JPH02226953A

JPH02226953A - 光電変換装置

Info

Publication number: JPH02226953A
Application number: JP1047410A
Authority: JP
Inventors: Makoto Ogura; 誠小倉; Katsumi Komiyama; 克美小宮山; Tatsuto Kawai; 達人川合; Masayoshi Murata; 正義村田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-02-28
Filing date: 1989-02-28
Publication date: 1990-09-10

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】［産業上の利用分野］本発明は、光電変換装置に関し、特に光電変換素子（光
センサ）アレイを設けてなる光電変換装置に通用して好
適なものである。

［従来の技術］光電変換装置を小型化するとともに、歩留りを向上して
製造価格等の紙庫化を図ったものとして、従来特開昭６
０−１３２４５２号および特開昭６２−９７３７０号等
に開示されたものがある。これらにおいては、光センサ
を設けたセンサ基板を他の工程で作成した支持体（以下
実装基板という）上に担持させる構成が開示されている
。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、これら従来例においては以下のような問
題点が生じていた。

まず、特開昭［！０−１３２４５２号においては、実装
基板としての絶縁性セラミック基板上に駆動回路部とし
ての厚膜回路を形成し、かつ光センサアレイ部を実装基
板上に固定し、厚膜回路と光センサアレイ部とをワイヤ
ボンディング法により接続した構成が示されている。し
かしながら、この構成では、実装基板が非透光性である
ために光源の配置が制約を受け、充分な小型化を達成し
えないおそれが生じている。

一方、特開昭６２−９７３７０号においては、光センサ
アレイが形成されている透光性を有するセンサ基板を透
光性を有する実装基板上に固定し、光センサ上に不透光
性樹脂のモールドを施した構成が示されている。そして
、情報光を透光性実装基板および透光性センサ基板を介
して光センサ上に受容するとともに、透光性実装基板面
には不要な光線の入射を防止する遮光板が設けである。

しかしながら、この構成では、原稿面からの情報光が透
光性実装基板内と透光性センサ基板内とを透過して受光
素子（光センサ）へ入射するために、情報光の光センサ
までの到達経路が長くなって光量ロスが発生し易く、ま
た各層での拡散光による迷光成分が発生してしまい、Ｓ
／Ｎ比の低下やセンサ出力の低下が生じるおそれがあっ
た。

一方、光電変換装置は、特に光電変換素子を多数配列し
てこれを長尺化する程配線パターンが長くなり、電気ノ
イズが混入し易い構造となる。この電気ノイズの発生源
としては電源、原稿搬送時等（通紙時）の静電気、光源
回路等がある。この電気ノイズにより信号出力回路に雑
音が誘起され、画像信号が不安定となる。そこで、これ
を防止する手段として、特開昭６３−３１０２６１号に
開示されたものがある。ここでは、ベースプレート（セ
ンサを固定する筐体）を一定電位に保持することにより
電気ノイズに対するシールド作用を持たせるようにして
いる。このシールド作用によりセンサへの電気ノイズの
侵入を防止して画像を安定させているわけである。

しかしながら、この構成には以下のような問題がある。

すなわち・ベースプレートをグランド（ＧＮＤ）電位としたとき
に通紙時に発生する静電気がベースプレート。

ＧＮＤ線およびｍ勤回路を経由して侵入し５回路の破壊
あるいは誤動作が発生しうること、・ベースプレートが
Ａｊ２等の導電材であればシールド作用をもたせること
ができるが、樹脂等の絶縁体ではシールド作用をもたせ
にくいこと等である。

［課題を解決するための手段］本発明は、これら問題点を解決することを目的とし、そ
のために画像情報の読取りに係る原稿との対向面側に光
電変換素子が設けられ、透光性を有する基板と、基板を
支持し、透光性を有する支持体と、支持体の基板の支持
面とは反対の面側に設けられた光源と、支持体と基板と
の間に配置され、光源から出射した光の光路部分を除く
部分に設けられた遮光部であって、導電性を有する材料
を用いて形成され、一定電位に保持される遮光部とを具
え、光源から出射した光が支持体、光路部分および基板
を透過して原稿に照射され、反射光が光電変換素子に受
容されるようにしたことを特徴とする。

