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JPH05183679A - 原稿読み取り装置 - Google Patents

原稿読み取り装置

Info

Publication number
JPH05183679A
JPH05183679A JP3345230A JP34523091A JPH05183679A JP H05183679 A JPH05183679 A JP H05183679A JP 3345230 A JP3345230 A JP 3345230A JP 34523091 A JP34523091 A JP 34523091A JP H05183679 A JPH05183679 A JP H05183679A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
original
insulating substrate
electrically insulating
photoelectric conversion
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
JP3345230A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshinori Morita
啓徳 森田
Kenichi Nagatani
健一 永谷
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.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP3345230A priority Critical patent/JPH05183679A/ja
Priority to US07/997,444 priority patent/US5399850A/en
Publication of JPH05183679A publication Critical patent/JPH05183679A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】原稿を正確に読み取ることができる原稿読み取
り装置を提供する。 【構成】光源１と、筐体３に支持され所定の間隔で直線
状に配列された複数個のレンズ２と、電気絶縁性基板５
に載置され前記各レンズ２に１対１に対応すると共に直
線状に配列された多数の光電変換素子４ａを有する複数
個の半導体チップ４とから成る原稿読み取り装置におい
て、前記レンズ２を支持する筐体３と半導体チップ４が
載置される電気絶縁性基板５の線膨張率を実質的に同一
とする。これにより、原稿読み取り装置が加熱されて高
温と成っても、電気絶縁性基板５と筐体３が実質的に等
しく熱膨張することによって電気絶縁性基板５に載置さ
れる半導体チップ４と筐体３に支持されるレンズ２との
間に位置ずれを生じることは一切無くなり、これによっ
て原稿の読み取りが正確に行われるように成る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ等に用い
られる密着型の原稿読み取り装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】近年、密着型イメージセンサ等の原稿読み
取り装置の開発が活発に行われている。
【０００３】かかる従来の原稿読み取り装置は、図３に
示す如く、ＬＥＤアレイ等から成る光源１１と、アルミ
ニウム等から成る筐体１３に支持され所定の間隔をもっ
て直線状に配列させた複数個のレンズ１２と、アルミナ
等から成る電気絶縁性基板１５に載置され前記各レンズ
１２と１対１に対応すると共に直線状に配列された多数
の光電変換素子１４ａを有する複数個の半導体チップ１
４により構成されており、前記光源１１が原稿１６に投
光し、その反射光を幾つかのブロックに分割するととも
に該各ブロックの反射光をレンズ１２を介して半導体チ
ップ１４の各光電変換素子１４ａ上に照射させ、各光電
変換素子１４ａに照射された光に対応する光電変換を起
こさせることによって原稿１６の画像を読み取るように
している。
【０００４】尚、前記各レンズ１２と１対１に対応する
半導体チップ１４は、原稿読み取り装置が原稿１６の画
像を重複して読み取ったり、或いは読み取りに隙間が生
じたりすることのないように、各レンズ１２に対して高
精度に位置合せされた状態で電気絶縁性基板１５に載置
される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の原稿読み取り装置においては、通常、筐体１３及び
電気絶縁性基板１５が各々、アルミニウム及びアルミナ
で形成されており、アルミニウムから成る筐体１３の線
膨張率は約２３×１０-6Ｋ-1、アルミナから成る電気絶
縁性基板１５の線膨張率は約８×１０-6Ｋ-1と両者、線
膨張率が大きく相違することから、原稿の読み取り時、
電気絶縁性基板１５上面に被着形成される導体パターン
や光源１１等に電力が印加され、該電力の印加に伴って
発生するジュール熱で原稿読み取り装置が高温と成った
場合、筐体１３が電気絶縁性基板１５に対して大きく熱
膨張し、その結果、筐体１３に支持されるレンズ１２と
電気絶縁性基板１５に載置される半導体チップ１４との
