WO2004054231A1

WO2004054231A1 - 画像読み取り装置およびこれに用いられる回路ボードユニット

Info

Publication number: WO2004054231A1
Application number: PCT/JP2003/015750
Authority: WO
Inventors: Hideki Sawada
Original assignee: Rohm Co., Ltd.
Priority date: 2002-12-09
Filing date: 2003-12-09
Publication date: 2004-06-24
Also published as: TWI234386B; CN1723687A; US7538912B2; CN100384203C; TW200423699A; US20060081763A1; JP2004193773A

Abstract

　画像読み取り装置（Ｘ）は、光源と、この光源を収容するケース（２）と、このケースに取り付けられた基板（８）とを含む。基板（８）上には、画像読み取り領域から来た光を検知するための複数のセンサＩＣチップ（７）が搭載されている。センサＩＣチップ（７）は、上記基板の第１側縁（８a）よりも第２側縁（８ｂ）に近い位置に配置されている。さらに基板（８）上には、所定の配線パターンが形成されている。各センサＩＣチップ（７）と配線パターンとは、ワイヤ（Ｗ）によって電気的に接続されている。ワイヤ（Ｗ）は、センサＩＣチップ（７）の上面から、上記基板の第１側縁（８ａ）に向かって延びた状態で上記配線パターンに接続されている。

Description

明細書画像読み取り装置およびこれに用いられる回路ボードュニット技術分野

本発明は、例えば原稿に印刷された画像の読み取りに用いられる画像読み取り装置に関する。また、本発明は、画像読み取り装置の製造に用いられる回路ポードュニットに関する。ヒ景技術

本願の図 6に従来の画像読み取り装置の一例を示す。図示された画像読み取り装置は、基板 1 0 0と、この基板が組み付けられるケース 2 0 0を含んでいる。基板 1 0 0は、図の紙面に垂直な方向に長く延びる矩形状である。基板 1 0 0の上面には、複数の光源 1 0 1および複数のセンサ I Cチップ 1 0 2が実装されている。複数の光源 1 0 1は、基板 1 0 0の第 1側縁 1 0 0 aに沿って一定の間隔を隔てて並べられている。また、複数のセンサ I Cチップ 1 0 2は、基板 1 0 0の第 2側縁' 1 0 0 bに沿って並べられている。各センサ I Cチップ 1 0 2は、上面に受光部 1 0 2 aを有している。

ケース 2 0 0には、光源 1 0 1から発せられた光を画像読み取り領域 Sに導くための光路 2 0 1が形成されている。画像読み取り領域 Sの下方には、複数のレンズ 1 0 5からなるレンズアレイが設けられている。画像読み取り領域 S から来た反射光は、レンズ 1 0 5によって集束され、各センサ I Cチップ 1 0 2の受光部 1 0 2 aに受光される。

センサ I Cチップ 1 0 2は、光電変換機能を有するものであり、受光量に対応したレベルの画像信号を出力する。読み取り対象に忠実な画像信号を得るためには、光源 1 0 1から発せられた光が直接的に受光部 1 0 2 aに到達しないようにする必要がある。このために、光源 1 0 1とセンサ I Cチップ 1 0 2との間には、仕切壁 2 0 2が形成されている。仕切壁 2 0 2は、基板 1 0 0の上面に当接し、かつ基板 1 0 0の長手方向に延びている。

図 6の二点鎖線で示すように、基板 1 0 0には、外部接続のためのコネクタ 1 0 3が取り付けられる。コネクタ 1 0 3は、基板 1 0 0の上面に形成された配線パターン（図示略）に接続ざれており、この配線パターンは、光源 1 0 1 やセンサ I Cチップ 1 0 2に接続される。このような画像読み取り装置の一例力日本国特許出願公開第 2 0 0 1 - 3 3 9 5 7 4号公報に開示されている。図 6の画像読み取り装置においては、ワイヤ Wを用いて、上記配線パターンと各センサ I Cチップ 1 0 2とを接続している。具体的には、ワイヤ Wの上端がセンサ I Cチップ 1 0 2に接続され、下端が配線パターンに接続されている。従来の構成には、次のような不具合があった。図 6に示すように、ワイヤ W の下端は、チップ 1 0 2の右側（第 2側縁 1 0 0 bの近傍）において配線パターンに接続されている。しかしながら、このような構成では、基板 1 0 0をケース 2 0 0に組み付ける際に、作業者の手あるいはケース 2 0 0がワイヤ Wに接触しがちである。そしてこのような接触の結果、ワイヤ Wが破断したり、ヮィャ Wとチップ 1 0 2あるいは配線パターンとの接続が不良になる場合があつた。発明の開示

