JP4744097B2

JP4744097B2 - 画像入力装置

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Publication number: JP4744097B2
Application number: JP2004145614A
Authority: JP
Inventors: 和也北村; 聡相原
Original assignee: Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 2004-05-14
Filing date: 2004-05-14
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2024-05-14
Also published as: JP2005327943A

Description

本発明は画像入力装置に係わり、特に、任意の場所で原稿を画像データ化することができるとともに、曲面状の原稿をむら無く読み取ることのできる画像入力装置に関する。

原稿の読み取り用途に使用されるスキャナ、ファクシミリ及び複写機等の画像入力装置は、一般に一次元ラインセンサを有している。例えば、スキャナの場合には、この一次元ラインセンサにより構成された光電変換部で原稿台上に置かれた原稿を走査することで、原稿を読み取るようになっている。そのため、このようなスキャナ等で原稿を画像データ化する場合には、原稿を画像入力装置に持って行く必要があった。従って、スキャナ等が設置された場所以外では原稿を読み取ることができなかった。

これに対し、特許文献１には、透明支持体上に薄膜トランジスタ、有機半導体層、ハーフミラー及び光入射制御手段を順次配置する画像入力装置が示されている。そのため、任意の場所で画像入力装置を原稿上に配置して原稿を読み取ることができる。

しかしながら、特許文献１の画像入力装置は、透明支持体等の各素子が積層されて構成されるため、画像入力装置を薄く構成することができなかった。そして、これらの素子がある程度の強度を有して平板状に構成されるため、曲面状の原稿を読み取ることができなかった。これに対し、特許文献２には、原稿の静電電場を用いて原稿を保持ローラに吸着させるハンディスキャナが示されている。特許文献２のハンディスキャナでは、原稿が平面状で無くても原稿の読み取りを行うことができる。

特開２００３−３３２５５２号公報実開平５−１８１６７号公報

しかしながら、特許文献２のハンディスキャナでは、上述した一次元ラインセンサにより原稿を走査するため、原稿の読み込み速度のむらにより時間軸上のひずみを発生するおそれがあった。また、このハンディスキャナでは紙面以外の原稿に対応できなかった。

本発明はこのような従来の課題に鑑みてなされたもので、任意の場所で原稿を画像データ化することができるとともに、曲面状の原稿をむら無く読み取ることのできる画像入力装置を提供することを目的とする。

このため本発明は、有機材料からなる基板上に一様に配置され、被写体に対し発光する光源と、前記基板上に前記光源と隣接かつ該光源とともに縞状又はモザイク状に交互に配置され、該光源の発光により前記被写体が反射した光を受光して光電変換する受光素子と、前記光源を挟み、該光源を発光させる光源側電極と、前記受光素子を挟み、該受光素子の光電変換により蓄積された電荷を読み出す受光側電極と、前記基板との間に前記光源、前記光源側電極、前記受光素子及び前記受光側電極を収納保持する有機材料からなる保護層と、前記光源及び前記受光素子間に該受光素子への遮光を行う遮光手段とを備え、該遮光手段は、前記光源及び前記受光素子間に立設された壁であり、該壁と前記光源との間、及び該壁と前記受光素子との間の少なくとも一方には隙間が設けられ、かつ、前記光源及び前記受光素子の内の少なくとも一つが有機材料からなり、前記基板及び前記保護層を含めた全体の厚さが０．１ｍｍ〜４ｍｍで、前記光源の厚さと前記光源側電極の厚さの和、及び前記受光素子の厚さと前記受光側電極の厚さの和がともに５００ｎｍ以下で折り曲げ容易であることを特徴とする。

基板上には、光源及び受光素子が縞状又はモザイク状を構成しつつ交互に一様に配置される。そのため、光源及び受光素子は互いに積層等されることなく、画像入力装置全体を薄く構成できる。そして、基板が有機材料からなり、かつ光源及び受光素子の内の少なくとも一つが有機材料からなるため有機材料の部分において折れ曲り易く、画像入力装置全体の折り曲げが可能である。従って、曲面状の被写体であっても読み取りを行うことができる。

保護層が有機材料からなるため、画像入力装置全体の折り曲げが可能である。従って、曲面状の被写体であっても読み取りを行うことができる。なお、光源側電極や受光側電極は、有機材料、無機材料のいずれでも良い。

