JPH048054A

JPH048054A - イメージセンサ

Info

Publication number: JPH048054A
Application number: JP2113821A
Authority: JP
Inventors: Kensuke Sawase; 研介澤瀬; Hiromi Ogata; 緒方　弘美
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1990-04-26
Filing date: 1990-04-26
Publication date: 1992-01-13

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】（イ）産業上の利用分野この発明は、ファクシミリ端末機の原稿読み取り等に使
用されるイメージセンサに関する。

（ロ）従来の技術従来のイメージセンサの断面図を第４図に示す。

第４図において、２２はフレームで、その上面には透明
なカバーガラス２３が装着される。フレーム２２の光源
取付位ｉ！２２ｂには、光源用基板２５が取り付けられ
る。光源用基板２５上には、ＬＥＤチップ２６がグイボ
ンディングされ、さらにこのＬＥＤチップ２６を覆う形
でレンズ２７が装着される。

フレーム２２の底面には、受光センサ用基板３０が装着
される。この受光センサ用基板３０上には、走査方向（
第４図紙面垂直方向）に受光部を配列した受光センサ、
例えばホトダイオードアレイチップ３１がグイボンディ
ングされている。

さらに、フレーム２２の光学系固定位置２２ａには、受
光センサ用光学系、例えば屈折率勾配型レンズアレイ（
商品名セルフォックレンズアレイ）２８がビス（図示せ
ず）等により固定されている。

このレンズアレイ２８は、第５図中（ａ）に示すように
、円柱状の屈折率勾配型レンズＳｌを走査方向（第５図
（ａ）紙面左右方向）に配列してなるもので、１つのレ
ンズＳＬは、原稿Ａ上の範囲Ｂｉに対応するいくつかの
受光部りを分担することになる。

レンズ２７より出射した光は、カバーガラス２３を透過
して原稿への読取位置Ｂに照射される。

原稿Ａより反射した光は、カバーガラス２３を再び透過
し、レンズアレイ２８に入射する。この光は、レンズア
レイ２８の各レンズＳｆ２により、対応する受光部りに
受光させられ、電気信号に変換される。

（ハ）発明が解決しようとする課題イメージセンサでは、各受光部（画素）の出力レベルが
均一であることが望まれるが、実際には、むらやばらつ
きが生じることは避けられない。出力レベルをばらつか
せる要因として、まずＬＥＤチップ２６、ホトダイオー
ドアレイチップ３１の特性のばらつきがあげられる。し
かし、近年これらの品質向上に伴い、ＬＥＤチップ２６
、ホトダイオード３１に起因する出力レベルのばらつき
は実使用上問題がない程度に抑えこまれている。

出力レベルをばらつかせる他の要因としては、屈折率勾
配型レンズアレイ２８の光量ムラがある。

この光量ムラは、第５図（ａ）に示すように、１つのレ
ンズＳｆ、が分担する受光部りにおいて、中央Ｃより端
ｅ、ｅへ行くほど、受光部りで受光される光量が減少す
ることに起因している。このため、第５図（ｂ）に示す
ように、明しベル、暗レベルのそれぞれにおいて、各画
素の出力レベルにレンズＳｐの配列に応じたムラが生じ
ており、その程度は１０〜１５％にも達する。

そこで、従来は、このムラを回路上で補正するシェーデ
ィング補正が適用される。このシェーディング補正では
、予め白い基準板をイメージセンサに読み取らせ、得ら
れたムラ信号をデジタル変換して、メモリに格納してお
く。実際に原稿を読み取る際には、メモリに格納された
ムラ信号を読み出して、これをアナログに変換して基準
信号とし、上記ムラを補正するものである。

