JPH07131608A - イメージセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 小型軽量化を図るとともに、部品点数を削減
することによるコストダウンを達成し得るイメージセン
サを提供する。 【構成】 外部配線と接続するための可撓性配線基板２
７を設け、該可撓性配線基板上に受光部の信号処理部２
９を設けるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばファクシミリ、
コピー機、イメージスキャナー等において、原稿面を画
情報として読み取るために用いられるイメージセンサに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のイメージセンサの一般的な構成を
図４に示す。イメージセンサ１は、フレーム２の上部に
備えられる透明板３に原稿ＡをプラテンＢ等を用いて直
接接触させ、上記フレーム２内に配置された発光基板４
上に列状に実装された複数個の発光素子４ａからの光を
受けた原稿面からの反射光を、上記フレーム２の厚み方
向に光軸が配置された複数個のレンズからなるレンズア
レイ５を介して、上記フレーム２の下部に配置された受
光基板６上に列状に実装された複数個の受光素子６ａ上
に集光させるように構成されている。

【０００３】上記受光基板６には、その下面に、トラン
ジスタ、コンデンサ、抵抗器等の複数の電子部品が搭載
され信号処理部７ａが設けられた駆動回路基板７が固着
されている。上記信号処理部７ａは、上記駆動回路基板
７に接続されたコネクタ８を介する等により外部配線と
接続され、この外部配線からの信号は、上記コネクタ８
及び信号処理部７ａを介して上記受光素子６ａに入力さ
れ、上記受光素子６ａからの出力は、上記信号処理部７
ａで処理され外部へと導出されるという構成とされてい
る。

【０００４】上に示したイメージセンサは、原稿からの
反射光をレンズアレイ５を用いて受光素子６ａ上に集光
させて受光するものであるが、一方で、例えば１９９２
年テレビジョン学会年次大会要旨集４４５−４４６頁に
記載されているように、上記レンズアレイを用いないレ
ンズレス・イメージセンサが提案されている。図５に示
すように、このイメージセンサ１１は、フレーム１２の
上部に、ファイバを多数帯状に並べたファイバアレイ部
１３ａを有するファイバアレイプレート１３を配置し、
該ファイバアレイプレート１３の下面に、上記ファイバ
アレイ部１３ａと重なるようにして受光素子１３ｂが実
装され、上記ファイバアレイ部１３ａに向けて斜め方向
に光を照射するように発光素子１４ａを実装した発光基
板１４が上記フレーム１２に取り付けられている。更に
上記フレーム１２の下部には、上記受光素子１３ｂと信
号を送受信する信号処理部１５ａを有する駆動回路基板
１５が配置され、この駆動回路基板１５は、上記ファイ
バアレイプレート１３とフレキシブルケーブル１６等で
電気的に接続され、上記信号処理部１５ａは、上記駆動
回路基板１５に設けられたコネクタ１７を介する等して
外部配線と接続されるという構成とされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レンズ
アレイを有する上記従来のイメージセンサ１において
は、受光基板６の下面に信号処理部７ａを設けた駆動回
路基板７が設けられているので、繰り返し使用した場合
に生じる上記信号処理部７ａの熱サイクルによる内部残
留応力により、上記受光基板６が反り、受光素子６ａに
集光させられる原稿からの反射光の焦点がズレるという
問題がある。また、上記受光基板６の下面に電子部品を
搭載する分、厚み方向の大型化を招くという問題もあ
る。

【０００６】また、上記従来のレンズレス・イメージセ
ンサ１１においては、上記レンズアレイを有するイメー
ジセンサに比して、レンズアレイを必要としない分、厚
みを小さくできるが、やはり、フレーム１２の下部に信
号処理部１５ａ及びコネクタ１７を設けるための駆動回
路基板１５をフレーム１２上に直接配置する必要がある
ために、上記フレーム１２自体の厚みに加えて全体とし
ての厚みが大きくなってしまうのである。

