JPH04150258A - 密着型イメージセンサー - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ファクシミリや、複写機、スキャナー等の原
稿読取等に用いられる密着型イメージセンサ−に関する
ものである。

［従来の技術］ 第１２図に、ファクシミリ等に使用される、従来の密着
型イメージセンサ−の外観斜視図を示す。これは、原稿
読み取り用イメージセンサ−のうち、１対１の光学系を
使用し、原稿の長手又は短手の長さと等しい長さを有す
るイメージセンサ−である。

この第１２図において、７は筐体であり、内部に光学系
、受光素子等を格納、固定する。また９は底板、１０は
原稿面に接するガラス、２３は側板、２４は側板２３を
固定するためのネジである。又、２５は外部（例えばフ
ァクシミリ本体）と電源、信号等を入出力するためのコ
ネクターを示している。

第１０図は、第１２図に示した従来例の外観の部分拡大
図と内部断面を示す斜視図であり、また第１１図は、第
１０図１面りをＦ方向から見た図である。

第１０図、第１１図において、第１２図に示した部分と
同一部分には同一番号をつけである。

第１１図において、６はガラス１０上を通る原稿４２の
画像をラインセンサー１に、１対１で結像するための光
学系であり、一般にはセルホックレンズアレイ（商品名
：日本板硝子株式会社、以下ＳＬＡと略する。）が使用
されることが多い。

同図で２６はＬＥＤの発光する光の光路を示しており、
原稿４２に反射して画像データとして光軸２７を通って
ラインセンサー１に導かれる。また５は、センサー実装
基板２を押さえるためのゴム板である。

第１３図（ａ）は、この密着型イメージセンサ−内部に
実装されるセンサー実装基板２の外観斜視図であり、第
１３図（ｂ）は第１３図（ａ）のｃ−ｃ’断面をＤ方向
から見た断面図である。同図に示されるように、センサ
ー実装基板２の上には複数個のラインセンサー１が直線
状に配置されており、各ラインセンサー１の電源、信号
は金属細線３を通して所望の回路を有するセンサー実装
基板２に接続されている。この金属細線３と所望の回路
を通してラインセンサー１の電源、信号等の入出力は、
センサー実装基板２の入出力バッド３２に接続されてい
る。入出力パッド３２は、フレキシブルプリント基板等
によりコネクター２５に接続されている。

また１２は、センサーを保護するための透明樹脂である
。

第１４図は、やはり第１２図に示される密着型イメージ
センサ−内部に実装される原稿照明用ＬＥＤを示す斜視
図である。同図において、１１は所望の回路を有したＬ
ＥＤ実装基板、８はＬＥＤチップである。ＬＥＤ実装基
板１１には、ＬＥＤ８の他に、ＬＥＤ調光用の抵抗が実
装されることもある。また、ＬＥＤ実装基板１１上のＬ
ＥＤ用電源端子（図示せず）もコネクター２５に電気的
に接続されている。

また第１５図は、他の従来例の密着型イメージセンサ−
を示す外観斜視図であり、また第１６図は、第１５図の
Ｅ−Ｅ’断面をＦ方向から見た場合の断面図である。

本従来例では、密着型イメージセンサ−の、出力信号を
増幅するためのアンプや、補正回路を実装した場合の例
を示している。

第１５．１６図において、３３はこれらの回路を実装す
るための回路基板であり、接続部３４により、筐体７に
接続されている。３５〜３８はアンプ補正回路等の各回
路を構成するためのＩＣなどの部品を示しており、セン
サー信号はこれらを通してコネクター２５°に出力され
る。

これらの補正回路は、この例に限らず、今後、読み取り
密度が４００　Ｄ　Ｐ　Ｉ　（ＤＯＴ　ＰＥＲＩＮＣＨ
）　カら６００ＤＰＩになったり、あるいは高速、高諧
調読み取りになった場合、ますます増加すると考えられ
る。

以上の例は、センサーとしてラインセンサー１を複数個
使用したマルチチップ密着型イメージセンサ−であるが
、センサーは長尺アモルファスシリコンを使用したもの
もあり、原稿照明用ＬＥＤ８として小型蛍光灯が使用さ
れる場合もある。

［発明が解決しようとしている課題］ しかしながら、上記従来例には以下の様な問題点があっ
た。

第１に、基板として、ＬＥＤ実装用基板ｌｌとラインセ
ンサー実装用基板２の２枚が必要となるため、製造工程
上、時間とコストかがかる。

第２に、ＬＥＤ実装用基板１１とラインセンサー実装用
基板２の光学的アライメントが必要である。すなわち、
ＬＥＤ８を基板１１上にアライメントをしながら実装し
、次にラインセンサー１を基板２にアライメントしなが
ら実装し、さらにラインセンサー用基板２を筺体７にア
ライメントしながら実装し、さらにＬＥＤを実装した基
板１１を筐体７にアライメントしながら実装する必要が
あるため、組み立て工程が難しい。

