JPH0423665A - Image sensor - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To facilitate automation without increasing an assembly man-hour by using an elastic piece so as to press an optical system for photodetector sensor onto an inner wall of a mount of a photodetector sensor optical system of a frame and pressing and fixing a light source unit itself onto an inner wall of a light source unit mount of the frame. CONSTITUTION:An elastic piece 5a is elastically deformed to be pressed into contact with a side face of a refractive index gradient lens array 7. Thus, the refractive index gradient lens array 7 is pressed and fixed onto a wall face 16 of an optical system mount 16 by an elastic force of the elastic piece 5a. On the other hand, an end face 5 of the light source unit 2 is pressed and fixed onto a wall face 15a of a light source unit mount 15 by the elastic force of the elastic piece 5a. A projection 5c is fitted to a slot 15b of the unit mount 15 so as to prevent the light source unit 2 from being escaped upward.

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、ファクシミリ端末機の原稿読み取り等に使
用されるイメージセンサに関し、詳しく言えばその光源
ユニット及び受光センサ用光学系の固定構造に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Industrial Application Field The present invention relates to an image sensor used for reading originals of a facsimile terminal, and more specifically, to a fixing structure of a light source unit and an optical system for the light receiving sensor. .

（ロ）従来の技術 従来のイメージセンサの断面を第３図（ａ）及び第３図
（ｂ）に示す。両図において、３３はフレームでその上
面には透明なガラス板２８が装着される。(B) Prior Art A cross section of a conventional image sensor is shown in FIGS. 3(a) and 3(b). In both figures, a frame 33 has a transparent glass plate 28 attached to its upper surface.

フレーム３３の光源ユニット取付部３５には、光源ユニ
ット２２が取り付けられる。光源ユニット２２は、基板
２３上にＬＥＤチップ２４をダイボンディングし、ケー
ス２５及びレンズ２６を装着したものである。この光源
ユニット２２は、第３図（ａ）においてはビス３７で固
定され、第３図（ｂ）においては両面粘着テープ３８で
固定されている。The light source unit 22 is attached to the light source unit attaching portion 35 of the frame 33 . The light source unit 22 includes an LED chip 24 die-bonded onto a substrate 23 and a case 25 and a lens 26 attached thereto. This light source unit 22 is fixed with screws 37 in FIG. 3(a), and with double-sided adhesive tape 38 in FIG. 3(b).

フレーム３３の底面には、受光センサ用基板２９が装着
される。この受光センサ用基板２９上には、受光部を配
列した受光センサ、例えばホトダイオードアレイチップ
３０がダイボンディングされている。A light receiving sensor substrate 29 is attached to the bottom surface of the frame 33. On this light-receiving sensor substrate 29, a light-receiving sensor having an array of light-receiving sections, for example, a photodiode array chip 30, is die-bonded.

さらに、フレーム３３の光学系固定部３６には、受光セ
ンサ用光学系、例えば屈折率勾配型レンズアレイ（商品
名セルフォックレンズアレイ）２７が取り付けられる。Further, an optical system for a light receiving sensor, for example, a refractive index gradient lens array (trade name SELFOC lens array) 27 is attached to the optical system fixing part 36 of the frame 33.

この屈折率勾配型レンズアレイ２７は、第３図（ａ）に
おいてはビス３９で、第３図（ｂ）においては接着剤４
０でそれぞれ固定されている。This refractive index gradient lens array 27 is assembled with screws 39 in FIG. 3(a) and with adhesive 4 in FIG. 3(b).
Each is fixed at 0.

レンズ２６より出射した光は、約４５’の角度で原稿Ａ
に照射される〔第３図（ａ）参照、図示しないが第３図
（ｂ）の場合も同様〕。原稿Ａで反射した光は、屈折率
勾配型レンズアレイ２７により、ホトダイオードアレイ
チップ３０の各受光部で受光され、電気信号に変換され
る。The light emitted from the lens 26 is directed toward the original A at an angle of approximately 45'.
[See FIG. 3(a), although not shown, the same applies to FIG. 3(b)]. The light reflected by the original A is received by each light receiving section of the photodiode array chip 30 by the gradient index lens array 27 and converted into an electrical signal.

