JPH02220557A - image reading device - Google Patents

image reading device

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Publication number
JPH02220557A
JPH02220557A JP4068289A JP4068289A JPH02220557A JP H02220557 A JPH02220557 A JP H02220557A JP 4068289 A JP4068289 A JP 4068289A JP 4068289 A JP4068289 A JP 4068289A JP H02220557 A JPH02220557 A JP H02220557A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
substrate
photoelectric conversion
conversion element
etfel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4068289A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiko Machida
町田 佳彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP4068289A priority Critical patent/JPH02220557A/en
Publication of JPH02220557A publication Critical patent/JPH02220557A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Optical Systems Of Projection Type Copiers (AREA)
  • Light Sources And Details Of Projection-Printing Devices (AREA)
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

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、デジタル複写機、イメージスキ
ャナー等の画像読み取りを行う部分の光学系の構成に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to the structure of an optical system in a part of a facsimile machine, digital copying machine, image scanner, etc. that performs image reading.

[従来の技術] 原稿と同じ長さの画素列長を有するいわゆる密着型イメ
ージセンサ−を用いて画像を読み取る方法には、自己集
束性ロッドレンズアレイを用いて結像した等倍像を読み
取るものと、原稿面に光電変換素子を近接させ原稿面で
の反射光を結像させることなく直接読み取るものとある
。どちらも縮小型の光学系を用いるものに比べ非常に光
路長が短く原稿面からの反射光の利用率が高いため、コ
ンパクトに明るい光学系を構成することが可能で、ファ
クシミリや各種の画像入力装置への応用が期待されてい
る。特に後者は結像させるための光学素子を必要とせず
、前者に比べ低コスト化が可能であり、−層装置をコン
パクトに構成することが可能であるという点で画像読み
取り装置の応用範囲を広げるものとして期待されている
[Prior Art] A method of reading an image using a so-called contact type image sensor having a pixel row length that is the same as that of a document involves reading a same-magnification image formed using a self-focusing rod lens array. In this method, a photoelectric conversion element is brought close to the document surface and the reflected light from the document surface is directly read without forming an image. Both have extremely short optical path lengths compared to those that use a reduction type optical system, and the utilization of reflected light from the document surface is high, so it is possible to construct a compact and bright optical system, making it ideal for facsimiles and various image inputs. It is expected to be applied to devices. In particular, the latter does not require an optical element for image formation, making it possible to lower costs compared to the former, and expanding the range of applications of image reading devices in that it is possible to configure the layer device compactly. It is expected as such.

第2図にこの原稿面からの反射光を直接読み取る方式の
光学系の一例を示す。同図に於て光電変換素子211は
下部電極202、光導電層203と透明上部電極204
により構成され、紙面に垂直な方向に多数配列されてい
るものとする。該充電変換素子中には照明窓231が設
けられており、光源221からの照明光223は該!1
!!縁性透明基板及びこの照明窓を通して原稿面241
に達する。この場合光電変換素子の下部電極は遮光層の
役目を兼ねており、光源からの光が直接光導電層に入射
するのを防いでいる。この様な光学系を紙面方向に走査
することにより、原稿面上の画像を読み取ることが出来
る。
FIG. 2 shows an example of an optical system that directly reads the reflected light from the surface of the document. In the figure, a photoelectric conversion element 211 includes a lower electrode 202, a photoconductive layer 203, and a transparent upper electrode 204.
, and a large number of them are arranged in the direction perpendicular to the plane of the paper. An illumination window 231 is provided in the charging conversion element, and the illumination light 223 from the light source 221 is transmitted through the! 1
! ! The document surface 241 is exposed through the border transparent substrate and this illumination window.
reach. In this case, the lower electrode of the photoelectric conversion element also serves as a light shielding layer, and prevents light from the light source from directly entering the photoconductive layer. By scanning such an optical system in the direction of the paper surface, an image on the document surface can be read.

原稿面からの反射光には、原稿面上での鏡面反射による
ものと原稿面に一旦侵入した後出射されて来るものとが
ある。前者は照明光が入射した角度1こ応じて出射され
、原稿面の濃淡の情報はほとんど含んでいないものであ
る。後者は照明光の入射角度にほとんど依存せず、原稿
面から完全散乱に近い形で出射し、原稿面の濃淡の情報
を含んだものである。以後前者を表面反射光、後者を原
稿光と呼ぶことにする。原稿面の画像を読み取るために
ほこの原稿光のみを光電変換素子に入射させる必要があ
る。
There are two types of reflected light from the document surface: one is caused by specular reflection on the document surface, and the other is light that is emitted after once entering the document surface. The former is emitted according to the angle at which the illumination light is incident, and contains almost no information about the density of the document surface. The latter is almost independent of the incident angle of the illumination light, is emitted from the document surface in a form that is nearly completely scattered, and contains information on the shading of the document surface. Hereinafter, the former will be referred to as surface reflected light and the latter as original light. In order to read the image on the surface of the document, it is necessary to allow only the light from the document to enter the photoelectric conversion element.