第３に、前述の第２の問題により、組立て時間が極めて
長くなる。

第４に、筐体７の加工が複雑になり、加工が十分でない
場合、前述の第２の問題に示した筐体へのアライメント
が不可能な場合も発生し、製品歩留まりが悪くなる。

第５に、第１５．１６図に示した様にアンプや補正回路
を加える場合、密着型イメージセンサ−の外部に実装す
るため、事実上、密着型イメージセンサ−の外形が大き
くなり、ファクシミリ等への実装が難しくなる。

上記の第２の問題については、実公昭６３−４５０９５
（松下、ＮＴＴ）に示される位置決め（アライメント方
法）があるが、これは筐体に特別な加工が必要となり、
上記第４の問題に示した加工の複雑さを増し、コストも
高くなり、実用性は高くないと思われる。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明は、前述
した課題を解決するための手段として、 原稿を光源で照射し、その反射光を１対１の光学系を用
いてイメージセンサ−上に結像することにより原稿を読
み取る密着型イメージセンサ−において、 前記光源とイメージセンサ−を同一の実装基板上に配置
し、該実装基板を、前記原稿面に対して、傾けて配置す
ることを特徴とし、 また、前記傾けて配置する実装基板の角度を、前記原稿
面に対して４５°とすることを特徴とし、 また、前記光源側が前記イメージセンサ−より前記原稿
に近付くように傾けて配置することを、特徴とし、 また、前記光源とイメージセンサ−との間に、遮光板を
配置したことを特徴とし、 また、前記傾けて配置する実装基板の裏面と、該基板を
固定する筺体又は底板との間に、前記イメージセンサ−
の信号出力を増幅するアンプ回路、及び／又は補正回路
を含む回路を配置することを特徴とし、 また、前記傾けて配置する実装基板の裏面に、前記イメ
ージセンサ−の信号ａカを増幅するアンプ回路、及び／
又は補正回路を含む回路を配置することを特徴とする密
着型イメージセンサ−を提供するものである。

本発明によれば、上記第１〜第５に示した問題点は、ラ
インセンサーとＬＥＤを同じ基板上に実装し、さらにそ
の実装基板を筐体内に斜めに実装することにより、実装
基板の数を少な（し、ＬＥＤとラインセンサー及び筐体
のアライメントを簡単にして組立て時間を短縮し、筐体
の加工を単純にし、さらに、アンプや補正回路をも、筐
体内部に実装可能としたものである。

［実施例］ （第１の実施例） 第１図、第２図は、本発明の第１の実施例を示す図であ
る。

第１図は、本実施例の外観と内部断面の一部を示す斜視
図であり、筐体１６と実装基板１３の位置関係を理解し
やすい様に示しである。

第１図において、１はラインセンサー（イメージセンサ
−）、６はセルホックレンズアレー、８はＬＥＤ、１０
はガラス、１２は透明樹脂、１３は本発明の実装基板、
１４は遮光板、１６は筐体、２３は側板、２５はコネク
タ、４０はリード用穴、４１はリード線である。

第１図において、外部との接続を行なうコネクタ２５は
、リード線又はフレキシブルプリント基板４１　（図で
は、リード線のみを示しである。）により、リード線引
き込み穴４０を通して、第９図に示す実装基板１３のパ
ッドに電気的に接続されている。

第２図は、第１図の断面りをＦ方向から見た断面図であ
る。

第２図を用いて、本実施例をさらに詳しく説明すると、
遮光板１４は、５ＬＡ（セルホックレンズ）６に接して
おり、ＬＥＤ８の発光が、直接ラインセンサー１に入射
することがない構造となっている。又、５ＬＡ６は筐体
１６に対して接着剤２８により固定されている。もちろ
ん、５ＬＡ６はすでにピント調整を済ませている。５Ｌ
Ａ６の位置は筐体１６により定まり、筐体１６の面１５
によりラインセンサー１は、実装基板１５を通して位置
出しされており、自動的に５ＬＡ６とラインセンサー１
の位置合わせ（アライメント）が行なわれる。

また実装基板１３を、原稿面（ガラス１０の面）に対し
て、ＬＥＤ光源８側がラインセンサー１よりも原稿面に
近付くように、θ＝４５°傾けて配置することによって
、ガラスｌＯでの全反射光を５ＬＡ６の入射面４７に入
射させないようにすることができる。