させることができる。

【作　用］本発明によれば、透光性実装基板（支持体）内を照明光
が透過するために光源の配置の自由度が向上して小型化
が可能となり、また情報光（原稿面からの反射光）が透
光性実装基板内および基板（透光性センサ基板）内を透
過しない構成であるので、情報光の光量ロスおよび拡散
がなく、Ｓ／Ｎ比が向上し、センサ出力も向上する。本
発明では、基板および実装基板を照明光が透過する構成
であるので、照明光が透過する際の適度な光量ロスおよ
び拡散によって照明光が各センサに悪影響を及ぼすこと
がなく、原稿に対して均一な照明を行うことができる。

さらに、遮光層により、光源からの照明光のうち、出力
信号の雑音となるような迷光、例えば透光性実装基板で
の乱反射成分を遮断して出力信号の解像度を良好なもの
とできる。

加えて、遮光層を電気シールド層としても機能［゛実施
例］以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る光電変換装置の端部付
近の断面図を示す、ここで、透光性センサ基板ｌは石英
ガラスや硼珪酸ガラス等の透光性および絶縁性を有する
基体上に半導体プロセス等により形成された光センサア
レイを有する。透光性実装基板２は、石英ガラス、硼珪
酸ガラス。

ソーダガラス、あるいはアクリル（アルカリ元素の溶出
や拡散を防ぐＳｉｎ、等の保″Ｗｉ膜が設けられたもの
であってもよい）等の透光性および絶縁性を有する基体
上に、厚膜印刷法により形成された八ｇ、＾ｇ−Ｐｄ、
　Ａ、ｇ−Ｐｔ、＾Ｕ等、またはフォトリソグラフィに
より形成された＾λ、Ｃｕ、Ｍｏ、ＩＴＯ等の配線部４
を有している。これら基板の基体には、熱膨張係数が近
似したものを用いる。

配線部４はセンサ部と不図示の駆動回路部とを接続する
。そして、透光性実装基板２上に透光性センサ基板１を
接着層５により接着する。この接着層５にはシリコン系
、アクリル系、エポキシ系等の室温あるいは加熱硬化型
、光硬化等の透光性接着剤が好適に用いられ、透光性セ
ンサ基板１および透光性実装基板２の各基体と熱膨張率
が近似した材質のものが用いられ、例えば光電変換装置
の長手方向の両端部に配置されて基板１．２の接着を行
うことができる。

また、透光性センサ基板１と透光性実装基板２の配線部
４とは、ワイヤボンディング、半田付等で電気的に接続
されている。

而して、光源３からの照明光りは透光性実装基板２およ
び透光性センサ基板１内を透過して原稿６に照射され、
原稿６から反射した情報光が透光性センサ基板１上の受
光素子に入射して受光素子より画像信号として出力され
る。

本例によれば、情報光は実装基板２およびセンサ基板１
を介することなく光センナに受容されるので、光量ロス
や迷光成分によるＳ／Ｎ比の砥下も生じない。また、本
例によれば透光性センサ基板１と透光性実装基板２とは
各々独立した部品として取り扱うことができ、すなわち
各別の工程で製作することが可能となり、従って製造工
程を統一化する必要がなくなるとともに各別の検査工程
で良品のみを使用するようにすることが可能となり、総
合的な歩留りが向上する。また、光センサ部のみを基板
１の基体上に配置することから、ある広がりを有する基
体素材について多数個の基板１を一括製造することもで
き、コストダウンが可能となる。さらに、透光性実装基
板２上には配線部４の他に駆動用ＩＣチップや出力増幅
用ＩＣチップ等を塔載することも可能であり、その場合
にはさらなるコストダウンが可能となる。さらに、光源
３を透光性実装基板２の裏面側に配置することにより、
ユニット外形寸法がさらに小型化する。

