JPH0983736A - 光量検出部材およびこの光量検出部材を搭載した画像入力装置 - Google Patents
光量検出部材およびこの光量検出部材を搭載した画像入力装置Info
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- JPH0983736A JPH0983736A JP7241701A JP24170195A JPH0983736A JP H0983736 A JPH0983736 A JP H0983736A JP 7241701 A JP7241701 A JP 7241701A JP 24170195 A JP24170195 A JP 24170195A JP H0983736 A JPH0983736 A JP H0983736A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】迷光や像歪みが生じないカラー用の光量検出部
材。CCDパッケージの封止用光学ガラスを不要として
も、CCDの受光部が塵や埃などにより汚染されないよ
うにして、さらに光学調整をおこなった一個の製品化し
た電子部品(光量検出部材)を提供する。 【解決手段】光学レンズ22と、レンズ固定用筐体21
と、受光部を露出した状態のカラー用CCD25と、回
路基板23とから成るとともに、カラー用CCD25の
受光部上に被覆膜29を被覆し、光学レンズ22とレン
ズ固定用筐体21と回路基板23とにより密閉空間24
を形成し、密閉空間24を光学レンズ22を通して受光
部に結像せしめるように寸法設定した光量検出部材2
0。
材。CCDパッケージの封止用光学ガラスを不要として
も、CCDの受光部が塵や埃などにより汚染されないよ
うにして、さらに光学調整をおこなった一個の製品化し
た電子部品(光量検出部材)を提供する。 【解決手段】光学レンズ22と、レンズ固定用筐体21
と、受光部を露出した状態のカラー用CCD25と、回
路基板23とから成るとともに、カラー用CCD25の
受光部上に被覆膜29を被覆し、光学レンズ22とレン
ズ固定用筐体21と回路基板23とにより密閉空間24
を形成し、密閉空間24を光学レンズ22を通して受光
部に結像せしめるように寸法設定した光量検出部材2
0。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はコンピュータ、カラ
ースキャナ、バーコードリーダ、OCR用スキャナ、フ
ァクシミリ、携帯端末、デジタルコピー機、製版機なら
びにエリアCCDを用いた放送用テレビカメラ、8mm
ビデオ、電子スチルカメラなどに用いられる光量検出部
材およびこの光量検出部材を搭載した画像入力装置に関
するものである。
ースキャナ、バーコードリーダ、OCR用スキャナ、フ
ァクシミリ、携帯端末、デジタルコピー機、製版機なら
びにエリアCCDを用いた放送用テレビカメラ、8mm
ビデオ、電子スチルカメラなどに用いられる光量検出部
材およびこの光量検出部材を搭載した画像入力装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、通信技術の進展は著しく、そのた
めの各種情報伝達または情報収集のデバイスが開発され
ている。そして、携帯端末用に使用するデバイスであれ
ば、小型化が市場のニーズとなっている。
めの各種情報伝達または情報収集のデバイスが開発され
ている。そして、携帯端末用に使用するデバイスであれ
ば、小型化が市場のニーズとなっている。
【0003】上記デバイス(画像入力装置)として、画
像情報を検知するためのイメージセンサがあり、CCD
方式とCIS方式(密着型イメージセンサ)との2種類
に区分される。CCD方式であれば、CIS方式と比べ
て5mm以上の焦点深度(焦点位置からのずれに対する
認識の許容特性)が得られるので、この程度の焦点深度
により携帯端末用デバイスとして使用した場合に実用性
が高まるという特長がある。
像情報を検知するためのイメージセンサがあり、CCD
方式とCIS方式(密着型イメージセンサ)との2種類
に区分される。CCD方式であれば、CIS方式と比べ
て5mm以上の焦点深度(焦点位置からのずれに対する
認識の許容特性)が得られるので、この程度の焦点深度
により携帯端末用デバイスとして使用した場合に実用性
が高まるという特長がある。
【0004】上記CCD方式デバイスは、CCDパッケ
ージ内にCCDチップを設けて、封止ガラスでもってC
CDチップを封止したものを使用する構成であるが、他
方、本発明者はCCDパッケージを使用しないCCD方
式デバイスを提案した(特願平7−161910号参
照)。
ージ内にCCDチップを設けて、封止ガラスでもってC
CDチップを封止したものを使用する構成であるが、他
方、本発明者はCCDパッケージを使用しないCCD方
式デバイスを提案した(特願平7−161910号参
照)。
【0005】図7は上記提案のCCD方式デバイスの要
部である光量検出部材1の断面図である。この光量検出
部材1によれば、おおむね円錐形状のレンズ固定用筐体
2の円筒体内部に光学レンズ3を固定し、光学レンズ3
と対向する部位に回路基板4を固定し、これら光学レン
ズ3と筐体2と回路基板4とにより密閉空間5を形成
し、さらに回路基板4の上に受光部を露出した状態(ベ
アチップ状)のCCD6を固定し、その各電極をボンデ
ィングワイヤーでもって回路基板4へ導通させている。
また、7は回路基板4に対する補強板、8は回路基板4
と補強板6とを筐体2に固定するためのネジ、9はコネ
クタである。
部である光量検出部材1の断面図である。この光量検出
部材1によれば、おおむね円錐形状のレンズ固定用筐体
2の円筒体内部に光学レンズ3を固定し、光学レンズ3
と対向する部位に回路基板4を固定し、これら光学レン
ズ3と筐体2と回路基板4とにより密閉空間5を形成
し、さらに回路基板4の上に受光部を露出した状態(ベ
アチップ状)のCCD6を固定し、その各電極をボンデ
ィングワイヤーでもって回路基板4へ導通させている。
また、7は回路基板4に対する補強板、8は回路基板4
