DE69325696T2

DE69325696T2 - Bildsensorvorrichtung für direkten Kontakt und Bildsensoreinheit

Info

Publication number: DE69325696T2
Application number: DE69325696T
Authority: DE
Inventors: Shinji Fujiwara; Eiji Kawamoto; Tetsuro Nakamura
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-12-03
Filing date: 1993-12-02
Publication date: 2000-04-06
Anticipated expiration: 2013-12-03
Also published as: EP0600487A3; EP0600487A2; DE69325696D1; KR0137190B1; EP0600487B1; KR940017814A; US5448055A

Description

1. Gebiet der Erfindung:

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bildsensorvorrichtung zur Umwandlung eines optischen Bildes in ein elektrisches Signal, und spezieller eine Bildsensorvorrichtung für direkten Kontakt, sowie eine Bildsensoreinheit, in welcher die Bildsensorvorrichtung verwendet wird.

2. Beschreibung der verwandten Technik:

Die Fig. 9A und 9B zeigen eine herkömmliche Bildsensorvorrichtung für direkten Kontakt, bei welcher eine Anordnung optischer Fasern verwendet wird. Die Fig. 9A zeigt einen vorderen Querschnitt der Vorrichtung, während die Fig. 9B einen seitlichen Querschnitt zeigt. Ein Bildsensorchip 81 ist auf einem Substrat 87 befestigt, das eine Anordnung optischer Fasern 83 aufweist, bei der eine Anordnung photosensitiver Elemente 82 an einem Ende der Anordnung optischer Fasern 83 vorgesehen ist. Die optische Bildinformation eines Dokumentenoriginals 90, das so vorgesehen ist, dass es in direktem Kontakt mit dem anderen Ende der Anordnung optischer Fasern 83 steht, wird in die Anordnung photosensitiver Elemente 82 geführt, um so in ein Bildsignal umgewandelt zu werden.
Jedoch hat ein Bildsensor mit dem obigen Aufbau das Problem einer geringen Leistung beim Lesen von Bildern. Das Problem wird typischerweise durch die Tatsache hervorgerufen, dass Licht, welches von der Lichtquelle 85 abgegeben wird, und Licht, das von dem Dokumentenoriginal 90 reflektiert wird, innerhalb der Fasern, die die Anordnung der optischen Fasern 83 ausbilden, kreuzgekoppelt werden kann, und zwar aufgrund eines unnötigen Lichtanteils aus der Lichtquelle 85 und eines unnötigen Lichtanteils reflektierten Lichtes.
Das US-Patent Nr. 5,065, 006 offenbart einen Bildsensor vom Typ mit direktem Kontakt, bei welchem eine Anordnung optischer Fasern verwendet wird, wie sie in den Fig. 10 bis 12 gezeigt ist. Beim, in diesem Patent offenbarten Bildsensor wird ein schwarzer Farbfilm auf jeder entgegengesetzten Seite des transparenten Substrats bereitgestellt, um so die oben genannte optische Kreuzkopplung und Streulicht zu vermeiden. Wie in Fig. 12 gezeigt ist, wird ein schwarzer Farbfilm 98 auf jeder Seite des transparenten Glassubstrates 97 durch Siebdruck ausgebildet, außer in einem Bereich, durch welchen Licht übertragen wird. Eine Anordnung optischer Fasern 93 wird durch das Zwischensetzen mehrerer optischer Fasern, die in Fig. 11 gezeigt sind, zwischen zwei Abschnitte des transparenten Glassubstrates 97 und durch das Erwärmen der optischen Fasern auf eine Temperatur, die dem Schmelzpunkt des Glases entspricht, ausgebildet. Dann wird ein schwarzer Farbfilm 98 durch das Aufbringen eines schwarzen Harzes auf das transparente Glassubstrat 97 mittels Siebdruck ausgebildet.
Der oben genannte Stand der Technik hat aber die folgenden Probleme: Beim Ausbilden der Anordnung optischer Fasern 93 durch das Zusammenpressen der Vielzahl der individuellen optischen Fasern, wie in Fig. 13A gezeigt, bildet eine Grenzlinie zwischen der Anordnung optischer Fasern 93 und dem transparenten Glassubstrat 97 nicht notwendigerweise eine gerade Linie, sondern kann eine unregelmäßige Kurve mit etwas Verzerrung sein. Um einen Schlitz zum Übertragen von Licht auszubilden, um das Dokumentenoriginal 90 zu beleuchten, muss das schwarze Harz auf dem transparenten Glassubstrat 97 aufgebracht werden, während, von oben gesehen, ein Abstand von der Anordnung optischer Fasern 93 einzuhalten ist. Es ist jedoch schwierig, den schwarzen Farbfilm 98 durch ein Siebdruckverfahren so auszubilden, dass er der unregelmäßigen Kurve der Grenzlinie folgt. Als Resultat wird der schwarze Farbfilm 98 unvermeidlicherweise an seiner Grenzlinie mit dem Schlitz in gerader Linie ausgebildet, wie dies in Fig. 13B gezeigt ist. Demgemäß ändert sich die Breite des resultierenden Schlitzes in Abhängigkeit von dem Messpunkt. Die Veränderung ist maximal ungefähr 200 um (Spitze zu Spitze). Wenn der Schlitz mit einer solchen Genauigkeit hinsichtlich seiner Breite ausgebildet wird, ändert sich ebenfalls die Menge des zum Lesen des Bildes verwendeten Lichtes, was in einer Änderung von ±15% oder mehr in der Ausleuchtung auf einer Fläche des Dokumentenoriginals 90 resultiert. Deshalb hat die Bildsensorvorrichtung unvermeidlicherweise Variationen hinsichtlich ihrer Sensitivität.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Bildsensorvorrichtung für direkten Kontakt mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bereitgestellt. Alternativ wird eine Bildsensorvorrichtung für direkten Kontakt mit den Merkmalen des Anspruchs 14 bereitgestellt.
Alternativ wird eine Bildsensorvorrichtung für direkten Kontakt mit den Merkmalen des Anspruchs 27 bereitgestellt.
Alternativ wird eine Bildsensorvorrichtung für direkten Kontakt mit den Merkmalen des Anspruchs 40 bereitgestellt.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung werden mehrere erste lichtabsorbierende Schichten in der Anordnung optischer Fasern vorgesehen, wobei jede aus der Vielzahl der ersten lichtabsorbierenden Schichten so vorgesehen wird, dass sie in einer Ebene senkrecht zur Seitenfläche der Anordnung optischer Fasern liegt, und bei einem vorbestimmten Abstand entlang einer Haupt-Erfassungsrichtung der Bildsensorvorrichtung.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden mehrere erste lichtabsorbierende Schichten in der ersten Anordnung optischer Fasern vorgesehen, wobei jede aus der Vielzahl der ersten lichtabsorbierenden Schichten so vorgesehen wird, dass sie in einer Ebene senkrecht zur Seitenfläche der ersten Anordnung optischer Fasern liegt, und bei einem vorbestimmten Abstand entlang einer Haupt- Erfassungsrichtung der Bildsensorvorrichtung.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eine zweite lichtabsorbierende Schicht an einem Ende des transparenten Bauteils vorgesehen, welches mit einem Dokumentenoriginal in Kontakt kommt.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eine zweite lichtabsorbierende Schicht an einem Ende der zweiten Anordnung optischer Fasern vorgesehen, welche mit einem Dokumentenoriginal in Kontakt kommt.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Bildsensorchip ein Silizium- Kristall-IC-Chip, und die Anordnung photosensitiver Elemente ist eine Phototransistoranordnung oder eine Photodiodenanordnung.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eine Schaltungsleiterschicht auf dem ersten lichtundurchlässigen Substrat vorgesehen und ein Metall-Bump ist auf jeder Elektrode des Bildsensorchips vorgesehen.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eine Schaltungsleiterschicht auf dem ersten Substrat vorgesehen und ein Metall-Bump ist auf jeder Elektrode des Bildsensorchips vorgesehen.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Schaltungsleiterschicht durch Dickfilm-Druck einer elektrisch leitenden Paste ausgebildet.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Schaltungsleiterschicht eine flexible gedruckte Schaltung.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Bildsensorchip auf der Anordnungsplatte der optischen Fasern mit einem dazwischenliegenden, transparenten, lichtaushärtenden, isolierenden Harz befestigt.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung genügen der Brechungsindex n&sub0; des Kerns jeder optischen Faser, der Brechungsindex n&sub1; des Mantels, die Dicke T der Anordnung der optischen Fasern (d. h. die Länge jeder optischen Faser) und die Breite W&sub1; der Anordnung der optischen Fasern der folgenden Beziehung:
W&sub1; / T ≤ tan [sin&supmin;¹ {(n&sub0;² - n&sub1;²)1/2 / n&sub0;}]
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung genügen der Brechungsindex n&sub0; des Kerns jeder optischen Faser, der Brechungsindex n&sub1; des Mantels, die Dicke T der ersten Anordnung optischer Fasern (d. h. die Länge jeder ersten optischen Faser) und die Breite W&sub1; der ersten Anordnung optischer Fasern der folgenden Beziehung:
W&sub1; / T ≤ tan [sin&supmin;¹ {(n&sub0;² - n&sub1;²)1/2 / n&sub0;}]
Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung genügen der Brechungsindex n&sub0; des Kerns jeder zweiten optischen Faser, der Brechungsindex n&sub1; des Mantels, die Dicke T der zweiten Anordnung optischer Fasern (d. h. die Länge jeder zweiten optischen Faser) und die Breite W&sub2; der zweiten Anordnung optischer Fasern der folgenden Beziehung:
W&sub2; / T ≤ tan [sin&supmin;¹ {(n&sub0;² - n&sub1;²)1/2 / n&sub0;}]
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung genügt die Breite W&sub0; des transparenten Bauteils der folgenden Beziehung:
0,3 mm < W&sub0; < 0,8 mm
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung genügen der Brechungsindex n&sub0; des Kerns jeder optischen Faser, der Brechungsindex m des Mantels, die Dicke T der Anordnung optischer Fasern (d. h. die Länge jeder optischen Faser) und der vorbestimmte Abstand T der Vielzahl der ersten lichtabsorbierenden Schichten der folgenden Beziehung:
P / T ≤ tan [sin&supmin;¹ {(n&sub0;² - n&sub1;²)1/2 / n&sub0;}]
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung genügen der Brechungsindex n&sub0; des Kerns jeder ersten optischen Faser, der Brechungsindex n&sub1; des Mantels, die Dicke T der ersten Anordnung optischer Fasern (d. h. die Länge jeder ersten optischen Faser) und der vorbestimmte Abstand P der Vielzahl der ersten lichtabsorbierenden Schichten der folgenden Beziehung:
P / T ≤ tan [sin&supmin;¹ 1 {(n&sub0;² - n&sub1;²)1/2 / n&sub0;}]
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Bildsensoreinheit für direkten Kontakt bereitgestellt, welche eine Bildsensorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst, sowie eine Lichtquelle, die über dem Bildsensorchip angeordnet ist und sich in Richtung des zweiten lichtundurchlässigen Substrates der Bildsensorvorrichtung neigt, wobei die Lichtquelle ein Dokumentenoriginal durch das transparente Bauteil und die Anordnung der optischen Fasern bestrahlt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Bildsensoreinheit für direkten Kontakt bereitgestellt, welche eine Bildsensorvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst, sowie eine Lichtquelle, die über dem Bildsensorchip angeordnet ist und sich in Richtung des zweiten Substrats der Bildsensorvorrichtung neigt, wobei die Lichtquelle ein Dokumentenoriginal durch das transparente Bauteil und die Anordnung der optischen Fasern bestrahlt.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung fällt das Licht, das von der Lichtquelle abgegeben wird auf das Dokumentenoriginal in einem Einfallswinkel im Bereich von 30º bis 60º ein.
Somit ermöglicht die hier beschriebene Erfindung die Bereitstellung folgender Vorteile: (1) Bereitstellung einer Bildsensorvorrichtung für direkten Kontakt, bei welcher Kreuzkopplung und Streulicht eliminiert werden, wodurch eine hohe Leistung beim Lesen eines Bildes erzielt wird, und (2) Bereitstellung einer Bildsensoreinheit, bei welcher eine Bildsensorvorrichtung für direkten Kontakt verwendet wird.
Diese und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für Fachleute beim Lesen und Verstehen der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ersichtlich.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1A ist ein Seitenquerschnitt, der eine Anordnungsplatte für optische Fasern für eine Bildsensorvorrichtung gemäß einem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 1B ist eine Aufsicht auf eine Anordnungsplatte für optische Fasern für eine Bildsensorvorrichtung gemäß einem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine Ansicht, welche die Struktur einer optischen Faser gemäß einem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 3 ist eine vordere Schnittansicht, die eine Bildsensoreinheit für direkten Kontakt gemäß einem ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 4A ist ein Seitenschnitt, der eine Anordnungsplatte für optische Fasern für eine Bildsensorvorrichtung gemäß einem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 4B ist eine Aufsicht einer Anordnungsplatte für optische Fasern für einen Bildsensorvorrichtung gemäß einem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5A ist eine Ansicht, die die Struktur einer optischen Faser zeigt, die in der ersten Anordnung optischer Fasern gemäß einem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
Fig. 5B ist eine Ansicht, die die Struktur einer optischen Faser zeigt, die in der zweiten Anordnung optischer Fasern gemäß einem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
Fig. 6 ist einen vordere Schnittansicht, die einen Bildsensoreinrichtung für direkten Kontakt gemäß einem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 7 ist eine vordere Schnittansicht, die eine Bildsensoreinheit für direkten Kontakt gemäß einem dritten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 8 ist eine vordere Schnittansicht, die eine Bildsensoreinheit für direkten Kontakt gemäß einem dritten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 9A ist eine vordere Schnittansicht, die eine herkömmliche Bildsensoreinheit zeigt.
Fig. 9B ist eine seitliche Schnittansicht, die eine herkömmliche Bildsensoreinheit zeigt.
Fig. 10 ist eine seitliche Schnittansicht, die eine herkömmliche Bildsensoreinheit zeigt.
Fig. 11 ist eine Ansicht, die eine Anordnung für optische Fasern in einer herkömmlichen Bildsensoreinheit zeigt.
Fig. 12 ist eine vordere Schnittansicht, die eine herkömmliche Bildsensoreinheit zeigt.
Fig. 13A ist eine Aufsicht, die eine Anordnungsplatte für optische Fasern bei einer herkömmlichen Bildsensorvorrichtung zeigt.
Fig. 13 ist eine Aufsicht, die eine Anordnungsplatte für optische Fasern zeigt, wie sie in Fig. 13A gezeigt ist, wenn schwarzes Harz darauf aufgebracht worden ist.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Im weiteren wird die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.

