JPH0583471A - イメージセンサおよび情報処理装置 - Google Patents

イメージセンサおよび情報処理装置

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JPH0583471A
JPH0583471A JP3243497A JP24349791A JPH0583471A JP H0583471 A JPH0583471 A JP H0583471A JP 3243497 A JP3243497 A JP 3243497A JP 24349791 A JP24349791 A JP 24349791A JP H0583471 A JPH0583471 A JP H0583471A
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sensor
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光路上にセンサの出力低下の原因となる異物
が侵入することのない信頼性の高いイメージセンサを提
供する。 【構成】 原稿面と光学系の間、および光学系とセンサ
ーとの間に透明部材を装填した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主としてファクシミリ
や複写機などの原稿読取装置に用いられる密着型イメー
ジセンサおよびこれに用いる情報処理装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来の短焦点結像素子アレイを用いる原
稿読取装置には、密着型マルチチップイメージセンサが
採用されている。例えば、図5ないし図10に示すよう
な原稿読取装置では、まず、函体200の上面に、原稿
面に接する透明ガラス板201を取付けるとともに、出
射光212が上記透明ガラス板201の上面に接する原
稿面で反射されるような所定の角度で、LED211が
その基板210上に配列された状態で上記函体200内
に設けられている。また、上記透明ガラス板201の反
射光213を通す光学系209およびこの光学系に対応
して基板19上に設けられた複数のラインセンサ1を函
体200内に具備している。そして、上記光学系には、
例えば、商品名「セルホックレンズアレイ」(日本板硝
子株式会社製)で代表される上述の短焦点結像素子アレ
イが採用されている。
【0003】上記ラインセンサ1は、上記基板19上に
おいて保護膜206で覆われ、金属細線208により1
9上の所望の回路に電気的に接続され、また、上記基板
19は函体に係合した底板205に、ゴム板207を介
して支えられている。なお、上記函体200の両端には
端板203がビス204で装着されている。また、上記
函体200には、例えば、ファクシミリ本体などの外部
における電源,制御信号などの入出力用のコネクタ20
2が設けられている。
【0004】また、19上の214は19上の所望の回
路とコネクタ202を電気的に接続する電極である。
【0005】そして、上記ラインセンサ1は、図11に
示すように、両端に入出力パッド4,5を具え、それぞ
れ、第1番目から第N番目まで一直線状態で基板19上
に配列され、外部からのスタート信号をスタート信号入
力ラインSから第1番目のラインセンサの上記入力パッ
ド4を介してスタート信号を入力し、出力パッド5を介
してエンド信号を出力することで、その配列順序に従っ
て順次作動され、光情報を読取るようにしている。この
場合、上記出力パッド5を介してエンド信号を出力する
際、上記エンド信号を次のラインセンサのスタート信号
として入力パッド4に入力できるようにしている。個々
のラインセンサ1は図12に示すように、受光窓2を1
27μm(200DPIの場合)あるいは63.5μm
(400DPIの場合)のピッチで設けてあり(ここで
DPIはDot per inchの略である)、これ
に並んで、上記基板1A上にはラインセンサの駆動回
路,シフトレジスタ,電源入力パッド,センサ出力パッ
ドなどが配置されるエリア3を用意してある。
【0006】このような密着型マルチチップイメージセ
ンサ(図14中に符号110で示す)は、図13および
図14に示すように、例えば、ファクシミリの原稿読取
位置に固定金具109を介して配設される。ここでは、
ファクシミリ本体100の前縁に原稿挿入口103が設
けてあり、この原稿挿入口103のガイドステージ10
4には平行してスリット105が形成され、該スリット
105には原稿の挿入位置を決めるガイド駒106がス
ライド可能に装置してある。また、上記ファクシミリ本