すなわち、本実施例によると、透光性を有する実装基板
内を照明光が透過する構成としたので、光源の配置の自
由度が向上し、すなわち光源を透光性実装基板の裏面側
に配置可能となり、光電変楔装置を適用する装置の更な
る小型化が達成できる。

また、情報光は透光性実装基板内および透光性センサ基
板内を透過しない構成であるので、情報光の光量ロスお
よび拡散がなく、Ｓ／Ｎ比が向上してセンサ出力も良好
なものとなる。

さらに、透光性実装基板と透光性センサ基板とに熱膨張
係数が近似した材料の基体を用いることにより、両者の
接合により生じる応力の緩和が可能となり、基板の反り
や割れが発生しにくい。

加えて、透光性実装基板上に配線部を設けたことにより
、装置としての小型化が達成され、透光性実装基板と透
光性センサ基板の間に配線部を設ければ、更なる小型化
も可能となる。

第２図（＾）および（Ｂ）は、それぞれ、本実施例に係
る光電変換装置を示す分解斜視図およびその主要部分の
断面図である。なお、第２図（＾）においては例えば両
端付近に設けられる接着剤５を図示していない。

ここで、透光性実装基板２と透光性センサ基板１との間
に遮光層７が設けである。遮光層７は光路りに応じて適
切に定めたスリット状窓部７＾の周囲に配置されるもの
で、配線部４と同一プロセスかつ同一金属材料を用いて
形成することも可能であるし、スクリーン印刷法やディ
スペンス法等により、非透光性、かつ導電性を有する樹
脂によって形成してもよい、また、透光性実装基板２と
透光性センサ基板１とを接着する接着材に不透光性、か
つ導電性を有するものを用いて遮光層７を形成してもよ
く、この場合には別途接着剤５を介在させる工程が不要
となる。

これらのように作成された遮光層７は、透光性実装基板
２上の照明光りの光路を除く部分に形成され、光入射の
ためのスリット窓部７＾を有した形状となっているが、
このスリット状窓部は空隙として残しても良いし、透明
樹脂を充填しても良い、また、ここに透光性を有する接
着剤を配置して割基板１．２の接着を行ってもよい（第
５図参照）、この場合には、接着剤として各基板１．２
と光屈折率が近似した材質のものを用いるのが望ましい
。

いずれにしても、第２図のような構成によれば、第１図
について述べた基本的な効果に加え、遮光層７により光
源からの照明光の内、信号出力の雑音となるような迷光
、例えば透光性実装基板２での乱反射成分を遮断するこ
とにより、出力信号の解像度を向上することができる。

また、第５図につき後述するように、遮光層７を導電性
のある材料で形成することにより、これをノイズに対す
る電気シールド層としても機能させることができる。

第３図は第１図および第２図の実施例に係る光電変換装
置のより詳細な断面構造を示す。

ここで、透光性を有するガラス等で形成した基体１′上
には、マトリクス配線部９、照明窓１０、受光素子１１
、電荷蓄積部（コンデンサ部）１２、および蓄積された
電荷を適宜のタイミングで転送するためのスイッチング
用の薄膜トラン゛ジスタ（ＴＰＴ）　１３を含む光セン
サが一体形成されている。

そして、このように構成された透光性センサ基板１゛′
が接着層５および／または遮光Ｆ１７（光路部は窓７Ａ
）を介して透光性実装基板２上に支持されている。これ
ら各部は、すべて同一の製造プロセスて形成することが
可能である。そして各部の層構成は、例えばＣ「で基体
上に形成され、センサ部の遮光層下電極１５、その上部
に配置された水素化窒化シリコン（ＳＩＮｘ：Ｈ）の絶
縁層、その上部の水素化アモルファスシリコン（ａ−Ｓ
ｉ：Ｈ）の半導体層、その上部のｎゝａ−５ｉ：Ｈのオ
ーミック層、さらにその上部に配置したへ℃等の上電極
から成るものである。