ここに示す例では原稿面にほぼ垂直に照明光が入射する
ため、表面反射光は原稿面にほぼ垂直に出射され、照明
窓を通して光源方向に戻る。このため光電変換素子に表
面反射光が入射することはない。原稿光も最も強く出射
されるのは原稿面に垂直な方向であるが、角度を持った
成分も多く含んでいるためその一部が光電変換素子に入
射する。
In the example shown here, since the illumination light is incident approximately perpendicularly to the document surface, the surface reflected light is emitted approximately perpendicularly to the document surface and returns toward the light source through the illumination window. Therefore, surface reflected light does not enter the photoelectric conversion element. Although the original light is most intensely emitted in the direction perpendicular to the original surface, it also contains many angular components, so a portion of it is incident on the photoelectric conversion element.

この様なかたちで原稿面の画像の読み取りを行うことが
出来る。
In this manner, the image on the document surface can be read.

[発明が解決しようとする課M] この様な画像読み取り系の光源としては、蛍光管もしく
は多数のLEDを一次元状に配列したLEDアレイを利
用することが出来る。
[Problem M to be Solved by the Invention] As a light source for such an image reading system, a fluorescent tube or an LED array in which a large number of LEDs are arranged in one dimension can be used.

LEDアレイは各LEDがほぼ点光源で、照明光が照明
窓に入射する角度を制御することが容易なため、先に示
したような形で効果的に表面反射光が充電変換素子に入
射するの防ぐことが出来る。
In the LED array, each LED is almost a point light source, and it is easy to control the angle at which the illumination light enters the illumination window, so the surface reflected light effectively enters the charging conversion element in the manner shown above. can be prevented.

このため前者に比べてS/Nの高い読み取りを行うこと
が可能である。またLEDは固体光源のため寿命が長く
、メンテナンスがいらない等の点でも有利である。この
ため光源としては一般にLEDが用いられている。
Therefore, it is possible to perform reading with a higher S/N than the former. Furthermore, since LED is a solid-state light source, it has a long lifespan and is advantageous in that it requires no maintenance. For this reason, LEDs are generally used as light sources.

しかしLEDからの光は指向性が小さく照明窓のみに光
を集めることが難しいため、光の利用効率が非常に低く
なってしまう。このため画像読み取りを行うのに十分な
明るさを得るには、光電変換素子の照明窓をがなり大き
く取ることが必要となる。これを補うため光学系を用い
て集光することも可能であるが、本来の利点である低コ
スト性やコンパクト性を損なうこととなってしまう。
However, since the light from the LED has small directivity and it is difficult to concentrate the light only on the illumination window, the efficiency of light utilization becomes extremely low. Therefore, in order to obtain sufficient brightness for image reading, it is necessary to make the illumination window of the photoelectric conversion element considerably large. Although it is possible to use an optical system to collect light to compensate for this, the original advantages of low cost and compactness are lost.

また照明窓を小さくできないため、光電変換素子を縮小
することが難しく、撮像装置を高解像度化する上で大き
な障害となっている。
Furthermore, since the illumination window cannot be made smaller, it is difficult to reduce the size of the photoelectric conversion element, which is a major obstacle in increasing the resolution of an imaging device.

更にLEDアレイそのものは点光源の集まりであり、光
学素子を介することなく照明を行うため長手方向に対す
る明るさのばらつきも大きくなり易い。このため読み取
り後に大幅な感度の補正が必要とされ、画像読み取り装
置としてのS/Nが低下してしまうと言う課題がある。
Furthermore, since the LED array itself is a collection of point light sources and provides illumination without using any optical elements, variations in brightness in the longitudinal direction tend to become large. For this reason, significant sensitivity correction is required after reading, and there is a problem in that the S/N ratio of the image reading device decreases.

そこで本発明はこの様な課題を解決するためのもので、
指向性が高く長さ方向に対する均一性の高い光源を用い
ることでこの種の画像読み取り装置の低コスト性やコン
パクト性を損なうことなく高解像度化、S/Nの向上を
図ることを目的とする。
Therefore, the present invention is intended to solve such problems.
By using a light source with high directivity and high uniformity in the length direction, the aim is to increase resolution and improve S/N without sacrificing the low cost and compactness of this type of image reading device. .

[課題を解決するための手段] 以上述べたような問題点を解決するために、本発明の画
像読み取り装置は光電変換素子を形成した基板の端面と
、端面発光型のN膜エレクトロルミネッセンス素子を形
成した基板の端面とが、互いの素子面がほぼ平行もしく
は45度以下の角度を持つように固定した構造を持つこ
とを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, the image reading device of the present invention has an edge-emitting type N-film electroluminescent element that connects the end face of a substrate on which a photoelectric conversion element is formed. It is characterized by having a structure in which the end faces of the formed substrate are fixed so that the element surfaces are substantially parallel to each other or have an angle of 45 degrees or less.

