JPH05236200A - 光源一体型イメ−ジセンサ - Google Patents
光源一体型イメ−ジセンサInfo
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- JPH05236200A JPH05236200A JP4070109A JP7010992A JPH05236200A JP H05236200 A JPH05236200 A JP H05236200A JP 4070109 A JP4070109 A JP 4070109A JP 7010992 A JP7010992 A JP 7010992A JP H05236200 A JPH05236200 A JP H05236200A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 受光素子に原稿からの反射光を効率よく入射
させて分解能の向上を図る。 【構成】 EL発光素子4から射出され原稿16へ向う
光は、凹部17透過の際に屈折されることによって、凹
部17が存在しない場合に比べてより光入射窓15へ寄
った点に入射し、そこで反射されて再び凹部17を透過
する。そして、凹部17透過の際に再度屈折を受けるこ
とにより、光路がさらに光入射窓方向へ変えられるの
で、受光素子2には従来に比して効率よく原稿からの反
射光が入射され、分解能が向上することとなる。
させて分解能の向上を図る。 【構成】 EL発光素子4から射出され原稿16へ向う
光は、凹部17透過の際に屈折されることによって、凹
部17が存在しない場合に比べてより光入射窓15へ寄
った点に入射し、そこで反射されて再び凹部17を透過
する。そして、凹部17透過の際に再度屈折を受けるこ
とにより、光路がさらに光入射窓方向へ変えられるの
で、受光素子2には従来に比して効率よく原稿からの反
射光が入射され、分解能が向上することとなる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はファクシミリ等の入力部
に使用されるイメ−ジセンサに係り、特に薄膜EL発光
素子からなる光源を受光素子と一体化したいわゆる光源
一体型イメ−ジセンサにおいて、画像読取りの分解能の
向上を図るための構造の改良に関する。
に使用されるイメ−ジセンサに係り、特に薄膜EL発光
素子からなる光源を受光素子と一体化したいわゆる光源
一体型イメ−ジセンサにおいて、画像読取りの分解能の
向上を図るための構造の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】いわゆる光源一体型イメ−ジセンサは、
光源としてのEL発光素子と密着型イメ−ジサセンサと
を一体化してなるもので、それまでの光源とイメ−ジセ
ンサとを別体としてこの光源とイメ−ジセンサとの間に
等倍光学系としてのロッドレンズアレイ等を設ける構成
の画像読取り装置における小型化の限界を打開するもの
として、近年種々のものが提案されている。
光源としてのEL発光素子と密着型イメ−ジサセンサと
を一体化してなるもので、それまでの光源とイメ−ジセ
ンサとを別体としてこの光源とイメ−ジセンサとの間に
等倍光学系としてのロッドレンズアレイ等を設ける構成
の画像読取り装置における小型化の限界を打開するもの
として、近年種々のものが提案されている。
【0003】図9及び図10には、かかる光源一体型イ
メ−ジセンサの一例が示されており、以下、同図を参照
しつつその構成等について概括的に説明する。この光源
一体型イメ−ジセンサは、絶縁基板60上に形成された
受光素子アレイ61と、透明基板70上に形成されたE
L発光素子71とを、透光層80を挟んで相対向するよ
うに配置して構成されるものである。ここで、受光素子
アレイ61は、図9において紙面左右方向(主走査方
向)に一列にアレイ状に配置された複数の受光素子62
からなるもので、この受光素子62がイメ−ジセンサに
おける画素に対応している。
メ−ジセンサの一例が示されており、以下、同図を参照
しつつその構成等について概括的に説明する。この光源
一体型イメ−ジセンサは、絶縁基板60上に形成された
受光素子アレイ61と、透明基板70上に形成されたE
L発光素子71とを、透光層80を挟んで相対向するよ
うに配置して構成されるものである。ここで、受光素子
アレイ61は、図9において紙面左右方向(主走査方
向)に一列にアレイ状に配置された複数の受光素子62
からなるもので、この受光素子62がイメ−ジセンサに
おける画素に対応している。
【0004】EL発光素子71は、発光層74を絶縁膜
73を介してそれぞれ透明電極72と金属電極75とで
挟んで形成されている。金属電極75は、発光層74か
ら発光した光が受光素子62に直接入射しないようにす
るための遮光板としての機能を有している。また、金属
電極75には上述の受光素子62に対応する部位に、複
数の方形状の透光窓76が穿設されており、EL発光素
子71から発光した光が、透明基板70の反発光素子側
に配置した原稿90を照射し、その反射光が遮光窓76
を介して受光素子アレイ61の各受光素子62に入射す
るようになっている。
73を介してそれぞれ透明電極72と金属電極75とで
挟んで形成されている。金属電極75は、発光層74か
ら発光した光が受光素子62に直接入射しないようにす
るための遮光板としての機能を有している。また、金属
電極75には上述の受光素子62に対応する部位に、複
数の方形状の透光窓76が穿設されており、EL発光素
子71から発光した光が、透明基板70の反発光素子側
に配置した原稿90を照射し、その反射光が遮光窓76
を介して受光素子アレイ61の各受光素子62に入射す
るようになっている。
【0005】しかしながら、上述した光源一体型イメ−
ジセンサにおいては、原稿90面からの反射光を受光素
子62上に集光させる導光系が備えられていないので次
述するような問題点があった。すなわち、受光素子62
aに着目して説明すると、受光素子62aには、本来こ
の受光素子62aが読み取るべき原稿面画素Zからの反
