JP2548680Y2

JP2548680Y2 - イメージセンサ

Info

Publication number: JP2548680Y2
Application number: JP1991052297U
Authority: JP
Inventors: 竹治山脇; 悟村上
Original assignee: Kaneka Corp
Current assignee: Kaneka Corp
Priority date: 1991-06-10
Filing date: 1991-06-10
Publication date: 1997-09-24
Anticipated expiration: 2006-06-10
Also published as: JPH04134863U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、複写機、ファクシミ
リ、イメージスキャナ等の原稿読取装置に用いられる密
着型のイメージセンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、複写機やファクシミリ等の原稿読
み取り装置において、読み取り原稿の読み取りには密着
型のイメージセンサユニットが多用されている。このイ
メージセンサユニットには、光源により照明された読み
取り原稿からの反射光を受けて光電変換させるレンズ系
を用いない完全密着型のイメージセンサが用いられてい
る。

【０００３】図６、図７又は図８に示すように、従来の
完全密着型のイメージセンサ１はいずれも読み取り原稿
に密着させられ、その画像情報を一次元に順次読み取る
ように複数の光電変換素子２が直線状に配設されたセン
サ基板３と、このセンサ基板３を支持し且つ補強するた
めの支持基材４と、複数の光電変換素子２を駆動させる
駆動用ＩＣチップ（集積回路）５とを備えて構成されて
いる。これらの構成部品は、通常ガラスやアルミニウム
より成る支持基材４の上に、ガラスより成るセンサ基板
３を接着材や両面粘着テープで固定し、また駆動用ＩＣ
チップ５は支持基材４上に直接登載したり、あるいは図
７又は図８に示すように、別に用意した駆動回路基板
（配線基板）６上に登載して、その駆動回路基板６を支
持基材４上にセンサ基板３の場合と同様に固定してい
る。

【０００４】これらのイメージセンサ１を用いたイメー
ジセンサユニットは原稿読み取り装置に取り付けられ、
読み取り原稿はプラテンローラ等でセンサ基板３上の光
電変換素子２の読取り位置に押し付けられながら、順次
搬送される。この時、光源であるＬＥＤアレイにより原
稿の読取り面が帯状に照明されて、その反射光がイメー
ジセンサ１に入射して、順次光電変換される。このよう
に読み取り原稿が光電変換素子２部を摺動させられるよ
うに構成されるため、この光電変換素子２を原稿との摩
擦による摩耗から保護することを目的に、光電変換素子
２は樹脂による封止がなされたり、あるいはSiO 層、Si
N 層やSiON層によるハードコートがなされており、更に
最近では、光電変換素子２上にガラス等の透光性薄板を
樹脂層により張り付ける方法が提案されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】ところで、センサ基板
３に光電変換素子２を形成するには複雑な工程を数十回
必要とするため、製品コストの低減を図るには一定の大
きさの基板から１つでも多くのセンサ基板３を製造する
こと、すなわち極力センサ基板３の幅を狭くするのが好
ましい。ところが、実際にイメージセンサユニットとし
て原稿を読み取る場合に、ガイド板等を用いないで原稿
をスムーズに搬送させるには、原稿とセンサ基板３との
接触面は最低７mm程度の幅が必要であるため、センサ基
板３の幅をこれ以下に狭くすることができなかった。こ
のため、センサ基板３延いてはイメージセンサ１のコス
トダウンがこれ以上出来ないという問題があった。

【０００６】そこで、本考案者等は上記問題点を解決す
るために鋭意研究を重ねた結果、本考案に至った。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本考案に係るイメージセ
ンサの要旨とするところは、光電変換素子と、該光電変
換素子を登載するセンサ基板と、読取り動作のための集
積回路と、少なくとも該センサ基板を登載する支持基材
とを備えた完全密着型イメージセンサにおいて、該セン
サ基板の副走査方向の幅よりも広い幅の透光性薄板が該
センサ基板の上部に樹脂層を介して固着されたことにあ
る。

【０００８】次に、本考案に係る他のイメージセンサの
要旨とするところは、光電変換素子と、該光電変換素子
を登載するセンサ基板と、読取り動作のための集積回路
と、該集積回路を登載する配線基板と、該センサ基板及
び該配線基板を登載する支持基材とを備えた完全密着型
イメージセンサにおいて、該センサ基板の副走査方向の
幅よりも広い幅の透光性薄板が該センサ基板の読み取り
部の上部を覆うとともにその上部から少なくとも配線基
板の一部に跨がって樹脂層を介して固着されたことにあ
る。