次に第９図（ａ）は、本実施例の実装基板１３の斜視図
であり、第９図（ｂ）は（ａ）図のＧ−Ｇ′断面をＨ方
向から見た断面図である。第９図において、実相基板１
３上には複数のラインセンサー１が一直線状に実装され
、またＬＥＤ８が複数個、−直線状にラインセンサー１
と平行になるように実装され、さらにＬＥＤ８の発光し
た光が直接ラインセンサー１に入射しない様に、遮光板
１４が実装されている。この図で３９は、各ラインセン
サー及びＬＥＤへの電源、信号の入出力パッドである。

図には示されていないが、もちろん、基板１３上には、
ＬＥＤ８、ラインセンサー１を駆動するための所望の回
路が設けられている。

第６図〜第８図は、第９図に示す本実施例の実装基板１
３上への各部品の実装工程を説明するための図である。

第６図は、実装前の基板１３を示している。

４５はラインセンサー１を配置する領域、４４は遮光板
１４を配置する領域、４６はＬＥＤ８を配置する領域で
ある。

本実施例の実装方法としては、まず、第７図に示す様に
、アライメントマーク４３により位置決めして、ＬＥＤ
８をダイボンドする。もちろんＬＥＤ８は基板１３上の
所望の回路に電気的に接続している。

次に第８図の様に、ＬＥＤ８をアライメントした同じア
ライメントマーク４３を用いてラインセンサー１をダイ
ボンドする。ラインセンサー１はその後、金属細線３を
用いて基板１３の所望の回路に電気的に接続し、さらに
透明樹脂１２をコーティングする。

ラインセンサー１のダイボンド方法、金属細線の接続方
法は、特願平１−３００３３　、特願平１−３００３４
等に示している方法が参考となる。

最後に遮光板１４を領域４４に接着等で固定することに
より、第９図の実装状態が完成する。

次に、この様に完成した実装基板１３を、第２図に示す
様に筐体１６に挿入する。この時、ラインセンサー１と
ＬＥＤ８は、アライメントマーク４３により、位置合わ
せされており、筐体１６への位置合わせは、実装基板１
３の自重により、筐体１６の面１５につき当てることに
よって、極めて簡単に行なわれる。つまり従来例で前述
した第２の問題点に示した内容は極めて簡単にクリアで
きる。

また前述した第３の問題点に対しては、実装基板を１３
の１枚のみにしたため、筐体１６に実装基板１３を横か
らスライドさせるのみとなり、組立て時間も短くなる。

また筐体１６の面１５は、第４図のＡ部の様に加工する
と、実装基板１３の固定も同時に行なえる。

（第２の実施例） 第３図に、本発明の第２の実施例として、実装基板１８
．５ＬＡ６等を筐体１７に実装した断面図を示す。

本実施例では、ＬＥＤ８やラインセンサー１を複数個実
装した実装基板１８を、筐体１７に傾けて実装するため
に生じる実装基板１８の下側の空スペース４８に、従来
例（第１５図、第１６図）に示す、アンプや補正回路等
の構成部品２１゜２２を、基板３１に実装して挿入して
いる。

また第３図の２９は、上記の回路を構成した回路基板３
１を穴３０を通してＬＥＤやラインセンサーを実装する
基板１８と電気的に接続する配線である。

本実施例では、第１の実施例と同じサイズで、第１５図
、第１６図等に示した従来例の機能を持もたせられる。

（第３の実施例） 第４図は、本発明の第３の実施例を示す断面図であり、
また第５図は、本実施例の実装基板２０の断面図である
。

本実施例では、前述した第２の実施例をさらに進めて、
ＬＥＤやラインセンサー等を実装する基板２０の裏側に
、直接、アンプや補正回路を構成する部品２１．２２を
実装したものである。これにより第２の実施例よりも、
さらに実装基板数を少なくすることができた。

組立て方法も、第１の実施例と同様に実装基板２０を、
筐体１９の横からスライドするのみであり、又第４図の
Ａ、Ｂの溝をスライドさせることにより、基板２０の固
定も同時に行なえる。

以上の実施例では、光源としてＬＥＤ、１対ｌの光学系
としてＳＬＡ、センサーとしてラインセンサーを複数個
使用した場合で説明したが、光源はＬＥＤ以外の発光体
として蛍光灯などを、また１対１の光学系としてロッド
スコープ（商品名：三菱レイヨン株式会社）などを、ま
たセンサーとしてはアモルファスシリコン等を使用して
も、同様の効果を得ることができる。

