JPS63280564A

JPS63280564A - イメ−ジセンサ

Info

Publication number: JPS63280564A
Application number: JP11478087A
Authority: JP
Inventors: Kazu Tomoyose; 友寄　壱; Masashi Fuse; 布施　雅志
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1987-05-13
Filing date: 1987-05-13
Publication date: 1988-11-17

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、用紙等の種々の媒体に形成されている画像を
検出して画像信号を得るイメージセンサに関する。

〔従来の技術〕

まず、この種のイメージセンサの従来のものを第３図に
より説明する。

従来のイメージセンサ１は、用紙２に対向する自己集束
型ロッドレンズアレイ３と、この自己集束型ロッドレン
ズアレイ３の上方に電荷結合型受光素子チップ（以下、
ＣＯＤチップという）４を設けて形成されている。自己
集束型口ッドレンズアレイ３は用紙２の上面に形成され
ている画像からの反射光を上方へ通過させるとともに、
ＣＣＤデツプ４の下面部に設【ノられた受光部５に結像
させる。ＣＣＤデツプ４は受光部５で光を検出し、内蔵
した信号処理回路６で所定の信号処理を行なって画像信
号を作り出し、この画像信号を基板７を通して外部へ送
出するように形成されている。

また、自己集束型ロッドレンズ７レイ３とＣＣＤデツプ
４とは、用紙２に対して一体的に相対移動自在とされ、
かつ相互間は、用紙２上の画像をＣＣＤデツプ４の受光
部５に鮮明に結像するために自己集束型ロッドレンズア
レイ３をＣＣＤデツプ４および用紙２間で移動自在とと
して焦点調整できるようにされている。

この従来のイメージセンサ１によれば、自己集束型ロッ
ドレンズアレイ３の焦点調整を正確に行ないながら、例
えば、用紙２を第３図矢印へ方向に定速移動させて、用
紙２上に形成されている画像全体を順に検出し、画像信
号を作り出して行く。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前述した従来のイメージセンサ１は、光
の透過効率が約３％と低い自己集束型ロッドレンズアレ
イ３を使用しているため、光の伝達効率が悪く、用紙２
を照らす光源も大容量のものが必要であった。また、自
己集束型ロッドレンズアレイ３によって用紙２上の画像
をＣＣＤデツプ４の受光部５に結像させるためには、自
己集束型ロッドレンズアレイ３を用紙２およびＣＣＤデ
ツプ４からそれぞれある所定の距離だけ離間させなけれ
ばならず、画像検出に大きな空間を必要とするとともに
、イメージセンサ１の全体構成が大きくなってしまう。

また、自己集束型ロッドレンズアレイ３とＣＣＤデツプ
４との相対距離調整を自在としたり、ＣＣＤデツプ４か
らの画像信号を外部へ送出する基板７を特別に設けたり
しなければならず、全体構造が複雑となり、部品点数も
多くなり、コストも高くなるという問題点があった。

更に、自己集束型ロッドレンズアレイ３の焦点深度は１
００μ程度と狭いものであり、極めて精度の高い焦点調
整が必要であった。

本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、全体
を一体的にしてコンパクトに形成することができ、焦点
深度の調整が不要であり、しかも画像を照光する光量が
少なくても確実に画像を検出することができるイメージ
センサを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のイメージセンサは、ファイバプレート内に受光
用光ファイバ群をその両端部をそれぞれ露出させるよう
にして埋設し、電荷結合型受光素子チップを、その受光
部を前記受光用光ファイバ群の一端に対向させるととも
に、その接続端子を前記ファイバプレートに配設した配
線部材に接続させてファイバプレートに一体的に取付け
たことを特徴とする。

〔作　用〕

本発明のイメージセンサによれば、ＣＯＤチップと、こ
のＣＯＤチップに画像からの反射光を導びく受光用光フ
ァイバ群とをファイバプレートを介して一体的に設け、
更に、ＣＯＤチップの接続端子をファイバプレートに設
けた可撓性プリント基板に接続しているので、全体構成
が簡単かつコンパクトになる。また、検出すべき画像か
らの反射光は、この画像に接触もしくは極めて近接した
状態の受光用光ファイバ群の一端面から内部に入光し、
その後全く減衰されることなくその受光用光ファイバ群
を通ってＣＯＤチップの受光部に入光し、このＣＯＤチ
ップによって画像信号に変換され、接続端子および可撓
性プリン］・基板を通して外部へ出力されて行く。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図および第２図について説
明する。