本発明は、このような事情のもとで考え出されたものである。そこで、本発明は、基板上の配線パターンとセンサ I cチップとを接続するワイヤに、不当な外力が作用しない画像読み取り装置を提供することをその課題とする。また本発明は、このような画像読み取り装置の製造に用いられる回路ボードュニットを提供することを別の課題とする。

本発明の第 1の側面により提供される画像読み取り装置は、主走査方向に延びる画像読み取り領域を照射するための光源と；前記光源を収容するケースと；前記主走査方向に対して垂直な副走査方向において相互に離間した第 1側縁および第 2側縁を有し、且つ、前記ケースに取り付けられた基板と；前記画像読み取り領域から来る光を検知すべく、前記第 1側縁よりも前記第 2側縁に近い位置において前記基板の主面に搭載された複数のセンサ I Cチップと；前記基板上に形成された配線パターンと；前記センサ I Cチップと前記配線パタ一ンとを電気的に接続する複数のワイヤと、を具備している。前記複数のワイャのそれぞれは、対応する一のセンサ I Cチップから、前記基板の前記第 1側縁に向かつて延びた状態で前記配線パターンに接続されている。

好ましくは、本発明の画像読み取り装置は、前記光源から発せられた光を前記画像読み取り領域に導くための導光部材をさらに具備している。前記ケースには、前記導光部材と前記各センサ I cチップとの間を仕切る仕切壁が設けられており、前記仕切壁は、前記基板から離間している。

好ましくは、前記導光部材は、透明な樹脂製である。

好ましくは、前記仕切壁は、前記基板の主面に平行な平坦面を有しており、この平坦面と前記基板の主面との間に、前記ワイヤが少なくとも部分的に入り込んでいる。

好ましくは、本発明の画像読み取り装置は、前記導光部材に当接し、前記導光部材から光が漏れることを防止するリフレクタを更に具備している。このリフレクタは、前記仕切壁上に設けられている。

好ましくは、前記複数のセンサ I cチップは、直線状の列をなすように配置されている。前記配線パターンは、前記センサ I Cチップの列を横切って延びる導電路と、前記センサ I Cチップの列を横切らない導電路と、を含んでいる。好ましくは、前記複数のセンサ I cチップのそれぞれには、複数の接続パッドと、直線状の列をなす複数の受光部が設けられている。前記複数の接続パッドは、前記複数の受光部を基準として、前記基板の前記第 1側縁寄りにオフセットした状態で配置されている。

好ましくは、本発明の画像読み取り装置は、前記基板の前記第 1側縁に取り付けられた外部接続用のコネクタを更に具備している。このコネクタは、前記配線パターンに電気的に接続されている。

本発明の第 2の側面により提供される回路ボードュニットは、相互に離間した第 1側縁および第 2側縁を有する基板と；前記第 1側縁よりも前記第 2側縁に近い位置において前記基板に搭載された複数のセンサ I Cチップと；前記基板上に形成された配線パターンと；前記センサ I Cチップを前記配線パターンに電気的に接続する複数のワイヤと、を具備している。前記複数のワイヤのそれぞれは、対応する一のセンサ I Cチップから、前記基板の前記第 1側縁に向かって延びた状態で前記配線パターンに接続されている。

好ましくは、前記複数のセンサ I Cチップのそれぞれには、複数の接続パッドと、直線状の列をなす複数の受光部が設けられている。前記複数の接続パッドは、前記複数の受光部を基準として、前記基板の前記第 1側縁寄りにオフセットした状態で配置されている。図面の簡単な説明

図 1は、本発明に基づく画像読み取り装置の主要構成部品を示す分解斜視図である。

図 2は、上記主要構成部品を組み付けた状態を示す断面図である。

図 3は、図 2の III - III線に沿う断面図である。

図 4は、図 2の IV - IVに沿う断面図である。 .

