JPH04314255A - 密着型イメージセンサユニット - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、小型ファクシミリ等の
画像読取装置に使用される密着型イメージセンサユニッ
トに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】イメージセンサユニットの中でも密着型
のものは、縮小光学系を用いずに原稿を読み取ることが
できるので光路長が短く、装置を小型化することができ
る。このため、近年、小型ファクシミリ、ハンディース
キャナー、バーコードリーダ等の画像読取装置として広
く使用されている。

【０００３】密着型イメージセンサユニットでは、縮小
光学系の代わりにセルフォックレンズに代表される等倍
光学系を使用している。かかる密着型イメージセンサユ
ニットでは、原稿上の像をセルフォックレンズを介して
センサ素子上に結像させ、鮮明な像を得ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、イメージセ
ンサはセラミックス基板やガラス基板（実装基板）の上
に実装された後、装着フレームの所定位置に装着される
。セラミックス基板やガラス基板は外形寸法精度が高い
ので、実装基板の側面を装着フレームの基準側壁等に付
き当てて装着することにより、センサ素子とセルフォッ
クレンズや光源等との相対的な位置合わせを精度良く、
しかも容易に行うことができる。これにより、解像度の
高い密着型イメージセンサユニットを形成することがで
きる。

【０００５】しかしながら、実装基板としてセラミック
ス基板やガラス基板を使用すると、コストが嵩むという
問題がある。すなわち、実装基板としてセラミックス基
板を用いた場合には、材料費が高く、しかも高密度パタ
ーンを作製するには薄膜技術が必要であるため、さらに
コスト高になる。また、ガラス基板を用いた場合には、
材料費は比較的安価であるが、やはり高密度パターン作
製に薄膜技術が必要となるためコストが高くなる。

【０００６】さらに、ガラス基板を使用する場合には取
扱いに注意しなければならないので、実装及び装着作業
を迅速に行うことができないという問題もある。

【０００７】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、高密度パターンを作成するのに薄膜技術を必要
としない安価な実装基板を用いても、その実装基板を装
着フレームに精度良く装着することができる密着型イメ
ージセンサユニットを提供することを目的とするもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めの本発明は、イメージセンサを実装した実装基板と、
原稿からの反射光を前記イメージセンサのセンサ素子上
に収束する収束手段と、前記実装基板と前記収束手段と
が装着される装着フレームとを備える密着型イメージセ
ンサユニットにおいて、前記実装基板に第１の孔を形成
し、前記装着フレームに前記第１の孔に対応する第２の
孔又は前記第１の孔に嵌合される突起を形成し、前記実
装基板の第１の孔の中心軸から所定の距離だけ離れた位
置に前記センサ素子の中心がくるように前記イメージセ
ンサを前記実装基板に実装し、前記第２の孔又は前記突
起の中心軸から前記距離と等距離の位置に前記収束手段
の中心が位置するように前記収束手段を前記装着フレー
ムに取着し、前記実装基板の第１の孔と、前記装着フレ
ームの第２の孔又は突起とを合わせることにより前記実
装基板と前記装着フレームとの位置合わせを行うことを
特徴とするものである。

【０００９】また、前記実装基板はガラスエポキシ基板
であることが望ましい。

【００１０】

【作用】本発明は前記の構成によって、予め実装基板に
第１の孔を、装着フレームに第２の孔又は突起を形成し
、実装基板の第１の孔中心軸からセンサ素子の中心まで
の距離と装着フレームの第２の孔又は突起の中心軸から
収束手段の中心までの距離とが同一となるように、イメ
ージセンサを実装基板に、収束手段を装着フレームにそ
れぞれ装着する。これにより、実装基板の第１の孔と、
装着フレームの第２の孔又は突起とを合わせて固定する
ことにより、あらためて調整等を行うことなく、実装基
板と装着フレームとの位置合わせを容易に且つ高い精度
で行うことができる。

【００１１】また、実装基板としてガラスエポキシ基板
を用いることにより、第１の孔加工が容易になる。

【００１２】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図１を参照して説
明する。図１は本発明の一実施例である密着型イメージ
センサユニットの概略断面図である。尚、この図はイメ
ージセンサの主走査方向（長手方向）に垂直な平面によ
る断面を示している。