間に位置ずれを生じ、原稿１６に読み取られない領域１
６ａが発生して原稿１６を正確に読み取ることができな
いという欠点を有していた。
【０００６】
【問題点を解決するための手段】本発明の原稿読み取り
装置は、光源と、筐体に支持され所定の間隔で直線状に
配列された複数個のレンズと、電気絶縁性基板に載置さ
れ前記各レンズに１対１に対応すると共に直線状に配列
された多数の光電変換素子を有する複数個の半導体チッ
プとから成り、前記レンズを支持する筐体と半導体チッ
プが載置される電気絶縁性基板の線膨張率を実質的に同
一としたことを特徴とする。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
【０００８】図１は本発明の原稿読み取り装置の一実施
例を示す分解斜視図、図２は図１のＸ−Ｘ線断面図であ
り、１は光源、２はレンズ、３はレンズ２を支持する筐
体、４は半導体チップ、５は半導体チップ４が載置され
る電気絶縁性基板である。
【０００９】前記光源１は発光ダイオードや蛍光灯等か
ら成り、原稿６の斜め下方に原稿６に対し平行となるよ
うに配置されている。
【００１０】前記光源１は原稿６の下面に対し斜めに投
光し、その反射光を光電変換素子４ａに照射することに
よって原稿６の画像情報を光電変換素子４ａに伝達させ
る作用を為す。
【００１１】また前記光源１が投光する原稿６の下方に
は、複数個のレンズ２が原稿６から所定の距離を隔てた
位置に直線状に配されており、該各レンズ２は原稿６で
反射する光源１の光を幾つかのブロックに分割するとと
もに分割した各ブロックの反射光を半導体チップ４上の
光電変換素子４ａに縮小照射させる作用を為す。
【００１２】前記レンズ２はガラス、樹脂等の透明球面
体や透明非球面体から成り、例えば焦点距離（ｆ．
ｌ．）がｆ．ｌ．＝３．４２９ｍｍのものが好適に使用
される。
【００１３】また前記各レンズ２はその各々の両端が筐
体３に支持されており、該筐体３によって各レンズ２は
原稿６から所定の距離を隔てた位置に直線状に配される
こととなる。
【００１４】前記筐体３は、例えばガラス繊維強化プラ
スチック（線膨張率：１７×１０-6Ｋ-1）で形成され、
内部にレンズ支持部３ａを有する中空状セル３ｂを前記
ブロックと同じ数だけ直線状に配列させた構造と成って
おり、隣接するブロックからの不要な反射光を遮蔽する
とともにレンズ２を前記各中空状セル３ｂ内で個々に支
持する作用を為す。
【００１５】尚、前記ガラス繊維強化プラスチックから
成る筐体３は従来周知の射出成形法等を採用することに
よって所定の形状に成形製作される。
【００１６】また前記筐体３によって直線状に配された
レンズ２の下方には、電気絶縁性基板５が所定間隔をも
って平行に配されており、該電気絶縁性基板５の上面に
は更に、上面に多数の光電変換素子４ａを有する半導体
チップ４がレンズ２と所定の距離を隔てて、かつ、レン
ズ２と１対１に対応する数だけ直線状に配されている。
【００１７】前記各半導体チップ４の上面に形成された
光電変換素子４ａはレンズ２を介して照射される原稿６
の反射光を所定の電気信号に変換する作用を為し、これ
によって原稿６の画像情報が電気信号に変換される。
【００１８】前記上面に多数の光電変換素子４ａを有す
る半導体チップ４は、シリコン等からなる半導体チップ
４の上面に光電変換素子４ａを従来周知のフォトリソグ
ラフィー技術やイオンビーム加工法等により形成するこ
とによって製作される。
【００１９】また前記半導体チップ４が載置される電気
絶縁性基板５は例えばガラスエポキシ樹脂等から成り、
その上面に銅等から成る所定の導体パターン（図示せ
ず）を有しており、該導体パターンの一部に半導体チッ
プ４の各電極をボンディングワイヤ等を介して電気的接
続させ、他端を外部駆動回路（図示せず）に電気的接続
させることによって光電変換素子４ａにより所定の電気
信号に変換された原稿６の画像情報は外部駆動回路に伝
達されることとなる。
【００２０】前記電気絶縁性基板５を構成するガラスエ
ポキシ樹脂はその線膨張率が１５×１０-6〜３０×１０
-6Ｋ-1であり、レンズ２を支持する筐体３の線膨張率と
実質的に同一であることから、原稿の読み取り時、電気
絶縁性基板５上の導体パターンや光源１等に電力が印加
され、該電力の印加に伴って発生するジュール熱で原稿
読み取り装置が高温に成ったとしても、電気絶縁性基板
５と筐体３とは実質的に同じ量だけ熱膨張し、その結
果、電気絶縁性基板５に載置される半導体チップ４と筐
体３に支持されるレンズ２を常に所定位置と成して両者
間に位置ずれを発生することは実質的に無く、これによ
って原稿６の読み取りが正確に行われるように成る。
【００２１】即ち、半導体チップ４が載置された電気絶
縁性基板５の線膨張率をρ1 、レンズ２を支持する筐体
３の線膨張率をρ2 、半導体チップ４とレンズ２が正確
に位置合せされている時の温度と原稿の読み取り装置に
電力が印加されて高温と成った時の温度の温度差をΔ
Ｔ、半導体チップ４とレンズ２が正確に位置合せされて
いる時の半導体チップ４の配列間隔をＤ、半導体チップ
４上に照射される反射光の原稿６に対する縮小率を１／
Ｍとした時、原稿の読み取り時に筐体３に支持されるレ
ンズ２と電気絶縁性基板５に載置される半導体チップ４
との間に発生する位置ずれによって原稿６を読み取るこ
