JPH0486155A - 画像読み取り装置及び該装置を用いた通信端末 - 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、画像読み取り装置に係り、特に密着型の読み
取りセンサを用い、装置全体を小型化した画像読み取り
装置及び該装置を用いた通信端末に関する。

〔従来の技術〕 従来の画像読み取り装置においては、密着型読み取りセ
ンサは、冷陰極管とＬＥＤアレイとがある。例えば、特
開昭５８−１４３６６５号公報に記載のように、輝度の
ばらつきの少ない冷陰極管が発光源として用いられてお
り、その管径はφ５〜１２ｍである。また、特開昭６１
−３９７７１号公報に記載のように、受光素子を形成し
たガラス基板ど通常Ｇ　ａ　Ａ　Ｓ基板上に形成された
ＬＥＤアレイとを一体に組立てて用いる例がある。ＬＥ
Ｄアレイは冷陰極管と比較すると板厚が薄いため、セン
サ自体をより薄くできる。さらに特開昭５９−８１９６
７号公報に記載のように、発光源としてＬＥＤアレイと
受光素子とを同一基板上に形成すると、さらにセンサ自
体を小型化できる。

また、特開平１−１６２３６６号公報に記載のように、
基板上にＥＬ発光素子からなる面光源、光センサアレイ
及び駆動回路部を一体的に形成することによって、セン
サ自体を小型化していた。

しかしながら、発光源として冷陰極管を用いた場合、そ
の管径がφ５〜１２ｍであるため、基板は薄いにもかか
わらず、センサ全体の厚さを薄くできないという欠点が
ある。また、特開昭６１−３９７７１号公報に記載のよ
うに受光素子を形成したガラス基板と通常Ｇ　ａ　Ａ　
Ｓ基板上に形成されたＬＥＤアレイとを一体に組立て用
いる例では、ＬＥＤアレイの一個一個の輝度にばらつき
があるため、これを電気的にトリミングしなければなら
ない。しかもトリミングしても完全に輝度を一定にはで
きないという欠点が有る。また、特開平１−１６２３６
６号公報に記載のように、ＥＬ発光体と光センサアレイ
とを同一基板上に形成した場合、２００■程度の高電圧
で１ｋＨｚ以上の周波数で駆動するＥＬ発光体から発生
するノイズが。

微小電流を検出する光センサに悪影響を及ぼし。

高感度の読み取りが不可能であった。また、ＥＬ発光体
の高輝度化に必要な５００℃以上の熱処理時に、光セン
サに用いるａ−８ｉ：Ｈの水素が放出され、さらに一部
アモルファス構造が結晶化するため光電変換効率が低下
してしまい、同一プロセスで充分な特性センサを作製で
きないという欠点があった。また、光センサアレイのす
ぐ横にＥＬ発光体を形成すると、散乱光であるＥＬ発光
の一部が光センサに直接入射するため、原稿の薄い色が
飛んでしまい読み取れないという欠点があった。

また、基板に石英基板を用いるとコストが高くなり、ま
た製造できる基板面積が小さいため、単体ではＡ４や８
４図面サイズ用の密着読み取りセンサができなかった。

さらに、ＬＥＤアレイを発光源として用いた場合、冷陰
極管を用いるよりもセンサを薄くできるが、点光源であ
り、それぞれの光源の輝度がばらついているためにその
補正回路やトリミングが不可欠である。しかも点光源で
あり、光源数よりもセンサの読み取り素子数の方が多い
ため、素子ごとの照度ばらつきが発生するのは不可避で
ある。

一方、ＬＥＤアレイはＧａＡｓ基板上に形成しており、
工程も複雑であることから高価である。

さらに、発光源としてＬＥＤアレイと受光素子とをガラ
ス基板上に形成する場合、直接ではなく、まずＧａＡｓ
をＭ　Ｂ　Ｅ　（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｂｅａｍ　Ｅｐ
ｉｔａｘｉ−ｃｙ）等で結晶性良く形成したあとで、そ
の上に始めて液相エピタキシーでＧａＡｓ、ＧａＡｌＡ
ｓを積層させ、画素をホトエツチングで加工することに
よりＬＥＤを形成できるものであり、安価に製造できな
い。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の読み取り装置に備えた密着読み取りセンサにあっ
ては、発光源に冷陰極管を用いるとセンサの厚さを薄く
できず、ＬＥＤアレイと受光素子とを基板上に形成する
と、ＬＥＤアレイの輝度のばらつきを電気的にトリミン
グする必要があり、またＥＬ発光体を光センサアレイと
同一基板上に形成すると、ノイズのため高感度の読み取
りができない等の欠点があり、装置を小型化できない問
題あった。

本発明の目的は、多階調の読み取りができるとともに、
装置を薄くするため、読み取りセンサを薄（し、その製
造コストを低減する一方、ｌ５ＤＮに対応できるように
、高速読み取りが可能な読み取りセンサを有する画像読
み取り装置及び該装置を用いた通信端末を提供すること
にある。

〔発明を解決するための手段〕

前記の目的を達成するため、本発明に係る画像読み取り
装置は、基板に受光素子と発光素子とを配設し、原稿に
密着して走査しその情報を読み取る読み取りセンサを備
えた画像読み取り装置において、光学的に透明な基板に
原稿と対向して設けられる線状の受光素子と、基板を介
して受光素子とほぼ平行して設けられかつ線状のＥＬ発
光源を有する発光素子とにより形成した線光源一体型密
着読み取りセンサを備えた構成とする。

そして、線光源一体型密着読み取りセンサは、第１の基
板に配設される受光素子と第２の基板に配設される発光
素子とよりなり、発光素子は、その封止材を介して第１
の基板に貼設されて第２の基板との間に挾装されるとと
もに、発光による照明光が受光素子の近傍を通過する位
置に配設されている構成である。

