JPH04309060A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はファクシミリやイメ−ジ
スキャナ等に用いられ、光信号を電気信号に光電変換す
るイメ−ジセンサに係り、特に原稿と１対１に対応する
複数の光電変換素子から成る光電変換素子アレイを有す
る密着型イメ−ジセンサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、原稿などに描かれた画像文字を光
学的に検知して電気信号に変換する手段として、縮小レ
ンズ系を用いてＭＯＳ型やＣＣＤ型のＩＣセンサに結像
させる縮小型イメ−ジセンサと、画像に対して１：１と
なる等倍レンズ系を用いて原稿巾と同一の長さを有する
光電変換素子アレイを使用する密着型イメ−ジセンサと
が存在する。

【０００３】上記密着型イメ−ジセンサにおいて、カラ
−画像を読み取るためには、異なる分光透過率を有する
２種以上のカラ−フィルタを光電変換素子アレイ上に配
置する構造が提案されている。すなわち、例えば図９及
び図１０に示すように、ガラス基板１０１上に形成され
る３本の光電変換素子アレイ１０２（図の表裏方向に長
尺状となる）と、透明基板１０３上に透明樹脂１０４を
スピンコ−トした後、赤色，緑色，青色の染料を用いて
次々にポリマ−を染色することにより形成される島状の
カラ−フィルタアレイ１０５とを別々に作製し、両者を
貼り合わせて密着型カラ−イメ−ジセンサを構成してい
る。各光電変換素子アレイ１０２は、光電変換層１０２
ｃを共通電極１０２ａと個別電極１０２ｃとで挟む薄膜
積層構造で形成されている。図中、１０６は絶縁膜、１
０７は遮光を兼ねる共通信号線、１０８はパシベ−ショ
ン膜である。この構造の密着型カラ−イメ−ジセンサに
よれば、微細加工が少ない、カラ−フィルタアレイ１０
５の形成時の熱が光電変換素子アレイ１０２に影響を与
えない等、歩留り及び信頼性の点で優れているという利
点がある（特開昭６１−２３２７５８公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
造の密着型カラ−イメ−ジセンサによると次のような問
題点があった。すなわち、カラ−フィルタアレイ１０５
が形成される透明基板１０３の幅Ｌは、透明基板１０３
側に設けられる周辺回路、例えば光電変換素子アレイ１
０２の各光電変換素子から画像信号を読み取るための駆
動用ＬＳＩや信号取り出しコネクタ（図示せず）の実装
により制約を受け、通常は３〜５ｍｍ幅となる。一方、
上記構造の密着型カラ−イメ−ジセンサは、図８に示す
ように、原稿面との間に結像レンズとして、ロッドレン
ズアレイ１１０を配置させている。

【０００５】このような構造であると、ロッドレンズア
レイ１１０を通して光電変換素子アレイ１０２上面に照
射される画像幅（原稿面からの反射光の巾）は、その構
造上、密着型イメ−ジセンサに最も適した開口角１２度
のロッドレンズ１１１を４列並べたもので８．６２ｍｍ
と広く（ロッドレンズ１１１を２列並べたもので６．７
４ｍｍ）、透明基板１０３の幅Ｌを大きく上回る。この
ため、カラ−フィルタアレイ１０５の上方から拡散光と
して入射する光は、透明基板１０３の側面部１０３ａに
おいて反射し、散乱光として光電変換素子アレイ１０２
の各光電変換素子に到達する。これは透明基板１０３が
ガラス（屈折率１．５）で作成されているため、外部（
空気：屈折率１．０）との界面で全反射するからである
。透明基板１０３で散乱光（フレア）が発生する現象は
、各光電変換素子でのＭＴＦ（解像度）を著しく低下さ
せる。

【０００６】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
、光電変換素子アレイ上にカバ−ガラスを配置させた密
着型イメ−ジセンサにおいて、カバ−ガラスの側面部で
の反射光の発生を抑えて解像度の向上を図ることができ
る構造を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
決するため本発明の密着型イメ−ジセンサは、絶縁基板
上に光電変換素子アレイを設け、該光電変換素子アレイ
上にカバ−ガラスを配置した密着型イメ−ジセンサにお
いて、次の構成を特徴としている。請求項１の密着型イ
メ−ジセンサは、前記カバ−ガラスの周囲縁部に黒色系
樹脂を塗布して構成される。請求項２の密着型イメ−ジ
センサは、前記カバ−ガラスの周囲縁部にカバ−ガラス
の屈折率と略同一の屈折率を有する樹脂を塗布して構成
される。請求項３の密着型イメ−ジセンサは、前記カバ
−ガラスの反光電変換素子ライン側に、該光電変換素子
アレイに対応する開口部を有する遮光膜を形成して構成
される。請求項４の密着型イメ−ジセンサは、前記カバ
−ガラスの上方に、光電変換素子アレイに対応する開口
部を有する遮光板を配置して構成される。