【００１３】図１に示す密着型イメージセンサユニット
は、イメージセンサ２を実装したガラスエポキシ基板４
と、原稿上の像に光を放射する線状の光源６と、イメー
ジセンサ２のセンサ素子２２上に原稿からの反射光を収
束するセルフォックレンズ８と、光源６やセルフォック
レンズ８を保護する保護ガラス１０と、ガラスエポキシ
基板４、光源６及びセルフォックレンズ８等を組み込ん
だアルミ製の装着フレーム１２と、ガラスエポキシ基板
４を装着フレーム１２に固定するピン１４とを備えるも
のである。

【００１４】ガラスエポキシ基板４には、センサ素子２
２を駆動する駆動用ＩＣ（不図示）等が配置され、また
駆動用ＩＣの接続部等がパターニングされている。装着
フレーム１２は、ガラスエポキシ基板４等を、たとえば
ファクシミリ等の画像読取装置に装着することの他に、
ノイズ遮蔽や放熱板としての役割を有し、密着型イメー
ジセンサユニットの最適な動作状態を維持する。

【００１５】イメージセンサ２には種々のタイプのもの
があるが、本実施例で使用するものは、多数のセンサ素
子２２をセンサ基板２４上の主走査方向（図の紙面に垂
直な方向）に直線上に配列したものである。センサ素子
２２はセルフォックレンズ８を介して入射してくる原稿
からの反射光を電気信号に変換するホトダイオードと、
各ホトダイオードから画像情報に対応する電荷を取り出
す際のスイッチング素子として機能するブロッキングダ
イオードとからなる。このホトダイオードとブロッキン
グダイオードからなるセンサ素子２２を順次駆動するこ
とにより主走査方向の１ライン分の画像情報を読み取る
。

【００１６】本実施例では、ガラスエポキシ基板４と装
着フレーム１２にそれぞれ複数の孔３０ａ，孔３０ｂが
形成されており、これら２つの孔３０ａ，孔３０ｂを合
わせてピン１４を挿入することによりガラスエポキシ基
板４を装着フレーム１２に固定する。孔３０ａはガラス
エポキシ基板４上にイメージセンサ２を実装する際の基
準となり、また孔３０ｂは装着フレーム１２内にセルフ
ォックレンズ８を装着する際の基準となる。

【００１７】ところで、従来は、イメージセンサを実装
基板に装着するのに、エポキシ系やシリコーン系の接着
剤を使用していた。この方法では１０〜６０分程度の加
熱硬化時間が必要となるため、センサ基板と実装基板と
の熱膨張係数の違いによって基板の反りや曲がりが生ず
る。通常、センサ基板としてはガラス基板を用いている
ので、実装基板にはガラス基板よりも熱膨張係数の大き
い、たとえばガラスエポキシ基板を使用することはでき
なかった。

【００１８】しかしながら、本発明者等は、両面テープ
を使用してイメージセンサをガラスエポキシ基板上に装
着することにより、基板の反りや曲がりを防止する工夫
をした。すなわち、Ａ４サイズのイメージセンサを加熱
硬化性接着剤を用いて、厚さが約１．２ｍｍのガラスエ
ポキシ基板に接着した場合、基板に最小でも約１．０ｍ
ｍ、最大で約５．０ｍｍの反りが製造中又は製造後に生
じるが、両面テープを使用してイメージセンサをガラス
エポキシ基板に装着した場合には、同様の加熱プロセス
を通過させても、基板の反りを約０．５ｍｍ以下に抑え
ることができた。この程度の反りは密着型イメージセン
サユニットの性能に何ら支障をもたらすものではなく、
また恒温恒湿試験や熱衝撃試験等においても、従来の加
熱硬化性接着剤により接着する場合に比べて性能面にお
いて何ら遜色がないことがわかった。

【００１９】また、センサ素子２２の中心（本実施例で
はホトダイオードの中心）がセルフォックレンズ８の焦
点からずれていると解像度が低下するので、セルフォッ
クレンズ８の中心はセンサ素子２２の中心に±０．１ｍ
ｍの精度で一致させる必要がある。このため、従来は実
装基板としてセラミックス基板やガラス基板を使用して
いた。セラミックス基板やガラス基板はガラスエポキシ
基板に比べて外形寸法を精度良く加工することができる
ので、イメージセンサを実装した実装基板の側面を、装
着フレームの基準側壁に付き当てることによりセンサ素
子とセルフォックレンズとの位置合わせを精度良く行う
ことができる。

【００２０】本実施例のように、実装基板としてガラス
エポキシ基板を用いた密着型イメージセンサユニットで
も、以下に説明するように高い精度でこの位置合わせを
行うことができる。