体100の前部上面にはキーボードパネル101および
オペレーションメッセージの表示部107が配置してあ
り、その直後に原稿取出し口102が設けられている。
【0007】そして、上記原稿挿入口103から挿入し
た原稿118は分離片117を介して給送ローラ108
に至り、そこからプラテンローラ116と上記イメージ
センサ110との間を通り、上記原稿取出し口102に
排出される。
【0008】上記ファクシミリ本体100の後部にはロ
ール状の記録紙114が収納されていて、その端部がプ
ラテンローラ115を介して外部に取出されるようにな
っており、上記プラテンローラ115の位置で、記録ヘ
ッド111により情報の記録がなされる。なお、図中、
符号112はファクシミリのシステムコントロール基板
であり、113は電源ユニットである。
【0009】このような構成では、ラインセンサ1は原
稿読取りの際、第1番目から第N番目まで順次、読取り
動作され、その間、上記ガイド駒106で区切られた原
稿外の読取りデータは上記ファクシミリのシステムコン
トローラで処理され、切り捨てられる。
【0010】ここでは従来例として受光部にマルチチッ
プイメージセンサを使用した場合を示したが、受光部を
アモルファスシリコンなど、他の受光素子としたものも
存在する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、以下のような問題点があった。
【0012】一般に1対1の光学系である短焦点結像素
子アレイは、図15中に符号216によって示すように
焦光され、符号217によって示すように結像する。原
稿の通過面218上の原稿を読取る読取部219は、光
路216,217に従いラインセンサ1の受光窓2に結
像される。
【0013】この時、従来のイメージセンサでは、光路
216および217は中空形となっており、ゴミ,ホコ
リ等の異物が光路内に入り込むことが多い。この場合、
ラインセンサ1の受光窓2に入射する光は、異物の存在
のために、本来の光強度より弱くなる。すなわち、ライ
ンセンサ1の出力信号が小さくなり、いわば本来よりも
黒に近い信号となる。
【0014】ここで、この異物について詳しく説明す
る。
【0015】図15で符号a,b,c,dで示すものが
異物である。異物aは光学系209の光入射面側でカバ
ーガラス201についている。異物bは光学系209の
光入射面側で光学系209についている。異物cは光学
系209の光出射面側で光学系209についている。異
物dは光学系209の光出射面側で保護膜206につい
ている。これら異物a,b,c,dは、すべて光路上に
存在している。ここで符号215は、短焦点結像素子ア
レイ209のレンズ部(光路部)を示すものである。
【0016】上記異物a,b,c,dの内で最も問題と
なる異物は、a,dである。というのは、異物a,dは
光路216,217をほとんどすべて遮光してしまう
が、b,cはあまり遮光しないからである。つまり、ラ
インセンサ1の出力低下に最も影響ある異物は、a,d
である。異物a,dは約50〜100μm径の大きさで
問題となることが知られており、従来例の構造では取り
除くことは極めて難しい。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明では、図15に示
す光路216および217の形成位置に透明な物質を配
置し、異物を光路上に侵入させない構造とすることによ
り解決を図った。
【0018】また、本発明情報処理装置は、そのイメー
ジセンサと、該イメージセンサによる読取り位置に原稿
を保持するための原稿保持手段とを具えたことを特徴と
する。
【0019】
【作用】本発明によれば、光路上にラインセンサの出力
低下の原因となる異物が侵入することのない信頼性の高
いイメージセンサを提供することができる。
【0020】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
【0021】(実施例1)図1は、本発明の第1の実施
例を示している。図中、符号300は短焦点結像素子ア
レイ209の光入射面側、すなわち、アレイ209とカ
バーガラス201との間に配置した透明部材を示すもの
である。透明部材300はカバーガラス201に透明接
着剤(例えば、PHOTO BOND #300(商品
名)サンライズメイセイ株式会社製)などを使用して接
着してある。
【0022】また、図中、符号301は結像素子アレイ
209の光出射面側、すなわち、アレイ209と保護膜
206との間に配置した透明部材を示すものである。こ
の透明部材301は保護膜206にやはり上記の接着剤
を利用して接着してある。この時透明部材300の屈折