と補強板6とを筐体2に固定するためのネジ、9はコネ
クタである。
【0006】上記構成の光量検出部材1においては、光
学レンズ3と筐体2と回路基板4とにより密閉空間5を
形成し、その密閉空間5を光学レンズ3を通してCCD
6の受光部に集光せしめるように寸法設定した構成にし
ているので、その受光部が塵や埃などにより汚染されな
くなり、さらに受光部と光学レンズ3との間を筐体2で
もって光学調整をおこなった一個の製品化した部品が得
られた。しかも、CCDパッケージを不要とすること
で、その分、寸法や空間が狭くなり、これによって小型
化が達成できた。
学レンズ3と筐体2と回路基板4とにより密閉空間5を
形成し、その密閉空間5を光学レンズ3を通してCCD
6の受光部に集光せしめるように寸法設定した構成にし
ているので、その受光部が塵や埃などにより汚染されな
くなり、さらに受光部と光学レンズ3との間を筐体2で
もって光学調整をおこなった一個の製品化した部品が得
られた。しかも、CCDパッケージを不要とすること
で、その分、寸法や空間が狭くなり、これによって小型
化が達成できた。
【0007】他方、CCDパッケージを使用したデバイ
ス、特にCCD方式のカラー画像入力装置についても多
くの構成が提案されているが(たとえば特開平7−74
899号参照)、その基本的な原理を図8により説明す
る。
ス、特にCCD方式のカラー画像入力装置についても多
くの構成が提案されているが(たとえば特開平7−74
899号参照)、その基本的な原理を図8により説明す
る。
【0008】同図のカラー画像入力装置10によれば、
回路基板11上にCCDパッケージ12を配置し、この
CCDパッケージ12内にCCDチップ13を設けて、
封止ガラス14でもってCCDチップ13を封止してい
る。15は原稿、16は光学レンズである。
回路基板11上にCCDパッケージ12を配置し、この
CCDパッケージ12内にCCDチップ13を設けて、
封止ガラス14でもってCCDチップ13を封止してい
る。15は原稿、16は光学レンズである。
【0009】また、17は赤外カットフィルタであっ
て、輝度が高く、可視光領域400〜700nmにて光
強度Iが連続的であるような、発光波長分布のキセノン
ランプ(アーク光源)を用いて、高速および高密度の読
み取るができるようにしているが、その反面、赤外域に
強い輝線スペクトルがあるために、図9に示すような赤
外カットフィルタ17を配することで、その輝線スペク
トルを除くようにしている。
て、輝度が高く、可視光領域400〜700nmにて光
強度Iが連続的であるような、発光波長分布のキセノン
ランプ(アーク光源)を用いて、高速および高密度の読
み取るができるようにしているが、その反面、赤外域に
強い輝線スペクトルがあるために、図9に示すような赤
外カットフィルタ17を配することで、その輝線スペク
トルを除くようにしている。
【0010】すなわち、赤外カットフィルタ17を用い
ないで、赤外域成分がCCDチップ13の受光部に入射
すると、その非受光部に設けられたFETやトランジス
タ、アナログスイッチ、シフトレジスタにも光照射さ
れ、これらがリークしてMTFが劣化したり、誤動作す
るという問題点があり、さらに受光部においてもMTF
や色分解が著しく低下するという問題点があった。した
がって図9の赤外カットフィルタ17を使用すること
で、その赤外域成分を除くようにしているが、同図によ
れば、無アルカリガラス(#7059)などから成る基
板18の上にSiO2 膜とMgF2 膜とが交互に積層さ
れて成る多層膜19をスパッタリングにより形成した構
成である。
ないで、赤外域成分がCCDチップ13の受光部に入射
すると、その非受光部に設けられたFETやトランジス
タ、アナログスイッチ、シフトレジスタにも光照射さ
れ、これらがリークしてMTFが劣化したり、誤動作す
るという問題点があり、さらに受光部においてもMTF
や色分解が著しく低下するという問題点があった。した
がって図9の赤外カットフィルタ17を使用すること
で、その赤外域成分を除くようにしているが、同図によ
れば、無アルカリガラス(#7059)などから成る基
板18の上にSiO2 膜とMgF2 膜とが交互に積層さ
れて成る多層膜19をスパッタリングにより形成した構
成である。
【0011】かくして上記カラー画像入力装置10によ
れば、原稿15の反射光は光学レンズ16と赤外カット
フィルタ17を通して、さらに封止ガラス14も通して
CCDチップ13の受光部に集光するようになってい
る。
れば、原稿15の反射光は光学レンズ16と赤外カット
フィルタ17を通して、さらに封止ガラス14も通して
CCDチップ13の受光部に集光するようになってい
る。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成のカラー画像入力装置10においては、赤外カットフ
ィルタ17の基板18の表面には光の波長λに対してλ
/20程度となるような高い面精度が要求され、その面
精度よりも劣化すると赤外カットフィルタ17自体にレ
ンズ効果が生じて、像に歪みができるという問題点があ
る。
成のカラー画像入力装置10においては、赤外カットフ
ィルタ17の基板18の表面には光の波長λに対してλ
/20程度となるような高い面精度が要求され、その面
精度よりも劣化すると赤外カットフィルタ17自体にレ
ンズ効果が生じて、像に歪みができるという問題点があ
る。
【0013】また、赤外カットフィルタ17の多層膜1
9をスパッタリングにより形成することから、必然的に
コスト増をまねいている。したがって、低コスト化をね
らって基板18の面積を狭くすると、これに伴って上記
のレンズ効果が増大傾向になって、迷光や像歪みが生じ
るという問題点がある。
9をスパッタリングにより形成することから、必然的に
コスト増をまねいている。したがって、低コスト化をね
らって基板18の面積を狭くすると、これに伴って上記
のレンズ効果が増大傾向になって、迷光や像歪みが生じ
るという問題点がある。
【0014】さらに光学レンズ16に付着した埃や塵な
どによって色ムラが生じたり、赤外カットフィルタ17
