JPH0437066A - 光源一体型イメージセンサ - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はファクシミリやイメージスキャナ等に用いられ
る画像読取装置に係り、特に装置の小型化を図るために
発光素子とイメージセンサとを一体化した光源一体型イ
メージセンサに関するものである。

（従来の技術） 近年、画像読取装置の小型化を図るために、蛍光灯の代
わりにエレクトロルミネッセンス（ＥＬ発光）素子など
の固体光源を使用し、発光素子と受光素子とを一体化し
て形成された光源一体型イメージセンサが提案されてい
る。

この種の画像読取装置では、例えば第７図及び第８図に
示すように、ＥＬ発光素子１０と、多数の受光素子３０
をライン状に配設したイメージセンサ２０とを接着剤４
０を介して接合して構成されている。

ＥＬ発光素子１０は、厚さ５０〜数１００μｍの透明の
ガラス等から成る透明基板１１上に透明電極１２．誘電
体層１３９発光層１４．誘電体層１５、金属電極１６を
順次積層して形成されている。

透明電極１２は、ｒＴＯ，Ｉｎ２Ｏ，、ＳｎＯ３等を０
．１μｍの膜厚に着膜して帯状に形成されている。誘電
体層１３は、ＳｉＮｘ、ＳｉＯ。

等をスパッタやＣＶＤ法により着膜し、前記透明電極１
２を覆い隠すように帯状に形成されている。

発光層１４は、誘電体層１３上にＺｎＳ：Ｍｎ。

ＺｎＳ：ＴｂＦ、等をＥＢ無蒸着スパッタ法により着膜
して帯状に形成されている。誘電体層１５は、前記誘電
体層１３と同様に、ＳｉＮｘ、５ｉＯ１等をスパッタや
ＣＶＤ法により着膜し、前記発光層１４及び前記誘電体
層１３を覆うように帯状に形成されている。金属電極１
６は、アルミニウム等の不透明な金属をスパッタや蒸着
法により着膜して帯状に形成されている。金属電極１６
には、受光素子３０上に対向するように方形状の開口部
１７が形成されている。この開口部１７は、金属電極１
６をフォトリソ法によりエツチングして形成する。

イメージセンサ２０は、絶縁基板２１上にドツト分離型
に形成した多数の個別電極２２．光電変換層２３．共通
電極２４を順次積層し、多数の受光素子３０をライン状
に配設している。

個別電極２２は、クロム（Ｃｒ）の着膜を行ないフォト
リソ法によりエツチングしてクロムパターンを形成して
いる。光電変換層２３は、アモルファスシリコン（ａ−
８ｔ）をプラズマＣＶＤ法により着膜し、前記個別電極
２２を覆うような帯状に形成されている。共通電極２４
は、酸化インジウム・スズＣＩＴＯ）をスパッタ法によ
り着膜し、前記個別電極２２を覆うような帯状に形成さ
れている。光電変換層２３を個別電極２２と共通電極２
４とで挾んだ部分がサンドイッチ構造の各受光素子３０
を構成している。

以上の構成により、ＥＬ発光素子１０の透明電極１２と
金属電極１６のコネクタ端子０−０′間に交流電圧を印
加すると、電極間に挟まれた発光層１４から光が放射さ
れ、透明基板１１上に配置された原稿面５０で反射し、
反射光６０が前記開口部１７を透過して各受光素子３０
に入射する。

各受光素子３０ては光の入射量に応じて電荷が発生し、
この電荷による電位変化をＩＣチップ（図示せず）によ
り時系列的に抽出するようになっている。

（発明が解決しようとする課題） 上記構造によると、ＥＬ発光素子を発光させる交流電源
を供給するためのコネクタ端子Ｏ−０′は透明基板１１
側に形成されている。透明基板１１は発光層１４に対し
て原稿面５０側に位置しているので、透明基板１１を厚
くすると光路長が長くなり発光光の利用効率が悪化する
ので薄くする必要がある。しかしながら、透明基板１１
を薄くすると外部配線に接続されるコネクタ端子として
十分な強度を確保することができないという問題点があ
った。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、発光素子と
受光素子とを一体化した画像読取装置において、ＥＬ発
光素子の電源供給のためのコネクタ端子の強度を十分確
保することができる構造を提供することを目的とする。

（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は、発光層を
２つの電極で挾んで透明基板上に形成したＥＬ発光素子
と、多数の受光素子を絶縁基板上に配置したイメージセ
ンサとを具備し、前記ＥＬ発光素子とイメージセンサと
を対向して構成される光源一体型イメージセンサにおい
て、次の構成を特徴としている。