率はカバーガラス201と、また、透明部材301の屈
折率は保護膜206とほぼ等しくしておけば、光路長計
算がしやすくなる。
【0023】前記透明部材300,301と結像素子ア
レイ209との間には、わずかに隙間があいてるが、こ
れは原稿面にある読取部219とラインセンサ1の受光
窓2とのピントを合わせるために結像素子アレイ209
を光軸方向にわずかに上下させ調整するためのものであ
る。この隙間は、使用する短焦点結像素子アレイ209
にもよるが、一般的に0.3〜0.5mm程度が好まし
い。
【0024】上記構成によれば、図15に示した最も影
響のある異物a,dが除かれるため、従来例に示したラ
インセンサ1の出力低下などは極めて少なくなる。な
お、透明部材300,301の材料としては、7059
(商品名 コーニング株式会社製)やポリカーボネイト
などが考えられる。
【0025】(実施例2)図2は、本発明の第2の実施
例を示してある。この第2の実施例は、透明部材にレン
ズ機能をもたせたことを特徴としている。レンズ機能を
もたせた透明部材302,303は、第1の実施例と同
様の透明部材を使用しており、接着方法も第1の実施例
と同じである。
【0026】(実施例3)図3に示すように本実施例の
透明部材304および305は、材料として透明シリコ
ーン樹脂を使用したことを特徴としている。透明部材と
して透明シリコーン樹脂のようなやわらかい樹脂を使用
した場合、透明シリコーン樹脂は弾性に富んでおり、第
1の実施例に示したピント調整を行っても、透明部材3
04,305は結像素子アレイ209に追従する。従っ
て、第1の実施例に示したピント調整用の隙間を作る必
要がなくなる。その結果、従来例の図15で示した異物
a,b,c,dがすべて光路内に入り込まなくなるとい
う利点がある。
【0027】図4はセンサ1を構成する受光素子に関連
した電気回路の構成例を示す。
【0028】ここで、PSは読取りの1画素に対応した
バイポーラトランジスタ、SW1 はエミッタを基準電圧
源VESに接続しリセットを行うためのスイッチ手段とし
てのNMOSトランジスタ、SW2 はベースを基準電圧
源VBBに接続してリセットを行うためのスイッチ手段と
してのPMOSトランジスタ、SW3 は信号電荷転送用
のスイッチ手段としてのNMOSトランジスタ、CTは
信号電圧の生成される容量負荷である。
【0029】かかる構成において、まずリセット動作時
には、PMOSトランジスタSW2のゲートに負のパル
ス電圧が印加されてベースが電圧VBBにクランプされ
る。
【0030】次に、NMOSトランジスタSW1 のゲー
トに正のパルス電圧が印加されてエミッタが電圧源VES
に接続され、ベース・エミッタ間に電流が流れて、ベー
スに残留する光生成キャリアが消滅する。
【0031】次に、蓄積動作時には、NMOSトランジ
スタSW1 ,SW3 ともオフ状態となり、エミッタ,ベ
ースともに浮遊状態とされ、蓄積動作が開始される。
【0032】また、読出動作時には、NMOSトランジ
スタSW3 のゲートに正のパルス電圧が印加されてオン
し、エミッタと容量CTとが接続されて信号電圧が容量
CTに読出される。
【0033】なお、このようなイメージセンサの基本的
構成は、発明者大見および田中に付与された米国特許第
4,686,554号明細書等に、容量負荷を含む出力
回路にバイポーラ・トランジスタのエミッタが接続され
た電荷蓄積型の高感度,低ノズルの光電変換装置とし
て、記載されている。
【0034】なお、上記本発明のイメージセンサは、図
13,図14に示すようなファクシミリ等の情報処理装
置に問題なく適用できることは、明らかである。
【0035】本発明の情報処理装置に用いられる記録手
段としては、例えば米国特許4723129号明細書、
同第4740796号明細書にその代表的な構成や原理
が開示されているものが好ましい。この方式は、液体
(インク)が保持されているシートや液路に対応して配
置されている電気熱変換体に、記録情報に対応していて
各沸騰を越える急速な温度上昇を与える少なくとも一つ
の駆動信号を印加することによって、電気熱変換体に熱
エネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸
騰させて、結果的にこの駆動信号に一対一で対応し液体
(インク)内の気泡を形成できるので有効である。この
気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体(イン
ク)を吐出させて、少なくとも一つの滴を形成する。
【0036】さらに、記録ヘッドとしては、記録装置が
