JP3051580B2 - 原稿読み取り装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はファクシミリ等に用いら
れる密着型の原稿読み取り装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、密着型イメージセンサ等の原稿読
み取り装置の開発が活発に行われている。この原稿読み
取り装置として本発明者等は既に図５及び図６に示すよ
うな基本的な構成を提案した（特願平３−１５７９３２
号参照）。図５はその原稿読み取り装置の分解斜視図で
あり、図６は図５のＸ−Ｘ線断面図である。

【０００３】これらの図によれば、１は光源、２はレン
ズ、３はレンズ２を支持する筐体、４は半導体チップ、
５は半導体チップ４が載置される電気絶縁性基板であ
る。上記光源１は発光ダイオードや蛍光灯等から成り、
原稿６の斜め下方に原稿６に対し平行となるように配置
され、そして、この光源１は原稿６の下面に対し斜めに
投光し、その反射光を光電変換素子４ａに照射すること
によって原稿６の画像情報を光電変換素子４ａに伝達さ
せる作用を為す。この光源１が投光する原稿６の下方に
は、複数個のレンズ２が原稿６から所定の距離を隔てた
位置に直線状に配されており、各レンズ２は原稿６で反
射する光源１の光を幾つかのブロックに分割するととも
に分割した各ブロックの反射光を半導体チップ４上の光
電変換素子４ａに縮小照射させる作用を為す。このレン
ズ２はその各々の両端がアルミニウム等から成る筐体３
に支持されており、この筐体３によって各レンズ２は原
稿６１ら所定の距離を隔てた位置に直線状に配されるこ
ととなる。上記筐体３によって直線状に配されたレンズ
２の下方には、それと所定の間隔をもって電気絶縁性基
板５が平行に配されており、この電気絶縁性基板５の上
面には更に上面に多数の光電変換素子４ａを有する半導
体チップ４がレンズ２と所定の距離を隔てて且つレンズ
２と１対１に対応する数だけ直線状に配されている。前
記各半導体チップ４の上面に形成された光電変換素子４
ａはレンズ２を介して照射される原稿６の反射光を所定
の電気信号に変換する作用を為し、これによって原稿６
の画像情報が電気信号に変換される。

【０００４】かくして上述した原稿読み取り装置では、
前記光源１が原稿６に投光し、その反射光を幾つかのブ
ロックに分割するとともに各ブロックの反射光をレンズ
２を介して半導体チップ４の各光電変換素子４ａ上に照
射させ、その照射された光に対応する光電変換を起こさ
せることによって原稿６の画像を読み取るようにしてい
る。

【０００５】また、この原稿読み取り装置を製造するに
は、レンズ２は射出成形法により製作し、筐体３につい
ても射出成形法により製作し、そして、レンズ２を筐体
３に搭載し、固定し、その後に光源１、半導体チップ４
の搭載した電気絶縁性基板５等を順次取り付け、最終に
検査工程を経て完成する。

【０００６】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、上記
提案の原稿読み取り装置においては、レンズ２と筐体３
とを別々の射出成形法により製作しているので、組立誤
差により画像がずれるという問題点（画像ズレ）があっ
た。この画像ズレとはレンズ２のつなぎ目、または半導
体チップ４のつなぎ目で画像が乱れるという現象であ
り、この現象を図７で示す。

【０００７】同図は原稿６とレンズ２と半導体チップ４
との位置関係を示し、原稿６のａからｈは情報であり、
これらの情報を２個のレンズ２（レンズ２ａとレンズ２
ｂ）を介して、それぞれに対応する２個の半導体チップ
４（半導体チップ４ａと半導体チップ４ｂ）により受光
する。理想的には情報ａからｅはレンズ２ａを介して半
導体チップ４ａにより受光し、また情報ｅからｈはレン
ズ２ｂを介して半導体チップ４ｂにより受光するのであ
るが、実際の組立に際して、レンズ２と筐体３との間で
実装の位置がずれた場合には、情報ａからｆはレンズ２
ａを介して半導体チップ４ａにより受光し、また情報ｃ
からｈはレンズ２ｂを介して半導体チップ４ｂにより受
光し、これにより、情報ｃからｆは半導体チップ４ａと
半導体チップ４ｂにより重複して読み取られることにな
る。あるいは上記の重複して読み取られる以外に、原稿
６の情報のうち一部が半導体チップ４ａと半導体チップ
４ｂのいずれにも読み取られない場合もある。