射光の全てが透光窓76を通って導かれるべきである。
しかしながら、原稿面画素Zからの反射光の拡がりによ
り、その一部の光は受光素子62aへ入射せずに、隣接
する受光素子62aに入射してしまう。この様な場合、
受光素子62においては、入射する反射光が減少し、こ
の減少した光量、すなわち、隣接の受光素子62aへ入
射した光量に対応する分だけ発生する電荷量が少なくな
るので、その結果、読取り分解能の低下を招き、階調再
現性を悪化させるという問題があった。
ジセンサにおいては、原稿90面からの反射光を受光素
子62上に集光させる導光系が備えられていないので次
述するような問題点があった。すなわち、受光素子62
aに着目して説明すると、受光素子62aには、本来こ
の受光素子62aが読み取るべき原稿面画素Zからの反
射光の全てが透光窓76を通って導かれるべきである。
しかしながら、原稿面画素Zからの反射光の拡がりによ
り、その一部の光は受光素子62aへ入射せずに、隣接
する受光素子62aに入射してしまう。この様な場合、
受光素子62においては、入射する反射光が減少し、こ
の減少した光量、すなわち、隣接の受光素子62aへ入
射した光量に対応する分だけ発生する電荷量が少なくな
るので、その結果、読取り分解能の低下を招き、階調再
現性を悪化させるという問題があった。
【0006】かかる問題を解決する技術としては、例え
ば、受光素子の受光面側に突出するような凸状のいわゆ
るマイクロレンズを設けて、集光効率を向上させること
が考えられる。
ば、受光素子の受光面側に突出するような凸状のいわゆ
るマイクロレンズを設けて、集光効率を向上させること
が考えられる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、2次元の400SPI密着型イメ−ジセンサの場合
に、その受光部面積は40×40μm2 となるが、これ
に、例えば、10μm以上の膜厚で半球状のレンズを形
成すれば大幅な感度の向上が期待できるが、10μmの
厚みの材料を均一にコ−ティングし、フォトリソエッチ
ング等の手法によりレンズの半径方向の曲率を一様に
し、再現性よく制作することは現状では困難であり、そ
の表面の製造精度が集光性に大きく影響するために、実
際には期待した程の集光性が得られないという問題があ
った。
ば、2次元の400SPI密着型イメ−ジセンサの場合
に、その受光部面積は40×40μm2 となるが、これ
に、例えば、10μm以上の膜厚で半球状のレンズを形
成すれば大幅な感度の向上が期待できるが、10μmの
厚みの材料を均一にコ−ティングし、フォトリソエッチ
ング等の手法によりレンズの半径方向の曲率を一様に
し、再現性よく制作することは現状では困難であり、そ
の表面の製造精度が集光性に大きく影響するために、実
際には期待した程の集光性が得られないという問題があ
った。
【0008】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、製作容易で且つ分解能のよい光源一体型イメ−ジセ
ンサを提供することを目的とするものである。
で、製作容易で且つ分解能のよい光源一体型イメ−ジセ
ンサを提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め請求項1記載の発明に係る光源一体型イメ−ジセンサ
は、絶縁基板上に形成された多数の受光素子と、透明基
板上に形成された発光素子であって光を通過させるべく
離散的に多数形成された複数の光入射窓を前記受光素子
との対向面側に有するものとを、前記光入射窓を介して
前記発光素子と前記受光素子とが相対向するように配置
し、前記発光素子からの光を前記透明基板の反発光素子
側に載置した原稿面に照射させ、その反射光が前記光入
射窓を介して前記受光素子に入射するようにした光源一
体型イメ−ジセンサにおいて、前記透明基板の前記原稿
を載置する面で、前記多数の受光素子の間に対応する位
置にそれぞれ略半球状の凹部を形成してなるものであ
る。
め請求項1記載の発明に係る光源一体型イメ−ジセンサ
は、絶縁基板上に形成された多数の受光素子と、透明基
板上に形成された発光素子であって光を通過させるべく
離散的に多数形成された複数の光入射窓を前記受光素子
との対向面側に有するものとを、前記光入射窓を介して
前記発光素子と前記受光素子とが相対向するように配置
し、前記発光素子からの光を前記透明基板の反発光素子
側に載置した原稿面に照射させ、その反射光が前記光入
射窓を介して前記受光素子に入射するようにした光源一
体型イメ−ジセンサにおいて、前記透明基板の前記原稿
を載置する面で、前記多数の受光素子の間に対応する位
置にそれぞれ略半球状の凹部を形成してなるものであ
る。
【0010】また、請求項2記載の発明に係る光源一体
型イメ−ジセンサは、絶縁基板上に形成された多数の受
光素子と、透明基板上に形成された発光素子であって光
を通過させるべく離散的に多数形成された複数の光入射
窓を前記受光素子との対向面側に有するものとを、前記
光入射窓を介して前記発光素子と前記受光素子とが相対
向するように配置し、前記発光素子からの光を前記透明
基板の反発光素子側に載置した原稿面に照射させ、その
反射光が前記光入射窓を介して前記受光素子に入射する
ようにした光源一体型イメ−ジセンサにおいて、前記透
明基板の前記原稿を載置する面で、前記多数の受光素子
に対応する位置にそれぞれ略半球状の凹部を形成すると
共に該凹部に前記透明基板が有する屈折率より大きい屈
折率を有し且つ可視領域の所定の波長域の光を透過させ
る透光性部材を充填してなるものである。
型イメ−ジセンサは、絶縁基板上に形成された多数の受
光素子と、透明基板上に形成された発光素子であって光
を通過させるべく離散的に多数形成された複数の光入射
窓を前記受光素子との対向面側に有するものとを、前記
光入射窓を介して前記発光素子と前記受光素子とが相対
向するように配置し、前記発光素子からの光を前記透明
基板の反発光素子側に載置した原稿面に照射させ、その
