JPH10214329A

JPH10214329A - 密着型イメージセンサ

Info

Publication number: JPH10214329A
Application number: JP9017019A
Authority: JP
Inventors: Hideki Sawada; 秀喜澤田
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1997-01-30
Filing date: 1997-01-30
Publication date: 1998-08-11
Anticipated expiration: 2017-01-30
Also published as: JP3860273B2

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成によって、部品点数が少なく、組
立てが簡易であって、しかも外部光によるノイズ入力や
電磁波によるノイズ入力を極力抑制して所定の画像読み
取り品質を確保することができる密着型イメージセンサ
を提供する。【解決手段】樹脂製ケーシング21と、このケーシング
の上面に設定された原稿読み取り面22a と、複数のイメ
ージセンサチップ25が搭載された基板24と、上記原稿読
み取り面上の原稿を照明するための発光素子28と、を備
え、上記上記原稿読み取り面上の原稿からの反射光を上
記複数のイメージセンサチップ25上の受光素子に集束さ
せるようにした密着型イメージセンサであって、上記基
板24は、この基板の裏面を押圧する押圧部44と、上記ケ
ーシングに係合する複数の係合部42とを有する止め具40
によって上記ケーシング21に押圧固定されており、か
つ、上記止め具40は、上記基板の裏面の略全面を覆う電
磁シールド部41を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、ケーシングの外面に
設定された画像読み取り面上を接触搬送される原稿の画
像を１ラインごとに読み取るように構成された密着型イ
メージセンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の密着型イメージセンサ１
０の一般的構成例を図８に示す。断面矩形をしたケーシ
ング１１の上面には、透明ガラスカバー１２からなる原
稿読み取り面１２ａが設けられている。この原稿読み取
り面１２ａに接触させられながら、プラテン１３によっ
てバックアップされた原稿Ｄが副走査方向に搬送され
る。ケーシング１１の底面には、基板１４上に搭載され
た複数個のイメージセンサチップ１５が配置されてい
る。このイメージセンサチップ１５は、たとえば１個に
つき９６個等間隔に並ぶ受光素子１５ａが一体に造り込
まれた半導体素子であって、所定の配線パターンが施さ
れた基板１４上にチップボンディングされるとともに、
上面の端子パッドと基板上の配線パターンとの間がワイ
ヤボンディング１６によって結線される。たとえばＡ４
幅の原稿を２００ドット／１ｍｍの読み取り密度を達成
するためには、上記イメージセンサチップが読み取り幅
方向 (図８の画面と直交する方向) に１８個長手方向に
密接させて搭載されることになる。また、上記基板とし
ては、いわゆるプリント配線基板と同様、ガラスエポキ
シ製の基材に配線パターンを形成したものが用いられる
場合が多い。

【０００３】原稿読み取り面１２ａに設定された読み取
りラインＬと上記のように配置されたイメージセンサチ
ップ１５（より具体的にはその上面に並ぶ受光素子）と
の間には、上記読み取りラインＬに沿った原稿Ｄの画像
を正立等倍に上記イメージセンサチップ１５上に集束さ
せるためのロッドレンズアレイ１７が配置されている。

【０００４】上記ロッドレンズアレイ１７に対するケー
シング１１の側方空間には、上記読み取りラインＬ上の
原稿Ｄを照明するための光源として、複数個の光源素子
１８が基板１９に搭載された恰好で配置される。この光
源素子としては従来、いわゆるチップ型のＬＥＤが採用
される場合が多い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の従来の密着
型イメージセンサ１０には、次のような種々の解決する
べき課題がある。

【０００６】第１に、イメージセンサチップ１５を搭載
する基板１４と、光源としてのチップ型ＬＥＤ１８を搭
載するための基板１９とが別部材であるため、部品点数
が多く、組立工数が多い。