光源及び受光素子間に受光素子への遮光を行う遮光手段を備えたことにより、光源及び受光素子が基板上に隣接されつつ配置されても、受光素子の光源に対する遮光を行うことができる。

壁と光源との間や壁と受光素子との間に隙間が設けられるため、壁として用いられた材料を作製するときに光源又は受光素子に接触して有機材料が溶解するのを回避できる。また、この隙間により、光源及び受光素子間の折り曲げも容易に行うことができる。なお、壁は、例えば黒インク等により構成される。

さらに、本発明は、前記受光素子が所定のユニットに区切られ、該各ユニットが青、緑及び赤のそれぞれの波長域にのみ感度を有する有機光導電膜を用いて作製され、該青、緑及び赤のそれぞれのユニットが規則的に配列されたことを特徴とする。

このことにより、画像入力装置をカラーの被写体に対して用いることができる。なお、ユニットの配列には、例えばベイヤ配列、インターライン配列、ストライプ配列等を用いることができる。また、各ユニットは、青、緑及び赤の代わりに、これらの補色に対してのみ感度を有する有機光導電膜を用いて作製されても良い。

画像入力装置全体の厚さが０．１ｍｍ未満であると画像入力装置の強度が下がるおそれがある。また、光源が薄くなれば電極間で短絡するおそれがある。一方、全体の厚さが４ｍｍを超えると画像入力装置の折り曲げが困難となるおそれがある。また、光源が厚くなれば光源の発光効率が下がるおそれがある。従って、画像入力装置全体の厚さは０．１ｍｍ〜４ｍｍであることが望ましい。

光源の厚さと光源側電極の厚さの和は、光源の発光効率、これらの強度及び折り曲げのし易さ等の観点から５００ｎｍ以下が望ましい。また、受光素子の厚さと受光側電極の厚さの和も、これらの強度及び折り曲げのし易さ等の観点から５００ｎｍ以下が望ましい。

以上説明したように本発明によれば、有機材料からなる基板上に光源及び受光素子を交互に一様に配置し、かつ光源や受光素子を有機材料で構成したので、画像入力装置を薄く構成することができ、画像入力装置の折り曲げが可能である。従って、曲面状の被写体であっても読み取りが可能である。

以下、本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態である画像入力装置の構成図を図１に示す。
図１において、画像入力装置１００は四角形状の基板１０１を有している。この基板１０１は、汎用サイズの原稿を読み取り可能とするためにＡ４〜Ａ３程度の大きさとなっている。また、この基板１０１は折り曲げ可能な有機材料からなり、例えばポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリカーボネート等が用いられるようになっている。

さらに、基板１０１はフィルム状になっており、厚さが０．０５ｍｍ〜２ｍｍとなっている。厚さが０．０５ｍｍ未満であると基板１０１の強度が下がるおそれがある。一方、厚さが２ｍｍを超えると基板１０１の折り曲げが困難となるおそれがある。
また、この基板１０１には、画像入力装置１００外部からの光を遮断するために、基板１０１の作製時に黒色顔料等が混入されたり、基板１０１の表面に直接塗料等が塗られるようになっている（図示略）。

そして、基板１０１上には、光源側の画素を構成する光源ユニット１２０が形成されている。この光源ユニット１２０は、基板１０１の一辺と平行に多数個の光源ユニット１２０がライン状に配列されることで、光源ユニット列１２１を形成するようになっている。以下、この光源ユニット列１２１の長手方向をｙ方向といい、これに垂直な方向をｘ方向という。また、この基板１０１上には、受光側の画素を構成する受光ユニット１３０が形成されている。この受光ユニット１３０も、ｙ方向に沿ってライン状に多数個配列されることで、受光ユニット列１３１を形成するようになっている。

そして、この基板１０１上には、ｘ方向に沿って光源ユニット列１２１及び受光ユニット列１３１が交互に縞状に多数列形成されるようになっている。なお、光源ユニット１２０及び受光ユニット１３０は、図１のように交互に縞状に配列される場合に限られず、用途や解像度等の観点から例えばモザイク状に配列されても良い。

