JPH05344277A - 完全密着型イメージセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型・軽量且つ安価で出力ばらつきの少ない
完全密着型イメージセンサを提供することである。 【構成】 フレームを兼ねる基板１上に受光素子２を実
装し、基板１の下面に光源としてＥＬ３を貼付し、基板
１にＥＬ３の発光用光路４を形成し、基板１上に固着し
た原稿安定台７によってガラスカバー６を受光素子２の
直上で支持し、基板１とガラスカバー６との空間を透明
樹脂８で封止した。

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、プリン
タ、コピー、光学式文字読取装置等の各種電子機器に搭
載される完全密着型イメージセンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】透明カバーに当接される被読取物に光を
照射するための光源を有する発光部を透明カバーに近接
させて配置した簡易密着型イメージセンサの一例の断面
図を図３に示す。このイメージセンサでは、フレーム２
０の上部に透明カバー（ガラスカバー）２１が取付けら
れ、発光素子２２を有する照明基板２３がガラスカバー
２１の面に対して斜めにフレーム２０に固定されてい
る。又、ガラスカバー２１上の被読取物となる原稿（図
示せず）からの反射光を集光するためのロッドレンズア
レイ（結像用レンズ）２４が、ガラスカバー２１の面に
対して垂直にフレーム２０に固定されている。ロッドレ
ンズアレイ２４の真下には、このアレイ２４からの光を
受光する受光素子２５を有するセンサ基板２６が配置さ
れている。

【０００３】このようなイメージセンサでは、発光素子
２２から出た光は、ガラスカバー２１に対して斜めに入
射し、ガラスカバー２１上の原稿に照射される。原稿で
ガラスカバー２１に対して垂直に反射された光は、ロッ
ドレンズアレイ２４で集光され、受光素子２５で受光さ
れて電気信号に変換される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のイメ
ージセンサの光源としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）
が多用されている。ＬＥＤは単独では点光源であるが、
イメージセンサでは多数のＬＥＤチップをアレイ状に配
列して線光源としている。しかし、個々のＬＥＤの光量
ばらつきが大きく、ＬＥＤを原稿に近づけるほど光量ム
ラの影響が多大になり、イメージセンサからの画像情報
出力にもばらつきが生ずる。従って、出力ばらつきが許
容限度以内に収まるように、ＬＥＤからガラスカバー２
１までに十分な光路を設け、光量を均一化する必要があ
る。

【０００５】このため、図３のように照明基板２３とセ
ンサ基板２６を別々にして、フレーム２０の内部に配置
したり、発光用の光路を十分延ばせる構造のフレームに
したりしなければならない。しかし、これだとフレーム
が不可欠なため、コストを削減することができないばか
りか、小型化・軽量化も難しい。又、光源にＬＥＤを使
用している限り、たとえ光路を十分に取ったとしても光
量ばらつきは避けられず、どうしてもイメージセンサの
出力にばらつきが生じてしまう。

【０００６】従って、本発明の目的は、小型・軽量且つ
安価で出力ばらつきの少ない完全密着型イメージセンサ
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の完全密着型イメ
ージセンサでは、従来の完全密着型イメージセンサにお
いて発光部を設けた基板をフレームとしたことにより、
イメージセンサの小型化・軽量化・低コスト化が達成さ
れる。基板をフレーム兼用とするため、使用する基板は
十分な強度を確保できる材質であることが重要である。
その条件を満たす基板材としては、セラミック、鉄、ガ
ラスエポキシが例示される。このような剛性を持つ材質
からなる基板であれば、基板に電子部品（チップ）を実
装した後に基板に外部から力が加わっても、基板自身は
勿論のことチップが破壊するようなことはなく、基板は
イメージセンサのフレームとして十分機能する。

【０００８】この剛性基板に実装する光源としては、Ｌ
ＥＤチップでもよいが、光量ばらつきを抑える点からす
るとエレクトロ・ルミネッセンス（ＥＬ）が最適であ
る。ＥＬは、ＬＥＤと違い面光源であり、光量ばらつき
が殆ど無いので透明カバーに近づけて配置することがで
きる。これにより、従来必要であった光路が不要とな
り、その分イメージセンサを更に小型化・軽量化するこ
とが可能となる。又、ＥＬの光量ばらつきが極少である
ため、ＥＬを透明カバーに接近させても、イメージセン
サの出力ばらつきはＬＥＤの場合に比べてかなり減少で
きる。