（ハ）発明が解決しようとする課題 上記第３図（ａ）に示すイメージセンサ２１ａでは、ビ
ス３７．３９により、光源ユニット２２、屈折率勾配型
レンズアレイ２７を固定するため、部品点数が多くなり
、また組み立て工数も多くなるという問題点があった。(c) Problems to be Solved by the Invention In the image sensor 21a shown in FIG. 3(a), the light source unit 22 and the refractive index gradient type lens array 27 are fixed by the screws 37 and 39, so there are many parts. There was also the problem that the number of assembly steps would increase.

−４、第３図（ｂ）に示すイメージセンサ２１ｂでは、
両面粘着テープ３８、接着剤４０により、光源ユニット
２２、屈折率勾配型レンズアレイ２７をそれぞれ固定す
るため、組み立ての自動化が困難である問題点があった
。-4. In the image sensor 21b shown in FIG. 3(b),
Since the light source unit 22 and the refractive index gradient lens array 27 are each fixed using the double-sided adhesive tape 38 and the adhesive 40, there is a problem in that it is difficult to automate assembly.

この発明は、上記に鑑みなされたもので、部品点数及び
組み立て工数が少なく、組み立ての自動化が容易となる
イメージセンサの提供を目的としている。The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an image sensor that has a small number of parts and assembly man-hours, and whose assembly can be easily automated.

（ニ）課題を解決するための手段及び作用この発明のイ
メージセンサの構成を、一実施例に対応する第１図を用
いて説明すると、原稿Ａに光を照射する光源ユニット２
と、受光部が配列される受光センサ１０と、原稿Ａより
の光をこれら受光部に受光させる受光センサ用光学系７
とをフレーム１３に配備してなるものにおいて、前記光
源ユニット２に少なくとも１つの弾性片５ａを設け、こ
の弾性片５ａが弾性変形した状態で前記受光センサ用光
学系７に圧接し、この受光センサ用光学系７が前記フレ
ーム１３の受光センサ用光学系取付部１６の内壁１６ａ
に押圧されて固定されると共に、光源ユニット２自身も
フレーム１３の光源ユニット取付部１５の内壁１５ａに
押圧されて固定されることを特徴とするものである。(d) Means and operation for solving the problems The configuration of the image sensor of the present invention will be explained using FIG.
, a light-receiving sensor 10 in which light-receiving sections are arranged, and a light-receiving sensor optical system 7 that causes these light-receiving sections to receive light from the document A.
and arranged in a frame 13, the light source unit 2 is provided with at least one elastic piece 5a, and this elastic piece 5a is brought into pressure contact with the optical system 7 for the light receiving sensor in an elastically deformed state, and the light receiving sensor The optical system 7 is attached to the inner wall 16a of the light receiving sensor optical system mounting portion 16 of the frame 13.
The light source unit 2 itself is also pressed and fixed to the inner wall 15a of the light source unit mounting portion 15 of the frame 13.

この発明のイメージセンサでは、光源ユニット２及び受
光センサ用光学系７とを固定するために弾性片５ａを設
けるだけでよく、しかもこの弾性片５ａは光源ユニット
２に一体に成形することができるから部品点数の増加を
防ぐことができる。In the image sensor of the present invention, it is only necessary to provide the elastic piece 5a in order to fix the light source unit 2 and the light receiving sensor optical system 7, and this elastic piece 5a can be molded integrally with the light source unit 2. It is possible to prevent an increase in the number of parts.

また、弾性片５ａが受光センサ用光学系７に圧接するよ
うにして、受光センサ用光学系７をフレーム１３に取り
付ければよいから、組み立ての工数の増加が防げると共
に、接着剤や両面粘着テープ等を使用しないから組み立
ての自動化も防げない。Further, since the optical system 7 for the light receiving sensor can be attached to the frame 13 so that the elastic piece 5a is in pressure contact with the optical system 7 for the light receiving sensor, an increase in the number of assembly steps can be prevented, and adhesives, double-sided adhesive tape, etc. can be used. Since it is not used, automation of assembly cannot be prevented.

（ホ）実施例 この発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて以下
に説明する。(E) Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.