また、端面発光型の薄膜エレクトロルミネッセンス素子
を形成した基板の素子面と、充電変換素子を形成した基
板の素子面とが、段差を持つように固定した構造を持つ
ことを特徴とする特[実施例] ここでまず本発明の重要な構成要素である端面発光型の
11!エレクトロルミネツセンス素子(以f& E T
 F E Lと呼ぶことにする。)について説明してお
く。ETFELはProceedingof  the
  SID、Vol、28.81 (1987)等に見
られるように薄膜エレクトロルミネッセンス素子の活性
層を素子面上での導波路と成るような条件で作製したも
ので、その断面図の一例を第3図に示す。
Further, the device surface of the substrate on which the edge-emitting type thin film electroluminescent device is formed and the device surface of the substrate on which the charge conversion device is formed are fixed so as to have a step difference. Example] First, let's look at the edge-emitting type 11! which is an important component of the present invention! Electroluminescent element (hereinafter referred to as f & E T
I'll call it FEL. ) will be explained. ETFEL is proceeding of the
As seen in SID, Vol. 28.81 (1987), etc., the active layer of a thin film electroluminescent device is prepared under conditions such that it becomes a waveguide on the device surface. As shown in the figure.

同図に於て301は絶縁性の基板、302は下部電極層
、303及び305は誘電体層、304はエレクトロル
ミネッセンスの活性層である。下部電極層はスパッタ法
により形成したパラジウム膜で膜厚は100OA、誘電
体層は電子ビーム蒸着法により形成した酸化イツトリウ
ム(Y20311!で膜厚はそれぞれ2500人、活性
層はスパッタ法にうより形成したマンガンを添加した硫
化亜鉛膜(ZnS: Mn)で膜厚は1.3μ転 上部
電極層はスパッタ法により形成したアルミニウム膜で、
膜厚は4000人である。
In the figure, 301 is an insulating substrate, 302 is a lower electrode layer, 303 and 305 are dielectric layers, and 304 is an electroluminescent active layer. The lower electrode layer is a palladium film formed by sputtering and has a thickness of 100 OA. The dielectric layer is made of yttrium oxide (Y20311!) formed by electron beam evaporation and has a thickness of 2,500 OA. The active layer is formed by sputtering. The upper electrode layer is a zinc sulfide film (ZnS: Mn) added with manganese and has a thickness of 1.3μ.The upper electrode layer is an aluminum film formed by sputtering.
The film thickness is 4000 people.

基本的な構造は表示や照明に用いられる通常のWI膜エ
レクトロルミネッセンス素子と変わりがなく、この上下
電極間に数百Hz〜数百kHzの交流電圧を加えること
により活性層内で発光が起こる。構造が簡単なため、大
面積に素子を形成することも比較的容易であり、長尺の
発光面を持つものを作ることが可能である。
The basic structure is the same as a normal WI membrane electroluminescent element used for display and illumination, and light emission occurs within the active layer by applying an alternating current voltage of several hundred Hz to several hundred kHz between the upper and lower electrodes. Since the structure is simple, it is relatively easy to form an element over a large area, and it is possible to manufacture an element with a long light emitting surface.

通常の薄膜エレクトロルミネッセンス素子では電極のう
ちの一方を透明電極とし、素子面に垂直な方向に光を取
り出し表示やバックライトに用いている。その様な利用
法の場合には駆動電圧の低減が望まれるため活性層もで
きるだけ薄く作られ、通常5000〜8000人程度の
値が用いられる。
In a typical thin-film electroluminescent device, one of the electrodes is a transparent electrode, and light is extracted in a direction perpendicular to the device surface and used for display or backlighting. In such applications, since it is desired to reduce the driving voltage, the active layer is also made as thin as possible, and a value of about 5,000 to 8,000 is usually used.

これに対してETFELとして用いようとする場合には
活性層内で310に示すような素子面に平行な方向に光
が伝搬する必要がある。一般に活性層は誘電体層と比べ
て屈折率が大きいため、この屈折率の差を利用してステ
ップインデックス型の導波路を構成することが出来る。
On the other hand, if the device is to be used as an ETFEL, light must propagate within the active layer in a direction parallel to the device surface as shown at 310. Generally, the active layer has a higher refractive index than the dielectric layer, so a step-index waveguide can be constructed by utilizing this difference in refractive index.

