JPH0389487A - 光源装置および光学的読取り装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、たとえばファクシミリ装置の密着形イメージ
センサの光源として用いることができるＥＬ素子（エレ
クトロルミネッセンス）を用いる光源装置およびそのよ
うな密着形イメージセンサとして好適な読取り装置に関
する。

従来の技術 従来から密着形イメージセンナの光源として、発光ダイ
オード（略称ＬＥＤ）アレイが光源として用いられてい
る０発光ダイオードアレイは、点光源状の発光ダイオー
ドチップが羅列されて構成されているので、各チップ間
の距離すなわち配列のピッチを、実際には約２ｍｍ程度
未満に近接しなければ、その列の長手方向に十分に均一
な光量とすることができず、またそのチップ間の距離を
大きくして光量が長手方向に不均一になった分だけ受光
素子の出力を電気回路によって補正するように構成した
としても、光量が不足しないようにするには、そのチッ
プ間の距離はせいぜい４〜５ｍ　ｒｎ未満とせざるを得
ない、したがって日本工業規格Ａ４サイズの原稿を読取
る密着形イメージセンナなどは、実際には、少なくとも
５′０個程度の発光ダイオードチップが必要であり、そ
のためコストが非常に高くなってしまう。

この問題を解決するために、ＥＬ（エレクト・ロルミネ
ッセンス）素子を光源として用いる先行技術が存在する
。

特開昭６２−２７９７７５および特開昭６４−９０５５
１では、ガラス基板の一表面上にＥＬ素子と受光素子列
とを隣接して配置して完全密着形イメージセンサである
読取り装置を構成している。

このような先行技術ではＥＬ素子の輝度が小さいので、
光量が不足し、またこのＥＬ素子の拡散光を原稿に照射
するように構成されているので、迷光が著しく、読取り
の分解能が損なわれてしまう。

他の先行技術は、たとえば特開昭６２−２７９７７６に
開示されている。この先行技術では、ガラス基板の原稿
側に受光素子の列が形成され、そのガラス基板の他方表
面にＥＬ素子が形成されており、このＥＬ素子からの光
は、受光素子に形成された導光窓を通過して原稿を照射
するように構成される。このような先行技術では、ＥＬ
素子グ）輝度が低いので、導光窓を通過するＥし素子か
らの光量だけでは、不十分であって、たとえば在来の発
光ダイオードアレイの光量の約１７５〜１７２０程度の
出力しか得られず、したがってＳＮ比が低下し、階調読
取りを行うことが不可能である。

さらに他の先行技術は、たとえば特開昭６２３９９６０
および特開昭６４−５０６６７に開示されている。この
先行技術では、ＥＬ素子からの光を原稿に照射し、その
騨稿の反射光をたとえばセルホックレンズなどのシリン
ドリカルレンズを用いて受光素子に集光する構成を有す
る。このような先行技術では、ＥＬ素子は拡散光源であ
り、その輝度が低く、たとえば数１０　ｃ　ｄ　／　ｒ
ｒ−であるので、レンズにおける光量損失の影響が大き
く、実用的ではない。

発明が解決すべき課題 本発明の目的は、ＥＬ素子を用いて原稿などを十分な明
るさで光を均一に照射することができるようにしたＥＬ
素子を用いる光源装置を提供することである。

本発明の他の目的は、このようなＥＬ素子を用いたとき
に生じるノイズによって読取りの誤りを生じないように
した光学的読取り装置を提供することである。

課題を解決するための手段 本発明は、直円柱状透明棒状体の外周面に透光性を極層
、ＥＬ発光層および金属電極層を順次積層するとともに
、周面軸方向に分断されて成るスリット状光射出孔を形
成したことを特徴とする光源装置である。

また本発明は、前記金属電極層の上にシールド用導電層
を積層したことを特徴とする。

また本発明は、前記光源装置と、前記スリット状光射出
孔に沿って複数の受光素子が配列された読取り部とを備
え、上記光源装置が原稿を照射しその反射光を上記受光
素子が受光するように構成したことを特徴とする光学的
読取り装置。

また本発明は、前記光源装置と読取り部との間にシール
ド用導電層を配設したことを特徴とする。

作　　用 本発明によれば、直円柱状透明棒状体の外周面に、透光
性電極層、ＥＬ兜光層および金属電極層を順次積層し、
周面輪方向に分断されて成るスリット状光射出孔を形成
したので、ＥＬ発光層自体、拡散光源であり、ＥＬ発光
層の半径方向内方側の透光性電極層から照射された光は
、半径方向外方側の金属電極層によって反射され、光射
出孔のみから、外部に放射される。したがって大きな光
量で均一に原稿などを照射することが可能である。

そのため密着形イメージセンサのような読取り装置の光
源として本発明の光源装置が実施されるとき、読取りの
分解能を向上することができ、また階調読取りが可能で
あり、さらにまたセルホックレンズなどのレンズが用い
られることもまた可能となる。