［発明の効果］ 以上、説明した様に、本発明の密着型イメージセンサ−
では、ＬＥＤ、ラインセンサーを同じ実装基板に実装し
、原稿面に対して傾けて実装することにより、 （１）実装基板の数を少なくし、 （２）ＬＥＤ、ラインセンサー、ＳＬＡ、筐体の各々ア
ライメントを簡単にし、 （３）組立て時間を短縮し、 （４）筐体の加工が簡単になり、 （５）アンプや補正回路を加えても、小型化することが
できる、 という効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図・・・本発明の密着型イメージセンサ−の第１の
実施例の斜視図、 第２図・・・第１図の断面図、 第３図・・・本発明の第２の実施例の断面図、第４図・
・・本発明の第３の実施例の断面図、第５図・・・第３
の実施例の基板断面図、第６〜９図・・・本発明の基板
実装工程図、第１０図・・・従来例密着型イメージセン
サ−の斜視図、 第１１図・・・第１０図の断面図、 第１２図・・・従来例の密着型イメージセンサ−の外観
斜視図、 第１３図・・・従来例のセンサー実装基板を示す図、 第１４図・・・従来例のＬＥＤ基板を示す図、第１５図
・・・アンプ、補正回路を加えた従来例の密着型イメー
ジセンサ−の外観斜視図、第１６図・・・第１５図の断
面図、 １・・・ラインセンサー（イメージセンサ−）、２・・
・センサー実装用基板、３・・・ラインセンサーと基板
の信号伝達用金属細線、５・・・センサー実装基板押さ
え用ゴム板、 ６・・・セルホックレンズアレイ、７・・・従来例筐体
、８・・・ＬＥＤ、９・・・底板、１０・・・ガラス、
１１・・・ＬＥＤ実装用基板、１２・・・透明樹脂、１
３・・・本発明実装基板、１４・・・遮光板、１５・・
・筐体つき当て面、１６・・・第１の実施例の筐体、１
７・・・第２の実施例の筐体、 １８・・・第２の実施例の実装基板、 １９・・・第３の実施例筐体、２０・・・第３の実施例
の実装基板、２１．２２・・・回路構成部品、２３・・
・側板、２４・・・ネジ（側板取り付は用）、２５．２
５’　・・・コネクタ、 ２６・・・ＬＥＤ発光方向（光軸）、２７・・・光軸、
２８・・・接着剤、２９・・・配線、３０・・・配線通
し用穴、３１・・・アンプ補正回路実装用基板、３２・
・・パッド、３３・・・外部部品実装用基板、３４・・
・外部部品実装用基板３３と筐体接続部、３５．３６，
３７．３８・・・アンプ、補正回路構成部品、３９・・
・パッド、４０・・・リード用穴、４１・・・リード線
、４２・・・原稿、４３・・・アライメントマーク、４
４・・・遮光板取り付は領域、４５・・・センサー取り
付は領域、 ４６・・・ＬＥＤ取り付は領域、４７・・・光入射面。 代理人　弁理士　　山　下　穣　平 箔 図 第２Ｎ 第３図 第４図 第５図 第１０図 ！ 第１１図 第１３ 図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）原稿を光源で照射し、その反射光を１対１の光学
   系を用いてイメージセンサー上に結像することにより原
   稿を読み取る密着型イメージセンサーにおいて、 前記光源とイメージセンサーを同一の実装基板上に配置
   し、該実装基板を、前記原稿面に対して傾けて配置する
   ことを特徴とする密着型イメージセンサー。
2. （２）前記傾けて配置する実装基板の角度を、前記原稿
   面に対して４５°とすることを特徴とする請求項１に記
   載の密着型イメージセンサー。
3. （３）前記光源側が前記イメージセンサーより前記原稿
   に近付くように、傾けて配置することを特徴とする請求
   項１に記載の密着型イメージセンサー。
4. （４）前記光源とイメージセンサーとの間に、遮光板を
   配置したことを特徴とする請求項１に記載の密着型イメ
   ージセンサー。
5. （５）前記傾けて配置する実装基板の裏面と、該基板を
   固定する筺体又は底板との間に、前記イメージセンサー
   の信号出力を増幅するアンプ回路、及び／又は補正回路
   を含む回路を配置することを特徴とする請求項１に記載
   の密着型イメージセンサー。
6. （６）前記傾けて配置する実装基板の裏面に、前記イメ
   ージセンサーの信号出力を増幅するアンプ回路、及び／
   又は補正回路を含む回路を配置することを特徴とする請
   求項１に記載の密着型イメージセンサー。