通常の表示やバックライトに用いられるものの場合活性
層の厚さが薄いため、導波路として十分な伝搬特性が得
られない。この活性層の厚さを厚くすることでこの導波
路の伝搬特性を向上させ、ETFELとして利用するこ
とが出来る。この活性層が厚いほど導波路内を伝搬する
モードの数が増え伝搬特性が向上するが、駆動電圧の増
加及び端面から出射する光の指向性が低下し、この様な
目的に用いいる場合には都合が悪くなる。このため発光
色にも依るが、活性層の厚みとしては8000人〜2μ
m程度の値を採るのが良い。
In the case of devices used for normal displays and backlights, the active layer is thin, so sufficient propagation characteristics cannot be obtained as a waveguide. By increasing the thickness of this active layer, the propagation characteristics of this waveguide can be improved and it can be used as an ETFEL. The thicker the active layer, the more modes propagate within the waveguide and the better the propagation characteristics, but this increases the driving voltage and reduces the directivity of light emitted from the end facets, making it difficult to use for such purposes. becomes inconvenient. Therefore, although it depends on the color of the emitted light, the thickness of the active layer is 8,000 to 2μ.
It is better to take a value of about m.

またETFELの上にはガラス等による透明コーティン
グ層307が設けられている。これは素子を保護すると
共に、ETFELの出射端面での屈折率の差を小さくし
て出射の効率を高めるためのもので、リンガラスや酸化
珪素等の透明でETFELの活性層と空気の間の屈折率
を持つ材料が用いられる。
Further, a transparent coating layer 307 made of glass or the like is provided on the ETFEL. This is to protect the element and increase the output efficiency by reducing the difference in refractive index at the emission end face of the ETFEL.It is made of transparent material such as phosphor glass or silicon oxide, and is used as a material between the active layer of the ETFEL and the air. A material with a refractive index is used.

ここではETFELを構成する材料として特定のものを
記載したが、導波路を構成することが出来るものであれ
ば通常の薄膜エレクトロルミネッセンス素子を構成する
材料のほとんどを利用することが可能である。例えば誘
電体層の材料として酸化タンタル(Ta203)、アル
ミナ(A1203)、酸化珪素、窒化珪素、チタン酸バ
リウム(BaT i 03)、酸化窒化珪素(810X
 N 9 )等を利用することも可能であるし、活性層
の材料として硫化亜鉛の他にも硫化カドミウム(CdS
)、硫化ストロンチウム(SrS)やこれらの材料を有
機材料中に分散させたもの等を利用することも可能であ
る。また活性層中に添加する活性剤についても銅、鉛、
テルビニウム、塩素、弗素等を用いることが可能である
Although specific materials are described here as the materials constituting the ETFEL, most of the materials constituting ordinary thin film electroluminescent elements can be used as long as they can constitute a waveguide. For example, materials for the dielectric layer include tantalum oxide (Ta203), alumina (A1203), silicon oxide, silicon nitride, barium titanate (BaT i 03), silicon oxynitride (810X).
In addition to zinc sulfide, cadmium sulfide (CdS) can be used as the material for the active layer.
), strontium sulfide (SrS), and materials in which these materials are dispersed in organic materials can also be used. In addition, the activators added to the active layer include copper, lead,
Terbinium, chlorine, fluorine, etc. can be used.

以下実施例により本発明を説明するが、ここで光源とし
て用いられているETFELは、以上述べたような方法
で作製されたものである。
The present invention will be explained below with reference to Examples, and the ETFEL used as a light source here was manufactured by the method described above.

第・1図は本発明の実施例における画像読み取り装置の
一例を示す断面図である。  同図に於て光電変換素子
111は下部電極102、光導電層103と透明上部電
極104により構成され、紙面に垂直な方向に多数配列
されているものとする。下部電極はスパッタ法により形
成したクロム膜で膜厚は2000人、光導電層はプラズ
マCVD法により形成した非晶質シリコン膜で膜厚は8
000人、透明上部電極層はスパッタ法により形成した
ITO膜で膜厚は2000人である。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of an image reading device according to an embodiment of the present invention. In the figure, it is assumed that the photoelectric conversion elements 111 are composed of a lower electrode 102, a photoconductive layer 103, and a transparent upper electrode 104, and are arranged in large numbers in a direction perpendicular to the plane of the paper. The lower electrode is a chromium film formed by sputtering and has a thickness of 2000 mm, and the photoconductive layer is an amorphous silicon film formed by plasma CVD and has a thickness of 8 mm.
The transparent upper electrode layer is an ITO film formed by sputtering and has a thickness of 2000.

