JP3099077B2 - イメージセンサモジュール - Google Patents

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，イメー
ジスキャナ，複写機，電子黒板などの原稿読み取り部に
使用されるイメージセンサモジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ファクシミリなどの原稿読み取り
部には、縮小光学系の必要なＣＣＤ型のイメージセンサ
に代わって、原稿を等倍で読み取ることができる密着型
のイメージセンサが使用されている。

【０００３】一般にイメージセンサは、図１５に示すよ
うに、光電変換素子100 が並設されたセンサ基板101
と、駆動用ＩＣ102 などが実装された回路基板104 とが
フレーム106 に貼着されて構成されたイメージセンサモ
ジュール108 として用いられている。センサ基板101 お
よび回路基板104 のほぼ全体には、無色透明の樹脂110
がコーティングされていて、センサ基板101 および回路
基板104 は物理的かつ化学的に保護されている。このイ
メージセンサモジュール108 はフアクシミリなどの所定
位置に取り付けられて使用され、原稿上の画像をロッド
レンズアレイなどによりセンサ基板101 上に等倍で結像
させて読み取るものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなイメージセンサモジュール108 を製造する場合、セ
ンサ基板101 を回路基板104 の所定位置に貼着する必要
があり、この位置合わせを行なうことは極めて困難であ
った。このため、結像位置がズレて性能が低下するとい
う問題があった。また、コーティングした樹脂110 が回
路基板104 やフレーム106 の外周部に垂れるいわゆる
「樹脂ダレ」が生じたり、樹脂110 のコーティング厚が
薄くてセンサ基板101 の稜線部で切れるいわゆる「キ
レ」などが生じたりすることがあった。さらに、コーテ
ィングした樹脂110 の曲面部分でレンズ効果が生じると
いう問題もあった。

【０００５】一方、特開平２−２６８５６２号公報には
センサ基板の位置合わせを容易に行なうことのできるイ
メージセンサ（本願ではイメージセンサモジュールに相
当する。）が開示されているが、前述した樹脂ダレ，キ
レ，レンズ効果などに関する記載はなく、これらの問題
については解決されていないと思われる。また、センサ
基板の長手方向の位置合わせを行なうためのストッパー
面を、型成形などによって形成することは困難で、実用
性に欠けるものであった。

【０００６】また特開平２−３０５１７２号公報には、
図１６に示すように、プラスチックフィルム112 に、長
穴114 を備えた絶縁物基板116 （本願では回路基板に相
当する。）が貼着されているとともに、長穴114 の中に
位置するようにラインセンサ素子118 （本願ではセンサ
基板に相当する。）が貼着されて構成されたイメージセ
ンサ120 （本願ではイメージセンサモジュールに相当す
る。）が開示されている。このようなイメージセンサ12
0 の場合、樹脂122 は長穴114 に充填されてラインセン
サ素子118 と絶縁物基板116 上にコーティングされるの
で、前述した樹脂ダレ，キレ，レンズ効果などは生じな
いと思われるが、ラインセンサ素子118の位置合わせを
行なうことは極めて困難であった。

【０００７】そこで本発明者らは、イメージセンサモジ
ュールを製造するにあたって、センサ基板の位置合わせ
を容易に行なうことができるとともに、樹脂ダレ，キ
レ，レンズ効果などが生じないようにするため、鋭意研
究を重ねた結果、本発明に至った。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るイメージセ
ンサモジュールの要旨とするところは、複数の光電変換
素子が並設されたセンサ基板と、該センサ基板を作動さ
せるための回路基板と、該センサ基板および該回路基板
を支持固定するためのフレームとから構成されるイメー
ジセンサモジュールにおいて、前記フレームに突出部が
設けられていて、前記センサ基板の少なくとも１辺が該
フレームの突出部に当接するように該センサ基板が配設
されているとともに、該センサ基板の当該他の少なくと
も２辺を包囲するように前記回路基板が配設されている
ことにある。