とCCDチップ13との間隔が大きくなるので、赤外カ
ットフィルタ17に起因して複屈折や異常分散が生じた
り、封止ガラス14によって色ムラや迷光が発生すると
いう問題点もある。
どによって色ムラが生じたり、赤外カットフィルタ17
とCCDチップ13との間隔が大きくなるので、赤外カ
ットフィルタ17に起因して複屈折や異常分散が生じた
り、封止ガラス14によって色ムラや迷光が発生すると
いう問題点もある。
【0015】また、本発明者が提案したCCDパッケー
ジを使用しないCCD方式デバイス(図7の光量検出部
材1)をカラー画像入力装置として用いる場合、前記赤
外カットフィルタを密閉空間5に設けようとして、CC
D6上に配すると、赤外カットフィルタ自体の基板ガラ
スのチッピングゴミに起因して、読み取りエラーが発生
するという問題点がある。その上、CCD6の直上に赤
外カットフィルタを配すると、結像位置に近いために、
像歪みが生じやすくなるという問題点もある。
ジを使用しないCCD方式デバイス(図7の光量検出部
材1)をカラー画像入力装置として用いる場合、前記赤
外カットフィルタを密閉空間5に設けようとして、CC
D6上に配すると、赤外カットフィルタ自体の基板ガラ
スのチッピングゴミに起因して、読み取りエラーが発生
するという問題点がある。その上、CCD6の直上に赤
外カットフィルタを配すると、結像位置に近いために、
像歪みが生じやすくなるという問題点もある。
【0016】したがって、本発明の目的は迷光や像歪み
が生じないカラー用の光量検出部材を提供することにあ
る。
が生じないカラー用の光量検出部材を提供することにあ
る。
【0017】また、本発明の他の目的は光学レンズやC
CDからなる光量検出部材を市場ルートにのるような一
個の部品となして、しかも、これらの光学調整をあらか
じめ完了した光量検出部材を提供することにある。
CDからなる光量検出部材を市場ルートにのるような一
個の部品となして、しかも、これらの光学調整をあらか
じめ完了した光量検出部材を提供することにある。
【0018】本発明のさらに他の目的は、簡単かつ容易
な作業によって光学調整および寸法設定をおこない、し
かも、光学特性を高めた高性能かつ低コストのカラー用
画像入力装置を提供することにある。
な作業によって光学調整および寸法設定をおこない、し
かも、光学特性を高めた高性能かつ低コストのカラー用
画像入力装置を提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明の光量検出部材
は、光学レンズと、光学レンズを固定するレンズ固定用
筐体と、受光部を露出した状態のカラー用CCDと、カ
ラー用CCDを搭載する回路基板とから成るとともに、
上記カラー用CCDの受光部上に赤外域の光を吸収する
シロキサンポリマー乃至シリカのポリマー樹脂を被覆
し、上記光学レンズとレンズ固定用筐体と回路基板とに
より密閉空間を形成し、密閉空間を上記光学レンズを通
して受光部に結像せしめるように寸法設定したことを特
徴とする。
は、光学レンズと、光学レンズを固定するレンズ固定用
筐体と、受光部を露出した状態のカラー用CCDと、カ
ラー用CCDを搭載する回路基板とから成るとともに、
上記カラー用CCDの受光部上に赤外域の光を吸収する
シロキサンポリマー乃至シリカのポリマー樹脂を被覆
し、上記光学レンズとレンズ固定用筐体と回路基板とに
より密閉空間を形成し、密閉空間を上記光学レンズを通
して受光部に結像せしめるように寸法設定したことを特
徴とする。
【0020】また、本発明の画像入力装置は、原稿を搭
載するための透明基板を配設してなる筐体に、アーク放
電する光源およびミラーならびに上記本発明の光量検出
部材が配されており、光源により透明基板を通して原稿
を光照射し、その反射光をミラーによって反射させて上
記光量検出部材に入射せしめたことを特徴とする。
載するための透明基板を配設してなる筐体に、アーク放
電する光源およびミラーならびに上記本発明の光量検出
部材が配されており、光源により透明基板を通して原稿
を光照射し、その反射光をミラーによって反射させて上
記光量検出部材に入射せしめたことを特徴とする。
【0021】
【発明の実施の形態】光量検出部材 図1は本発明の光量検出部材20の断面図であり、図2
は受光部を露出した状態のCCDの平面図であり、図3
はCCDの受光部の断面図である。また、図4は光量検
出部材20を用いた場合の光学系の図である。
は受光部を露出した状態のCCDの平面図であり、図3
はCCDの受光部の断面図である。また、図4は光量検
出部材20を用いた場合の光学系の図である。
【0022】図1の光量検出部材20によれば、21は
ガラスフィラー入りのABSアロイ、PPS、PPE、
ポリーボネートからなるおおむね円錐形状のレンズ固定
用筐体であり、その円筒体内部に3組の光学レンズ22
(L1、L2、L3)を固定している。光学レンズL1
は色収差補正レンズ、光学レンズL2は結像レンズ、光
学レンズL3はディストーション補正レンズである。そ
して、光学レンズL3と対向する部位に厚み8mmの回
路基板23を固定し、これによって光学レンズL3と筐
体21と回路基板23とにより密閉空間24を形成し、
さらに回路基板23の上に受光部を露出した状態(ベア
チップ状)のCCD25を固定し、その各電極をボンデ
ィングワイヤーでもって回路基板23へ導通させてい
る。また、26は回路基板23に対するアルミニウム板
からなる補強板、27は回路基板23と補強板26とを
筐体21に固定するためのネジ、28はコネクタであ
る。そして、CCD25の受光部上に赤外域の光を吸収
するシロキサンポリマー乃至シリカのポリマー樹脂の被
覆膜29を設けている。このポリマー樹脂はシロキサン
ポリマーもしくはシリカの間で、硬化重合度が異なるだ
けで基本分子構造は同じである。
ガラスフィラー入りのABSアロイ、PPS、PPE、
ポリーボネートからなるおおむね円錐形状のレンズ固定
用筐体であり、その円筒体内部に3組の光学レンズ22
(L1、L2、L3)を固定している。光学レンズL1
は色収差補正レンズ、光学レンズL2は結像レンズ、光