第１図は、実施例イメージセンサ１の、その走査方向に
直交する面での断面を示している。１３は、アルミ合金
又は合成樹脂よりなるフレームである。このフレーム１
３内には、光学系取付部１６と、４５°傾斜した状態の
光源ユニット取付部１５が設けられており、それぞれ屈
折率勾配型レンズアレイ７及び光源ユニット２が取り付
けられる。FIG. 1 shows a cross section of an example image sensor 1 taken in a plane perpendicular to its scanning direction. 13 is a frame made of aluminum alloy or synthetic resin. This frame 1
3, there are provided an optical system mounting section 16 and a light source unit mounting section 15 tilted at 45 degrees, to which the refractive index gradient lens array 7 and the light source unit 2 are mounted, respectively.

光源ユニット２は、走査方向に所定間隔をおいてＬＥＤ
チップ４をダイボンディングしてなる基板３に、ケース
５を覆うように装着したものである。ケース５には、原
稿面での照度を確保するための、円柱状のプラスチック
レンズ６が支持されている。The light source unit 2 includes LEDs arranged at predetermined intervals in the scanning direction.
A chip 4 is mounted on a substrate 3 formed by die bonding so as to cover a case 5. A cylindrical plastic lens 6 is supported on the case 5 to ensure illuminance on the document surface.

ケース５は、この実施例ではその弾性を高めるため、材
質として、ポリブチレンチレフタート（ＰＢＴ）に、ガ
ラスファイバを混入したものを使用している。もちろん
ケース５の材質はＰＢＴに限定されるものではなく、適
宜変更可能である。In this embodiment, the case 5 is made of polybutylene ethylene leftate (PBT) mixed with glass fiber in order to increase its elasticity. Of course, the material of the case 5 is not limited to PBT, and can be changed as appropriate.

ケース５には、両端部と中央の３ケ所に弾性片５ａ、５
ａ、５ａが一体に形成されると共に、反対側に突条５ｃ
が一体に形成されている（第２図も参照）。The case 5 has elastic pieces 5a and 5 at three locations at both ends and in the center.
a, 5a are integrally formed, and a protrusion 5c is formed on the opposite side.
are integrally formed (see also Figure 2).

弾性片５ａは、第１図中２点鎖線で示す状態から実線で
示すように弾性変形して、屈折率勾配型レンズアレイ７
側面に圧接する。このため、屈折率勾配型レンズアレイ
７は、弾性片５ａの弾性力により光学系取付部１６の壁
面１６ａに押し付けられて固定される。一方、光源ユニ
ット２も、弾性片５ａの弾性力によりその端面５ｂが光
源ユニット取付部１５の壁面１５ａに押し付けられて固
定される。前記突条５ｃは、ユニット取付部１５の溝部
１５ｂに嵌合し、光源ユニット２が上方に外れるのを防
止する。The elastic piece 5a is elastically deformed as shown by the solid line from the state shown by the two-dot chain line in FIG.
Press against the side. Therefore, the refractive index gradient lens array 7 is pressed and fixed against the wall surface 16a of the optical system mounting portion 16 by the elastic force of the elastic piece 5a. On the other hand, the end surface 5b of the light source unit 2 is also pressed against the wall surface 15a of the light source unit attachment part 15 by the elastic force of the elastic piece 5a, and is fixed. The protrusion 5c fits into the groove 15b of the unit attachment part 15, and prevents the light source unit 2 from coming off upward.

光源ユニット２、屈折率勾配型レンズアレイ７をフレー
ム１３に取り付けるには、まず光源ユニット２を光源ユ
ニット取付部１５内におく。この状態で、屈折率勾配型
レンズアレイ７を上方より、光源系取付部１６に挿入し
ていく。この過程で弾性片５ａが曲げ変形し、屈折率勾
配型レンズアレイ７の側面に圧接する。In order to attach the light source unit 2 and the refractive index gradient lens array 7 to the frame 13, the light source unit 2 is first placed in the light source unit attachment part 15. In this state, the refractive index gradient lens array 7 is inserted into the light source system mounting portion 16 from above. In this process, the elastic piece 5a is bent and deformed and comes into pressure contact with the side surface of the gradient index lens array 7.