【０００９】

【００１０】さらに、かかるイメージセンサモジュール
において、少なくとも前記センサ基板全体を覆うように
樹脂がコーティングされたことにある。

【００１１】

【作用】かかるイメージセンサモジュールによれば、セ
ンサ基板はその少なくとも１辺がフレームの突出部に当
接するように配設され、この突出部に当接される辺と垂
直方向について自ずから位置決め固定される。これによ
り、センサ基板の位置合わせは比較的容易になる。さら
にセンサ基板のその他の辺を包囲するように回路基板が
配設され、センサ基板はフレームの突出部と回路基板と
により取り囲まれることになる。これにより、センサ基
板全体を覆うように樹脂がコーティングされた場合であ
っても、樹脂ダレ，キレ，レンズ効果などは生じ難くな
る。

【００１２】また、回路基板の係合部がフレームの特定
部位に係合され、回路基板がフレームに位置決め固定さ
れると、この回路基板によって包囲されているセンサ基
板は、その突出部に当接されている辺に沿う方向につい
ても自ずから位置決め固定される。これにより、センサ
基板の位置合わせは完全かつ容易になる。

【００１３】

【実施例】次に、本発明に係るイメージセンサモジュー
ルの実施例について、図面に基づき詳しく説明する。

【００１４】図１および図２に示すように、本発明に係
るイメージセンサモジュール１０は、複数の光電変換素
子１２が並設されたセンサ基板１４と、このセンサ基板
１４を作動させるための回路基板１６と、これらのセン
サ基板１４および回路基板１６を支持固定するためのフ
レーム１８とから構成され、さらにセンサ基板１４全体
を覆うように樹脂２０がコーティングされている。

【００１５】センサ基板１４は、アモルファスシリコン
a-Si，CdS-CdSeなどの薄膜半導体から成る光電変換素子
１２がガラスなどの基板上に一次元に形成されて成り、
さらに、この基板上には光電変換素子１２に駆動電圧を
印加するためのブロック配線（図示せず）や、光電変換
素子１２から信号を導き出すためのチャンネル配線（図
示せず）なども形成されている。

【００１６】また、フレーム１８はアルミニウムなどを
引抜加工したもので、その長辺部にはセンサ基板１４の
厚みと同じ高さの突出部２２が一体的に形成されてい
る。この突出部２２は、センサ基板１４の１辺を突出部
２２のＡ面に突き当てることによりセンサ基板１４をそ
の辺と垂直方向（図２中に示すＹ方向）について位置決
め固定するためのものである。

【００１７】このフレーム１８は引抜加工によって成形
されたものであるから、通常は図３に示すように、引き
抜き方向に沿った各コーナー部分に「アール」２４が形
成され、突出部２２が立ち上がっている内側のコーナー
部分も例外ではない。そこで、この内側のコーナー部分
には逃げ２６を形成し、突出部２２のＡ面にセンサ基板
１４を完全に接触させ得るようにしている。

【００１８】一方、回路基板１６は駆動用ＩＣや信号処
理用ＩＣなどがプリント配線基板に実装されて成り、セ
ンサ基板１４と同じ厚さであって、しかもセンサ基板１
４の３辺を取り囲み得るようにコの字形にされている。
また、回路基板１６の長手方向の寸法はフレーム１８の
長手方向の寸法と同じで、回路基板１６自体がフレーム
１８上に丁度納まるようになっている。すなわち、回路
基板１６はセンサ基板１４の周囲をセンサ基板１４と同
一平面にする役割だけでなく、センサ基板１４を回路基
板１６のＢ面に突き当てることによって突出部２２に突
き当てられているセンサ基板１４の１辺に沿う方向（図
２中に示すＸ方向）についてセンサ基板１４を位置決め
固定する役割をも備えている。ここでは、回路基板１６
の両端面２７ａ，２７ｂをフレーム１８の両端面２８
ａ，２８ｂに合わせることによって回路基板１６をフレ
ーム１８に位置決め固定することになるので、フレーム
１８の両端面２８ａ，２８ｂが回路基板１６を位置決め
固定するための基準面となる特定部位であって、回路基
板１６の両端面２７ａ，２７ｂがこの特定部位に係合す
る係合部を構成している。

【００１９】この回路基板１６はパンチングなどによっ
て裁断されるものであるから、通常は図４に示すよう
に、パンチング金型から抜き出す時に各コーナー部分に
「ダレ」２９が生じる。そこで、前述したフレーム１８
の場合と同様に、回路基板１６の内側のコーナー部分に
は逃げ３０を形成し、回路基板１６のＢ面にセンサ基板
１４を完全に接触させ得るようにしている。なお、逃げ
３０は両方のコーナー部分に形成しておくのが好ましい
が、回路基板１６の切欠き部分がセンサ基板１４よりも
若干大きめに形成されている場合は、少なくともセンサ
基板１４を突き当てる側に形成しておけば足りる。