反射光が前記光入射窓を介して前記受光素子に入射する
ようにした光源一体型イメ−ジセンサにおいて、前記透
明基板の前記原稿を載置する面で、前記多数の受光素子
に対応する位置にそれぞれ略半球状の凹部を形成すると
共に該凹部に前記透明基板が有する屈折率より大きい屈
折率を有し且つ可視領域の所定の波長域の光を透過させ
る透光性部材を充填してなるものである。
【0011】
【作用】請求項1記載の発明においては、発光素子から
原稿に向かって進行した光は、凹部を透過する際に屈折
されて、原稿16への入射点が凹部のない場合に比べて
より光入射窓側へ寄ったところで反射され、再び凹部を
通過する際にさらに光入射窓側へ屈折されるので、従来
光入射窓から逸れていた原稿からの反射光が光入射窓を
介して受光素子に到達するようになり、従来に比して効
率よく受光素子に光を入射させることができ、その分、
分解能が向上することとなるものである。
原稿に向かって進行した光は、凹部を透過する際に屈折
されて、原稿16への入射点が凹部のない場合に比べて
より光入射窓側へ寄ったところで反射され、再び凹部を
通過する際にさらに光入射窓側へ屈折されるので、従来
光入射窓から逸れていた原稿からの反射光が光入射窓を
介して受光素子に到達するようになり、従来に比して効
率よく受光素子に光を入射させることができ、その分、
分解能が向上することとなるものである。
【0012】請求項2記載の発明においては、原稿面か
ら垂直に反射された光の内、従来、光入射窓の周辺に到
達してここで遮光されて受光素子へ届かなかった反射光
が凹部を通過する際により光入射窓方向へ光路が変えら
れるので、これまで、光入射窓を通過することができな
かった反射光が光入射窓を通過するようになり、そのた
め、分解能を向上することができることとなるものであ
る。
ら垂直に反射された光の内、従来、光入射窓の周辺に到
達してここで遮光されて受光素子へ届かなかった反射光
が凹部を通過する際により光入射窓方向へ光路が変えら
れるので、これまで、光入射窓を通過することができな
かった反射光が光入射窓を通過するようになり、そのた
め、分解能を向上することができることとなるものであ
る。
【0013】
【実施例】以下、本発明に係る光源一体型イメ−ジセン
サの第1の実施例について図1及び図2を参照しつつ説
明する。ここで図1は、図2に示された本発明に係る光
源一体型イメ−ジセンサのAA線断面図、図2は本発明
に係る光源一体型イメ−ジセンサの一実施例を示す平面
図である。この光源一体型イメ−ジセンサは、絶縁基板
1上にライン状に多数の受光素子2をライン状に形成し
てなるイメ−ジセンサ5と、ガラス等の透光性部材から
なる透明基板3上に形成されたEL発光素子4とを透光
層6を挟んで一体に構成してなるものである。
サの第1の実施例について図1及び図2を参照しつつ説
明する。ここで図1は、図2に示された本発明に係る光
源一体型イメ−ジセンサのAA線断面図、図2は本発明
に係る光源一体型イメ−ジセンサの一実施例を示す平面
図である。この光源一体型イメ−ジセンサは、絶縁基板
1上にライン状に多数の受光素子2をライン状に形成し
てなるイメ−ジセンサ5と、ガラス等の透光性部材から
なる透明基板3上に形成されたEL発光素子4とを透光
層6を挟んで一体に構成してなるものである。
【0014】本実施例におけるイメ−ジセンサ5は、複
数の受光素子2からなるもので、各受光素子2は、絶縁
基板1上にドット分離形状の多数の個別電極7と、この
個別電極7を覆う帯状の光電変換層8と、帯状の共通電
極9とが順次積層されて構成されているものである。E
L発光素子4は、100μm程度の膜厚の透明基板3上
に、透明電極10、第1の絶縁層11、発光層12、第
2の絶縁層13、金属電極14を順次積層して構成され
ているものである。金属電極14には、この光源一体型
イメ−ジセンサの積層方向(図1において紙面上下方
向)において、各受光素子2の位置に対応する部位に、
方形状の光入射窓15が穿設されており、発光層12か
ら発光した光が凹部(詳細は後述)17を介して透明基
板3上に配置された原稿16面へ入射し、この原稿16
で反射されて再び凹部17を通過し、さらに光入射窓1
5を介して前記受光素子2に入力されるようになってい
る。
数の受光素子2からなるもので、各受光素子2は、絶縁
基板1上にドット分離形状の多数の個別電極7と、この
個別電極7を覆う帯状の光電変換層8と、帯状の共通電
極9とが順次積層されて構成されているものである。E
L発光素子4は、100μm程度の膜厚の透明基板3上
に、透明電極10、第1の絶縁層11、発光層12、第
2の絶縁層13、金属電極14を順次積層して構成され
ているものである。金属電極14には、この光源一体型
イメ−ジセンサの積層方向(図1において紙面上下方
向)において、各受光素子2の位置に対応する部位に、
方形状の光入射窓15が穿設されており、発光層12か
ら発光した光が凹部(詳細は後述)17を介して透明基
板3上に配置された原稿16面へ入射し、この原稿16
で反射されて再び凹部17を通過し、さらに光入射窓1
5を介して前記受光素子2に入力されるようになってい
る。
【0015】また、このEL発光素子4が形成されてい
る透明基板3の裏面(図1において原稿16が載置され
る面側)には、略半球状の凹部17が複数形成されてい
る。すなわち、各凹部17は、前述した各受光素子2の
間でその上方向(図1において紙面上方向)に臨まれる
ような位置に、それぞれ配置されているものである(図
2参照)。本実施例においては、透明基板10の原稿1
6載置面側から本イメ−ジセンサをみると、凹部17の
両側(各凹部17の配設方向)には、各光入射窓15の
一部が重なるような配置となっている(図2参照)。そ
して、この凹部17には、空気が充填されている。
る透明基板3の裏面(図1において原稿16が載置され
る面側)には、略半球状の凹部17が複数形成されてい
る。すなわち、各凹部17は、前述した各受光素子2の
間でその上方向(図1において紙面上方向)に臨まれる
ような位置に、それぞれ配置されているものである(図
