JPH0723172A - イメージセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 接触型イメージセンサにおいて、受光素子が
搭載される基板のフレームに対する取付け作業性を簡略
化すると同時に、この基板に対する外部配線の接続を簡
略化し、イメージセンサの小型化とコストダウンを図る
ことを目的とする。 【構成】 フレーム２の一面側に読み取り原稿４を接触
させる透明板３を配置する一方、このフレーム２の内部
に、上記読み取り原稿４に向けて照明光を照射する発光
素子６と、上記読み取り原稿４からの反射光を集光する
レンズアレイ７と、上記レンズアレイ７によって集光さ
れた光を受光するようにして基板10上に搭載された受光
素子８とを備えるイメージセンサ１において、上記基板
10は、その背面側に配した剛性支持部材12をバネ部材13
によってフレーム２に弾性押圧することによりフレーム
他面側に取付けられるとともに、上記バネ部材13の弾力
を利用して、平板状ケーブル17と上記基板に形成した端
子部16とを相互に押圧接続したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、たとえばファクシミ
リやイメージリーダ等において、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】この種の密着型イメージセンサは、本願の
各図に示されているように、フレームの一面に備える透
明板に原稿を直接接触させ、このフレーム内に配置され
た発光素子からの光を受けた原稿面からの反射光をフレ
ーム内の受光素子に集光させるように構成されている。
より具体的には、上記発光素子は、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、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によってフレー
ム下部において基板上に配置された受光素子上に正立等
倍で集光されるように構成されている。

【０００３】上記受光素子は、基板に対してベアチップ
状にボンディングされ、各受光素子と基板上の配線パタ
ーン間には、ワイヤボンディングが施されている。基板
上の配線パターンは、この基板上の一部に集められ、従
来、市販のコネクタをハンダによって接続することによ
り、外部配線との接続を図るようにしている。

【０００４】また、上記基板は、従来は、接着等の手段
によって、フレームの下部に対して取付けられている。

【０００５】ところで、ファクシミリやイメージリーダ
等の装置の小型軽量化の要請が一段と強まってきてお
り、そのために、かかる密着型イメージセンサの小型化
もまた要請される。ところで、このイメージセンサ内に
は、前述したように、原稿読み取り部からの反射光を正
立等倍に受光素子に集光させるための特殊なレンズアレ
イが採用されており、このレンズアレイの共役長が規定
されていることから、フレームそのものの厚み方向の短
縮は、困難であるとされていた。

【０００６】また、画像読み取り信号を出力するための
配線は、前述したように、上記受光素子が搭載される基
板に対して市販のコネクタを取付け、このコネクタを介
して配線を接続するようにしている。しかしながら、こ
のコネクタの厚みがイメージセンサ全体としての厚み寸
法を増大させ、このことによっても、かかるイメージセ
ンサの厚み方向寸法の短縮が困難とされていた。

【０００７】また、上記のような市販のコネクタを採用
する配線接続方法は、部品点数の増加と、コストアップ
を招来するという問題もあった。

【０００８】さらに、上記受光素子を搭載する基板のフ
レームに対する取付けを接着によって行うことは、取付
け安定性を長期期間維持する上で問題があるとともに、
作業性が悪いという問題もあった。

【０００９】本願発明は、上記した事情のもとで考え出
されたものであって、作業性よく、受光素子を搭載した
基板をフレームに対して取付けることができるととも
に、基板と外部配線との接続においてコネクタを省略
し、これによる小型化とコストダウンを達成することが
できるイメージセンサを提供することをその課題として
いる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本願発明では、次の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、フレームの一面側に読み取り原稿を接触させる透明
板を配置する一方、このフレームの内部に、上記読み取
り原稿に向けて照明光を照射する発光素子と、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、上記
レンズアレイによって集光された光を受光するようにし
て基板上に搭載された受光素子とを備えるイメージセン
サにおいて、上記基板は、その背面側に配した剛性支持
部材をバネ部材によってフレームに弾性押圧することに
よってフレーム他面側に取付けられるとともに、上記バ
ネ部材の弾力を利用して、平板状ケーブルと上記基板に
形成した端子部とを相互に押圧接続したことを特徴とす
る。

【００１２】そして、本願の請求項２に記載した発明
は、請求項１のイメージセンサにおいて、上記端子部
は、上記基板の上面縁部に形成されており、上記端子部
とフレームとの間に上記平板状ケーブルを挿入すること
により、上記平板状ケーブルと上記基板の端子部との間
の相互押圧接続を図っていることに特徴づけられる。