また、線光源一体型密着読み取りセンサは、発光素子の
周囲を耐水性樹脂で封止されている構成である。

さらに線光源一体型密着読み取りセンサは、発光素子の
受光素子側の電極が、透明電極で形成されている構成で
ある。

そして線光源一体型密着読み取りセンサは、発光素子の
ＥＬ発光源が、一対の透明電極と背面電極との間に第１
絶縁層及び第２絶縁層を介して挾装されている構成とす
る。

また基板に受光素子と発光素子とを配設し、ｍ稿に密着
して走査しその情報を読み取る読み取りセンサを備えた
画像読み取り装置において、光学的に透明な第１の基板
に原稿と対向して設けられる線状の受光素子と、受光素
子と対向する第２の基板の傾斜角を有する端面に設けら
れかつ発光による照明光が受光素子の近傍を通過する位
置に傾斜角を調節される線状のＥＬ発光源を有する発光
素子とにより形成した線光源一体型密着読み取りセンサ
を備えた構成でもよい。

さらに線光源一体型密着読み取りセンサは１発光素子の
ＥＬ発光源が、一対の不透明電極の間に第１Ｎ縁層及び
第２絶縁層を介して挾装されている構成でもよい。

そして線光源一体型密着読み取りセンサは、発光素子が
、受光素子の長さ方向に連続したＥＬ発光源、電極及び
絶縁層により形成されている構成である。

また線光源一体型密着読み取りセンサは、発光素子のＥ
Ｌ発光源が、複数に分岐されている構成でもよい。

さらに線光源一体型密着読み取りセンサは、発光素子の
ＥＬ発光源が、絶縁層を介在させた背面電極と透明電明
電極との間に挾装され、かつ発光体粉末を有機バインダ
に分散させた分散型ＥＬ発光体で形成され、発光素子の
周囲がパッケージフィルムで覆われている構成でもよい
。

そして線光源一体型密着読み取りセンサは、発光素子の
ＥＬ発光源が、アミン系有機化合物と有機金属キレート
錯体との積層膜で形成され、１０ｏｖ以下の直流回路で
駆動される構成でもよい。

また線光源一体型密着読み取りセンサは、受光素子の走
査周波数とＥＬ発光源の駆動周波数とが同期させである
構成とする。

さらに基板に受光素子と発光素子とを配設し。

原稿に密着して走査しその情報を読み取る読み取りセン
サを備えた画像読み取り装置において、光学的に透明な
基板に原稿に対向して設けられる線状の受光素子と、基
板の裏面の凸部に設けられかつ発光による照明光が受光
素子の近傍を通過する位置に成形される線状のＥＬ発光
源を有する発光素子とにより形成した線光源一体型密着
読み取り装置を備えた構成でもよい。

そして線光源一体型密着読み取りセンサは、発光素子の
ＥＬ発光源が白色ＥＬ発光体で形成され、受光素子の原
稿と対向する保護膜の表面に、赤、緑及び黄のそれぞれ
の色フィルタが設けである構成でもよい。

また線光源一体型密着読み取りセンサは、発光素子のＥ
Ｌ発光源が白色ＥＬ発光体で形成され、受光素子の原稿
と対向する保護膜の表面に、原稿の全面を走査するごと
に赤、緑及び黄のそれぞれの色フィルタが移動する構成
でもよい。

さらに、線光源一体型密着読み取りセンサは、受光素子
の基板が、耐熱温度６００℃以下のガラス基板で形成さ
れかつ受光素子の走査する駆動回路が設けである構成で
もよい。

そして線光源一体型密着読み取りセンサは、受光素子の
基板が、耐熱温度６００℃以下のガラス基板で形成され
、ガラス基板に、ホトダイオード、ホトコンダクタ又は
ホトトランジスタのうちいずれか１つよりなる線状の受
光素子と、シフトレジスタ、レベルシフタ又はマルチプ
レクサの少なくとも１つよりなる走査回路と、インピー
ダンス変換回路又はアナログ電圧変換回路よりなる薄膜
回路とが形成されている構成でもよい。

また線光源一体型密着読み取りセンサは、厚さが５国に
形成されている構成である。

さらに線光源一体型密着読み取りセンサは１発光素子と
受光素子との間にノイズ吸収用の導電層を有する構成で
もよい。

そして線光源一体型密着読み取りセンサは、受光素子と
発光素子とが同一基板に配設され、それぞれの素子と原
稿との間に、受光素子に照明光の直接入射を防止するレ
ンズが設けられている構成でもよい。

また線光源一体型密着読み取りセンサは、発光素子のＥ
Ｌ発光源の発光材料が、ＺｎＳ：Ｍｎ又はＳｒＳ：Ｐｒ
、Ｃｅで形成されている構成でもよい。白色の発光源と
するためには、発光材料として、Ｚｎｓ　：Ｐｒ、Ｓｒ
Ｓ：Ｐｒ、ＳｒＳ：Ｃ６，Ｅｕ及びＳｒＳ：ＣｅとＳｒ
Ｓ：Ｅｕとの積層材、Ｓ　ｒＳ　：　ＣｅとＣａＳ：Ｅ
ｕとの積層材、ＳｒＳ：Ｃｅと２ｎＳ：Ｍｎとの積層材
でも良い。

また線光源一体型密着読み取りセンサは、発光素子のＥ
Ｌ発光源が薄膜ＥＬで形成され、黒色を読んだ時の出力
と赤色又は朱色を読んだ時の出力との間にしきい値電圧
１と、赤色又は朱色を読んだ時の出力と白色を読んだ時
の出力との間にしきい値電圧２とを設定し、しきい値電
圧１以上では黒出力とし、しきい値電圧１と２との間で
は赤出力とし、しきい値電圧２以下では白出力として３
値化しである構成でもよい。

さらに線光源一体型密着読み取りセンサは、発光素子の
発光用材料が、局部的に熱処理されている構成でもよい
。

そして請求項１〜２３のいずれか１項記載の画像読み取
り装置において、画像読み取り部として線光源一体型密
着読み取りセンサ又は駐動回路集積化一体型読み取りセ
ンサを用い、情報記録部として可搬型のカード型光ディ
スクメモリを有する構成とする。