このような構成の光センサ部は、パシベーション層１９
によって覆われ、さらにこのパシベーション層１９上に
接着層２０を介して例えば５０μ層厚の薄板ガラス１４
が設けられる。そしてこの薄板ガラス１４上を原稿が摺
動するものであり、薄板ガラス１４は受光素子１１と原
稿６との距離を一定に保つスペーサ層として機能すると
ともに、耐摩耗層としても機能する。

かかる構成において、透光性実装基板２の裏側から照射
された照明光しは、透光性実装基板２と透光性センサ基
板１とを透過し、照明窓ｌＯを通って薄板ガラス１４上
の原稿６を照明する。そして、原稿６で反射された情報
光Ｌ′は受光素子１１に入射する。

第４図は以上のような基本的構成を有する光電変換装置
をユニット化した構成の一例を示す分解斜視図である。

また、第５図（Ａ）はそのセンサユニットの平面図、同
図（Ｂ）は同じくその側面図、同図（Ｃ）は同じくその
裏面図、同図（［））は同じくその０−Ｄ′線断面図、
同図（Ｅ）は同じくそのＥ−Ｅ’線断面図である０図示
の例では、透光性センサ基板１を透光性実装基板２上へ
接着固定し、この透光性実装基板２をベースプレート２
２へ固定し、さらにＩＣカバー２３で押える。つぎにベ
ースプレート２２の下面に光源３を固定する。そして、
ユニットからはフレキシブル配線２４およびコネクタ２
５を経由して画像信号を出力することができる。

第６図（＾）および（Ｂ）は導電性のある材料でなる遮
光層７の電気シールド層としての機能を説明するための
図である。

遮光層７は、透光性実装基板２上に＾ｆｌ　、Ｃｒ。

Ｔａ、Ｔｉ等の薄膜として、またはＡ３．カーボン等の
導電ペーストなどにより形成できるものであり、このよ
うに導電性のある遮光層７を一定電位に保持することで
シールド効果を持たせることができる。光源３としては
通常ＬＥＤ、Ｘｅ管等の放電管。

ＥＬ、蛍光管等が使用できるが、特に放電管の場合には
高周波高電圧で駆動されるので５光源から放射ノイズが
発生する。このような場合にも本例によるシールド効果
は有効である。なお、図中の符号２６は遮光層７をＧＮ
Ｄ電位へ落とすためのＧＮＤ線である。

本例の構成によれば、通紙時のベースプレートへの影響
を考慮することなく、適切なシールド効果を得ることが
可能となる。また、本例のような構成によれば、ベース
プレートの材質は導電性である必要がなく、絶縁性でも
よいため、ベースブ１／　−トの材料の選択の幅が拡大
され、絶縁性の樹脂等も選択可能となる。

さらに、このように１ノて構成されたセンサユニット１
００を用いて、ファクシミリ装置、イメージリーダその
他の種々の装置を構成することができる。

第７図は本例に係るセンサユニット１００を用いて構成
した画像処理装置（例えばファクシミリ）の−例を示す
。

ここで、１０２は原稿６を読取り位置に向けて給送する
ための給送ローラ、１０４は原稿６を一枚ずつ確実に分
離給送するための分離片である。１０６はセンサユニッ
ト１００に対向して読取り位置に設けられて原稿６の被
読取り面を規制するとともに原稿６を搬送するプラテン
ローラである。

Ｐは図示の例ではロール紙形態とした記録媒体であり、
センサユニット１００により読取られた画像情報、ある
いはファクシミリ装置等の場合には外部から送信された
画像情報が形成される。ｉｔ。

は当該画像形成を行うための記録ヘッドであり、サーマ
ルヘッド、インクジェット記録ヘッド等Ｗ々のものを用
いることができる。また、この記録ヘッドは、シリアル
タイプのものでも、ラインタイプのものでもよい。１１
２は記録ヘッド１１０による記録位置に対して記録媒体
Ｐを搬送するとともにその被記録面を規制するプラテン
ローラである。