【００１３】さらに、本願の請求項３に記載した発明
は、上記請求項１のイメージセンサにおいて、上記端子
部は、上記基板の背面縁部に形成されており、上記剛性
支持部材と上記端子部との間に上記平板状ケーブルを挿
入することにより、上記平板状ケーブルと上記基板状の
端子部との間の相互押圧接続を図っていることに特徴づ
けられる。

【００１４】

【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、受光素子を搭載する基板のフレームに対する
取付けにあたり、この基板の背面側に剛性支持部材を配
し、これをバネ部材によってフレームに弾性押圧するよ
うにしている。したがって、バネ部材をフレームの長手
方向に離間的に使用しても、剛性支持部材を介して、上
記基板をその長手方向各所にわたって均等な押圧力をも
ってフレームに対して接触保持させることができる。上
記バネ部材の弾性限度内においてその弾力を使用してい
るので、上記基板のフレームに対する取付け安定性は、
長期間にわたって一定となる。また、ネジや接着剤を使
用することに比べ、自動係止型のバネ部材を用いること
により、作業性よく、上記基板のフレームに対する取付
け作業を行うことができる。

【００１５】さらに、本願発明では、上記のバネ部材に
よって与えられる弾性押圧力を利用し、上記基板に形成
される端子部と、平板状ケーブルとに間の相互押圧接続
を図っている。基板は、その背面側に配した剛性支持部
材をフレーム側に弾性押圧することによって取付けられ
ている。したがって、フレームと基板との間、および、
基板と剛性支持部材との間には、弾性的な相互押圧力が
常時作用する。本願発明では、これらの相互押圧力を利
用して、これらの各部材の間に平板状ケーブルを弾性的
に挟持するようにしつつ、平板状ケーブルと基板上の端
子部との間の相互押圧接続を図っている。

【００１６】請求項２に記載した発明においては、受光
素子がボンディングされる面と同一の上面縁部に端子部
が形成される場合において、この基板とフレームとの間
の相互弾性押圧力を利用し、これらの間に平板状ケーブ
ルを挿入するようにしたものである。

【００１７】また、請求項３に記載した発明は、端子部
がスルーホール等を介して受光素子がボンディングされ
る面と反対側の背面縁部に形成される場合において、基
板の背面側と上記剛性支持部材との間に作用する弾性的
な押圧力を利用し、これらの間に平板状ケーブルを挿入
するようにしたものである。

【００１８】このように、本願発明においては、基板と
接続するべき配線として、平板状ケーブルを選択し、こ
れを上記のようにして相互に弾性押圧される各部材間に
単に挿入することにより、基板と配線との接続を図って
いるのであり、第一に、従来のようなコネクタが省略さ
れ、それだけコストダウンを図ることができ、第二に、
コネクタが省略された分、フレームの厚み方向寸法を省
略することができ、それだけイメージセンサの小型化を
図ることができるのである。また、ケーブルの接続作業
も、単に上記平板状ケーブルを所定部位に挿入するだけ
でよくなり、その作業性もすこぶるよい。

【００１９】このように、本願発明のイメージセンサに
よれば、受光素子が搭載される基板のフレームに対する
取付け作業性が著しく改善されると同時に、外部配線と
の接続にあたって、コネクタが省略されることにより、
部品点数の減少および作業性の向上によるコストダウン
が図れるとともに、イメージセンサそれ自体の特に厚み
方向の小型化を促進することができるのである。

【００２０】

【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。

【００２１】図１ないし図５に、本願発明のイメージセ
ンサ１の第一の実施例を示す。横断面略矩形状をしたフ
レーム２の上面には、ガラス板等でできた透明板３が接
着等によって取付けられている。読み取り原稿４は、た
とえばプラテン５等にバックアップされながら、少なく
とも上記透明板３の読み取り位置３ａにおいてこの透明
板表面に接触するようにして送り走行させられる。

【００２２】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し出し成形、あるいは樹脂射出成
形によって作成することできる。

【００２３】上記フレーム２の内部には、上記のごとく
透明板３に接触させられる原稿４に向けて照明光を照射
するための発光素子６と、上記読み取り位置３ａからの
反射光を正立等倍に集光するレンズアレイ７と、こうし
てレンズアレイ７によって集光された反射光を受光する
受光素子８とが設けられる。

【００２４】上記発光素子６は、上記透明板３上の読み
取り位置３ａから斜め方向に下がった位置に配置されて
おり、比較的透明板３からの距離が近くなるようにし
て、原稿に照射される光の光度を上げることができるよ
うにしている。