学レンズL3はディストーション補正レンズである。そ
して、光学レンズL3と対向する部位に厚み8mmの回
路基板23を固定し、これによって光学レンズL3と筐
体21と回路基板23とにより密閉空間24を形成し、
さらに回路基板23の上に受光部を露出した状態(ベア
チップ状)のCCD25を固定し、その各電極をボンデ
ィングワイヤーでもって回路基板23へ導通させてい
る。また、26は回路基板23に対するアルミニウム板
からなる補強板、27は回路基板23と補強板26とを
筐体21に固定するためのネジ、28はコネクタであ
る。そして、CCD25の受光部上に赤外域の光を吸収
するシロキサンポリマー乃至シリカのポリマー樹脂の被
覆膜29を設けている。このポリマー樹脂はシロキサン
ポリマーもしくはシリカの間で、硬化重合度が異なるだ
けで基本分子構造は同じである。
【0023】図2のCCD25において、30は多数個
の受光素子(CCDベアチップ)が配列された受光部、
31は各受光素子と金線でもってワイヤボンデイングす
るためのボンデイングパッド、32は位置決め用穴、3
3は位置決め用マーカ、34は10ピンコネクタ、35
はノイズ対策用タンタルである。
の受光素子(CCDベアチップ)が配列された受光部、
31は各受光素子と金線でもってワイヤボンデイングす
るためのボンデイングパッド、32は位置決め用穴、3
3は位置決め用マーカ、34は10ピンコネクタ、35
はノイズ対策用タンタルである。
【0024】また図3のCCD25は、オンチップカラ
ーフィルター付の3ラインタイプであって、赤(R)、
緑(G)、青(B)の各受光素子が3列となるように配
列された断面を示している。36は光電変換部、37は
転送ゲートである。
ーフィルター付の3ラインタイプであって、赤(R)、
緑(G)、青(B)の各受光素子が3列となるように配
列された断面を示している。36は光電変換部、37は
転送ゲートである。
【0025】次に上記光量検出部材20を(1)〜
(5)の工程順で製作する方法を述べる。 (1)回路基板23には一方もしくは両方の主面に金メ
ッキをしたものを使用し、その基板厚みが2mm以下の
場合には補強板26を使用する。防塵対策上、スルーホ
ールはレジストなどで密閉する。もし、補強板26を使
用した場合には、それにノイズ対策上、アースするのが
よい。
(5)の工程順で製作する方法を述べる。 (1)回路基板23には一方もしくは両方の主面に金メ
ッキをしたものを使用し、その基板厚みが2mm以下の
場合には補強板26を使用する。防塵対策上、スルーホ
ールはレジストなどで密閉する。もし、補強板26を使
用した場合には、それにノイズ対策上、アースするのが
よい。
【0026】(2)次いで回路基板23に設けた位置決
め用マーカ33でもって、あるいは位置決め用穴32で
もって位置を自動認識しながら、CCD25を回路基板
23上に配置する。本発明者の実験によれば、認識誤差
は±5μm以下、実装誤差は±5μm以下であった。
め用マーカ33でもって、あるいは位置決め用穴32で
もって位置を自動認識しながら、CCD25を回路基板
23上に配置する。本発明者の実験によれば、認識誤差
は±5μm以下、実装誤差は±5μm以下であった。
【0027】(3)CCD25を回路基板23上に実装
する。この実装にはIC用の接着材を用いて、それを介
して固定する。本発明者の実験によれば、接着材硬化時
のCCD25の移動による実装ずれは±2μm以下にで
きた。
する。この実装にはIC用の接着材を用いて、それを介
して固定する。本発明者の実験によれば、接着材硬化時
のCCD25の移動による実装ずれは±2μm以下にで
きた。
【0028】(4)CCD25上に下記■)〜■)の順
で赤外域の光を吸収するシロキサンポリマー乃至シリカ
のポリマー樹脂の被覆膜29を100μm以下の厚み
で、さらに2〜5μmの厚みにまで塗布形成する。
で赤外域の光を吸収するシロキサンポリマー乃至シリカ
のポリマー樹脂の被覆膜29を100μm以下の厚み
で、さらに2〜5μmの厚みにまで塗布形成する。
【0029】■)化1で示すシロキサンポリマー主剤の
溶液に溶媒であるnヘプタンを50〜80%の比率にな
るように混合し、さらにマイクロクラスター状のNiS
O4 もしくはCuSO4 の錯塩(そのほか同様の鉄族錯
塩や有機塩でもよい)の固溶体を0.1〜10%の割合
で混合する。
溶液に溶媒であるnヘプタンを50〜80%の比率にな
るように混合し、さらにマイクロクラスター状のNiS
O4 もしくはCuSO4 の錯塩(そのほか同様の鉄族錯
塩や有機塩でもよい)の固溶体を0.1〜10%の割合
で混合する。
【0030】
【化1】
【0031】■)上記混合溶液をスピンナーを用いて、
1000rpmの回転速度で15秒間、次いで400r
pmの回転速度で60秒間塗布し、これによって膜厚が
5μm±0.5μmの塗布膜が形成される。
1000rpmの回転速度で15秒間、次いで400r
pmの回転速度で60秒間塗布し、これによって膜厚が
5μm±0.5μmの塗布膜が形成される。
【0032】■)上記塗布膜を200℃の温度で30分
間、次いで300℃の温度で30分間、いずれも窒素ガ
スの雰囲気中で加熱処理し、これによって化2にて示す
化学構成のシリカからなる被覆膜29を形成した。な
お、被覆膜29には上記マイクロクラスター状のNiS
O4 もしくはCuSO4 の錯塩が、そのままで存在して
いる。
間、次いで300℃の温度で30分間、いずれも窒素ガ
スの雰囲気中で加熱処理し、これによって化2にて示す
化学構成のシリカからなる被覆膜29を形成した。な
お、被覆膜29には上記マイクロクラスター状のNiS
O4 もしくはCuSO4 の錯塩が、そのままで存在して
いる。
【0033】
【化2】
【0034】上記被覆膜29に存在するNiSO4 やC
uSO4 の錯塩は、赤外域の光の振動をフォノンに変換
する好適な分子軌道(振動モード)を備えているため
に、その光エネルギーが分子振動エネルギーに変換さ
れ、そして、拡散されることにより赤外域の光が吸収さ
れる。
uSO4 の錯塩は、赤外域の光の振動をフォノンに変換
