JPH0697409A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 発光素子と密着型イメ−ジセンサとを一体化
した画像読取装置において、一画素が読み取る原稿の領
域からの反射光が当該画素以外の画素に入射することな
く、イメ−ジセンサの分解能（ＭＴＦ）の向上を図る。 【構成】 第１の基板１０上に形成された受光素子１０
０と、第２の基板上に形成された発光素子２００とを透
光層３００を挟んで相対向するように配置し、前記発光
素子２００からの光を前記第２の基板２０の反発光素子
側に配置した原稿４００面に照射させ、その反射光が前
記受光素子１００に入射するようにした画像読取装置に
おいて、前記第２の基板２０より屈折率の小さい媒体で
前記透光層３００を形成したので、前記第２の基板２０
と透光層３００との屈折率の比できまる臨界角以上の入
射角で透光層３００に入射しようとする原稿４００から
の反射光は、透光層３００の上面で全反射し、受光素子
１００側に入射することがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はファクシミリやスキャナ
等に用いられる画像読取装置に係り、特に画像読取装置
の読み取り部を構成するイメ−ジセンサの分解能を向上
させるための構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ファクシミリやスキャナ等に使用
される密着型の画像読取装置は、蛍光灯光源と、原稿幅
長を有するイメ−ジセンサと、原稿からの反射光をイメ
−ジセンサに結像させる等倍光学系とから成り、原稿か
らの濃度に応じた反射光による光信号を電気信号として
直線状に配置されたイメ−ジセンサの受光素子アレイに
電気的走査によって蓄積し、この電気信号を時系列的に
出力して画像信号を得るものである。この画像読取装置
によれば、縮小光学系を用いる方式に比較して装置の小
型化を図ることができるが、等倍光学系としてロッドレ
ンズアレイ等を使用するので装置の小型化に限度がある
という欠点があった。

【０００３】そこで、光源としてＥＬ発光素子を用い、
ＥＬ発光素子と密着型イメ−ジセンサとを一体化した超
小型の画像読取装置が提案されている。この画像読取装
置は、例えば図３に示すように、基板１０上に形成され
た受光素子１００と、基板２０上に形成されたＥＬ発光
素子２００とを、透光層３０を挟んで相対向するように
配置して構成される。前記受光素子１００は、一列にア
レイ状に並べられた複数の光電変換素子としての画素１
０１から成る。ＥＬ発光素子２００から発光した光は、
基板２０の反発光素子側に配置した原稿４００面を照射
し、その反射光５００が受光素子１００の画素１０１に
入射するように構成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような画像読取装置によれば、基板２０と透光層３０と
を同じ材質の部材（例えばガラス基板）で形成していた
ので、両者の屈折率が同じになり次のような問題点があ
った。すなわち、原稿４００からの反射光が前記受光素
子１００側に入射する際、受光素子１００の画素１０１
ａに着目すると、反射光５００及び反射光６００が画素
１０１ａに入射する。反射光５００は画素１０１ａが読
み取る原稿の領域Ａからの反射光であるが、反射光６０
０は領域Ａ以外からの反射光である。従って、画素１０
１ａには、読み取るべき原稿の領域Ａ以外の反射光６０
０を含んだ光の総光量に対して電荷が蓄積されるので、
画素１０１ａから出力される電気信号には不要な光によ
るものを含むこととなり、受光素子１００の分解能（Ｍ
ＴＦ）の低下をまねいてしまう。

【０００５】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、発光素子と密着型イメ−ジセンサとを一体化した画
像読取装置において、一画素が読み取る原稿の領域から
の反射光が当該画素以外の画素に入射することなく、イ
メ−ジセンサの分解能（ＭＴＦ）の向上を図る画像読取
装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
決するため本発明の画像読取装置は、第１の基板上に形
成された受光素子と、第２の基板上に形成された発光素
子とを透光層を挟んで相対向するように配置し、前記発
光素子からの光を前記第２の基板の反発光素子側に配置
した原稿面に照射させ、その反射光が前記受光素子に入
射するようにした画像読取装置において、前記第２の基
板より屈折率の小さい媒体で前記透光層を形成したこと
を特徴としている。