【０００９】なお、ＥＬとしては高輝度のものを使用す
るのが好ましいが、輝度が低い場合には輝度を高めるた
めのインバータ回路を組み込んでもよい。又、イメージ
センサのより一層の小型化には、できるだけ薄型、小型
のＥＬを使用するのが望ましい。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の完全密着型イメージセンサを
実施例に基づいて説明する。図１に一実施例に係るイメ
ージセンサの断面図を示す。このイメージセンサでは、
受光素子２を実装した基板１がフレームを兼ねており、
基板１の下面には基板の長手方向に延びる矩形状のＥＬ
３が貼付されると共に、基板１にはＥＬ３の発光を基板
１の上面側に導くための光路４が形成されている。光路
４はレーザカット等によって穿孔された極小の溝であ
る。

【００１１】受光素子２は、基板１上にダイボンディン
グされると共に、基板１上の配線パターンにワイヤボン
ディングされ、このワイヤ５に直接接触しないように僅
かな間隔を置いてガラスカバー６が受光素子２上に位置
する。ガラスカバー６は、基板１上に固着した原稿安定
台７によって支持され、原稿安定台７は受光素子２等を
収容するスペースを有し、このスペースにて受光素子２
等は透明樹脂８で封止されている。

【００１２】図１にて円形で囲んだ部分Ａの拡大図を示
す図２において、ガラスカバー２の下面には、遮光性の
マスク９が印刷され、このマスク９の、ＥＬ３からの光
が原稿１５に達する光路に相当する部分（開口部）９ａ
と、原稿Ｗからの反射光が受光素子２の受光部２ａに至
る光路に相当する部分（開口部）９ｂは開いており、そ
れ以外の部分では不要な光が原稿Ｗや受光部２ａに入射
しないようになっている。又、ガラスカバー６の上面
の、原稿Ｗの送出側にも、遮光性マスク１０が施されて
いる。このマスク付きのガラスカバー６と基板１とで形
成される空間が透明樹脂８で封止される。

【００１３】ＥＬ３の発光は全面である必要はなく、光
路４に対面する部分で行われれば十分であり、それ以外
の部分はＥＬ３を基板１に貼着するための接着部分とな
る。なお、受光素子２やＥＬ３を制御するための電子部
品を基板１の下面に実装してもよいし、或いはこのイメ
ージセンサを組み込む電子機器に設けておいてもよい。

【００１４】このようなイメージセンサでは、ＥＬ３か
ら放射された光は、基板１の光路４、透明樹脂８、マス
ク９の開口部９ａ、ガラスカバー６を順に通過し、ガラ
スカバー６上に当接される原稿１５を照射する。原稿１
５で反射された光は、ガラスカバー６、マスク９の開口
部９ｂ、透明樹脂８を通って、受光素子２の受光部２ａ
に入射する。この際、画像情報以外の余分な反射光はマ
スク９に遮られ、受光部２ａには入射しない。受光素子
２が受けた画像情報は電子部品で制御され、イメージセ
ンサの外部に出力される。ここに、光路４は非常に短い
が、ＥＬ３の光量ばらつきが殆ど無いので、イメージセ
ンサの出力にもばらつきは殆ど生じない。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の完全密着
型イメージセンサは、発光部を設けた基板をフレームと
したため、下記の効果を奏する。 （１）基板がフレームを兼用するため、フレームが不要
となる分、フレームを有するこれまでのイメージセンサ
に比べて、小型化・軽量化・低コスト化が可能となる。 （２）光源にＥＬを使用することで、光路が不要になる
ため、より一層の小型化・軽量化・低コスト化を実現で
きる。 （３）光源にＥＬを使用すれば、光量ばらつきが殆ど無
くなるため、イメージセンサの出力ばらつきが低減され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るイメージセンサの断面
図である。

【図２】図１にて円形で囲んだ部分の拡大図である。

【図３】従来例に係るイメージセンサの断面図である。

【符号の説明】

１ フレーム兼用基板 ２ 受光素子 ３ ＥＬ ４ 光路 ６ ガラスカバー（透明カバー） ７ 原稿安定台 ８ 透明樹脂 １５ 原稿

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明カバーに当接される被読取物に光を照
   射するための光源を有する発光部と、透明カバーの直下
   に配置され、被読取物からの反射光を受光するための受
   光部とを備える完全密着型イメージセンサにおいて、 前記発光部を設けた基板をフレームとしたことを特徴と
   する完全密着型イメージセンサ。
2. 【請求項２】前記光源がエレクトロ・ルミネッセンス
   （ＥＬ）であることを特徴とする請求項１記載の完全密
   着型イメージセンサ。