JPH02177761A - 光センサ装置 - Google Patents

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】 イ、産業上の利用分野 本発明は光センサ装置に関し、例えば密着型イメージセ
ンサに関するものである。

口、従来技術 光センサ装置として、例えば密着型イメージセンサがフ
ァクシミリやイメージリーダー等における画像（原稿）
読み取り装置として開発されている。このイメージセン
サは、読み取り長さと同一寸法で原稿に対してほぼ密着
し、光電変換を行うように構成されている。

第Ｓ図は、そうしたイメージセンサの一例を示すもので
ある。即ち、シャーシ２１内の傾斜面２７にはＬＥＤア
レイ３の基板２８が支持されており、またシャーシ２１
の下端部には原稿支持用ガラス（カバーガラス）板２が
取付けられている。シャーシ２１に設けられた貫通孔（
スリット）２２に臨むように結像用のロッドレンズアレ
イ５が固定されている。また、シャーシ２１内の上面に
はイメージセンサモジュール４０が取付けられている。

このモジュールは、受光素子６を支持するセンサ基板１
に対して、駆動回路基板１３上の駆動用ＩＣＣランプが
ワイヤ１０でボンディングされたものである０両基板７
及び１３はやはりシャーシ２１に対して人々固定される
。なお、図中の４は裏着である。

ＬＥＤアレイ３からの光２４はガラス板２を通ってその
下の原稿（図示せず）を照射し、その反射光２４がロッ
ドレンズアレイ５、シャーシの貫通孔２２及びセンサ基
板７を通って受光素子６に裏面入射で結像し、この像情
報が電気信号に変換されて外部へ出力される。この場合
ロフトレンズアレイ５は、受光素子６に正確に結像がな
されるよう、その位置を正確にする必要がある。

ところが、上記のセンサにおいては、シャーシ２１を製
作する際、単一の金属（例えばアルミニウム）ブロック
を押し出し加工し、スリット２２を後加工で形成する必
要がある。即ち、ブロックを押し出し加工しただけでは
、ロフトレンズアレイ５からの光２４が遮ぎられるので
、スリット２２を開けて受光素子６側へ通過可能にする
必要があるが、スリット２２の加工を特にフライス加工
で行う場合は、コストが増えてしまう。他方、打ち抜き
加工で行うと、第１０図に断面で示したように、開けた
スリット２２に沿ってパリ２５が生じ易く、このパリを
十分に除去しないときにはセンサ基板７が傾いて固定さ
れ、この結果、上記した受光素子６−ロンドレンズアレ
イ５間の光学系に狂いが生じてしまう、これでは結像位
置が変化し、モジュレーション・トランスファ・ファン
クション（ＭＴＦ）が劣化して解像度が低下する。また
、上記のパリの発生に加えて、打ち抜き加工ではシャー
シ２１の長手方向（紙面垂直方向）の反りやねじれが発
生し易く、シャーシの寸法精度が狂い易いという欠点が
ある。

また、ロフトレンズアレイ５は、シャーシ２１の狭い空
間２６内でシャーシ２１に対して取り付けることになる
から、その取り付けに際してアレイの位置調整が困難で
ある。

また、上記した裏蓋４の無い状態でモジュール４Ｇを取
り付け、その後にはシャーシ２１内に外光等が入らぬよ
うに裏蓋４を必ず設ける必要があるから、裏蓋４の製作
、取り付は等によってコストの上昇、工程数の増加が余
儀なくされる。

ハ１発明の目的 本発明の目的は、上記したスリットの如き貫通孔を形成
するための後加工が不要であって光学系を精度良（配置
でき、結像用レンズ部も位置調整の精度良好にして容易
に固定でき、低コストで製造の容易な光センサ装置を提
供することにある。

二０発明の構成 即ち、本発明は、受光素子を支持する支持体と結像用レ
ンズ部とが第１の基体に支持され、前記結像用レンズ部
からの光が前記受光素子側へ通過するための間隙を置い
て前記第１の基体と第２の基体とが互いに固定されてい
る光センサ装置に係るものである。

ここで、「基体」とは、光センサ装置の各構成要素を取
り付は可能であうで、装置自体を外部に固定する際に十
分な機械的強度を有し、かつ望ましくは外部からの迷光
を遮断する部材を意味する。

従って、上述した裏蓋４やガラス板２は含まれない。

ホ、実施例 以下、本発明の詳細な説明する。

第１図〜第４図は、本発明をイメージセンサに適用した
第１の実施例を示すものである。但し、第Ｓ図及び第１
０図の従来例と共通する部分には共通符号を付し、その
説明を省略することがある（後述の他の例でも同様）。

