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JPS6342611Y2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6342611Y2
JPS6342611Y2 JP13644283U JP13644283U JPS6342611Y2 JP S6342611 Y2 JPS6342611 Y2 JP S6342611Y2 JP 13644283 U JP13644283 U JP 13644283U JP 13644283 U JP13644283 U JP 13644283U JP S6342611 Y2 JPS6342611 Y2 JP S6342611Y2
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JP
Japan
Prior art keywords
light
receiving element
light emitting
receiving
section
Prior art date
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Expired
Application number
JP13644283U
Other languages
Japanese (ja)
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JPS6045559U (en
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Publication date
Application filed filed Critical
Priority to JP13644283U priority Critical patent/JPS6045559U/en
Publication of JPS6045559U publication Critical patent/JPS6045559U/en
Application granted granted Critical
Publication of JPS6342611Y2 publication Critical patent/JPS6342611Y2/ja
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Description

【考案の詳細な説明】 (考案の技術分野) 本考案は小型の密着形イメージセンサに関す
る。
[Detailed Description of the Invention] (Technical Field of the Invention) The present invention relates to a compact contact type image sensor.

(従来技術の説明) 先ず、従来の密着形イメージセンサにつき説明
する。第1図は従来の密着形イメージセンサの各
構成部品の配置関係を概略的に示す線図である。
1は原稿で、2はこの原稿1に近接配置される発
光ダイオードのような発光素子であつて、この発
光素子2によつてこの原稿を照明し、その被照明
部分の文字、図形などを結像レンズ3によつて受
光部4に結像し光電変換する。この光電変換信号
を制御部5により制御して画信号として取り出し
ている。これら受光部4及び制御部5は一般に一
枚の基板6上に形成されている。
(Description of Prior Art) First, a conventional contact type image sensor will be explained. FIG. 1 is a diagram schematically showing the arrangement of components of a conventional contact image sensor.
1 is a document; 2 is a light-emitting element such as a light-emitting diode placed close to the document 1; the light-emitting device 2 illuminates the document and connects characters, figures, etc. in the illuminated portion; An image is formed on the light receiving section 4 by the image lens 3 and photoelectrically converted. This photoelectric conversion signal is controlled by the control section 5 and extracted as an image signal. These light receiving section 4 and control section 5 are generally formed on one substrate 6.

次に、受光部4及び制御部5の回路図につき第
2図に従つて説明する。同図において、受光部4
は直線的に配列された(アレイ化された)多数の
発光素子すなわち光電変換素子4a〜4nから成
り、これら各受光素子4a〜4nを複数個組にし
て各組毎の素子のカソードを共通接続すると共
に、これら共通接続点を制御部5のマトリツクス
スイツチ回路を構成するスイツチ5a〜5iを
夫々経てバイアス電源7に共通接続している。一
方各組を構成する受光素子のうち夫々対応する順
位の素子のアノードを共通に接続しその接続点を
夫々制御部5のマトリツクススイツチ回路を構成
する別のスイツチ5j〜5nを夫々経て増幅器8
の一方の入力端子に共通接続し、その出力端子9
より出力を得るように成している。
Next, a circuit diagram of the light receiving section 4 and the control section 5 will be explained with reference to FIG. In the same figure, the light receiving section 4
consists of a large number of linearly arranged (arrayed) light emitting elements, that is, photoelectric conversion elements 4a to 4n, and each of these light receiving elements 4a to 4n is formed into a plurality of sets, and the cathodes of the elements of each set are commonly connected. At the same time, these common connection points are commonly connected to the bias power supply 7 through the switches 5a to 5i constituting the matrix switch circuit of the control section 5, respectively. On the other hand, among the light receiving elements constituting each set, the anodes of the elements of the corresponding order are commonly connected, and the connection points are connected to the amplifiers 8 through other switches 5j to 5n constituting the matrix switch circuit of the control section 5, respectively.
Commonly connected to one input terminal of , and its output terminal 9
It is designed to get more output.

このように構成した従来のイメージセンサの動
作につき第3図の信号波形図を用いて説明する。
受光素子4a〜4nが光起電力形光電変換器とす
る。まず、原稿1の読取りを開始するため発光素
子2の電源(図示せず)をオンにし所要の電圧を
常時印加してこの発光素子を常時発光させる。こ
の状態を第3図Aに示す。次に、制御部5のスイ
ツチ5a〜5nを順次組合せ開閉させて、第3図
Bに示すように最初は素子4aを、次に第3図C
に示すように素子4bを、−−−最後に第3図D
に示すように素子4nを動作させるように走査
し、受光部4の発光素子4a〜4nを、順次に繰
返し、動作状態にする。その結果、順次走査に応
じて各受光素子から原稿1からの反射光強度に比
例した電流が得られ、増幅器9からは第3図Eに
示すような画信号が得られる。
The operation of the conventional image sensor configured as described above will be explained using the signal waveform diagram shown in FIG.
The light receiving elements 4a to 4n are photovoltaic type photoelectric converters. First, in order to start reading the document 1, the power source (not shown) of the light emitting element 2 is turned on and a required voltage is constantly applied to cause the light emitting element to emit light at all times. This state is shown in FIG. 3A. Next, the switches 5a to 5n of the control section 5 are sequentially opened and closed in combination, first to turn on the element 4a as shown in FIG.
The element 4b as shown in FIG.
As shown in the figure, scanning is performed so as to operate the element 4n, and the light emitting elements 4a to 4n of the light receiving section 4 are sequentially and repeatedly brought into the operating state. As a result, a current proportional to the intensity of reflected light from the original 1 is obtained from each light receiving element in accordance with the sequential scanning, and an image signal as shown in FIG. 3E is obtained from the amplifier 9.