2参照)。本実施例においては、透明基板10の原稿1
6載置面側から本イメ−ジセンサをみると、凹部17の
両側(各凹部17の配設方向)には、各光入射窓15の
一部が重なるような配置となっている(図2参照)。そ
して、この凹部17には、空気が充填されている。
【0016】次に、上述の光源一体型イメ−ジセンサの
製造プロセスについて説明する。先ず、絶縁基板1上に
蒸着法又はスパッタ法により、クロム(Cr)等からな
る金属膜を着膜し、フォトリソ法により個別電極7を形
成する。次いで、P−CVD法により個別電極7を覆う
帯状のa−Siからなる光電変換層8を形成し、その後
フォトリソ法及びエッチングにより受光素子2をアレイ
状に形成する。
製造プロセスについて説明する。先ず、絶縁基板1上に
蒸着法又はスパッタ法により、クロム(Cr)等からな
る金属膜を着膜し、フォトリソ法により個別電極7を形
成する。次いで、P−CVD法により個別電極7を覆う
帯状のa−Siからなる光電変換層8を形成し、その後
フォトリソ法及びエッチングにより受光素子2をアレイ
状に形成する。
【0017】EL発光素子4は、100μm程度の透明
基板3上に、ITO、In2 O3 、SnO2 等の透明の
導電部材からなる透明電極10、SiO2 、Si3 N
4 、Al2 O3 等の絶縁部材からなる第1の絶縁層1
1、ZnS:Mn(黄橙)、ZnS:Tb,F(緑)、
ZnS:Pr,F(白)等からなる発光層12、第1の
絶縁層11と同様な絶縁部材からなる第2の絶縁層1
3、アルミニウム等の非透光性の導電部材からなる金属
電極14を順次着膜することにより形成すると共に、上
述の金属電極14をフォトリソ法によりエッチングして
光入射窓15を形成する。
基板3上に、ITO、In2 O3 、SnO2 等の透明の
導電部材からなる透明電極10、SiO2 、Si3 N
4 、Al2 O3 等の絶縁部材からなる第1の絶縁層1
1、ZnS:Mn(黄橙)、ZnS:Tb,F(緑)、
ZnS:Pr,F(白)等からなる発光層12、第1の
絶縁層11と同様な絶縁部材からなる第2の絶縁層1
3、アルミニウム等の非透光性の導電部材からなる金属
電極14を順次着膜することにより形成すると共に、上
述の金属電極14をフォトリソ法によりエッチングして
光入射窓15を形成する。
【0018】次に、透明基板3の裏面(図1において原
稿16が載置される面)にレジストパタ−ン又はメタル
マスクを用いて、ウエット又はドライによる等方的エッ
チングにより凹部17を略半球状に形成する。尚、ウエ
ットエッチングを行う際には、フッ酸溶液等を、ドライ
エッチングにはSF6 、CF4 等のガスを用いるのが好
適である。
稿16が載置される面)にレジストパタ−ン又はメタル
マスクを用いて、ウエット又はドライによる等方的エッ
チングにより凹部17を略半球状に形成する。尚、ウエ
ットエッチングを行う際には、フッ酸溶液等を、ドライ
エッチングにはSF6 、CF4 等のガスを用いるのが好
適である。
【0019】最後に、受光素子2が形成された絶縁基板
1と、透明基板3との間に球状スペ−サ(例えば、積水
ファインケミカル(株)製の商品名「ミクロパ−ルS
P」等)を分散させたポリイミド(n=1.75)等を
充填することにより透光層6を形成する。上述した製造
プロセスにおいては、EL発光素子4の形成後に、凹部
17を形成するようにしたが、勿論、凹部17の形成後
にEL発光素子4を形成するようにしても良いものであ
る。
1と、透明基板3との間に球状スペ−サ(例えば、積水
ファインケミカル(株)製の商品名「ミクロパ−ルS
P」等)を分散させたポリイミド(n=1.75)等を
充填することにより透光層6を形成する。上述した製造
プロセスにおいては、EL発光素子4の形成後に、凹部
17を形成するようにしたが、勿論、凹部17の形成後
にEL発光素子4を形成するようにしても良いものであ
る。
【0020】次に、上述の構成における本光源一体型イ
メ−ジセンサの作用について、図3を参照しつつ説明す
る。ここで、図3はこの第1の実施例における光源一体
型イメ−ジセンサの作用を説明するための説明図であ
る。ここでは、EL発光素子4の発光によって射出され
た光の内、例えば、図3に示すように光入射窓15の上
方向(図1において紙面上方向)を横切るようにして凹
部17の比較的周縁部に近い部位に入射してくる光イの
光路について考えることとする。EL発光素子4から射
出された光イは、凹部17の面17aに入射するが、凹
部17には前述したように空気が充填されているため
に、凹部17への入射光はこの凹部17の面17aの入
射点に仮想した法線ロから離反する方向へ屈折して原稿
16に入射する。原稿16に入射した光は、そこで反射
され、再び凹部17の面17aに入射することとなる
が、この場合、原稿16からの反射光は凹部17の面1
7aに垂直に入射するのではないので、透明基板3内へ
進む際に屈折して光路が変化することとなる。すなわ
ち、原稿16からの反射光は、透明基板3に進む際に、
凹部17の面17aにおける入射点に立てた仮想の法線
ハに対してより接近する方向に屈折する結果、光入射窓
15を通過して受光素子2へ向かう光ニとなる。これに
対して、もし凹部17が無い場合、光イは図1において
点線で示されるように屈折されることなく、そのまま進
む結果、本来通過すべき位置にある光入射窓15から脇
へ逸れた方向に進行してしまい、受光素子2へ到達する
光量が減少することとなる。
メ−ジセンサの作用について、図3を参照しつつ説明す
る。ここで、図3はこの第1の実施例における光源一体
型イメ−ジセンサの作用を説明するための説明図であ
る。ここでは、EL発光素子4の発光によって射出され
た光の内、例えば、図3に示すように光入射窓15の上
方向(図1において紙面上方向)を横切るようにして凹
部17の比較的周縁部に近い部位に入射してくる光イの
光路について考えることとする。EL発光素子4から射
出された光イは、凹部17の面17aに入射するが、凹
部17には前述したように空気が充填されているため