第１図及び第２図に示すように、本実施例のイメージセ
ンサは、受光素子６のセンサ基板７及びＩＣチップ８の
駆動回路基板１３と結像用ロッドレンズアレイ５とが第
１のシャーシ５１に固定され、この第１のシャーシ５１
が更にその周囲を囲む第２のシャーシ５２に固定される
構造になっている。そして、これら両シャーシ５１−５
２間には上述したスリット２２に相当する間隙６２が確
保されるように、シャーシ５２の固定面８１に対してシ
ャーシ５１が予め決められた位置関係で固定されるよう
になっている。なお、第１図中、−点鎖線で示す５３は
原稿のパス、５４はプラテンローラーを示す、また、モ
ジエール４０は実際には、第４図に示すように、駆動用
ＩＣチップ８とその制御配線９．ＩＣチップ８と受光素
子６例の信号配線ＩＳとが夫々ワイヤボンディングされ
るが、それらの配線は図示簡略化のために他の図では省
略した。

第２のシャーシ５２には、上記の間隙６２に臨む傾斜面
５２ａのある断面三角形の突条部５５、ガラス板７２を
嵌め込むための凹部７０等が夫々設けられている。また
、第１のシャーシ５１には、イメージセンサモジュール
４Ｇの固定面５６に対して直交する垂直面５７　（ここ
にロッドレンズアレイ５が固定される。）、垂直面５１
に対して断面三角形の突条部５８を介して連なる傾斜面
６７（ここにＬＥＤアレイ３が固定される。）が設けら
れている。

本実施例のセンサを組み立てる方法を説明すると、まず
上記の各シャーシ５１〜５２を予め決められた寸法に加
工する。これは、例えばアルミニウムの押し出し加工で
容易かつ高精度に加工できる０次いで、シャーシ５１に
ついて第３図に示すように、台座７１上にシャーシ５１
を位置固定し、更に支持台７３の光通路７４上にテスト
パターン７５付きの透明基板７６を配し、光７７をテス
トパターン７５側から照射する。この際、既にシャーシ
５１の面５６には所定の位置関係で各基板７及び１３が
夫々接着固定されており、光７１によるテストパターン
７５の結像かロッドレンズアレイ５を介して受光素子６
上に形成されるようにしておく、この結像は、受光素子
６の出力をＩＣチップ８を介して外部に取り出して電気
的に検出することができる。従って、その出力を確認し
ながら、ロッドレンズアレイ５を矢印７Ｂ、７Ｓで示す
ように垂直面５７上で位置調整し、上記結像が確実に形
成されるように口７ドレンズアレイ５の固定位置（即ち
、受光素子６との間の位置精度）を決めることができる
。なお、上記の透明基板７６ばセンサのガラス板７２に
、テストパターン７５は原稿５３に夫々相当するもので
ある。

そして次に、シャーシ５１の面６７にＬＥＤアレイ３の
基板２８を接着固定してから、第２図に示したようにシ
ャーシ５２内に側方開口８０から挿入する。この際、シ
ャーシ５１をシャーシ５２に対し、第１図の位置関係と
なるように（特に間隙６２が形成されるようにシャーシ
５１の上下、左右位置を微調整しながら）接着によって
固定する。しかる後、ガラス板７２をシャーシ５２に嵌
め込んで固定する。このガラス板７２は予めシャーシ５
２に固定しておいてもよい。

以上に説明したようＬこ、本実施例のセンサは、従来例
にはない次の特徴を有している。

まず、シャーシ５１にセンサ基板７とロッドレンズアレ
イ５とを所望の位置に固定し、シャーシ５２に対してシ
ャーシ５１を間隙６２が生じるようにして固定すること
によって、従来の如きスリットを加工する必要なしに光
学系を高精度に組み込むことができる。従って、既述し
たスリット加工によるパリや反り、ねじれがなく、ＭＴ
Ｆ等の性能を十分なものとすることができる。この場合
、シャーシ５１は単純な形状であるため、加工精度は十
分であるから、上記の光学系を高精度に配置できると共
に、仮にシャーシＳ２の方が若干の反り等があったとし
てもシャーシ５１−５２間の位置的な誤差は、ＭＴＦの
許容誤差範囲内のものとなり、問題はない。

また、ロッドレンズアレイ５は、第３図に示したように
非常に空間的余裕の大きな状況下でシャーシ５１に固定
できるから、ロッドレンズアレイ５の位置調整を容易に
かつ正確に行える。

更に、シャーシ５２はシャーシ５１を囲むように設けら
れるから、第Ｓ図に示した如き裏蓋４は不要であり、こ
の点でもセンサの製造コスト、工程数の削減にとって有
利である。

第５図〜第８図は、本発明の他の実施例による各イメー
ジセンサを示す。

第５図の例は、第１図の例に比べて、ガラス板７２をシ
ャーシ５１−５２間にまたがって固定されている点が異
なっている０図中の８２は嵌め込み用の凹部である。こ
の例の場合、仮にシャーシ５２が変形していても、シャ
ーシ５１は変形が生じにくいため、ガラス板７２を目的
位置に（即ち、プラテンローラー５４との接点Ｃが必ず
所定位置にくるように）配することができる。

