JP3675985B2

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

Info

Publication number: JP3675985B2
Application number: JP24531396A
Authority: JP
Inventors: 英在李; 承植鄭; 東鐵梁
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1995-10-12
Filing date: 1996-09-17
Publication date: 2005-07-27
Anticipated expiration: 2016-09-17
Also published as: KR970022602A; JPH09130538A; US5780840A; KR0182048B1

Description

【０００１】
【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
５１ＬＥＤアレー
６１ボディ
７１板スプリング
８１ＰＣＢ基板

Claims

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。