する好適な分子軌道(振動モード)を備えているため
に、その光エネルギーが分子振動エネルギーに変換さ
れ、そして、拡散されることにより赤外域の光が吸収さ
れる。
【0035】(5)精密射出成形により作製されたポリ
カーボネート、ザイロンまたは金属などからなる筐体2
1には、その成形に当たって、各光学レンズL1、L
2、L3を配設する位置をすでに決定することができる
ので、このような筐体21にプラスチックの光学レンズ
22を超音波溶着する。ただし、ガラスの光学レンズ2
2を使用する場合には圧入して固定する。
カーボネート、ザイロンまたは金属などからなる筐体2
1には、その成形に当たって、各光学レンズL1、L
2、L3を配設する位置をすでに決定することができる
ので、このような筐体21にプラスチックの光学レンズ
22を超音波溶着する。ただし、ガラスの光学レンズ2
2を使用する場合には圧入して固定する。
【0036】かくして上記光量検出部材20において
は、光学レンズL3と筐体14と回路基板23とにより
密閉空間24を形成し、しかも、図4の光学系(A4サ
イズ、600DPIカラースキャナ)にしたがって筐体
21内に各光学レンズL1、L2、L3を所定の位置に
配し、それら密閉空間24と各光学レンズL1、L2、
L3の間隔を光学レンズ22を通して受光部30に集光
せしめるように寸法設定した構成にしているので、受光
部30が塵や埃などにより汚染されなくなり、さらに受
光部30と光学レンズ22との間を筐体21でもって光
学調整をおこなった一個の製品化した部品となる。しか
も、CCDパッケージを不要とすることで、その分、寸
法や空間が狭くなり、これによって小型化および低コス
ト化が達成できる。
は、光学レンズL3と筐体14と回路基板23とにより
密閉空間24を形成し、しかも、図4の光学系(A4サ
イズ、600DPIカラースキャナ)にしたがって筐体
21内に各光学レンズL1、L2、L3を所定の位置に
配し、それら密閉空間24と各光学レンズL1、L2、
L3の間隔を光学レンズ22を通して受光部30に集光
せしめるように寸法設定した構成にしているので、受光
部30が塵や埃などにより汚染されなくなり、さらに受
光部30と光学レンズ22との間を筐体21でもって光
学調整をおこなった一個の製品化した部品となる。しか
も、CCDパッケージを不要とすることで、その分、寸
法や空間が狭くなり、これによって小型化および低コス
ト化が達成できる。
【0037】また光量検出部材20においては、前記の
赤外カットフィルタ17を使用しないので、レンズ効果
が生じなく、これによって迷光が生じなくなり、像に歪
みができなきなった。その上、赤外カットフィルタ17
の多層膜19をスパッタリングにより形成することに代
えて、塗布と加熱に組合せによって、コストが低減でき
た。
赤外カットフィルタ17を使用しないので、レンズ効果
が生じなく、これによって迷光が生じなくなり、像に歪
みができなきなった。その上、赤外カットフィルタ17
の多層膜19をスパッタリングにより形成することに代
えて、塗布と加熱に組合せによって、コストが低減でき
た。
【0038】さらにまた、本実施形態においては、塗布
膜を5μm±0.5μmの変動幅でもって設けているの
で、曲率半径が大変に大きくなり、これによってレンズ
効果が生じなくなり、その結果、迷光が生じなくなり、
像に歪みができなきなった。
膜を5μm±0.5μmの変動幅でもって設けているの
で、曲率半径が大変に大きくなり、これによってレンズ
効果が生じなくなり、その結果、迷光が生じなくなり、
像に歪みができなきなった。
【0039】画像入力装置 図5は図4の光学系にもとづいた本発明画像入力装置と
しての原稿読み取り装置の断面図である。同図の原稿読
み取り装置38によれば、原稿15を搭載する透明基板
39を配設してなる筐体40の内部に、アーク放電する
光源である、たとえばキセノンランプ(アーク光源)か
らなる光源41とミラー42、43とを設け、外側に光
量検出部材20を配して、光源41により透明基板39
を通して原稿15を光照射し、その反射光路をミラー4
2、43によって屈折して光量検出部材20に入射せし
めた構成である。
しての原稿読み取り装置の断面図である。同図の原稿読
み取り装置38によれば、原稿15を搭載する透明基板
39を配設してなる筐体40の内部に、アーク放電する
光源である、たとえばキセノンランプ(アーク光源)か
らなる光源41とミラー42、43とを設け、外側に光
量検出部材20を配して、光源41により透明基板39
を通して原稿15を光照射し、その反射光路をミラー4
2、43によって屈折して光量検出部材20に入射せし
めた構成である。
【0040】上記原稿読み取り装置38においては、光
学調整済の光量検出部材20に適合するように光源41
とミラー42、43を光学調整および寸法設定すればよ
く、その結果、簡単かつ容易な作業によって光学調整を
おこなうことができた。
学調整済の光量検出部材20に適合するように光源41
とミラー42、43を光学調整および寸法設定すればよ
く、その結果、簡単かつ容易な作業によって光学調整を
おこなうことができた。
【0041】
(例1)光量検出部材20を前述した通りに製作したと
ころ、CCD25の画素間ピッチが14μmであり、受
光素子(画素)が2048個であって、B4サイズの原
稿を読み取る場合に(受光部30の長尺寸法は14μm
×2048=28.6mmとなる)、九州松下電器
(株)製のダイマウンタ(商品No.D/M−520
0)を用いて認識実装したところ、図2のCCD25に
示すような認識部位Zに対する方向X、方向Yおよび角
度θのそれぞれの誤差ΔZ、ΔX、ΔY、Δθは下記の
とおりであった。
ころ、CCD25の画素間ピッチが14μmであり、受
光素子(画素)が2048個であって、B4サイズの原
稿を読み取る場合に(受光部30の長尺寸法は14μm
×2048=28.6mmとなる)、九州松下電器
(株)製のダイマウンタ(商品No.D/M−520
0)を用いて認識実装したところ、図2のCCD25に
示すような認識部位Zに対する方向X、方向Yおよび角