Beispiel 1

Im weiteren wird ein erstes Beispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Die Fig. 1A und 1B sind jeweils eine Querschnittsansicht eines optischen Faserabschnittes und eine Aufsicht einer Anordnungsplatte für optische Fasern einer Bildsensorvorrichtung gemäß dem vorliegenden Beispiel. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet die Anordnung optischer Fasern zum Hindurchführen optischer Informationen von einem Dokumentenoriginal. Das Bezugszeichen 2 bezeichnet erste lichtabsorbierende Schichten, die in der Anordnung optischer Fasern 1 bei einem vorbestimmten Abstand P so ausgebildet sind, dass sie in einer Ebene liegen, die senkrecht zur Haupterfassungsrichtung der Bildsensorvorrichtung liegt, d. h. einer Richtung, in welcher photosensitive Elemente des Bildsensors angeordnet sind. Jedoch sind die ersten lichtabsorbierenden Schichten 2 nicht notwendige Bestandteile der vorliegenden Erfindung. Wie aus Fig. 1B hervorgeht, ist ein transparentes Glasbauteil 3 in direktem Kontakt mit einer Seitenfläche der Anordnung optischer Fasern 1 vorgesehen. Die Anordnung optischer Fasern 1 und das transparente Glasbauteil 3 sind zwischen einem Paar lichtundurchlässiger Glassubstrate 8 angeordnet.
Im weiteren wird der Ausdruck "lichtundurchlässig" so verwendet, dass er "mit einer Lichtdurchlässigkeit von 20% oder weniger" bedeutet. Für lichtundurchlässige Glassubstrate wird bevorzugt die Absorptionsrate für Licht betrachtet, die auf 100% zugeht.
Die Fig. 2 ist eine Ansicht, die die Struktur einer optischen Faser zeigt, die in der Anordnung optischer Fasern 1 enthalten ist. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, umfasst die optische Faser einen Kern 11, einen Mantel 12, der auf der äußeren Oberfläche des Kerns 11 ausgebildet ist, und eine lichtabsorbierende Schicht 13, die auf der äußeren Oberfläche des Mantels 12 ausgebildet ist.
Die Fig. 3 ist eine vordere Querschnittsansicht, die eine Bildsensoreinheit für direkten Kontakt gemäß dem vorliegenden Beispiel zeigt. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, umfasst die Bildsensoreinheit einen Bildsensorchip 21, eine Anordnung photosensitiver Elemente 22, die auf einer Oberfläche des Bildsensorchips 21 ausgebildet ist, Elektroden 23, die auf der Oberfläche des Bildsensorchips 21 ausgebildet sind, eine Schaltungsleiterschicht 24, die auf einer Oberfläche eines lichtundurchlässigen Glassubstrates 28 ausgebildet ist, eine Anordnung optischer Fasern 26 (d. h. die Anordnung optischer Fasern 1 in Fig. 1; im weiteren trifft dies zu, wenn nicht anders beschrieben), die so angeordnet ist, dass sie mit der Anordnung photosensitiver Elemente 22 zusammenfällt, ein transparentes Glasbauteil 27 (d. h. das transparente Glasbauteil 3 in Fig. 1; im weiteren trifft dies zu, wenn nichts anderes beschrieben wird), das in direktem Kontakt mit einer Seitenfläche der Anordnung optischer Fasern 26 vorgesehen ist, ein Paar lichtundurchlässiger Glassubstrate 28 (d. h. das Paar lichtundurchlässiger Glassubstrate 8 in Fig. 1; im weiteren trifft dies zu, wenn nichts anderes beschrieben wird), das so angeordnet ist, dass es die Anordnung optischer Fasern 26 und dem Bildsensorchip 21 dazwischen aufnimmt, transparentes, lichtaushärtendes, isolierendes Harz 25 zum Befestigen des Bildsensorchips 21 auf dem lichtundurchlässigen Glassubstrat 28 und der Anordnung optischer Fasern 26, eine LED-Anordnung 29 als Lichtquelle zum Beleuchten eines Dokumentenoriginals 30, das zu lesende Information trägt, und eine zweite lichtabsorbierende Schicht 31, die auf einer Oberfläche des transparenten Glasbauteils 27 vorgesehen ist, welche mit dem Dokumentenoriginal 30 in Kontakt kommt.
Im weiteren werden Details der Bildsensorvorrichtung für direkten Kontakt und der Bildsensoreinheit mit dem obigen Aufbau beschrieben.
Der Bildsensorchip 21 wird zunächst auf die folgende Weise hergestellt: Bei einem herkömmlichen Halbleiter-Herstellungsverfahren werden die Anordnung photosensitiver Elemente 22, bestehend aus Phototransistoren, Photodioden, etc. und eine Zugangsschaltung (nicht gezeigt) einschließlich CCDs (Charge Coupled Devices), MOS (Metal Oxide Semiconductor)-ICs (Integrated Circuits), oder bipolare ICs auf einem Einkristall-Siliziumsubstrat (Siliziumwafer) ausgebildet. Jede Elektrode 23 wird durch das Ausbilden eines Drahtbumps aus Au auf einer Elektrode aus A1 durch ein Drahtbondierungsverfahren ausgebildet. Dann, nachdem sichergestellt ist, dass die auf dem Siliziumwafer ausgebildeten Vorrichtungen befriedigend arbeiten, wird der Siliziumwafer durch eine Feinschnitttechnik ausgeschnitten, um so den Bildsensorchip 21 auszubilden.
Als nächstes wird die lichtabsorbierende Schicht 13 mit einer Dicke von 2 bis 3 um auf der äußeren Oberfläche des Mantels 12 einer optischen Faser mit einem Durchmesser von ungefähr 25 um ausgebildet. Mehrere solcher optischen Fasern werden parallel in einer bandartigen Ausgestaltung angeordnet, um die Anordnung optischer Fasern 26 auszubilden. Die lichtabsorbierende Schicht 13 wird aus einem Material, wie einem herkömmlichen Glas hergestellt, das ein Metalloxid enthält, einschließlich Mn, Cr oder ähnliches.
Das transparente Glasbauteil 27 wird auf einer Seitenfläche der Anordnung optischer Fasern 26 so angeordnet, dass es damit in Kontakt steht. Dann werden die Anordnung optischer Fasern 26 und das transparente Glasbauteil 27 zwischen dem Paar der lichtundurchlässigen Glassubstrate 28 angeordnet und auf eine Temperatur erwärmt, die dem Schmelzpunkt von Glas entspricht (ungefähr 550ºC bis ungefähr 600ºC), während sie von beiden Seiten gepresst werden, um so eine Anordnungsplatte optischer Fasern auszubilden.
In Fällen, wo die ersten lichtabsorbierenden Schichten 2 in der optischen Faser 26 vorgesehen sind, wird die Anordnung optischer Fasern 26 auf die folgende Weise hergestellt: Zuerst werden einige Hundert der einzelnen optischen Fasern zu einem Bündel zusammengefasst und mit einer lichtabsorbierenden Schicht um sie herum bedeckt; somit wird eine Multifaser erzielt. Solche Multifasern werden in einer Reihe so angeordnet, dass sie die Anordnung optischer Fasern 26 ausbilden. Die resultierende Anordnung optischer Fasern 26 hat einen solchen Aufbau, dass zwei lichtabsorbierende Schichten, kombiniert zu einer, in einem Abschnitt vorhanden sind, wo zwei Multifasern nebeneinander liegen, und nur eine lichtabsorbierende Schicht auf jeder Seitenfläche der Anordnung optischer Fasern 26 vorhanden ist. Mit anderen Worten ist die lichtabsorbierende Schicht entlang einer Richtung der Seitenflächen der Anordnung optischer Fasern 26 einschichtig, während sie in einer Richtung senkrecht zu der Richtung der Seitenflächen der Anordnung optischer Fasern 26 doppelschichtig ist. Außerdem wird, da die Anordnung optischer Fasern 26 von beiden Seiten komprimiert wird, die lichtabsorbierende Schicht ausreichend dünn entlang der Richtung der Seitenflächen der Anordnung der optischen Fasern 26 (d. h. der Haupt- Erfassungsrichtung), während sie ausreichend dick in einer dazu senkrechten Richtung ausgebildet wird. Die doppelschichtigen Abschnitte der lichtabsorbierenden Schicht, welche senkrecht zu der Richtung der Seitenflächen der Anordnung optischer Fasern 26 ausgebildet sind, dienen als erste lichtabsorbierende Schichten 2.