この従来のイメージセンサは第一に消費電力が
大きいという欠点を有する。これは原稿が、例え
ば、フアクシミリの読取部に設置されると同時
に、発光ダイオードが常時点灯した状態となるた
めであり、例えば、赤色発光ダイオードの場合に
はセンサからの信号を充分に取るためには約
100W以上の電力をダイオードに注入する必要が
ある。また、このような大電力のため発熱量も大
きく、受光素子が悪影響を受ける弊害も生ずる。
This conventional image sensor has the first drawback of high power consumption. This is because the light-emitting diode is always on when the original is placed in the reading section of the facsimile machine. is about
It is necessary to inject more than 100W of power into the diode. Furthermore, such a large amount of power generates a large amount of heat, which also causes a problem in that the light receiving element is adversely affected.

第二に、製造コストが高いという欠点がある。
この点について先ず受光部を検討する。この種の
密着形センサと称するものは、センサの幅を読取
原稿の幅と同一幅とすることによりセンサ全体を
小型化にしており、例えば、A4版の原稿を分解
能8本/mmで読取る場合には、受光素子(セルと
も称する)総数にして約1700セル、また、長さに
して210mm必要となる。このようなセルを製造す
る方法としてCdSを感光材料として用いる方法
や、アモルフアスシリコンを感光材料とする方法
があるが、総セル数を完全に生かすためには、高
度な薄膜形成技術が必要となる。例えばセルの大
きさを100μm角程度の大きさとすれば、数十μm
位の微小な欠陥がセル内に生じると、そのセルは
不良品となつてしまうので、セルの製造歩留まり
が悪く、結局は製造コストが高くなる。現状で
は、この種の歩留りの良いセンサの開発技術は未
だ基本データを積み上げている状況にある。
Second, it has the disadvantage of high manufacturing costs.
Regarding this point, first consider the light receiving section. This type of close-contact sensor is made smaller by making the width of the sensor the same as the width of the original to be read.For example, when reading an A4 size original at a resolution of 8 lines/mm. This requires a total number of light receiving elements (also called cells) of approximately 1,700 cells and a length of 210 mm. There are methods to manufacture such cells, such as using CdS as a photosensitive material or using amorphous silicon as a photosensitive material, but in order to make full use of the total number of cells, advanced thin film formation technology is required. Become. For example, if the cell size is about 100 μm square, it will be several tens of μm.
If a defect as small as this occurs in a cell, that cell becomes a defective product, resulting in poor cell manufacturing yield and ultimately increasing manufacturing cost. At present, basic data on the development technology for this type of high-yield sensor is still being accumulated.

制御部の製造コストも高価となる。例えば、第
2図に示すスイツチ5a〜5nの総数はセルの総
数をm=1700とすると、最小限、n=2√=80
個も必要となる。さらに、原稿からの反射光の強
弱を忠実に出力させるためには、これらスイツチ
をアナログスイツチとする必要がある。このアナ
ログスイツチは通常のデイジタルスイツチに比べ
て高価である。さらに、セルのインピーダンスと
の関係により、アナログスイツチには高入力イン
ピーダンスが要求され、これに適したスイツチと
して電界効果トランジスタがあるが、この素子も
高価であり、従つて、制御部全体の製造コストが
高くなる。
The manufacturing cost of the control section is also high. For example, if the total number of cells is m=1700, the total number of switches 5a to 5n shown in FIG. 2 is at least n=2√=80
You will also need one. Furthermore, in order to faithfully output the intensity of the reflected light from the original, these switches need to be analog switches. This analog switch is more expensive than a normal digital switch. Furthermore, due to the relationship with cell impedance, analog switches are required to have high input impedance, and field-effect transistors are suitable switches for this purpose, but these elements are also expensive, and therefore the manufacturing cost of the entire control section is low. becomes higher.

(考案の目的) 本考案の目的はこのような従来のイメージセン
サの有する欠点を除去した、低消費電力でかつ低
製造コストであつて、小型の密着形イメージセン
サを提供するにある。
(Object of the invention) An object of the invention is to provide a compact contact type image sensor that eliminates the drawbacks of conventional image sensors, has low power consumption, and is low in manufacturing cost.

(考案の構成) この目的の達成を図るため、本考案によるイメ
ージセンサは、発光部と、受光部と、光学結像系
とを含み、この発光部からの光を原稿に入射さ
せ、原稿からの反射光を受光部で受光し、この反
射光の強弱を電気信号情報に変換するように構成
したイメージセンサにおいて;発光部は、基板の
一側面上に直線配列され、かつ、複数個づつのグ
ループにブロツク化された多数の発光素子で構成
してあつて、これら発光素子の一方の電極は異な
るグループ間で電気的に絶縁してあり;さらに、
基板の一側面に設けられた第一駆動回路及び基板
の他側面上に設けられた第二駆動回路を有し、第
一及び第二駆動回路は互いに組合せ作動されてこ
れら発光素子を点順次発光させるためのスイツチ
を夫々有し、これら発光素子の一方の電極をグル
ープ毎に第一駆動回路の対応するスイツチに接続
手段を介して夫々共通接続し、接続を基板に設け
たスルーホールを用いて行つており、さらに、発
光素子の他方の電極を、発光素子の発光量調整用
抵抗体を経て、各グループから一個づつ選ばれた
発光素子間で共通接続すると共に、これら各共通
接続点を第二駆動回路の対応するスイツチに夫々
接続してあり;受光部は透明基板上に形成された
単一セルから成る帯状の受光素子で形成してあ
り;さらに、透明基板の受光素子と同一側の面上
であつて原稿からの反射光が入射しない箇所に形
成されたダミー用受光素子を有して成ることを特
徴とする。
(Structure of the invention) In order to achieve this object, an image sensor according to the invention includes a light emitting section, a light receiving section, and an optical imaging system, and makes light from the light emitting section incident on the original, and In an image sensor configured to receive reflected light at a light-receiving section and convert the intensity of this reflected light into electrical signal information; It is composed of a large number of light emitting elements blocked into groups, and one electrode of these light emitting elements is electrically insulated between different groups;
It has a first drive circuit provided on one side of the substrate and a second drive circuit provided on the other side of the substrate, and the first and second drive circuits are operated in combination with each other to cause these light emitting elements to emit light in sequence. One electrode of each of these light emitting elements is commonly connected to the corresponding switch of the first drive circuit for each group via a connecting means, and the connection is made using a through hole provided in the substrate. Furthermore, the other electrode of the light-emitting elements is commonly connected between the light-emitting elements selected from each group via the light-emitting element's light emission amount adjustment resistor, and each of these common connection points is connected to the second electrode. They are connected to the corresponding switches of the two drive circuits; the light-receiving section is formed of a band-shaped light-receiving element consisting of a single cell formed on a transparent substrate; It is characterized by having a dummy light-receiving element formed on the surface at a location where reflected light from the original does not enter.