【０００７】

【作用】本発明によれば、原稿と受光素子との間に存在
する第２の基板に比較して屈折率が小さい媒体で透光層
を形成したので、原稿面で反射した反射光は光学的に密
な媒質から疎な媒質へ入射する。従って、前記第２の基
板と透光層との屈折率の比できまる臨界角以上の入射角
で透光層に入射しようとする原稿からの反射光は、透光
層の上面で全反射し、受光素子側に入射することがな
い。

【０００８】

【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。図１及び図２は、本発明の実施例に係る画
像読取装置を示し、第３図に示した従来例と同一の構成
をとる部分については同一符号を付している。この画像
読取装置は、絶縁基板１０に形成した受光素子１００
と、透光性の絶縁基板２０上に形成したＥＬ発光素子２
００とで、透光層３００を挟んで構成されている。受光
素子１００は、方形状の画素部１１ａと引き出し部１１
ｂを有する複数の個別電極（クロムパタ−ン）１１と帯
状の共通電極（ＩＴＯ）１３とで光導電層（ａ−Ｓｉ）
１２を挟持し、画素部１１ａ，光導電層１２，共通電極
１３が重なり合う部分が光電変換素子となるサンドイッ
チ構造のセンサ画素１０１を形成している。

【０００９】ＥＬ発光素子２００は、ＺｎＳ：Ｍｎ等か
ら成る発光層２３を、Ｙ₂Ｏ₃ ，Ｓｉ₃Ｎ₄ ，ＢａＴｉＯ
₃ 等から成る絶縁層２２，２４で挾持し、更にこれらを
ＩＴＯ，Ｉｎ₂Ｏ₃ ，ＳｎＯ₂ 等から成る共通電極２１
とアルミニウム等の金属から成る不透明な金属電極２５
とで挟持して構成される。金属電極２５には、発光層２
３から発光した光が原稿４００を照射し、その反射光が
前記受光素子１００に入射するように、受光素子１００
の各画素部１１ａ上にこの画素部１１ａより面積が小さ
い方形状の光入射窓２６が開口形成されている。

【００１０】また、受光素子１００の分解能（ＭＴＦ）
は、金属電極２５の光入射窓２６の面積が一定範囲内で
あれば、金属電極２５の光入射窓２６と原稿４００間の
距離（絶縁基板２０の厚さ）及び、受光素子１００と個
別電極２５の光入射窓２６間の距離（透光層３００の厚
さ）に大きく依存する。従って、ＥＬ発光素子２００と
受光素子１００との距離を確保するスペ−サとして透光
層３００を介在させる。この透光層３００は、透光性の
ガラス基板や膜厚の厚い透光性接着剤で構成し、かつこ
の屈折率を絶縁基板２０の屈折率より小さい媒体で形成
している。

【００１１】具体的な例としては、屈折率が１．５程度
のガラス基板［日本電気硝子製 ＢＬＣ（屈折率１．４
９３），コ−ニング製 １７３３（屈折率１．５１
５），ショット製 Ｄ２６３（屈折率１．５２５），Ｈ
ＯＹＡ製 ＮＡ４５（屈折率１．５３３）等］を絶縁基
板２０として使用し、屈折率が１．４程度のシリコン系
の樹脂（ト−レシリコン製ＪＣＲ６１２５）を透光層３
００を構成する透光性接着剤として使用する。

【００１２】また、屈折率が１．４程度のガラス基板
（ＦＫ５４）を透光層とし、そのガラス基板の上下面に
塗布される薄膜の透光性接着剤を介してＥＬ発光素子及
び受光素子に接着する構造であってもよい。この場合の
透光性接着剤は、前記ガラス板が透過光層３００の役目
をするので、特に屈折率の小さいものを使用する必要は
ない。また、屈折率の小さい光学薄膜たとえばＭｇＦ₂
（ｎ＝１．３８）等をＥＬ発光素子の金属膜上に着膜し
てもよい。更に、低屈折率のものとして受光素子直上部
のみ接着剤を存在させず空気層（屈折率ｎが略１．００
に等しい）とすることでより一層の効果が得られる。