図 5は、本発明の回路ボードュ-ットにおける配線パターンを示す平面図である。 - 図 6は、従来の画像読み取り装置の構成を示す断面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の好適な実施例につき、添付図面を参照しつつ具体的に説明する。

図 1〜図 4は、本発明に基づく画像読み取り装置の一例を示す。図 1から理解されるように、画像読み取り装置 Xは、ケース 2、導光部材 3、リフレクタ 4、透明板 5、レンズアレイ 6、および回路ボードユニット Uを備えている。ユニット Uは、主走查方向（図 1の矢印 A参照）に長く延びる矩形状の基板 8 と、この基板の上に設けられた種々の要素（以下で述べる）を含んでいる。

基板 8の主面（上面） 8 1には、 1つの光源ユニット 1と、複数のセンサ I Cチップ 7とが搭載されている。基板 8は、主走査方向に延びる 2つの側縁、 . すなわち第 1側縁 8 aおよび第 2側縁 8 bを有している。

光源ユニット 1は、画像読み取り領域 S (図 3参照）を照射するためのものである。図示した例では、光源ユニット 1は、 3種類の発光ダイオード、すなわち、赤色ダイオード、緑色ダイオードおよび青色ダイオードからなる（図 4 参照）。図 1に示すように、光源ュュット 1は、基板 8の一端部に設けられている。また図 4に示すように、光源ユニット 1は、第 2側縁 8 bよりも第 1側縁 8 aに近い位置にある。

ケース 2は、合成樹脂製であり、その下面には基板 8が組み付けられている。ケース 2には、図 2に示すように、光源ユニット 1を収容する第 1空間部 2 1 が形成されている。また、図 2〜4に示すように、ケース 2には、複数のセンサ I Cチップ 7を収容する第 2空間部 2 2と、導光部材 3およびリフレクタ 4 を収容する第 3空間部 2 3が形成されている。第 1空間部 2 1と第 2空間部 2 2とは、ケース 2の第 1仕切壁 2 4によって仕切られている（図 2参照）。第 2空間部 2 2と第 3空間部 2 3とは、第 2仕切壁 2 5によって仕切られている (図 2および図 3参照）。第 2仕切壁 2 5は、基板 8から上方に離間した位置にある。第 1および第 2仕切壁 2 4 , 2 5は、光源ユニット 1から直接的にセンサ I Cチップ 7に向かう光を遮断するために設けられている。図 3に示すように、第 2仕切壁 2 5は、基板 8の主面 8 1に平行な平坦面 2 5 aを有している。ワイヤ Wは、平坦面 2 5 aと基板 8の主面 8 1との間に、少なくとも部分的に入り込んでいる。

導光部材 3は、透明であり、例えばポリメタクリル酸メチル（ P MMA) からなる。導光部材 3は、図 2に示すように、ケース 2の長手方向に延ぴており、補助部 3 1と、主要部 3 2とを有している。補助部 3 1は、光源ユニット 1に面する光入射面 3 1 aを有している。光入射面 3 1 aに入射した光は、補助部 3 1を通って主要部 3 2内に入る。主要部 3 2を進行する光は、図に示すように、主要部 3 2の表面によって全反射される。' '主要部 3 2の下面には、複数の凹部（図示略）が所定の間隔を隔てて設けられている。主要部 2 1内を進行する光は、この凹部によって散乱反射させられて、その一部が、光出射面 3 2 a 力ら画像読み取り領域 Sに向けて出射する（図 3参照）。この出射光により、画像読み取り領域 Sが照射される。 '

リフレクタ 4は、合成樹脂製であり、光の反射率を高めるべく白色とされている。リフレクタ 4は、導光部材 3を収容するための収容部 4 1を有している。リフレクタ 4は、導光部材 3の光入射面 3 1 aおよび光出射面 3 2 a以外の箇所を覆っており、導光部材 3から光が無駄に漏れることを防止する。図 2およぴ図 3に示すように、リフレクタ 4は、第 2仕切壁 2 5上に配されている。透明板 5は、合成樹脂製またはガラス製であり、ケース 2の上面に取り付けられている。透明板 5は、プラテンローラ Pによって副走查方向（図 3および図 4の矢印 B参照）に搬送される原稿 Dと摺動接触する。副走査方向は、主走查方向に対して垂直である。 - レンズアレイ 6は、図 3および図 4に示すように、ケース 2の第 2空間部 2 2と第 3空間部 2 3との間に設けられている。レンズアレイ 6は、主走查方向に延びる合成樹脂製のホルダ 6 1と、このホルダによって列状に保持された複数のレンズ 6 2からなる。上記した画像読み取り領域 Sは、これらレンズ 6 2 . の真上であって、透明板 5の上面にある。