【０００８】

【問題点を解決するための手段】本発明の原稿読み取り
装置は、光源と、所定の間隔で直線状に配列された複数
個のレンズと、該各レンズに１対１に対応するとともに
直線状に配列された多数の光電変換素子を有する複数個
の半導体チップと、上記光源とレンズとを内設する筺体
とから成る原稿読み取り装置において、前記複数個のレ
ンズは透光性高分子材料（プラスチック）で、前記筺体
は高分子材料（プラスチック）で形成され、且つ両者は
一体的に成形されていることを特徴とする。

【０００９】

【実施例】本発明は図５及び図６に示すような原稿読み
取り装置と同様な構成であり、その構成のうち、複数個
のレンズは透光性プラスチックで、筺体はプラスチック
で形成され、且つ両者は多色成形機を用いて一体的に成
形される。そして、この透光性プラスチックのレンズを
多色成形機の一方の射出機構により、また筺体を他方の
射出機構により成形し、しかも、これらの成形を同一の
金型で同時に行う点が特徴であって、それを添付図面に
基づいて説明する。

【００１０】図１は本発明の原稿読み取り装置１１の具
体的構成を示す断面概略図であり、同図によれば、１３
は例えばガラス繊維強化ポリカーボネートや、ＡＢＳ樹
脂から成る長尺状のプラスチック製の筐体であり、この
筐体１３には光源搭載斜面１３ａが形成され、この光源
搭載斜面１３ａに光源であるＬＥＤ１４とそのＬＥＤ搭
載基板１５が配置されている。筐体１３の上にはガラス
基板１６が配置され、このガラス基板１６の上を読み取
るべき原稿（図示せず）が送られる。筐体１３には凹部
１７が形成され、この凹部１７にレンズ１２が配置さ
れ、固定される。筐体１３の下部にはガラスエポキシな
どから成る電気絶縁性基板１８が設置され、この電気絶
縁性基板１８の上には半導体チップ１９が配列される。
また、この電気絶縁性基板１８を筐体１３に設置するの
にアルミニウム等からなる底蓋２０が付けられる。尚、
図中の矢印は光路である。

【００１１】上面に多数の光電変換素子を有する半導体
チップ１９は、シリコン等からなる半導体チップの上面
に光電変換素子を従来周知のフォトリソグラフィー技術
やイオンビーム加工法等によって製作される。

【００１２】また、半導体チップ１９が載置される電気
絶縁性基板１８は例えばガラスエポキシ樹脂等から成
り、その上面に銅等から成る所定の導体パターン（図示
せず）を有しており、その導体パターンの一部に半導体
チップ１９の各電極をボンディングワイヤ等を介して電
気的接続させ、他端を外部駆動回路（図示せず）に電気
的接続させることによって光電変換素子により所定の電
気信号に変換された原稿（図示せず）の画像情報は外部
駆動回路に伝達されることとなる。

【００１３】図２に示すレンズ１２の主要部はほぼ円柱
状であり、その中央部の両面は凸面になった凸レンズ１
２ａであり、その凸レンズの周囲は鍔部１２ｂを形成し
ている。更にこの円柱状体には対照的に突出部１２ｃ、
１２ｄが設けられており、その突出部は筐体１３の形成
した凹部１７に勘合するようになっている。

【００１４】上記構成の原稿読み取り装置１１を作製す
るには、図３と図４に示すように、レンズ１２を多色成
形機の一方の射出成形機構により、また筺体１３を他方
の射出成形機構により成形し、しかも、これらの成形を
同一の金型で行う。

【００１５】先ず図３に示す二基の射出成形機構を備え
た一般的な二色成形機（ダブルインジェクション成形
機）２１によれば、スキン層用の射出シリンダ２２とコ
ア用の射出シリンダ２３とから構成され、被成形用金型
２３にそれぞれのスキン層用高分子材料とコア用高分子
材料とを射出し、所要の成形品を作製するというもので
ある。

