JPH07170373A - イメージセンサ - Google Patents

イメージセンサ

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Publication number
JPH07170373A
JPH07170373A JP5314956A JP31495693A JPH07170373A JP H07170373 A JPH07170373 A JP H07170373A JP 5314956 A JP5314956 A JP 5314956A JP 31495693 A JP31495693 A JP 31495693A JP H07170373 A JPH07170373 A JP H07170373A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
substrate
image sensor
led lamp
light source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5314956A
Other languages
English (en)
Inventor
Kensuke Sawase
研介 澤瀬
Seishi Koshikawa
誠士 越川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
Priority to JP5314956A priority Critical patent/JPH07170373A/ja
Publication of JPH07170373A publication Critical patent/JPH07170373A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 特に読み取り幅が16mm以下のイメージセンサ
において、光源から原稿面に向かう照明光の光量を充分
なものとしてSN比を高めるとともに、部品点数や加工
工数の削減を図る。 【構成】 フレーム2の内部に、その一面側に配される
読み取り原稿4に向けて照明光を照射する光源と、レン
ズアレイ6と、受光素子7とを備えたイメージセンサ1
において、上記光源として、所定寸法以上のリード端子
5bを有するLEDランプ5を用いる。好ましくは、上記
LEDランプ5のリード端子5bを、上記受光素子7が搭
載される基板10上に添着する。上記LEDランプ5とし
ては、反射構造9を備えるとともにその光度半値角αが
45°以上であるものを使用する。さらに、上記LED
ランプ5の光量を可変制御する光量制御手段 (トリマ
ー)11を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本願発明は、例えば、ファクシミ
リ、パーソナルコンピュータ、あるいはワードプロセッ
サ用等のスキャナーにおいて、原稿面を画情報として読
み取るために用いられる、いわゆる密着型イメージセン
サに関する。
【0002】
【従来の技術】この種の密着型イメージセンサの基本的
構成は、フレームの一面側に原稿を密接させて配し、こ
のフレーム内の光源から照射された光を原稿面で反射さ
せ、その反射光をフレーム内の受光素子に集光させるも
のである。
【0003】より具体的には、上記光源は、原稿面の照
明効率を高めるために、原稿面から比較的近い部位にお
いて、原稿読み取り部に向けて斜め方向に照明光を照射
するように配置される。そして、原稿読み取り部からの
反射光は、フレームの厚み方向に光軸が配置されたレン
ズアレイの作用により、フレーム下部の基板上に搭載さ
れた受光素子に正立等倍で集光されるように構成されて
いる。この場合、上記受光素子は、基板上にベアチップ
の状態でボンディングされる。
【0004】一方、上記光源としては、基板上にLED
チップをモールドしたものや、ベアチップの状態で基板
上にボンディングしたものが採用されるのが通例であ
る。そして、この光源が搭載される基板と、上記受光素
子が搭載される基板とは、別個のものが使用される。
【0005】また、近年においては、ファクシミリやワ
ードプロセッサ用等のスキャナーの小型軽量化の要請が
高まっており、これに応じて上記密着型イメージセンサ
も小型化が図られている。それにもかかわらず、たとえ
ば読み取り幅が16mm以下の密着型イメージセンサの
基本的構成は、上記例示のものと同様である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
イメージセンサのように、基板上に直接LEDチップを