【００２０】なお、樹脂２０はセンサ基板１４や回路基
板１６上のＩＣや配線などを物理的かつ化学的に保護す
るためのものであるが、原稿上の画像がセンサ基板１４
上の光電変換素子１２に結像し得るように、シリコン樹
脂，エポキシ樹脂，ウレタン樹脂などの無色透明の樹脂
が用いられている。

【００２１】このようなイメージセンサモジュール１０
では、センサ基板１４の１辺をフレーム１８の突出部２
２に突き当てながらセンサ基板１４を配設するので、セ
ンサ基板１４をＹ方向について容易に位置決め固定する
ことができる。また、センサ基板１４のその他の３辺を
包囲するように回路基板１６を配設するとともに、この
回路基板１６の両端面２７ａ，２７ｂをフレーム１８の
両端面２８ａ，２８ｂに合わせることによって回路基板
１６をフレーム１８に位置決め固定した後、センサ基板
１４を回路基板１６のＢ面に突き当てれば、センサ基板
１４をＸ方向についても容易に位置決め固定することが
できる。このように、センサ基板１４の位置合わせが完
全かつ容易にできるため、イメージセンサモジュール１
０を簡単に組み立てることができる。なおここでは、回
路基板１６の両端面２７ａ，２７ｂをフレーム１８の両
端面２８ａ，２８ｂに合わせることとしているが、回路
基板１６の長手方向の寸法とフレーム１８の長手方向の
寸法とが異なっている場合には、何れか一方の端面を合
わせれば良い。

【００２２】また、センサ基板１４と回路基板１６上の
ＩＣなどを覆うように樹脂２０をコーティングしても、
センサ基板１４とその周囲は同一平面になっているた
め、従来のように樹脂ダレ，キレ，レンズ効果などは生
じ難い。したがって、読み取り精度が良好で、かつ外観
の良好なイメージセンサモジュール１０を提供すること
ができる。しかも、従来に比べて樹脂２０の量は少なく
て済むため、安価なイメージセンサモジュール１０とな
る。

【００２３】さらに、このようなイメージセンサモジュ
ール１０の場合、フレーム１８を引抜加工などによって
作製できるので、低コストで、実用性に優れている。ま
た、このイメージセンサモジュール１０は全体としてほ
ぼ直方体を成しているので、非常に取扱い易く、ファク
シミリなどに取り付けるのも容易である。

【００２４】以上、本発明に係るイメージセンサモジュ
ールの一実施例を詳述したが、本発明は上述した実施例
に限定されることなく、その他の態様でも実施し得るも
のである。

【００２５】たとえば図５に示すように、フレーム３２
に設ける突出部３４の長さをセンサ基板１４の長さとほ
ぼ同じにし、この突出部３４の両側に回路基板３６の両
端部が嵌め込まれるように構成しても良い。この場合
は、突出部３４の一端面３８を基準に回路基板３６を位
置決め固定した後、回路基板３６のＢ面にセンサ基板１
４を突き当てて位置決め固定することになる。このフレ
ーム３２は後加工が必要であるが、前述したイメージセ
ンサモジュール１０のように回路基板１６の端面とフレ
ーム１８の端面とを合わせる場合に比べれば、センサ基
板１４の位置合わせはより簡単である。ここでは、突出
部３４の端面３８が回路基板３６を位置決め固定するた
めの基準面となる特定部位であって、回路基板３６の端
部３９がこの特定部位に係合する係合部を構成してい
る。

【００２６】また図６に示すように、回路基板４０はＬ
字形であっても良い。この場合、回路基板４０によって
取り囲まれていないセンサ基板１４の短辺付近では、レ
ンズ効果が生じることもあるが、この付近に形成されて
いる光電変換素子１２がダミー素子である場合や、この
付近にブロック配線やチャンネル配線などの取出し電極
が形成されている場合などは、このような回路基板４０
で十分である。すなわち、センサ基板の少なくとも２辺
を包囲するように回路基板が配設されていれば良い。