【００１６】本実施例においては、上記二色成形機２１
を用いて図４に示すようにコアバック方式によりレンズ
１２と筺体１３とを一体的に成形するものである。

【００１７】同図は、二色成形機２１に対応して本例に
使用する金型２４とその関連部を示す説明図であり、こ
の金型２４は金型２４ａと金型２４ｂとから構成され、
これらの金型２４ａ、２４ｂが接合した状態を示す。こ
の両金型２４ａ、２４ｂの内部にはコア２５とコア２６
が設けられており、これらの金型２４ａ、２４ｂとコア
２５とコア２６とのより構成する空間領域Ｘは筺体１３
の形状を成している。また、コア２５とコア２６とが対
向してできる空間領域Ｙは、レンズ１２に対応してい
る。２７、２８はそれぞれコア２５とコア２６とを移動
させる油圧シリンダであり、それらのコアを適宜移動す
ることができる。更に金型２４ｂには、上記スキン層用
の射出シリンダ２２から射出されるスキン層用高分子材
料、即ち筺体１３の構成材であるガラスフィラー入りポ
リカーボネート等のエンジニアリングプラスチックを輸
送する管２９が設けられており、また、コア２６には、
上記コア用の射出シリンダ２３から射出されるコア用高
分子材料、即ちレンズ１２の構成材であるアクリル等の
透光性プラスチックを輸送する管３０が設けられてお
り、それぞれの管２９、３０は射出シリンダ２２、２３
を接続されている。

【００１８】このような構成の金型２４において、最初
に管２９を介して空間領域Ｘに加熱されたエンジニアリ
ングプラスチック材を送り、その空間領域Ｘの全体に充
填し、そして、冷却して筺体１３を作製する。次いで油
圧シリンダ２７、２８によりコア２５とコア２６とを相
互に離れる方向に移動させ、そして、管３０を介して空
間領域Ｙに加熱された透光性プラスチック材を送り、所
定のレンズ形状にし、その後に冷却してレンズの成形品
を得る。

【００１９】このように先ず筺体１３を作製し、その後
にレンズ成形し、そして両金型２４ａ、２４ｂを離す
と、筺体１３とレンズ１２とが一体成形された成形品を
取り出すことができる。

【００２０】尚、本実施例では、複数個のレンズ１２を
配列した原稿読み取り装置であるので、それに対応して
複数個の空間領域Ｙを成すようにコア２５とコア２６、
並びに管３０を設ける必要がある。

【００２１】次に上記成形品にＬＥＤ搭載基板１５を配
置し、半導体チップ１９が配列された電気絶縁性基板１
８と底蓋２０を設置し、更にガラス基板１６を設け、最
終的に検査工程を経て完成する。

【００２２】かくして上記実施例の原稿読み取り装置
は、二色成形機２１を用いてコアバック方式によりレン
ズ１２と筺体１３とを一体的に成形するものであり、そ
の両者の組立精度を顕著に向上させることができ、これ
により、画像ズレ、即ちレンズ１２のつなぎ目、または
半導体チップ１９のつなぎ目で画像が乱れるという現象
がなくなった。

【００２３】

【発明の効果】以上の通り、本発明の原稿読み取り装置
においては、複数個のレンズは透光性高分子材料で、前
記筺体は高分子材料で形成され、且つ両者は一体的に成
形されていることにより画像ズレがなくなり、これによ
り、製造歩留まりが大幅に向上した。

【００２４】更に本発明においては、組立の工程数が減
少するので、製造管理が容易になり、これに伴って製造
コストが低減できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の原稿読み取り装置の断面図である。

【図２】実施例の原稿読み取り装置に搭載したレンズの
斜視図である。

【図３】二色成形機の説明図である。

【図４】実施例の原稿読み取り装置を作製すための金型
の断面図である。

【図５】従来の原稿読み取り装置の分解斜視図である。

【図６】図５の原稿読み取り装置のＸ−Ｘ線断面図であ
る。

【図７】従来の原稿読み取り装置にて生じる画像ズレの
説明図である。

【符号の説明】

１・・・・光源 ２、７、１２・・・レンズ ３、８、１３・・・筐体 ４、１９・・・・・半導体チップ ２１・・・・・・・二色成形機 ２２、２３・・・・射出シリンダ ２４・・・・・・・金型 ２５、２６・・・・コア

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、所定の間隔で直線状に配列され
   た複数個のレンズと、該各レンズに１対１に対応すると
   ともに直線状に配列された多数の光電変換素子を有する
   複数個の半導体チップと、上記光源とレンズとを内設す
   る筺体とから成る原稿読み取り装置において、前記複数
   個のレンズは透光性高分子材料で、前記筺体は高分子材
   料で形成され、且つ両者は一体的に成形されていること
   を特徴とする原稿読み取り装置。