搭載する構成であれば、読み取り原稿面に到達する光量
を充分なものにするには、基板自体をフレームの上部に
配置せねばならない。これに対して、受光素子が搭載さ
れる基板は、レンズアレイの共役長が規定されているこ
とから、フレームの下部に配置せねばならない。
【0007】このため、光源の照射方向等に工夫を施し
ても、光源用の基板と、受光素子用の基板とは、別個独
立したものとせねばならず、部品点数および組立工数の
削減並びにコストダウンを図る上で大きな妨げとなって
いた。
【0008】さらに、LEDチップの光を所要方向に向
かわせるための反射面を基板上に形成することは困難で
あることから、基板上のLEDチップから原稿面に向か
う照明光の光量を増加させるには限界があり、これに起
因して、SN比を高める上で支障が生じ、高精度のセン
サ出力を得ることができないという問題があった。
【0009】本願発明は、上述の事情のもとで考えださ
れたものであって、光源から原稿面に向かう照明光の光
量を充分なものとしてSN比を高めるとともに、部品点
数や加工工数の削減を図ることが可能なイメージセンサ
を提供することをその課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願発明では、次の各技術的手段を講じている。
【0011】すなわち、本願の請求項1に記載した発明
は、フレームの内部に、その一面側に配される読み取り
原稿に向けて照明光を照射する光源と、上記読み取り原
稿からの反射光を集光するレンズアレイと、基板上に搭
載されて上記レンズアレイにより集光された光を受光す
る受光素子とを備えてなるイメージセンサにおいて、上
記光源として、所定寸法以上のリード端子を有するLE
Dランプを用いたことを特徴とする。
【0012】好ましくは、上記LEDランプのリード端
子を、上記受光素子が搭載される基板上に添着する(請
求項2)。また、上記LEDランプとしては、反射構造
を備えるとともに、その光度半値角が45°以上である
ものを使用する(請求項3)。さらには、上記LEDラ
ンプの光量を可変制御する光量制御手段を備える(請求
項4)。
【0013】
【発明の作用および効果】本願発明のイメージセンサに
おいては、読み取り原稿に向けて照明光を照射する光源
として、所定寸法以上のリード端子を有するLEDラン
プを用いている。したがって、このLEDランプが搭載
される基板の配設箇所や配設角度に厳格な制約を与えな
くとも、LEDチップを内蔵する先端の封止体を所望の
位置および所望の角度に配設できることになり、レイア
ウトの自由度が向上する。また、上記基板を基準として
上記リード端子の長さを適切なものとすることにより、
LEDランプの封止体を原稿面に可能な限り近接させる
ことができ、原稿面に対する照射光量増加の一因とな
る。
【0014】さらに、上記LEDランプのリード端子の
長さを、受光素子が搭載されている基板を基準としてレ
ンズアレイの共役長を考慮して適切に設定し、この基板
上に上記リード端子をハンダ付け等によって添着するこ
とにより、このLEDランプと上記受光素子との両者の
基板を同一のもので兼用できることになる。これによ
り、部品点数の削減や組立工数の削減、さらにはコスト
ダウンを図ることが可能になる。
【0015】一方、上記LEDランプとして、反射構造
を備えたものを使用すれば、上記封止体に内蔵されてい
るLEDチップから発せられた光は、封止体内の反射構
造の作用により、光量の多い照明光となって原稿面に向
かって照射される。加えて、その光度半値角(放射角
度)が45°以上のLEDランプを使用することによ
り、単一のLEDランプによる照射範囲を広げることが
可能となる。これにより、少数のLEDランプによって
も光量にバラツキのない照明光を照射できることにな
り、さらなる部品点数の削減を図りつつ、SN比を高め
て、高精度のセンサ出力を得ることが可能になる。
【0016】また、上記LEDランプの光量を可変制御
する光量制御手段を備えておけば、複数のLEDランプ
を使用する場合に、上記光量制御手段を適宜操作するこ
とにより、各LEDランプ相互間における光量のバラツ
キをなくすことが可能になり、さらなるセンサ出力値の
高精度化が図られる。
【0017】
【実施例の説明】以下、本願発明の好ましい実施例を、
図面を参照しつつ具体的に説明する。
【0018】図1は、本実施例に係るイメージセンサ1
の概略構成を示すものである。このイメージセンサ1
は、横断面略矩形状をしたフレーム2を有しており、こ
のフレーム2の上面には、開口窓3が形成されている。
一方、読み取り原稿4は、例えば図外の搬送手段等によ