【０００７】本発明は、上述した事情のもとなされたも
ので、上記のような問題を解消し、小型軽量化を図ると
ともに、部品点数を削減することによるコストダウンを
達成し得るイメージセンサを提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るイメージセンサは、発光素子が実装さ
れる発光基板と、受光素子が実装される受光基板と、上
記発光素子から発せられた光の反射光を上記受光素子上
に集光させるレンズアレイと、上記発光基板、上記受光
基板及び上記レンズアレイを位置決めするフレームと、
一端が上記受光基板と接続される一方、他端が外部配線
と接続可能とされ、上記受光素子の信号処理部を有する
可撓性配線基板と、を備えることを特徴とする。

【０００９】また、本発明に係る他のイメージセンサ
は、発光素子が実装される発光基板と、厚み方向に延び
る多数本の光ファイバが帯状に密集配置されてなるファ
イバアレイ部を有するファイバアレイプレートと、上記
ファイバアレイ部に重なるようにして上記ファイバアレ
イプレートの下面に実装される受光素子と、上記発光基
板及び上記ファイバアレイプレートを位置決めするフレ
ームと、一端が上記ファイバアレイプレートと接続され
る一方、他端が外部配線と接続可能とされ、上記受光素
子の信号処理部を有する可撓性配線基板と、を備えるこ
とを特徴とする。

【００１０】

【発明の作用及び効果】本発明では、上記のように可撓
性配線基板に信号処理部を設けるとともに、上記可撓性
配線基板を介して外部配線と接続するようにしているの
で、従来のイメージセンサに要されていた駆動回路基板
及びコネクタをイメージセンサに取り付けることによる
スペースを削減でき、イメージセンサの著しい小型軽量
化を図ることができる。また、上記のように駆動回路基
板及びコネクタの使用を廃止できるので、大幅なコスト
ダウンを図ることができる。

【００１１】更に、レンズアレイを用いたイメージセン
サにおいては、可撓性配線基板に信号処理部を設けるの
で、可撓性配線基板と受光基板とを離間して配置でき、
信号処理部からの発熱により受光基板が反り、該受光基
板に実装される受光素子に対する反射光の焦点ズレが生
じる心配が解消される。

【００１２】

【実施例】以下、実施例を示すことにより本発明の特徴
とするところをより詳細に説明するが、本発明が実施例
に限定されることはない。本発明の第１の実施例である
イメージセンサの断面図を図１に示す。上記イメージセ
ンサ２１は、樹脂等からなるフレーム２２と、該フレー
ム２２上部に取り付けられガラスからなる透明板２３
と、上記フレーム２２内において上記透明板２３の原稿
読み取り部に斜め方向から光を照射するように位置決め
られて配置される発光基板２４と、上記透明板２３の原
稿読み取り部における原稿からの反射光を集光すべくフ
レーム２２内においてその厚み方向に光軸が配置される
レンズアレイ２５と、上記フレーム２２下部に位置決め
られて取り付けられ、上記レンズアレイ２５で集光させ
られた反射光を受光する受光基板２６と、を具備すると
いう構成とされている。上記発光基板２４は、その上面
に発光ダイオード等の発光素子２４ａが複数個列状に実
装され、下面を上記フレーム２２に形成された所定の面
に接着剤、接着テープ等により固着されている。そし
て、上記受光基板２６は、その上面にフォトダイオー
ド、フォトトランジスタ等の受光素子２６ａが複数個列
状に、上記受光基板２６に設けられた配線パターンと接
続されて実装されている。

【００１３】上記配線パターンは、上記受光基板２６の
下面に一部に集められて延出され、可撓性配線基板２７
の一端と半田付け等により接続されている。上記可撓性
配線基板２７は、例えば、図２に平面図を示すように、
フレキシブルケーブル等の可撓性の基板からなり、その
他端には、コネクタ用端子２８等が設けられて外部配線
と接続可能とされるとともに、上記可撓性配線基板２７
上には、所定の電子部品が実装されて、上記受光素子２
６ａへ信号を送ったり、受光素子２６ａから出力された
信号を増幅する等の処理を行う信号処理部２９が設けら
れている。