該光電変換素子上には信頼性向上及び原稿面から素子を
保護するため、3層のパッシベーション層が設けられて
いる。107及109は酸化珪素等の無機材料によるパ
ッシベーション層で、耐湿性及び耐摩耗性を向上させる
働きをしている。108はポリイミド等の有機材料によ
るパッシベーション層で素子面上を平坦化する働きをす
るものである。また、原稿面との摩擦による静電気の影
響を防ぐためにパッシベーション層間にシールドのため
の導電層を設けても良い。
Three passivation layers are provided on the photoelectric conversion element in order to improve reliability and protect the element from the surface of the original. Reference numerals 107 and 109 are passivation layers made of inorganic materials such as silicon oxide, which serve to improve moisture resistance and wear resistance. Reference numeral 108 is a passivation layer made of an organic material such as polyimide, which serves to flatten the surface of the element. Further, a conductive layer for shielding may be provided between the passivation layers in order to prevent the influence of static electricity due to friction with the surface of the document.

光源であるE T F E L 121を形成した基板
122は、その素子面が光電変換素子を形成した基板1
01の素子面とほぼ平行になるように、光電変換素子を
形成した基板の端面にその端面を接着しである。ETF
ELを形成した基板の素子面と光電変換素子を形成した
基板の素子面との間には、100μm程度の段差部15
1を設けである。この段差部は光電変換素子を形成した
基板と、ETFELを形成した基板とを接着する際、位
置合わせの基準を変えることで作製することが出来る。
A substrate 122 on which a light source E T F E L 121 is formed has an element surface that is similar to the substrate 1 on which a photoelectric conversion element is formed.
The end face of the photoelectric conversion element was bonded to the end face of the substrate on which the photoelectric conversion element was formed so that it was substantially parallel to the element surface of 01. ETF
There is a stepped portion 15 of approximately 100 μm between the element surface of the substrate on which the EL is formed and the element surface of the substrate on which the photoelectric conversion element is formed.
1 is provided. This stepped portion can be created by changing the alignment reference when bonding the substrate on which the photoelectric conversion element is formed and the substrate on which the ETFEL is formed.

また光電変換素子の表面にスペーサーを載せて置き、E
TFELを形成した基板の端面と同じ位置に合わせて固
定するといった方法でも作製することが出来る。何れの
方法でも互いの基板の素子面のみを基準として位置合わ
せが行えるため、従来に比べて組立は容易である。
In addition, a spacer is placed on the surface of the photoelectric conversion element, and E
It can also be manufactured by fixing it at the same position as the end face of the substrate on which the TFEL is formed. In either method, alignment can be performed using only the element surfaces of each substrate as a reference, so assembly is easier than in the past.

ここでのETFEL上には原稿面との接触からETFE
Lを保護するためのガラスコーティーング層が設けられ
ている。この層はETFELの端面から光が出射する際
の効率を高める働きもしている。
Here, the ETFE appears on the ETFE from contact with the document surface.
A glass coating layer is provided to protect L. This layer also serves to increase the efficiency with which light is emitted from the end face of the ETFEL.

またETFELの騒動は、光量の変動が光電変換装素子
の読み取り走査に影響を与えないような周波数で行う必
要がある。通常この様な目的に用いられる蓄積モードの
読み取りの場合には、走査時間が数msでこの場合には
数kHz〜数十kH2の範囲が効率等の点でも適当であ
る。電流モードで読み出しを行う場合には方式にも依る
がより高い周波数が要求される。
Further, the ETFEL must be activated at a frequency such that fluctuations in the amount of light do not affect the reading and scanning of the photoelectric conversion device. In the case of reading in the accumulation mode, which is normally used for such purposes, the scanning time is several ms, and in this case, a range of several kHz to several tens of kHz is appropriate in terms of efficiency and the like. When reading in current mode, a higher frequency is required, although it depends on the method.

この様な光学系を図では左右方向に原稿面上を移動させ
ることで原稿面上の画像を読み取ることが出来る。
The image on the document surface can be read by moving such an optical system horizontally over the document surface in the figure.

段差部151によりこの部分での素子面と原稿面の接触
が妨げられ、原稿面141が光電変換素子上で素子面に
対して斜めになる形で数百μIに渡って空間が形成され
る。ETFELから出射した光はこの空間を通して原稿
面に入射する。ETFELからの光は指向性が高く、数
百μmの距離に対しても百μm程度しか広がらないため
、この光が直接光電変換素子に入射することは殆どない
。これに対して、画像情報を含む原稿面からの光は原稿
面からほぼ垂直な方向に出射されるため、そのほとんど
が光電変換素子に入射し、高感度に良好なS/Nで原稿
面上の画像の読み取りを行うことが出来る。
The stepped portion 151 prevents contact between the device surface and the document surface at this portion, and a space is formed over several hundred μI so that the document surface 141 is oblique to the device surface above the photoelectric conversion device. The light emitted from the ETFEL enters the document surface through this space. Since the light from the ETFEL is highly directional and spreads only about 100 μm even over a distance of several hundred μm, this light almost never directly enters the photoelectric conversion element. On the other hand, since the light from the document surface containing image information is emitted from the document surface in a direction almost perpendicular to the document surface, most of the light enters the photoelectric conversion element and is transmitted onto the document surface with high sensitivity and good S/N. It is possible to read images of