に、凹部17への入射光はこの凹部17の面17aの入
射点に仮想した法線ロから離反する方向へ屈折して原稿
16に入射する。原稿16に入射した光は、そこで反射
され、再び凹部17の面17aに入射することとなる
が、この場合、原稿16からの反射光は凹部17の面1
7aに垂直に入射するのではないので、透明基板3内へ
進む際に屈折して光路が変化することとなる。すなわ
ち、原稿16からの反射光は、透明基板3に進む際に、
凹部17の面17aにおける入射点に立てた仮想の法線
ハに対してより接近する方向に屈折する結果、光入射窓
15を通過して受光素子2へ向かう光ニとなる。これに
対して、もし凹部17が無い場合、光イは図1において
点線で示されるように屈折されることなく、そのまま進
む結果、本来通過すべき位置にある光入射窓15から脇
へ逸れた方向に進行してしまい、受光素子2へ到達する
光量が減少することとなる。
【0021】上述した第1の実施例においては、透明基
板2の原稿載置面に複数の凹部17を設け且つこの複数
の凹部17を、本実施例のセンサの積層方向に見た場
合、凹部17の配列方向の端部が光入射窓15の配列方
向の端部と重なるような位置に配置(図2参照)する構
成としたことにより、凹部17を透過する際に屈折され
て、原稿16への入射点が凹部17のない場合に比べて
より光入射窓15側へ寄ったところで反射され、再び凹
部17を通過する際に光入射窓15側へ屈折されるの
で、従来光入射窓15から逸れていた原稿16からの反
射光が光入射窓を介して受光素子2に到達するようにな
り、従来に比して効率よく受光素子2に光を入射させる
ことができ、その分、分解能が向上することとなるもの
である。また、半球状の凹部17は、従来の凸状のマイ
クロレンズを形成する際に比べて、等方性エッチングに
より形成することにより、比較的簡便に球面の精度が得
られるので、従来に比してさらに分解能が向上するもの
である。
板2の原稿載置面に複数の凹部17を設け且つこの複数
の凹部17を、本実施例のセンサの積層方向に見た場
合、凹部17の配列方向の端部が光入射窓15の配列方
向の端部と重なるような位置に配置(図2参照)する構
成としたことにより、凹部17を透過する際に屈折され
て、原稿16への入射点が凹部17のない場合に比べて
より光入射窓15側へ寄ったところで反射され、再び凹
部17を通過する際に光入射窓15側へ屈折されるの
で、従来光入射窓15から逸れていた原稿16からの反
射光が光入射窓を介して受光素子2に到達するようにな
り、従来に比して効率よく受光素子2に光を入射させる
ことができ、その分、分解能が向上することとなるもの
である。また、半球状の凹部17は、従来の凸状のマイ
クロレンズを形成する際に比べて、等方性エッチングに
より形成することにより、比較的簡便に球面の精度が得
られるので、従来に比してさらに分解能が向上するもの
である。
【0022】図4及び図5には第2の実施例が示されて
おり、以下、同図を参照しつつ第2の実施例について説
明する。ここで、図4は図5に示された第2の実施例の
平面図におけるBB線縦断面図、図5はこの第2の実施
例における平面図である。尚、図1において説明した第
1の実施例と同一の構成要素には、同一の符号を付して
その説明を省略し、以下、異なる点を中心に説明する。
この第2の実施例は、先の第1の実施例における凹部1
7の配設位置を、本実施例のイメ−ジセンサを原稿16
の載置側から見た場合に光入射窓15と略重なる位置に
した点及びその凹部17に透光性の部材を充填した点が
先の第1の実施例と異なるものである。すなわち、この
第2の実施例における凹部17は、略半球状に形成され
ている点においては、先の第1の実施例と同一である
が、その位置は、光入射窓15を臨むように設定されて
いる(図5参照)。そして、この凹部17には、透明基
板3を形成するに用いられた部材(例えば、屈折率n=
1.54を有するコ−ニング7059ガラス基板等)よ
り高い屈折率を有する部材(例えば、屈折率=1.73
を有するポリイミド等)を充填してあり、充填部18が
形成されている。
おり、以下、同図を参照しつつ第2の実施例について説
明する。ここで、図4は図5に示された第2の実施例の
平面図におけるBB線縦断面図、図5はこの第2の実施
例における平面図である。尚、図1において説明した第
1の実施例と同一の構成要素には、同一の符号を付して
その説明を省略し、以下、異なる点を中心に説明する。
この第2の実施例は、先の第1の実施例における凹部1
7の配設位置を、本実施例のイメ−ジセンサを原稿16
の載置側から見た場合に光入射窓15と略重なる位置に
した点及びその凹部17に透光性の部材を充填した点が
先の第1の実施例と異なるものである。すなわち、この
第2の実施例における凹部17は、略半球状に形成され
ている点においては、先の第1の実施例と同一である
が、その位置は、光入射窓15を臨むように設定されて
いる(図5参照)。そして、この凹部17には、透明基
板3を形成するに用いられた部材(例えば、屈折率n=
1.54を有するコ−ニング7059ガラス基板等)よ
り高い屈折率を有する部材(例えば、屈折率=1.73
を有するポリイミド等)を充填してあり、充填部18が
形成されている。
【0023】次に、この第2の実施例の光源一体型イメ
−ジセンサの作用について、図6を参照しつつ説明す
る。この第2の実施例においては、特に、光入射窓15
の周辺で金属電極14に遮られるような原稿16からの
反射光を光入射窓15へ集光できる利点があるものであ
る。すなわち、図6に示されたように、金属電極14の
上部方向(図6におてい紙面上方向)に位置する原稿1
6面で垂直に反射された光(図6において点線表示)に
ついて、その光路を考えると、仮に凹部17が無いとす
ると、反射光はそのまま進行して金属電極14に遮ら
れ、受光素子2へ到達することはできない。
−ジセンサの作用について、図6を参照しつつ説明す
る。この第2の実施例においては、特に、光入射窓15
の周辺で金属電極14に遮られるような原稿16からの