ここで、光源ユニット１２０及び受光ユニット１３０の拡大断面図を図２に示す。図２において、光源ユニット１２０は、基板１０１上に積層された光源駆動部１２３と、この光源駆動部１２３上に積層された光源１２５とから構成されている。この光源ユニット１２０は、画像入力装置１００の解像度等の観点から、基板１０１上に５０μｍ×５０μｍ（２５００μｍ²）〜５００μｍ×５００μｍ（２５００００μｍ²）の大きさで形成されるようになっている。

このとき、光源駆動部１２３は、柔軟性の観点から有機材料からなり、例えばＰｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｐｈｏｎａｔｅ（以下ＰＥＤＴ／ＰＳＳという）等が用いられる。また、この光源駆動部１２３は、ライン型、Ｘ−Ｙマトリックス型、薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴという）型等を有するように構成されている。例えばライン型の場合には、同一の光源ユニット列１２１内の光源１２５を、上下２本の電極で挟装するようにして構成される（図示略）。

光源１２５は、これ自身に柔軟性を持たせるために有機エレクトロルミネッセンス素子（以下有機ＥＬ素子という）で構成されている。この光源１２５は、画像入力装置１００がモノクロ原稿用途であるかカラー原稿用途であるかを問わず、白色の発光を呈する有機ＥＬ素子が用いられるようになっている。そのため、光源１２５は白色有機ＥＬ材料からなり、かつ白色有機ＥＬ構造を有している。

具体的には、光源１２５は、クマリン類、アントラセン類、ナフタレン類、テトラセン類、フルオレセイン類、ペリレン類、ペリノン類、ブタジエン類、ピレン類、オキサジアゾール類、オキシン類、アミノキノリン類、ジフェニルエチレン類、ジアミノカルバゾール類、ポリメチン類、メロシアニン類、キナクリドン類等を単体若しくは組み合わせた白色発光層（図示略）を有している。ここで組み合わせるとは、各材料を積層したり混合したりすることをいう（以下同旨）。

そして、光源１２５は、上記の白色発光層を、フタロシアニン類、オキサジアゾール類、トリアゾール類、イミダゾール類、ピラゾリン類、ピラゾロン類、オキサゾール類、トリフェニルアミン類、ポリビニルカルバゾール類、ポリシラン類等を単体若しくは組み合わせた正孔輸送層（図示略）と、アルミニウム錯体、フルオレノン類、アントラキノジメタン類、ジフェニルキノン類、オキサジアゾール類等を単体若しくは組み合わせた電子輸送層（図示略）とで挟み込んだ構造等を有している。また、白色発光層を正孔輸送層及び電子輸送層で挟み込んだ構造以外にも、輸送層が正孔や電子を輸送する能力を持ち、かつ強い蛍光を有する場合には、白色発光層が輸送層を兼ねて輸送層を省略した構造を有する場合もある。

そして、このような光源１２５は厚さが５０ｎｍ〜２００ｎｍとなっている。厚さが５０ｎｍ未満であると電極間で短絡するおそれがあり、また、光源１２５の強度が下がるおそれもある。一方、厚さが２００ｎｍを超えると発光効率が下がるおそれがあり、また光源１２５の折り曲げが困難となるおそれがある。

そのため、光源駆動部１２３及び光源１２５からなる光源ユニット１２０は、有機ＥＬ素子の発光効率、光源ユニット１２０の強度及び光源ユニット１２０の折り曲げのし易さ等の観点から、光源ユニット１２０全体の厚さが５００ｎｍ以下とされるのが望ましい。

一方、受光ユニット１３０は、基板１０１上に積層された受光素子駆動部１３３と、この受光素子駆動部１３３上に積層された受光素子１３５とから構成されている。この受光ユニット１３０は、画像入力装置１００の解像度等の観点から、基板１０１上に５０μｍ×５０μｍ（２５００μｍ²）〜５００μｍ×５００μｍ（２５００００μｍ²）の大きさで形成されている。なお、図１中受光ユニット１３０は光源ユニット１２０と略同じ大きさかつ略同じ形状で示してあるが、これに限られず、光源ユニット１２０や受光ユニット１３０に用いられる材料の発光強度や受光感度、解像度等の観点から適宜異なる大きさ等が用いられても良い。