Als nächstes wird die Schaltungsleiterschicht 24 ausgebildet, und zwar unter Verwendung von Edelmetallen, wie zum Beispiel Au oder Ag-Pt, auf einer Fläche des lichtundurchlässigen Glassubstrats 28 durch Siebdruck. Die Schaltungsleiterschicht 24 kann alternativ durch das Aufbringen einer flexiblen gedruckten Schaltung ausgebildet werden. Ferner wird schwarzes Harz auf der anderen Fläche des transparenten Glasbauteils 27 aufgebracht, d. h. der Fläche, welche indirekten Kontakt mit dem Dokumentenoriginal kommt, und zwar durch Siebdruck, um so die zweite lichtabsorbierende Schicht 31 auszubilden. Dann wird der Bildsensorchip 21, der auf die oben angesprochene Weise hergestellt wurde, auf der Anordnungsplatte für die optischen Fasern durch ein Verfahren befestigt, bei dem er nach unten gekehrt bondiert wird, und zwar auf eine solche Weise, dass die Anordnung photosensitiver Elemente 22 auf der Anordnung optischer Fasern 26 angeordnet wird und die Elektroden 23 mit vorbestimmten Abschnitten der Schaltungsleiterschicht 24 verbunden werden, wobei das transparente, lichtaushärtende, isolierende Harz 25 zwischen dem Bildsensorchip 21 und der Anordnungsplatte der optischen Fasern eingebracht wird. Wie beschrieben wurde, ist der Abschnitt, welcher als Schlitz zum Übertragen von Licht dient, aus dem transparenten Glasbauteil 27 aufgebaut, das zwischen dem lichtundurchlässigen Glassubstraten 28 angeordnet ist. Mit einem solchen Aufbau wird, sogar wenn eine Grenzlinie zwischen der Anordnung optischer Fasern 26 und dem transparenten Glasbauteil 27 während des Erwärmungs/Komprimierungs-Verfahrens leicht gekrümmt wird, eine Grenzlinie zwischen dem transparenten Glasbauteil 27 und dem anliegenden lichtundurchlässigen Glassubstrat 28 dementsprechend gekrümmt. Deshalb ändert sich die Breite des Schlitzes, welches im wesentlichen identisch mit derjenigen des transparenten Glasbauteils 27 ist, nicht von Position zu Position entlang der Haupt- Erfassungsrichtung.
Somit wird die Herstellungsgenauigkeit der Breite des Schlitzes verbessert, was dessen Variation auf ein Maximum von ungefähr 70 um (Spitze zu Spitze) verringert. Die Variation der Ausleuchtung an einer Fläche des Dokumentenoriginals 30 wird auf ± 10 % verringert.
Das Dokumentenoriginal 30 ist an einer unteren Fläche der Bildsensorvorrichtung für direkten Kontakt angeordnet und wird mit Licht beleuchtet, welches von einer LED- Anordnung 29 abgegeben wird, die als Lichtquelle dient, und es tritt durch das transparente Glasbauteil 27 und die Anordnung optischer Fasern 26 ein. Licht, das von dem Dokumentenoriginal 30 reflektiert wird, wird durch die Anordnung optischer Fasern 26 geführt, so dass es auf die Anordnung photosensitiver Elemente 22 fällt, ohne dass optische Kreuzkopplung auftritt, wobei die optische Information in einer eins-zu-eins-Übereinstimmung vorhanden ist.
Die Lichtübertragung der lichtabsorbierenden Schicht 13 jeder optischen Faser, die in der Anordnung optischer Fasern 26 vorhanden ist, wird auf ungefähr 20% vorgeschrieben, so dass etwas Licht dort hindurch übertragen wird. Die zweite lichtabsorbierende Schicht 31 sollte vorzugsweise so beschaffen sein, dass ihre Lichtübertragung 0% ist (d. h. die Absorptionsrate für Licht sollte vorzugsweise 100% sein), so dass Licht, das von der Lichtquelle 29 abgegeben wird, nicht von Abschnitten des Dokumentenoriginals 30 reflektiert wird, die außerhalb eines Bereichs liegen, der die zu lesende Bildinformation trägt. Da das lichtundurchlässige Glassubstrat 28, die zweite lichtabsorbierende Schicht 31 und ähnliches vorhanden sind, wird ein Anteil des von der LED-Anordnung 29 abgegebenen Lichtes, der direkt in die Anordnung photosensitiver Elemente 22 geht (d. h. Streulicht) und ein Anteil des Lichtes, welches Licht von einer anderen Stelle als dem Dokumentenoriginal 30 reflektiert wird, eliminiert.
Speziell wird eine unnötige Komponente des Lichtes (optische Kreuzkopplung), die in der Neben-Erfassungsrichtung eintritt (in Richtung, in welcher das Dokumentenoriginal 30 zugeführt wird), d. h. ein Anteil des Lichtes, welcher von der Oberfläche des Dokumentenoriginals 30 reflektiert wird und bei einem Winkel eintritt, der größer ist als die Winkelöffnung jeder optischen Faser, wird effektiv daran gehindert, die Anordnung photosensitiver Elemente unter geeigneten Bedingungen zu erreichen. Die Bedingungen werden erfüllt, wenn der unten beschriebenen Beziehung genügt wird, zwischen dem Brechungsindex n&sub0; des Mantels 11 jeder optischen Faser, dem Brechungsindex n&sub1; des Mantels 12, der Dicke T der Anordnung der optischen Fasern 26 und der Breite W&sub1; der Anordnung der optischen Fasern 26:
W&sub1; / T ≤ tan [sin&supmin;¹ {(n&sub0;² - n&sub1;²)1/2 / n&sub0;}]
Die Auflösung der Bildsensorvorrichtung (MTF-Wert: Modulation-Transfer-Function- Wert) wird speziell dann verbessert, wenn die oben genannte Beziehung eingehalten wird.
Die Auflösung der Bildsensorvorrichtung (MTF-Wert) wird ebenfalls verbessert, wenn die Breite W&sub0; des transparenten Glasbauteils 27, das als Schlitz zum Übertragen von Licht dient, der folgenden Beziehung genügt:
0,3 mm < W&sub0; < 0,8 mm
Die Auflösung (MTF-Wert) wird gemäß der obigen Beziehung verbessert, weil Licht bei einer verbesserten Leistung verwendet wird und Streulicht reduziert wird. Außerdem kann die Ausgangsleistung der Lichtquelle 29 verringert werden, ohne die Betriebsleistung der Bildsensorvorrichtung zu verschlechtern, da Licht zum Beleuchten des Dokumentenoriginals 30 effizient verwendet wird.
Die Auflösung (MTF-Wert) der Bildsensorvorrichtung kann ebenfalls verbessert werden, wenn ein Abstand P, bei welchem die ersten lichtabsorbierenden Schichten 2 in der Anordnung optischer Fasern 26 ausgebildet werden, speziell der folgenden Beziehung genügt, und zwar zusammen mit dem Brechungsindex n&sub0; des Kerns 11 jeder optischen Faser, dem Brechungsindex n&sub1; des Mantels 12 und der Dicke T der Anordnung optischer Fasern 26:
P / T ≤ tan [sin&supmin;¹ {(n&sub0;² - n&sub1;²)1/2 / n&sub0;}]
Gemäß der obigen Beziehung kann effektiv verhindert werden, dass ein unnötiger Anteil an Licht, der in Haupt-Erfassungsrichtung eintritt (optische Kreuzkopplung), d. h. ein Anteil an Licht, der von der Oberfläche des Dokumentenoriginals 30 reflektiert wird und bei einem Winkel eintritt der größer ist als die Winkelöffnung jeder optischen Faser, die Anordnung photosensitiver Elemente 22 erreicht.
Beispielsweise erzielte eine Bildsensorvorrichtung mit einer Anordnung photosensitiver Elemente vom 8 Punkte/mm-Typ einen MTF-Wert von 85% (4 lp/mm), und stellte so eine hohe Leseleistung unter den folgenden Bedingungen zur Verfügung, welche der obigen Beziehung genügten:
T = 2 mm, W&sub1; = 0,45 mm, W&sub0; = 0,5 mm, P = 0,6 mm, n&sub0; = 1,6 und n&sub1; = 1,5
Wenn ferner der Einfallswinkel (H), bei welchem Licht von der Lichtquelle 29 das Dokumentenoriginal 30 beleuchtet, der Beziehung 30º ≤ (H) ≤ 60º im besonderen genügt, kann Licht bei hoher Effizienz verwendet werden und Streulicht kann auf eine kleine Menge begrenzt werden. Durch das Optimieren des Einfallswinkels des Lichtes aus der Lichtquelle 29 kann nicht nur die Auflösung (MTF-Wert) der Bildsensorvorrichtung verbessert werden, sondern auch die Ausgangsleistung der Lichtquelle 29 kann verkleinert werden.

