JPH0510863B2 - - Google Patents

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JPH0510863B2
JPH0510863B2 JP59047472A JP4747284A JPH0510863B2 JP H0510863 B2 JPH0510863 B2 JP H0510863B2 JP 59047472 A JP59047472 A JP 59047472A JP 4747284 A JP4747284 A JP 4747284A JP H0510863 B2 JPH0510863 B2 JP H0510863B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はたとえばフアクシミリ等に用い、文筆
等のイメージに光−電気信号変換するイメージセ
ンサに係り、特に、光路長低減と小型化に好適な
イメージセンサに関する。
〔発明の背景〕
たとえばフアクシミリ等の情報機器は入力部に
イメージセンサと称される光−電気信号変換部を
持つが、このイメージセンサの光路長を大きくと
らざるを得ず、電気回路の集積化を進めても機器
全体の大きさが低減できないので、家庭用など小
型化が要求されるにも係わらず、依然大きい開発
課題となつている。従来、このようなイメージセ
ンサとして、第１図、および第２図に示すような
構造が知られている。第１図は原稿１０に光源２
を照射し、その反射光をロツドレンズアレイ３で
フアトセンサ１に１：１の倍率で投影する構成で
あり、従来の光学レンズを用いたものに比べると
小形化はかなりなされているが、たとえば原稿
A4サイズを取扱う場合1000本に近いロツドレン
ズアレイを用いるため構造が複雑となり、組立コ
ストの上昇はさけられない問題を残している。ま
た、第２図に示すように、透明基板１０の主表面
に遮光膜６を形成し、さらにその上に透明絶縁膜
５，４を形成この透明絶縁膜５，４内にフアトセ
ンサ１を配置したもので、レンズを用いずかつ原
稿２０に対して完全に密着させ光源２の光は前記
透明基板１０の裏面から照射させるものが知られ
ている。この構造の利点は光路長が低減され構造
の簡単化が図れるものであるが、フアトセンサ１
を保護する透明絶縁膜４が原稿に接触摺動するた
め、この面が“すり硝子”状になつてしまうとい
う欠点を有したものであつた。
それ故、特開昭58−105668号公報に示す技術を
基にして、透明絶縁膜４の不透明化を除去するた
めに、前記透明絶縁膜４の表面における光の反射
部に円弧状の溝を形成し、これにより光の経路部
のみにおいて前記透明絶縁膜４の不透明化を防止
するような構成が想倒できる。
しかし、このように原稿と接触する透明絶縁膜
４の表面に溝を形成する構成は、反射光が全てフ
アトセンサ１に収束するものでなく、散乱する光
の一部をとらえるのみにすぎない。したがつて前
記フアトセンサ１の出力は弱く、充分な画像信号
が得られないものであつた。
〔発明の目的〕
本発明は、原稿面から光感知素子までの光路長
を短くすることができ、かつ前記光感知素子の出
力を大きくとれるイメージセンサを、簡易な構成
で安価に提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
このような目的を達成するために、本発明は、
原稿の読み取り面と対峙する面に設けられた透明
基板と、該基板を透過して前記原稿の読み取り面
に光を照射する光源と、前記基板の前記原稿の読
み取り面側に設けられ該読み取り原稿に照射され
た前記光の反射光を光感知素子に収束させるフレ
ネルレンズと、前記基板の前記読み取り面と対峙
しない他の面に前記光源から前記読み取り面に光
を伝送する光路部分と前記読み取り面に照射され
た前記光を前記フレネルレンズを介して前記光感
知素子に伝送する光路部分とを除いて設けられた
遮光膜とを備えてなるものである。
〔発明の実施例〕
第３図Ａは本発明によるイメージセンサの一実
施例を示す断面図である。同図において、原稿２
０の原稿読み取り面と対峙する位置には透明基板
１０が設けられている。この透明基板１０の、原
稿２０とは対峙した面と別の面には例えばCr等
を蒸着して得られる遮光膜６が被膜され、その一
部にはたとえば選択エツチング法等により窓６Ａ
が形成されている。光源２の光はこの窓６Ａを通
り透明基板１０を透過して原稿２０の読み取り面
に照射する。そして前記窓６Ａを含んで前記遮光
膜６上にはたとえばCVD法等により形成された
SiO2等からなる透明絶縁膜５の上面には例えば
Al等を蒸着した電極８が形成され、この電極８
の一端部には受光素子であるフオトダイオード１
が載置され他の一端部は一方向へ延在されて形成
されている。前記フオトダイオード１はPN接合