第１図は本発明の一実施例を示す。

本実施例のイメージセンサ１１は全体を一体的に構成し
ている。すなわち、画像が形成されている用紙１２に摺
接もしくは極めて近接させられる樹脂またはガラス製の
ファイバプレート１３が基部とされ、このファイバプレ
ート１３内に用紙１２上の画像をＣＣＤチップ１５に導
びく受光用光ファイバ群１４が埋設されている。この受
光用光ファイバ群１４は樹脂またはガラス製の光ファイ
バを樹脂またはガラスで固めたものであり、ファイバプ
レート１３内に上下端をそれぞれ露出するようにして縦
方向に延在させられ、用紙１２の幅方向に沿って埋設さ
れている。ファイバプレート１３および受光用光ファイ
バ群１４の下面は用紙１２と接触できるように、また、
確実に受光できるように鏡面仕上げられており、受光用
光ファイバ群１４の下面は光源１６から発ぜられ画像で
反射した反射光が良好に入射できるように、用紙１２の
上面との間に微小間隙を形成するために傾斜面とされて
いる。一方、ファイバプレート１３の上面にはＣＣＤチ
ップ１５が下面の受光部１７を受光用光ファイバ群１４
の上端面と対向させるとともに両者間に屈折率の高い透
明樹脂１８を介装するようにして取付けられている。こ
のＣＣＤチップ１５の外部装置との接続用の接続端子１
９は、ハンダバンブ２０をもってファイバプレート１３
の上面に設けられている配線部月の一種である薄板状の
可撓性プリント基板（以下、ＦＰＣという）２１と接続
されている。通常は先ず配線が施されているＦＰＣ２１
をＣＣＤチップ１５の接続端子１９にテープオートメー
テツドボンディング（ＴＡＢ）等の手法を用いてハンダ
バンブ２０によって接続し、その後、ＣＣＤデツプ１５
およびＦＰＣ２１をファイバプレー１−１３の上面に位
置決めし、ＦＰＣ２１をファイバプレート１３へ接着等
することによって組立てる。また、ＣＣＤチップ１５内
には信号処理回路２２が内蔵されている。

次に、本実施例の作用を説明する。

本実施例のイメージセンサ１１を用いて、用紙１２上に
形成されている画像に応じた画像信号を得るには、先ず
、光ａ！１６を点灯して受光用光ファイバ群１４の下方
部分の用紙１２を照光し、用紙１２をファイバプレート
１３と層接もしくは極めて近接さゼながら第１図矢印Ｂ
方向に進行させる。すると、光源１６から発せられ、用
紙１２の画像部分で反射した反射光は受光用光ファイバ
群１４の下端面から受光用光ファイバ群１４内に入光し
、受光用光ファイバ群１４および透明樹脂１８内を全く
減衰されることなく順に通過してＣＣＤチップ１５の受
光部１７へ入光される。このＣＣＤチップ１５において
は受光部１７により用紙１２上の画像に応じた光を検出
し、続いて信号処理回路２２により画像信号に変換し、
その画像信号を接続端子１９、ハンダバンプ２０および
ＦＰＣ２１を順に通して外部装置に向けて送出する。

本実施例によれば、用紙１２の画像部分で反射した反射
光は直ちに受光用光ファイバ群１４内に入光し、しかも
減衰しないでＣＣＤチップ１５の受光部１７へ到達する
ものであるから、光の伝達効率が極めて高くなる。従っ
て、光源１６から発せられる光の光量を低減させても良
好に画像を検出することができ、しかも画像を忠実に再
現できる極めて精度の高い画像信号を得ることができる
。

また、用紙１２を第１図矢印Ｂ方向に移動させることに
より、受光用光ファイバ群１４の下端面部分にごみがた
まるのを防止することができる。

第２図は本発明の他の実施例を示す。

第２図において第１図と同一部分には同一符号を付しで
ある。

本実施例のイメージセンサ１１ａは用紙１２の画像を照
光する照光部をも一体に設けたものである。すなわち、
ファイバプレート１３の上面にＬＥＤチップ２３をＣＣ
Ｄチップ１５と並列するように配設するとともに、ファ
イバプレート１３内に照光用光ファイバ群２４を埋設し
ている。更に、ＬＥＤチップ２３はその接続端子２５を
ハンダバンプ２６を介してファイバプレート１３の上面
に形成されたＦＰＣ２７に接続されている。そして、Ｌ
ＥＤチップ２３の下面に設けられている発光部２８とフ
ァイバプレート１３の上面に露出している照光用光ファ
イバ群２４の上端面との間には透明樹脂２９が介装され
ている。この照光用光ファイバ群２４の下端面は受光用
光ファイバ群１４の下端面の近傍に露出されており、受
光用光ファイバ群１４が受光しようとする用紙１２上の
画像を照光できるようにされている。また、本実施例に
おいては、用紙１２の表面のつやによる鏡面反射光を受
光しないようにするために、照光用光ファイバ群２４か
ら用紙１２に向う照光用光線の用紙１２に対する入射角
αと、用紙１２から受光用光ファイバ群１４に向う受光
用光線の出射角βとをα≠βのように互いに異なる大き
さとさせている。これにより受光用光ファイバ群１４を
通して受光される光は、用紙１２上で乱反射した光だ【
プとなり、前述した鏡面反射光を検出することがない。

