JP5249592B2 - イメージセンサモジュールの製造方法およびイメージセンサモジュール - Google Patents

Description

本発明は、イメージセンサモジュールの製造方法に関する。

一般に、イメージセンサモジュールは、原稿に光を照射して、そこから反射する光を受光し、この光を電気信号に変換することにより、原稿の文字や記号等の情報を再現装置に伝達するものである。

図１０は、従来のイメージセンサモジュールの一例を示している。同図に示されたイメージセンサモジュール９Ａは、ケース９１、複数の光源９２、光学系９３、センサチップ９４、センサ基板９５１、および保護ガラス９８、を備える。

ケース９１は、光源９２、光学系９３、センサチップ９４、および保護ガラス９８、を収容しており、略直方体形状である。光源９２は、保護ガラス９８に置かれた原稿に光を照射するために用いられる。光学系９３は、原稿に反射された光を集束するために用いられる。センサチップ９４は、光学系９３により集束された光を受光し、信号を出力するために用いられ、センサ基板９５１上に設けられている。センサ基板９５１は、ケース９１に装着されている。また、センサ基板９５１表面には、センサチップ９４の他、配線パターンや、ワイヤなどが施されている。

このようなイメージセンサモジュール９Ａの組み立ては、以下の通り行われている。まず、ケース９１に、光源９２、光学系９３、保護ガラス９８を取り付ける。一方、センサ基板９５１の表面に、センサチップ９４を取り付け、配線パターンや、ワイヤなどを施す。そして、ケース９１に、センサ基板９５１を装着する。これにより、イメージセンサモジュール９Ａの組み立てが完成する。

近年、イメージセンサモジュール９Ａの小型化に従い、センサ基板９５１において、配線パターンが高密度に形成されるようになってきている。また、センサ基板９５１の、短手方向幅が、より小さくなってきている。従来、センサ基板９５１の短手方向の両端を挟むことでセンサ基板９５１を持ち、センサ基板９５１をケース９１に装着していた。センサ基板９５１の短手方向幅は、指の大きさと同程度である。そのため、センサ基板を、ケース９１に装着する際に、誤って手でセンサ基板９５１上に実装されたセンサチップ９４を破壊したり、ワイヤを倒したりすることがあった。イメージセンサモジュール９Ａの製造に用いることが不可能となったセンサ基板９５１は、廃棄されていた。そのため、上記事態は、生産効率向上の妨げとなっていた。

特開平０６−２２０８６号公報

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、センサ基板をケースに装着する際に生ずる、センサチップの破壊やワイヤの倒壊、を防止し、生産効率向上を図ることができるイメージセンサモジュールの製造方法を提供することをその課題とする。

本発明の第一の側面によって提供されるイメージセンサモジュールの製造方法は、光源と、この光源から発せられて画像読み取り領域から反射してくる光を集束させる光学系と、この光学系によって集束された光を受けることにより所定の信号を出力するセンサチップを表面に搭載した長矩形状のセンサ基板と、このセンサ基板が装着されている装着部を有するケースと、を具備する長手方向に延びるイメージセンサモジュールの製造方法であって、上記センサ基板と、把持部と、を有する把持部付き基板を用いて、上記把持部を持って、上記センサ基板を上記装着部に装着する工程と、上記把持部と上記センサ基板とを分離する工程と、を有することを特徴とする。

このような構成によれば、上記センサ基板を上記ケースに装着する際に、直接上記センサ基板に触れる必要がない。そのため、上記センサ基板に搭載されたワイヤを倒したり、センサチップを破壊したりすることが少なくなる。これにより、使用不能となり、廃棄しなければならないセンサ基板の数を減少することができる。その結果、イメージセンサモジュールの生産効率向上を図ることが可能となる。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記把持部付き基板は長矩形状である。このような構成によれば、上述の効果と同様の効果を得ることができる。また、異なる大きさの上記装着部に上記センサ基板を装着する際にも、一定の大きさの上記把持部付き基板を用いることができる。つまり、様々なサイズの上記イメージセンサモジュールを製造するに当たって、標準化されたサイズの上記把持部付き基板を用いることが可能となる。その結果、イメージセンサモジュール製造の効率化を図ることができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記装着部は、長手方向に延びる底面と、上記底面が向いている方向に起立し、互いに向かい合う一組の長手方向側面と、上記底面が向いている方向に起立した短手方向側面と、長手方向へ開口している開口部と、を有し、上記開口部の短手方向の幅は、上記センサ基板の短手方向の幅以上であり、上記短手方向側面と上記開口部とは、長手方向に、上記センサ基板の長手方向の幅以上離間し、上記一組の長手方向側面は、短手方向に、上記センサ基板の短手方向の幅以上離間している。