反射光を光入射窓15へ集光できる利点があるものであ
る。すなわち、図6に示されたように、金属電極14の
上部方向(図6におてい紙面上方向)に位置する原稿1
6面で垂直に反射された光(図6において点線表示)に
ついて、その光路を考えると、仮に凹部17が無いとす
ると、反射光はそのまま進行して金属電極14に遮ら
れ、受光素子2へ到達することはできない。
【0024】一方、この第2の実施例の凹部17がある
と、原稿16で垂直に反射された反射光は、凹部17通
過の際、屈折率が大の部分から屈折率が小の部分へ抜け
ることとなるので、凹部17から透光層6へ入る際に光
入射窓15の方向へ屈折されることとなる(図6におい
て実線矢印)。その結果、従来、光入射窓15周辺で遮
光されていた光が、この光入射窓15を通って受光素子
2へ到達することとなる。ここで、光入射窓15の上部
方向(図6において紙面上方向)及び光入射窓15周辺
の上部方向に位置する原稿面からの反射光の強度を考え
ると、光入射窓15の上部に位置するEL発光素子4は
発光しないので、この上部に位置する原稿面に入射する
光及び原稿面で反射された光の強度は、光入射窓15の
周辺に位置するEL発光素子4から原稿16に入射する
光及び原稿面で反射された光の強度に比して弱く、ま
た、一般に知られるように反射光の強度は垂直に反射さ
れた光の強度が最も強い。このため、図6のように従
来、光入射窓15の周辺で遮光されていた反射光を光入
射窓15を通過させるように集光することによって、受
光素子2の光度、分解能を向上することとなる。
と、原稿16で垂直に反射された反射光は、凹部17通
過の際、屈折率が大の部分から屈折率が小の部分へ抜け
ることとなるので、凹部17から透光層6へ入る際に光
入射窓15の方向へ屈折されることとなる(図6におい
て実線矢印)。その結果、従来、光入射窓15周辺で遮
光されていた光が、この光入射窓15を通って受光素子
2へ到達することとなる。ここで、光入射窓15の上部
方向(図6において紙面上方向)及び光入射窓15周辺
の上部方向に位置する原稿面からの反射光の強度を考え
ると、光入射窓15の上部に位置するEL発光素子4は
発光しないので、この上部に位置する原稿面に入射する
光及び原稿面で反射された光の強度は、光入射窓15の
周辺に位置するEL発光素子4から原稿16に入射する
光及び原稿面で反射された光の強度に比して弱く、ま
た、一般に知られるように反射光の強度は垂直に反射さ
れた光の強度が最も強い。このため、図6のように従
来、光入射窓15の周辺で遮光されていた反射光を光入
射窓15を通過させるように集光することによって、受
光素子2の光度、分解能を向上することとなる。
【0025】この第2の実施例においては、透明基板と
比べて屈折率の大きな部材を凹部17に充填する構成と
することにより、原稿16からの反射光がこの凹部17
を通過する際の屈折によって、凹部17の下方向に位置
する受光素子2に集光されるようになるので、受光素子
2へ入射されるべき光量が増加し、このため分解能が向
上することとなる。
比べて屈折率の大きな部材を凹部17に充填する構成と
することにより、原稿16からの反射光がこの凹部17
を通過する際の屈折によって、凹部17の下方向に位置
する受光素子2に集光されるようになるので、受光素子
2へ入射されるべき光量が増加し、このため分解能が向
上することとなる。
【0026】図7には、第3の実施例が縦断面図で示さ
れており、以下、同図を参照しつつ第3の実施例につい
て説明する。尚、図1又は図3で説明した第1又は第2
の実施例と同様の構成要素には同一の符号を付してその
説明を省略し、以下の説明は異なる点を中心に説明す
る。この第3の実施例は、前述した第1及び第2の実施
例の光源一体型イメ−ジセンサが、いわゆるモノクロの
イメ−ジセンサであるのに対して、カラ−化されている
点が異なるものである。
れており、以下、同図を参照しつつ第3の実施例につい
て説明する。尚、図1又は図3で説明した第1又は第2
の実施例と同様の構成要素には同一の符号を付してその
説明を省略し、以下の説明は異なる点を中心に説明す
る。この第3の実施例は、前述した第1及び第2の実施
例の光源一体型イメ−ジセンサが、いわゆるモノクロの
イメ−ジセンサであるのに対して、カラ−化されている
点が異なるものである。
【0027】すなわち、凹部17自体は、基本的に図3
で説明したものと、その形状及び位置は同一であるが、
その凹部17に充填される部材として色分解可能で且つ
透明基板3より高い屈折率を有するものが選定されてい
る。本実施例においては、赤(R)、緑(G)、青
(B)の順で凹部17に色分解能を有する部材が充填さ
れており(図7参照)、それぞれ充填部19a,19
b,19cが形成されている。ここで、これら、充填部
19a,19b,19cに充填される高屈折率で色分解
可能な充填材としては、例えば、顔料を分散したポリイ
ミドが好適である。尚、色分解能可能な材料の形成法は
任意であり、透明基板3よりも高屈折率な材料であれ
ば、電着法、色素蒸着法の方法で形成してもよい。尚、
この第3の実施例における作用は、図6で示した第2の
実施例のものと基本的な作用は、同じであるのでここで
の説明は省略する。
で説明したものと、その形状及び位置は同一であるが、
その凹部17に充填される部材として色分解可能で且つ
透明基板3より高い屈折率を有するものが選定されてい
る。本実施例においては、赤(R)、緑(G)、青
(B)の順で凹部17に色分解能を有する部材が充填さ
れており(図7参照)、それぞれ充填部19a,19
b,19cが形成されている。ここで、これら、充填部
19a,19b,19cに充填される高屈折率で色分解
可能な充填材としては、例えば、顔料を分散したポリイ
ミドが好適である。尚、色分解能可能な材料の形成法は
任意であり、透明基板3よりも高屈折率な材料であれ
ば、電着法、色素蒸着法の方法で形成してもよい。尚、
この第3の実施例における作用は、図6で示した第2の
実施例のものと基本的な作用は、同じであるのでここで
の説明は省略する。