記録できる最大記録媒体の幅に対応した長さを有するフ
ルラインタイプの記録ヘッドを用いることができ、その
形態は、上述した明細書に開示されているような複数記
録ヘッドの組み合わせによってその長さを満たす構成
や、一体的に形成された一個の記録ヘッドとしての構成
のいずれでも良い。
【0037】加えて、記録ヘッドとしてはシリアルタイ
プのものでもよく、その形態は、装置本体に固定された
もの、あるいは装置本体に装着されることで装置本体と
の電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能に
なる交換自在のチップタイプのもの、あるいは記録ヘッ
ド自体にインクタンクが一体的に設けられたカートリッ
ジタイプのものを用いた場合にも本発明は有効である。
【0038】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明は、原稿
面(またはカバーガラス)と短焦点結像素子アレイの間
およびランセンサと短焦点結像素子アレイの間に透明部
材を配置したことを特徴とする。従って、本発明によれ
ば、光路上に、ラインセンサの出力低下の原因となる異
物が、侵入することのないイメージセンサを実現するこ
とが可能である。
【0039】なお、本発明の実施例では、ラインセンサ
を複数使用したマルチチップイメージセンサを例として
使用したが、例えば、アモルファスシリコンを用いたセ
ンサを使用してもまったく問題はない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示すもので、イメージ
センサの断面構成図である。
【図2】本発明の第2の実施例を示すもので、イメージ
センサの断面構成図である。
【図3】本発明の第3の実施例を示すもので、イメージ
センサの断面構成図である。
【図4】その構成に対して適用可能なセンサに関連した
電気回路の構成例を示す回路図である。
【図5】従来のイメージセンサの外形斜視図である。
【図6】従来のイメージセンサのセンサ部斜視図であ
る。
【図7】図6のC−C線に沿う縦断面構成図である。
【図8】従来のイメージセンサの発光部(LED)を有
する基板の斜視図である。
【図9】従来のイメージセンサの(図5のB−B線に沿
う)縦断面構成図である。
【図10】従来のイメージセンサの一部断面視した斜視
図である。
【図11】従来のイメージセンサのセンサ部の入出力パ
ッドの接続図である。
【図12】従来のイメージセンサのセンサ部の平面構成
図である。
【図13】イメージセンサを内蔵するファクシミリの斜
視図である。
【図14】図13のD−D線に沿う断面構成図である。
【図15】従来のイメージセンサの縦断面構成図であ
る。
【符号の説明】
209 短照明結像素子アレイ 300,301 透明部材 302,303 レンズ付き透明部材 304,305 透明シリコーン樹脂 PS バイポーラトランジスタ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光電変換を行うためのセンサと、該セン
    サに原稿面の像を結像するための光学系とを有するイメ
    ージセンサにおいて、 前記光学系とセンサとの間、および前記光学系と原稿面
    との間に透明部材を配置したことを特徴とするイメージ
    センサ。
  2. 【請求項2】 前記透明部材がレンズ機能を有すること
    を特徴とする請求項1に記載のイメージセンサ。
  3. 【請求項3】 前記透明部材が弾力性を有する透明シリ
    コン樹脂から構成されていることを特徴とする請求項1
    に記載のイメージセンサ。
  4. 【請求項4】 前記センサは読取りの1画素に対応した
    バイポーラトランジスタを有し、該バイポーラトランジ
    スタのエミッタに容量負荷を含む出力回路が設けられて
    おり、光電変換された信号が前記容量負荷における電圧
    として読出されることを特徴とする請求項1ないし3の
    いずれかの項に記載のイメージセンサ。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかの項に記載
    のイメージセンサと、 該イメージセンサによる読取り位置に原稿を保持するた
    めの原稿保持手段とを具えたことを特徴とする情報処理
    装置。
  6. 【請求項6】 熱エネルギを利用してインクを吐出する
    ことにより記録を行う記録ヘッドをさらに具えたことを
    特徴とする請求項5に記載の情報処理装置。
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