【０００７】第２に、上記ケーシングを樹脂によって形
成する場合には、基板上のイメージセンサが電磁的なノ
イズの影響を受けやすく、これが読み取り画像品質を低
下させる場合がある。たとえば、この種の密着型イメー
ジセンサは、ファクシミリ装置の画像読み取り部に採用
されるが、最近、このファクシミリ装置には、電話のハ
ンドセットをコードレス式に構成する場合や、記録部を
レーザプリンタで構成する場合がある。このような場
合、なんらの手当ても施さないと、ファクシミリ装置本
体とハンドセット間の通信を行うための電磁波や、レー
ザ発振によって生じる高周波の電磁波の影響によってイ
メージセンサの読み取り信号にノイズが入りやすい。ま
た、ファクシミリ装置側において、このような電磁波の
影響を受けやすい部分を覆うようにシールドを施すこと
は、部材の無駄が多く、また、ファクシミリ装置の小型
化、軽量化を阻害する。

【０００８】第３に、基板を上記のようなガラスエポキ
シ基板とする場合、何らの手当ても施さないと、外部光
や記録部のレーザ光が基板を透過してイメージセンサの
ケーシング内に入り、これがノイズとなって、画像読み
取り品質を低下させることがある。このような問題を回
避するためには、基板の裏面に黒色の保護コーティング
を施したり、遮光部材を添着することが考えられるが、
いずれも、基板の形成工数やイメージセンサの部品点数
の増加につながる。

【０００９】本願発明は、このような事情のもとで考え
出されたものであって、簡単な構成によって上記した従
来の種々の問題を解消し、部品点数が少なく、組立てが
簡易であって、しかも外部光によるノイズ入力や電磁波
によるノイズ入力を極力抑制して所定の画像読み取り品
質を確保することができる密着型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】

【発明の開示】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、本願発明は、樹脂製ケーシング
と、このケーシングの上面に設定された原稿読み取り面
と、複数のイメージセンサチップが搭載された基板と、
上記原稿読み取り面上の原稿を照明するための発光素子
と、を備え、上記上記原稿読み取り面上の原稿からの反
射光を上記複数のイメージセンサチップ上の受光素子に
集束させるようにした密着型イメージセンサであって、
上記基板は、この基板の裏面を押圧する押圧部と、上記
ケーシングに係合する複数の係合部とを有する止め具に
よって上記ケーシングに押圧固定されており、かつ、上
記止め具は、上記基板の裏面の略全面を覆う電磁シール
ド部を有していることを特徴としている。

【００１２】ケーシングに対する基板の組立ては、たと
えばケーシングの下面に形成された開口に基板をはめ込
み、止め具の押圧部で基板の裏面を押圧するようにし
て、この止め具の係合部をケーシングの適部に係合させ
るという、きわめて簡単な作業によって行うことができ
る。この止め具には、基板の裏面を押圧する機能のほか
に、基板の裏面の略全面を覆う電磁シールド部による電
磁シールド機能を備えている。したがって、この密着型
イメージセンサをファクシミリ装置の画像読み取り部に
採用し、電話のハンドセットをコードレス式としたり、
記録部としてレーザプリンタを採用する場合であって
も、ノイズの混入や誤動作を極力抑制することができ
る。この場合、基板の止め具が電磁シールド機能を備え
ているので、別部材によって電磁シールドを図る場合の
ように部品点数の増加がない。

【００１３】また、上記電磁シールド部は、止め具全体
を導電性金属によって形成するなど、少なくとも電磁シ
ールド部は遮光性をもった金属によって形成されること
になるので、かりに基板それ自体が完璧な遮光性を有し
ていなくとも、外部光やレーザ光がケーシング内に侵入
して画像読み取り信号にノイズが混入するということも
なくなる。この場合においても、基板の止め具が遮光機
能を備えることになるので、たとえば、基板の裏面に遮
光コーティングを施したり、別部品としての遮光部材を
基板の裏面に添着する場合のように、基板の作製工数増
加や部品点数増加を招かない。

【００１４】好ましい実施形態において、上記基板は、
セラミック製基板である。このように構成すると、密着
型イメージセンサの基板放熱機能が向上する。また、い
わゆる白色セラミックは、一定以下の厚みとした場合、
光透過を許すが、このような場合であっても、前述した
ように、基板止め具の電磁シールド部によって、外部光
がケーシング内に侵入することを阻止し、外部光ノイズ
による読み取り画像品質の低下を回避することができ
る。