【0028】図8には、第4の実施例が縦断面図で示さ
れており、以下、同図を参照しつつ第4の実施例につい
て説明するが、図1、図2、図4、図5及び図7でぞれ
ぞれ説明した第1乃至第3の実施例と同一の構成要素に
ついては同一の符号を付してその説明を省略し、以下、
異なる点を中心に説明する。この第4の実施例は、図1
で示された第1の実施例において帯状に形成され各受光
素子2に共通としていた発光層12を、方形状の個別の
発光層19とし、EL発光素子4aを構成した点がこれ
までの実施例と異なるものである。すなわち、発光層1
9は、方形状に形成されており、光入射窓15と光入射
窓15との間において、その下方向(図8において紙面
下方向)に位置する金属電極14の部位と第2の絶縁層
13を介して対向するように配置されているものであ
る。したがって、この第4の実施例においては、光入射
窓15の上部に位置する発光部材がないので、従来、こ
の光入射窓15の上部に位置する発光部材で生じていた
光の吸収及び反射がなくなり、受光素子2により効率よ
く原稿16からの反射光を集光することができる。
れており、以下、同図を参照しつつ第4の実施例につい
て説明するが、図1、図2、図4、図5及び図7でぞれ
ぞれ説明した第1乃至第3の実施例と同一の構成要素に
ついては同一の符号を付してその説明を省略し、以下、
異なる点を中心に説明する。この第4の実施例は、図1
で示された第1の実施例において帯状に形成され各受光
素子2に共通としていた発光層12を、方形状の個別の
発光層19とし、EL発光素子4aを構成した点がこれ
までの実施例と異なるものである。すなわち、発光層1
9は、方形状に形成されており、光入射窓15と光入射
窓15との間において、その下方向(図8において紙面
下方向)に位置する金属電極14の部位と第2の絶縁層
13を介して対向するように配置されているものであ
る。したがって、この第4の実施例においては、光入射
窓15の上部に位置する発光部材がないので、従来、こ
の光入射窓15の上部に位置する発光部材で生じていた
光の吸収及び反射がなくなり、受光素子2により効率よ
く原稿16からの反射光を集光することができる。
【0029】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、透明基板
の原稿載置面に複数の凹部を設け且つこの複数の凹部
を、光源一体型イメ−ジセンサの積層方向に見た場合、
各受光素子の間に位置するように配置する構成としたこ
とにより、発光素子からの光は凹部を透過する際に屈折
され、原稿への入射点は凹部のない場合に比べてより光
入射窓側へ寄ったところとなり、そこで反射されて再び
凹部を通過する際に光入射窓側へ屈折されるので、従来
光入射窓から逸れていた原稿からの反射光が光入射窓を
介して受光素子に到達するようになり、従来に比して効
率よく受光素子に光を入射させることができ、従来に比
して分解能が向上するという効果を奏するものである。
また、凹部を半球状に形成することは、平面から半球状
のマイクロレンズを突出形成するのに比べ、球面の精度
を上げつつ簡便に行い得ることから、製造容易で且つ分
解能の高い光源一体型イメ−ジセンサを提供することが
できるという効果を奏するものである。また、請求項2
記載の発明によれば、透明基板の原稿載置面に複数の凹
部を設け且つこの複数の凹部を、光源一体型イメ−ジセ
ンサの積層方向に見た場合、各受光素子と略重なる位置
に配置するように構成すると共に凹部には透明基板の屈
折率より大きい屈折率を有する透光性の部材を充填する
ように構成することにより、原稿面から垂直に反射され
た光の内、従来、光入射窓の周辺に到達してここで遮光
されて受光素子へ届かなかった反射光が、凹部を通過す
る際により光入射窓方向へ光路が変えられるので、これ
まで、光入射窓を通過することができなかった反射光が
光入射窓を通過するようになり、そのため、分解能が向
上するという効果を奏するものである。
の原稿載置面に複数の凹部を設け且つこの複数の凹部
を、光源一体型イメ−ジセンサの積層方向に見た場合、
各受光素子の間に位置するように配置する構成としたこ
とにより、発光素子からの光は凹部を透過する際に屈折
され、原稿への入射点は凹部のない場合に比べてより光
入射窓側へ寄ったところとなり、そこで反射されて再び
凹部を通過する際に光入射窓側へ屈折されるので、従来
光入射窓から逸れていた原稿からの反射光が光入射窓を
介して受光素子に到達するようになり、従来に比して効
率よく受光素子に光を入射させることができ、従来に比
して分解能が向上するという効果を奏するものである。
また、凹部を半球状に形成することは、平面から半球状
のマイクロレンズを突出形成するのに比べ、球面の精度
を上げつつ簡便に行い得ることから、製造容易で且つ分
解能の高い光源一体型イメ−ジセンサを提供することが
できるという効果を奏するものである。また、請求項2
記載の発明によれば、透明基板の原稿載置面に複数の凹
部を設け且つこの複数の凹部を、光源一体型イメ−ジセ
ンサの積層方向に見た場合、各受光素子と略重なる位置
に配置するように構成すると共に凹部には透明基板の屈
折率より大きい屈折率を有する透光性の部材を充填する
ように構成することにより、原稿面から垂直に反射され
た光の内、従来、光入射窓の周辺に到達してここで遮光
されて受光素子へ届かなかった反射光が、凹部を通過す
る際により光入射窓方向へ光路が変えられるので、これ
まで、光入射窓を通過することができなかった反射光が
光入射窓を通過するようになり、そのため、分解能が向
上するという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る光源一体型イメ−ジセンサの第
1の実施例を示す縦断面図であり、図2のAA線断面図
である。
1の実施例を示す縦断面図であり、図2のAA線断面図
である。
【図2】 本発明に係る光源一体型イメ−ジセンサの第
1の実施例を示す平面図である。
1の実施例を示す平面図である。
【図3】 第1の実施例における凹部の作用を説明する