【００２７】また図７に示すように、フレーム４２の突
出部４４がＬ字形になっているものでも良い。この場合
の回路基板４６は、センサ基板１４の残り２辺を取り囲
めるようにＬ字形になっていれば良い。本例では、セン
サ基板１４をＬ字形の突出部４４によってＸ方向，Ｙ方
向ともに位置決め固定することができる。したがって、
この回路基板４６はセンサ基板１４を取り囲むことによ
って樹脂ダレなどを防止するだけで、センサ基板１４を
位置決め固定するものではない。このように、センサ基
板を位置決め固定する役割を有しない回路基板であって
も良く、少なくともセンサ基板を取り囲む役割を有する
回路基板であれば、樹脂ダレなどが生じないという効果
は十分ある。また本例のように、センサ基板の２辺がフ
レームの突出部に当接するようにセンサ基板が配設され
ているものでも良い。

【００２８】また図８に示すように、フレーム１８の外
周よりも一回り小さい回路基板４８でも良い。このよう
に、回路基板４８の一端面のみがフレーム１８の一端面
に達していれば、センサ基板１４の位置合わせは十分可
能である。

【００２９】また図９に示すように、コの字形に陥没し
た逃げ５０をフレーム５２の突出部５４に形成し、この
突出部５４の両端部分にセンサ基板１４を突き当てて位
置決め固定し得るようにしたものでも良い。この場合、
逃げ５０の深さを必要最小限に抑えれば、センサ基板１
４の周囲をほぼ完全に取り囲んだ状態と同等であるか
ら、樹脂によるレンズ効果などが生じることもなく、前
述した実施例と同等の効果が得られる。しかも、センサ
基板１４に多少のバリなどがあっても、突き合わせによ
る十分な位置決めが可能である。

【００３０】また図１０に示すように、フレーム５８に
円柱状の係止突起６０を設け、この係止突起６０に対応
する回路基板６２の所定位置に長孔６４を開設してお
き、この係止突起６０に長孔６４を係合することによっ
て回路基板６２を位置決め固定し、さらにセンサ基板１
４を位置決め固定し得るように構成しても良い。この場
合の回路基板６２の端面は、フレーム５８の端面まで達
していなくても良い。ここでは、係止突起６０がフレー
ム５８の特定部位で、回路基板６２の長孔６４がこの特
定部位に係合する係合部を構成している。本例から明ら
かなように、センサ基板を回路基板で位置決め固定する
場合、フレームのどこかを基準に回路基板を固定するこ
とによってセンサ基板を位置決め固定し得る形態であれ
ば、どのような形態でも良い。

【００３１】さらに図１１に示すように、画像光をフレ
ーム６６側から入射する場合、センサ基板１４などにコ
ーティングする樹脂６８は不透明のもので良い。さら
に、突出部７０の高さと回路基板１６の厚みとは、セン
サ基板１４の厚みと同じにしておくのが好ましい。この
場合は、樹脂６８がフラットになるので、イメージセン
サモジュールの薄型化が可能になる。

【００３２】また図１２に示すように、画像光を光電変
換素子１２側から入射する場合、フレーム７２に設けた
突出部７４の高さと回路基板７６の厚みとは、センサ基
板１４の厚みよりも大きい方が良好で、この場合は、樹
脂７８がさらにフラットになるので、レンズ効果がさら
に低減される。

【００３３】なお図１３に示すように、回路基板１６が
コの字形になっていることを利用して、ブロック配線や
チャンネル配線をセンサ基板１４の短辺側から取り出
し、センサ基板１４内の不要な引回しを少なくすること
も可能である。この場合は、イメージセンサモジュール
をさらに小型化することができ、さらにコストの低減も
可能である。

【００３４】また図１４に示すように、センサ基板１４
とその周囲は同一平面になっているので、シールドテー
プ８０を貼着すれば、さらにノイズは低減される。

【００３５】その他、突出部はフレーム本体と一体的な
ものでなく、別の部材を取り付けたものでも良い。ま
た、フレームの材料は特に限定されるものではないな
ど、本発明はその主旨を逸脱しない範囲内で当業者の知
識に基づき種々なる改良，修正，変形を加えた態様で実
施し得るものである。

