JP3675985B2 - 密着形イメージセンサ用ボディ、密着形イメージセンサおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は密着形イメージセンサ用ボディ、密着形イメージセンサおよびその製造方法に係り、より詳しくは、LEDアレー、ボディおよび発光保護部の取付方法および構造を改善して工程の煩わしさと誤差を縮める密着形イメージセンサ用ボディ、密着形イメージセンサおよびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、イメージセンサは画像入力装置であって任意の画像を感知してこれに応じた所定の信号を出力するものであり、電子複写機、電子ファイル、模写電送機、イメージプロセッサおよび金融機器など広範囲に用いられる素子である。
駆動原理は、対象物が透明なガラス面上に入ると光を発光し、対象物表面のデータにより反射され、レンズアレーの磁気集束レンズを通過してPCB基板上の光電変換素子に入射した光を電気的信号に変換し、光トランジスタ集積回路およびコネクタを通じてシステムに伝達される。
【0003】
以下、添付図面を参照して密着形イメージセンサについて詳細に説明する。
図1は従来の技術に従う密着形イメージセンサの構造を示す断面図であり、図2は図1の斜視図である。
図1に示すように、従来の密着形イメージセンサにはプラスチックからなるボディ6の上部開口部に、データが記録されている所定の原稿1と接し得るように、ガラスなどで構成される透明体2が水平に固定されている。開口部を有している発光保護部3が所定の基準線Rfに対し任意の角でボディ6に固定されており、ボディ6から着脱可能になっている。光源を形成するLEDアレー(led array) 5が基準線Rfに対し一定の角で発光保護部3の下部に挿入されている。また、ボディ6の発光保護部3に隣接して中心が基準線Rfの中心と一致するように、ボディ6の内部に垂直にレンズ4が固定されている。そして締結力を有する板スプリング7がボディ6の両側面および下部に結合されており、この板スプリング7の下部面がボディ6の下方部分にPCB基板(printed circuit board) 8を固定するように保持している。PCB基板8の上面には光電変換素子9が設けられている。ここで、光電変換素子9の中心は基準線Rfを通過するように取付けられている。
【0004】
かかる従来のイメージセンサの製造方法について説明する。
金型を用いてボディ6を形成しこのボディ6の内部に磁気集束レンズ4を固定し、光源を形成するLEDアレー5を発光保護部3に固定した状態で、発光保護部3をボディ6の内部に嵌め込む。そしてボディ6上部の開口部に透明体2を固定し、下部の開口部に光電変換素子9が取付けられているPCB基板8を位置させ、板スプリング7を用いてPCB基板8とボディ6とを固定する。ここで、光電変換素子9の中心を磁気集束レンズ4の中央と同一線上に位置させるようにする。
【0005】
かかる従来の密着形イメージセンサの製造方法においては、光源を形成するLEDアレーが取付けられている発光保護部をボディの側面から圧力を加え嵌めてボディと固定させる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来の密着形イメージセンサは光源保護部を設置することによって光源の数を減少させるとともに光源の効率を増大することが可能であるが、プラスチック押出成形により製作された光源保護部をボディに取付けるとき、各製品においてサイズに誤差が発生し各段階別に製品の寸法を測定しなければならないという煩わしさを有している。
【0007】
従って、本発明は前記のような従来の問題点を解決するためのものであって、その目的は、プラスチック金型構造を2重射出に構成し、この金型を用いてボディと光源保護部とを互いに異なる材質を用いて一体に製作することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための本発明に従う密着形イメージセンサは、対象物表面に形成されたデータにより反射された光を感知しデータを読み取る密着形イメージセンサであって、上部開口部と下部開口部とを有している樹脂製ボディと、ボディの上部開口部に結合され対象物データを保持する透明体と、光を発する光源と、ボディと異なる樹脂材質によりボディと一体に形成され光源からの光をデータに誘導および反射する反射体と、ボディの下部開口部に結合されデータにより反射された光を感知して該当する信号を出力する光電変換素子とを含んでいる。