このような構成によれば、上述の効果と同様の効果を得ることができる。さらに、上記把持部付き基板を上記長手方向側面に沿わせることで、容易に、上記センサ基板を上記装着部に装着することが可能となる。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記装着部は、上記底面が向いている方向に起立した追加の短手方向側面を有し、上記追加の短手方向側面は、上記短手方向側面に向かい合っており、上記底面が向いている方向における、上記底面からの、上記追加の短手方向側面の大きさは、上記底面が向いている方向における、上記短手方向側面の大きさより小さく、上記底面が向いている方向における、上記追加の短手方向側面の端は、上記底面が向いている方向における、上記開口部の端である。

このような構成によれば、上述の効果と同様の効果を得ることができる。さらに、上記センサ基板が上記装着部に装着されたとき、上記イメージセンサモジュール内部へ、上記追加の短手方向側面と上記センサ基板との間隙から進入してくる異物の侵入や、光の進入を防止できる。

本発明の第二の側面によって提供されるイメージセンサモジュールは、光源と、この光源から発せられて画像読み取り領域から反射してくる光を集束させる光学系と、この光学系によって集束された光を受けることにより所定の信号を出力するセンサチップを表面に搭載した長矩形状のセンサ基板と、このセンサ基板が装着されている装着部を有するケースと、を具備する長手方向に延びるイメージセンサモジュールであって、上記装着部は、長手方向に延びる底面と、上記底面が向いている方向に起立し、互いに向かい合う一組の長手方向側面と、上記底面が向いている方向に起立した短手方向側面と、長手方向へ開口している開口部と、を有し上記開口部の短手方向の幅は、上記センサ基板の短手方向の幅以上であり、上記短手方向側面と上記開口部とは、長手方向に、上記センサ基板の長手方向の幅以上離間し、上記一組の長手方向側面は、短手方向に、上記センサ基板の短手方向の幅以上離間している。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記装着部は、上記底面が向いている方向に起立した追加の短手方向側面を有し、上記追加の短手方向側面は、上記短手方向側面に向かい合っており、上記底面が向いている方向における、上記底面からの、上記追加の短手方向側面の大きさは、上記底面が向いている方向における、上記短手方向側面の大きさより小さく、上記底面が向いている方向における、上記追加の短手方向側面の端は、上記底面が向いている方向における、上記開口部の端である。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

図１は、本発明にかかるイメージセンサモジュールの第１実施形態の要部断面図を示している。

本実施形態のイメージセンサモジュールＡは、ケース１、線状光源ユニット２、レンズユニット３、複数のセンサチップ４、センサ基板５１、および保護ガラス８、を備えている。イメージセンサモジュールＡは、たとえば２００ｍｍ程度の読み取り幅を有しており、スキャナに用いられるのに適した構成とされている。

ケース１は、線状光源ユニット２、レンズユニット３、保護ガラス８、および、センサ基板５１、を収容しており、長手方向ｘ１（図２参照）に延びる略直方体形状である。ケース１は、たとえば黒色の樹脂によって形成されている。

さらに、ケース１について説明するに際し、図１に加え、図２、図３を参照する。

ケース１において、保護ガラス８が収容されている側と反対の側には、装着部１１が形成されている。装着部１１は、センサ基板５１をケース１に装着する部分である。この装着部１１は、底面１１１、一組の長手方向側面１１２ａ，１１２ｂ、短手方向側面１１４ａ、１１４ｂ、および、開口部１１６、により構成されている。短手方向側面１１４ｂは、本願発明における追加の短手方向側面に相当する。底面１１１は、長手方向ｘ１に延びる平面である。一組の長手方向側面１１２ａ，１１２ｂは、底面１１１の短手方向ｙ１両端から、底面１１１が向いている方向にそれぞれ起立している。また、一組の長手方向側面１１２ａ，１１２ｂは、距離Ｌ１だけ離間し、互いに向かい合っている。