第６図は、第１図の例に比べて、シャーシ５１の形状（
従ってシャーシ５２の内側形状）を変更し、シャーシ５
１をシャーシ５２の内側平坦面８３上に載置して接着固
定した例を示す、こうした固定は、シャーシ５２の平坦
面８３上にシャーシ５１を載せて行えるので、接着時の
両シャーシ間の位置を調整し易く、シャーシ５１が落下
又は傾斜することがない、また、この例では、シャーシ
５２側の傾斜面８７にＬＥＤアレイを固定しているので
、ＬＥＤアレイ３とガラス板７２とを予めシャーシ５２
に取り付けておいて、シャーシ５１を固定できることに
なり、光学系の配置精度が一層向上する。

第７図は、第１図の例に比べて、センサモジュール４０
の基板構成を変更した例を示し、上記したセンサ基板７
及び駆動回路基板１３を共通の支持基板（例えばアルミ
ニウム基板）８４に固定し、この支持基ｖｉ８４をシャ
ーシ５１に固定したものである。この場合は、第３図に
示した状態で、支持基板８４上に両基板１３及び７を既
に所望の位置関係で固定し、ワイヤポンディングも完了
しておける（センサモジュールのアセンブリを別工程で
行える）ので、シャーシ５１にはそうした支持基板８４
を固定するのみでより、組み立ての作業性が非常に良好
となる。

第８図は、第１図の例のようにセンサモジュール４０の
裏面側から光入射するタイプではなく、モジュール表面
（即ち受光素子６の側）から光入射する例を示す、従っ
て、受光素子６の支持基板Ｓ７は透明であってもよいが
、不透明の機械強度の十分な材質を使用することができ
る。また、この例では、両シャーシ５１及び５２の形状
を変更しているので、両シャーシの位置決めが容易とな
り、作業性が向上する。

以上、本発明を例示したが、上述の実施例は本発明の技
術的思想に基いて更に変形可能である。

例えば、上述した各シャーシの形状やアセンブリの方法
、各部の材質、形状、サイズ等は種々変化させてもよい
。また、上述のシャーシ５１．５２を入れ換え、例えば
第１図の如き例においてシャーシ５２にセンサモジュー
ル４０とロッドレンズアレイ５を固定してもよい、セン
サの種類やタイプ等も様々に選択できる。

へ０発明の作用効果 本発明は上述した如く、受光素子の支持体と結像用レン
ズ部とを支持する第１の基体と第２０基体とを光通過可
能な間隙を置いて互いに固定しているので、同間隙を後
加工の必要なしに形成でき、基体のパリ、反り、ねじれ
等をなくして常に光学系を高精度に配置できる。また、
結像用レンズ部も第１の基体に予め固定しておけるので
、この固定は空間的余裕のある状態で行え、同レンズ部
の位置調整を容易かつ正確に行える。更に、上記の基体
の形状によっては、裏蓋も不要となり、この点でも光セ
ンサの製造を低コストで容易に行えることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第８図は本発明の実施例を示すものであって・ 第１図、第５図、第６図、第７図、第８図は密着型イメ
ージセンサの各側の側面図、 第２図は密着型イメージセンサの一例の分解斜視図、 第３図は同イメージセンサの光学系の位置調整方法を示
す側面図、 第４図はイメージセンサモジエールの側面図である。 第Ｓ図は従来の密着型イメージセンサの側面図、第１０
図は同イメージセンサの要部断面図である。 なお、図面に示す符号において、 ３・・−・−・・・−・−ＬＥＤアレイｓ　−−−−−
−−−−−−一ロッドレンズアレイ６−−−−−・・・
−・−受光素子 ７・・・・−・・・・・−センサ基板 ８−一一一・−一−−Ｉ　Ｃチップ １３・−−−−−−・−・−駆動回路基板２　ｔ−−−
−−−−−−−−−シャーシ２２−・・・−・−−−−
−〜スリット２４−・・・−・−一−−−−−反射光２
５−・−・−〜−−−−・−バリ ４０・−・・−・・・−・−センサモジエール５１．５
２〜−−−−−−・−・−シャーシ６２−−−−−−−
・−間隙 ７２−−−−一・−ガラス板（カバーガラス板）である
。 代理人　　弁理士　　逢　坂　　　宏 第 図 第３ 図 第４ 図 ！ 第５図 第７ 図 第８ 図 ん 第９ 図 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、受光素子を支持する支持体と結像用レンズ部とが第
   １の基体に支持され、前記結像用レンズ部からの光が前
   記受光素子側へ通過するための間隙を置いて前記第１の
   基体と第２の基体とが互いに固定されている光センサ装
   置。