(実施例の説明) 以下、図面に従つて本考案の実施例につき説明
する。尚、図は本考案の構成が理解出来る程度に
概略的に示してあるにすぎない。
(Description of Embodiments) Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the drawings are merely shown schematically to the extent that the structure of the present invention can be understood.

第4図は本考案のイメージセンサの構成成分の
配置関係を概略的に示す線図である。この実施例
において、10は原稿で、これに光を照射する発
光部11を基板12に取り付ける。13,13
a,13bは発光部11の発光を制御駆動するた
めの一方の駆動回路であつて基板12の発光部側
に取り付ける。この発光部11からの光は、結像
光学系14を経て、原稿10を照射し、原稿から
の反射光を受光素子(セル)15a,15bを有
する受光部15で検出して光電変換して電気信号
を得るように構成している。このセルは透明基板
16の原稿とは反対側に取り付ける。17は原稿
からの反射光が入らない場所に設けられたダミー
用の受光素子である。また、18は基板12の発
光部11とは反対側に設けられ、この発光部11
を駆動するための他方の駆動回路である。第4図
から明らかのように、この構成では受光部が原稿
に近接して配置される。
FIG. 4 is a diagram schematically showing the arrangement of the constituent components of the image sensor of the present invention. In this embodiment, 10 is a document, and a light emitting section 11 for irradiating light onto the document is attached to a substrate 12. 13,13
Reference numerals a and 13b are one drive circuit for controlling and driving the light emission of the light emitting section 11, and are attached to the light emitting section side of the substrate 12. The light from the light emitting unit 11 passes through the imaging optical system 14 and illuminates the original 10, and the light reflected from the original is detected by the light receiving unit 15 having light receiving elements (cells) 15a and 15b and photoelectrically converted. It is configured to receive electrical signals. This cell is attached to the opposite side of the transparent substrate 16 from the original. Reference numeral 17 denotes a dummy light receiving element provided in a location where reflected light from the original does not enter. Further, 18 is provided on the opposite side of the substrate 12 from the light emitting section 11.
This is the other drive circuit for driving the . As is clear from FIG. 4, in this configuration, the light receiving section is placed close to the original.

次に、第5図を用いて駆動回路13,18及び
発光部11の周辺回路につき説明する。この例で
は、発光部11は、総数m個の発光素子(セル)、
例えば、発光部11の発光ダイオード11a〜1
1mをモノリシツクでアレイ化すると共に、スイ
ツチの個数を低減化するため、これらセルを複数
個のグループ19a〜19lにブロツク化して形
成する。一般に、モノリシツクアレイ化発光ダイ
オードの形態としては、n形基板上にp層をアレ
イ状に形成するため、各グループのカソード側は
共通接続された状態となる。これらグループ19
a〜19lを駆動回路18の各スイツチ20a〜
20lを夫々経て電源21の一方の電極に共通接
続する。また、各発光素子11a〜11mのアノ
ードは、例えば、各グループにおける同一順位の
素子のアノードと共通に接続して夫々共通の、駆
動回路13のスイツチ22a〜22iを経て、接
地する。さらに、第5図において、23は受光部
で、一個または複数個の夫々単一セルの受光素子
から成り、点順次発光された発光素子からの光を
受光し、これら入射光を順次に光電変換して電気
信号を得、この電気信号を増幅器24を経て出力
端子25から順次に出力させる。
Next, the driving circuits 13 and 18 and the peripheral circuits of the light emitting section 11 will be explained using FIG. In this example, the light emitting unit 11 includes a total of m light emitting elements (cells),
For example, the light emitting diodes 11a to 1 of the light emitting unit 11
In order to form a monolithic array of 1 m and to reduce the number of switches, these cells are formed into blocks into a plurality of groups 19a to 19l. Generally, in the form of a monolithic array light emitting diode, a p-layer is formed in an array on an n-type substrate, so that the cathode side of each group is commonly connected. These groups 19
a~19l to each switch 20a~ of the drive circuit 18
20L, and are commonly connected to one electrode of the power supply 21 through the respective terminals. Further, the anodes of the light emitting elements 11a to 11m are connected in common with the anodes of the elements of the same order in each group, and grounded through common switches 22a to 22i of the drive circuit 13, respectively. Furthermore, in FIG. 5, reference numeral 23 denotes a light receiving section, which is composed of one or more single cell light receiving elements, receives light emitted from the light emitting elements in a point-sequential manner, and sequentially converts these incident lights into photoelectric elements. An electric signal is obtained, and this electric signal is sequentially outputted from an output terminal 25 via an amplifier 24.