センサ I Cチップ 7の各々は、図 5に示すように、長矩形状の半導体デバイスである。複数のセンサ I Cチップ 7は、基板 8の長手方向において、直線状に配置されている。これらセンサ I Cチップ 7は、第 1側縁 8 aよりも第 2側縁 8 bの近くに位置している。これにより、基板 8の上面 8 1は、センサ I C チップ 7を境として、広さの異なる 2つの領域、すなわち、第 1領域 8 l aと第 2領域 8 1 bとに分けられる。図から理解されるように、第 1領域 8 1 aは、基板の第 1側縁 8 a寄りにあり、第 2領域 8 l b (基板の第 2側縁 8 b寄り）よりも面積が大きく（幅が広く）なっている。

各センサ I Cチップ 7は、複数の受光部 7 1を有しており、これら受光部が、レンズアレイ 6を通過した光を受光する。センサ I Cチップ 7は、光電変換機能を有し、その受光量に対応した出力レベルの画像信号を出力する。 . 図 5に示すように、センサ I Cチップ 7の上面には、複数の導電性パッド 7 2が設けられている。これらパッド 7 2は、センサ I Cチップ 7の幅方向（図 5の上下方向）の中心を基準として第 1側縁 8 a寄りに配置されている。これらパッド 7 2には、電圧印加用のパッド 7 2 (Vcc, VREF) 、グランド接続用のパッド 7 2 ( G N D ) および各種信号の入力または出力用のパッド 7 2 ( C L K, S I , S P , A O , S O) が含まれる。センサ I Cチップ 7において、シリアルイン信号がパッド 7 2 ( S I ) に入力されると、受光部 7 1に蓄えられた電荷が放電される。この放電電荷は、パッド 7 2 (A O) からシリアルに出力される。

基板 8は、例えばセラミック製であって、第 1側縁 8 aには外部接続用のコネクタ 1 0が取り付けられている（図 1参照）。コネクタ 1 0は、配線パターン 9を介して光源ュニット 1やセンサ I Cチップ 7と電気的に接続している。配線パターン 9は、複数のパッド 7 2に対応した複数の導電路からなる。各導電路は、ワイヤ Wを介して対応するパッド 7 2に接続されている。各ワイヤ W は、その上端が対応する一のパッドに接続されており、その下端が対応する一の導電路に接続されている。ワイヤ Wの下端と導電路との接続点は、第 1領域 8 1 aにある。すなわち、全てのワイヤ Wは、対応するパッド 7 2から基板の第 1側縁 8 a寄りに引き出された状態で、配線パターン 9に接続されている。パッド 7 2 ( G N D， A O , VREF) 用導電路は、第 1領域 8 1 aおよび第 2領域 8 1 bの双方にわたって延びている。このために、 G N D , A O , VREF用導電路は、センサ I Cチップ 7の下方において、チップ 7を横切るように延びている。一方、その他のパッド 7 2 (Vcc, C L K， S I , S P， S O) 用導電路は、第 1領域 8 1 aには設けられているが、第 2領域 8 1 bには延ぴていない（これら導電路の一部は、チップ 7の下にあるが、第 2領域 8 l bには延出しない）。