を有する半導体材料から構成されるものであり、
前記原稿２０側の面の光照射部を除いて絶縁膜
（例えばSiO2）で被膜されている。さらに、前記
フオトダイオード１の光照射部には例えばITOか
らなる透明導電材が披着されて電極７が形成さ
れ、この電極７は、前記電極８と正反対の方向へ
延材して形成されている。このように、前記フオ
トダイオード１及びこれに接続される電極７及び
８からなるフアトセンサ部は、第３図Ｂの平面図
に示すように、電極７，８の延在方向と直行する
方向に多数並設されて形成されたものからなつて
いる。透明基板１０の原稿２０側の面にはフレネ
ルレンズ３が設けられている。フレネルレンズ３
は光源２から発し、原稿２０の読み取り面に照射
された光の反射光を窓６Ａを通し透明基板１０を
透過してフオトダイオード１に収束させる。かか
る構成においてはフアトセンサアレイ１を設ける
面は一切無関係にフレネルレンズ３を製作できる
故、両者の製造プロセスにおけるマツチングを考
慮する制約がないことで、透明基板の厚みをフレ
ネルレンズ３の集点距離に合わせて作ればよい。
フレネルレンズ３はその平面図が同図Ｂに示すよ
うに第ｎ番目の帯の径Rnが、次式で与えられる
関係に設計されたものである。
Rn√× …(1) ここでｎ：自然数 λ：光の波長 ｆ：レンズの焦点距離 フレネルレンズ３は電子ビーム描画装置を用い
て、透明光学薄膜（約1μm厚）を外周部輪帯ピツ
チ、1μmぐらいに微細加工して製作するため、そ
の寸法はほとんど無視できる程小さくしても光を
フオトダイオード１に収束させることが可能であ
る。フレネル輪帯のアレイは同図Ｂに示すような
フオトダイオード１と対応した平面形状をとつて
もよいが、第４図に示すように、お互いがラツプ
した形状にしても集光作用のあることが実験的に
確かめられている。また、輪帯の断面形状は第５
図Ａに示すような矩形より第５図Ｂに示すように
三角形のブレーズ状が集高効率が高くなることか
ら、このようにしてもよい。
このフレネルレンズを用いることにより、形状
寸法精度が高い平面形状の微小レンズをイメージ
センサに一体的に形成できる上、収差補正なども
できるため、性能のよいレンズを作ることができ
る。
以上のように構成したイメージセンサは、光源
２から照射される光の一部が原稿２０の読み取り
面に照射され、その反射光がフレネルレンズ３に
より、対応するフオトダイオード１の上面に集光
される。フオトダイオード１の出力電圧は原稿２
０に書かれたイメージに応答して出力し、図示し
ない信号処理部へ伝送される。
〔発明の効果〕
本発明は、読み取り原稿に照射された光の反射
光を光感知素子に収束させるフレネルレンズを透
明基板に備えたものであるから、原稿面から光感
知素子までの光路長を短くすることができ、かつ
光感知素子の出力を大きくとれるイメージセンサ
を提供することができる。
しかも、透明基板にフレネルレンズを設け、該
レンズの焦点位置に光感知素子を設けるという大
変簡易な構成であるから、上記の効果を発揮する
イメージセンサを安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来のイメージセンサの一例を示す断
面図、第２図は従来のイメージセンサの他の例を
示す断面図、第３図Ａ，Ｂは本発明によるイメー
ジセンサの実施例を示す構成図で第３図Ａは断面
図、第３図Ｂは一部平面図、第４図及び第５図
Ａ，Ｂはそれぞれ本発明による他の実施例を示す
部分構成図で、第４図はフアトセンサアレイの平
面図、第５図Ａ，Ｂはレンズの断面図である。 １……フオトダイオード、２……光源、３……
フレネルレンズ、４，５……透明絶縁膜、６……
遮光膜、７……透明導電電極、８……金属電柱
膜、１０……透明基板、２０……原稿。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 原稿の読み取り面と対峙する面に設けられた
    透明基板と、該基板を透過して前記原稿の読み取
    り面に光を照射する光源と、前記基板の前記原稿
    の読み取り面側に設けられ該読み取り原稿に照射
    された前記光の反射光を光感知素子に収束させる
    フレネルレンズと、前記基板の前記読み取り面と
    対峙しない他の面に前記光源から前記読み取り面
    に光を伝送する光路部分と前記読み取り面に照射
    された前記光を前記フレネルレンズを介して前記
    光感知素子に伝送する光路部分とを除いて設けら
    れた遮光膜とを備えたイメージセンサ。
JP59047472A 1984-03-12 1984-03-12 イメ−ジセンサ Granted JPS60191548A (ja)

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