この様な方式による画像の読み取りは、段差部の大きさ
が30μI11〜500μ−位の範囲で行うことが出来
る。しかし、段差部の大きさが小さいと原稿面に照明光
を入射させることが難しく感度が低下してまい、また原
稿面との接触の状態による影響を受は易くなる。大きい
場合は原稿面と充電変換素子との間の距離が大きくなり
、画像読み取りのMTFが低下してしまう。このため良
好な読み取りを行うためには100μ111〜200μ
m程度の値とすることが望ましい。
Image reading using such a method can be performed when the size of the stepped portion is in the range of about 30 μI11 to 500 μ−. However, if the size of the stepped portion is small, it is difficult to make the illumination light incident on the document surface, resulting in a decrease in sensitivity, and it becomes more susceptible to the influence of the state of contact with the document surface. If it is large, the distance between the document surface and the charge conversion element becomes large, and the MTF for image reading decreases. Therefore, in order to perform good reading, it is necessary to
It is desirable to set the value to about m.

ETFELの出射端面と基板端面との距離はなるべく小
さい方が望ましいが、100μm程度までの距離ならば
読み取りを行うことは可能である。しかしこの距離が長
い場合、原稿面との接触の状態によりETFELの出射
端面が原稿面により塞がれてしまう可能性があるため、
30μm以下とするのが望ましい。工作精度等の問題で
この部分の長さを長く取りたい場合には、ETFEL上
に50μ■〜200μm程度の厚さのスペーサーを固定
することでETFELの出射端面の空間を保つことが出
来る。
Although it is desirable that the distance between the emission end face of the ETFEL and the substrate end face be as small as possible, it is possible to read the distance up to about 100 μm. However, if this distance is long, the emission end surface of the ETFEL may be blocked by the document surface depending on the state of contact with the document surface.
It is desirable that the thickness be 30 μm or less. If it is desired to increase the length of this part due to problems such as machining accuracy, it is possible to maintain the space at the emission end face of the ETFEL by fixing a spacer with a thickness of about 50 μm to 200 μm on the ETFEL.

更にこのスペーサーの厚さにより、ETFELからの光
が原稿面に入射する位置を調整することも可能で、読み
取りの性能の最適化への調整部分としても利用できる。
Furthermore, depending on the thickness of this spacer, it is possible to adjust the position where the light from the ETFEL enters the document surface, and it can also be used as an adjustment part for optimizing reading performance.

光電変換素子と基板端面との距離は、段差部やETFE
Lの位置、スペーサー等の他の部分との調整でかなり大
きく取ることが可能である。しかし原稿面との接触の安
定性や、読み取り性能等の関係でなるべく小さい方が好
ましく、100μm以下とするのが望ましい。現状のダ
イシングの精度でも30μ口程度までは十分量産可能な
数値である。充電変換素子の副走査方向の大きさは、表
面反射光が入射しない範囲で比較的自由に決定できるが
、要求される副走査方向の分解能以下の大きさとするの
が望ましいことは言うまでもない。
The distance between the photoelectric conversion element and the edge of the substrate is
It is possible to make it considerably larger by adjusting the position of L and other parts such as spacers. However, in terms of stability of contact with the document surface, reading performance, etc., it is preferable that the thickness be as small as possible, and preferably 100 μm or less. Even with the current dicing accuracy, it is sufficient for mass production up to about 30 μm. The size of the charge conversion element in the sub-scanning direction can be determined relatively freely within a range where surface reflected light is not incident, but it goes without saying that it is desirable to set the size to less than the required resolution in the sub-scanning direction.

上述したようにこの画像読み取り装置は構造が簡単なた
め、素子を微細化して高解像度化を図ることも容易であ
る。更に照明の効率が高く高感度に良好なS/Nで読み
取りが出来るため、高解像度化した場合にも十分な感度
とS/Nを確保することが出来る。また調整や位置合わ
せの難しい部分がなく、量産性が高いため従来に比べ低
コスト化も可能である。
As described above, since this image reading device has a simple structure, it is easy to miniaturize the elements and achieve high resolution. Furthermore, since the illumination efficiency is high and reading can be performed with high sensitivity and good S/N, sufficient sensitivity and S/N can be ensured even when the resolution is increased. Additionally, there are no parts that are difficult to adjust or position, and mass production is high, making it possible to reduce costs compared to conventional methods.

更にETFELは線状の光源であるため長手方向(光電
変換素子が配列されている方向)に対する明るさの均一
性も高く、光源のばらつきを補正することも不要で、こ
の面でもコストの低減を図ることが可能である。
Furthermore, because ETFEL is a linear light source, its brightness is highly uniform in the longitudinal direction (the direction in which photoelectric conversion elements are arranged), and there is no need to compensate for variations in the light source, which also reduces costs. It is possible to achieve this goal.

