JPS63271968A - 密着型イメ−ジセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ファクシミリや文字画像の読取り入力装置に
用いて好適な密着型イメージセンサの改良に関するもの
である。

〈従来の技術〉 一般に、ラインセンサを用いた画像読取り装置では螢光
灯やＬＥＤ（発光ダイオード）アレイなどで照明された
原稿の情報を光学レンズやロッドレンズアレイを通して
センサ上に結像し、原稿またはセンサを移動させること
によって、２次元情報を読取るように構成されている。

このような画像読取り装置の従来のものは、ＣＣＤ（電
荷結合素子）を受光素子として用い、このＣＣＤと光学
系を組み合わせた構成のもの、さらには密着型イメージ
センサとロッドレンズアレイを組み合わせた構成のもの
がある。特に後者は近年ファクシミリなどの小型化、低
価格化を目的として開発が進んでいる。

また、密着型イメージセンサを構成する光電変換膜とし
て、非晶質シリコン薄膜（ａ−５ｉ）を用いてフォトダ
イオードを形成するタイプ、あるいはＣｄ５−ＣｄＳｅ
固溶体を用いて光導電セルを形成するタイプがあるが、
両者ともに一長一短がある。

まず、非晶質シリコン薄膜を用いた場合は、信号光に対
し高速応答を示すため、高速駆動が可能である反面、独
立駆動方式であるため、駆動用ＩＣを多数必要としコス
ト面で問題があり、またセンサ特性の歩留り、再現性も
悪い。一方、Ｃｄ５−ＣｄＳｅ固溶体を用いた場合は、
マトリックス駆動方式が採用できるため、駆動回路のコ
ストが低減出来、センサ感度も高感度なものが得られる
。しかしながら、信号光に対する応答速度は非晶質シリ
コン薄膜に比べ劣るため、高速駆動が困難とされていた
。

そこで、最近ではこの光応答速度を改善するため、受光
センサ面に入射する信号光以外に定常光を重ねて照射す
る方法が検討されている。この効果は、光応答の際に関
与するトラップが、定常光によっである程度埋められて
いるため、信号光の光応答の際に関与するトラップが減
少しているためである。

〈発明が解決しようとする問題点〉 従来、密着型イメージセンサは原稿の情報を通常ロッド
レンズアレイを通してセンサ上に結像しているため、小
型化にはおのずと限度があった。

第２図は従来の一般的な密着型イメージセンサの構造を
示す断面図であり、１１は基板、１２は受光素子、１３
はＬＥＤアレー光源、１４は原稿、１５はロッドレンズ
アレイである。この第２図に示すタイプではロッドレン
ズアレイ１５の共役長たけ原稿１４とセンサを離さねば
ならず、通常、密着型イメージセンサのユニットとして
２０〜３０絹の厚さになってしまう。更にレンズ系を使
っているので、光学調整が必要であり、光量伝達率の低
下の問題もある。

また前述した様にＣｄ５−（ｄ５ｅ固溶体を光電変換膜
として、高速な光応答速度を得るため、信号光以外に定
常光をセンサ面に照射する密着型イメージセンサを構成
した場合を第３図に示す。第３図に示した構造の密着型
イメージセンサは、第２図に示したように信号光となる
原稿１４を照射するためのＬＥＤアレー光源３以外に定
常光を照射するための光源１６を必要とし、コスト面、
更に小型化といった面で問題が生じる。

本発明は上記の２点の問題点に鑑みて創案されたもので
あり、レンズ系を使わず原稿照射用の光源と受光素子へ
の定常光照射用の光源を１つの光源で兼用することで、
小型化、低価格化、更には高感度、高速駆動の可能な密
着型イメージセンサを提供することを目的としている。