このとき、受光素子駆動部１３３も、柔軟性の観点から光源駆動部１２３と同様に有機材料からなり、例えばＰＥＤＴ／ＰＳＳ等が用いられる。この受光素子駆動部１３３は、Ｘ−Ｙマトリックス型、ＴＦＴ型等を有するように構成されている。例えばＸ−Ｙマトリックス型の場合には、ｘ方向及びｙ方向に沿って走る２本の電極が交差する位置において、個々の受光素子１３５を上下から挟装するようにして構成される（図示略）。なお、受光素子駆動部１３３は相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）、電荷結合素子（ＣＣＤ）を用いることもできる。

受光素子１３５は、これ自身に柔軟性を持たせるために有機光導電膜からなり、例えばアクリジン系色素、クマリン系色素、シアニン系色素、スクエアリリウム、オキサジン系色素、キサンテン系色素等を単体若しくは組み合わせて感光層とし、これらの色素を単体若しくは組み合わせた色素のみからなる膜が用いられている。

また、この色素のみからなる膜以外にも、上記色素の単体若しくは組み合わせと、トリフェニルアミン類、ベンジジン類、ピラゾリン類、スチリルアミン類、ヒドラゾン類、トリフェニルメタン類、カルバゾール類、ポリシラン類、チオフェン類、フタロシアニン類、ポリアミン類、ペリレン類、オキサジアゾール類、トリアゾール類、トリアジン類、キノキサリン類、フェナンスロリン類、フラーレン類、アルミニウムキノリン類、ポリパラフェニレンビニレン類、ポリフルオレン類、ポリビニルカルバゾール類、ポリチオール類、ポリピロール類、ポリチオフェン類等とを混合した混合膜を用いても良い。なお、色素のみからなる膜であっても混合膜であっても、複数の色素を組み合わせた方が受光波長範囲を広くできる。

そして、この受光素子１３５には、画像入力装置１００がモノクロ原稿用途である場合には、白色用の受光素子１３５が用いられるようになっている。
一方、画像入力装置１００がカラー原稿用途である場合には、複数個の受光ユニット１３０間でそれぞれ別個に青色用、緑色用、赤色用の受光素子１３５が用いられるようになっている。この場合、各色の受光素子１３５が公知のベイヤ配列、インターライン配列、ストライプ配列等で並べられる。例えばベイヤ配列の場合には、２×２の単位で対角線上に緑色用の受光素子１３５を２個配置し、残りに青色用及び赤色用の受光素子１３５を１個ずつ配置する（図５で詳述する）。

そして、この青色用、緑色用、赤色用の受光素子１３５を形成するに際しては、白色用の受光素子１３５を各色のフィルターで覆う方法や、受光素子１３５を構成する有機材料自体に波長選択性を持たせる方法等がある。この有機材料自体に波長選択性を持たせる方法では、青色用の受光素子１３５であればポリフィリン類、緑色用の受光素子１３５であればペリレン類、赤色用の受光素子１３５であればフタロシアニン類等の各色のみに感度を持つ有機材料を用いれば良い。

なお、カラー原稿用途である場合の受光素子１３５には、青色用、緑色用及び赤色用の受光素子１３５を用いる場合以外にも、それぞれの補色であるイエロー、マゼンダ及びシアン用の受光素子１３５を用いても良い。これによりベイヤ配列する場合には、２×２の単位で対角線上に緑色用及びイエロー用の受光素子１３５を１個ずつ配置し、残りにマゼンダ用及びシアン用の受光素子１３５を１個ずつ配置する。

そして、このような受光素子１３５は厚さが３０ｎｍ〜３００ｎｍとなっている。厚さが３０ｎｍ未満であると受光素子１３５の強度が下がるおそれがある。一方、厚さが３００ｎｍを超えると受光素子１３５の折り曲げが困難となるおそれがある。

そのため、受光素子駆動部１３３及び受光素子１３５からなる受光ユニット１３０は、受光ユニット１３０の強度及び受光ユニット１３０の折り曲げのし易さ等の観点から、受光ユニット１３０全体の厚さが５００ｎｍ以下とされるのが望ましい。