短手方向側面１１４ａ、１１４ｂは、底面１１１の長手方向ｘ１両端から、底面１１１が向いている方向にそれぞれ起立している。また、短手方向側面１１４ａと、短手方向側面１１４ｂは、距離Ｌ２だけ離間し、互いに向かい合っている。また、底面１１１が向いている方向における、底面からの、短手方向側面１１４ｂの大きさＬ３は、上記底面が向いている方向における、上記短手方向側面１１４ａの大きさＬ４よりも小さい。大きさＬ３と、大きさＬ４との差は、たとえば、センサ基板５１の厚さの２倍程度である。大きさＬ３は、たとえば、センサ基板５１の厚さ程度である。

また、開口部１１６は、長手方向ｘ１に開口している部分である。短手方向ｙ１における、開口部１１６の両端は、それぞれ、長手方向側面１１２ａ，１１２ｂである。一方、底面１１１が向いている方向における、開口部１１６の図中下端は、短手方向側面１１４ｂの図中上端である。

線状光源ユニット２は、原稿に向けて長手方向ｘ１に延びる線状光を照射するための光学部品であり、導光体２１、リフレクタ２２、および光源基板（図示略）を備えている。線状光源ユニット２は、長手方向ｘ１と直角である方向においてケース１と複数箇所において当接している。

導光体２１は、たとえばメタクリル酸メチル樹脂 (ＰＭＭＡ)などの透明な樹脂からなり、長手方向ｘ１に延びる棒状である。光源基板は、導光体２１の一端面に正対するように設けられている。光源基板には、たとえば複数のＬＥＤチップが実装されている。これらのＬＥＤチップからは、たとえば赤色光、緑色光、青色光が発せられる。

導光体２１には、ともに長手方向ｘ１に延びる反射面２１ａおよび出射面２１ｂが形成されている。反射面２１ａは、上記一端面に入射した上記ＬＥＤチップからの光を、長手方向ｘ１と直角である方向に反射するための面であり、たとえば長手方向ｘ１に離散配置された複数の溝が設けられている。出射面２１ｂは、反射面２１ａから向かってきた光を線状光として出射する面である。リフレクタ２２は、たとえば白色樹脂からなり、導光体２１を覆っている。

レンズユニット３は、原稿によって反射された線状光を集束させる光学部品である。レンズユニット３は、たとえば長手方向ｘ１に配列された複数の円柱状のレンズが樹脂製のハウジングに保持された構成とされている。レンズユニット３は、ケース１と複数箇所において当接している。

センサ基板５１は、ベース材、配線パターン、レジストコート、からなり、図４に示すように、短辺Ｌ５、長辺Ｌ６の、長矩形状である。また、センサ基板５１は、長手方向ｘ２において直線状に、複数のセンサチップ４を実装している。センサチップ４は、長手方向ｘ２に配列されており、受けた光に応じた起電力を生じ、さらにこの起電力から画素ごとの輝度信号を配線パターンを通じ、出力可能に構成されている。センサチップ４が、原稿に反射された光を受光することで、原稿の記載内容を画像データとして読み取ることができる。

次に、本発明にかかるイメージセンサモジュールＡの製造方法の一例について、図４〜図７を参照しつつ以下に説明する。

まず、本製造方法に用いられる把持部付き基板の製造方法について図４を参照しつつ説明する。

まず、長方形のプレート状のベース材を作製する。かかるベース材の短辺の大きさは、大きさＬ５とする。一方、かかるベース材の長辺は装着部１１の大きさＬ２より大きいものとする。次に、上記ベース材の、一端から、大きさＬ６の部分に、幅の小さい溝５３を設ける。そして、上記ベース材の表面の、溝５３を挟んで右側の部分に、配線パターン（図示略）を形成し、さらに、センサチップ４を設ける。これにより、把持部付き基板５が完成する。ここで、把持部付き基板５のうち、溝５３を挟んで、図中右側の部分は、センサ基板５１である。一方、把持部付き基板５のうち、センサ基板５１でない部分は、把持部５２である。

次に、把持部付き基板５を、ケース１に装着する方法について、図５〜図７を参照しつつ説明する。

まず、図５に示すように、把持部付き基板５を、ケース１に接近させる。ケース１には、既に、線状光源ユニット２、レンズユニット３、および、保護ガラス８、が収容されている。把持部５２を持って、把持部付き基板５を運搬すればよい。把持部付き基板５のセンサチップ４が実装されている面を、図中下方に向けておく。