このような円弧状のＥＬ発光層をガラスの棒状体の外周
面に形成することによって、製造が容易であり、また強
度を向上することができる。

本発明に従えば、ＥＬ発光層と受光素子との間に接地さ
れたシールド用導電層が介在される。ＥＬ素子は一般に
、電圧５０〜数ｔｏｏｖで周波数５０Ｈｚ〜１　ｋＨｚ
で駆動され、このような交流電力によって受光素子にノ
イズが混入することが、前記接地されたシールド用導電
層によって、防がれる。これによって正確な読取りが可
能となり、誤った読取りを防ぐことができる。

実施例 第１図は、本発明の一実施例の光源装置１の断面図であ
る。光源装置１において、直円柱状のガラス棒状体１５
はいわばシリンドリカルレンズを構成し、その外周面に
ＥＬ素子１６が形成される。

このＥＬ素子１６は、棒状体１５の外周面に形成される
透明電極Ｍ１７を含む、この透明電極層１７は、たとえ
ば５ｎ０２、Ｉｒｔ２０３およびＩＴＯ（インジウム・
チタン酸化物）などの材料から戒り、真空蒸着またはス
パッタ法によって形成され、その厚みはたとえば１，０
０．０〜２，０００人である。

この透明電極層１７上には、絶縁耐圧層１８が形成され
る。この絶縁耐圧層１８は、たとえばＨｆ　Ｏ２、Ｙ２
Ｏ，、Ｓｉ、Ｎ、および、１２０．などから成り、真空
蒸着またはスパッタ法によって形成され、その厚みは２
，０００〜３，０００人である。さらにこの絶縁耐圧層
１８の上に、ＥＬ発光層１９が形成される。このＥＬ発
光層は、７．　ｒｒ　Ｓを主成分とし、発光中心として
、緑色の発光色を得るために、ＰｒＦ、、Ｔｂ　Ｆ、お
よびＥ　ｒ　Ｆ　３などが用いられ、黄色の発光のため
にＤｙＦｚなどのような希土類のフッ化物が添加されて
構成され、その成層状として真空蒸着が行われ、その厚
みはたとえば２．０００人程度である。ＥＬ発光Ｎ１９
の上には、裏面電極層２０が形成される。この電極層２
０は、たとえばアルミニウムなどの材料から成り、真空
蒸着またはスパッタ法によって形成され、その厚みは数
千人である。この電極層２０によって、ＥＬ発光層１９
からの光は電極層２０によって反射され半径方向内方に
向けられる。

したがって光射出孔４からの光量を増大することができ
る。

電極層２０上ならびに棒状体１５の光射出孔４の上には
、透光性の電気絶縁性材料から成る被覆層２１が形成さ
れる。この被覆層２１は、たとえば透明なポリプロピレ
ンなどの合成樹脂から成る。

第２図を参照して、ＥＬ素子１６の各層１７〜２１の成
膜時の製造工程を述べると、まず棒状体１５の光射出孔
４を形成すべき位置にマスク２３を密着させ、この状態
で成膜物２４を真空蒸着またはスパッタ法で形成する。

この成膜物２４というのは、前述の各層１７〜２０のう
ちの１つである。成１１１物２４が棒状体１５の外周面
に形成された後に、マスク２３を取外すことによって、
スリット状の光射出孔４を形成して各層１７〜２０を形
成することができる。

第３図はこのような層１７〜２０をエツチング法によっ
て形成する製造工程を示しており、第３図（１〉で示さ
れるように棒状体１５の外周面上にまず成膜物２４を形
成し、その上にポジ形ホトレジスト２５を形成し、次に
紫外線（ＵＶ）光２６を選択的に照射し、こうして紫外
線光２６が照射された光射出孔４に対応する領域が第３
１１Ｊ（２）で示されるように、現像によって形成する
ことができる。その後、エツチングを行ってホトレジス
ト２５を除去することによって、第３図（３）で示され
るように成膜物２４の層を残して形成することができる
。このような成膜物２４は、前述の層１７〜２０のうち
の１つである。このような第２図および第３図に示され
る手法によって、ＥＬ素子１６を棒状体１５の外周面に
形成することができる。

第４図は、本発明の他の実施例の断面図である。

この実施例では、ＥＬ素子１６は棒状体１５の周方向に
部分的に形成されており、裏面を極層２０は、そのＥＬ
素子１６だけでなく、棒状体１５の残余の外周面をも参
照符２０ａで示すように覆いこれによってＥＬ素子１６
からの光が、そのＥＬ素子１６の参照符２０で示す１！
極から延びる部分２０ａによって、反射されて光射出孔
４から放射される。

第５図は、本発明の他の実施例の断面図である。

この実施例は前述の第１図に示される実ｍ例に類似する
けれども、注目すべきはこの実施例ではＥＬ素子１６お
よび光射出孔４は、透光性を有するシールド用の導電層
２７によって波頂されており、この導電層２７はライン
２８を介して接地される。