って送られる間に、上記開口窓3の直上方に存する読み
取り位置4aを通過する。
【0019】上記フレーム2は、アルミニウムあるいは
樹脂等を材料とする押出成型、あるいは樹脂射出成型に
より作成することができるものである。また、上記開口
窓3の上方は、透明板等の光過性板材により封止される
構成であってもよい。
【0020】上記フレーム2の内部には、読み取り原稿
4に向けて照明光を照射するためのLEDランプ5と、
上記読み取り位置4aからの反射光を正立等倍に集光す
るレンズアレイ6と、このレンズアレイ6により集光さ
れた反射光を受光する受光素子7とが設けられている。
【0021】上記LEDランプ5の一例を図2に基づい
て説明すると、このLEDランプ5は、光過性を有する
樹脂等でなる封止体5aと、この封止体5aから外方に
延出されたリード端子5b,5bとを有する。上記封止
体5aには、LEDチップ8が内蔵されており、このL
EDチップ8の裏側には、反射皿9が設けられている。
そして、この反射皿9の作用に伴うLEDランプ5の光
度半値角αは、45°以上とされている。なお、反射構
造としては、図示例のものに限定されるわけではなく、
LEDチップ8から裏側に向かって拡散される光を表側
に屈曲させうる構造でありさえすれば、他のものであっ
てもよい。
【0022】上記LEDランプ5の封止体5aは、図1
に示すように、僅かな傾斜角をもって読み取り位置4a
側を指向しており、その上端は開口窓3より上方に突出
しない範囲内で読み取り原稿4に近接するように配置さ
れている。そして、このLEDランプ5のリード端子5
bの下端部は、上記受光素子7が搭載されている基板1
0上にハンダ付けにより添着されている。したがって、
このリード端子5bの長さは、上記基板10からフレー
ム2の開口窓3までの距離やレンズアレイ6の共役長等
に応じて決まるものである。
【0023】上記基板10上には、図3に示すような回
路構成の下で、LEDランプ5の光量を可変制御するト
リマー(可変抵抗)11が設けられている。この図3に
示す回路構成例は、トリマー11によって一方のLED
ランプ5の光量を変化させることにより、その光量が他
方のLEDランプ5の光量と同一になるように校正する
ためものである。なお、必要ならば、双方のLEDラン
プ5,5の光量を個々に可変制御することが可能となる
ように、それぞれのLEDランプ5,5につき一個ずつ
トリマー11を設置してもよい。また、図4に示すよう
に、それぞれのLEDランプ5,5につき別々の直流電
源V,Vを設置するようにしてもよい。
【0024】上記基板10は、たとえばセラミック基板
やガラスエポキシ基板でなり、図1に示すように、フレ
ーム2の下端に取付けられた薄肉状支持板12のバネ部
材12aにより押圧付勢されており、この付勢力により
フレーム2に対して固定状態とされている。
【0025】一方、受光素子7は、フォトダイオード等
の単位受光素子を微小間隔で一体に基板上に作り込んだ
アレイチップの形態を有しており、ベアチップの状態
で、基板10上に直接ボンディングされるとともに、こ
の基板10上の配線に対してはワイヤボンディングによ
って結線が図られている。
【0026】また、受光素子7と読み取り位置4aとの
間を結ぶ上下方向の直線上に配置されるレンズアレイ6
は、フレーム2内において、このレンズアレイ6を把む
ように形成された保持壁13に密着保持されている。
【0027】本実施例に係るイメージセンサ1の読み取
り幅が、たとえば8mmである場合には、上記構成から
なるLEDランプ5が、読み取り幅方向に対して二個設
置される。この場合に得られる特性は、図5に示すよう
に、個々のLEDランプの光出力特性が符号A,Aで示
す曲線であるのに対して、このイメージセンサ1の光出
力特性は、符号Xで示すように、読み取り幅に相当する
範囲が直線状となる。これにより、読み取り位置4aに
対して照射される照明光の光量は均一なものとなる。
【0028】以上の説明から明らかなように、イメージ
センサ1の光源として、リード端子5b,5bを有する
LEDランプ5を使用したことにより、このリード端子
5b,5bの基板10を基準とする寸法を適切に設定す
ることにより、読み取り原稿4に対して可能な限り近接
させることができ、また封止体5aが指向する方向も読
み取り位置4aへの光量が可能な限り増加されるように
決定できる。
【0029】これにより、上記と同一のLEDチップ8
を基板上に直接ボンディングした場合(従来例)と比較
して、二倍以上の光量を得ることができ、光量増加によ
りSN比を高めて、センサ出力の高精度化を図ることが