度θのそれぞれの誤差ΔZ、ΔX、ΔY、Δθは下記の
とおりであった。
【0042】ΔX=5μm ΔY=5μm ΔZ=10μm Δθ=tan-1(ΔY/X)=0.005/28.6=0.0100° ちなみに、CCDパッケージ内にCCDチップを設け
て、封止ガラスでもってCCDチップを封止したものを
使用する従来のCCD方式デバイス(原稿読み取り装
置)においては、ΔX=800μm、ΔY=500μ
m、ΔZ=300μm、Δθ=tan-1(ΔY/X)=
0.5/28.6=1.00157°であった。
て、封止ガラスでもってCCDチップを封止したものを
使用する従来のCCD方式デバイス(原稿読み取り装
置)においては、ΔX=800μm、ΔY=500μ
m、ΔZ=300μm、Δθ=tan-1(ΔY/X)=
0.5/28.6=1.00157°であった。
【0043】(例2)前記原稿読み取り装置38につい
て、4lp/mmの白黒原稿をスキャンした際のMTF
は、読み取り中心部で最大80%となり、読み取り周辺
部で最小50%となった。さらに焦点深度10mm、読
み取り信号の暗出力のピーク差は3mV、1026階
調、0.1msec/lineという優れた特性が得ら
れた。そして、この原稿読み取り装置38の組立スピー
ドも、従来のCCD方式デバイス(原稿読み取り装置)
と比べて約2/3程度にまで減少することができた。さ
らにまた、光量検出部材20として、A4タイプの60
0DPIフルカラーのスキャナー用のもの、あるいはA
3タイプの400DPIデジタルコピー機用のものなど
も、同様に優れた評価結果が得られた。
て、4lp/mmの白黒原稿をスキャンした際のMTF
は、読み取り中心部で最大80%となり、読み取り周辺
部で最小50%となった。さらに焦点深度10mm、読
み取り信号の暗出力のピーク差は3mV、1026階
調、0.1msec/lineという優れた特性が得ら
れた。そして、この原稿読み取り装置38の組立スピー
ドも、従来のCCD方式デバイス(原稿読み取り装置)
と比べて約2/3程度にまで減少することができた。さ
らにまた、光量検出部材20として、A4タイプの60
0DPIフルカラーのスキャナー用のもの、あるいはA
3タイプの400DPIデジタルコピー機用のものなど
も、同様に優れた評価結果が得られた。
【0044】(例3)光量検出部材20に設けた被覆膜
29について、前記キセノンランプ(アーク光源)から
なる光源41に対する分光強度分布I(λ)を測定した
ところ、図6に示すような結果が得られた。
29について、前記キセノンランプ(アーク光源)から
なる光源41に対する分光強度分布I(λ)を測定した
ところ、図6に示すような結果が得られた。
【0045】Aは光源41の発光強度分布I(λ)であ
り、Bは被覆膜29の通過後の発光強度分布I(λ)で
ある。なお、可視光強度でもって100%をノーマライ
ズして作図している。
り、Bは被覆膜29の通過後の発光強度分布I(λ)で
ある。なお、可視光強度でもって100%をノーマライ
ズして作図している。
【0046】同図より明らかなとおり、被覆膜29の通
過によって、輝線スペクトル線が除去されている。そし
て、可視光領域でも約5%の強度低下が認められるが、
均一に吸収されているので、優れた分光強度特性であ
る。
過によって、輝線スペクトル線が除去されている。そし
て、可視光領域でも約5%の強度低下が認められるが、
均一に吸収されているので、優れた分光強度特性であ
る。
【0047】(例4)光量検出部材20について、特性
を測定したところ、600dpiにおけるMTF(解像
力):65%、VWAVE(白出力平均):1.5V、ディ
ストーション:−0.5%であって、しかも、色分解/
色再現性および信頼性は極めて良好であった。
を測定したところ、600dpiにおけるMTF(解像
力):65%、VWAVE(白出力平均):1.5V、ディ
ストーション:−0.5%であって、しかも、色分解/
色再現性および信頼性は極めて良好であった。
【0048】これに対して、図7の光量検出部材1の密
閉空間5に赤外カットフィルタを設けた構成において
は、画像分解能であるMTF(Modulation Transfer Fun
ction):55%、VWAVE(白出力平均):1.3V、デ
ィストーション:−0.8%であって、しかも、色分解
/色再現性および信頼性ともに劣化していた。
閉空間5に赤外カットフィルタを設けた構成において
は、画像分解能であるMTF(Modulation Transfer Fun
ction):55%、VWAVE(白出力平均):1.3V、デ
ィストーション:−0.8%であって、しかも、色分解
/色再現性および信頼性ともに劣化していた。
【0049】上記各種測定や評価については、MTFは
USAFテストターゲットを使用し、RGB各波長にて
実測しており、VWAVEは0.D値が0.3以上の白色原
稿を読み取った場合の出力平均値であり、さらにディス
トーションは24(lp/mm)の印字のモアレ縞より
算出して求めた。また、色分解/色再現性は画像電子学
会No.11.21を使用して、相対値比較し、そし
て、信頼性はTCT、THBなどの各種加速試験を実施
して評価した。
USAFテストターゲットを使用し、RGB各波長にて
実測しており、VWAVEは0.D値が0.3以上の白色原
稿を読み取った場合の出力平均値であり、さらにディス
トーションは24(lp/mm)の印字のモアレ縞より
算出して求めた。また、色分解/色再現性は画像電子学
会No.11.21を使用して、相対値比較し、そし
て、信頼性はTCT、THBなどの各種加速試験を実施
して評価した。
【0050】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、
種々の変更、改良などをしても何ら差し支えない。
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、
種々の変更、改良などをしても何ら差し支えない。
【0051】
【発明の効果】以上の通り、本発明の光量検出部材によ
れば、赤外カットフィルタを使用しないので、レンズ効