この第5図の回路の両駆動回路13及び18の
各スイツチが組み合わさつてマトリツクス駆動し
て発光素子11a〜11mを順次に走査すると、
一回の受光素子アレイ走査によつて、先ず、第6
図Aに示すように素子11aが作動し、次に第6
図Bに示すように素子11bが作動し、−−−−、
最後に第6図Cに示すように素子11mが作動し
て発光し、出力端子25からは第6図Dに示すよ
うに原稿10からの反射光強度に比例した出力が
得られる。
When the switches of both drive circuits 13 and 18 of the circuit shown in FIG. 5 are combined to drive the light emitting elements 11a to 11m in sequence, the light emitting elements 11a to 11m are sequentially scanned.
By scanning the photodetector array once, first, the sixth
The element 11a is activated as shown in Figure A, and then the sixth
The element 11b operates as shown in FIG.
Finally, as shown in FIG. 6C, the element 11m is activated to emit light, and an output proportional to the intensity of reflected light from the original 10 is obtained from the output terminal 25, as shown in FIG. 6D.

このような本考案のイメージセンサの機能上の
構成をブロツク図で示すと第7図のようになる。
すなわち、スイツチ20a〜20l及び22a〜
22iを組み合せ動作させるための走査部26
(図示せず)と、両駆動回路13,18及び後述
する安定化抵抗を含む発光駆動部27と、発光部
11と、受光部15と、増幅器24を有する信号
処理部28と、走査部26、発光駆動部27及び
信号処理部28の同期を取るためのクロツク29
とから主として成つている。
The functional configuration of the image sensor of the present invention is shown in a block diagram as shown in FIG.
That is, the switches 20a to 20l and 22a to
Scanning unit 26 for operating 22i in combination
(not shown), a light emission driving section 27 including both drive circuits 13 and 18 and a stabilizing resistor to be described later, a light emitting section 11, a light receiving section 15, a signal processing section 28 having an amplifier 24, and a scanning section 26. , a clock 29 for synchronizing the light emission driving section 27 and the signal processing section 28.
It mainly consists of.

この発光駆動部27及び発光部11につき第8
図を用いて説明する。発光部11の発光素子の
各々11a〜11mのアノードに発光素子の発光
量を調節するための安定化抵抗30,30a〜3
0mを接続する。発光駆動部27の両駆動回路1
3及び18はワンチツプシリコンICで構成して
あり、夫々、シフトレジスタ31及び32と、ラ
ツチ回路33及び34と、スイツチ20a〜20
l及び22a〜22nを夫々構成している駆動用
トランジスタ35a〜35i及び36a〜36l
とを含んでいる。また、これら駆動回路13及び
18は入力線13a〜13c及び18a〜18c
を有し、それぞれシフトレジスタ31,32と、
ラツチ回路33,34と、トランジスタ35a〜
35iの主電極及び36a〜36lの制御電極と
に接続されていて、入力線13a,18aには走
査部26からのスイツチ制御信号を、入力線13
b,18bにはクロツク信号をまた入力線13
c,18cには電源信号を夫々入力するようにな
している。これらの信号が入力線13a〜13
c、18a〜18cを経てトランジスタ35a〜
35i、36a〜36lを組み合せ動作させて駆
動し、発光ダイオード11a〜11mを所定の順
序で個別に点滅させる。尚、この実施例では、ト
ランジスタ35〜35iを電流吐出しトランジス
タとし、トランジスタ36a〜36lを電流吸込
みトランジスタとしている。また、これらトラン
ジスタ35a〜35iの個数は各ブロツク内の発
光素子数と一致し、またトランジスタ36a〜3
6lの個数はブロツクの数に対応するようにする
のがよい。
The eighth light emitting drive unit 27 and the light emitting unit 11
This will be explained using figures. Stabilizing resistors 30, 30a to 3 are provided at the anodes of each of the light emitting elements 11a to 11m of the light emitting unit 11 to adjust the amount of light emitted from the light emitting elements.
Connect 0m. Both drive circuits 1 of the light emission drive section 27
Reference numerals 3 and 18 are constructed of one-chip silicon ICs, and include shift registers 31 and 32, latch circuits 33 and 34, and switches 20a to 20, respectively.
Driving transistors 35a to 35i and 36a to 36l forming transistors 1 and 22a to 22n, respectively.
Contains. Further, these drive circuits 13 and 18 are connected to input lines 13a to 13c and 18a to 18c.
and shift registers 31 and 32, respectively.
Latch circuits 33, 34 and transistors 35a~
It is connected to the main electrode of 35i and the control electrodes of 36a to 36l.
The clock signal is also connected to the input line 13b and 18b.
A power signal is input to each of the terminals c and 18c. These signals are input to input lines 13a to 13.
c, and transistors 35a to 18c via 18a to 18c.
35i, 36a to 36l are operated in combination to drive the light emitting diodes 11a to 11m individually in a predetermined order. In this embodiment, the transistors 35 to 35i are current discharge transistors, and the transistors 36a to 36l are current sink transistors. Further, the number of these transistors 35a to 35i matches the number of light emitting elements in each block, and the number of transistors 36a to 35i corresponds to the number of light emitting elements in each block.
It is preferable that the number of 6l corresponds to the number of blocks.