Beispiel 2

Im weiteren wird ein zweites Beispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Die Fig. 4A und 4B sind jeweils eine Querschnittsansicht eines Abschnittes einer Anordnung optischer Fasern und eine Aufsicht auf eine Anordnungsplatte für optische Fasern für eine Bildsensorvorrichtung gemäß dem vorliegenden Beispiel. Das Bezugszeichen 41 bezeichnet eine erste Anordnung optischer Fasern zum Hindurchführen optischer Information von einem Dokumentenoriginal. Das Bezugszeichen 42 bezeichnet erste lichtabsorbierende Schichten, die in der ersten Anordnung optischer Fasern 41 bei einem vorbestimmten Abstand P so ausgebildet sind, dass sie in einer Ebene liegen, die senkrecht zu einer Haupt-Erfassungsrichtung liegt. Jedoch sind die ersten lichtabsorbierenden Schichten 42 keine notwendigen Bestandteile der vorliegenden Erfindung. Wie aus Fig. 4B hervorgeht, wird eine zweite Anordnung optischer Fasern 43 in direktem Kontakt mit einer Seitenfläche der ersten Anordnung optischer Fasern 41 bereitgestellt. Die erste Anordnung optischer Fasern 41 und die zweite Anordnung optischer Fasern 43 sind zwischen einem Paar lichtundurchlässiger Glassubstrate 48 angeordnet.
Die Fig. 5A und 5B sind Ansichten, welche jeweils die Strukturen einer optischen Faser, die in der ersten Anordnung optischer Fasern 41 enthalten ist und einer optischen Faser, die in der zweiten Anordnung optischer Fasern 43 enthalten ist, zeigen. Wie in den Fig. 5A und 5B gezeigt ist, umfasst jede optische Faser einen Kern 51 und einen Mantel 52, der an der äußeren Oberfläche des Kerns 51 ausgebildet ist. Während jede optische Fasern, die in der Anordnung optischer Fasern 41 enthalten ist, ferner eine lichtabsorbierende Schicht 53 aufweist, welche auf der äußeren Oberfläche des Mantels 52 ausgebildet ist, umfasst keine der optischen Fasern, die in der zweiten Anordnung optischer Fasern 43 vorhanden sind eine solche lichtabsorbierende Schicht.
Die Fig. 6 ist eine vordere Schnittansicht, die eine Bildsensoreinheit für direkten Kontakt gemäß dem folgenden Beispiel zeigt. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, umfasst die Bildsensoreinheit einen Bildsensorchip 61, eine Anordnung photosensitiver Elemente 62, die auf einer Oberfläche des Bildsensorchips 61 ausgebildet ist, Elektroden 63, die auf der Oberfläche des Bildsensorchips 61 ausgebildet sind, eine Schaltungsleiterschicht 64, die auf einer Oberfläche eines lichtundurchlässigen Glassubstrats 68 ausgebildet ist, eine erste Anordnung optischer Fasern 66 (d. h. die erste Anordnung optischer Fasern 41 in den Fig. 4A und 4B; im weiteren gilt dies, wenn nichts anderes beschrieben wird), die so angeordnet ist, dass sie mit der Anordnung photosensitiver Elemente 62 übereinstimmt, eine zweite Anordnung optischer Fasern 67 (d. h. die zweite Anordnung optischer Fasern 43 in den Fig. 4A und 4B; im weiteren gilt dies, wenn nichts anderes beschrieben wird), die in Kontakt mit einer Seitenfläche der ersten Anordnung optischer Fasern 66 vorgesehen ist, ein Paar lichtundurchlässiger Glassubstrate 68 (d. h. das Paar lichtundurchlässiger Glassubstrate 48 in den Fig. 4A und 4B; im weiteren gilt dies, wenn nichts anderes beschrieben wird), die so angeordnet sind, dass sie die erste Anordnung optischer Fasern 66 und dem Bildsensorchip 61 dazwischen aufnehmen, transparentes, lichtaushärtendes, isolierendes Harz 65 zum Befestigen des Bildsensorchips 61 auf dem lichtundurchlässigen Glassubstrat 68 und der ersten Anordnung optischer Fasern 66, eine LED-Anordnung 69 als Lichtquelle zum Beleuchten eines Dokumentenoriginals 70, das zu lesende Informationen trägt, und eine zweite lichtabsorbierende Schicht 71, die auf einer Oberfläche der zweiten Anordnung optischer Fasern 67 angeordnet ist, welche mit dem Dokumentenoriginal 70 in Kontakt kommt.
Im weiteren werden Details der Bildsensorvorrichtung und der Bildsensoreinheit für direkten Kontakt mit der obigen Ausbildung beschrieben.
Zuerst wird der Bildsensorchip 61 auf die folgende Weise hergestellt: Durch ein herkömmliches Halbleiter-Herstellungsverfahren wird die Anordnung photosensitiver Elemente 62, die aus Phototransistoren, Photodioden, etc. besteht und eine Zugangsschaltung (nicht gezeigt) mit CCDs, MOS-ICs oder bipolaren ICs auf einem einkristallinen Siliziumsubstrat (Siliziumwafer) ausgebildet. Jede Elektrode 63 wird erhalten durch das Ausbilden eines Drahtbumps, der aus Au hergestellt ist, auf einer Elektrode, die aus A1 hergestellt ist, und zwar durch ein Drahtbondierungsverfahren.
Dann wird, nachdem sichergestellt ist, dass die Vorrichtungen auf dem Siliziumwafer befriedigend arbeiten, der Siliziumwafer durch eine Feinschnitttechnik ausgeschnitten, um so den Bildsensorchip 61 auszubilden.
Als nächstes wird die lichtabsorbierende Schicht 53 mit einer Dicke von 2 bis 3 um auf der äußeren Oberfläche des Mantels 52 einer optischen Faser mit einem Durchmesser von ungefähr 25 um ausgebildet. Mehrere solcher optischen Fasern werden parallel in einer bandartigen Konfiguration angeordnet, um die erste Anordnung optischer Fasern 66 auszubilden. Darüber hinaus werden optische Fasern mit jeweils einem Durchmesser von 25 um parallel in einer bandartigen Ausbildung angeordnet, um die zweite Anordnung optischer Fasern 67 auszubilden. Die lichtabsorbierende Schicht 53 wird aus einem Material wie zum Beispiel einem herkömmlichen Glas hergestellt, das Metalloxid mit Mn, Cr oder ähnlichem darin aufweist.
Die erste Anordnung optischer Fasern 66 und die zweite Anordnung optischer Fasern 67 werden Seite an Seite angeordnet, um vollständig miteinander in Kontakt zu kommen. Dann werden die erste Anordnung optischer Fasern 66 und die zweite Anordnung optischer Fasern 67 zwischen dem Paar lichtundurchlässiger Glassubstrate 68 angeordnet und bei einer Temperatur erwärmt, die dem Schmelzpunkt von Glas entspricht (ungefähr 550ºC bis 600ºC), während sie von beiden Seiten gepresst werden, um so eine Anordnungsplatte für optische Fasern auszubilden.
In Fällen, wo die ersten lichtabsorbierenden Schichten 42 in der ersten Anordnung optischer Fasern vorgesehen sind, wird die erste Anordnung optischer Fasern 66 auf die folgende Weise hergestellt: Zuerst werden einige Hundert einzelner optischer Fasern zu einem Bündel zusammengesetzt und dann mit einer lichtabsorbierenden Schicht um sie herum abgedeckt; damit wird eine Multifaser erhalten. Solche Multifasern werden in einer Reihe angeordnet, um die erste Anordnung optischer Fasern 66 auszubilden. Die resultierende erste Anordnung optischer Fasern 66 hat eine solche Ausbildung, dass zwei lichtabsorbierende Schichten, kombiniert als eine in einem Abstand, wo zwei Multifasern aneinanderliegen, vorhanden sind, wobei nur eine lichtabsorbierende Schicht auf jeder Seitenfläche der ersten Anordnung optischer Fasern 66 vorhanden ist. Mit anderen Worten ist die lichtabsorbierende Schicht entlang einer Richtung der Seitenflächen der ersten Anordnung optischer Fasern 66 einschichtig, während sie in einer Richtung senkrecht zur Richtung der Seitenflächen der ersten Anordnung optischer Fasern 66 doppelschichtig ist. Außerdem wird, da die erste Anordnung optischer Fasern 66 von beiden Seiten her gepresst wird, die lichtabsorbierende Schicht ausreichend dünn entlang einer Richtung der Seitenflächen der ersten Anordnung optischer Fasern 66 (d. h. der Haupt-Erfassungsrichtung), während sie in einer Richtung senkrecht hierzu ausreichend dick wird. Die doppelschichtigen Anteile der lichtabsorbierenden Schicht, welche senkrecht zur Richtung der Seitenflächen der ersten Anordnung optischer Fasern 66 ausgebildet werden, dienen als erste lichtabsorbierende Schichten 42.