果が生じなく、これによって迷光が生じなくなり、像に
歪みができなきなく、低コストであるとともに、高信頼
性かつ高品質の光量検出部材が提供できた。さらにカラ
ー用CCD上にSi−SiO2 の多層膜を被覆した場合
であれば、SiO2 が3.42という高屈折率であるこ
とから、反射防止層としての効果もある。
れば、赤外カットフィルタを使用しないので、レンズ効
果が生じなく、これによって迷光が生じなくなり、像に
歪みができなきなく、低コストであるとともに、高信頼
性かつ高品質の光量検出部材が提供できた。さらにカラ
ー用CCD上にSi−SiO2 の多層膜を被覆した場合
であれば、SiO2 が3.42という高屈折率であるこ
とから、反射防止層としての効果もある。
【0052】また、本発明の光量検出部材によれば、C
CDパッケージの封止用光学ガラスを不要としても、C
CDの受光部が塵や埃などにより汚染されないようにし
て、さらにCCDの受光部と光学レンズとの間を筐体で
もって光学調整をおこなう構成にしており、これによっ
て一個の製品化した電子部品となり、その結果、本発明
の汎用性のある光量検出部材に対応して、各種形状の画
像入力装置に使用することができる。
CDパッケージの封止用光学ガラスを不要としても、C
CDの受光部が塵や埃などにより汚染されないようにし
て、さらにCCDの受光部と光学レンズとの間を筐体で
もって光学調整をおこなう構成にしており、これによっ
て一個の製品化した電子部品となり、その結果、本発明
の汎用性のある光量検出部材に対応して、各種形状の画
像入力装置に使用することができる。
【0053】本発明の画像入力装置においては、本発明
のすでに光学調整した光量検出部材を配した構成であっ
て、従来のように複雑な調整機構ならびに多数個の調整
ネジおよび治具を必要とするものでなくなり、さらに熟
練した技術も要しなくなり、その結果、簡単かつ容易な
作業によって光学調整をおこなうことができ、低コスト
の画像入力装置が提供できる。
のすでに光学調整した光量検出部材を配した構成であっ
て、従来のように複雑な調整機構ならびに多数個の調整
ネジおよび治具を必要とするものでなくなり、さらに熟
練した技術も要しなくなり、その結果、簡単かつ容易な
作業によって光学調整をおこなうことができ、低コスト
の画像入力装置が提供できる。
【0054】さらにまた、本発明においては、CCDパ
ッケージ封止用ガラスを使用しなくなるので、光学特性
を高めた高性能かつ高信頼性の光量検出部材および画像
入力装置が提供できる。その上、携帯端末用デバイスな
どの市場の小型化ニーズに応じて、さらに小型化を達成
した画像入力装置が提供できる。
ッケージ封止用ガラスを使用しなくなるので、光学特性
を高めた高性能かつ高信頼性の光量検出部材および画像
入力装置が提供できる。その上、携帯端末用デバイスな
どの市場の小型化ニーズに応じて、さらに小型化を達成
した画像入力装置が提供できる。
【0055】したがって、本発明の画像入力装置を用い
たコンピュータ、カラースキャナ、バーコードリーダ、
OCR用スキャナ、ファクシミリ、携帯端末、デジタル
コピー機、製版機、ならびにエリアCCDを用いた放送
用テレビカメラ、8mmビデオ、電子スチルカメラなど
では、低コスト、小型化および高い信頼性という利点が
得られる。
たコンピュータ、カラースキャナ、バーコードリーダ、
OCR用スキャナ、ファクシミリ、携帯端末、デジタル
コピー機、製版機、ならびにエリアCCDを用いた放送
用テレビカメラ、8mmビデオ、電子スチルカメラなど
では、低コスト、小型化および高い信頼性という利点が
得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光量検出部材の断面図である。
【図2】CCDの平面図である。
【図3】CCDの断面図である。
【図4】本発明の光量検出部材を使用した場合の光学系
をあらわす概略図である。
をあらわす概略図である。
【図5】本発明の画像入力装置の断面図である。
【図6】CCD上に塗布形成した被覆膜の光透過率の分
布図である。
布図である。
【図7】すでに提案された光量検出部材の断面図であ
る。
る。
【図8】従来の原稿読み取り装置(画像入力装置)の光
学系をあらわす概略図である。
学系をあらわす概略図である。
【図9】赤外カットフィルタの概略構成を示す断面図で
ある。
ある。
15 原稿 17 赤外カットフィルタ 20 光量検出部材 21 レンズ固定用筐体 22 光学レンズ 23 回路基板 24 密閉空間 25 CCD 29 被覆膜 38 原稿読み取り装置 39 透明基板 40 筐体 41 光源 42、43 ミラー
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 5/335 H01L 27/14 D
Claims (2)
- 【請求項1】 光学レンズと、該光学レンズを固定する
レンズ固定用筐体と、受光部を露出した状態のカラー用
CCDと、該カラー用CCDを搭載する回路基板とから
成るとともに、上記カラー用CCDの受光部上に赤外域
の光を吸収するシロキサンポリマー乃至シリカのポリマ
ー樹脂を被覆し、上記光学レンズとレンズ固定用筐体と
回路基板とにより密閉空間を形成し、該密閉空間を上記
光学レンズを通して受光部に結像せしめるように寸法設
定したことを特徴とする光量検出部材。 - 【請求項2】 原稿を搭載するための透明基板を配設し
てなる筐体に、アーク放電する光源およびミラーならび
に請求項1の光量検出部材が配され、光源により透明基
板を通して原稿を光照射し、その反射光をミラーによっ
て反射させて上記光量検出部材に入射せしめたことを特