次に、発光部11及び受光部15の実装状態の
一例を第9図及び第10図を用いて説明する。先
ず、第9図Aは基板12の発光部11及び駆動回
路13を搭載している側を示す略図的平面図、第
9図Bはこの基板の略図的底面図、第9図Cはこ
の基板の部分的断面図である。この基板12を例
えば厚膜セラミツク基板とし、この基板12に、
第9図Cに示すように、金ペーストの厚膜で配線
パターン(上面導体層)37を印刷し、第9図A
及びCに示すように、発光部11のブロツク化さ
れた発光素子グループ19a〜19lを、このパ
ターンの導体層37上に、銀ペースト38等を用
いて、夫々のグループが互いに電気的に分離する
ようにして、基板12の中央部に接着して配設す
る。この発光部11のアレイの両側に分散させて
各素子に対応する個別の安定化抵抗30,30a
〜30mを厚膜抵抗体として設ける。この抵抗体
は発光素子である発光ダイオードの発光量を均一
に調整するためのもので、例えば、レーザによつ
てトリミングされている。各抵抗30a〜30m
から夫々クロスオーバーテープ39を用い、全体
でi本の出力線40を介して、駆動回路13,1
3a,13bのトランジスタ35a〜35iの一
方の主電極に接続している。尚この実施例では駆
動回路13を二つの部分13a,13bに分けて
設けているが、これは単に設計上の問題にすぎ
ず、このような配置に限定されるものではない。
Next, an example of the mounting state of the light emitting section 11 and the light receiving section 15 will be explained using FIGS. 9 and 10. First, FIG. 9A is a schematic plan view showing the side of the board 12 on which the light emitting section 11 and the drive circuit 13 are mounted, FIG. 9B is a schematic bottom view of this board, and FIG. 9C is a diagram showing this board. FIG. This substrate 12 is, for example, a thick film ceramic substrate, and this substrate 12 has
As shown in FIG. 9C, a wiring pattern (top conductor layer) 37 is printed with a thick film of gold paste, and as shown in FIG.
As shown in FIGS. and C, the blocked light emitting element groups 19a to 19l of the light emitting section 11 are electrically isolated from each other by using silver paste 38 or the like on the conductor layer 37 of this pattern. In this manner, it is attached and disposed at the center of the substrate 12. Individual stabilizing resistors 30, 30a are distributed on both sides of the array of light emitting parts 11 and correspond to each element.
~30m is provided as a thick film resistor. This resistor is used to uniformly adjust the amount of light emitted from the light emitting diode, which is a light emitting element, and is trimmed by, for example, a laser. Each resistance 30a~30m
The drive circuits 13 and 1 are connected to each other via a total of i output lines 40 using crossover tapes 39 from
It is connected to one main electrode of transistors 35a to 35i of transistors 3a and 13b. In this embodiment, the drive circuit 13 is divided into two parts 13a and 13b, but this is merely a design problem, and the arrangement is not limited to this.

第9図Bに示すように、基板12の裏面には各
発光ダイオードに対応して個別の導体(下面導体
層)41を夫々設け、これら発光ダイオード一方
の電極、すなわち、この例ではカソードを同じく
基板12の裏面に設けられた駆動回路18に夫々
接続できるように形成する。従つて、第9図Cか
らも明らかのように、この基板12には導体41
と発光ダイオード11a〜11mのカソード側と
を電気的に接続するためのスルーホール42及び
その壁面導体層43を設ける。これにより、発光
ダイオードのグループ19a〜19lは下面導体
層41と電気的に接続される。
As shown in FIG. 9B, individual conductors (bottom conductor layer) 41 are provided on the back surface of the substrate 12 corresponding to each light emitting diode, and one electrode of these light emitting diodes, that is, the cathode in this example, is the same. They are formed so that they can be connected to the drive circuit 18 provided on the back surface of the substrate 12, respectively. Therefore, as is clear from FIG. 9C, there is a conductor 41 on this substrate 12.
A through hole 42 and its wall conductor layer 43 are provided for electrically connecting the light emitting diodes 11a to 11m to the cathode sides thereof. Thereby, the groups 19a to 19l of light emitting diodes are electrically connected to the lower surface conductor layer 41.

次に、第10図A及びBを用いて受光部15に
つき説明する。この受光部を薄膜状の発光素子と
して透明基板状に形成し、例えば、この受光素子
15を、第10図Aに示すように、夫々単一の、
細長い帯状の受光素子部分15a及び15bをガ
ラス基板16上に互いに平行に配置する。この場
合、発光素子11a〜11mからの光が両受光素
子部分15a及び15bの間を通過し、原稿10
の面からの反射光が両受光素子部分15a及び1
5bに入射出来るように両発光素子を離間配設す
る。また、受光素子の長さは原稿の左右両最端部
からの反射光を充分に受光出来る長さとする。
Next, the light receiving section 15 will be explained using FIGS. 10A and 10B. This light receiving section is formed as a thin film light emitting element in the shape of a transparent substrate, and for example, as shown in FIG.
Elongated strip-shaped light receiving element portions 15a and 15b are arranged on a glass substrate 16 in parallel to each other. In this case, light from the light emitting elements 11a to 11m passes between both light receiving element portions 15a and 15b, and the light from the original 10
The reflected light from the surface of both light receiving element portions 15a and 1
Both light emitting elements are arranged apart from each other so that the light can be incident on the light emitting element 5b. Further, the length of the light receiving element is set to a length that can sufficiently receive reflected light from both the right and leftmost edges of the document.