弾性片５ａの厚さｔを０．０６ｃｍ、幅すが０．５ｃｍ
、長さｌを０．３ｃｍとし、樹脂の曲げ弾性率Ｅを５５
０００　ｋｇｆ　／ｃＩＩＹとする。弾性片５ａの断面
二次モーメントＩは、 Ｉ＝ｔ’　　・　ｂ／１２ ＝　　（０，０６）　　３Ｘ０．５＋１２＝Ｏ，０Ｏ０
００９弾性片５ａの撓みＶを０．１ｃｍとすれば、その
荷重Ｐは、 Ｐ＝３ＥＩ−ｖ／ｆ’ ＝　３　ｘ５５０００　ｘｏ、ｏ００００９ｘｏ、　１
　＋０．３　’−５，５ｋｇｆ となり、一つの弾性片５ａで５．５　ｋｇｆの荷重Ｐを
与えることができる。従って、弾性片５ａを３個すなわ
ち両端と中央とに設ければ、屈折率勾配型レンズアレイ
７及び光源ユニット２を充分に固定することもできる。The thickness t of the elastic piece 5a is 0.06 cm, and the width is 0.5 cm.
, the length l is 0.3 cm, and the bending elastic modulus E of the resin is 55.
000 kgf/cIIY. The second moment of area I of the elastic piece 5a is: I=t' b/12 = (0,06) 3X0.5+12=O,0O0
009 If the deflection V of the elastic piece 5a is 0.1 cm, the load P is: P=3EI-v/f'=3 x55000 xo, o00009xo, 1
+0.3'-5.5 kgf, and one elastic piece 5a can apply a load P of 5.5 kgf. Therefore, by providing three elastic pieces 5a, that is, at both ends and at the center, the gradient index lens array 7 and the light source unit 2 can be sufficiently fixed.

なお、弾性片の形状・数、配置等は実施例のものに限定
されず、適宜設計変更可能である。例えば、弾性片を光
源ユニットの全長にわたる１つのものとすることができ
る。It should be noted that the shape, number, arrangement, etc. of the elastic pieces are not limited to those in the embodiments, and the design can be changed as appropriate. For example, the elastic piece can be one piece that spans the entire length of the light source unit.

フレーム１３上面には、透明なガラス板８が取付けられ
る。一方、フレーム１３底面には、受光センサ用基板９
が取り付けられる。センサ用基板９上には、走査方向に
沿って複数のホトダイオードアレイチップ１０が並べて
グイボンディングされ、透明な樹脂１１により、被覆・
保護される。A transparent glass plate 8 is attached to the upper surface of the frame 13. On the other hand, on the bottom surface of the frame 13, a light receiving sensor board 9 is provided.
can be installed. On the sensor substrate 9, a plurality of photodiode array chips 10 are lined up and bonded along the scanning direction, and covered and bonded with a transparent resin 11.
protected.

それぞれのホトダイオードアレイチップ１０には、走査
方向に所定のピッチをおいて受光部が列設されている。In each photodiode array chip 10, light receiving sections are arranged in rows at a predetermined pitch in the scanning direction.

また、センサ用基板９には、外部接続用のコネクタ１２
が取り付けられている。The sensor board 9 also includes a connector 12 for external connection.
is installed.

この実施例イメージセンサ１の動作は従来と同様である
。すなわち、ＬＥＤ千ツブ４の光は、プラスチックレン
ズ６により４５°の角度で原稿Ａに照射される。原稿Ａ
よりの反射光は、屈折率勾配型レンズアレイ７により、
ホトダイオードアレイチップ１０の受光部にそれぞれ受
光され、電気信号に変換される。The operation of the image sensor 1 of this embodiment is the same as the conventional one. That is, the light from the LED tube 4 is irradiated onto the original A by the plastic lens 6 at an angle of 45 degrees. Manuscript A
The reflected light is reflected by the refractive index gradient lens array 7.
Each light is received by the light receiving section of the photodiode array chip 10 and converted into an electrical signal.