また請求項１〜２４のいずれか１項記載の画像読み取り
装置又はこの装置及び通信用インターフェイスと、信号
処理部とよりなる通信端末において、送受信情報記録部
として可搬型のカード型光ディスクメモリを有し、画像
読み取り部として線光源一体型密着読み取りセンサスは
駆動回路集積化一体型読み取りセンサを用いる構成とす
る。

さらに通信端末においては、請求項１〜２４のいずれか
１項記載の画像読み取り装置を用いた構成とする。

〔作用〕

本発明の画像読み取り装置によれば、−次元（線状）の
連続した受光素子を基板上に、原稿と反対側に線状の連
続なＥＬ発光源を形成することによって、ＥＬ発光源は
センサ裏面から原稿面を照射し、その反射光の原稿によ
るコントラストを受光素子が受ける。光源部は、ＥＬ発
光源の上下を絶縁層と電極とでサンドイッチした構造で
あり、ＥＬ発光源と電極とが重なる面の全面が光る。し
たがって、受光素子方向すなわち、原稿読み取り時の主
走査方向に連続した電極、絶縁層とＥＬ発光源とを形成
することによって、−次元の連続光源が得られる。ＥＬ
発光体の輝度は、各層の膜厚と、駆動電圧及び周波数に
よって決まるため、均一な膜厚に成膜するだけで、均一
な輝度の線状の連続光源が容易に実現される。センサの
基板上または基板の裏面からこのＥＬ光を照射すること
により、全面にわたって均一な原稿面照度が得られる。

ＬＥＤ光源のように輝度ばらつきがあると同一濃度の原
稿を読んでもセンサ出力のばらつきが発生する。しきい
値で白黒を判別する２値化読み取りの場合ではこの輝度
ばらつきが許されるが、多階調の読み取りは不可能であ
る。一方、ＥＬ発光源を用い、主走査方向に均一な原稿
面照度が得られると、基準となる照度が一定であるため
、各原稿の濃度に応じたセンサ出力が得られ、多階調の
読み取りが可能になる。

さらに、光源輝度が主走査方向で一定であることから、
受光素子と発光源との間の距離を取る必要がなく、受光
素子の基板の上または基板の裏面に発光源を設置できる
ため、センサ自体が基板板厚程度に薄くなる。

受光素子の基板裏面にＥＬ発光源を形成する場合は、ま
ず受光素子とは別の基板上にＥＬ発光源を形成し、ＥＬ
発光源が基板の間にはさまれるようにこの開基板を張り
合わせ、受光素子の近傍を照明光が通過する構造とする
。この構造では、この張り合わせ部を耐湿性の樹脂で封
止することで、大気中の湿度で劣化しゃすいＥＬ素子が
空気に触れないようになる。

また、受光素子と発光部とを同一基板上に形成する方法
として、受光素子を形成する基板の端面に、端面発光型
のＥＬ発光源を形成してもよい。

受光素子をアモルファスシリコン（以下、ａ　−Ｓｉと
略す）で形成した場合、その発電効率は波長５７０〜６
３０ｎｍの比較的広い波長領域でピークを有する。しか
し、ＬＥＤ光源では、種々の波長を得られるが、それぞ
れは半値幅が１０ｎｍと非常に鋭いピークであり、ａ−
５ｉのその広い波長領域での高発電効率を利用すること
ができない。一方、ＥＬ発光源では、発光層としてＺｎ
Ｓ：Ｍｎを用いた場合、５７０〜６００ｎｍでややブロ
ードなピークを有するため、ａ　−Ｓ　ｉの特性が充分
生かされる。

耐熱温度６００℃以下のガラス基板上にライン状の受光
素子とそれを走査する駆動回路とを薄膜回路で形成し、
受光素子としてはホトダイオードまたはホトコンダクタ
またはホトトランジスタの１つを用い、走査回路として
はシフトレジスタ、レベルシフタ、マルチプレクサ等の
少なくとも１つ以上を組合せた回路を薄膜回路で形成す
ることによって、また画素密度が４００ｄｐｉと高精細
の読み取り信号が微弱になる場合、初段アンプとしてイ
ンピーダンス変換回路またはアナログ電圧変換回路を基
板上に薄膜回路で搭載することによって、安価で大面積
の基板となる。

このように、ガラス基板上に受光部と駆動回路とを、ホ
トダイオードまたはホトコンダクタと多結晶Ｓ１または
非晶質Ｓｉの薄膜トランジスタ（ＴＰＴ）で集積化した
センサ基板と、発光部基板とを組み合わせることによっ
て、線光源一体型密着読み取りセンサの構成要素が全て
薄膜で形成される。

〔実施例〕

本発明の実施例１を第１図を参照しながら説明する。

実施例１； 第１図に示すように、読み取りセンサは受光部（受光素
子）１と光源部（発光素子）２とからなる。光源部２の
膜構成は基板５側に背面電極６、第１ＮＭ層７、ＥＬ発
光源８、第２絶縁層９及び透明電極１０を形成し、それ
らを保護層１１で被っている。一方、受光部１は光電変
換ＩＦ１２と電極１３とそれらの保護層１１とからなる
。受光部の基板５と光源部の基板５とは光源部２が大気
中の水分に触れないように、耐湿性樹脂（封止材）１４
で封止する。この際、ＥＬ発光源の最高輝度部分が受光
部１の入射窓の直下に来るように接着させる。また、受
光部ｌの光電変換部の下部にはＥＬ発光源からの直接入
射を防ぐため、遮光膜１５を設ける必要がある。光源部
２から出た照明光３が原稿４を照射し、原稿のコントラ
ストを反映した反射光を受光部１で検出する。光源部２
が受光部１の裏面に位置しているため、特別な光学系が
不要であり簡単な構造にできる。さらに受光部１、光源
部２のそれぞれの全体膜厚は２μｍ以下であり、そのた
め、板厚１ｍｍの基板５を用い、センサ駐動用ＩＣを実
装しても読み取りセンサ全体の厚さは４■以下に薄くす
ることができる。