さらに、これらの光源ユニット１２０及び受光ユニット１３０間には、受光ユニット１３０の光源ユニット１２０に対する遮光のために壁状に黒インク１４１が立設されている。また、この黒インク１４１と光源ユニット１２０との間、及び黒インク１４１と受光ユニット１３０との間には、黒インク１４１を作製するときに各ユニット１２０、１３０の有機材料に接触してこれらが溶解するのを回避するため、また光源ユニット１２０及び受光ユニット１３０間の折り曲げを容易にするために、それぞれに隙間が設けられている（図示略）。なお、図示しないが原稿への投射範囲を狭くしたり、個々のユニット１２０、１３０間の折り曲げを容易にする等の観点から、個々の光源ユニット１２０や受光ユニット１３０の四方を囲うように黒インク１４１及び隙間が設けられても良い。

さらに、これらの光源ユニット１２０及び受光ユニット１３０上には、保護層１４５が張り合わされている。この保護層１４５は折り曲げ可能な透明絶縁材料からなり、例えばプラスティックフィルム等が用いられるようになっている。そして、この保護層１４５の厚さは０．０５ｍｍ〜２ｍｍとなっている。厚さが０．０５ｍｍ未満であると保護層１４５の強度が下がるおそれがある。一方、厚さが２ｍｍを超えると保護層１４５の折り曲げが困難となるおそれがある。

なお、この保護層１４５と個々の受光ユニット１３０間には、折り曲げ可能な樹脂系材料からなるマイクロレンズ（図示略）が介在されても良い。例えばマイクロレンズが凸型である場合には、凸部を受光ユニット１３０側に向けて配設することで、原稿からの光が受光ユニット１３０に集光されるようになる。このマイクロレンズにはアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）やＵＶ硬化樹脂等が用いられ、保護層１４５の受光ユニット１３０等側の面に樹脂膜を成膜して金型により成型したり、インクジェット法により保護層１４５上に樹脂液を滴下等することで形成される。

そして、以上のような基板１０１、光源ユニット１２０、受光ユニット１３０及び保護層１４５等からなる画像入力装置１００は、光源ユニット１２０及び受光ユニット１３０の厚さがともに５００ｎｍ以下となるように構成され、かつこの光源ユニット１２０及び受光ユニット１３０が互いに積層等されることなく縞状等となるように配置されることで、画像入力装置１００全体の厚さが０．１ｍｍ〜４ｍｍとなっている。

かかる構成において、画像入力装置１００を原稿上に載置した状態図を図３に示す。なお、図３では原稿として見開いた本１５０を対象とする。図３において、画像入力装置１００は、保護層１４５側が本１５０の紙面側に向けられた状態で、見開いた状態の本１５０の上に載置される。

このとき、画像入力装置１００は、有機材料からなる基板１０１、光源ユニット１２０、受光ユニット１３０及び保護層１４５等が積層等されて構成されているため、画像入力装置１００を持ち運びすることが可能である。このため、任意の場所で画像入力装置を原稿上に配置して原稿を読み取ることができる。

また、この画像入力装置１００は、全体の厚さが０．１ｍｍ〜４ｍｍとなるように構成されている。そのため、見開いた本１５０の背表紙部分の折曲部１５１においても、画像入力装置１００が折曲部１５１に沿って折り曲げられて原稿の読み取りが可能である。具体的には、図４に示すように本１５０を（平面状態を０°として）１５０°程度まで折り曲げた状態としても、原稿の読み取りが可能である。

さらに、画像入力装置１００は、汎用の原稿サイズ程度の大きさを有しているため、本１５０の見開き面である原稿の読み取り面に対して全面に密着される。そのため、原稿の読み取りに際し画像入力装置１００等を動かす必要が無いため、特許文献２等のハンディスキャナと異なり原稿の読み込み速度のむら等は生じない。
以上から、任意の場所で原稿を画像データ化することができ、曲面状の原稿をむら無く読み取ることができる。

なお、本発明においては、光源駆動部１２３、光源１２５、受光素子駆動部１３３、受光素子１３５及びマイクロレンズ（図示略）等には全て有機材料が用いられるとして説明してきたが、これに限られない。例えば、画像入力装置１００の用途等により折り曲げの程度が小さくても良いことが予め分かっている場合（例えば厚い辞書の読み取り用途で、これを見開きにしたときに生じる角度程度で良い場合）には、各素子に対して無機材料を用いても良い。