【0010】
さらに、本発明に従う密着形イメージセンサの製造方法は、金型を用いて反射体とボディとを異なる材質の樹脂で一体的に形成する段階と、ボディの内部に集光レンズを固定する段階と、ボディの上部に透明体を固定する段階と、ボディの下部に光電変換素子および光源が取り付けられているPCB基板を結合する段階と、ボディに前記PCB基板を固定する段階とを含んでいる。
【0011】
本発明にかかる密着形イメージセンサの製造方法においては、光源保護部が高光沢反射体でボディと同時に製作される。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図3は本発明の実施例に従う密着形イメージセンサの構造を示す断面図であり、図4は図3においてLEDアレーとPCB基板を示す斜視図であり、図5は本発明の他の実施例に従う密着形イメージセンサの構造を示す断面図である。
【0013】
図3に示すように、本発明の実施例に従う密着形イメージセンサは、プラスチックのような物質からなるボディ61の上部開口部にガラスなどで構成される透明体21が水平に結合している。この透明体21上には、データが記録されている原稿11が保持される。ボディ61の内部には、高光沢であるプラスチック等の物質から構成される高光沢反射体31がボディ61と一体に形成されている。この反射体31は、所定の基準線Rfに対し光を誘導できるように任意の角で傾斜した開口部を形成している。そして、ボディ61の内部の反射体31側に基準線Rfと中心が一致するように垂直にレンズ41が固定されている。
【0014】
高光沢反射体31の下部には光源を形成するLEDアレー51がボディ61に水平に結合されている。このLEDアレー51は、ボディ61の下部開口部に結合されているPCB基板81に保持されている。そして、PCB基板81上の基準線Rfが通過する位置には光電変換素子91が取付けられている。ここで、反射体31の下方には垂直に形成されたピン10が設けられている。LEDアレー51およびPCB基板81には反射体31のピン10に対応する部分に孔および溝が形成されており、この溝および孔にピン10が挿入されることによりボディ61、LEDアレー51およびPCB基板81が固定される。
【0015】
さらに、ボディ61の両側面および下部に締結力を有する板スプリング71が取付けられており、板スプリング71の下部面はPCB基板81がボディ61に固定されるように保持している。
図4はPCB基板81上にLEDアレー51が取付けられており、図1のピン10が挿入される孔もしくは溝がPCB基板81およびLEDアレー51に形成されたことを示すものである。
【0016】
図5の実施例では図3とは異なり、LEDアレーが別に存在せず光源がPCB基板81’上に形成されている。
かかる本発明に従う密着形イメージセンサの駆動原理について説明する。
データが記録されている原稿11が透明体21上に入ると、光源から出た光が反射体31の開口部に誘導されてデータに至るようになり、データにより陰影に反射した光がレンズ41を通過してPCB基板81上に取付けられている光電変換素子に集束され、集束された陰影のデータは光トランジスタ集積回路に入力されコネクタを通じてシステムに伝達される。
【0017】
かかる本発明に従う密着形イメージセンサの製造方法について説明する。
金型を2重構造で製作し二つのプラスチック材質を用い1回の射出を通じてボディ61、高光沢反射体31およびピン10を一体に製作する。このとき、高光沢反射体31とボディ61は互いに異なる材質を用いて製作する。そして、ボディ61の内部に磁気集束レンズ41を垂直に固定した後、ボディ61の上部開口部に水平に透明体21を取付ける。そして光源を形成するLEDアレー51をボディ61の下部開口部を通じて挿入し、LEDアレー51に形成されている孔にピン10を嵌合して組み立てる。光電変換素子91が取付けられているPCB基板81をボディ61の下部開口部に挿入する。このとき、ボディ61から延長されているピン10にPCB基板81に形成されている溝を合わせながら挿入しなければならない。最後に、締結力のある板スプリング71を用いてPCB基板81とボディ61とを結合させる。