また、照光用光ファイバ群２４の下端面は受光用光ファ
イバ群１４の下端面と逆方向に傾斜させられており、更
に、前記実施例と同様にファイバプレート１３、受光用
光ファイバ群１４および照光用光ファイバ群２４の下端
面はそれぞれ鏡面仕上げされている。

本実施例のイメージセンサ１１ａにより用紙１２上の画
像を検出するには、先ず外部電源よりＦＰＣ２７、ハン
ダバンブ２６および接続端子２５を通してＬＥＤチップ
２３へ通電して発光部２８を発光させる。発光部２８で
発光された光は透明樹脂２９および照光用光ファイバ群
２４を順に通って用紙１２上に達して、用紙１２上の画
像を照光する。そして、画像から反射した光は受光用光
ファイバ群１４内に入光し、以後は前記実施例と同様に
して画像に忠実に対応した画像信号が作り出される。本
実施例においては、受光用光ファイバ群１４および照光
用光ファイバ群２４の下端面に連接するファイバプレー
ト１３の下端面がそれぞれ用紙１２と摺接自在な円弧面
とされているので、受光用光ファイバ群１４および照光
用光ファイバ群２４の下端面にごみ等がたまることがな
く、用紙１２は第２図左右いずれの方向へ移動させても
よい。また、本実施例を製する場合、ファイバプレート
１３を、第２図の受光用光ファイバ群１４の左端面に沿
って２分割した状態で予め製し、その後両者間を接着等
により一体化し、続いてファイバプレート１３の上面に
他の構成各部を設けるようにすると効率的に製造するこ
とができる。

なお、前記各実施例においては、ＣＣＤチップ１５およ
びＬＥＤチップ２３を外部と接続するための配線部材と
してＦＰＣ２１，２７を用いているがこれらに代えてフ
ァイバプレーｊ・１３の上面に薄膜法によって直接配線
パターンを形成し、各接続端子１９．２５をハンダバン
ブ２０．２６によって接続するようにしてもよい。

また、本発明は前記各実施例に限定されるものではなく
、必要に応じて変更することができる。

〔発明の効果〕

このように本発明のイメージセンサは構成され作用する
ものであるから、仝休を一体的にしてコンパクトに形成
することができ、焦点深度の調整が不要であり、しかも
画像を照光する光量が少なくても確実に画像を検出する
ことができる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ本発明のイメージセンサ
の実施例を示す縦断面図、第３図は従来例を示す縦断面
図である。１１、ｌｌａ・・・イメージセンサ、１２・・・用紙、
１３・・・ファイバプレート、１４・・・受光用光ファ
イバ群、１５・・・ＣＣＤチップ、１６・・・光源、１
７・・・受光部、１８．２９・・・透明樹脂、１９．２
５・・・接続端子、２０．２６・・・ハンダバンブ、２
１．２７・・・ＦＰＣ１２３・・・ＬＥＤチップ、２４
・・・照光用光ファイバ群、２８・・・発光部。出願人代理人　　中　　尾　　俊　　輔第１図Ｂ第２図第３図下

Claims

【特許請求の範囲】１）ファイバプレート内に受光用光ファイバ群をその両
端部をそれぞれ露出させるようにして埋設し、電荷結合
型受光素子チップを、その受光部を前記受光用光ファイ
バ群の一端に対向させるとともに、その接続端子を前記
ファイバプレートに配設した配線部材に接続させてファ
イバプレートに一体的に取付けたことを特徴とするイメ
ージセンサ。２）配線部材は、ファイバプレートに接着された可撓性
プリント基板によって形成されていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のイメージセンサ。３）配線部材は、ファイバプレートに薄膜法によって直
接形成された配線パターンによって形成されていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のイメージセン
サ。４）前記電荷結合型受光素子チップの受光部を前記受光
用光ファイバ群の一端に透明樹脂材を介して光導通状態
にして対向させることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のイメージセンサ。