【０００９】また、かかるイメージセンサにおいて、前
記センサ基板に設けられた光電変換素子の外部接続部と
配線基板に設けられた集積回路の外部接続部との基板間
接続部が、前記透光性薄板の配置部よりも外側に位置す
るように、センサ基板及び配線基板の主走査方向におけ
る一方又は両方の端部に設けられたことにある。

【００１０】更に、かかるイメージセンサにおいて、前
記配線基板に実装する部品が、該配線基板の主走査方向
における一方又は両方の端部に集中させて設けられたこ
とにある。

【００１１】また、かかるイメージセンサにおいて、非
透光性の支持基材の光源からの光を透過させる位置にス
リット状の開口部が設けられ、又は透光性の支持基材に
遮光膜が設けられるとともに該遮光膜の光源からの光を
透過させる位置にスリット状の開口部が設けられ、余分
な光を透過させないようにしたことにある。

【００１２】

【作用】本考案のイメージセンサは、センサ基板の副走
査方向の幅よりも幅の広い透光性薄板がそのセンサ基板
の上部に覆って食み出すように配置された構造とされて
いる。したがって、センサ基板の副走査方向の幅が狭
く、たとえ６mm以下であってもその上部に配置された充
分な幅を持つ透光性薄板により読み取り原稿との摺動が
なされ、ガイド板を設けるまでもなく読み取り原稿はス
ムーズに搬送される。

【００１３】次に、本考案に係る他のイメージセンサは
センサ基板と配線基板とが隣接して配設され、透光性薄
板がそのセンサ基板の上部を覆うとともにその上部から
隣接する配線基板に跨がって配置されている。したがっ
て、センサ基板の副走査方向の幅がたとえ６mm以下であ
っても、読み取り原稿は透光性薄板の上を摺動させら
れ、ガイド板を設けるまでもなく読み取り原稿はスムー
ズに搬送される。

【００１４】また、かかるイメージセンサにおいて、セ
ンサ基板に設けられた光電変換素子の外部接続部と配線
基板に設けられた集積回路の外部接続部との基板間接続
部を、透光性薄板の配置部よりも外側の主走査方向にお
ける一端部又は両端部に配置する構造としたので、接続
作業を透光性薄板に干渉されずに行なうことができる。
同様に、配線基板に実装する部品を上記一端部又は両端
部に集中させて設けるようにすることにより、部品の実
装を透光性薄板に干渉させられずに容易に且つ効率的に
行うことができる。

【００１５】更に、かかるイメージセンサにおいて、透
光性の支持基材の片側又は両側に遮光膜を設けることに
より、光源からの光を余分な光を遮蔽してセンサ基板に
透過させ、読み取り原稿からの反射光のみを光電変換素
子に入射させるようにし、誤作動のないイメージセンサ
を提供することができる。

【００１６】

【実施例】次に、本考案に係るイメージセンサの実施例
について図面に基づいて詳しく説明する。

【００１７】図１に本考案に係る完全密着型のイメージ
センサの一実施例を示す。同図において、イメージセン
サ１０は、読み取り原稿に密着させられてその画像情報
を一次元に順次読み取るように複数の光電変換素子１２
が直線状に配設されたセンサ基板１４と、この複数の光
電変換素子１２を順次駆動させるための駆動用ＩＣチッ
プ（集積回路）１８が登載された駆動回路基板（配線基
板）２０と、このセンサ基板１４と駆動回路基板２０と
を位置決め支持し且つ補強するための支持基材１６と、
センサ基板１４の上部全体を覆いかつ駆動回路基板２０
の上部の一部を覆うように樹脂層２２を介して固着され
るガラス製の透光性薄板２４とを備えて構成されてい
る。かかる構成のイメージセンサ１０はガラス製の支持
基材１６の上に、ガラス製のセンサ基板１４が接着材や
両面粘着テープ等で固定され、また駆動回路基板２０も
センサ基板１４に隣接させて、そのセンサ基板１４と同
様に接着材や両面粘着テープ等で固定されている。ここ
で、接着材としてはエポキシ系又はシリコン系の熱硬化
タイプのものが主として用いられるが、ＵＶ硬化タイプ
等その他のものも使用できる。