Als nächstes wird die Schaltungsleiterschicht 64 durch Siebdruck ausgebildet, und zwar unter Verwendung von Edelmetallen, wie zum Beispiel Au oder Ag-Pt, auf einer Fläche des lichtundurchlässigen Glassubstrats 68. Die Schaltungsleiterschicht kann alternativ durch das Aufbringen einer flexiblen gedruckten Schaltung ausgebildet werden. Ferner wird schwarzes Harz auf die andere Fläche der zweiten Anordnung optischer Fasern 67 aufgebracht, d. h. auf die Fläche, welche in direkten Kontakt mit dem Dokumentenoriginal kommt, und zwar durch Siebdruck, um so die zweite lichtabsorbierende Schicht 71 auszubilden. Dann wird der auf die oben beschriebene Weise hergestellte Bildsensorchip auf der Anordnungsplatte für die optischen Fasern durch ein Verfahren befestigt, bei dem er nach unten gekehrt bondiert wird, und zwar auf eine solche Weise, dass die Anordnung photosensitiver Elemente 62 auf der ersten Anordnung optischer Fasern 66 angeordnet wird, und die Elektroden 63 mit vorbestimmten Abschnitten der Schaltungsleiterschicht 64 verbunden werden, wobei das transparente, lichtaushärtende, isolierende Harz 65 zwischen dem Bildsensorchip 61 und der Anordnungsplatte für die optischen Fasern angeordnet wird.
Wie beschrieben worden ist, ist der Abschnitt, der als Schlitz zum Übertragen von Licht dient, aus der zweiten Anordnung optischer Fasern 67 aufgebaut, die zwischen die lichtundurchlässigen Glassubstrate 68 eingebracht ist. Gemäß dieser Ausgestaltung wird, sogar wenn eine Grenzlinie zwischen der ersten Anordnung optischer Fasern 66 und der zweiten Anordnung optischer Fasern 67 beim Erwärmen/Pressen gekrümmt wird, eine Grenzlinie zwischen der zweiten Anordnung optischer Fasern 67 und dem daneben angeordneten lichtundurchlässigen Glassubstrats 68 entsprechend gekrümmt. Deshalb ändert sich die Breite des Schlitzes, welche im wesentlichen identisch mit derjenigen der zweiten Anordnung optischer Fasern 67 ist, nicht von Position zu Position entlang der Haupt-Erfassungsrichtung.
Somit wird die Herstellungsgenauigkeit der Breite des Schlitzes verbessert, was dessen Variation auf ein Maximum von ungefähr 70 um (Spitze zu Spitze) reduziert. Die Variation der Ausleuchtung auf einer Fläche des Dokumentenoriginals 70 wird auf ± 10% reduziert.
Das Dokumentenoriginal 70 ist an einer Bodenfläche der Bildsensorvorrichtung für direkten Kontakt angeordnet und wird mit Licht beleuchtet, das von der LED- Anordnung 69 abgestrahlt wird, die als Lichtquelle dient, und das durch die zweite Anordnung optischer Fasern 67 und die erste Anordnung optischer Fasern 66 eintritt. Licht, das von dem Dokumentenoriginal 70 reflektiert wird, wird durch die erste Anordnung optischer Fasern 66 hindurchgeführt, um so auf die Anordnung photosensitiver Elemente 62 ohne optische Kreuzkopplung aufzutreffen, wobei die optische Information einer eins-zu-eins-Übereinstimmung genügt.
Die Lichtübertragung der lichtabsorbierenden Schicht 53 jeder optischen Faser in der ersten Anordnung optischer Fasern 66 wird auf ungefähr 20% vorgeschrieben, so dass etwas Licht hindurchgeht. Weil das lichtundurchlässige Glassubstrat 68, die zweite lichtabsorbierende Schicht 71 und ähnliches bereitgestellt werden, werden ein Anteil des Lichtes, das von der LED-Anordnung 69 emittiert wird und direkt in die Anordnung photosensitiver Elemente 62 hineingeht (d. h. Streulicht) und ein Anteil des Lichtes, welcher nicht von einer anderen Stelle als dem Dokumentenoriginal 70 reflektiert wird, eliminiert.
Speziell kann verhindert werden, dass ein unnötiger Anteil an Licht, der in der Nebenerfassungsrichtung eintritt (optische Kreuzkopplung), d. h. ein Lichtanteil, welcher von der Oberfläche des Dokumentenoriginals 70 bei einem Winkel reflektiert wird, der größer ist als die Winkelöffnung jeder optischen Fasern, die Anordnung photosensitiver Elemente 62 unter geeigneten Bedingungen erreicht. Diese Bedingungen sind erfüllt, wenn die unten beschriebene Beziehung gilt, zwischen dem Brechungsindex n&sub0; des Kerns 51 jeder optischen Faser in der ersten Anordnung optischer Fasern 66, dem Brechungsindex n&sub1; des Mantels 52, der Dicke T der ersten Anordnung optischer Fasern 66 und der Breite W&sub1; der ersten Anordnung optischer Fasern 66:
W&sub1; / T ≤ tan [sin&supmin;¹' {(n&sub0;² - n&sub1;²)1/2 / n&sub0;}]
Die Auflösung der Bildsensorvorrichtung (MTF-Wert: Modulation-Transfer-Function- Wert) wird speziell dann verbessert, wenn die obige Beziehung gilt. Die Nebenerfassungsrichtung bezeichnet eine Richtung, in welcher das Dokumentenoriginal 70 zugeführt wird. Die Auflösung der Bildsensorvorrichtung (MTF-Wert) wird ebenfalls verbessert, wenn die Breite W&sub2; der zweiten Anordnung optischer Fasern 67, die als Schlitz zum Übertragen von Licht dient, der folgenden Beziehung genügt:
0,3 mm < W&sub2; < 0,8 mm
Die Auflösung (MTF-Wert) wird verbessert, weil Licht bei einer verbesserten Effizienz verwendet wird und Streulicht gemäß der obigen Beziehung vermindert wird. Darüber hinaus kann eine beträchtliche Menge an Licht zur Ausleuchtung des Dokumentenoriginals 70 verwendet werden. Außerdem kann die Ausgangsleistung der Lichtquelle 69 verringert werden, ohne die Betriebsleistung der Bildsensorvorrichtung zu verschlechtern, da das Licht zum Ausleuchten des Dokumentenoriginals 70 effizient verwendet wird.
Die Auflösung (MTF-Wert) der Bildsensorvorrichtung kann ebenfalls verbessert werden, wenn ein Abstand P, bei welchem die ersten lichtabsorbierenden Schichten 42 in der ersten Anordnung optischer Fasern 66 ausgebildet wird, der folgenden Beziehung im besonderen genügt, und zwar zusammen mit dem Brechungsindex n&sub0; des Kerns 51 jeder optischen Faser, dem Brechungsindex n&sub1; des Mantels 52 und der Dicke T der ersten Anordnung optischer Fasern 66:
P / T ≤ tan [sin&supmin;¹ {(n&sub0;² - n&sub1;²)1/2 / n&sub0;}]
Gemäß der obigen Beziehung kann effektiv verhindert werden, dass ein unnötiger Lichtanteil, der in der Haupt-Erfassungsrichtung eintritt (optische Kreuzkopplung), d. h. ein Lichtanteil, der von der Oberfläche des Dokumentenoriginals 70 reflektiert wird und bei einem Winkel eintritt, der größer ist als die Winkelöffnung jeder optischen Faser, die Anordnung photosensitiver Elemente 62 erreicht.
Eine Bildsensorvorrichtung mit einer Anordnung photosensitiver Elemente mit 8 Punkten/mm erreichte beispielsweise einen MTF-Wert von 85% (4 lp/mm) und stellte damit eine hohe Leseleistung zur Verfügung, und zwar unter den folgenden Bedingungen, welche den obigen Beziehungen genügten:
T = 2 mm, W&sub1; = 0,45 mm, W&sub0; = 0,5 mm, P = 0,6 mm, n&sub0; = 1,6 und n&sub1; = 1,5
Wenn darüber hinaus ein Einfallswinkel (H), bei welchem Licht aus der Lichtquelle 69 das Dokumentenoriginal 70 beleuchtet, der Beziehung 30º ≤ (H) ≤ 60º im besonderen genügt, kann Licht mit einer hohen Effizienz verwendet werden und Streulicht kann auf eine kleine Menge reduziert werden. Durch das Optimieren des Einfallswinkels des Lichtes aus der Lichtquelle 69 kann nicht nur die Auflösung (MTF-Wert) der Bildsensorvorrichtung verbessert werden, sondern es kann ebenfalls die Ausgangsleistung der Lichtquelle 69 eingeschränkt werden.