上述したように、本発明の画像読み取り装置 Xでは、ワイヤ Wはセンサ I C チップ 7から第 1側縁 8 a側に引き出されている。このため、基板 8をケース 2に組み付ける際に、ワイヤ Wに作業者の手が接触することはない。また、図 3に示すように、ケース 2の第 2仕切壁 2 5力基板 1から上方に離間して設けられているために、ワイヤ Wとケース 2との接触を回避することができる。このような構成により、ワイヤ Wの破損や接続不良といった従来の問題が解消される。また、図 3に示す例では、ケース 2が、センサ I Cチップ 7に面する斜行壁面 2 aを有している。この壁面 2 aは、図の紙面に垂直な方向に長く延ぴている。これにより、ケース 2とチップ 7との干渉を避けることができる。さらに、画像読み取り装置 Xにおいては、ワイヤ Wがセンサ I Cチップ 7力、ら第 1側縁 8 a側に引き出されて、第 1領域 8 1 aにおいて配線パターン 9に接続されている。この構成によれば、センサ I Cチップ 7に接続される導電路のうちの少なくとも一部は、第 1領域 8 1 aのみに形成すればよいことになる。その結果、配線パターン 9は、従来の配線パターンよりも構造的に簡素にする ' ことができ、製造コストの低減を図ることができる。

本発明につき、以上のように説明したが、これを他の様々な態様に改変し得ることは明らかである。このような改変は、本発明の思想及ぴ範囲から逸脱するものではなく、当業者に自明な全ての変更は、以下における請求の範囲に含まれるべきものである。

Claims

請求の範囲

1 . 主走査方向に延びる画像読み取り領域を照射するための光源と、

前記光源を収容するケースと、

前記主走査方向に対して垂直な副走査方向において相互に離間した第 1側縁および第 2側縁を有し、且つ、前記ケースに取り付けられた基板と、

前記画像読み取り領域から来る光を検知すべく、前記第 1側縁よりも前記第 2側縁に近い位置において前記基板の主面に搭載された複数のセンサ I Cチップと、 '

前記基板上に形成された配線パターンと、

前記センサ I Cチップと前記配線パターンとを電気的に接続する複数のヮィャと、を具備しており、

前記複数のワイヤのそれぞれが、対応する一のセンサ I Cチップから、前記基板の前記第 1側縁に向かって延びた状態で前記配線パターンに接続されている、画像読み取り装置。

2 . 前記光源から発せられた光を前記画像読み取り領域に導くための導光部材をさらに備える構成において、前記ケースには、前記導光部材と前記各センサ I Cチップとの間を仕切る仕切壁が設けられており、前記仕切壁は、前記基板から離間している、請求項 1に記載の装置。

3 . 前記導光部材は、透明な樹脂製である、請求項 2に記載の装置。

4 . 前記仕切壁は、前記基板の主面に平行な平坦面を有しており、この平坦面と前記基板の主面との間に、前記ワイヤが少なくとも部分的に入り込んでいる、請求項 2に記載の装置。

5 . 前記導光部材に当接し、前記導光部材から光が漏れることを防止するリフレクタを更に具備する構成において、前記リフレクタは、前記仕切壁上に設けられている、請求項 2に記載の装置。

6 .前記複数のセンサ I Cチップは、直線状の列をなすように配置されており、前記配線パターンは、前記センサ I cチップの列を横切って延びる導電路と、前記センサ I Cチップの列を横切らない導電路と、を含んでいる、請求項 1に記載の装置。

7 . 前記複数のセンサ I Cチップのそれぞれには、複数の接続パッドと、直線状の列をなす複数の受光部が設けられており、前記複数の接続パッドは、前記複数の受光部を基準として、前記基板の前記第 1側縁寄りにオフセットした状態で配置されている、請求項 1に記載の装置。

8 . 前記基板の前記第 1側縁に取り付けられた外部接続用のコネクタを更に具備する構成において、このコネクタは、前記配線パターンに電気的に接続している、請求項 1に記載の装置。

9 . 相互に離間した第 1側縁および第 2側縁を有する基板と、

前記第 1側縁よりも前記第 2側縁に近い位置において前記基板に搭載された複数のセンサ I Cチップと、

前記基板上に形成された配線パターンと、

前記センサ I Cチップを前記配線パターンに電気的に接続する複数のワイャと、を具備しており、

前記複数のワイヤのそれぞれが、対応する一のセンサ I。チップから、前記基板の前記第 1側縁に向かって延びた状態で前記配線パターンに接続されている、回路ボードュニット。

10. 前記複数のセンサ I Cチップのそれぞれには、複数の接続パッドと、直線状の列をなす複数の受光部が設けられており、前記複数の接続パッドは、前記複数の受光部を基準として、前記基板の前記第 1側縁寄りにオフセットした状態で配置されている、請求項 9に記載のュニット。