【００１５】好ましい実施形態においてはまた、上記発
光素子は、上記複数のイメージセンサチップとともに上
記基板に搭載されている。このように構成すると、原稿
照明用の発光素子と、複数のイメージセンサチップとが
同一基板上に搭載されることになるので、密着型イメー
ジセンサとしての部品点数が低減され、組立てもより簡
便になる。

【００１６】好ましい実施形態においてはさらに、上記
止め具は、上記電磁シールド部と、上記複数の係合部と
が導電性の金属板材を用いて一体形成されている。この
ように構成すれば、止め具を金属薄板をプレス成形する
ことによって簡単に形成することができる。

【００１７】好ましい実施形態においてはさらに、上記
電磁シールド部には、上記複数の係合部の位置と対応し
て、上記基板の裏面に向けて膨出する押圧部が形成され
ている。このように構成すれば、基板の裏面における適
正な箇所をケーシングに向けて押圧することができ、基
板の取付け状態がより安定する。

【００１８】本願発明のその他の特徴および利点は、図
面を参照して以下に行う詳細な説明から、より明らかと
なろう。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の密着型イメージ
センサ２０の好ましい実施形態を、図面を参照しつつ具
体的に説明する。

【００２０】図１は好ましい実施形態に係る密着型イメ
ージセンサ２０の構成部品を分解した状態で示す斜視
図、図２は平面図、図３は図２のIII −III 線に沿う断
面図、図４は図２のIV−IV線に沿う断面図、図５は図２
のＶ−Ｖ線に沿う断面図、図６はヘッド基板の部分拡大
平面図、図７は図６のVII −VII 線に沿う拡大断面図で
ある。

【００２１】この密着型イメージセンサ２０は、略矩形
の断面形状と、所定の長手寸法を有するケーシング２１
を有しており、このケーシング２１は、たとえば黒色の
樹脂を用いた成形品として構成することができる。この
ケーシング２１は、図３ないし図５によく表れているよ
うに、上下に貫通する内部空間をもち、上部開口を封鎖
するようにして、ガラスカバー２２が取付けられてい
る。このガラスカバー２２は、原稿読み取り面２２ａと
して機能し、この原稿読み取り面に接触させられなが
ら、プラテン２３によってバックアップされた原稿Ｄが
副走査方向に搬送される。また、上記ケーシング２１の
下部開口を封鎖するようにして、後述するヘッド基板２
４が取付けられている。

【００２２】このヘッド基板２４は、たとえば、白色系
のセラミック基板を使用して構成することができ、その
上面における幅方向一側寄りには、複数個のイメージセ
ンサチップ２５が長手方向に密接するようにして搭載さ
れている。このイメージセンサチップ２５は、たとえば
１個につき９６個等間隔に並ぶ受光素子が一体に造り込
まれた半導体素子であって、所定の配線パターンが厚膜
形成された上記基板２４上にチップボンディングされる
とともに、上面の端子パッドと基板上の配線パターンと
の間がワイヤボンディング２６されている。また、幅方
向他側寄りには、照明光源としてのＬＥＤのベアチップ
２８が所定間隔で複数個搭載されている。この場合も、
所定の配線パターンが形成された基板上に上記ベアチッ
プがチップボンディングされるとともに、上面端子パッ
ドと配線パターンとの間がワイヤボンディング２９によ
って結線されている。すなわち、この実施形態において
は、同一のセラミック製基板２４上に、受光素子として
のイメージセンサチップ２５と、発光素子としてのＬＥ
Ｄベアチップ２８とが搭載されている。このようにする
と、所定の配線パターンが形成された基板上に、上記イ
メージセンサチップ２５とＬＥＤベアチップ２８とをと
もにチップボンディングの手法によって搭載するととも
に、イメージセンサチップ２５と基板との間のワイヤボ
ンディングおよびＬＥＤベアチップ２８と基板との間の
ワイヤボンディングとをまとめて行うといった製造手法
を採用することができるのであり、イメージセンサチッ
プ搭載用の基板と発光素子搭載用の基板とを別基板とす
る場合に比較し、部品点数が減少させられるとともに、
製造効率、組立て効率が高められる。