Beispiel 3

Die Fig. 7 ist eine vordere Schnittansicht, die eine Bildsensorvorrichtung für direkten Kontakt gemäß einem dritten Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Bildsensorvorrichtung des vorliegenden Beispiels umfasst zusätzlich eine dritte lichtabsorbierende Schicht. Bestandteile, die denjenigen im Beispiel 1 entsprechen, werden durch dieselben Bezugszeichen angedeutet. Ihre Beschreibung wird deshalb weggelassen.
Wie in Fig. 7 gezeigt ist, sind eine Anordnung optischer Fasern 26 und ein transparentes Glasbauteil 27 zwischen einem Paar Substraten 28' angeordnet. Zwischen der Anordnung optischer Fasern 26 und einem Substrat 28' und zwischen dem transparenten Glasbauteil 27 und dem anderen Substrat 28' sind lichtabsorbierende Schichten 32 vorgesehen. Das Paar der Substrate 28', das die Anordnung optischer Fasern 26 und das transparente Glasbauteil 27 zwischen sich aufnimmt, muß nicht lichtundurchlässig sein (d. h. einen Absorptionskoeffizienten mit einem bestimmten Wert oder auch höher haben), im Gegensatz zum Beispiel 1. Da die dritten lichtabsorbierenden Schichten 32 vorgesehen sind, wird verhindert, dass ein unnötiger Lichtanteil ein Dokumentenoriginal 30 beleuchtet, wodurch es möglich wird, das Licht, das von einer Lichtquelle 29 (LED-Anordnung) emittiert wird, effizient auf das Dokumentenoriginal 30 zu führen. Darüber hinaus kann verhindert werden, dass unnötiges Licht (Streulicht), d. h. Licht, das von anderen Stellen als dem Dokumentenoriginal 30 reflektiert wird, und Licht, das eintritt, ohne vom Dokumentenoriginal 30 reflektiert zu werden, in die Anordnung photosensitiver Elemente 22 eintritt.
Die oben beschriebenen dritten lichtabsorbierenden Schichten können ebenfalls in eine Bildsensorvorrichtung mit einer zweiten Anordnung optischer Fasern eingebaut werden, wie in Fig. 8 gezeigt ist. Die Fig. 8 ist eine vordere Schnittansicht, die eine andere Bildsensoreinheit für direkten Kontakt gemäß dem vorliegenden Beispiel zeigt. Bestandteile, welche denjenigen in Beispiel 2 entsprechen, werden durch dieselben Bezugszeichen angedeutet. Deshalb wird ihre Beschreibung weggelassen.
Wie in Fig. 8 gezeigt ist, ist eine erste Anordnung optischer Fasern 66 und eine zweite Anordnung optischer Fasern 67 zwischen einem Paar Substraten 68' angeordnet. Zwischen der ersten Anordnung optischer Fasern 66 und einem Substrat 68' und zwischen der zweiten Anordnung optischer Fasern 67 und dem anderen Substrat 68' sind dritte lichtabsorbierende Schichten 72 vorgesehen. Das Paar der Substrate 68', das die erste Anordnung optischer Fasern 66 und die zweite Anordnung optischer Fasern 67 zwischen sich aufnimmt, muß nicht lichtundurchlässig sein, im Gegensatz zum Beispiel 2. Da die dritten lichtabsorbierenden Schichten 72 vorgesehen sind, wird verhindert, dass ein unnötiger Lichtanteil das Dokumentenoriginal 70 beleuchtet, wodurch es möglich ist, Licht, das aus einer Lichtquelle 69 (LED- Anordnung) abgestrahlt wird, effizient auf das Dokumentenoriginal 70 zu führen. Darüber hinaus kann verhindert werden, dass unnötiges Licht (Streulicht), d. h. Licht, das von anderen Stellen als dem Dokumentenoriginal 70 reflektiert wird, und Licht, das eintritt, ohne von dem Dokumentenoriginal 70 reflektiert zu werden, in die Anordnung photosensitiver Elemente 62 eintritt.
Bei der in Fig. 7 gezeigten Bildsensoreinheit wird, sogar wenn die Substrate 28' transparent sind, Licht, das auf die Substrate 28' strahlt, durch die dritten lichtabsorbierenden Schichten 32 in seiner optischen Bahn unterbrochen, und es kann deshalb nicht mehr in das transparente Glasbauteil 27 eindringen. Deshalb wird durch die Einarbeitung der dritten lichtabsorbierenden Schichten 32 sichergestellt, dass nur Licht, welches auf das transparente Glasbauteil 27 aufgestrahlt wird, das Dokumentenoriginal 30 erreichen kann. Licht, das von Abschnitten des Dokumentenoriginals 30 reflektiert wird, die nicht Abschnitte sind, welche zu lesende Information tragen, wird ebenfalls durch die dritten lichtabsorbierenden Schichten 32 unterbrochen und es kann deshalb nicht in das transparente Glasbauteil 27 oder die Anordnung optischer Fasern 26 eindringen. Der Lichtabsorptionskoeffizient der dritten lichtabsorbierenden Schichten 32 sollte so hoch wie möglich sein, und er ist vorzugsweise 100%. Als Resultat der Einbringung der dritten lichtabsorbierenden Schichten 32 bestätigte sich eine Verbesserung des MTF-Wertes von ungefähr 10%. Dasselbe gilt für die in Fig. 8 gezeigte Bildsensoreinheit.
Wie beschrieben worden ist, wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Bildsensorvorrichtung für direkten Kontakt bereitgestellt, die dazu in der Lage ist, Bilder mit einer hohen Auflösung zu lesen, sowie eine Bildsensoreinheit, bei welcher die Bildsensorvorrichtung verwendet wird, weil optische Kreuzkopplung und Streulicht eliminiert werden. Um diese Effekte zu erzielen, haben eine Bildsensorvorrichtung und eine Bildsensoreinheit gemäß der vorliegenden Erfindung eine solche Ausbildung, dass eine Anordnung optischer Fasern und ein transparentes Glasbauteil (oder eine zweite Anordnung optischer Fasern) zwischen zwei lichtundurchlässigen Glassubstraten angeordnet sind.
Darüber hinaus wird, da ein Schlitz zum Übertragen von Licht aus dem transparenten Glasbauteil ausgebildet wird, das zwischen zwei lichtundurchlässigen Glassubstraten angeordnet ist, die Herstellungsgenauigkeit der Breite des Schlitzes verbessert, und zwar im Vergleich mit dem Fall, wo schwarzes Harz durch Siebdruck aufgebracht wird, wodurch die Änderung der Illuminanz des auf ein Dokumentenoriginal aufgestrahlten Lichtes reduziert wird.
Optische Kreuzkopplung in einer Haupterfassungsrichtung kann durch eine erste lichtabsorbierende Schicht eliminiert werden, welche in der Anordnung optischer Fasern vorgesehen ist, und optische Kreuzkopplung und Streulicht können durch eine zweite lichtabsorbierende Schicht eliminiert werden, die am unteren Ende der Anordnung optischer Fasern vorgesehen ist.
Darüber hinaus können dieselben Effekte dadurch erzielt werden, dass eine dritte lichtabsorbierende Schicht eingebracht wird, und zwar sogar in den Fällen, wo die beiden Substrate nicht lichtundurchlässig sind. In diesem Fall kann ebenfalls eine Bildsensorvorrichtung für direkten Kontakt bereitgestellt werden, die dazu in der Lage ist, Bilder mit einer hohen Auflösung zu lesen, sowie eine Bildsensoreinheit, in welcher die Bildsensorvorrichtung verwendet wird, weil optische Kreuzkopplung und Streulicht eliminiert werden.
Verschiedene andere Modifikationen werden für Fachleute ersichtlich und ohne weiteres auszuführen sein, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Demgemäß soll der Schutzumfang der anliegenden Ansprüche nicht auf die hier vorgebrachte Beschreibung begrenzt sein, sondern die Ansprüche sollen breit ausgelegt werden.

Claims

1. Bildsensorvorrichtung für direkten Kontakt, bei welcher ein Bildsensorchip mit Elektroden und einer photosensitiven Elementenanordnung auf einer Anordnungsplatte für optische Fasern durch ein Verfahren befestigt wird, bei dem nach unten gekehrt bondiert wird, wobei

die Anordnungsplatte für die optischen Fasern ein erstes lichtundurchlässiges Substrat, ein zweites lichtundurchlässiges Substrat, eine Anordnung bzw. Gruppe optischer Fasern, die durch das Anordnen mehrerer optischer Fasern ausgebildet ist, und ein transparentes Bauteil umfaßt, das in Kontakt mit einer Seitenfläche der Anordnung der optischen Fasern angeordnet ist, wobei die Anordnung der optischen Fasern und das transparente Bauteil zwischen dem ersten und dem zweiten lichtundurchlässigen Substrat vorgesehen sind, und wobei

jede aus der Vielzahl der optischen Fasern einen Mittelkern, einen Mantel, der auf einer äußeren Oberfläche des Kerns vorgesehen ist, und eine lichtabsorbierende Schicht umfaßt, die auf einer äußeren Oberfläche des Mantels vorgesehen ist, und wobei

ein Bildsensorchip auf eine solche Weise auf der Anordnungsplatte für die optischen Fasern befestigt ist, daß die photosensitive Elementenanordnung entlang eines oberen Endes der Anordnung der optischen Fasern angeordnet ist, wobei der Chip so befestigt ist, daß er sich nicht über das Ende des transparenten Bauteils, benachbart des oberen Endes der Anordnung optischer Fasern, hinaus erstreckt, und wobei das transparente Bauteil einen Schlitz zum Übertragen bzw. Aussenden von Licht ausbildet.

2. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 1, bei der mehrere der ersten lichtabsorbierenden Schichten in der Anordnung optischer Fasern vorgesehen sind, wobei jede aus der Vielzahl der ersten lichtabsorbierenden Schichten so vorgesehen wird, daß sie in einer Ebene senkrecht zur Seitenfläche der Anordnung optischer Fasern liegt, und bei einem vorbestimmten Abstand entlang einer Haupt-Erfassungsrichtung der Bildsensorvorrichtung.

3. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 1, bei der eine zweite lichtabsorbierende Schicht an einem Ende des transparenten Bauteils vorgesehen ist, welches mit einem Dokumentenoriginal in Kontakt kommt.

4. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Bildsensorchip ein Silizium-Kristall-IC-Chip ist, und bei der die Anordnung photosensitiver Elemente eine Phototransistoranordnung oder eine Photodiodenanordnung ist.

5. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 1, bei der eine Schaltungsleiterschicht auf dem ersten lichtundurchlässigen Substrat vorgesehen ist und ein Metall-Bump auf jeder Elektrode des Bildsensorchips vorgesehen ist.

6. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Schaltungsleiterschicht durch Dickfilm-Druck einer elektrisch leitenden Paste ausgebildet ist.

7. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Schaltungsleiterschicht eine flexible gedruckte Schaltung ist.

8. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Bildsensorchip auf der Anordnungsplatte der optischen Fasern mit einem dazwischenliegenden, transparenten, lichtaushärtenden, isolierenden Harz befestigt wird.

9. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Brechungsindex n&sub0; des Kerns jeder optischen Faser, der Brechungsindex n&sub1; des Mantels, die Dicke T der Anordnung der optischen fasern (d. h. die Länge jeder optischen Faser), und die Breite W&sub1; der Anordnung der optischen Fasern der folgenden Beziehung genügen:

W&sub1; / T ≤ tan [sin&supmin;¹ {(n&sub0;² - n&sub1;²)1/2 / n&sub0;}]

10. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 1, bei der eine Breite W&sub0; des transparenten Bauteils der folgenden Beziehung genügt:

0,3 mm < W&sub0; < 0,8 mm.

11. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 2, bei der der Brechungsindex n&sub0; des Kerns jeder optischen Faser, der Brechungsindex n&sub1; des Mantels, die Dicke T der Anordnung der optischen Fasern (d. h. die Länge jeder optischen Faser) und ein vorbestimmter Abstand P der Vielzahl der ersten lichtabsorbierenden Schichten der folgenden Beziehung genügen:

P / T ≤ tan [sin&supmin;¹ {(n&sub0;² - n&sub1;²)1/2 / n&sub0;}]

12. Bildsensoreinheit für direkten Kontakt mit einer Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 1 und einer Lichtquelle, die über dem Bildsensorchip angeordnet ist und sich in Richtung des zweiten lichtundurchlässigen Substrats der Bildsensorvorrichtung neigt, wobei die Lichtquelle ein Dokumentenoriginal durch das transparente Bauteil und die Anordnung der optischen Fasern bestrahlt.

13. Bildsensoreinheit für direkten Kontakt nach Anspruch 12, bei der das Licht, das von der Lichtquelle gegeben wird, auf das Dokumentenoriginal in einem Einfallswinkel im Bereich von 30º bis 60º einfällt.

14. Bildsensorvorrichtung für direkten Kontakt, bei welcher ein Bildsensorchip mit Elektroden und einer Anordnung photosensitiver Elemente auf einer Anordnungsplatte für optische Fasern durch ein Verfahren befestigt werden, bei dem nach unten gekehrt bondiert wird, wobei

die Anordnungsplatte für die optischen Fasern ein erstes lichtundurchlässiges Substrat, ein zweites lichtundurchlässiges Substrat, eine erste Anordnung optischer Fasern, die durch das Anordnen mehrerer erster optischer Fasern ausgebildet wird, und eine zweite Anordnung optischer Fasern umfaßt, die durch das Anordnen mehrerer zweiter optischer Fasern und in Kontakt mit einer Seitenfläche der ersten Anordnung optischer Fasern ausgebildet wird, wobei die erste und die zweite Anordnung optischer Fasern zwischen dem ersten und dem zweiten lichtundurchlässigen Substrat eingebracht sind, und wobei

jede aus der Vielzahl der ersten optischen Fasern einen Mittelkern, einen Mantel, der auf der äußeren Oberfläche des Kerns vorgesehen ist, und eine lichtabsorbierende Schicht umfasst, die auf einer äußeren Oberfläche des Mantels vorgesehen ist, und wobei

jede aus der Vielzahl der zweiten optischen Fasern einen Mittelkern und einen Mantel umfaßt, der auf einer äußeren Oberfläche des Kerns vorgesehen ist, und wobei

der Bildsensorchip auf der Anordnungsplatte für die optischen Fasern auf eine solche Weise befestigt ist, daß die Anordnung der photosensitiven Elemente entlang eines oberen Endes der ersten Anordnung optischer Fasern angeordnet ist, wobei der Chip so befestigt ist, daß er sich nicht über das Ende der zweiten Anordnung optischer Fasern, benachbart dem oberen Ende der ersten Anordnung optischer Fasern, hinaus erstreckt, wobei die zweite Anordnung optischer Fasern einen Schlitz zum Übertragen von Licht ausbildet.

15. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 14, bei der mehrere erste lichtabsorbierende Schichten in der ersten Anordnung optischer Fasern vorgesehen sind, wobei jede aus der Vielzahl der ersten lichtabsorbierenden Schichten so vorgesehen ist, daß sie in einer Ebene senkrecht zur Seitenfläche der ersten Anordnung optischer Fasern liegt, und bei einem vorbestimmten Abstand entlang einer Haupt-Erfassungsrichtung der Bildsensorvorrichtung.

10. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 14, bei der eine zweite lichtabsorbierende Schicht an einem Ende der zweiten Anordnung optischer Fasern vorgesehen ist, welche in Kontakt mit einem Dokumentenoriginal kommt.

17. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 14, bei der der Bildsensorchip ein Silizium-Kristall-IC-Chip ist, und wobei die Anordnung photosensitiver Elemente eine Phototransistoranordnung oder eine Photodiodenanordnung ist.

18. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 14, bei der eine Schaltungsleiterschicht auf dem ersten lichtundurchlässigen Substrat vorgesehen ist, und wobei ein Metall- Bump auf jeder Elektrode des Bildsensorchips vorgesehen ist.

19. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 18, bei der die Schaltungsleiterschicht durch Dickfilm-Druck einer elektrisch leitenden Paste ausgebildet ist.

20. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 18, bei der die Schaltungsleiterschicht eine flexible gedruckte Schaltung ist.

21. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 14, bei der der Bildsensorchip auf der Anordnungsplatte der optischen Fasern mit einem transparenten, lichtaushärtenden, isolierenden Harz dazwischen befestigt ist.

22. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 14, bei der der Brechungsindex n&sub0; des Kerns jeder ersten optischen Faser, der Brechungsindex n&sub1; des Mantels, die Dicke T der ersten Anordnung optischer Fasern (d. h. die Länge jeder ersten optischen Faser) und eine Breite W&sub1; der ersten Anordnung optischer Fasern der folgenden Beziehung genügen:

W&sub1; / T ≤ tan [sin&supmin;¹ {(n&sub0;² - n&sub1;²)1/2 / n&sub0;}]

23. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 14, bei der der Brechungsindex n&sub0; des Kerns jeder der zweiten optischen Fasern, der Brechungsindex n&sub1; des Mantels, die Dicke T der zweiten Anordnung optischer Fasern (d. h. die Länge jeder zweiten optischen Faser), und eine Breite W&sub2; der zweiten Anordnung optischer Fasern der folgenden Beziehung genügen:

W&sub2; / T ≤ tan [sin&supmin;¹ {(n&sub0;² - n&sub1;²)1/2 / n&sub0;}]

24. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 15, bei der der Brechungsindex n&sub0; des Kerns einer jeden der ersten optischen Fasern, der Brechungsindex n&sub1; des Mantels, die Dicke T der ersten Anordnung optischer Fasern (d. h. die Länge jeder ersten optischen Faser) und ein vorbestimmter Abstand P der Vielzahl der ersten lichtabsorbierenden Schichten der folgenden Beziehung genügen:

P / T ≤ tan [sin&supmin;¹ {(n&sub0;² - n&sub1;²)1/2 / n&sub0;}]

25. Bildsensoreinheit für direkten Kontakt mit einer Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 14 und mit einer Lichtquelle, die über dem Bildsensorchip angeordnet ist und in Richtung des zweiten lichtundurchlässigen Substrats der Bildsensorvorrichtung geneigt ist, wobei die Lichtquelle ein Dokumentenoriginal durch die zweite und die erste Anordnung optischer Fasern hindurch mit Licht bestrahlt.

26. Bildsensoreinheit für direkten Kontakt gemäß Anspruch 25, bei der das Licht, das von der Lichtquelle abgegeben wird, auf das Dokumentenoriginal bei einem Einfallswinkel im Bereich von 30º bis 60º einfällt.

27. Bildsensorvorrichtung für direkten Kontakt, bei der ein Bildsensorchip mit Elektroden und einer Anordnung photosensitiver Elemente auf einer Anordnungsplatte für optische Fasern durch ein Verfahren befestigt wird, bei dem er nach unten gekehrt bondiert wird, wobei

die Anordnungsplatte für die optischen Fasern ein erstes Substrat, ein zweites Substrat, eine Anordnung optischer Fasern, die durch das Anordnen mehrerer optischer Fasern ausgebildet wird, und ein transparentes Bauteil umfaßt, das im Kontakt mit einer Seitenfläche der Anordnung optischer Fasern angeordnet ist, wobei die Anordnung der optischen Fasern und das transparente Bauteil zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat eingebracht sind, und wobei eine Seitenflächen- Lichtabsorptionsschicht an einer Schnittstelle zwischen der Anordnung optischer Fasern und dem ersten Substrat und einer Schnittstelle zwischen dem transparenten Bauteil und dem zweiten Substrat vorgesehen ist, und wobei

jeder aus der Vielzahl der optischen Fasern einen Mittelkern, einen Mantel, der auf einer äußeren Oberfläche des Kerns vorgesehen ist, und eine lichtabsorbierende Schicht umfaßt, die auf einer äußeren Oberfläche des Mantels vorgesehen ist, und wobei

der Bildsensorchip auf der Anordnungsplatte für die optischen Fasern auf eine solche Weise angebracht ist, daß die Anordnung der photosensitiven Elemente entlang eines oberen Endes der Anordnung der optischen Fasern angeordnet ist, wobei der Chip so befestigt ist, daß er sich nicht über das Ende des transparenten Bauteils, benachbart dem oberen Ende der Anordnung der optischen Fasern, hinaus erstreckt, und wobei das transparente Bauteil einen Schlitz zum Übertragen von Licht ausbildet.

28. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 27, bei der mehrere der ersten lichtabsorbierenden Schichten in der optischen Faseranordnung vorgesehen sind, wobei jede aus der Vielzahl der ersten lichtabsorbierenden Schichten so vorgesehen ist, daß sie in einer Ebene senkrecht zur Seitenfläche der Anordnung der optischen Fasern liegt, und bei einem vorbestimmten Abstand entlang einer Haupt-Erfassungsrichtung der Bildsensorvorrichtung.

29. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 27, bei der eine zweite lichtabsorbierende Schicht an einem Ende des transparenten Bauteils vorgesehen ist, welches mit einem Dokumentenoriginal in Kontakt kommt.

30. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 27, bei der der Bildsensorchip ein Silizium-Kristall-IC-Chip ist, und bei der die Anordnung der photosensitiven Elemente eine Phototransistoranordnung oder eine Photodiodenanordnung ist.

31. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 27, bei der eine Schaltungsleiterschicht auf dem ersten Substrat vorgesehen ist und bei der ein Metall-Bump auf jeder Elektrode des Bildsensorchips vorgesehen ist.

32. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 31, bei der die Schaltungsleiterschicht durch Dickfilm-Druck einer elektrisch leitenden Paste ausgebildet ist.

33. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 31, bei der die Schaltungsleiterschicht eine flexible gedruckte Schaltung ist.

34. Bildsensorvorrichtung für direkten Kontakt gemäß Anspruch 27, bei der der Bildsensorchip auf der Anordnungsplatte der optischen Fasern mit einem transparenten, lichtaushärtenden, isolierenden Harz dazwischen befestigt ist.

35. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 27, bei der der Brechungsindex n&sub0; des Kerns jeder optischen Faser, der Brechungsindex n&sub1; des Mantels, die Dicke T der Anordnung der optischen Fasern (d. h. die Länge jeder optischen Faser) und eine Breite W&sub1; der Anordnung der optischen Fasern der folgenden Beziehung genügen:

W&sub1; / T ≤ tan [sin&supmin;¹ {(n&sub0;² - n&sub1;²)1/2 / n&sub0;}]

36. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 27, bei der eine Breite WO des transparenten Bauteils der folgenden Beziehung genügt:

0,3 mm < W&sub0; < 0,8 mm

37. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 28, bei der der Brechungsindex n&sub0; des Kerns jeder optischen Faser, der Brechungsindex n&sub1; des Mantels, die Dicke T der Anordnung der optischen Fasern (d. h. die Lange jeder optischen Faser) und der vorbestimmte Abstand P der Vielzahl der ersten lichtabsorbierenden Schichten der folgenden Beziehung genügen:

P / T ≤ tan [sin&supmin;¹ {(n&sub0;² - n&sub1;²)1/2 n&sub0;}]

38. Bildsensoreinheit für direkten Kontakt mit einer Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 27 und einer Lichtquelle, die über dem Bildsensorchip angeordnet ist und in Richtung des zweiten Substrats der Bildsensorvorrichtung geneigt ist, wobei die Lichtquelle ein Dokumentenoriginal durch das transparente Bauteil und die Anordnung der optischen Fasern hindurch mit Licht bestrahlt.

39. Bildsensoreinheit für direkten Kontakt nach Anspruch 38, bei der Licht, das von der Lichtquelle abgegeben wird, auf ein Dokumentenoriginal mit einem Einfallswinkel im Bereich von 30º bis 60º einfällt.

40. Bildsensorvorrichtung für direkten Kontakt, bei der ein Bildsensorchip mit Elektroden und einer Anordnung photosensitiver Elemente auf einer Anordnungsplatte für optische Fasern durch ein Verfahren aufgebracht wird, bei dem er nach unten gekehrt bondiert wird, wobei

die Anordnungsplatte der optischen Fasern ein erstes Substrat, ein zweites Substrat, eine erste Anordnung optischer Fasern, die durch das Anordnen mehrerer erster optischer Fasern ausgebildet wird, und eine zweite Anordnung optischer Fasern umfaßt, die durch das Anordnen mehrerer zweiter optischer Fasern und in Kontakt mit einer Seitenfläche der ersten Anordnung optischer Fasern ausgebildet wird, wobei die erste und die zweite optische Anordnung optischer Fasern zwischen dem ersten und dem zweiten Substrat eingebracht sind, und wobei eine Seitenflächen- Lichtabsorptionsschicht an einer Schnittstelle zwischen der ersten Anordnung optischer Fasern und dem ersten Substrat vorgesehen ist und an einer Schnittstelle zwischen der zweiten Anordnung optischer Fasern und dem zweiten Substrat, und wobei

jede aus der Vielzahl der ersten optischen Fasern einen Mittelkern, einen Mantel, der auf einer äußeren Oberfläche des Kerns vorgesehen ist, und eine lichtabsorbierende Schicht umfaßt, die auf einer äußeren Oberfläche des Mantels vorgesehen ist, und wobei

jede aus der Vielzahl der zweiten optischen Fasern einen Kern und einen Mantel umfaßt, der auf einer äußeren Oberfläche des Kerns vorgesehen ist; und wobei

der Bildsensorchip auf der Anordnungsplatte der optischen Fasern auf eine solche Weise angebracht ist, daß die Anordnung photosensitiver Elemente entlang eines oberen Endes der ersten Anordnung optischer Fasern angeordnet ist, wobei der Chip so befestigt ist, daß er sich nicht über das Ende der zweiten Anordnung optischer Fasern, benachbart dem oberen Ende der ersten Anordnung optischer Fasern, hinaus erstreckt, und wobei die zweite Anordnung optischer Fasern einen Schlitz zum Übertragen von Licht ausbildet.

41. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 40, bei der mehrere erste lichtabsorbierende Schichten in der ersten Anordnung optischer Fasern vorgesehen sind, wobei jede aus der Vielzahl der ersten lichtabsorbierenden Schichten so vorgesehen ist, daß sie in einer Ebene senkrecht zur Seitenfläche der ersten Anordnung optischer Fasern liegt, und bei einem vorbestimmten Abstand entlang einer Haupt-Erfassungsrichtung der Bildsensorvorrichtung.

42. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 40, bei der eine zweite lichtabsorbierende Schicht an einem Ende der zweiten Anordnung optischer Fasern vorgesehen ist, welche mit einem Dokumentenoriginal in Kontakt kommt.

43. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 40, bei der der Bildsensorchip ein Silizium-Kristall-IC-Chip ist, und wobei die Anordnung photosensitiver Elemente eine Phototransistoranordnung oder eine Photodiodenanordnung ist.

44. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 40, bei der eine Schaltungsleiterschicht auf dem ersten Substrat vorgesehen ist, und bei der ein Metall-Bump auf jeder Elektrode des Bildsensorchips vorgesehen ist.

45. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 44, bei der die Schaltungsleiterschicht durch Dickfilm-Druck einer elektrisch leitenden Paste ausgebildet ist.

46. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 44, bei der die Schaltungsleiterschicht eine flexible gedruckte Schaltung ist.

47. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 40, bei der der Bildsensorchip auf der Anordnungsplatte der optischen Fasern mit einem transparenten, lichtaushärtenden, isolierenden Harz dazwischen befestigt ist.

48. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 40, bei der der Brechungsindex n&sub0; des Kerns jeder der ersten optischen Fasern, der Brechungsindex n&sub1; des Mantels, die Dicke T der ersten Anordnung optischer Fasern (d. h. die Länge jeder ersten optischen Faser) und eine Breite W&sub1; der ersten Anordnung optischer Fasern der folgenden Beziehung genügen:

W&sub1; / T ≤ tan [sin&supmin;¹ {(n&sub0;² {(n&sub0;² - n&sub1;²)1/2 / n&sub0;}]

49. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 40, bei der der Brechungsindex n&sub0; des Kerns jeder der zweiten optischen Fasern, der Brechungsindex n&sub1; des Mantels, die Dicke T der zweiten Anordnung optischer Fasern (d. h. die Länge jeder zweiten optischen Faser) und eine Breite W&sub2; der zweiten Anordnung optischer Fasern der folgenden Beziehung genügen:

W&sub2; / T ≤ tan [sin&supmin;¹ {(n&sub0;² - n&sub1;²)1/2 / n&sub0;}]

50. Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 41, bei der der Brechungsindex n&sub0; des Kerns jeder der ersten optischen Faser, der Brechungsindex n&sub1; des Mantels, die Dicke T der ersten Anordnung optischer Fasern (d. h. die Länge jeder ersten optischen Faser) und ein vorbestimmter Abstand der Vielzahl der ersten lichtabsorbierenden Schichten der folgenden Beziehung genügen:

P / T ≤ tan [sin&supmin;¹ {(n&sub0;² - n&sub1;²)1/2 / n&sub0;}]

51. Bildsensoreinheit für direkten Kontakt mit einer Bildsensorvorrichtung nach Anspruch 40 und einer Lichtquelle, die über dem Bildsensorchip angeordnet ist und in Richtung des zweiten Substrats der Bildsensorvorrichtung geneigt ist, wobei die Lichtquelle ein Dokumentenoriginal durch die zweite und die erste Anordnung optischer Fasern hindurch mit Licht bestrahlt.

52. Bildsensoreinheit für direkten Kontakt gemäß Anspruch 51, bei der das Licht, das von der Lichtquelle abgegeben wird, auf dem Dokumentenoriginal bei einem Einfallswinkel im Bereich von 30º bis 60º einfällt.