１２０は操作人力を受容するスイッチや、メツセージそ
の他装置の状態を報知するための表示部等を配したオペ
レーションパネルである。１３０はシステムコントロー
ル基板であり、各部の制御を行う制御部や、光センサの
駆動回路部１画像情報の処理部、送受信部等が設けられ
る。１４０は装置の電源である。

以上の実施例においては、光電変換装置と原稿６との間
に光学系を介在させずに、原稿が密着または近接して読
取りが行われる構成について述べたが、情報光（原稿面
からの反射光）を光学系を介して受光素子上に結像させ
る構成に対しても木発明は有効に通用できる。

すなわち、第８図に示すように、透光性センサ基板１と
原稿６との間に集束性光伝送体アレイまたはファイバプ
レートのような光学系部材８を用いた構成であフても、
本発明を容易に適用可能である。

また、上側では透光性実装基板上に配線部を形成したが
、他の部材に設けられていてもよい。この場合、例えば
透光性センサ基板からフレキシブル配線等により直接配
線を引出してもよい。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、本実施例による
と、透光性を有する実装基板内を照明光が透過する構成
としたので、光源の配置の自由度が向上し、すなわち光
源を透光性実装基板の裏面側に配置可能となり、光電変
換装置を適用する装置の更なる小型化が達成できる。

加えて、透光性実装基板上の遮光層を導電性の材料を用
いて形成し、これを電気シールド層としても機能させる
ようにしたことにより、通紙時等に発生する静電気のベ
ースプレートへの影響を考慮することなく、適切なシー
ルド効果を持たせることができる。

さらに加えて、ベースプレートが導電性のもののみなら
ず絶縁性のものでもよいため、ベースプレートの材料の
選択幅が広がる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る光電変換装置の端部付
近の模式的断面図、第２図（＾）および（６）は、それぞれ、本実施例に係
る充電変換装置の分解斜視図および主要部の模式的断面
図、第３図は第１図および第２図（八）、　（Ｂ）の実施例
に係る光電変換装置のより詳細な断面図、第４図は光電
変換装置を用いて構成したセンサユニットの一例を示す
分解斜視図、第５図（＾）　、　ＣＢ）　、　（Ｃ）。（［１）およ
び（Ｅ）は、それぞれ、そのセンサユニットの平面図、
側面図、裏面図、　Ｄ−Ｄ線断面図およびＥ−Ｅ’　線
断面図、第６図（Δ）および（Ｂ）は、それぞれ、遮光
層の電気シールド層としての機能を説明するための断面
図および斜視図、第７図は本発明を適用可能な画像処理装置の一例を示す
断面図５第８図は本発明の他の実施例を示す模式的断面図である
。１・・・透光性センサ基板、２・・・透光性実装基板（支持体）、３・・・光源、４・・・配線部、５・・・接着層、６・・・原稿、７・・・遮光層、７八・・・窓部、８・・・光学系部材、２訃−ＧＮ［１線。第２図（Ａ）第２図（Ｂ）第６図（Ａ）第８図

Claims

【特許請求の範囲】１）画像情報の読取りに係る原稿との対向面側に光電変
換素子が設けられ、透光性を有する基板と、該基板を支
持し、透光性を有する支持体と、該支持体の前記基板の支持面とは反対の面側に設けられ
た光源と、前記支持体と前記基板との間に配置され、前記光源から
出射した光の光路部分を除く部分に設けられた遮光部で
あって、導電性を有する材料を用いて形成され、一定電
位に保持される遮光部とを具え、前記光源から出射した
光が前記支持体、前記光路部分および前記基板を透過し
て前記原稿に照射され、当該反射光が前記光電変換素子
に受容されるようにしたことを特徴とする光電変換装置
。２）前記遮光部はグランド電位に保持されることを特徴
とする請求項１に記載の光電変換装置。