【００１３】次に上述の画像読取装置の製造方法につい
て説明する。この画像読取装置は、受光素子１００，Ｅ
Ｌ発光素子２００をそれぞれ別に作製し、最後にこれら
を接合して形成する。すなわち、ガラス，セラミック等
で形成された絶縁基板１０上に受光素子１００を形成す
る。受光素子１００は、絶縁基板１０上にクロムを着膜
しフォトリソ法によりパタ−ニングして複数の個別電極
１１を形成し、この個別電極１１を覆うようにアモルフ
ァスシリコンを着膜して帯状の光導電層１２を形成し、
この光導電層１２上に酸化インジウム・スズを着膜して
帯状の共通電極１３を形成して成る。

【００１４】５０μｍの膜厚を有するガラス板等で形成
した透光性の絶縁基板２０上に、ＩＴＯ，Ｉｎ₂Ｏ₃ ，
ＳｎＯ₂ 等をスパッタ法等で着膜して透明電極２１を形
成し、透明電極２１上にＹ₂Ｏ₃ ，Ｓｉ₃Ｎ₄ ，ＢａＴｉ
Ｏ₃ 等を着膜して絶縁層２２を形成し、絶縁層２２上に
スパッタ法等でＺｎＳ：Ｍｎ等を着膜して帯状の発光層
２３を形成し、再度前記同様の絶縁層２４を形成し、絶
縁層２４上にアルミニウム等の金属を蒸着し、フォトリ
ソ法によりパタ−ニングして光入射窓２６を有する金属
電極２５を形成してＥＬ発光素子２００を作製する。受
光素子１００を形成した絶縁基板１０とＥＬ発光素子２
００を形成した絶縁基板２０との間に、絶縁基板２０よ
り屈折率の小さい接着剤を５０μｍの膜厚になるように
塗布して透光層３００を構成し、画素１１ａと光入射窓
２６とが相対応するように接合する。

【００１５】以上のような画像読取装置において、ＥＬ
発光素子発光のための駆動信号を金属電極２５と透明電
極２１との間に与えれば、これらの両電極で挟まれた部
分の発光層２３が発光し、光入射窓２６の直上部分の発
光層２３は発光しない。発光層２３から上方に放射され
る光は原稿４００を照射し、その反射光が光入射窓２６
から各画素１０１に入射する。この際、上記した実施例
のように、絶縁基板２０より屈折率の小さい媒体で透光
層３００を形成し、絶縁基板２０（屈折率ｎ₁）を透光
層３００（屈折率ｎ₂ ）に対して光学的に密（ｎ₁ ＞ｎ
₂ ）に構成すれば、反射光６００の透光層３００に対す
る入射角φ（反射光と境界面の法線との角度）が臨界角
（ｓｉｎ^-1 ｎ₂／ｎ₁）以上で透光層３００に入射しよ
うとする光は透光層３００中に入ることができず境界面
で全部反射する。

【００１６】また、入射角φが臨界角より若干小さい反
射光７００についても、画素１０１ａから遠ざかる方向
へ透光層３００で屈折し、画素１０１ａに入射すること
を防止している。また、たとえこの反射光７００が屈折
により他の画素１０１に入射するようになっても、屈折
により透光層３００内での光路長が長くなるので、各画
素１０１に与える光量（光の強度）は弱くなり大きな影
響を与えることがない。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、原稿面で反射した反射
光が光学的に密な媒質から疎な媒質へ入射するように構
成したので、媒質同士の屈折率の比できまる臨界角以上
で透光層に入射しようとする反射光を、透光層の上面で
全反射させ、受光素子側に入射するのを防止し、一画素
が読み取るべき原稿の領域からの反射光のみが前記画素
に入射し、イメ−ジセンサの分解能（ＭＴＦ）の向上を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例にかかる画像読取装置の断
面説明図である。

【図２】 図１の画像読取装置の平面説明図である。

【図３】 従来の受光素子，発光素子一体型の画像読取
装置の断面説明図である。

【符号の説明】 １０…絶縁基板、 ２０…絶縁基板、 １００…受光素
子、 ２００…ＥＬ発光素子、 ３００…透光層、 ４
００…原稿

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の基板上に形成された受光素子と、
   第２の基板上に形成された発光素子とを透光層を挟んで
   相対向するように配置し、前記発光素子からの光を前記
   第２の基板の反発光素子側に配置した原稿面に照射さ
   せ、その反射光が前記受光素子に入射するようにした画
   像読取装置において、前記第２の基板より屈折率の小さ
   い媒体で前記透光層を形成したことを特徴とする画像読
   取装置。