【００２１】まず、ガラスエポキシ基板４と装着フレー
ム１２に、孔３０ａ，孔３０ｂを形成する。ガラスエポ
キシ基板４は外形寸法を精度良く仕上げることは容易で
はないが、孔は高い精度で簡単にあけることができる。 次に、ガラスエポキシ基板４に設けた孔３０ａの中心軸
から所定の距離Ａだけ離れた位置にセンサ素子２２の中
心（ホトダイオードの中心）が位置するようにイメージ
センサ２を両面テープを用いてガラスエポキシ基板４に
装着する。

【００２２】また、セルフォックレンズ８は、孔３０ｂ
の中心軸からこのセルフォックレンズ８の中心までの距
離Ｂが上記のガラスエポキシ基板４に設けた孔３０ａの
中心軸と装着されたイメージセンサ２のセンサ素子２２
の中心との距離Ａに等しくなるように装置フレーム１２
に装着する。

【００２３】そして、イメージセンサ２を装着したガラ
スエポキシ基板４の孔３０ａを装着フレーム１２の孔３
０ｂに合わせてピン１４によって両者を固定することに
より、ガラスエポキシ基板４と装着フレーム１２との位
置合わせを容易に行うことができる。

【００２４】本実施例の密着型イメージセンサユニット
では、ガラスエポキシ基板及び装着フレームに設けた孔
の中心軸を基準として予めセンサ素子及びセルフォック
スレンズを所定の位置に取着しているので、従来のセラ
ミックス基板やガラス基板を用いた実装基板とほぼ同等
の精度でセンサ素子と、セルフォックレンズや光源等と
の位置合わせを行うことができる。

【００２５】また、実装基板としてガラスエポキシ基板
を用いているので、材料費がセラミックス基板を使用し
た場合の約半分となり、しかも高密度パターン作製に薄
膜技術が要らないため、従来の密着型イメージセンサユ
ニットよりも製造コストを大幅に削減することができる
。また、実装基板としてガラス基板を用いた場合より取
扱いが容易になる。

【００２６】尚、上記の実施例では装着フレームに孔を
形成した場合について説明したが、本発明はこれに限ら
れるものではなく、装着フレームは実装基板の第１の孔
に嵌合される突起を形成したものでもよい。この場合に
は、ピン１４は省略することができる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、実
装基板に設けた第１の孔の中心軸からセンサ素子の中心
までの距離と、装着フレームに設けた第２の孔又は突起
の中心軸から収束手段の中心までの距離とが同一となる
ようにイメージセンサと収束手段をそれぞれ実装基板と
装着フレームに装着したことにより、実装基板の第１の
孔と装着フレームの第２の孔又は突起とを合わせて固定
するだけで実装基板を装着フレームに容易に且つ精度良
く装着することができ、したがって実装基板に安価な例
えばガラスエポキシ基板を使用することが可能になる密
着型イメージセンサユニットを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である密着型イメージセンサ
ユニットの概略断面図である。

【符号の説明】

２　　　　イメージセンサ ４　　　　ガラスエポキシ基板（実装基板）６　　　　
光源 ８　　　　セルフォックレンズ １０　　　　保護ガラス １２　　　　装着フレーム １４　　　　ピン ２２　　　　センサ素子 ２４　　　　センサ基板 ３０ａ，３０ｂ　　　　孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　イメージセンサを実装した実装基板と
   、原稿からの反射光を前記イメージセンサのセンサ素子
   上に収束する収束手段と、前記実装基板と前記収束手段
   とが装着される装着フレームとを備える密着型イメージ
   センサユニットにおいて、前記実装基板に第１の孔を形
   成し、前記装着フレームに前記第１の孔に対応する第２
   の孔又は前記第１の孔に嵌合される突起を形成し、前記
   実装基板の第１の孔の中心軸から所定の距離だけ離れた
   位置に前記センサ素子の中心がくるように前記イメージ
   センサを前記実装基板に実装し、前記第２の孔又は前記
   突起の中心軸から前記距離と等距離の位置に前記収束手
   段の中心が位置するように前記収束手段を前記装着フレ
   ームに取着し、前記実装基板の第１の孔と、前記装着フ
   レームの第２の孔又は突起とを合わせることにより前記
   実装基板と前記装着フレームとの位置合わせを行うこと
   を特徴とする密着型イメージセンサユニット。
2. 【請求項２】　　前記実装基板はガラスエポキシ基板で
   ある請求項１記載の密着型イメージセンサユニット。