とができないとする領域ｄは、 ｄ＝Ｄ・ρ1 ・ΔＴ＋Ｄ・Ｍ・（ρ2 −ρ1 ）・ΔＴ で示され、例えば電気絶縁性基板５を構成するガラスエ
ポキシ樹脂の線膨張率ρ1 が２２．５×１０-6Ｋ-1、筐
体３を構成するガラス繊維強化プラスチックの線膨張率
ρ2 が１７×１０-6Ｋ-1、半導体チップ４の配列間隔Ｄ
が８ｍｍ、半導体チップ４上に照射される反射光の原稿
６に対する縮小率１／Ｍが０．４、温度差ΔＴが２５Ｋ
であるとすると、 ｄ＝８ｍｍ・２２．５×１０-6Ｋ-1・２５Ｋ＋８ｍｍ・１／２．５・（１ ７×１０-6Ｋ-1−２２．５×１０-6Ｋ-1）・２５Ｋ ｄ＝０．００１７５ｍｍ となり、原稿６を読み取ることができない領域ｄは極め
て狭く、実質的に無くなる。
【００２２】尚、前記ガラスエポキシ樹脂から成る電気
絶縁基板５は、ガラス繊維中にゾル状としたエポキシ樹
脂を流し込み、しかる後、該エポキシ樹脂を硬化させる
ことにより製作され、その上面に半導体チップ４が複数
個、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等から成る接着材を
介して直線状に載置固定される。
【００２３】かくして上述した原稿読み取り装置は光源
１が原稿６に投光し、その反射光をレンズ２を介して半
導体チップ４の上面に形成された光電変換素子４ａに照
射させ、各光電変換素子４ａに照射させた光に対応する
光電変換を起こさせることによって原稿読み取り装置と
して機能する。
【００２４】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種
々の変更、改良等が可能であり、例えば筐体３及び電気
絶縁性基板５はその両者の線膨張率が実質的に同一とな
る材料であれば両者が如何なる材料も使用でき、電気絶
縁性基板がガラスエポキシ樹脂から成る際には筐体３は
ガラス繊維強化プラスチックの他にガラス繊維強化ナイ
ロンやガラス繊維強化ポリフェニレンサルファイド樹脂
やガラス繊維強化アクリロニトリル＝ブタジエン＝スチ
レン共重合体、或いはこれらの材料のうち少なくとも二
種を選択混合した材料で形成しても良い。
【００２５】また、隣接するレンズ２間に各々のレンズ
２から等距離となる位置に光源１を配すれば光源１の光
量が多い部分に対応する原稿６からの反射光はレンズ２
に大きな角度で入射され、また光源１の光量が少ない部
分に対応する原稿６からの反射光はレンズ２に小さな角
度で入射されることとなり、その結果、レンズ２に入射
される反射光の入射角度によって発生する光量むらはレ
ンズ２に入射する反射光の光量で相補的に打ち消し合
い、これによって半導体チップ４上面の光電変換素子４
ａには実質的に均一な光が照射され、各光電変換素子４
ａに正確な光電変換を起こさせて原稿の画像情報の読み
取り精度を向上させることが可能となる。
【００２６】更に本発明においては原稿６とレンズ２の
距離及びレンズ２と半導体チップ４の距離を可変するこ
とによって原稿６の読み取り画素密度を可変することが
でき、例えば、レンズ２の焦点距離（ｆ．ｌ．）をｆ．
ｌ．＝３．４２９ｍｍとしたとき、原稿６とレンズ２の
距離Ｘを１２ｍｍ、レンズ２と半導体チップ４の距離Ｚ
を４．８ｍｍとすれば原稿６の読み取り画素密度は８ｄ
ｏｔ／ｍｍとなり、また原稿６とレンズ２の距離Ｘを
７．７１５ｍｍ、レンズ２と半導体チップ４の距離Ｚを
６．１７２ｍｍとすれば原稿６の読み取り画素密度は１
６ｄｏｔ／ｍｍとなる。従って、同一のレンズ、同一の
半導体チップをそのまま用い、原稿とレンズの距離、レ
ンズと半導体チップの距離を変えることによって原稿の
読み取り画素密度を所定の任意の値に変更選択すること
が可能となる。
【００２７】
【発明の効果】本発明の原稿読み取り装置においては、
半導体チップが載置される電気絶縁性基板とレンズを支
持する筐体とを線膨張率が実質的に等しい材料から成す
ことにより、原稿読み取り装置が加熱されて高温と成っ
ても、電気絶縁性基板と筐体が実質的に等しく熱膨張す
ることによって電気絶縁性基板に載置される半導体チッ
プと筐体に支持されるレンズとの間に位置ずれを生じる
ことは一切無くなり、これによって原稿の読み取りが正
確に行われるように成る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原稿読み取り装置の破断面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線断面図である。
【図３】従来の原稿読み取り装置の断面図である。
【符号の説明】
１・・・・光源 ２・・・・レンズ ３・・・・筐体 ４・・・・半導体チップ ４ａ・・・光電変換素子 ５・・・・電気絶縁性基板 ６・・・・原稿

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】光源と、筐体に支持され所定の間隔で直線
    状に配列された複数個のレンズと、電気絶縁性基板に載
    置され前記各レンズに１対１に対応すると共に直線状に
    配列された多数の光電変換素子を有する複数個の半導体
    チップとから成る原稿読み取り装置において、前記レン
    ズを支持する筐体と半導体チップが載置される電気絶縁
    性基板の線膨張率を実質的に同一としたことを特徴とす
    る原稿読み取り装置。
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