さらに、17は原稿面からの反射光が当らない
ガラス基板16の部分に設けられた、暗電流及び
スパイクノイズを除去するための薄膜状のダミー
用受光素子であり、その特性は本来の受光素子1
5の特性と同等とする。このダミー用受光素子1
7を二つの受光素子部分17a,17bとして形
成することが出来る。従つて、これら受光素子1
5,17よつて、受光素子部分15a,15b,
17a,17bは同一製造プロセスで同時に形成
することが出来る。この場合、ダミー素子部分1
7aの面積を受光素子部分15aまたは15bの
面積と同一とし、かつ、ダミー素子部分17bの
面積を両受光素子部分15a及び15bの面積を
加算した面積と同一とする。このように構成すれ
ば、一方の受光素子部分15aまたは15bのみ
を用いる場合には、ダミー素子部分17aとの差
動を取ることにより、暗電流又はスパイクノイズ
を相殺出来る。また、両受光素子部分15a及び
15bを用いる場合には、ダミー素子部分17b
との差動を取り、同様に相殺動作を達成すること
が出来る。また、受光素子部分15a又は15b
のいずれか一方を遮光形とする場合には、これら
受光素子部分双方間で差動を取り、暗電流等の除
去を行うことが出来る。また発光素子を駆動する
際、駆動電流によりスパイクが発生する危険性も
あるが、上述したような素子の使い方によつて、
スパイクノイズを有効に相殺することが出来る。
尚、第10図Aにおいて44,45は受光素子及
びダミー素子用に設けた接続用導体である。
Further, reference numeral 17 denotes a thin film-like dummy light-receiving element for removing dark current and spike noise, which is provided in a portion of the glass substrate 16 that is not exposed to reflected light from the document surface, and its characteristics are similar to those of the original light-receiving element. 1
It is equivalent to the characteristic of 5. This dummy light receiving element 1
7 can be formed as two light receiving element portions 17a and 17b. Therefore, these light receiving elements 1
5, 17, the light receiving element portions 15a, 15b,
17a and 17b can be formed simultaneously in the same manufacturing process. In this case, dummy element part 1
The area of 7a is the same as the area of the light receiving element portion 15a or 15b, and the area of the dummy element portion 17b is the same as the sum of the areas of both light receiving element portions 15a and 15b. With this configuration, when only one of the light-receiving element portions 15a or 15b is used, dark current or spike noise can be canceled by taking a differential with the dummy element portion 17a. In addition, when using both light receiving element portions 15a and 15b, dummy element portion 17b
It is possible to similarly achieve a canceling operation by taking the differential between the two. Moreover, the light receiving element portion 15a or 15b
When either one of them is of a light-shielding type, a differential can be established between both of these light-receiving element portions to eliminate dark current and the like. There is also a risk of spikes occurring due to the drive current when driving a light emitting element, but depending on how the element is used as described above,
Spike noise can be effectively canceled out.
In FIG. 10A, 44 and 45 are connection conductors provided for the light receiving element and the dummy element.

第10図Bは受光素子の構成の一例を示す略図
的拡大断面図であり、透明基板16上に透明電極
46を設け、この電極46の上に、例えば、アモ
ルフアスシリコン感光体からなる受光層47を形
成し、さらにその上側に、金属電極48を形成し
て成つている。
FIG. 10B is a schematic enlarged sectional view showing an example of the configuration of a light receiving element, in which a transparent electrode 46 is provided on a transparent substrate 16, and a light receiving layer made of, for example, an amorphous silicon photoreceptor is provided on this electrode 46. 47 is formed, and a metal electrode 48 is further formed above it.

(考案の効果) 上述したような本考案の構成によれば、次に述
べるような利点が得られる。
(Effects of the invention) According to the configuration of the invention as described above, the following advantages can be obtained.

先ず第一に、本考案のイメージセンサは、従来
のイメージセンサに比べて、安価となる。それ
は、受光素子の形状が非常に単純な一本の線状に
なつており、また、受光面積が大きいため多少の
欠陥があつても欠陥面積を全受光面積に比べて小
さく出来るので感度のバラツキを小さく出来、従
つて、製造歩留りを向上させることが出来ること
また、暗電流及びスパイクノイズ除去のためのダ
ミー用受光素子を具えこれら素子の長さを短くし
ているので、微小欠陥による歩留りをさらに小さ
く出来ること、また、受光素子と暗電流除去用の
素子を適当に組み合せて使用することにより、使
用上歩留りを上げることが出来ること、さらに、
発光部の発光素子アレイは現実には光プリンタ用
として多量に使用されていて既存の技術で製造出
来、しかも、発光素子は小さく分割したものを使
用するので、製造歩留を向上することが出来るこ
とによる。
First of all, the image sensor of the present invention is cheaper than conventional image sensors. The reason for this is that the shape of the light-receiving element is a very simple single line, and the light-receiving area is large, so even if there are some defects, the defect area can be made smaller than the total light-receiving area, which reduces the variation in sensitivity. In addition, since the length of these elements is shortened by providing a dummy light-receiving element to remove dark current and spike noise, the yield rate due to micro defects can be reduced. It is possible to make it even smaller, and by using a suitable combination of a light-receiving element and a dark current removal element, it is possible to increase the yield in use.
The light-emitting element array of the light-emitting part is actually used in large quantities for optical printers, and can be manufactured using existing technology.Moreover, since the light-emitting elements are divided into small pieces, the manufacturing yield can be improved. It depends.

さらに、本考案によれば、暗電流及びスパイク
ノイズ除去のためのダミー用受光素子を具えてい
るので、S/N比を大きく取れ、また、温度変化
を適切に補償することが出来る。
Further, according to the present invention, since a dummy light receiving element is provided for removing dark current and spike noise, a large S/N ratio can be achieved and temperature changes can be appropriately compensated for.

さらに、本考案によれば、常時一個の発光素子
を点滅させる方式であるので、消費電力を極めて
少なく出来、例えば、従来のイメージセンサでは
消費電力は100W程度となつていたが、本考案の
センサによれば、発光素子総数m=1700とすると
消費電力は数W程度にすぎない。
Furthermore, according to the present invention, since one light emitting element is constantly blinking, power consumption can be extremely reduced.For example, conventional image sensors consume approximately 100W of power, but the present invention's sensor According to , if the total number of light emitting elements m=1700, the power consumption is only about a few watts.

さらに、駆動回路をワンチツプのシリコンデバ
イスとして製造出来ると共に、これは全てデイジ
タル回路であり、また、スイツチとして用いる駆
動用トランジスタは、単にデイジタル的にスイツ
チングを行ない得れば良いのであるから、製造容
易であり、しかも、発光素子のインピーダンスも
特に工夫をしなくても良い。
Furthermore, the drive circuit can be manufactured as a one-chip silicon device, and this is an all-digital circuit, and the drive transistor used as a switch can be simply switched digitally, making it easy to manufacture. Yes, and there is no need to make any special adjustments to the impedance of the light emitting element.