方、従来の冷陰極管を用いた場合には、最も細い冷陰極
管を用いた場合でも読み取り素子と発光源とをアセンブ
リするため、最低でも２０ＩＩＩ１１程度は必要となる
。

第２図は、本発明の線光源一体型密着読み取りセンサの
平面図を示す。ＥＬ発光源は受光部に平行に連続した一
次元の光源部となるように電極、絶縁層そしてＥＬ発光
源を線状に形成する。光源部の形状は幅１ｍ程度でＡ４
又はＢ４サイズの用紙の長さであるため、その成形は受
光部と比較すると非常に容易である。したがって、マス
ク蒸着等の技術を用いれば、ホトエツチングせずに光源
部を加工することができる。

読み取りセンサを第１図に示すように構成することによ
り、原稿に完全に密着させて走査するセンサとして使え
るため、センサの厚さは光源部も含めて２枚の基板厚さ
約２ｍですみ、画像読み取り装置またはそれを用いた通
信端末を薄型化できる。

第３図は本実施例の読み取りセンサを用いて装置全体を
５ａｍ以下に薄くしたペーパレスファクシミリの例であ
る。ファクシミリを薄くできない原因である印画紙ロー
ルを無くすため、印画紙とプリンタの代わりに、液晶デ
イスプレィ１６と、記録媒体として超薄型光デイスク媒
体１７を用い、線光源一体型密着読み取りセンサ１８を
用いることにより、ファクシミリ等の通信端末の厚さを
５１以下にすることができる。

第４図はそのブロック図を示す。この例では、読み取り
センサが約３１１１１＋と薄く、さらに印画紙を用いな
いため、シート状光ディスクの厚さは１５ｍｍであり、
装置全体の厚さを３〜５（１）程度にできるものであり
、装置だけでなく、自動車内などの移動体通信に最適の
システムである。勿論、記録部として、印画紙と感熱ヘ
ッドを用いても、印画紙ロール分の厚さまでファクシミ
リを薄くできる。

本発明の実施例２を第５図を参照しながら説明する。

実施例２； 第５図は本発明の画像読み取り装置の一例の横断面図、
第６図はブロック図を示す。プラテンローラ２４で原稿
４を線光源一体型密着読み取りセンサ１８に密着させる
ことによって、ｇ稿内容を読み取る。本実施例では読み
取った情報を、カード型記録媒体１７に記録することが
できる６媒体にカード状の光ディスクを用いる場合、情
報記録再生装置２５で光ディスクに情報記録する６を源
２７及び回路基板２６を合わせても１画像読み取り装置
全体を３０ｍ＋程度に薄型化できる。記録媒体を含まな
い場合、画像読み取り装置は実質的にプラテンローラの
径によって決まり、１０＋ｍ程度まで薄くすることがで
きる。

実施例３； 第７図は完全密着した読み取りだけでなく、５倍光学系
を用いた画像読み取りにも対応するため、受光素子１の
位置と光源部２の位置をずらした場合の一例である。発
光層の上下の電極６，１０に金属等の不透明電極を用い
ることにより、発生した照明光３はＥＬ発光源の端面か
ら発生する。しかも面発光の場合の１００倍の効率で光
るため、線状の充分な輝度の発光源となる。発光素子１
の位置と光源部２の位置がずれているため、受光素子を
形成した基板１９の面に垂直な端面では発光を原稿に反
射しても受光部に入射されない。そこで、基板端面を図
に示すようにテーパ（傾斜角）をつけて加工し、その上
に光源部を形成する。テーパ角は受光部と原稿との間の
距離によって決る。

さらに受光部及び原稿間距離はその間に設けた５倍光学
系の厚さによって決る。例えばセルフォックレンズを用
いる場合、この長さは２０ＩＩＩ１１程度であり、その
テーパはより垂直に近くなる。一方、１ｍｍ以下のより
薄い板厚のシート状レンズを用いた場合、その距離は約
１ｍｍとなるため、テーパ角は小さくなる。さらに受光
部及び光源部間の距離にも同様に依存し、これらを考慮
して決める。この実施例では一枚の基板上に受光素子と
光源部を両方とも形成でき、完全密着した密着型にも適
用できる６さらに、発光源が面発光に比較して非常に細
く、原稿から読み取り部以外の余分な情報を排除できる
。

すなわち、端面ＥＬ発光源を用いることにより、光源幅
が極めて細いため、原稿の一部分しか照射せず、したが
って、読み取る以外の原稿からの迷光に起因したノイズ
を低減できる。さらに、発光源として効率が高いため、
低消費電力で受光素子の過熱も防止できる。また、受光
素子と離れた場所から発光するため、原稿にセンサを密
着させて読み取る完全密着型、またはセルフォックレン
ズ等の等倍光学系を用いる密着型のどちらにも適用でき
る。

実施例４； 第８図は本発明の読み取りセンサの断面図の一例を示す
。耐熱温度６００℃以下のガラス基板上にまず、走査回
路として４５０℃以下の常圧そして減圧ＣＶＤ法でポリ
シリコン薄膜トランジスタ（ｐ　　Ｓ　ｉ　ＴＦＴ）を
形成する。その上に、受光素子として２３０℃のプラズ
マＣＶＤ法でアモルファスシリコン（ａ−５ｉ　）ホト
ダイオードを形成する。活性層のｐ−８ｉ膜を減圧ＣＶ
Ｄ法で８００人成膜し、ソース及びドレインのコンタク
ト部にリンイオンを打ち込み、ｎ型にした後ゲート絶縁
膜のＳｉｎ、を常圧ＣＶＤ法で１００ｏ人成膜し、ゲー
ト電極としてリンを多量にドーピングしたｐ−Ｓｉを１
０００人成膜する。そして層間＃＠縁膜としてリンケイ
酸ガラスを６０００人成膜後、ソース、ドレイン電極と
してアルミを６０００人スパッタ法で形成して配線に加
工する。