このとき、少なくとも光源１２５又は受光素子１３５が有機材料であることが望ましい。光源１２５又は受光素子１３５が有機材料であれば他の素子が無機材料であっても、有機材料の部分が折れ曲がって画像入力装置１００の折り曲げが可能だからである。

以下、各素子に用いることのできる無機材料を示す。
光源ユニット１２０の光源駆動部１２３では、電極部分等にアルミニウム、バナジウム、金、銀、白金、鉄、コバルト、炭素、ニッケル、タングステン、パラジウム、マグネシウム、カルシウム、スズ、鉛、チタン、イットリウム、リチウム、ルテニウム、マンガン等の金属薄膜若しくはこれらの合金金属薄膜を用いることができる。また、インジウムスズ酸化物、インジウム酸化物、酸化スズ等の無機透明電極等を用いることもできる。これにより、有機材料を用いたときよりも導電率の点で有利となる。
また、光源１２５では、ＣａＧａＳ系材料及びＺｎＳ系材料の積層構造や、Ｓｒ系材料及びＺｎＳ系材料の積層構造等を用いることができる。

さらに、受光ユニット１３０の受光素子駆動部１３３では、電極部分等にアルミニウム、バナジウム、金、銀、白金、鉄、コバルト、炭素、ニッケル、タングステン、パラジウム、マグネシウム、カルシウム、スズ、鉛、チタン、イットリウム、リチウム、ルテニウム、マンガン等の金属薄膜若しくはこれらの合金金属薄膜を用いることができる。また、インジウムスズ酸化物、インジウム酸化物、酸化スズ等の無機透明電極等を用いることもできる。この場合も、有機材料を用いたときよりも導電率の点で有利となる。なお、電極部分に限らず、受光素子駆動部１３３自体を無機材料のＣＭＯＳやＣＣＤで構成することが可能である。
さらに、受光素子１３５ではシリコンフォトダイオード等、マイクロレンズではガラス等の無機透明材料を用いることができる。

本発明の画像入力装置１００をスキャナに用いた場合の実施例について説明する。本発明の実施例であるスキャナの構成図を図５に、この光源ユニット及び受光ユニットの拡大断面図を図６に示す。なお、図６では、光源ユニット及び受光ユニットを、その作製手順に沿って図６（ａ）〜図６（ｄ）の順に示してある。
図５及び図６に示すように、スキャナ２００の基板１０１として黒色タイプのＡ４サイズのポリカーボネートを用い、その厚さを０．１ｍｍとした。

そして、この基板１０１上にライン型の光源駆動部１２３を有する光源ユニット１２０と、Ｘ−Ｙマトリックス型の受光素子駆動部１３３を有する受光ユニット１３０とを形成した。また、この光源ユニット１２０及び受光ユニット１３０をそれぞれ多数個ライン状に配列して光源ユニット列１２１及び受光ユニット列１３１を形成し、これらをｘ方向に沿って交互に縞状に配列した。

このとき、図６（ａ）に示すようにＸ−Ｙマトリックス型の受光素子駆動部１３３として幅１００μｍ及び膜厚１００ｎｍでｘ方向に沿って受光側下部電極１３２を基板１０１上に作製した。一方、受光側上部電極１３４は、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ水溶液を用いてインクジェット法によりパターン形成した。また、受光側下部電極１３２は、後述する受光側上部電極１３４とともに図５中紙面手前から見て基板１０１上にＸ−Ｙマトリックスが配列されるように複数本形成した（図５中受光側下部電極１３２−１、１３２−２、…と示す）。

さらに、光源ユニット列１２１の作製予定位置に、受光側下部電極１３２との絶縁を行うために、ｙ方向に向けて幅１００μｍ及び膜厚５０ｎｍで絶縁層１２９を作製した。この絶縁層１２９は、ポリカーボネートを用いてインクジェット法によりパターン形成した。

一方、図６（ｂ）に示すようにライン型の光源駆動部１２３として絶縁層１２９上に幅１００μｍ及び膜厚１００ｎｍでｙ方向に沿って光源側下部電極１２２を作製した。この光源側下部電極１２２は、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ水溶液を用いてインクジェット法によりパターン形成した。また、光源側下部電極１２２は、光源ユニット列１２１の列数分だけ複数本形成した（図５中光源側下部電極１２２−１、１２２−２、…と示す）。