徴とする画像入力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7241701A JPH0983736A (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | 光量検出部材およびこの光量検出部材を搭載した画像入力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7241701A JPH0983736A (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | 光量検出部材およびこの光量検出部材を搭載した画像入力装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0983736A true JPH0983736A (ja) | 1997-03-28 |
Family
ID=17078251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7241701A Pending JPH0983736A (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | 光量検出部材およびこの光量検出部材を搭載した画像入力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0983736A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002015119A1 (de) * | 2000-08-15 | 2002-02-21 | Gavitec Ag | Vorrichtung mit einer decodiereinheit zur decodierung von optischen codes und verwendung einer derartigen vorrichtung zum lesen von optischen codes sowie verwendung einer farbkamera zum lesen von optischen codes |
| US7030926B2 (en) | 2000-06-22 | 2006-04-18 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Image pick-up apparatus and portable telephone utilizing the same |
| JP2006216657A (ja) * | 2005-02-02 | 2006-08-17 | Fuji Film Microdevices Co Ltd | 固体撮像装置及び光学モジュール |
| JP2008245244A (ja) * | 2007-02-26 | 2008-10-09 | Sony Corp | 撮像素子パッケージ、撮像素子モジュールおよびレンズ鏡筒並びに撮像装置 |
| JP2010041218A (ja) * | 2008-08-01 | 2010-02-18 | Sony Corp | 撮像素子ユニット、撮像素子モジュールおよびレンズ鏡筒並びに撮像装置 |
| US8913308B2 (en) | 2012-08-03 | 2014-12-16 | Nec Accesstechnica, Ltd. | Light collecting member, and optical module and image reading device having the light collecting member |
-
1995
- 1995-09-20 JP JP7241701A patent/JPH0983736A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7030926B2 (en) | 2000-06-22 | 2006-04-18 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Image pick-up apparatus and portable telephone utilizing the same |
| WO2002015119A1 (de) * | 2000-08-15 | 2002-02-21 | Gavitec Ag | Vorrichtung mit einer decodiereinheit zur decodierung von optischen codes und verwendung einer derartigen vorrichtung zum lesen von optischen codes sowie verwendung einer farbkamera zum lesen von optischen codes |
| JP2006216657A (ja) * | 2005-02-02 | 2006-08-17 | Fuji Film Microdevices Co Ltd | 固体撮像装置及び光学モジュール |
| JP2008245244A (ja) * | 2007-02-26 | 2008-10-09 | Sony Corp | 撮像素子パッケージ、撮像素子モジュールおよびレンズ鏡筒並びに撮像装置 |
| US7860390B2 (en) | 2007-02-26 | 2010-12-28 | Sony Corporation | Imaging element package, imaging element module and lens barrel, and image capturing apparatus |
| JP2010041218A (ja) * | 2008-08-01 | 2010-02-18 | Sony Corp | 撮像素子ユニット、撮像素子モジュールおよびレンズ鏡筒並びに撮像装置 |
| US8913308B2 (en) | 2012-08-03 | 2014-12-16 | Nec Accesstechnica, Ltd. | Light collecting member, and optical module and image reading device having the light collecting member |
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