【０００８】

【作用】請求項１の密着型イメ−ジセンサによれば、カ
バ−ガラス内への入射光で周囲縁部に到達する光は黒色
系樹脂で吸収されるので、カバ−ガラス側面部での全反
射を防止することができる。請求項２の密着型イメ−ジ
センサによれば、カバ−ガラス内への入射光で周囲縁部
に到達する光は、カバ−ガラスと樹脂との界面で反射す
ることなく透過し、カバ−ガラス側面部での全反射を防
止することができる。請求項３の密着型イメ−ジセンサ
によれば、カバ−ガラス内に入射する光を遮光膜で制限
するので、カバ−ガラス側面部での全反射を防止するこ
とができる。請求項４の密着型イメ−ジセンサによれば
、カバ−ガラス内に入射する光を遮光板で制限するので
、カバ−ガラス側面部での全反射を防止することができ
る。

【０００９】

【実施例】本発明の密着型カラ−イメ−ジセンサの一実
施例について図１及び図２を参照しながら説明する。図
１の表裏方向に長尺となる絶縁基板１上に、前記長尺方
向に沿って３本の光電変換素子アレイ２を設けている。 光電変換素子アレイ２は、例えば、離散的に配置された
クロム（Ｃｒ）等から成る金属電極，アモルファスシリ
コン（ａ−Ｓｉ）等から成る帯状の光電変換層，酸化イ
ンジウム・スズ（ＩＴＯ）等から成る帯状の透明電極膜
を着膜及びパタ−ニングし、薄膜積層構造の複数の光電
変換素子をアレイ状に配列して構成されている。光電変
換素子アレイ２は、保護膜としての絶縁膜３で被覆され
ている。

【００１０】前記絶縁基板１上には透明基板（カバ−ガ
ラス）４が配置され、この透明基板４の光電変換素子ア
レイ２側には各光電変換素子アレイ２に対応するカラ−
フィルタアレイ５が形成されている。このカラ−フィル
タアレイ５は、透明基板４上に透明樹脂をスピンコ−ト
した後、赤色，緑色，青色の染料を用いて次々にポリマ
−を染色することにより形成する。絶縁基板１と透明基
板４とは、光電変換素子アレイ２とカラ−フィルタアレ
イ５とが対峙するように、接着剤（図示せず）を介して
接合されている。

【００１１】透明基板４の周囲縁部には、例えばシリコ
−ン系樹脂（ＪＣＲ６１２６ブラック　　東レ・ダウコ
−ニング・シリコ−ン（株）製）等の黒色樹脂６が塗布
されている。この黒色樹脂６は、絶縁基板１と透明基板
４とを接合した後、先端部がノズル形状のレジンコ−タ
−（図示せず）から樹脂を押し出すことにより透明基板
４の周囲縁部に塗布される。

【００１２】本実施例によれば、図８に示すように上方
にロッドレンズアレイ１１０を配置した場合、ロッドレ
ンズアレイ１１０の端部からの拡散光が透明基板４内に
入射し、側面部４ａに当たっても黒色樹脂６により吸収
され、側面部界面において全反射光が発生せず、透明基
板４内に散乱光を発生させない。

【００１３】図３は本発明の他の実施例の密着型カラ−
イメ−ジセンサを示すものである。図１と同一構成をと
る部分については同一符号を付している。この実施例で
は、透明基板４の周囲縁部に、例えばシリコ−ン系樹脂
（ＪＣＲ６１２６ブラック　　東レシリコ−ン（株）製
　　屈折率　　約１．５）等、透明基板４と略近似した
値の屈折率を有する樹脂７が塗布されている。透明基板
４は、ガラス（例えば、コ−ニング７０５９　　屈折率
　　１．５　　コ−ニング社製）を使用している。樹脂
７の塗布方法は図１の実施例と同様であるが、図１の実
施例に比較して裾広がりとなるように塗布する。具体的
には、透明基板４の副走査方向幅が３ｍｍである場合、
樹脂７の底部は２ｍｍ程度とするのが好ましい。

【００１４】本実施例によれば、図８に示すように上方
にロッドレンズアレイ１１０を配置した場合、ロッドレ
ンズアレイ１１０の端部からの拡散光が透明基板４内に
入射して側面部４ａに当たっても、透明基板４と樹脂７
の屈折率が同じであれば界面で反射せずにそのまま樹脂
７内に侵入していく。樹脂７内に侵入した光は、樹脂７
と外部との界面において反射するが、前記樹脂７は裾広
がりの形状としたので界面での反射光は光電変換素子ア
レイ２側へ入射しない。