また薄膜とトランジスタ等により走査回路等を光電変換
素子と同一の基板上に形成すれば、より読み取りの高解
像度化、低コスト化、装置の小型化を図ることが出来る
Furthermore, if a scanning circuit or the like is formed using a thin film, a transistor, etc. on the same substrate as the photoelectric conversion element, higher resolution of reading, lower cost, and smaller size of the device can be achieved.

この様に素子面と平行な方向に照明光を出射させる方式
とした場合には、照明光が原稿面に入射する角度が大き
くなり易い。入射角が大きいと、原稿面からの反射光の
うち、表面反射となってしまうものの割合が大きくなっ
てしまう。画像読み取り装置としての感度を高めるため
には、この原稿面への照明光の入射角度を大きくするこ
とが望ましい。
In this way, when the illumination light is emitted in a direction parallel to the element surface, the angle at which the illumination light enters the document surface tends to become large. If the incident angle is large, a large proportion of the light reflected from the document surface becomes surface reflection. In order to increase the sensitivity of the image reading device, it is desirable to increase the angle of incidence of the illumination light onto the document surface.

第4図(a)は、ETFELがら出射した光が原稿面に
入射する角度を小さくするために、ETFELの出射端
面の側に薄膜光学素子を設けた例である。
FIG. 4(a) shows an example in which a thin film optical element is provided on the emission end surface side of the ETFEL in order to reduce the angle at which the light emitted from the ETFEL enters the document surface.

442は、酸化珪素等のETFEL上のガラスコーティ
ング層よりも低い屈折率を持つ材料により形成され、E
TFEL側の側面に大きなテーパーを持つ薄膜光学素子
である。ガラスコーティング層を厚くした場合、ETF
ELから出射した光はこのコーティング層中を進むこと
になる。コーティング層中を進んで来た光は、この薄膜
光学素子との境界で全反射され、光線の方向が原稿面方
向に向けられる。このため照明光が原稿に入射する角度
を小さくすることが出来る。この様な素子の他にも、同
じ様な働きを持つものであれば、ホログラムレンズや反
射や散乱を起こさせる素子を利用することが可能で゛あ
る。
442 is made of a material with a lower refractive index than the glass coating layer on the ETFEL, such as silicon oxide, and
It is a thin film optical element with a large taper on the side surface on the TFEL side. When the glass coating layer is thickened, the ETF
Light emitted from the EL will travel through this coating layer. The light that has traveled through the coating layer is totally reflected at the boundary with this thin-film optical element, and the direction of the light beam is directed toward the surface of the document. Therefore, the angle at which the illumination light enters the document can be reduced. In addition to such elements, it is also possible to use a hologram lens or an element that causes reflection or scattering, as long as it has a similar function.

第4図(b)に示す実施例も同様の目的を持ったもので
、充電変換素子を形成した基板とETFELを形成した
基板とを接着する際に、各々の基板の素子面が幾分角度
を持つようにしたものである。
The embodiment shown in FIG. 4(b) has a similar purpose, and when bonding a substrate on which a charging conversion element is formed and a substrate on which an ETFEL is formed, the element surfaces of each substrate are at a certain angle. It is designed to have .

この様な形は、各素子を形成した基板を接着する際に治
具等で固定することで形成することも可能であるが、各
素子を形成した基板のどちらが一方もしくは両方のダイ
シング行う際に、多少のテーパー角度を持たせることで
比較的容易に実現することができる。
This type of shape can also be formed by fixing the substrates on which each element is formed with a jig etc. when bonding them, but it is possible to form them by fixing them with a jig etc. when bonding the substrates on which each element is formed. This can be achieved relatively easily by providing a slight taper angle.

素子面間の角度を大きくするほど原稿面での表面反射を
低減でき、原稿光を大きくすることが出来る。しかし表
面反射光の出射角度も垂直に近づき原稿光との分離が難
しくなり、45度以上にしてもS/Nの低下を招いてし
まう。またこの角度を大きく取るには大角度のテーパー
ダイシングを行う必要があり、作製も難しくなる。この
ため光電変換素子とETFEL及び段差部の位置関係に
も依るが、性能と作製の容易さから10度〜30度位と
するのが適当である。
The larger the angle between the element surfaces, the more the surface reflection on the document surface can be reduced and the amount of document light can be increased. However, the emission angle of the surface-reflected light also approaches perpendicular, making it difficult to separate it from the original light, and even if the angle is greater than 45 degrees, the S/N ratio will decrease. Furthermore, in order to increase this angle, it is necessary to perform taper dicing at a large angle, which also makes manufacturing difficult. For this reason, although it depends on the positional relationship between the photoelectric conversion element, the ETFEL, and the stepped portion, it is appropriate to set the angle to about 10 degrees to 30 degrees from the viewpoint of performance and ease of manufacture.