ＥＬ発光素子の２つの電極にそれぞれ引き出し部を形成
する。

ＥＬ発光素子の２つの電極間に交流電圧を印加するため
の電源供給配線を前記絶縁基板上に形成する。

この電源供給配線と前記各引き出し部とを導電性接着剤
を介して電気的に接続する。

（作用） 本発明によれば、ＥＬ発光素子の電極の引き出し部を導
電性接着剤を介して電源供給配線に接続するように構成
するので、電源供給配線を絶縁基板上に形成することに
より電源供給配線のコネクタ端子を絶縁基板側に形成す
ることができる。

（実施例） 本発明の一実施例について図面を参照しながら説明する
。

第１図及び第２図は実施例に係る光源一体型イメージセ
ンサの断面説明図及び平面説明図であり、第３図及び第
４図はＥＬ発光素子及びイメージセンサ単体の平面説明
図である。図中、第７図及び第８図と同様の構成をとる
部分については同一符号を付している。

本実施例の光源一体型イメージセンサは、ＥＬ発光素子
１０と、イメージセンサ２０とが相対向するように接着
剤４０を介して接合して構成されている。

透明基板１１上に帯状に積層され、ＥＬ発光素子１０の
構成要素となる透明電極１２及び金属電極１６には、第
３図に示すように、その両端部において互いに重なり合
わないように、引き出し部１２ａ、１２ａ、１６ｇ、１
６ａを形成している。

絶縁基板２１上には、アレイ状に配置した受光素子３０
が配設されるとともに、受光素子３０の個別電極から引
き出し電極２２ａが引き出され、その端部はボンディン
グワイヤ（図示せず）を介してＩＣチップ２５にそれぞ
れ接続されている。

ＩＣチップ２５の灰受光素子３０側の絶縁基板２１には
、ＩＣチップ２５を駆動するための信号を供給する制御
配線２６か絶縁層（図示せず）を介した多層配線構造に
より形成されている。また、この制御配線２６に外部よ
り信号を供給するためのコネクタ部２７を前記絶縁基板
２１上の中央部分側部に設けている。

そして、前記受光素子３０．ＩＣチップ２５及び制御配
線２６の外側に、受光素子アレイの両端部側から引き出
し電極２２ａ及び制御配線２６に沿って、前記金属電極
１６に接続されるべき低電圧側配線７１．７２を形成し
ている。更に低電圧側配線７１．７２の外側に、低電圧
側配線７１゜７２に沿って透明電極１２に接続されるべ
き高電圧側配線７３．７４を形成している。低電圧側配
線７１．７２の端子０′及び高電圧側配線７３゜７４の
端子０はコネクタ部２７近傍に位置させるとともに、他
端側には、前記透明電極１２の引き出し部１２ａ、１２
ａに対応するように、バッド７３ａ、７４ｇを形成し、
金属電極１６の引き出し部１６ａ、１６ａに対応するよ
うに、バッド７１、ａ、７２ａを形成している。そして
、端子Ｏ−０′に外部より交流電圧が供給される。本実
施例ではシート抵抗による電圧降下の影響を少なくする
ため、透明電極１２及び金属電極１６の両端から電圧が
供給されるように透明電極１２及び金属電極１６の両端
側に引き出し部１２ａ、１６ａを形成している。

ＥＬ発光素子１０とイメージセンサ２０とは、各受光素
子３０と、ＥＬ発光素子１０の開口部１７との位置が合
うように絶縁性の接着剤４０を介して接合する。この接
着剤４０には、数１０　ｔｔ　ｍの直径の球状の透明ス
ペーサ４１が混入されており、透明基板１１と絶縁基板
２１との間隔が一定となるように接合できるようになっ
ている。また、前記引き出し部１６ａ、１６ａ、１２ａ
、１２ａとバッド７１ａ、７２ａ、７３ａ、７４ｇとは
、銀系の球状のスペーサ８１を含んだ導電性接着剤８０
を介してそれぞれ電気的に接続するように構成している
。

１つのＩＣチップ２５によって駆動される受光素子３０
　（６４若しくは１２８ビツト）の等価回路を示すと第
５図のようになり、金属電極１６の端子０′は受光素子
３０の接地線９０に、透明電極１２の端子ＯはＥＬ駆動
電源９１に接続されている。

透明電極１２と金属電極１６との間（端子Ｏと端子０′
間）に±２００Ｖの両極性パルスを印加させると、透明
電極１２と金属電極１６とで挟まれた発光層１４から光
が発光する（第８図参照）。

発光層１４から放射した光は、透明基板１１上に配置さ
れた原稿面５０を照射し、原稿の濃淡に応じた反射光６
０が開口部１７から受光素子３０上に入射する。一つの
受光素子に着目すると、受光素子３０．（第５図）に流
れる光電流により発生した電荷が個別電極２２の配線容
量を等価的に表したコンデンサＣ５に一時的に蓄積され
、ボルテージフォロワー型増幅器Ａ、の入力線の電圧が
変化する。この電圧をシフトレジスタＲにより順次開閉
されるアナログスイッチＳ、より順次出力線Ｔ　ｏｕｔ
へ抽出させて時系列信号とする。信号検出後、ボルテー
ジフォロワー型増幅器Ａ、の入力線はスイッチに１によ
り接地されて残留電荷を放出し、電荷のリセットを行な
う。