さらに、この光源側下部電極１２２上に白色有機ＥＬ素子からなる光源１２５を作製した。この光源１２５は、白色発光層１２６が正孔輸送層を兼ねて正孔輸送層を省略した構造とし、厚さ５０ｎｍ程度の白色発光層１２６と、白色発光層１２６上に積層された厚さ３０ｎｍの電子輸送層１２７とで構成した。

白色発光層１２６は、ポリビニルカルバゾールにクマリンを０．５重量パーセント添加したクロロホルム溶液を調整し、この調整したクロロホルム溶液を用いてインクジェット法により成膜して形成した。また、電子輸送層１２７は、アルミニウム錯体の一種であるトリス−８−ヒドロキシキノリンアルミニウム（Ａｌｑ３）をマスクを用いた真空蒸着を行うことで形成した。

さらに、この光源１２５上に光源駆動部１２３として幅１００μｍ及び膜厚１００ｎｍでｙ方向に沿って光源側上部電極１２４を作製した。この光源側上部電極１２４は、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ水溶液を用いてインクジェット法によりパターン形成した。また、光源側上部電極１２４も、光源側下部電極１２２の本数分だけ複数本形成した（図５中光源側上部電極１２４−１、１２４−２、…と示す）。

次に、図６（ｃ）に示すようにＸ−Ｙマトリックス型の受光素子駆動部１３３を有する受光ユニット１３０として、受光ユニット列１３１の作製予定位置に有機光導電膜からなる受光素子１３５をｙ方向に向けて膜厚２３０ｎｍで作製した。この受光素子１３５は、受光ユニット列１３１の列数分だけ複数列形成した。そして、カラー原稿用途に対応するために２×２の単位で青色用（Ｂ）、緑色用（Ｇ）、赤色用（Ｒ）の受光素子１３５をベイヤ配列した（図５中ＲＧＢで示す）。このとき、青色用、緑色用、赤色用の受光素子１３５は、各色が上記ベイヤ配列となるような金属マスクを用意し、青色受光用の有機材料としてコバルトポルフェリン、緑色受光用の有機材料としてイミダゾールペリレン、赤色受光用の有機材料として亜鉛フタロシアニンをそれぞれ順に真空蒸着を行うことで形成した。

さらに、この受光素子１３５上に受光素子駆動部１３３として幅１００μｍ及び膜厚１００ｎｍでｙ方向に沿って受光側上部電極１３４を作製した。この受光側上部電極１３４は、ＰＥＤＴ／ＰＳＳ水溶液を用いてインクジェット法によりパターン形成した。また、受光側上部電極１３４は、上述した受光側下部電極１３２とともに図５中紙面手前から見て基板１０１上にＸ−Ｙマトリックスが配列されるように複数本形成した（図５中受光側上部電極１３４−１、１３４−２、…と示す）。

そして、図６（ｄ）に示すように、これらの光源ユニット１２０及び受光ユニット１３０に対して、光源ユニット１２０及び受光ユニット１３０間に幅５μｍ及び高さ３３０μｍで壁状に黒インク１４１を立設させた。この黒インク１４１はインクジェット法を用いて作製した。また、黒インク１４１の接触に伴う有機材料の溶解を回避し、スキャナ２００の折り曲げを容易に行う等の観点から、黒インク１４１と光源１２５との間、及び黒インク１４１と受光素子１３５との間に、それぞれ幅２．５μｍの隙間１４２、１４３を形成した。

なお、図示しないが原稿への投射範囲を狭くしたり、個々のユニット１２０、１３０間の折り曲げを容易にする等の観点から、個々の光源ユニット１２０や受光ユニット１３０の四方を囲うように黒インク１４１及び隙間が設けられても良い。
最後に、光源ユニット１２０及び受光ユニット１３０上に保護層１４５として膜厚０．３ｍｍのポリビニルアルコール樹脂を張り合わせ、保護層１４５の周縁部をＵＶ硬化樹脂で封止した。