【００２５】発光素子６としては、たとえば、ＬＥＤチ
ップを透明樹脂で封止した素子が用いられ、基板９上に
等間隔にハンダ付け等によって固定される。

【００２６】一方、受光素子８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シリコン基板上に作
り込んだアレイチップの形態をもっており、ベアチップ
の状態で、熱膨張係数の小さい、たとえば、セラミック
基板やガラスエポキシ基板１０上に直接ボンディングさ
れるとともに、かかる基板上の配線に対してワイヤボン
ディングによって結線が図られている。

【００２７】さらに、上記のようにして受光素子８と透
明板３上の読み取り位置３ａ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７は、フレーム２内にお
いて、このレンズアレイ７を把むように形成された保持
壁１１に密着保持されている。上記受光素子８が搭載さ
れた基板９は、フレーム２の下面において、背面側に添
着した剛性支持部材１２をバネ部材１３によって押しつ
けることにより、上記フレーム２に対して取付けられ
る。

【００２８】すなわち、上記剛性支持部材１２は、上記
基板１０の背面に沿う略平板部１２ａと、この略平板部
の一側縁からＬ字状に立ち上がるリブ１２ｂとを備えて
おり、かかるリブ１２ｂにより、断面係数が増大させら
れて、曲げに対する剛性が著しく高められている。

【００２９】一方、上記バネ部材１３は、帯状バネ板を
図３に示すようにＭ字状に折り曲げた形態をもってお
り、そのＭ字の脚部１３ａ，１３ａには、係合孔１４，
１４が形成されている。上記フレーム２の両側部におい
て断落ちさせた側面には、上記バネ部材１３の各係合孔
１４，１４にラチェット係合する係合突起１５，１５が
それぞれ形成されている。このバネ部材１３を設ける部
位は、フレームの長手方向においてたとえば二か所設け
ることができる。

【００３０】上述からわかるように、この実施例におい
て、受光素子８が搭載される基板１０のフレーム２に対
する取付け作業は、その背面に上記剛性支持部材１２を
添着させた状態において、上記Ｍ字状板バネ部材１３を
図３の矢印方向に押し込み、その脚部係合孔１４，１４
が上記係合突起１５，１５にラチェット係合するように
すればよい。上記係合突起１５と係合孔１４との係合状
態が達成されると、もはや、このバネ部材１３の外れが
阻止される。このバネ部材１３はＭ字状に屈曲させられ
ており、そのＶ字状中間屈曲部が上記剛性支持部材１２
ないし上記基板１０をフレーム２の下面に対して弾性的
に押圧するべく、取付け状態においてこのＭ字状バネ部
材１３が弾性変形するように、係合孔１４と係合突起１
５との位置関係が設定されていることはいうまでもな
い。

【００３１】さて、上記基板１０の背面側縁部には、ス
ルーホール（図示略）等を介して基板上面側の配線パタ
ーンと導通する端子部１６が形成されている。もちろ
ん、この端子部１６には、上記発光素子６に対して電力
を供給するための端子部も設けられているのであり、上
記発光素子６を搭載する基板９に対する配線は、フレー
ム２を貫通する配線を設ける等して、受光素子８を搭載
する基板１０上につなげられている。

【００３２】一方、上記端子部１６が設けられる領域と
対向するようにして、上記剛性支持部材１２には、膨出
変形部１２ｃが設けられ、この膨出変形部１２ｃの内面
と上記端子部１６との間に、一定の隙間が形成される。

【００３３】そして、上記隙間には、いわゆるＦＦＣ
（フレキシブル・フラット・ケーブル）と呼ばれるケー
ブルのような、平板状ケーブル１７の端部が挿入され
る。なお、この板状ケーブル１７は、カード電線と呼ば
れるものを用いることもできる。この平板状ケーブル１
７は、撓曲可能な薄板樹脂ベースに導体配線層を絶縁状
態において形成し、その端部を露出させたような形態を
もっている。実施例において、この平板状ケーブル１７
には、その端部上面に露出端子部が形成されているので
あり、図５に示したようにこの平板状ケーブル１７を挿
入した時点において、ケーブル側の端子部と、基板１０
側の端子部１６とが相互に圧接されるようにするのであ
る。

【００３４】この場合において、平板状ケーブル１７の
厚みは、上記基板１０の端子部１６と剛性支持部材１２
に設けた膨出変形部１２ｃ内面間の隙間寸法よりやや大
きくしておくのであり、これにより、この平板状ケーブ
ル１７を挿入した場合、このケーブル１７は、上記バネ
部材１３の弾力によって、基板１０と剛性支持部材１２
との間に弾性挟圧されることになる。これにより、基板
側の端子部１６と、ケーブル側の端子部との間の確実な
接触状態が確保されるのである。