〈問題点を解決するための手段〉 上記の目的を達成するため１本発明の密着型イメージセ
ンサは、光源からの照射光を読取られるべき原稿に導く
第１の導光性膜と、上記の同一光源からの照射光を読取
り用受光素子の受光面に定常光として照射するための第
２の導光性膜とを有し、上記の第１及び第２の導光性膜
を上記の原稿と受光素子との間に形成して上記の光源は
、上記の第１及び第２の導光性膜を照射することにより
、第１及び第２の導光性膜の端部に光を導いて第１の導
光性膜が原稿面を照射し、第２の導光性膜が受光素子の
受光面を照射するようになして、レンズ系を持たない構
成としている。

く作用〉 上記のように本発明では原稿と受光素子間に形成した第
１及び第２の導光性膜を同一の光源により照射すること
により照射光はそれぞれ第゛１及び第２の導光性膜を通
って各導光性膜端部へと導びかれ、第１の導光性膜の端
部から出射される光は原稿面を照と第２の導光性膜の端
部から用溝される光は受光素子の受光面を照射する。以
上のようにして、レンズ系を使わず、原稿照射用の光源
と受光素子への定常光照射用の光源を１つの光源で兼用
することで、小型化、低価格化、更に、高感度、高速駆
動が可能で、かつ作製が容易である密着型イメージセン
サが提供できる。

〈実施例〉 以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例を示す密着型イメージセンサ
の概略断面図である。

第１図において、ｌは透光性基板、２は透光性基板の一
方の面上に設けられた受溝素子、３は基板１の他方の面
側に設けられた光源、４は原稿、５は受光素子２を保護
するために基板１の一方の面上に形成された透明または
半透明保護膜、６は光源３からの光が直接受光素子２に
照射されないようにするため、上記の基板１の他方の面
の所定の位置に設けられた遮光膜、７は原稿４と受光素
子２との間に位置し、光源３からの光を受けて原稿４へ
と光を導くように、上記保護膜５の一側方に設けられた
第１の導光性膜、８は原稿４と受光素子２との間に位置
し、光源３からの光を受けて受光素子２へと光を導くよ
うに、上記保護膜５の他側方に設けられた第２の導光性
膜、９は受光素子２へ導かれる光重を制限するための基
板ｌの他方の面の所定の位置に設けられた光減衰フィル
タである。

次に、第１図の実施例の密着型イメージセンサの作製方
法を説明する。

まず、透光性絶縁基板１の一方の主面上にＣｄＳ。

ＣｄＳｅ固溶体を主成分とする受光素子２を形成し、次
に受光素子２の保護膜５を形成する。この保護膜５は光
源３からの光が透過するような透明または半透明の膜で
構成する３次に受光素子２の裏側に光源３の光が直接照
射されないように、透光性絶縁基板１の所定の位置に遮
光膜６を形成すると共に光減衰フィルタ膜９を形成する
。

次に、第１の導光性膜７及び第２の受光性膜８を塗布ま
たは接着によって保護膜５面上の所定の位置に形成し、
最終的にはこの上に更に保護膜を形成して完了する。

第１及び第２の導光性膜７及び８は適当な螢光体を含有
した樹脂層から成り、光源３から平面側に照射された入
射光が導光性膜７及び８中の螢光体をランダムに放射状
に光らせ、螢光体の発する光は導光性膜７及び８中を全
反射条件を満たしながら、導光性膜７及び８の端部７ａ
及び８ａへと導びかれ、導光性膜端部７ａ及び８ａから
光放射される。このとき導光性膜７及び８の端部７ａ及
び８ａの形状は第１の導光性膜７は原稿４側に、第２の
導光性膜８は受光素子２側に、それぞれ光が照射されや
すいように、導光性膜７及び８の端部７ａ及び８ａ形状
をある角度を持った端面形状となすように処理している
。

上記第１及び第２の導光性膜７及び８はその内部に含有
された螢光体から発せられた光が出来るだけ全反射する
ような形状となすのが望ましく、具体的には原稿４に接
する面は平坦であることが望ましい。またこの面に金属
膜を付着させて遮光して光漏れを減らすように成しても
良い。