次に、図６に示すように、把持部付き基板５を、長手方向側面１１２ａ，１１２ｂに摺接させつつ、かつ、把持部付き基板５と、底面１１１とが平行である状態を保ちつつ、図右方に移動させる。そして、把持部付き基板５が、短手方向側面１１４ａに当接したとき、把持部付き基板５の図右方への移動を停止する。このとき、短手方向側面１１４ｂの上端と、把持部５２の溝５３近傍部分とが、対向している。

次に、把持部付き基板５を、長手方向側面１１２ａ，１１２ｂ、短手方向側面１１４ａに摺接させつつ、把持部付き基板５を図下方に移動させる。把持部５２が、短手方向側面１１４ｂの上端に当接したとき、把持部付き基板５の図下方への移動を停止する。

次に、図７に示すように、把持部付き基板５の一端、かつ、把持部５２である部分に、図上方への力を加える。同時に、センサ基板５１の一端、かつ、把持部５２に近い部分に、図下方への力を加える。すると、把持部付き基板５は、溝５３の部分において、折れる。その結果、把持部５２と、センサ基板５１とは分離される。その後、センサ基板５１に、図下向きの力を加え、センサ基板５１を装着部１１に当接させる。さらに、センサ基板５１を、留め金（図示略）によって、装着部１１に押し付ける。これにより、センサ基板５１は、ケース１に固定される。以上の工程により、センサ基板５１を、ケース１に装着する工程が終了する。

次に、本実施形態のイメージセンサモジュールＡの製造方法の作用について説明する。

本実施形態によれば、センサ基板５１をケース１に装着する際に、直接センサ基板５１に触れる必要がない。そのため、センサ基板５１に搭載されたワイヤを倒したり、センサチップ４を破壊したりすることが少なくなる。センサ基板５１をケース１に装着する際に生ずる組立不良を減少することが可能となる。これにより、使用不能となり、廃棄しなければならないセンサ基板５１の数を減少することができる。その結果、イメージセンサモジュールＡの生産効率向上を図ることが可能となる。

異なる大きさの装着部１１にセンサ基板５１を装着する際にも、一定の大きさの把持部付き基板５を用いることができる。つまり、様々なサイズのイメージセンサモジュールＡを製造するに当たって、標準化されたサイズの把持部付き基板５を用いることが可能となる。その結果、イメージセンサモジュールＡの製造の効率化を図ることができる。

さらに、把持部付き基板５を長手方向側面１１２ａ，１１２ｂに沿わせることで、容易に、センサ基板５１を装着部１１に装着することが可能となる。

短手方向側面１１４ｂの存在により、センサ基板５１が装着部１１に装着されたとき、イメージセンサモジュールＡの内部へ、短手方向側面１１４ｂとセンサ基板５１との間隙から進入してくる異物の侵入や、光の進入を防止できる。

図８、９は、本発明の第２実施形態を示している。なお、これらの図において、第１実施形態と同一または類似の要素には、第１実施形態と同一の符号を付している。

図８に、本実施形態に用いられるケースの要部斜視図を示している。本実施形態において、装着部１１の形状が、第１実施形態におけるものと異なっている。装着部１１は、底面１１１、一組の長手方向側面１１２ａ，１１２ｂ、短手方向側面１１４ａ、および、開口部１１６、により構成されている。第１実施形態と異なり、装着部１１は、短手方向側面１１４ｂを備えていない。

一組の長手方向側面１１２ａ，１１２ｂは、底面１１１の短手方向ｙ１両端から、底面１１１が向いている方向にそれぞれ起立している。また、一組の長手方向側面１１２ａ，１１２ｂは、距離Ｌ１より僅かに大きい程度だけ離間し、互いに向かい合っている。短手方向側面１１４ａは、底面１１１の長手方向ｘ１一端から、底面１１１が向いている方向に起立している。底面１１１が向いている方向における、長手方向側面１１２ａ，１１２ｂ、短手方向側面１１４ａの大きさは、たとえば、センサ基板５１の厚さ程度である。

また、開口部１１６は、長手方向ｘ１に開口している部分である。短手方向ｙ１における開口部１１６の両端は、それぞれ、長手方向側面１１２ａ，１１２ｂである。一方、開口部１１６の図中下端は、底面１１１により構成されている。

そして、図５、６に示した実施形態と同様に、把持部付き基板５を、ケース１に接近させる。さらに、図７に示した実施形態と同様に、溝５３の部分において、把持部５２と、センサ基板５１とを分離する。そして、センサ基板５１が、ケース１に装着される。