【００１５】図４は本発明の他の実施例の密着型カラ−
イメ−ジセンサを示すものである。図１と同一構成をと
る部分については同一符号を付している。この実施例で
は、カラ−フィルタアレイ５と反対側の透明基板４（光
電変換素子アレイ２と反対側）に遮光膜８を形成してい
る。この遮光膜８には、３本の光電変換素子アレイ２の
副走査方向幅に等しいスリット幅の帯状開口部９が形成
されている。前記遮光膜８は、透明基板４上にスクリ−
ン印刷若しくはオフセット印刷を用いて、例えば＃２４
０−ＳＢ　　シリコ−ンペ−スト（ＥＳＬジャパン（株
）製）の黒色樹脂をスリット状に塗布して形成する。

【００１６】本実施例によれば、図８に示すように上方
にロッドレンズアレイ１１０を配置した場合、ロッドレ
ンズアレイ１１０の端部からの拡散光が透明基板４内に
入射するのを遮光膜８で制限し、拡散光が透明基板４の
側面部４ａに到達せず透明基板４内に散乱光を発生させ
ない。

【００１７】図５は本発明の他の実施例の密着型カラ−
イメ−ジセンサを示すものである。図１と同一構成をと
る部分については同一符号を付している。上述した実施
例で使用される密着型イメ−ジセンサは、例えば図６に
示すように、絶縁基板１上に形成された３本の光電変換
素子アレイ２と、光電変換素子アレイ２の離散的に配置
された金属電極に接続される駆動配線１０と、ライン毎
に共通となる光電変換素子アレイ２の透明導電膜に接続
される信号出力線１１と、前記駆動配線１０に駆動パル
スを印加する複数の駆動ＩＣ１２とから構成されている
。モ−ルド材１３は駆動ＩＣ１２の保護および絶縁を図
るものである。

【００１８】このセンサは、各光電変換素子に印加する
パルスにより信号出力線１１を流れる電流を検知して画
像信号を検出する方式をとるので、信号出力線１１はハ
イインピ−ダンス配線となっている。通常この種のカラ
−イメ−ジセンサにおいては、光源として蛍光灯を採用
するので、蛍光灯を駆動する交流電圧により前記信号出
力線１１が外部からの誘導ノイズにさらされた状態とな
り、画像信号に雑音が重畳しやすいという問題点がある
。

【００１９】本実施例では、アルミニウム等の金属で形
成され、絶縁基板１より一回り大きい導電性支持板２１
上に前記絶縁基板１を接着し、この支持板２１の四隅に
導電性支柱２２（例えば真ちゅうのプリント基板用スペ
−サ等）を立設し、絶縁基板１を覆うように導電性黒色
遮光板２３の四隅を前記支柱２２の上端の穴にビス２４
により固定する。遮光板２３は、例えばアルミニウム等
の金属を陽極酸化処理し黒化させて形成する。遮光板２
３には、絶縁基板１上に形成された３本の光電変換素子
アレイ２の副走査方向幅に等しいスリット幅の帯状開口
部２５が形成されている。また、前記支持板２１は接地
されている。

【００２０】本実施例によれば、上方にロッドレンズア
レイ１１０を配置した場合、ロッドレンズアレイ１１０
の端部からの拡散光が透明基板４内に入射するのを遮光
板２３で制限し、拡散光が透明基板４の側面部４ａに到
達せず透明基板４内に散乱光を発生させない。また、ビ
ス２４、支柱２２及び支持板２１を介して接地されてい
る遮光板２３によって信号出力線１１を覆う構成をとる
ので、信号出力線１１を蛍光灯光源などから電気的にシ
−ルドする効果がある。従って、信号出力線１１に対す
る外部誘導ノイズを影響を抑えてイメ−ジセンサから出
力される画像信号のＳ／Ｎ比を向上させることができる
。通常、ＯＡ機器の蛍光灯の点灯周波数は数１０ｋＨｚ
であるので、前記遮光板２３により十分な電気的シ−ル
ド効果を得ることができる。

【００２１】図７は上述した各実施例の構造の密着型イ
メ−ジセンサと従来構造の密着型イメ−ジセンサのＭＴ
Ｆ特性の測定結果を示したものである。図中、白丸鎖線
は従来例の構造の密着型イメ−ジセンサのＭＴＦ、黒丸
鎖線は本発明実施例の構造の密着型イメ−ジセンサのＭ
ＴＦである。