ための説明図である。
ための説明図である。
【図4】 本発明に係る光源一体型イメ−ジセンサの第
2の実施例を示す縦断面図であり、図5のBB線断面図
である。
2の実施例を示す縦断面図であり、図5のBB線断面図
である。
【図5】 本発明に係る光源一体型イメ−ジセンサの第
2の実施例の平面図である。
2の実施例の平面図である。
【図6】 第2の実施例における凹部の作用を説明する
ための説明図である。
ための説明図である。
【図7】 第3の実施例を示す縦断面図である。
【図8】 第4の実施例を示す縦断面図である。
【図9】 従来の光源一体型イメ−ジセンサの一例を示
す縦断面図であって、図10のCC線断面図である。
す縦断面図であって、図10のCC線断面図である。
【図10】 従来の光源一体型イメ−ジセンサの一例を
示す平面図である。
示す平面図である。
2…受光素子、 4,4a…EL発光素子、 5…イメ
−ジセンサ、6,…透光層、 11…第1の絶縁層、
13…第2の絶縁層、 14…金属電極、 15…光入
射窓、17…凹部、 18…充填部
−ジセンサ、6,…透光層、 11…第1の絶縁層、
13…第2の絶縁層、 14…金属電極、 15…光入
射窓、17…凹部、 18…充填部
Claims (2)
- 【請求項1】 絶縁基板上に形成された多数の受光素子
と、透明基板上に形成された発光素子であって光を通過
させるべく離散的に多数形成された複数の光入射窓を前
記受光素子との対向面側に有するものとを、前記光入射
窓を介して前記発光素子と前記受光素子とが相対向する
ように配置し、前記発光素子からの光を前記透明基板の
反発光素子側に載置した原稿面に照射させ、その反射光
が前記光入射窓を介して前記受光素子に入射するように
した光源一体型イメ−ジセンサにおいて、前記透明基板
の前記原稿を載置する面で、前記多数の受光素子の間に
対応する位置にそれぞれ略半球状の凹部を形成したこと
を特徴とする光源一体型イメ−ジセンサ。 - 【請求項2】 絶縁基板上に形成された多数の受光素子
と、透明基板上に形成された発光素子であって光を通過
させるべく離散的に多数形成された複数の光入射窓を前
記受光素子との対向面側に有するものとを、前記光入射
窓を介して前記発光素子と前記受光素子とが相対向する
ように配置し、前記発光素子からの光を前記透明基板の
反発光素子側に載置した原稿面に照射させ、その反射光
が前記光入射窓を介して前記受光素子に入射するように
した光源一体型イメ−ジセンサにおいて、前記透明基板
の前記原稿を載置する面で、前記多数の受光素子に対応
する位置にそれぞれ略半球状の凹部を形成すると共に該
凹部に前記透明基板が有する屈折率より大きい屈折率を
有し且つ可視領域の所定の波長域の光を透過させる透光
性部材を充填したことを特徴とする光源一体型イメ−ジ
センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4070109A JPH05236200A (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | 光源一体型イメ−ジセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4070109A JPH05236200A (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | 光源一体型イメ−ジセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05236200A true JPH05236200A (ja) | 1993-09-10 |
Family
ID=13422051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4070109A Pending JPH05236200A (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | 光源一体型イメ−ジセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05236200A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009110452A (ja) * | 2007-10-31 | 2009-05-21 | Hitachi Ltd | 撮像装置、撮像装置の製造方法及び撮像装置を搭載した装置 |
| CN103713448A (zh) * | 2012-10-01 | 2014-04-09 | 精工爱普生株式会社 | 摄像装置以及医疗设备 |
| JP2016137036A (ja) * | 2015-01-27 | 2016-08-04 | セイコーエプソン株式会社 | 情報取得機器 |
-
1992
- 1992-02-21 JP JP4070109A patent/JPH05236200A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009110452A (ja) * | 2007-10-31 | 2009-05-21 | Hitachi Ltd | 撮像装置、撮像装置の製造方法及び撮像装置を搭載した装置 |
| CN103713448A (zh) * | 2012-10-01 | 2014-04-09 | 精工爱普生株式会社 | 摄像装置以及医疗设备 |
| EP2713311A3 (en) * | 2012-10-01 | 2016-11-23 | Seiko Epson Corporation | Imaging apparatus and medical equipment |
| JP2016137036A (ja) * | 2015-01-27 | 2016-08-04 | セイコーエプソン株式会社 | 情報取得機器 |
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