さらに、本考案によれば、発光素子のカソード
の引出し線を基板にスルーホールを設けて処理し
ているので、基板に対する厚膜印刷は表裏とも一
層のみで良く従つて断線や短絡の問題が起らない
という利点がある。
Furthermore, according to the present invention, the lead wire of the cathode of the light-emitting element is processed by providing a through hole in the substrate, so thick film printing on the substrate only needs to be done in one layer on both the front and back sides, which eliminates the problem of wire breakage and short circuits. The advantage is that there is no

このように、本考案のイメージセンサは、従来
のイメージセンサの小型かつ密着性を保持しつ
つ、製造コストを低減し得ると共に消費電力を低
減し得、しかも、高速駆動出来るので、フアクシ
ミリの読取り用のセンサとして利用出来る。
As described above, the image sensor of the present invention maintains the small size and adhesive properties of conventional image sensors, reduces manufacturing costs, reduces power consumption, and can be driven at high speed, making it suitable for facsimile reading. It can be used as a sensor.

本考案は上述した実施例にのみ限定されるもの
ではなく多くの変形または変更をなし得ること明
らかである。例えば、各構成成分を構成する材料
は上述した材料のみに限定されるものではないこ
と明らかである。また、発光素子を駆動する駆動
回路は各素子をマトリツクス駆動するように動作
すればよいので、上述したシフトレジスタ、ラツ
チ回路、トランジスタを以つて構成する回路でな
くてもよい。さらに、発光ダイオードの接続極性
を上述した実施例の場合とは反転させることも出
来、その場合には、他の構成成分の極性を反転さ
せる必要がある。
It is clear that the invention is not limited only to the embodiments described above, but can be subjected to many variations and modifications. For example, it is clear that the materials constituting each component are not limited to those mentioned above. Furthermore, since the drive circuit for driving the light emitting elements only needs to operate to drive each element in a matrix manner, it does not have to be a circuit constituted by the above-described shift register, latch circuit, or transistor. Furthermore, the connection polarity of the light emitting diode can be reversed from that of the above embodiment, in which case it is necessary to reverse the polarity of the other components.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来のイメージセンサの構成部分の配
置関係を示す線図、第2図は第1図のセンサの制
御部と受光部との電気回路を説明するための回路
図、第3図は第1図のセンサの動作を説明するた
めの信号波形図、第4図は本考案のイメージセン
サの構成例を示す線図、第5図は第4図のセンサ
の駆動方法を説明するための回路図、第6図は第
4図のセンサの動作を説明するための信号波形
図、第7図は第4図のセンサの構成を示すブロツ
ク図、第8図は第7図の発光駆動部及び発光部を
説明するための回路図、第9図A〜Cは本考案の
イメージセンサに用いる発光部の実装状態を説明
するための線図、第10図A及びBは本考案のイ
メージセンサの受光部を説明するための線図であ
る。 10…原稿、11…発光部、11a〜11m…
発光素子、12…基板、13,13a,13b,
18…駆動回路、14…結像光学系、15,23
…受光部又は受光素子、15a,15b…受光素
子部分、16…透明基板、17…ダミー用受光素
子、17a,17b…ダミー用受光素子部分、1
9a,19l…発光素子のグループ、20a〜2
0l,22a〜22i…駆動回路のスイツチ、2
1…電源、24…増幅器、25…出力端子、26
…走査部、27…発光駆動部、28…信号処理
部、29…クロツク、30,30a〜30m…安
定化抵抗、31,32…シフトレジスタ、33,
34…ラツチ回路、35a〜35i,36a〜3
6l…駆動用トランジスタ、37…配線パターン
(上側導体層)、38…ペースト、39…クロスオ
ーバーテープ、40…出力線、41…導体(下面
導体層)、42…スリーホール、43…壁面導体
層、44,45…接続用導体、46…透明電極、
47…受光層、48…金属電極。
FIG. 1 is a diagram showing the arrangement of the components of a conventional image sensor, FIG. 2 is a circuit diagram for explaining the electric circuit between the control section and the light receiving section of the sensor shown in FIG. 1, and FIG. Fig. 1 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the sensor, Fig. 4 is a diagram showing a configuration example of the image sensor of the present invention, and Fig. 5 is a diagram for explaining the driving method of the sensor shown in Fig. 4. A circuit diagram, FIG. 6 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the sensor in FIG. 4, FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the sensor in FIG. 4, and FIG. 8 is a light emission drive section in FIG. 7. and a circuit diagram for explaining the light emitting section, FIGS. 9A to 9C are line diagrams for explaining the mounting state of the light emitting section used in the image sensor of the present invention, and FIGS. 10A and B are circuit diagrams for explaining the image sensor of the present invention. FIG. 3 is a diagram for explaining a light receiving section of FIG. 10... Original, 11... Light emitting section, 11a to 11m...
Light emitting element, 12...substrate, 13, 13a, 13b,
18... Drive circuit, 14... Imaging optical system, 15, 23
...Light receiving part or light receiving element, 15a, 15b... Light receiving element part, 16... Transparent substrate, 17... Light receiving element for dummy, 17a, 17b... Light receiving element part for dummy, 1
9a, 19l... Group of light emitting elements, 20a to 2
0l, 22a to 22i...Drive circuit switch, 2
1...Power supply, 24...Amplifier, 25...Output terminal, 26
...Scanning unit, 27...Light emission drive unit, 28...Signal processing unit, 29...Clock, 30, 30a to 30m...Stabilizing resistor, 31, 32...Shift register, 33,
34...Latch circuit, 35a-35i, 36a-3
6l... Drive transistor, 37... Wiring pattern (upper conductor layer), 38... Paste, 39... Crossover tape, 40... Output line, 41... Conductor (lower surface conductor layer), 42... Three holes, 43... Wall conductor layer , 44, 45... Connection conductor, 46... Transparent electrode,
47... Light-receiving layer, 48... Metal electrode.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 1 発光部と、受光部と、光学結像系とを含み、