図９に、本実施形態にかかる方法により製造されたイメージセンサモジュールＡの要部側面図を示す。基板５１は、底面１１１に当接している。また、基板５１の長手方向ｘ１における一端は、短手方向側面１１４ａに当接している。さらに、基板５１の図中左端および、底面１１の左端は、長手方向ｘ１において、ほぼ同じ位置である。

このような実施形態によっても、上述した効果と同様の効果を得ることが可能である。

本発明に係るイメージセンサモジュールの製造方法およびイメージセンサモジュールは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るイメージセンサモジュールの製造方法およびイメージセンサモジュールの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

本発明にかかるイメージセンサモジュールの第１実施形態の要部断面図である。 本発明にかかるイメージセンサモジュールの第１実施形態に用いられるケースの要部斜視図である。 本発明にかかるイメージセンサモジュールの第１実施形態に用いられるケースの要部側面図である。 本発明にかかるイメージセンサモジュールの第１実施形態に用いられる把持部付き基板の要部平面図である。 本発明にかかるイメージセンサモジュールの第１実施形態における把持部付き基板をケースに近づける様子を示す要部斜視図である。 本発明にかかるイメージセンサモジュール第１実施形態における把持部付き基板の搬送動作を示す要部側面図である。 本発明にかかるイメージセンサモジュール第１実施形態における把持部付き基板を折る様子を示す要部側面図である。 本発明にかかるイメージセンサモジュールの第２実施形態に用いられるケースの要部斜視図である。 第２実施形態にかかる方法により製造されたイメージセンサモジュールの要部側面図である。 従来のイメージセンサモジュールの一例を示す要部断面図である。

符号の説明

Ａ イメージセンサモジュール
１ ケース
１１ 装着部
１１１ 底面
１１２ａ 長手方向側面
１１２ｂ 長手方向側面
１１４ａ 短手方向側面
１１４ｂ （追加の）短手方向側面
１１６ 開口部
２ 線状光源ユニット
２１ 導光体
２２ リフレクタ
２１ａ 反射面
２１ｂ 出射面
３ レンズユニット
４ センサチップ
５ 把持部付き基板
５１ センサ基板
５２ 把持部
５３ 溝
８ 保護ガラス
ｘ１，ｘ２ 長手方向
ｙ１ 短手方向
Ｌ１，Ｌ２ 距離
Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６大きさ

Claims (3)

1. 光源と、この光源から発せられて画像読み取り領域から反射してくる光を集束させる光学系と、この光学系によって集束された光を受けることにより所定の信号を出力するセンサチップを表面に搭載した長矩形状のセンサ基板と、このセンサ基板が装着されている装着部を有するケースと、を具備する長手方向に延びるイメージセンサモジュールの製造方法であって、
   上記センサ基板と、把持部と、を有する把持部付き基板を用いて、
   上記把持部を持って、上記センサ基板を上記装着部に装着する工程と、
   上記把持部と上記センサ基板とを上記把持部付き基板を折ることにより分離する工程と、を有し、
   上記装着部は、長手方向に延びる底面と、上記底面が向いている方向に起立し、互いに向かい合う一組の長手方向側面と、上記底面が向いている方向に起立した短手方向側面と、長手方向へ開口している開口部と、を有し、
   上記装着する工程は、上記開口部に上記センサ基板の端部を位置させた状態、且つ、上記開口部を構成する面に上記センサ基板の端部を当接させた状態で行うことを特徴とするイメージセンサモジュールの製造方法。
2. 上記把持部付き基板は長矩形状である、請求項１に記載のイメージセンサモジュールの製造方法。
3. 光源と、この光源から発せられて画像読み取り領域から反射してくる光を集束させる光学系と、この光学系によって集束された光を受けることにより所定の信号を出力するセンサチップを表面に搭載した長矩形状のセンサ基板と、このセンサ基板が装着されている装着部を有するケースと、を具備する長手方向に延びるイメージセンサモジュールであって、
   上記装着部は、長手方向に延びる底面と、上記底面が向いている方向に起立し、互いに向かい合う一組の長手方向側面と、上記底面が向いている方向に起立した短手方向側面と、長手方向へ開口している開口部と、を有し
   上記開口部の短手方向の幅は、上記センサ基板の短手方向の幅以上であり、
   上記センサ基板の端部は、上記開口部に位置しており、且つ、上記開口部を構成する面に当接しており、
   上記一組の長手方向側面は、短手方向に、上記センサ基板の短手方向の幅以上離間している、イメージセンサモジュール。

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