【００３６】

【発明の効果】本発明に係るイメージセンサモジュール
は、フレームに突出部が設けられているため、この突出
部にセンサ基板の少なくとも１辺が当接するようにセン
サ基板を配設すれば、センサ基板の位置合わせを比較的
容易に行なうことができる。また、センサ基板の少なく
とも１辺がフレームの突出部に当接するようにセンサ基
板が配設されているとともに、センサ基板のその他の少
なくとも２辺を包囲するように回路基板が配設されてい
るため、このセンサ基板全体を覆うように樹脂がコーテ
ィングされた場合であっても、樹脂ダレ，キレ，レンズ
効果などは生じ難くい。しかも、従来に比べて樹脂の量
は少なくて済み、さらにコストを低減することができ
る。

【００３７】また、回路基板にフレームの特定部位に係
合する係合部を設け、フレームの突出部に当接されてい
るセンサ基板の１辺に沿う方向についてもセンサ基板を
位置決め固定し得るようにしているため、センサ基板の
位置合わせを完全かつ容易にすることができる。

【００３８】このように本発明は、読み取り精度が良好
で、しかも外観の良好なイメージセンサモジュールを容
易に組立て製造することができるなど、優れた効果を奏
するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るイメージセンサモジュールの一実
施例を示す分解斜視図である。

【図２】図１に示したイメージセンサモジュールの図で
あり、図(a) は平面図、図(b)は図(a) 中のｂ−ｂ線に
おける断面側面図である。

【図３】図１および図２に示したイメージセンサモジュ
ールのフレームを拡大して示す側面図である。

【図４】図１および図２に示したイメージセンサモジュ
ールの回路基板の一部を拡大して示す平面図である。

【図５】本発明に係るイメージセンサモジュールの他の
実施例を示す図であり、図(a)は平面図、図(b) は図(a)
中のｂ−ｂ線における断面側面図である。

【図６】本発明に係るイメージセンサモジュールのさら
に他の実施例を示す平面図である。

【図７】本発明に係るイメージセンサモジュールのさら
に他の実施例を示す平面図である。

【図８】本発明に係るイメージセンサモジュールのさら
に他の実施例を示す平面図である。

【図９】本発明に係るイメージセンサモジュールのさら
に他の実施例を示す平面図である。

【図１０】本発明に係るイメージセンサモジュールのさ
らに他の実施例を示す分解斜視図である。

【図１１】本発明に係るイメージセンサモジュールのさ
らに他の実施例を示す断面側面図である。

【図１２】本発明に係るイメージセンサモジュールのさ
らに他の実施例を示す断面側面図である。

【図１３】本発明に係るイメージセンサモジュールのさ
らに他の実施例の一部を示す平面図である。

【図１４】本発明に係るイメージセンサモジュールのさ
らに他の実施例の一部を示す平面図である。

【図１５】従来のイメージセンサモジュールの一例を示
す図であり、図(a) は平面図、図(b) は図(a) 中のｂ−
ｂ線における断面側面図、図(c) は図(a) 中のｃ−ｃ線
における断面正面図である。

【図１６】従来のイメージセンサモジュールの他の例を
示す図であり、図(a) は平面図、図(b) は図(a) 中のｂ
−ｂ線における断面側面図、図(c) は図(a) 中のｃ−ｃ
線における断面正面図である。

【符号の説明】

１０；イメージセンサモジュール １２；光電変換素子 １４；センサ基板 １６，３６，４０，４６，４８，６２，７６；回路基板 １８，３２，４２，５２，５８，６６，７２；フレーム ２０；樹脂 ２２，３４，４４，５４，７０，７４；突出部 ２７ａ，２７ｂ，３９，６４；係合部 ２８ａ，２８ｂ，３８，６０；特定部位

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/028

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の光電変換素子が並設されたセンサ
   基板と、該センサ基板を作動させるための回路基板と、
   該センサ基板および該回路基板を支持固定するためのフ
   レームとから構成されるイメージセンサモジュールにお
   いて、 前記フレームに突出部が設けられていて、前記センサ基
   板の少なくとも１辺が該フレームの突出部に当接するよ
   うに該センサ基板が配設されているとともに、該センサ
   基板の当該他の少なくとも２辺を包囲するように前記回
   路基板が配設されていることを特徴とするイメージセン
   サモジュール。
2. 【請求項２】 少なくとも前記センサ基板全体を覆うよ
   うに樹脂がコーティングされたことを特徴とする請求項
   １に記載のイメージセンサモジュール。