該発光部からの光を原稿に入射させ、該原稿か
らの反射光を該受光部で受光して該反射光の強
弱を電気信号情報に変換するように構成したイ
メージセンサにおいて、 前記発光部は、基板の一側面上に直線配列さ
れ、かつ、複数個づつのグループにブロツク化
された多数の発光素子で構成してあつて、これ
ら発光素子の一方の電極は異なるグループ間で
電気的に絶縁してあり、 さらに、前記基板の一側面に設けられた第一
駆動回路及び該基板の他側面上に設けられた第
二駆動回路を有し、該第一及び第二駆動回路は
互いに組合せ作動されて前記発光素子を点順次
発光させるためのスイツチを夫々有し、前記発
光素子の前記一方の電極を前記グループ毎に前
記第一駆動回路の対応するスイツチに接続手段
を介して夫々共通接続し、該接続を前記基板に
設けたスルーホールを用いて行つており、さら
に、前記発光素子の他方の電極を、発光素子の
発光量調整用抵抗体を経て、各グループから一
個づつ選ばれた発光素子間で共通接続すると共
に、これら各共通接続点を第二駆動回路の対応
するスイツチに夫々接続してあり、 前記受光部は透明基板上に形成された単一セ
ルから成る帯状の受光素子で形成してあり、 さらに、該透明基板の該受光素子と同一側の
面上であつて前記原稿からの反射光が入射しな
い箇所に形成されたダミー用受光素子を有して
成ることを特徴とするイメージセンサ。 2 前記帯状の受光素子を互いに離間して平行に
配設した、同一受光面積を有する二本の受光素
子部分を以つて構成したことを特徴とする実用
新案登録請求の範囲第1項記載のイメージセン
サ。 3 前記ダミー用受光素子の受光面積を前記受光
部の受光素子の受光面積と等しく構成したこと
を特徴とする実用新案登録請求の範囲第1項記
載のイメージセンサ。 4 前記受光部の受光素子及び前記ダミー用受光
素子をアモルフアスシリコン受光素子として形
成したことを特徴とする実用新案登録請求の範
囲第1項記載のイメージセンサ。 5 前記受光部の帯状受光素子の長さを前記発光
素子の走査長さよりも長く構成したことを特徴
とする実用新案登録請求の範囲第1項記載のイ
メージセンサ。 6 前記二本の受光素子部分の一方を前記ダミー
用受光素子として遮光して用いるように構成し
たことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第
2項記載のイメージセンサ。 7 前記ダミー用受光素子を二つのダミー用受光
素子部分を以つて形成し、一方の該ダミー用受
光素子部分の受光面積を前記受光部の一本の受
光素子部分の受光面積と等しくし、他方の該ダ
ミー用受光素子部分の受光面積を前記受光部の
二本の受光素子部分の合算受光面積と等しくな
るように構成したことを特徴とする実用新案登
録請求の範囲第2項記載のイメージセンサ。
[Claims for Utility Model Registration] 1. Includes a light emitting section, a light receiving section, and an optical imaging system,
In an image sensor configured to allow light from the light emitting section to enter a document, to receive reflected light from the document at the light receiving section, and to convert the intensity of the reflected light into electrical signal information, the light emitting section is configured to , consists of a large number of light emitting elements arranged linearly on one side of the substrate and blocked into groups of multiple light emitting elements, and one electrode of these light emitting elements is electrically insulated between different groups. further comprising a first drive circuit provided on one side of the substrate and a second drive circuit provided on the other side of the substrate, the first and second drive circuits being operated in combination with each other. and a switch for causing the light emitting elements to emit light sequentially, and the one electrode of the light emitting element is commonly connected to the corresponding switch of the first drive circuit for each group via a connecting means. , the connection is made using a through hole provided in the substrate, and the other electrode of the light emitting element is connected to a light emitting element selected from each group through a resistor for adjusting the amount of light emitted from the light emitting element. A common connection is made between the elements, and each of these common connection points is connected to a corresponding switch of the second drive circuit, and the light receiving section is a band-shaped light receiving element consisting of a single cell formed on a transparent substrate. further comprising a dummy light-receiving element formed on the same side of the transparent substrate as the light-receiving element and at a location where reflected light from the document does not enter. image sensor. 2. The image according to claim 1 of the utility model registration claim, characterized in that the band-shaped light-receiving element is constituted by two light-receiving element portions having the same light-receiving area and spaced apart from each other and arranged in parallel. sensor. 3. The image sensor according to claim 1, wherein the light receiving area of the dummy light receiving element is configured to be equal to the light receiving area of the light receiving element of the light receiving section. 4. The image sensor according to claim 1, wherein the light receiving element of the light receiving section and the dummy light receiving element are formed as amorphous silicon light receiving elements. 5. The image sensor according to claim 1, wherein the length of the strip-shaped light receiving element of the light receiving section is longer than the scanning length of the light emitting element. 6. The image sensor according to claim 2, wherein one of the two light-receiving element portions is configured to be used as the dummy light-receiving element in a light-shielded manner. 7 The dummy light-receiving element is formed by two dummy light-receiving element parts, the light-receiving area of one of the dummy light-receiving element parts is made equal to the light-receiving area of one light-receiving element part of the light-receiving part, and the other The image sensor according to claim 2, wherein the light-receiving area of the dummy light-receiving element portion is configured to be equal to the total light-receiving area of the two light-receiving element portions of the light receiving portion. .
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