導光性膜７．８内に含有する螢光体の光吸収スペクＩ−
／しは、発光スペクトルより短波長側にあるため、螢光
体を発光させるためには、光源３として発光スペクトル
より短波長側の成分を含む光源を用いる必要がある。通
常、ファクシミリ等に用いられる原稿への照射光は、赤
色の原稿情報も読取る必要性があるため、緑色の光源を
用いる場合が多く、この場合についても、螢光体から発
する光は緑色であることが望ましく、導光性腺７，８内
に例えば５３０　ｎｍ付近に発光のピークが存在する緑
色に発光する螢光体を含ませるのが望ましい。

また、通常受光素子２と原稿４の距離は、受光素子２の
解像度ピッチ以下にしなければ解像度良く原稿４の情報
を読取ることが出来ないので、８本／Ｈの受光素子２の
場合は１０〜８０μｍ程度の厚さの導光性膜を形成する
（１本／ｆｆの場合は３００〜５００＃ｍ）。

尚、この実施例においては光源３に昼光色螢光管を用い
、第１及び第２の導光性膜７及び８に含まれる螢光体は
上記したように緑色の螢光体を用いることで一般によく
用いられる赤色等を含む原稿も忠実に読取ることが出来
る。

また受光素子２側に照射する定常光は通常、原稿４から
の反射光の１０％〜５０％の照度で光応答速度の改善効
果が認められるがそれ以上の照度で定常光を照射すると
逆に明暗比の劣化が大きくなるため、第２の導光性膜８
に照射する光を制限するため、上記のような原稿からの
反照光の１０〜５０％となるように、適当な光減衰フィ
ルり９を受光素子面とは逆の面の透光性絶縁基板１に形
成している。

このように作製された密着型イメージセンサは従来のも
のに比べ、光学レンズを用いないので、低コスト化、超
小型化が図られ光学調整等も不要になった。また、受光
素子に、従来光応答速度が遅いため高速駆動が困難とさ
れていたＣｄ５−ＣｄＳｅ固溶体を用いたが、実施例に
おける密着型イメージ素子は従来の５　ｍ５ｅｃ／Ｊｆ
ｆｉｎｅ　の走査速度が１〜２　ｍ５ｅｃ／　／ｉｎｅ
で読取ることが可能となり、高速駆動が実現された。

〈発明の効果〉 以上のように本発明によれば、受光素子と原稿との間に
形成した第１及び第２の導光性膜を同一の光源により照
射することにより、照射光はそれぞれ第１及び第２の導
光性膜を通って各導光性膜端部へと導びかれ、第１の導
光性膜は原稿面を照射すると共に第２の導光性膜は受光
素子の受光面を照射するため、レンズ系を使わず原稿照
射用光源と受光素子への定常光照射用の光源を１つの光
源で兼用することの出来る密着型イメージセンサを提供
することが出来、これにより低価格、超小型で光学調整
が不要であり、更に光応答速度が改善されるため高速駆
動が可能で、高感度な密着イメージセンサを容易に提供
することが出来る。

また、各導光性膜端部から放射される光は、螢光体から
の放射及び界面との全反射により伝送されているので、
光量ムラは非常に小さい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の密着型イメージセンサの構
造を示す断面図、第２図は一般的な従来の密着型イメー
ジセンサの構造を示す断面図、第３図は、第２図の構造
のものに加え、受光素子に定常光を照射する様に構成さ
れた従来例の構造を示す断面図である。 １・・・透光性絶縁基板、２・・・受光素子、３・・・
光源（昼光色螢光管）、４・・・原稿、５・・・透明ま
たは半透明保護膜、６・・・遮光膜、７・・・第１の導
光性膜、８・・・第２の導光性膜、９・・・光減衰フィ
ルり、７ａ。 ８ａ・・・導光性膜端面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光源からの照射光を読み取られるべき原稿に導く第
   １の導光性膜と、 上記光源からの照射光を読み取り用受光素子の受光面に
   定常光として導く第２の導光性膜とを有し、 上記第１及び第２の導光性膜を上記原稿と受光素子との
   間に形成するように成したことを特徴とする密着型イメ
   ージセンサ。 ２、前記第１及び第２の導光性膜は螢光体を含む樹脂膜
   で構成してなることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の密着型イメージセンサ。