【００１４】次に、本発明の第２の実施例であるレンズ
レスタイプのイメージセンサの断面図を図３に示す。こ
のイメージセンサ３１は、フレーム３２の上部に、厚み
方向に延びる多数本の光ファイバを所定幅の帯状に密集
配置してなるファイバアレイ部３３ａが一体的に形成さ
れているファイバアレイプレート３３を位置決め配置さ
れている。このファイバアレイプレート３３の下面に
は、上記ファイバアレイ部３３ａと重なるようにして、
複数個の受光素子３３ｂがフェイスダウンにより列状に
実装されている。更に、上記フレーム３２には、複数個
の発光素子３４ａを列状に実装した発光基板３４が上記
ファイバアレイ部３３ａに向けて斜め方向に光を照射す
るように位置決められて取り付けられている。本実施例
では、上記フレーム３２を透明な樹脂成形体とするとと
もに、上記発光素子３４ａとファイバアレイ部３３ａと
の間において、発光素子３４ａから発せられる光の集光
性を高めるためのレンズ部３２ａが一体的に形成されて
いる。上記ファイバアレイ部３３ａにおける密集配置さ
れた光ファイバは、その軸心に対する臨界角を有し、該
臨界角内で入射される光は光ファイバ内を通過し、上記
臨界角を超えて入射される光は光ファイバを横切って進
む。従って、上記発光素子３４ａは、その発する光が上
記臨界角を上回るように設けられる。

【００１５】このように構成することにより、上記発光
素子３４ａから発せられた光は、上記ファイバアレイプ
レート３３に当接される原稿にファイバアレイ部３３ａ
において照射され、その反射光はファイバアレイ部３３
ａを通ってそのまま上記受光素子３３ｂに伝達されるの
である。そして、上記ファイバアレイプレート３３下面
の端部において、上記受光素子３３ｂと接続される配線
パターンが一部に集められ、例えば図２に示す上記第１
の実施例で用いたのと同様の、信号処理部２９が設けら
れた可撓性配線基板２７の一端と半田付け等により接続
されている。上記可撓性配線基板２７の他端には、外部
配線との接続を容易とするために、コネクタ用端子２８
が設けられている。このように、上記第２の実施例のイ
メージセンサは、極めて小型軽量化されたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例であるレンズアレイを備
えたイメージセンサの内部構造を示す断面図である。

【図２】本発明における可撓性配線基板の一例を示す平
面図である。

【図３】本発明の第２の実施例におけるレンズレスタイ
プのイメージセンサの内部構造を示す断面図である。

【図４】従来のレンズアレイを備えたイメージセンサの
内部構造を示す断面図である。

【図５】従来のレンズレスタイプのイメージセンサの内
部構造を示す断面図である。

【符号の説明】 ２１，３１ イメージセンサ ２２，３２ フレーム ２３ 透明板 ２４，３４ 発光基板 ２４ａ，３４ａ 発光素子 ２５ レンズアレイ ２６， 受光基板 ２６ａ，３３ｂ 受光素子 ２７ 可撓性配線基板 ２８ コネクタ用端子 ２９ 信号処理部 ３２ａ レンズ部 ３３ ファイバアレイプレート ３３ａ ファイバアレイ部

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｈ０５Ｋ 7/14 Ｋ 7301−4Ｅ Ｃ 7301−4Ｅ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光素子が実装される発光基板と、 受光素子が実装される受光基板と、 上記発光素子から発せられた光の反射光を上記受光素子
   上に集光させるレンズアレイと、 上記発光基板、上記受光基板及び上記レンズアレイを位
   置決めするフレームと、一端が上記受光基板と接続され
   る一方、他端が外部配線と接続可能とされ、上記受光素
   子の信号処理部を有する可撓性配線基板と、 を備えることを特徴とするイメージセンサ。
2. 【請求項２】 発光素子が実装される発光基板と、 厚み方向に延びる多数本の光ファイバが帯状に密集配置
   されてなるファイバアレイ部を有するファイバアレイプ
   レートと、 上記ファイバアレイ部に重なるようにして上記ファイバ
   アレイプレートの下面に実装される受光素子と、 上記発光基板及び上記ファイバアレイプレートを位置決
   めするフレームと、 一端が上記ファイバアレイプレートと接続される一方、
   他端が外部配線と接続可能とされ、上記受光素子の信号
   処理部を有する可撓性配線基板と、 を備えることを特徴とするイメージセンサ。