【００１８】光電変換素子１２にはアモルファスシリコ
ン系光電変換素子、アモルファスシリコン系フォトダイ
オードやCdS-Se系光電変換素子等が主として利用され、
特に限定されるものではない。光電変換素子１２は一次
元状に配列させられていて、個々の光電変換素子１２に
対応して光入射窓が設けられ、その光入射窓を透過させ
られた光が読み取り原稿の表面で反射し、その反射光が
光電変換素子１２に入射するように構成されている。一
次元に配列させられた複数の光電変換素子１２は種々の
方式により駆動させられるように構成されていて、光電
変換素子１２が形成されているセンサ基板１４にはそれ
らの光電変換素子１２を駆動させるための配線と、駆動
させられた光電変換素子１２から信号を読み出すための
配線が形成されていて、それらの配線の外部接続部１３
が駆動回路基板２０に隣接して設けられている。

【００１９】一方、複数の光電変換素子１２を順次駆動
させるための駆動方式は非蓄積型直接駆動方式、蓄積型
直接駆動方式、非蓄積型マトリクス駆動方式又は蓄積型
マトリクス駆動方式等いずれでも良く、本考案において
は特に限定されるものではない。本実施例に示す光電変
換素子１２を駆動させるための駆動用ＩＣチップ１８と
してはＬＳＩチップを用いても良く、あるいは回路の一
部にアモルファスシリコンＴＦＴやポリシリコンＴＦＴ
等を用いても良く、特に限定されるものではない。この
駆動用ＩＣチップ１８が登載される駆動回路基板２０に
はセンサ基板１４の光電変換素子１２に駆動信号を送る
ための配線と、駆動させられた光電変換素子１２からの
読み出し信号を取り出すための配線がそれぞれ形成され
ていて、それらの配線の外部接続部２１がセンサ基板１
４に隣接して設けられている。

【００２０】これらセンサ基板１４と駆動回路基板２０
とはガラス等から成る支持基材１６に登載されて固定さ
れ、センサ基板１４と駆動回路基板２０の上部には透光
性薄板２４が配置されている。透光性薄板２４はセンサ
基板１４の光電変換素子１２部の上部を覆うとともに、
その上部から駆動回路基板２０に跨がるように配置さ
れ、この透光性薄板２４は透光性の樹脂層２２によって
固着されている。透光性薄板２４はガラスや硬質樹脂等
から構成され、透光性薄板２４に摺動させられる読み取
り原稿の表面で反射させられた反射光が拡散し得ない程
度の厚さとされている。このような透光性薄板２４を設
けることにより、センサ基板１４の副走査方向の幅がた
とえば６mm以下の２〜４mm程度であっても、読み取り原
稿の搬送をガイドするガイド板等を用いるまでもなく、
センサ基板１４の角部に読み取り原稿が当たることはな
く、読み取り原稿はスムーズに搬送される。なお、セン
サ基板１４の外部接続部１３と駆動回路基板２０の外部
接続部２１との基板間の接続はアルミニウムや金線によ
るワイヤーボンディングや、銅，銀，ニッケル等の導電
性ペースト、ヒートシール、あるいはフレキシブルプリ
ント基板等により電気的に接続される。また、駆動回路
基板２０と外部機器とは駆動回路基板２０に接続された
フレキシブルプリント基板等によって接続されている。

【００２１】なお本実施例では、支持基材１６として透
明であるガラスを使用したが、その他、アルミニウム等
の金属材料も使用できる。ただし、完全密着型イメージ
センサの場合には、センサの裏側から光源により光を照
射する必要があるので、金属の支持基材１６を使用する
時は、光路に当たる部分をスリット状に開口する必要が
ある。また、支持基材１６が透明なガラスにより構成さ
れる場合は、支持基材１６の片面あるいは両面にスリッ
ト状の開口部を有する遮光膜を設けても良い。この遮光
膜により光電変換素子１２の光入射窓に入射しない余分
な光を遮断できるため、光電変換素子１２が誤作動させ
られることはなく、原稿の読み取り精度を向上させるこ
とができる。

【００２２】かかる構成のイメージセンサ１０は図２及
び図３に示すように、イメージセンサユニット２６とし
て用いられる。イメージセンサユニット２６は、光源２
８から発せられた光がフレーム３０により支持されてい
る支持基材１６を通して読み取り原稿３２に当たって反
射し、その反射光が光電変換素子１２に入射するように
構成されている。ここで、読み取り原稿３２を帯状に照
明する光源２８には主としてＬＥＤアレイなどが用いら
れ、ＬＥＤアレイとしてはセラミック基板やガラエポ基
板又はその他のプリント基板上に、GaAs,GaAlAs などが
ＰＮ接合により形成されたＬＥＤチップを直線状あるい
は千鳥状に配列したものが用いられる。また、イメージ
センサユニット２６のフレーム３０はアルミニウムや亜
鉛等の金属材料を切削加工したものか、引き抜き加工し
たり、ダイキャスト成形加工したものが用いられてい
る。