【００３５】図６ないし図８は、本願発明の第二の実施
例を示す断面図である。この第二の実施例の第一の実施
例に対する相違は、受光素子８が搭載される基板１０に
おける、平板状ケーブルとの接続を図るべき端子部１６
が、受光素子８が搭載される面と同じ上面の縁部に形成
されている点である。そして、この基板１０のフレーム
２に対する取付け方法は、第一の実施例と同様であり、
基板１０の背面側に添着された断面Ｌ字状の板状剛性支
持部材１２を、Ｍ字型をしたバネ部材１３によってフレ
ーム側に弾性的に押しつけるようにしている。

【００３６】上記端子部１６が設けられた部位と対応す
る部位のフレーム２には、切り欠き１８が設けられ、こ
の切り欠きの下面に、凸部１９を形成している。この凸
部１９の頂部と、上記基板１０との間の隙間は、平板状
ケーブル１７の厚みよりわずかに小さく設定する。そし
て、この凸部１９と基板１０との間の隙間に、上記平板
状ケーブル１７を挿入するのである。この状態におい
て、平板状ケーブル１７は、上記バネ部材１３の弾力に
よって、上記基板１０の端子部１６と、上記凸部１９の
間に挟圧される。これによって、上記基板側の端子部１
６と、平板状ケーブル側の端子部との間の確実な接触が
図られるのである。

【００３７】以上説明したように、本願発明のイメージ
センサ１は、受光素子８が搭載される基板１０をフレー
ム２に対して取付ける作業性が非常によく、しかも、こ
の基板１０のフレームに対する弾性押圧力が長期間安定
したものとなる。

【００３８】そして、上記バネ部材１３の弾力を利用し
て、平板状ケーブル１７を弾性挟持することにより、こ
のケーブルと上記基板１０に設けた端子部１６との間の
接続を図っているため、従来のように、コネクタを必要
とすることはなくなり、また、平板状ケーブル１７の接
続も、これを所定の部位に挿入するという簡単な操作を
するだけでよくなる。

【００３９】とりわけ、従前のようなコネクタが不要と
なることから、イメージセンサ１の厚み方向のコンパク
ト化が促進されるのであり、また、部品点数の減少およ
び作業性の向上によるコストダウン効果も著しい。

【００４０】もちろん、本願発明の範囲は上述した実施
例に限定されるものではない。本願発明では、受光素子
が搭載される基板のフレームに対する取付け構造、なら
びに、この基板に設けた端子部と平板状ケーブルとの間
の接続構造に特徴づけられるのであり、フレームの形
態、フレーム内での発光素子、あるいは、レンズアレイ
の配置等には、全く限定されない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明のイメージセンサの第一の実施例の正
面図である。

【図２】図１のイメージセンサの背面図である。

【図３】図２のIII −III 線に沿う断面図である。

【図４】図２のIV−IV線に沿う断面図である。

【図５】図４の要部の拡大図である。

【図６】本願発明のイメージセンサの第二の実施例の背
面図である。

【図７】図６のVII −VII 線に沿う断面図である。

【図８】図６のVIII−VIII線に沿う断面図である。

【符号の説明】

１ イメージセンサ ２ フレーム ３ 透明板 ４ 原稿 ６ 発光素子 ７ レンズアレイ ８ 受光素子 １０ 基板 １２ 剛性支持部材 １３ バネ部材 １６ 端子部 １７ 平板状ケーブル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレームの一面側に読み取り原稿を接触
   させる透明板を配置する一方、このフレームの内部に、
   上記読み取り原稿に向けて照明光を照射する発光素子
   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、上記レンズアレイによって集光された光を受光
   するようにして基板上に搭載された受光素子とを備える
   イメージセンサにおいて、 上記基板は、その背面側に配した剛性支持部材をバネ部
   材によってフレームに弾性押圧することによってフレー
   ム他面側に取付けられるとともに、上記バネ部材の弾力
   を利用して、平板状ケーブルと上記基板に形成した端子
   部とを相互に押圧接続したことを特徴とする、イメージ
   センサ。
2. 【請求項２】 上記端子部は、上記基板の上面縁部に形
   成されており、上記端子部とフレームとの間に上記平板
   状ケーブルを挿入することにより、上記平板状ケーブル
   と上記基板の端子部との間の相互押圧接続を図っている
   ことを特徴とする、請求項１のイメージセンサ。
3. 【請求項３】 上記端子部は、上記基板の背面縁部に形
   成されており、上記剛性支持部材と上記端子部との間に
   上記平板状ケーブルを挿入することにより、上記平板状
   ケーブルと上記基板状の端子部との間の相互押圧接続を
   図っていることを特徴とする、請求項１のイメージセン
   サ。