【００２３】そして、このケーシング２１の内部空間に
は、上記ＬＥＤからの光を効率的に上記ガラスカバー２
２上の原稿に照射するための透明樹脂製の導光部材３０
が設けられているとともに、上記ガラスカバー２２上に
設定された読み取りラインＬに沿う原稿Ｄの画像を正立
等倍に上記イメージセンサチップ２５に集束させるため
のロッドレンズアレイ２７が設けられている。

【００２４】上記ロッドレンズアレイ２７は、ケーシン
グ２１内に形成した溝状ホルダ部３１に上方から挿入す
るようにして保持されている。溝状ホルダ部３１は、ロ
ッドレンズアレイ２７の平面形態と対応する凹陥溝３１
ａを有しており、その底部には、ロッドレンズアレイ２
７を透過した光を通過させてその下方に配置される複数
のイメージセンサチップ２５上に至らせるためのスリッ
ト３２が形成されている。

【００２５】上記導光部材３０は、上記ロッドレンズア
レイ２７の光軸の延長線上に設定されている読み取りラ
インＬから側方に変位した位置において上記ヘッド基板
２４に搭載されたＬＥＤベアチップ２８から発する光
を、プリズム効果によって効率的に上記読み取りライン
Ｌないしはその近傍領域に導くための部材である。この
導光部材３０は、上記ＬＥＤベアチップ２８の配置と対
応して開口する透孔窓３３が形成された底壁３４と、ケ
ーシング２１の一側内壁２１ａと、上記溝状ホルダ部３
１の外壁３１ｂとで囲まれた空間に嵌め込むようにして
取付けられる。

【００２６】図１、図２および図５に表れているよう
に、上記導光部材３０の両端部には、上記ケーシングの
一側内壁２１ａと上記溝状ホルダ部３１の外壁３１ｂと
の間に嵌合しうる所定の上下寸法を有する嵌合ブロック
３０ａが一体に形成されており、この嵌合ブロック３０
ａから、上記ロッドレンズアレイ２７の両端部上面を押
圧するための押圧片３０ｂが一体延出形成されている。

【００２７】ところで、上記ヘッド基板２４には、複数
のイメージセンサチップ２５を搭載するための配線パタ
ーン３５および上記光源としてのＬＥＤベアチップ２８
を搭載するための配線パターン３６が形成されるが、本
実施形態においては、これらの配線パターン３５，３６
を、とくに銀・白金ペーストを用いた厚膜印刷法によっ
て形成されている。このように形成された配線パターン
の表面は、白色の色彩を呈する。その結果、上記ヘッド
基板が白色系のセラミック基板であることとその上に印
刷形成された配線パターンが白色を呈することとあいま
って、このように配線パターン３５，３６が形成された
段階でのヘッド基板２４の上面の色彩は、白色を呈す
る。

【００２８】上記ヘッド基板２４はまた、上記のように
して配線パターン１２，３５，３６が形成された後の工
程において、配線パターンにおけるワイヤボンディング
するべき部位、あるいは端子として露出させておくべき
部位を残して、ガラスペーストを厚膜印刷することによ
る保護層で覆われるが、上記実施形態においてはとく
に、イメージセンサチップ２５を搭載するべき所定の領
域については、図７に示すように、黒色のガラスペース
トを用いた保護層３７とする。その結果、ヘッド基板２
４の表面のうち、イメージセンサチップ２５を搭載する
べき領域の表面は、黒色を呈することになる。なお、黒
色のガラスペーストとしては、たとえば、酸化鉄粉末を
含有するガラスペーストが用いられる。