可能になる。
【0030】また、単一の基板10上にLEDランプ5
と受光素子7との両者を搭載できるので、光源部分のみ
の材料コストは、上記従来例の1/5 〜1/10に軽減できる
とともに、当該部分の組立初期における費用は不要にな
る。
【0031】さらに、光量制御手段11を備えているの
で、各LEDランプ5相互間の光量が均一になり、セン
サ出力にバラツキが生じるおそれもなくなる。
【0032】以上のような作用効果は、読み取り幅が1
6mm以下のイメージセンサについては、その小型軽量
化、部品点数の削減、組立工数の削減、センサ出力の高
精度化、並びにコストダウンを図る上で、特に有効とな
る。
【0033】
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の実施例に係るイメージセンサの概略
構成を示す縦断側面図である。
【図2】上記イメージセンサの構成要素であるLEDラ
ンプの一例を示す単体斜視図である。
【図3】上記イメージセンサの構成要素である基板上の
回路構成の一例を示す回路図である。
【図4】上記イメージセンサの構成要素である基板上の
回路構成の他の例を示す回路図である。
【図5】上記LEDランプを二個使用した場合における
照明光出力特性を示すグラフである。
【符号の説明】
1 イメージセンサ 2 フレーム 4 読み取り原稿 5 LEDランプ 6 レンズアレイ 7 受光素子 9 反射構造(反射皿) 10 基板 11 光量制御手段(トリマー) α 光度半値角

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フレームの内部に、その一面側に配され
    る読み取り原稿に向けて照明光を照射する光源と、上記
    読み取り原稿からの反射光を集光するレンズアレイと、
    基板上に搭載されて上記レンズアレイにより集光された
    光を受光する受光素子とを備えてなるイメージセンサに
    おいて、 上記光源として、所定寸法以上のリード端子を有するL
    EDランプを用いたことを特徴とする、イメージセン
    サ。
  2. 【請求項2】 上記LEDランプのリード端子は、上記
    受光素子が搭載される基板上に添着されていることを特
    徴とする、請求項1に記載のイメージセンサ。
  3. 【請求項3】 上記LEDランプは、反射構造を備える
    とともに、その光度半値角が45°以上であることを特
    徴とする、請求項1または2に記載のイメージセンサ。
  4. 【請求項4】 上記LEDランプの光量を可変制御する
    光量制御手段を備えたことを特徴とする、請求項1、2
    または3に記載のイメージセンサ。
JP5314956A 1993-12-15 1993-12-15 イメージセンサ Pending JPH07170373A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5949062A (en) * 1997-09-05 1999-09-07 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Image sensor secured to a frame
US6326602B1 (en) 1996-02-09 2001-12-04 Canon Kabushiki Kaisha Image reading apparatus having light source electrically and directly connected to image sensor board

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6326602B1 (en) 1996-02-09 2001-12-04 Canon Kabushiki Kaisha Image reading apparatus having light source electrically and directly connected to image sensor board
US6337476B2 (en) 1996-02-09 2002-01-08 Canon Kabushiki Kaisha Image reading apparatus having light source electrically and directly connected to image sensor board
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