このシェーディング補正には、メモリやＡ／Ｄ変換器等
のチップが必要となり、イメージセンサの価格が上昇し
てしまう問題点があった。

この発明は上記に鑑みなされたもので、簡単な構成で価
格の上昇を招くことなく、各画素の出力レベルを均一に
補正できるイメージセンサのＨＡを目的としている。

（ニ）課題を解決するための手段及び作用上記課題を解
決するため、この発明のイメージセンサは、透明カバー
と、発光素子と、各画素に対応する受光部を配列してな
る受光センサと、レンズを配列してなる受光センサ用光
学系とをフレームに設けてなり、前記発光素子よりの光
は、前記透明カバーを透過して原稿に照射され、前記光
学系は、原稿より反射し、前記透明カバーを透過した光
を、各画素ごとに前記受光センサの受光部に受光させる
ものにおいて、前記透明カバーの光透過位置に、前記受
光センサ用光学系の光量ムラを補正する光量補正パター
ンを、各レンズごとに設けてなることを特徴とするもの
である。

この光量補正パターンは、レンズの分担範囲の中心はど
、光の減衰が大きくされ、レンズ自体の光量ムラをこの
光量補正パターンで相殺し、各画素の出力レベルを、い
わば光学的に補正するものである。従って高価なシェー
ディング補正回路が不要となる。もっとも、新たに光量
補正パターンを設ける必要があるが、これら印刷等安価
な手段で実現することができる。

（ホ）実施例この発明の一実施例を、第１図乃至第３図に基づいて以
下に説明する。

第２図及び第３図は、実施例イメージセンサの断面図及
び分解斜視図である。２は、アルミニウム合金等により
構成されるフレームである。フレーム２の上面には、透
明なカバーガラス３が取り付けられる。ここで透明とは
、使用する波長の光を透過するという意味であり、必ず
しも可視光における無色透明に限られるものではない。

フレーム２の光源取付は位置２ｂには、光源用基板５が
取り付けられる。この光源用基板５上には、ＬＥＤチッ
プ６が、イメージセンサ走査方向（第２図紙面垂直方向
）に所定の間隔をおいて、ダイボンディングされている
。光源用基板５上にはプラスチックレンズ７が取り付け
られており、。

原稿読取位ｆｉＢにおける照度が確保される。

フレーム２の光学系固定位置２ａには、屈折率勾配型レ
ンズアレイ８が、ビス又は樹脂（図示せず）により固定
される。この屈折率勾配型レンズアレイ８は、第３図に
示すように、円柱状のレンズＳｌを走査方向に配列して
なるものである。

フレーム２下面には、受光センサ用基板１０が取り付け
られる。この受光センサ用基板１０上には、走査方向に
ホトダイオードアレイチップ１１、・・・　１１を並べ
てダイポンディングし、樹脂１２で被覆保護している。

ホトダイオードアレイチップ１１上には、例えば６４個
の受光部りが配列されており、走査方向に一直線をなし
ている。また、受光センサ用基板１０上には、ホトダイ
オードアレイチップ１１の受光信号の処理回路を構成す
る素子も搭載されているが、第２図及び第３図では省略
している。

フレーム２には、またコネクタ９が取り付けられている
（第２図参照）。コネクタ９の端子９ａは、図示しない
リード線により、光源用基板５及び受光センザ用基板１
０に接続される。

カバ−ガラス３内面の光透過位置３ａには、第１図ら）
又は（Ｃ）に示すような光量補正パターン４が印刷等の
手段により設けられる。カバ−ガラス３内面の光透過位
置はもう１つ３ｂのところにあるが、カバーガラス３の
屈折率の影響を受けない３ａの方が光量補正パターンを
設けるには好ましい。

もちろん３ｂの位置又は、３ａから３ｂにかけて一体に
光量補正パターンを設けることも可能である。

第１図［有］）は、光量補正パターン４の一例を示して
おり、紙面左右方向が走査方向に対応している。

この光量補正パターン４は、走査方向と直交する、均一
な太さの、光を透過しない又は透過しにくい直線パター
ンより構成されており、１つのレンズＳ２１に対してパ
ターン４ｉが対応している。各パターン４．は、屈折率
勾配型レンズアレイの各レンズＳｌの中心に対応する所
で、直線パターンの密度が大すなわち直線パターンの間
隔が小さくされており、光の透過量が小さくなる構成と
されている。