その上にクロム膜をスパッタ法で１０００人成膜し、ホ
トダイオードの下部電極を形成する。そしてノンドープ
の１−ａ−５ｉ膜と、ボロンをドーピングしたｐ−ａ−
８ｉとを２３０℃でそれぞれ１μｍ、３００人連続形成
する。さらに、上部電極のクロムを１０００人成膜する
。ここで、２００℃でアニールしてクロム膜をエツチン
グで除去することにより、クロムシリサイドから成る透
明電極が形成できる。最後にＳｉＮ等の透明絶縁膜で保
護層を１μｍ程度形成する。第９図はこのガラス基板上
に形成したｐ−８ｉＴＦＴの特性を示す。オフ電流はｌ
０ＰＡ以下であり。ｎ１０ｆｆ比は約７ケタある。また
その移動度は２５ａＪ／Ｖｓ、Ｌきい値電圧は７ｖであ
り、読み取りセンサの走査回路を形成するのに充分な特
性が得られた。ｐ−５ｉＴＦＴの形成は最初からＰ−５
ｉ膜で形成する例を記載したが、ａ−８ｉ膜をまず形成
し、後に部分的にレーザアニールなどの方法でｐ−８ｉ
に結晶化させても良い。

第１０図は４００ｄｐｉのホトダイオードの蓄積電荷量
を２００ｄｐｉの場合と比較した図である。４００ｄｐ
ｉで（７）蓄積電荷量は２００ｄｐｉの約１／１７に小
さくなる。そこでノイズに対する微弱信号の耐性を増加
させるため、第１１図に示す読み取りセンサの回路で光
電変換部のすぐ隣にｐ−８ｉＴＦＴのアナログ電圧変換
回路を設置した。この変換回路はホトダイオードの高い
インピーダンスを約１／１０００に低減させ、すなわち
電流を増幅し、センサからの入力電圧をリニアリティ良
く出力できる。第１２図はこの４００ｄｐｉの読み取り
センサの出力の照度による変化を示す。広い照度範囲で
リニアな出力が得られることから、多階調の読み取りが
できることがわかる。ここで、受光素子はホトダイオー
ド以外にもホトコンダクタ型でも良い。高速性が要求さ
れる場合はホトダイオードが適しており、より低コスト
で作製するにはホトコンダクタ型が良い。

実施例５； 読み取りセンサの発光用材料として薄膜ＥＬの中で発光
層（ＥＬ発光源）としてＺ　ｎ　Ｓ　：　Ｍ　ｎを用い
た場合、発光層のスペクトルは、第１３図に示すように
、ａ−８ｉセンサの最高感度である５８０ｎｍ〜６００
ｎｍにあることから、同一光量でも、緑色蛍光灯や緑色
ＬＥＤ等よりセンサ出力が高く、第１４．１５図のよう
にＭＴＦ等も向上する。しかし、一方では、緑色蛍光灯
よりもピーク波長が朱色に近いため、印鑑等の朱色を読
む場合、黒色に比較するとセンサ出力が第１６図に示す
ように約１７２程度に低下するという特徴がある。そこ
で、思出力と歩出力との間にしきい値電圧１を設定し、
さらに歩出力と白出力との間にしきい値電圧２を設定す
る。そして原稿を読んだ場合のセンサ出力が、しきい値
電圧１以上の場合は思出力とし、しきい値電圧１と２と
の間の場合は歩出力とし、しきい値電圧２以下の場合は
白出力と３値化することができる。より単波長のＬＥＤ
を用いた場合、歩出力が思出力の０．６５倍しかないた
め、しきい値電圧の設定が困難であり、３値化すること
ができない。本実施例を用いることにより、従来、黒と
赤とは別のセンサまたは２回に分けて読み取っていたの
が、１本のセンサで１回原稿を走査するだけで、赤と黒
とを識別することができる。したがって、２色ファクシ
ミリを小型で低コストにすることができる。

実施例６； ＴＰＴと受光素子とＥＬ発光源とを同一基板上に集積化
する場合、ＥＬ発光源が湿度に弱いため、製造の順序と
してはまずＴＰＴと受光素子とを形成した後にＥＬ発光
源を形成するのが良い。Ｅ　Ｌ発光源を高輝度化するた
め、成膜後に５００℃程度でアニールする必要がある。

しかし、ＴＰＴと受光素子とをａ−８ｉで形成すると、
水素の脱出を防止するためには３００℃以上に加熱する
ことはできない。そこでＥＬ発光源だけをセンサ基板上
で５００℃程度にレーザ等で局部的にアニールすること
によって、ａ−５ｉの特性はそのままでＥＬ発光源を高
輝度化することができる。

実施例７； より均一な輝度の発光源を得るために、読み取り長さ全
体に渡って連続した発光源を形成した方が良い。しかし
、ＥＬ発光源の発光層及び絶縁膜にはｌＸ１０ｓＶ／ａ
ａ程度の強い電界がかかっており、成膜時に形成された
膜の欠陥等があると、その場所から膜破壊が急速に進行
する場合がある。

この場合は、第１７図に示すようにホトエツチングによ
り下部電極を複数に分離したＥＬ発光源を形成し、高電
界の印加される領域を数個に分離することによって、破
壊の伝播を最小限に押さえることができる。輝度を高く
維持するため未発光部２３をできるだけ少なくすること
が望ましく、未発光部２３の幅は５〜１０μｍが望まし
い。

実施例８； ＥＬ発光源からの発光は拡散光であるため、発光源から
出た光は受光素子の直上部だけではなく広く周りに広が
り、周囲の情報まで読んでしまう。

そこで受光素子の直上部だけに光を照射させるために、
第１８図に示すように半円柱状のグレーズ上に発光源を
形成すると良い。レンズとして作用するこの部分のグレ
ーズによって発光源から出た光は集光され、受光素子の
近傍だけに照射され、原稿から余分な情報の読み取りを
除去できる。

実施例９： 製造コストを低減するため、第１９図に示すように、１
枚の基板の表に受光素子を形成し、その裏側に光源部を
形成することによって、１枚の基板で読み取りセンサが
実現できる。この場合透明電極を基板側に形成して、光
がセンサ側に出るように構成する。

実施例１０； ＥＬ発光源の背面電極６に０．２μｍ厚さ程度のＡ１ま
たはＣｒ膜を用い、第１及び第２絶縁層に５ｉ０２．Ｔ
ａ２０ｚｔ　ＳｉＮ、ＳｒＴｉＯ２等を用いると良い。