【００２９】上記のヘッド基板２４は、ケーシング２１
の裏面側に形成された段付き開口２２ｂに嵌め込むよう
にしながら、止め金具４０によってケーシング２１に対
して押圧固定される。この止め金具４０は、導電性、す
なわち電磁シールド性と、一定のバネ性を備える金属板
材からプレス成形によって形成した止め金具として構成
することができ、図１に表れているように、ヘッド基板
２４の裏面の略全面を覆う長矩形状の電磁シールド部４
１と、この電磁シールド部４１の長手方向２箇所におい
て、両側縁から帯板状に延出する合計４つの係合部４２
とを備えている。各係合部４２は、その基端において弾
性変形しうる屈曲部４２ａを介して、ケーシング２１の
側面に沿って延びており、ケーシング２１の側面に形成
した係合突起４５に係合しうる係合穴４３を備えてい
る。そして、上記電磁シールド部４１の長手方向におい
て上記係合部４２と対応する部位には、上記ヘッド基板
２４に向けて膨出する押圧部４４が形成されている。

【００３０】上記構成の密着型イメージセンサ２０は、
次のようにして組み立てることができる。まず、ケーシ
ング２１の溝状ホルダ部３１にロッドレンズアレイ２７
を上から嵌め込む。次に、上記導光部材３０を、上記ケ
ーシング内壁２１ａとホルダ部外壁３１ｂとで囲まれた
空間に上から嵌め込む。導光部材３０は、その両端部に
形成された嵌合ブロック３０ａが上記空間にぴったりと
嵌まり込むことにより、定位置に保持される。そして、
この導光部材３０の両端の嵌合ブロック３０ａに形成し
た押圧片３０ｂが上記ロッドレンズアレイ２７の両端部
上面を押圧する。これにより、ロッドレンズアレイ２７
は、安定的かつ確実に定位置に保持される。

【００３１】上記ガラスカバー２２は、上記ケーシング
２１の上面開口に嵌め込むようにして、たとえば接着に
よって固定される。上記ヘッド基板２４は、上記ケーシ
ング２１の下面開口に嵌め込むようにして、上述の止め
金具４０によって押圧固定される。

【００３２】上記止め金具４０は、その係合部４２が屈
曲部４２ａを介して延出しており、かつ、板状の電磁シ
ールド部４１もある程度弾性変形可能であり、しかも、
電磁シールド部４１の選択された部分に上記膨出状の押
圧部４４が形成されているので、ケーシング２１の側面
に設けるべき係合突起４５の位置を適正に設定すること
により、図４に示すように止め金具４０を装着した状態
において、電磁シールド部４１に設けた膨出状の押圧部
４４が、ヘッド基板２４の裏面を適度な弾性圧力で押圧
することができる。そして、このようにして押圧部４４
が実質的にヘッド基板２４を定位置において押圧するの
で、ヘッド基板２４の取付け状態が安定する。また、こ
の止め金具４０が装着された状態においては、ヘッド基
板２４の裏面の略全面を覆うようにして、上記電磁シー
ルド部４１がヘッド基板２４の裏面に添設される。

【００３３】上記電磁シールド部４１は、文字どおり、
ヘッド基板２４の表面側に搭載されたイメージセンサチ
ップ２５への電磁ノイズの影響を除去するほか、外部光
が白色セラミック製のヘッド基板２４を透過してイメー
ジセンサチップ２５に入力されることを回避する。

【００３４】上記の実施形態においては、上記電磁シー
ルド部４１は、別部材をとくに用意するのではなく、ヘ
ッド基板２４を簡便な操作でケーシング２１に取り付け
るための止め金具４０に一体形成されているので、部品
点数の増加を招くことはない。また、外部光がケーシン
グ内に侵入するのを防止するべくヘッド基板２４の裏面
に遮光コーティングを施すといった、ヘッド基板作製上
の工程も省略することができるので、その意味でもコス
トダウンを図ることができる。

【００３５】次に、上記構成を備える密着型イメージセ
ンサ２０の動作について、参考までに説明する。

【００３６】照明光源であるＬＥＤベアチップ２８が発
した光は、導光部材３０のプリズム効果によってガラス
カバー２２上の読み取りラインＬに沿う細幅の領域に向
けて照射され、ガラスカバー２２上の原稿Ｄを効率的に
照明する。この場合、ヘッド基板２４の表面におけるＬ
ＥＤベアチップ２８の搭載領域は、白色となっているの
で、照明効率がそれだけ高まる。すなわち、ＬＥＤベア
チップ２８を出て基板２４に到達した光は、基板で吸収
されるのではなく、その多くが乱反射させられ、導光部
材３０に導かれて、原稿照明に寄与する。