なお、直線パターンの間隔を変えるかわりに、間隔を一
定とし、直線パターンの太さを変える（レンズＳＲの中
心にいくほど太くする）ことにより、光の透過量を小さ
くする構成も可能である。

第１図（Ｃ）は、光量補正パターンの他の例４′を示し
ている。この光量補正パターン４′では、各パターン４
”、は、走査方向に延伸する短線パターンを、レンズＳ
！、の中心に対応する位置に、走査方向に直交する方向
に並設してなるもので、この部分で光の透過量が小さく
なる構成としている。

いずれの光量補正パターン４．４′もカバ−ガラス３内
面に予め印刷しておき、カバーガラス３をフレーム２に
取り付ける際に、各パターン４゜（４’ｉ）の光の透過
量の小さい部分を、各レンズＳｌ、の中心に対して位置
決めするこの実施例イメージセンサでは、屈折率勾配型レンズア
レイ８の光量ムラと、反対の特性を有する、光量補正パ
ターン４（４°）を用いることにより、屈折率勾配型レ
ンズアレイ８の光量ムラを相殺し、各画素の出力レベル
を均一化（±５％程度）を図る。このため、イメージセ
ンサ出力信号にシェーディング補正を施す必要がなくな
り、そのままガンマ補正階調処理を施せばよい。

なお、光量補正パターンは上記実施例のものに限定され
ず、適宜設計変更可能である。但し、実施例のように複
数の直線パターンから構成するのが、位置決め精度との
関係からは好ましい。

（へ）発明の詳細な説明したように、この発明のイメージセンサは、透明
カバーの光透過位置に、受光センサ用光学系の光量ムラ
を補正する光量補正パターンを、各レンズ毎に設けたこ
とを特徴とするものであるから、簡単な構成で出力レベ
ルを均一に補正でき、シェーディング補正のための外部
回路が不要となり、価格を下げることができる利点を有
している。

また、シェーディング補正の外部回路が不要な分、スペ
ース的にもを利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例に係るイメージセンサの
、光量補正パターンを屈折率勾配型レンズアレイのレン
ズと対応させて示す図、第２図は、同イメージセンサの
断面図、第３図は、同イメージセンサの分解斜視図、第
４図は、従来のイメージセンサの断面図、第５図（ａ）
は、屈折率勾配型レンズアレイの作用を説明する図、第
５図［有］）は、同屈折率勾配型レンズアレイの光量ム
ラを説明する図である。２：フレーム、　　３：カバーガラス、４・４゛　：光
量補正パターン、６：ＬＥＤチップ、８：屈折率勾配型レンズアレイ、Ｓｌ：レンズ、　　１１：ホトダイオードアレイ。特許出願人　　　　　　ローム株式会社代理人　　　弁
理士　　中　村　茂　信第２図フレームカッ〈−力゛ラス４′：尤量補正パ９−ンＬＥＤ千ツブｉｊＩ序千勾Ｉｌ己型レンス゛Ｔレイホト９イオード′アレイ第図２ｂＱ第図（ａ）第図（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）透明カバーと、発光素子と、各画素に対応する受
光部を配列してなる受光センサと、レンズを配列してな
る受光センサ用光学系とをフレームに設けてなり、前記
発光素子よりの光は、前記透明カバーを透過して原稿に
照射され、前記光学系は、原稿より反射し、前記透明カ
バーを透過した光を、各画素ごとに前記受光センサの受
光部に受光させるイメージセンサにおいて、前記透明カバーの光透過位置に、前記受光センサ用光学
系の光量ムラを補正する光量補正パターンを、各レンズ
ごとに設けたことを特徴とするイメージセンサ。