【0018】
図5のような場合には、LEDアレーが存在せず光源がPCB基板81’に形成されているので、LEDアレーを挿入する過程なしに、PCB基板81’に形成している溝にボディ61に形成されているピン10を嵌めて組み立てた後、板スプリング71を用いてPCB基板81’とボディ61とを結合するとよい。
【0019】
【発明の効果】
以上のように、この発明に従う密着形イメージセンサの製作工程において、光の効率を高めることができる材質および色を選定して一つのプラスチック射出工程でボディを射出すると共に、高光沢反射面を形成することにより組立の際発生する長さに対する誤差および段階別に製品を測定しなければならないという不都合を除去できる。また、ピンと孔および溝を用いてボディとPCB基板とを結合することにより工程の単純化が期待でき、光源が取付けられるLEDアレーを別途に製作しなくてもよいので、工程の効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の技術に従う密着形イメージセンサの構造を示す断面図である。
【図2】図1の密着形イメージセンサの構造を示す斜視図である。
【図3】本発明の実施例に従う密着形イメージセンサの構造を示す断面図である。
【図4】図3において組み立てる前のPCB基板とLEDアレーを示す斜視図である。
【図5】本発明の他の実施例に従う密着形イメージセンサの構造を示す断面図である。
【符号の説明】
10 ピン
11 原稿
21 透明体
31 高光沢反射体
41 レンズ
51 LEDアレー
61 ボディ
71 板スプリング
81 PCB基板
Claims (10)
- 対象物表面に形成されたデータにより反射された光を感知して前記データを読み取る密着形イメージセンサであって、
上部開口部と下部開口部とを有している樹脂製ボディと、
前記ボディの上部開口部に結合され前記データを保持する透明体と、
光を発する光源と、
前記ボディと異なる樹脂材質により前記ボディと一体に形成され前記光源からの光を前記データに誘導および反射する反射体と、
前記ボディの下部開口部に結合され前記データにより反射された光を感知して該当する信号を出力する光電変換素子と、
を含んでいることを特徴とする密着形イメージセンサ。 - 前記データにより反射された光を前記光電変換素子に集束するレンズをさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の密着形イメージセンサ。
- 前記ボディの下部開口部に結合され前記光電変換素子と連結されているPCB基板をさらに含むことを特徴とする、請求項1または2に記載の密着形イメージセンサ。
- 前記光源は前記PCB基板に形成していることを特徴とする、請求項3に記載の密着形イメージセンサ。
- 前記反射体の下部に前記ボディと一体にピンが形成され、前記PCB基板における前記ピンに対応する部分に溝が形成され、前記溝に前記ピンが挿入されていることを特徴とする、請求項4に記載の密着形イメージセンサ。
- 前記光源が形成されているLEDアレーをさらに含むことを特徴とする、請求項5に記載の密着形イメージセンサ。
- 前記反射体の下部に前記ボディとピンとが一体に形成されており、前記LEDアレーおよびPCB基板に前記ピンが形成されている部分に対応して孔が形成され前記孔に前記ピンが挿入されていることを特徴とする、請求項6に記載の密着形イメージセンサ。
- 前記ボディに前記PCB基板を固定する板スプリングをさらに含むことを特徴とする、請求項3に記載の密着形イメージセンサ。
- 金型を用いて反射体とボディとを異なる材質の樹脂で一体的に形成する段階と、
前記ボディの内部に集光レンズを固定させる段階と、
前記ボディの上部に透明体を固定させる段階と、
前記ボディの下部に光電変換素子および光源が取り付けられているPCB基板を結合する段階と、
前記ボディに前記PCB基板を固定させる段階と、
を含んでいることを特徴とする密着形イメージセンサの製造方法。 - 前記光源をLEDアレーに形成し前記LEDアレーを前記PCB基板に取り付ける段階をさらに含むことを特徴とする、請求項9に記載の密着形イメージセンサの製造方法。
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