【００３７】上記のようにして照明された原稿Ｄの読み
取りラインＬに沿う画像が、ロッドレンズアレイ２７に
よって複数個のイメージセンサチップ２５上の受光素子
２５ａに正立等倍に集束させられる。各イメージセンサ
チップ２５は、すべての発光素子からの出力をシリアル
に出力することにより、上記ラインＬ上の画像データを
読み出す。このとき、読み取りラインＬをはずれた部位
での原稿からの反射光もまたロッドレンズアレイ２７を
介して基板２４の表面に到達させられるが、上記実施形
態においては、基板２４の表面における上記イメージセ
ンサチップ２５搭載部位の周囲が黒色とされているの
で、上記のように基板表面に到達させられた光は反射さ
せられることなく基板２４に吸収される。したがって、
基板表面からの反射光がボンディングワイヤで反射して
イメージセンサチップ２５にノイズ光として入力され、
読み取り画像品質を低下させるといったことを効果的に
回避することができる。

【００３８】もちろん、この発明の範囲は上述した実施
形態に限定されるものではない。実施形態においては、
光源が発する光を効率的にガラスカバー上の原稿に導く
ための導光部材を用いているが、このような導光部材を
設けるか否かは選択事項であり、また、導光部材の形態
も、実施形態のものに限定されない。

【００３９】また、実施形態においては、止め具４０
は、金属板材によって電磁シールド部４１と係合部４２
とを一体に形成しているが、この止め具４０は、樹脂に
よって形成してもよい。その場合、電磁シールド部を形
成するべき板状の部位に、金属薄膜層などの、電磁シー
ルド機能をもつ層をコーティングなどによって設けるこ
とになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の好ましい実施形態に係る密着型イメ
ージセンサの構成部品を分解した状態で示す斜視図であ
る。

【図２】図１に示す密着型イメージセンサの平面図であ
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２のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

【図６】本願発明に係るヘッド基板の部分拡大平面図で
ある。

【図７】図６のVII −VII 線に沿う拡大断面図である。

【図８】従来の密着型イメージセンサの一般的構成を示
す断面図である。

【符号の説明】

２０密着型イメージセンサ２１ケーシング２２ガラスカバー２４ヘッド基板２５イメージセンサチップ２７ロッドレンズアレイ２８ベアチップＬＥＤ（発光素子）３０導光部材３９遮光層４０止め具４１電磁シールド部４２係合部４４押圧部Ｄ原稿Ｌ読み取りライン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂製ケーシングと、このケーシングの
上面に設定された原稿読み取り面と、複数のイメージセ
ンサチップが搭載された基板と、上記原稿読み取り面上
の原稿を照明するための発光素子と、を備え、上記上記
原稿読み取り面上の原稿からの反射光を上記複数のイメ
ージセンサチップ上の受光素子に集束させるようにした
密着型イメージセンサであって、上記基板は、この基板の裏面を押圧する押圧部と、上記
ケーシングに係合する複数の係合部とを有する止め具に
よって上記ケーシングに押圧固定されており、かつ、上記止め具は、上記基板の裏面の略全面を覆う電磁シー
ルド部を有していることを特徴とする、密着型イメージ
センサ。
【請求項２】上記基板は、セラミック製基板である、
請求項１に記載の密着型イメージセンサ。
【請求項３】上記発光素子は、上記複数のイメージセ
ンサチップとともに上記基板に搭載されている、請求項
１または２に記載の密着型イメージセンサ。
【請求項４】上記止め具は、上記電磁シールド部と、
上記複数の係合部とが導電性の金属板材を用いて一体形
成されている、請求項１ないし３のいずれかに記載の密
着型イメージセンサ。
【請求項５】上記電磁シールド部には、上記複数の係
合部の位置と対応して、上記基板の裏面に向けて膨出す
る押圧部が形成されている、請求項４に記載の密着型イ
メージセンサ。