ＥＬ素子１６は、たとえば５０Ｈ２〜１ｋＨ２の交流電
力によって電力付勢される。このＥＬ素子１６からのノ
イズは、導電層２７によって遮断され、受光素子６にそ
のノイズが混入することが防がれる。

透光性の導電層２７は、たとえば５ｒｔＯｚ、ＩＴｏ、
およびＩｒ＋ｚＣ）ｓなどの材料から戒り、真空蒸着ま
たはスパッタ法によって形成され、その膜厚は５００〜
２，０００人である。導電層２７は、透光性である必要
はなく、光射出孔の上に形成しないのであれば、非透光
性であってもよい。

次に、上記ＥＬ素子１６を用いた光源装置を適用した光
学的読取り装置の実・施例を説明する。この光源装置１
は、第６図に示されるように原稿２を読取るための密着
形イメージセンサとしての読取り装置３の光源装置とし
て用いられる。光源装置１の光射出孔４からの光は、導
光窓５を経て原稿２に照射され、その反射光は受光素子
６によって読取られる。この受光素子６の構造に関して
述べると、ガラス基板７上にはクロムまたはアルミニウ
ムなどの材料から成る共通電極８が形成され、その上に
アモルファスシリコン（略称ａ　−Ｓ　ｉ　）の層９が
形成され、さらにその上に透明導電性の１１ＡｌＯが形
成される。透明導電性膜１０上には、クロムまたはアル
ミニウムなどの材料から成る膜１１が形成される。さら
にその上にエポキシ樹脂などのような透明な層１２が形
成され、その上に保護用ガラス層１３が形成される。

第７図は、本発明の他の実施例の断面図である。

この実施例は第６図に示される構成に類似し、対応する
部分には同一の参照符をけす、注目すべきは、光源１と
受光素子３との間で、ガラス基板７には透光性のシール
ド用導電層３０が形成される。

この導電層３０は、前述の第５図に示された導電層２７
と同様な構成を有する。

第８図は、本発明のさらに他の実施例の断面図である。

この実施例は第７図の実施例に類似するけれども、注目
すべきはこの実施例ではシールド用導電層３１として、
たとえばクロム、ニッケルおよび銅などの材料から成る
金属製である。この導電層３１は、接地される。導電層
３１には、光源１からの光を通過させる導光窓３２が形
成される。

第７図および第８図の各実施例において、光源１は、第
１図および第５図に示される４１１戒を有する光源だけ
でなく、その他の構成を有するＥＬ素子を備えた光源が
用いられてもよい。

棒状体１５は省略され、ＥＬ素子１６は中空の円弧状に
形成されている構成としてもよい。

発明の効果 以上のように本発明によれば、ＥＬ発光層の半径方向内
方から放射される光は、半径方向外方側の金属電極層に
よって反射されてそのＥＬ発光層の周方向に分断されて
形成された光射出孔から放射されるので、大きな光量で
均一に原稿などを照射することができるようになる。

またこのようなＥＬ発光層によって形成される光源は中
空であってよいけれども、直円柱状のガラスの棒状体の
外周面に形成することによって、製造が容易であり、ま
た強度を向上することができる。

さらにまた光学的読取り装置においてＥＬ発光層と受光
素子との間に接地されたシールド用導電層を介在するこ
とによって、交流電力によって駆動されるＥＬ素子から
のノイズが受光素子に混入することを防ぐことができ、
読取りを正確に行うことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は成膜物２
４によるＥＬ素子１６の製造工程を示す図、第３！！Ｉ
は本発明の他の実施例のＥＬ素子１６を形成する工程を
示す図、第４図は本発明の他の実施例の断面図、第５図
は本発明のさらに他の実施例の断面図、第６図は第１図
に示される光源装置１を有する読取り装置３の断面図、
第７図は本発明の池の実施例の読取り装置の断面図、第
８図は本発明のさらに他の実施例の読取り装置の断面図
である。 １・・・光源装置、２・・・原稿、３・・・読取り装置
、４・・・光出射孔、１５・・・棒状体、１６・・・Ｅ
Ｌ素子、１７・・・透明電極層、１８・・・絶縁耐圧層
、１９・・・ＥＬ発光層、２０・・・裏面電極層、２１
・・・被覆層、２７・・・透明シールド用導電層、３０
．３１・・・シールド用導電層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）直円柱状透明棒状体の外周面に透光性電極層、Ｅ
   Ｌ発光層および金属電極層を順次積層するとともに、周
   面軸方向に分断されて成るスリット状光射出孔を形成し
   たことを特徴とする光源装置。
2. （２）前記金属電極層の上にシールド用導電層を積層し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光源装
   置。
3. （３）特許請求の範囲第１項記載の光源装置と、前記ス
   リット状光射出孔に沿って複数の受光素子が配列された
   読取り部とを備え、上記光源装置が原稿を照射し、その
   反射光を上記受光素子が受光するように構成したことを
   特徴とする光学的読取り装置。
4. （４）前記光源装置と読取り部と間にシールド用　導電
   層を配設したことを特徴とする特許請求の範囲第３項記
   載の光学的読取り装置。