実際に作製する場合に於いては、ダイシングの精度の問
題により基板の端面の角度にはばらつきが出るものであ
り、その分のマージンを取る意味  断面図である。
In actual manufacturing, the angle of the end face of the substrate varies due to problems with dicing accuracy, so a margin for this is taken.

でもこの様な状態が得られる方向にテーパー角度   
第3図は本発明の画像読み取り装置の光源としを持たせ
たダイ、、グを行う。とが望ましい。    て用いら
れているELFELを示す断面図テある。
However, the taper angle should be adjusted in the direction to obtain this condition.
FIG. 3 shows a die equipped with a light source of the image reading device of the present invention. is desirable. There is a cross-sectional view showing an ELFEL used in this invention.

[発明の効果] 以上述べたように本発明を用いることにより、光電変換
素子を原稿面に近接させて読み取りを行う方式の画像読
み取り装置に於いて、低コスト性やコンパクト性を損な
うことなく読み取りの高解像度化、高感度化、S/Nの
向上を図ることが出来た。
[Effects of the Invention] As described above, by using the present invention, it is possible to perform reading without sacrificing low cost or compactness in an image reading device that performs reading by placing a photoelectric conversion element close to the document surface. We were able to achieve higher resolution, higher sensitivity, and improved S/N.

このためGIVファクシミリや画像ファイリングシステ
ム等の高速、高解像度の要求される応用に対してもコス
トの上昇を招くことなく対応することが可能となった。
This makes it possible to support applications requiring high speed and high resolution, such as GIV facsimile and image filing systems, without increasing costs.

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

第1図は本発明の画像読み取り装置の一実施例を示す断
面図である。 第2図は従来の画像読み取り装置の一例を示す第4図(
a)及び(b)は本発明の画像読み取り装置の他の実施
例を示す断面図である。 101.201.401・旧・・・・・絶縁性透明基板
102.202.402・・・・旧・・下部電極層10
3.203.403・1旧・・光導電層104.204
.404・・・・旧・・透明上部電極層105.10B
、107.206.406.407.408・・・・・
・・・・パッシベーション層111.211.411・
・・・・・・・・光電変換素子121.141・・・・
・・・・・端面発光型811エレクトロルミネツセンス
素子 122.422・・・・・・・・・基板123.223
.423・旧・・・・・照明光231・・・・・・・・
・照明窓 141.241.441・旧・団・原稿面151.45
1・・・・・・・・・段差部221・・・・・・・・・
光源 452・・・・・・・・・薄膜光学素子以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人弁理士 鈴木喜三部(他1名)
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of an image reading device of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing an example of a conventional image reading device.
FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views showing other embodiments of the image reading device of the present invention. 101.201.401・Old・・・Insulating transparent substrate 102.202.402・・Old・Lower electrode layer 10
3.203.403.1 old...photoconductive layer 104.204
.. 404...Old...Transparent upper electrode layer 105.10B
, 107.206.406.407.408...
...passivation layer 111.211.411.
......Photoelectric conversion element 121.141...
...Edge-emitting type 811 electroluminescent element 122.422 ......Substrate 123.223
.. 423・Old・・・・Illumination light 231・・・・・・・
・Lighting window 141.241.441 ・Old・Dan・Manuscript surface 151.45
1...Step part 221...
Light source 452... Thin film optical element and above Applicant Seiko Epson Corporation Representative Patent Attorney Kizobe Suzuki (1 other person)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)光電変換素子を形成した基板の端面と、端面発光
型の薄膜エレクトロルミネッセンス素子を形成した基板
の端面とが、互いの素子面がほぼ平行もしくは45度以
下の角度を持つように固定した構造を持つことを特徴と
する画像読み取り装置。
(1) The end face of the substrate on which the photoelectric conversion element was formed and the end face of the substrate on which the edge-emitting thin film electroluminescent element was formed were fixed so that the element surfaces were substantially parallel to each other or had an angle of 45 degrees or less. An image reading device characterized by having a structure.
(2)端面発光型の薄膜エレクトロルミネッセンス素子
を形成した基板の素子面と、光電変換素子を形成した基
板の素子面とが、段差を持つように固定した構造を持つ
ことを特徴とする請求項1記載の画像読み取り装置。
(2) A claim characterized in that the element surface of the substrate on which the edge-emitting thin film electroluminescent element is formed and the element surface of the substrate on which the photoelectric conversion element is formed are fixed so as to have a step difference. 1. The image reading device according to 1.
JP4068289A 1989-02-21 1989-02-21 image reading device Pending JPH02220557A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004096736A (en) * 2003-08-04 2004-03-25 Tdk Corp Image sensors with light source

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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