【００２３】本考案のイメージセンサ１０を用いたイメ
ージセンサユニット２６によれば、図２に示すようにプ
ラテンローラ３４が回動させられ、読み取り原稿３２が
透光性薄板２４の読取り位置Ｘに押し付けられながら、
順次搬送される。この透光性薄板２４は読み取り原稿３
２のスムーズな搬送のために充分な６mm以上の幅を有す
るため、センサ基板１４の幅を極力狭くしても、読み取
り原稿３２のスムーズな搬送が確保される。

【００２４】以上、本考案に係るイメージセンサの実施
例を詳述したが、本考案は上述の実施例に限定されるも
のではない。たとえば、図４に示すように、イメージセ
ンサ３５は複数の光電変換素子３６が一次元状に形成さ
れたセンサ基板４４と、駆動用ＩＣチップ３８が登載さ
れる駆動回路基板４８とが隣接して配設され、これらセ
ンサ基板４４と駆動回路基板４８とは支持基材４２に支
持されて固定されている。そして、センサ基板４４の光
電変換素子３６の上部から駆動回路基板４８に跨がるよ
うに透光性薄板５６が配置されていて、読み取り原稿が
スムーズに搬送されるように構成されている。また、セ
ンサ基板４４の透光性薄板５６を配置部を除く主走査方
向の両端部には光電変換素子３６に駆動信号を伝えるた
めの配線と、光電変換素子３６からの読み取り信号を取
り出すための配線の外部接続部４６が設けられている。
一方、駆動回路基板４８においてもセンサ基板４４の外
部接続部４６に相対応する位置である主走査方向の両端
部に外部接続部５０が設けられていて、これら外部接続
部４６と５０は基板間接続部４０を成し、ワイヤーボン
ディング等によって互いに接続されている。

【００２５】また、駆動回路基板４８には、通常ドライ
ブ用のＩＣと信号処理用のＩＣが外部接続部５０の近傍
に登載されるが、必要なＩＣの個数は場合により異な
る。そして、駆動回路基板４８の適当な箇所、好ましく
は主走査方向の両端部又は一端部には駆動用ＩＣチップ
３８等の部品を集中して実装し得るように電極が配設さ
れている。また、駆動回路基板４８の適当な箇所には駆
動用ＩＣチップに必要な電源の供給、読取り信号のタイ
ミング信号の入力、読取り画像信号の出力のための電極
５２が設けられており、通常これらの電極５２にはフレ
キシブルプリント配線板５４が接続されていて、このフ
レキシブルプリント配線板５４によって入出力信号が伝
達されている。

【００２６】このように、センサ基板４４と駆動回路基
板４８との間の基板間接続部４０を透光性薄板５６の配
置部より外側に設けることにより、基板間接続部４０の
接続作業を透光性薄板５６に干渉されずに行なうことが
でき、作業性が向上するとともに信頼性の高い接続作業
を行なうことができる。

【００２７】次に、本考案のイメージセンサは図５に示
すように、駆動回路基板を有さないイメージセンサ６０
であっても良く、本実施例のイメージセンサ６０におい
ては光電変換素子６２が上面に直線状に配設されたセン
サ基板６４と、光電変換素子６２を駆動させる駆動用Ｉ
Ｃチップ（集積回路）６８と、このセンサ基板６４と駆
動用ＩＣチップ６８を支持し且つ補強するための支持基
材６６と、センサ基板６４の上部に樹脂層７０を介して
固着され且つセンサ基板６４の副走査方向の幅よりも広
い幅の透光性薄板７２とを備えて構成されている。

【００２８】このイメージセンサ６０においても、透光
性薄板７２により読み取り原稿のスムーズな搬送のため
に充分な接触面を確保することができるため、センサ基
板６４の幅を極力狭くすることができ、高価なセンサ基
板のコストを低減させることができる。

【００２９】以上、本考案の実施例を種々説明したが、
本考案は図示した実施例に限定されるものではない。た
とえば透光性薄板全てが透明なガラス製でなくても良
く、原稿を読み取る部分である光電変換素子の上部のみ
透明であっても良い。また、樹脂層、センサ基板、駆動
回路基板及び支持基材においても、光源からの光や読み
取り原稿からの反射光が通らない部分は、透明なガラス
製である必要がなく、アルミニウムや亜鉛などの金属に
よって形成されてもよいことなど、本考案はその趣旨を
逸脱しない範囲で、当業者の知識に基づき種々なる改
良、修正、変形を加えた形態で実施し得るものである。