発光層の材料は受光部の光電変換材料の種類によって変
わってくる。光電変換材料としてａ−８ｉ膜を用いる場
合は、その吸収端近傍にピーク波長を有するＺｎＳ：Ｍ
ｎ発光体を用いると良い。また、これらの無機発光材料
は高輝度を得られるが２００Ｖ程度の比較的高い印加電
圧が必要である。

より低電圧で駆動するためにはジアミン系有機化合物と
有機金属キレート錯体との積層膜を用いれば良い。この
有機ＥＬ発光源を用いることによって、５０Ｖ以下の直
流電源で駆動できる。したがって、交流駆動時に必要で
あったＥＬ発光源の駆動周波数とセンサ部の走査周波数
とを同期させる必要もない。透明電極としてはＩ　Ｔ　
Ｏ（１ｎｄｉｕｍＴｉｎ　０ｘｉｄｅ）が良い。

実施例１１； ＥＬ発光源として第２０図に示すように、発光体粉末を
有機バインダに分散させたＥＬ発光源８を用い、裏面側
は裏面電極６との間に１層の絶縁層７を介在させ、その
両面側に電極６，１０を形成する。さらに吸湿フィルム
３２で覆いながらパッケージフィルム３１で封止した分
散型ＥＬ発光源をもちいても良い。輝度は低いが安価な
樹脂基板が使用でき、さらに低コストの読み取りセンサ
が可能となる。

実施例１２； ＥＬ発光源を用いることによって、第２１図に示すよう
に、簡単な構造の線光源一体型密着読み取りセンサでフ
ルカラーの読み取りが可能になる。

３本の受光素子１を平行に配置し、それぞれにＲｅｄ２
８．Ｇｒｅｅｎ２９．Ｙｅｌｌｏｗ３０の光学（色）フ
ィルタを設ける。受光素子１の背面に白色発光するＥＬ
発光源８を形成する。白色光がセンサ照射窓から原稿を
照射し、カラー原稿から反射されたそれぞれの波長の光
が３本の受光素子に入射する。それらを合成することに
よって、フルカラー画像を再現できる。ＥＬ発光源とし
ては赤、緑そして黄色のそれぞれの波長に輝度を有する
白色ＥＬ発光源を用いる。それぞれの波長の輝度に差違
がある場合は、フィルタまたは受光素子の読み取り回路
で補正する。この場合、発光材料としてはＳｒＳ：Ｐｒ
、Ｃｅ等が良い。また、−本だけの受光素子でも、その
上を３回原稿が通過するたびに受光素子上のカラーフィ
ルタを赤、緑そして黄色に変化させれば良い。

実施例１３； ＥＬ発光源と受光素子との間に第２２図に示すように、
ノイズ吸収用の導電層３３を有していることが望ましい
。ＥＬ発光源は２００ｖ程度の高電圧で１ｋＨｚ以上の
周波数で駆動するため、発生するノイズが微小電流を検
出する受光素子に悪影響を及ぼす。そこで受光素子とは
絶縁体を隔て反対側にＥＬ発光源を￥２置し、ノイズが
受光素子に入らないようにし、さらにノイズを逃すよう
に接地された導電層３２を形成する。この導電層は光を
通過させる必要が有るため、ＩＴＯ等の透明導電膜が良
い。

実施例１４； 第２図に示す実施例は線光源を照射して、受光素子を走
査させているが、逆に発光源を２００−４００ｄｐｉに
加工し５、走査させ、受光素子を線状に加工しても良い
。

実施例１５； 耐熱湿度６００℃以下の基板に受光素子と走査回路と光
源部とを薄膜プロセスで形成するには、プロセス温度を
６００℃以下に押さえる必要がある。このうち、受光素
子と光源部の成膜温度は２５０℃以下であるが、高速で
走査する薄膜走査回路は高移動度の材料が不可欠である
ためさらに高温が必要である。高移動度の多結晶シリコ
ンの薄膜トランジスタは高移動度が期待できるが、その
ゲート絶縁膜に熱酸化Ｓ　ｉ　０７を用いると、基板が
８００度以上の熱処理に耐える必要があり、石英基板等
の高級ガラスを使わざるを得なくなる。

本実施例では、減圧ＣＶＤ法により４５０℃で形成した
ｊ、　−ｐ　−Ｓ　ｉ膜を活性層とし、ゲート電極とし
てｎ”−ｐ−８ｌ膜を用い、常圧ＣＶＤ法により４５０
℃で形成したＳ　ｉ　Ｏ２膜をゲート絶縁膜として使う
。さらに活性化処理としてＣ３００℃アニールする。以
上のプロセスで、安価なガラス基板上に移動度２５ａｊ
／Ｖｓｅｅの高移動度でかつ多結晶シリコンの薄膜トラ
ンジスタを実現できる。これを用いた走査回路によって
、高速の走査が可能になる。第１１図に水プロセスを用
いて作製した読み取りセンサの等価回路が示されており
、走査回路はトランジスタ、レベルシフタ、そし、てマ
ルチプレクサとからなる。これらはすへて［〕−８ｉＴ
ＦＴで構成できる、シフトレジスタの即動周波数は５０
〜２００ｋＨｚで走査可能である。

さらに高速化するため、レベルジッタを介してシフトレ
ジスタをマルチプレクサに接続する。本実施例では、シ
フトレジスタ】−段に４段のマルチプレクサが対応しで
いる。シフトレジスタがスイッチＳ１〜Ｓ４のゲートに
オンさせている間、外部パルス回路から順次パルスが印
加され、８１〜Ｓ４が順次開き、受光素子の信号を信号
線に送り出す。