かかる構成において、原稿の読み取りを行うために、上記スキャナ２００を図３に示すように原稿上に載置した。そして、スキャナ２００の端部に位置する光源側下部電極１２２、１２４（図５中光源側下部電極１２２−１及び光源側上部電極１２４−１とする）をオンにした。これにより、光源側下部電極１２２−１及び光源側上部電極１２４−１に挟装された光源１２５が発光した。光源１２５には１０Ｖの電圧を印加した。

また、これと同時に光源側下部電極１２２−１及び光源側上部電極１２４−１に隣り合う受光側上部電極１３４−１をオンにして、この受光側上部電極１３４−１に挟装された受光素子１３５を受光状態とした。受光素子１３５には２０Ｖの電圧を印加した。

そして、光源１２５の発光により、その光が保護層１４５を介して原稿に到達し原稿の反射率に応じて反射された光が受光状態にある受光素子１３５に入射された。これにより、受光側上部電極１３４−１との間に挟装された受光素子１３５で光電変換が行われ、受光素子１３５に電荷が蓄積された。その後、受光側下部電極１３２−１、１３２−２、…をオンにして受光素子１３５に蓄積された電荷を受光側下部電極１３２−１、１３２−２、…を通じて外部に読み出した。これにより、光源側下部電極１２２−１及び光源側上部電極１２４−１に挟装された光源１２５が発光したことに伴う画像データの読み取りを行うことができた。

続いて、光源側下部電極１２２−１及び光源側上部電極１２４−１に隣接する次の光源側下部電極１２２−２及び光源側上部電極１２４−２に挟装された光源１２５を発光させた。そして、上述と同様に光源側下部電極１２２−２及び光源側上部電極１２４−２に隣り合う受光側上部電極１３４−２をオンにして、受光側下部電極１３２−１、１３２−２、…をオンにすることで、受光素子１３５に蓄積された電荷を外部に読み出した。

このように光源側下部電極１２２、光源側上部電極１２４及び受光側上部電極１３４を端部からｘ方向に向けて順次オンにすることで原稿全面の走査を行った。以上により、原稿全体の読み取りを行うことができた。なお、実施例には示さないが、上記走査を短時間に繰り返し行うことで、テレビ画面等の動画を入力することもできた。

本発明の実施形態である画像入力装置の構成図本発明の実施形態である光源ユニット及び受光ユニットの拡大断面図画像入力装置を原稿上に載置した状態図同上（１５０°程度まで折り曲げた様子）本発明の実施例であるスキャナの構成図本発明の実施例である光源ユニット及び受光ユニットの拡大断面図

符号の説明

１００画像入力装置
１０１基板
１２３光源駆動部
１２５光源
１３３受光素子駆動部
１３５受光素子
１４１黒インク
１４２、１４３隙間
１４５保護層

Claims

有機材料からなる基板上に一様に配置され、被写体に対し発光する光源と、
前記基板上に前記光源と隣接かつ該光源とともに縞状又はモザイク状に交互に配置され、該光源の発光により前記被写体が反射した光を受光して光電変換する受光素子と、
前記光源を挟み、該光源を発光させる光源側電極と、
前記受光素子を挟み、該受光素子の光電変換により蓄積された電荷を読み出す受光側電極と、
前記基板との間に前記光源、前記光源側電極、前記受光素子及び前記受光側電極を収納保持する有機材料からなる保護層と、
前記光源及び前記受光素子間に該受光素子への遮光を行う遮光手段とを備え、
該遮光手段は、前記光源及び前記受光素子間に立設された壁であり、
該壁と前記光源との間、及び該壁と前記受光素子との間の少なくとも一方には隙間が設けられ、かつ、前記光源及び前記受光素子の内の少なくとも一つが有機材料からなり、
前記基板及び前記保護層を含めた全体の厚さが０．１ｍｍ〜４ｍｍで、
前記光源の厚さと前記光源側電極の厚さの和、及び前記受光素子の厚さと前記受光側電極の厚さの和がともに５００ｎｍ以下で折り曲げ容易であることを特徴とする画像入力装置。
前記受光素子が所定のユニットに区切られ、該各ユニットが青、緑及び赤のそれぞれの波長域にのみ感度を有する有機光導電膜を用いて作製され、該青、緑及び赤のそれぞれのユニットが規則的に配列されたことを特徴とする請求項１に記載の画像入力装置。