（へ）発明の詳細 な説明したように、この発明のイメージセンサは、光源
ユニットに少なくとも１つの弾性片を設け、この弾性片
が弾性変形した状態で受光センサ用光学系に圧接し、こ
の受光センサ用光学系がフレームの受光センサ用光学系
取付部内壁に押圧されて固定されると共に、前記光源ユ
ニット自身もフレームの光源ユニット取付部内壁に押圧
されて固定されることを特徴とするものであるから、組
み立て工数が増加せず、その自動化が容易となる利点を
有している。また、部品点数も少なくできる利点を有し
ている。(f) Detailed Description of the Invention As described in detail, the image sensor of the present invention includes at least one elastic piece provided in the light source unit, and this elastic piece is brought into pressure contact with the light receiving sensor optical system in an elastically deformed state. The sensor optical system is pressed and fixed to the inner wall of the light receiving sensor optical system attachment part of the frame, and the light source unit itself is also pressed and fixed to the inner wall of the light source unit attachment part of the frame. This has the advantage that the number of assembly steps does not increase and automation is easy. It also has the advantage of reducing the number of parts.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は、この発明の一実施例に係るイメージセンサの
断面図、第２図は、同イメージセンサにおいてフレーム
に屈折率勾配型レンズアレイと光源ユニ７）を取り付け
る状態を説明する斜視図、第３図（ａ）及び第３図（１
））は、それぞれ従来のイメージセンサの断面図である
。 ２：光源ユニット、５ａ；弾性片、 ７：屈折率勾配型レンズアレイ、 １０；ホトダイオードアレイチップ、 １３：フレーム、 １５：光源ユニット取付部、 １６：光学系取付部。 特許出願人　　　　　　ローム株式会社代理人　　　弁
理士　　中　村　茂　信第 図 ２：光源ユニット ５ａ：５手士生片 ７：互＊率勾配型しンス゛アレイ １０：ホトク′イオードアレイナッフ。 １３：フレーム １５：尤４ユニ、・７ト取村名ｐ １６：尤等朱収付部 第 図 （ａ） 第 図 （ｂ）FIG. 1 is a sectional view of an image sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view illustrating a state in which a refractive index gradient lens array and a light source unit 7) are attached to a frame in the image sensor. Figure 3(a) and Figure 3(1)
)) are cross-sectional views of conventional image sensors. 2: light source unit, 5a: elastic piece, 7: refractive index gradient lens array, 10: photodiode array chip, 13: frame, 15: light source unit mounting part, 16: optical system mounting part. Patent Applicant: ROHM Co., Ltd. Representative, Patent Attorney: Shigeru Nakamura No. 2: Light source unit 5a: 5-way light source 7: Reciprocal rate gradient type ion array 10: Photo-ion array nuff. 13: Frame 15: 4 uni, 7 village name p 16: 4 uni, 7 village name p 16: 4 uni, 7 tori village name p 16: 4 uni, 7 tori village name p 16: yuri red collection part diagram (a) diagram (b)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）原稿に光を照射する光源ユニットと、受光部が配
列される受光センサと、原稿よりの光をこれら受光部に
受光させる受光センサ用光学系とをフレームに配備して
なるイメージセンサにおいて、前記光源ユニットに少な
くとも１つの弾性片を設け、この弾性片が弾性変形した
状態で前記受光センサ用光学系に圧接し、この受光セン
サ用光学系が前記フレームの受光センサ用光学系取付部
内壁に押圧されて固定されると共に、前記光源ユニット
自身もフレームの光源ユニット取付部内壁に押圧されて
固定されることを特徴とするイメージセンサ。(1) In an image sensor in which a light source unit that irradiates light onto a document, a light-receiving sensor in which light-receiving sections are arranged, and an optical system for the light-receiving sensor that causes these light-receiving sections to receive light from the document are arranged in a frame. , the light source unit is provided with at least one elastic piece, the elastic piece is in pressure contact with the light receiving sensor optical system in an elastically deformed state, and the light receiving sensor optical system is attached to the inner wall of the light receiving sensor optical system mounting portion of the frame. An image sensor characterized in that the light source unit itself is pressed and fixed to an inner wall of a light source unit mounting portion of the frame.