さらに、前記プロセス技術によりスイッチング回路だけ
ではなく、アナログ電圧変換回路等のアナログ信号の初
段アンプ回路も基板上に集積化できる。受光素子の線密
度が２００　ｄ　ｏ　ｔ、　ｓ　／１ｎｃｈ　（以下ｄ
ｐｉと略す）と粗い場合は、その受光面積が広く、走査
速度も遅いため、受光素子からの信号が大きい。しかし
、Ｇ４ファクシミリのように線密度が４００ｄｐｉと高
精細になると、受光素子・からの信号が極めて小さくな
り、回路ノイズに埋もれてしまう。この場合に信号のノ
イズに対する耐性を増加させるため、アナログ信号の初
段アンプ回路としてインピーダンス変換回路を基板上に
形成するのが良い。インピーダンス変換回路は同一寸法
のｐｏｌｙ−５ｉＴＦｌ’を２個組み合わせた一種のソ
ースフォロア回路である。

受光素子とし５てホ１へダイオードを用いた場合、その
出力インピーダンスは非常に高く、ノイズの影響を受け
やすい。そこで、インピーダンス変換回路でそのインピ
ーダンスを約３ケタ低く変換しつつ、受光素子のアナロ
グ電圧髪すニアリティ良く出力できる。

本発明によれば、−・次元の発光源にすることにより、
受光素′ｆ−１の主走査方向に対してむらのない面発光
を得ることができる。むらが発生しても、そのばらつき
は基板−ヒの膜厚分布に起因することから、穏やかな変
化であり、あらかじめ電極及び発光層形状で補正するこ
とによって、受光素イ全体に渡って非常に均一な照度を
得ることができる。