以上の動作が繰り返し行われて、アナログスイッチＳ、
　、　Ｓ、　、　−・−８ｎ　（ｎは６４または１２８
）の開閉によって光電変換信号が出力線Ｔ　ｏｕｔに順
次時系列的に抽出され、原稿の１ラインの画像信号を得
る。

本実施例によれば、ＥＬ発光素子に電源を供給するため
の低電圧側配線７１．７２及び高電圧側配線７３．７４
を絶縁基板２１上に形成することにより電源供給配線の
コネクタ端子０，０′を厚さに制限のない絶縁基板２１
側に形成でき、コネクタ端子の強度を十分に確保するこ
とができるまた本実施例によれば、イメージセンサの受
光素子の引き出し配線２２ａ群を取り囲むように、ＥＬ
発光素子１０の電源供給のための低電圧側配線７１．７
２を配置し、その外側に高電圧側配線７３．７４を配置
し、前記低電圧側配線７１，７２は接地されているので
、上述したように各受光素子３０の信号を読み取る際、
ＥＬ発光素子を駆動するための高電圧信号により両端側
の受光素子３０が影響を受けることを少なくしている。

従って、両端側の受光素子３０において、受光素子３０
から抽出される電気信号に高電圧信号印加によるノイズ
を与えず、画像情報を正確に読み取ることができ、Ｓ／
Ｎ比の向上を図ることができる。

第４図は本発明の他の実施例を示すもので、第２図と同
一構成をとる部分については同一符号を付している。

本実施例では金属電極１６の両端にそれぞれ引き出し部
１６ａ、１６ｂを設け、この引き出し部１５ａ、１６ｂ
間に透明電極１２の引き出し部１２ａが位置している。

そして、絶縁基板２１上のは、高電圧側配線７３．７４
に沿ってその外側に低電圧側配線７５．７６を形成する
。低電圧側配線７５．７６の端子０′はコネクタ部２７
近傍に位置させるとともに、他端側には、金属電極１６
の引き出し部１６ｂ、１６ｂに対応するように、バッド
７５ａ、７６ａを形成している。そして、端子Ｏ−０′
に外部より交流電圧が供給される。

本実施例によれば、ＥＬ発光素子の電源供給のための高
電圧側配線７３．７４を、それぞれ低電圧側配線７１．
７５及び７２．７６で挾むように構成したので、第２図
の実施例に加えて、イメージセンサに近接して配置され
る他の電子部品や信号配線等にＥＬ発光素子を駆動する
ための高電圧信号の影響を及はさないという効果がある
。

（発明の効果） 上述したように本発明によれば、ＥＬ発光素子の電極の
引き出し部を導電性接着剤を介して電源供給配線に接続
するように構成するので、電源供給配線を絶縁基板上に
形成することにより電源供給配線のコネクタ端子を絶縁
基板側に形成でき、コネクタ端子の強度を十分に確保す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光源一体型イメージセンサの断面説明
図、第２図は同上の平面説明図、第３図はＥＬ発光素子
の平面説明図、第４図はイメージセンサの平面説明図、
第５図は光源一体型イメージセンサの簡易等価回路図、
第６図は光源一体型イメージセンサの他の実施例を示す
平面説明図、第７図は従来の光源一体型イメージセンサ
の一部平面説明図、第８図は第７図の■−■′断面説明
図である。 ０・・・・・・ＥＬ発光素子 １・・・・・・透明基板 ２・・・・・・透明電極 ４・・・・・・発光層 ６・・・・・・金属電極 ７・・・・・・開口部 ０・・・・・・イメージセンサ ０・・・・・・受光素子 ０・・・・・・接着剤 １２ａ、１６ａ、１６ｂ・・・・・・引き出し部７１．
７２・・・・・・低電圧側配線 ７３．７４・・・・・・高電圧側配線 ８０・・・・・・導電性接着剤 第５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　発光層を２つの電極で挟んで透明基板上に形成したＥ
   Ｌ発光素子と、多数の受光素子を絶縁基板上に配置した
   イメージセンサとを具備し、前記ＥＬ発光素子とイメー
   ジセンサとを対向して構成される光源一体型イメージセ
   ンサにおいて、 前記ＥＬ発光素子の２つの電極にそれぞれ引き出し部を
   形成し、 ＥＬ発光素子の２つの電極間に交流電圧を印加するため
   の電源供給配線を前記絶縁基板上に形成し、 該電源供給配線と前記各引き出し部とを導電性接着剤を
   介して電気的に接続することを特徴とする光源一体型イ
   メージセンサ。