【００３０】

【考案の効果】本考案のイメージセンサは原稿との接触
面に充分な広さの透光性薄板を配置して構成されてお
り、センサ基板の副走査方向の幅に関係なく読み取り原
稿をスムーズに搬送させることができる。これによりセ
ンサ基板の幅を可能な限り狭くして製造することがで
き、一定の大きさの基板から同時に製造することができ
るイメージセンサの数を多く取ることが可能となり、イ
メージセンサのコストダウンが可能になる。しかも、そ
の透光性薄板はセンサ基板と駆動回路基板に樹脂を介し
て堅固に固定されるので、読み取り原稿が透光性薄板に
強く押し付けられても安定して読み取り原稿を搬送させ
ることができる。

【００３１】また、本考案のイメージセンサはセンサ基
板と駆動回路基板の間の基板間接続部を透光性薄板の接
着部分より外側に設けたので、接続作業を透光性薄板に
干渉されずに行なうことができ、接続作業の作業性と信
頼性が向上する。

【００３２】更に、本考案のイメージセンサは遮光膜を
透明な支持基材の片面又は両面に設けることにより、光
電変換素子に読み取り原稿からの反射光以外の光が入射
するのを防止することができ、これにより光電変換素子
の誤作動をなくすことが可能となり、原稿の読み取り精
度が向上する。

【００３３】また、透光性薄板、センサ基板、駆動回路
基板をすべて同じ材料であるガラスとすることにより、
熱膨張係数が各基板とも同じとなり、温度変化による反
りの発生がなくなり信頼性が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るイメージセンサの実施例を示す断
面説明図である。

【図２】図１に示すイメージセンサを使用したイメージ
センサユニットの実施例を示す断面説明図である。

【図３】図２に示すイメージセンサユニットを示す図で
あり、同図(a) は平面図、同図(b) は正面図、同図(c)
は底面図である。

【図４】本考案に係るイメージセンサの他の実施例を要
部拡大して示す正面説明図である。

【図５】本考案に係るイメージセンサの他の実施例を示
す断面説明図である。

【図６】従来のイメージセンサの一例を示す断面説明図
である。

【図７】従来のイメージセンサの他の例を示す断面説明
図である。

【図８】従来のイメージセンサの更に他の例を示す断面
説明図である。

【符号の説明】

１０，３５，６０；イメージセンサ１２，３６，６２；光電変換素子１３，２１，４６，５０；外部接続部１４，４４，６４；センサ基板１６，４２，６６；支持基材１８，３８，６８；駆動用ＩＣチップ（集積回路）２０，４８；駆動回路基板（配線基板）２２，７０；樹脂層２４，５６，７２；透光性薄板３２；読み取り用原稿４０；基板間接続部

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】光電変換素子と、該光電変換素子を登載
するセンサ基板と、読取り動作のための集積回路と、少
なくとも該センサ基板を登載する支持基材とを備えた完
全密着型イメージセンサにおいて、該センサ基板の副走
査方向の幅よりも広い幅の透光性薄板が該センサ基板の
上部に樹脂層を介して固着されたことを特徴とするイメ
ージセンサ。
【請求項２】光電変換素子と、該光電変換素子を登載
するセンサ基板と、読取り動作のための集積回路と、該
集積回路を登載する配線基板と、該センサ基板及び該配
線基板を登載する支持基材とを備えた完全密着型イメー
ジセンサにおいて、該センサ基板の副走査方向の幅より
も広い幅の透光性薄板が該センサ基板の読み取り部の上
部を覆うとともにその上部から少なくとも配線基板の一
部に跨がって樹脂層を介して固着されたことを特徴とす
るイメージセンサ。
【請求項３】前記センサ基板に設けられた光電変換素
子の外部接続部と配線基板に設けられた集積回路の外部
接続部との基板間接続部が、前記透光性薄板の配置部よ
りも外側に位置するように、センサ基板及び配線基板の
主走査方向における一方又は両方の端部に設けられたこ
とを特徴とする請求項第２項に記載するイメージセン
サ。
【請求項４】前記配線基板に実装する部品が、該配線
基板の主走査方向における一方又は両方の端部に集中さ
せて設けられたことを特徴とする請求項第２項又は第３
項に記載するイメージセンサ。
【請求項５】非透光性の支持基材の光源からの光を透
過させる位置にスリット状の開口部が設けられ、又は透
光性の支持基材に遮光膜が設けられるとともに該遮光膜
の光源からの光を透過させる位置にスリット状の開口部
が設けられ、余分な光を透過させないようにしたことを
特徴とする請求項第１項乃至第４項のいずれかに記載す
るイメージセンサ。