また本発明の構造は、すべてスパッタリングまたは減圧
ＣＶＤ法のような汎用的な成膜方法で作製できる。しか
もＥＬ発光源は電極、絶縁層そして発光層の簡単な積層
構造で発光素子を形成するため、ホットエツチング等の
複雑な工程が不要であり、安価な製造コストで作製でき
る。また、より安価な高分子フィルム基板上に形成して
も良い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、線光源一体型密着読み取りセンサの発
光素子と受光素子とを線状のＥＬ発光源で形成し基板に
配設したため、受光素子で均一な照度が得られ、読み取
りセンサを薄型化できるとともに、この読み取りセンサ
を備えて薄型化した画像読み取り装置及び該装置を用い
た端末通信を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１を示す線光源一体型密着読み
取りセンサの横断面図、第２図は第１図の平面図、第３
図は本発明の実施例１を備えた通信端末の斜視図、第４
図は通信端末のブロック図、第５図は本発明の実施例２
を示す横断面図、第６図は第５図のブロック図、第７図
は本発明の実施例３を示す読み取りセンサの横断面図、
第８図は本発明の実施例４を示す読み取りセンサの横断
面図、第９図は薄膜トランジスタの特性を示すグラフ、
第１０図は画素密度による蓄積電荷量の比較を示す図、
第１１図は読み取りセンサの回路を示す図、第１２図は
読み取りセンサの出力特性を示すグラフ、第１３図は波
長分散特性を示すグラフ、第１４図及び第１５図は解像
度特性を示す図、第１６図は２色同時読み取りセンサの
出力特性を示すグラフ、第１７図〜第２２図は本発明の
実施例７〜実施例１３を示す読み取りセンサの横断面図
である。 １・・・受光部（受光素子）、 ２・・・光源部（発光素子）、 ３・・・光（照明光）、４・・・原稿、５・・・基板、
６・・・背面電極、　　７・・・第１絶縁層、８・・・
ＥＬ発光源、　９・・・第２絶縁層、１０・・・透明電
極、１１・・・保護層、１３・・・電極、１４・・・耐
湿性樹脂（封止材）、１５・・・遮光膜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板に受光素子と発光素子とを配設し、原稿に密着
   して走査しその情報を読み取る読み取りセンサを備えた
   画像読み取り装置において、光学的に透明な基板に前記
   原稿と対向して設けられる線状の受光素子と、前記基板
   を介して該受光素子とほぼ平行して設けられかつ線状の
   ＥＬ発光源を有する発光素子とにより形成した線光源一
   体型密着読み取りセンサを備えたことを特徴とする画像
   読み取り装置。 ２、線光源一体型密着読み取りセンサは、第１の基板に
   配設される受光素子と第２の基板に配設される発光素子
   とよりなり、該発光素子は、その封止材を介して前記第
   １の基板に貼設されて前記第２の基板との間に挾装され
   るとともに、発光による照明光が前記受光素子の近傍を
   通過する位置に配設されていることを特徴とする請求項
   １記載の画像読み取り装置。 ３、線光源一体型密着読み取りセンサは、発光素子の周
   囲を耐水性樹脂で封止されていることを特徴とする請求
   項１又は２記載の画像読み取り装置。 ４、線光源一体型密着読み取りセンサは、発光素子の受
   光素子側の電極が、透明電極で形成されていることを特
   徴とする請求項１、２、３のいずれか１項記載の画像読
   み取り装置。 ５、線光源一体型密着読み取りセンサは、発光素子のＥ
   Ｌ発光源が、一対の透明電極と背面電極との間に第１絶
   縁層及び第２絶縁層を介して挾装されていることを特徴
   とする請求項１、２、３のいずれか１項記載の画像読み
   取り装置。 ６、基板に受光素子と発光素子とを配設し、原稿に密着
   して走査しその情報を読み取る読み取りセンサを備えた
   画像読み取り装置において、光学的に透明な第１の基板
   に前記原稿と対向して設けられる線状の受光素子と、該
   受光素子と対向する第２の基板の傾斜角を有する端面に
   設けられかつ発光による照明光が前記受光素子の近傍を
   通過する位置に前記傾斜角を調節される線状のＥＬ発光
   源を有する発光素子とにより形成した線光源一体型密着
   読み取りセンサを備えたことを特徴とする画像読み取り
   装置。 ７、線光源一体型密着読み取りセンサは、発光素子のＥ
   Ｌ発光源が、一対の不透明電極の間に第１絶縁層及び第
   ２絶縁層を介して挾装されていることを特徴とする請求
   項６記載の画像読み取り装置。 ８、線光源一体型密着読み取りセンサは、発光素子が、
   受光素子の長さ方向に連続したＥＬ発光源、電極及び絶
   縁層により形成されていることを特徴とする請求項１、
   ２、３のいずれか１項記載の画像読み取り装置。 ９、線光源一体型密着読み取りセンサは、発光素子のＥ
   Ｌ発光源が、複数に分岐されていることを特徴とする請
   求項１、２、３のいずれか１項記載の画像読み取り装置
   。 １０、線光源一体型密着読み取りセンサは、発光素子の
   ＥＬ発光源が、絶縁層を介在させた背面電極と透明電明
   電極との間に挾装され、かつ発光体粉末を有機バインダ
   に分散させた分散型ＥＬ発光体で形成され、前記発光素
   子の周囲がパッケージフィルムで覆われていることを特
   徴とする請求項１記載の画像読み取り装置。 １１、線光源一体型密着読み取りセンサは、発光素子の
   ＥＬ発光源が、アミン系有機化合物と有機金属キレート
   錯体との積層膜で形成され、１００Ｖ以下の直流回路で
   駆動されることを特徴とする請求項１、２、３のいずれ
   か１項記載の画像読み取り装置。 １２、線光源一体型密着読み取りセンサは、受光素子の
   走査周波数とＥＬ発光源の駆動周波数とが同期させてあ
   ることを特徴とする請求項１、２、３のいずれか１項記
   載の画像読み取り装置。 １３、基板に受光素子と発光素子とを配設し、原稿に密
   着して走査しその情報を読み取る読み取りセンサを備え
   た画像読み取り装置において、光学的に透明な基板に前
   記原稿に対向して設けられる線状の受光素子と、前記基
   板の裏面の凸部に設けられかつ発光による照明光が前記
   受光素子の近傍を通過する位置に成形される線状のＥＬ
   発光源を有する発光素子とにより形成した線光源一体型
   密着読み取り装置を備えたことを特徴とする画像読み取
   り装置。 １４、線光源一体型密着読み取りセンサは、発光素子の
   ＥＬ発光源が白色ＥＬ発光体で形成され、受光素子の原
   稿と対向する保護膜の表面に、赤、緑及び黄のそれぞれ
   の色フィルタが設けてあることを特徴とする請求項１、
   ２、３のいずれか１項記載の画像読み取り装置。 １５、線光源一体型密着読み取りセンサは、発光素子の
   ＥＬ発光源が白色ＥＬ発光体で形成され、受光素子の原
   稿と対向する保護膜の表面に、前記原稿の全面を走査す
   るごとに赤、緑及び黄のそれぞれの色フィルタが移動す
   ることを特徴とする請求項１、２、３のいずれか１項記
   載の画像読み取り装置。 １６、線光源一体型密着読み取りセンサは、受光素子の
   基板が、耐熱温度６００℃以下のガラス基板で形成され
   かつ前記受光素子の走査する駆動回路が設けてあること
   を特徴とする請求項１、２、３のいずれか１項記載の画
   像読み取り装置。 １７、線光源一体型密着読み取りセンサは、受光素子の
   基板が、耐熱温度６００℃以下のガラス基板で形成され
   、該ガラス基板に、ホトダイオード、ホトコンダクタ又
   はホトトランジスタのうちいずれか１つよりなる線状の
   受光素子と、シフトレジスタ、レベルシフタ又はマルチ
   プレクサの少なくとも１つよりなる走査回路と、インピ
   ーダンス変換回路又はアナログ電圧変換回路よりなる薄
   膜回路とが形成されていることを特徴とする請求項１、
   ２、３又は１６のいずれか１項記載の画像読み取り装置
   。 １８、線光源一体型密着読み取りセンサは、厚さが５ｍ
   ｍに形成されていることを特徴とする請求項１、２、３
   又は１６のいずれか１項記載の画像読み取り装置。 １９、線光源一体型密着読み取りセンサは、発光素子と
   受光素子との間にノイズ吸収用の導電層を有することを
   特徴とする請求項１、２、３のいずれか１項記載の画像
   読み取り装置。 ２０、線光源一体型密着読み取りセンサは、受光素子と
   発光素子とが同一基板に配設され、それぞれの素子と原
   稿との間に、前記受光素子に照明光の直接入射を防止す
   るレンズが設けられていることを特徴とする請求項１、
   ２、３のいずれか１項記載の画像読み取り装置。 ２１、線光源一体型密着読み取りセンサは、発光素子の
   ＥＬ発光源の発光材料が、ＺｎＳ：Ｍｎ又はＳｒＳ：Ｐ
   ｒ、Ｃｅで形成されていることを特徴とする請求項１、
   ２、３のいずれか１項記載の画像読み取り装置。 ２２、線光源一体型密着読み取りセンサは、発光素子の
   ＥＬ発光源が薄膜ＥＬで形成され、黒色を読んだ時の出
   力と赤色又は朱色を読んだ時の出力との間にしきい値電
   圧１と、赤色又は朱色を読んだ時の出力と白色を読んだ
   時の出力との間にしきい値電圧２とを設定し、しきい値
   電圧１以上では黒出力とし、しきい値電圧１と２との間
   では赤出力とし、しきい値電圧２以下では白出力として
   ３値化してあることを特徴とする請求項１、２、３のい
   ずれか１項記載の画像読み取り装置。 ２３、線光源一体型密着読み取りセンサは、発光素子の
   発光用材料が、局部的に熱処理されていることを特徴と
   する請求項１、２、３のいずれか１項記載の画像読み取
   り装置。 ２４、請求項１〜２３のいずれか１項記載の画像読み取
   り装置において、画像読み取り部として線光源一体型密
   着読み取りセンサ又は駆動回路集積化一体型読み取りセ
   ンサを用い、情報記録部として可搬型のカード型光ディ
   スクメモリを有することを特徴とする画像読み取り装置
   。 ２５、請求項１〜２４のいずれか１項記載の画像読み取
   り装置又は該装置及び通信用インターフェイスと、信号
   処理部とよりなる通信端末において、送受信情報記録部
   として可搬型のカード型光ディスクメモリを有し、画像
   読み取り部として線光源一体型密着読み取りセンサ又は
   駆動回路集積化一体型読み取りセンサを用いることを特
   徴とする通信端末。 ２６、請求項１〜２４のいずれか１項記載の画像読み取
   り装置を用いたことを特徴とする通信端末。