【００２２】この測定は、密着型イメ−ジセンサに一様
に光を照射させた場合の出力をフォト出力Ｐ、一様に暗
くした場合の出力をダ−ク出力Ｄ、密着型イメ−ジセン
サ上に白黒ラインを交互に描いたラダ−チャ−トを配置
させ、白ライン下の光電変換素子からの出力のうち最大
のものを出力Ａ、黒ライン下の光電変換素子からの出力
のうち最小のものを出力Ｂとした場合、ＭＴＦ＝｛Ａ−
Ｂ／（Ｐ−Ｄ）｝×１００％で計算する。横軸の正規化
空間周波数（ｃｙｃｌｅ／ｍｍ）は、センサの画素密度
が１６ｄｏｔ／ｍｍである場合に、白黒ラインが画素毎
に交互に描かれるラダ−チャ−ト（８ライン／ｍｍ）を
用いた場合を１としている。従って、正規化空間周波数
０．５は、４ライン／ｍｍのラダ−チャ−トを用いた場
合（２画素毎に白黒ラインが交互に描かれる）である。 この測定によれば、正規化された空間周波数内において
、少なくとも２０％以上のＭＴＦ向上を確認することが
できた。

【００２３】以上の実施例では密着型カラ−イメ−ジセ
ンサについて示したが、モノクロの密着型イメ−ジセン
サの場合でも、光電変換素子アレイ上にカバ−ガラスを
配置する構造ものに適用すれば、上記した実施例と同様
の理由によりＭＴＦの向上を図ることができる。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、カバ−ガラス側面部で
の全反射を防ぐことによりカバ−ガラス内部での散乱光
の発生を防止し、カバ−ガラス下に配置される光電変換
素子のＭＴＦの向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の一実施例を示す密着型カラ−イメ
−ジセンサの一部分の断面説明図である。

【図２】　　同上の密着型カラ−イメ−ジセンサの平面
説明図である。

【図３】　　本発明の他の実施例を示す密着型カラ−イ
メ−ジセンサの一部分の断面説明図である。

【図４】　　本発明の他の実施例を示す密着型カラ−イ
メ−ジセンサの一部分の断面説明図である。

【図５】　　本発明の他の実施例を示す密着型カラ−イ
メ−ジセンサの断面説明図である。

【図６】　　実施例で使用される密着型イメ−ジセンサ
の平面説明図である。

【図７】　　実施例の密着型イメ−ジセンサ及び従来の
密着型イメ−ジセンサにおいて各空間周波数におけるＭ
ＴＦを測定した特性図である。

【図８】　　密着型イメ−ジセンサの構成概略説明図で
ある。

【図９】　　従来の密着型カラ−イメ−ジセンサの一部
分の断面説明図である。

【図１０】　　従来の密着型カラ−イメ−ジセンサの一
部分の平面説明図である。

【符号の説明】

１…絶縁基板、　　２…光電変換素子アレイ、　　３…
保護膜、　　４…透明基板（カバ−ガラス）、　　５…
カラ−フィルタアレイ、　　６…黒色樹脂、　　７…樹
脂、８…遮光膜、　　９…開口部、　　２３…遮光板、
　　２５…開口部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　絶縁基板上に光電変換素子アレイを設
   け、該光電変換素子アレイ上にカバ−ガラスを配置した
   密着型イメ−ジセンサにおいて、前記カバ−ガラスの周
   囲縁部に黒色系樹脂を塗布したことを特徴とする密着型
   イメ−ジセンサ。
2. 【請求項２】　　絶縁基板上に光電変換素子アレイを設
   け、該光電変換素子アレイ上にカバ−ガラスを配置した
   密着型イメ−ジセンサにおいて、前記カバ−ガラスの周
   囲縁部にカバ−ガラスの屈折率と略同一の屈折率を有す
   る樹脂を塗布したことを特徴とする密着型イメ−ジセン
   サ。
3. 【請求項３】　　絶縁基板上に光電変換素子アレイを設
   け、該光電変換素子アレイ上にカバ−ガラスを配置した
   密着型イメ−ジセンサにおいて、前記カバ−ガラスの反
   光電変換素子アレイ側に、該光電変換素子アレイに対応
   する開口部を有する遮光膜を形成したことを特徴とする
   密着型イメ−ジセンサ。
4. 【請求項４】　　絶縁基板上に光電変換素子アレイを設
   け、該光電変換素子アレイ上にカバ−ガラスを配置した
   密着型イメ−ジセンサにおいて、前記カバ−ガラスの上
   方に、該光電変換素子アレイに対応する開口部を有する
   遮光板を配置したことを特徴とする密着型イメ−ジセン
   サ。