CN1211130A

CN1211130A - 图像传感器

Info

Publication number: CN1211130A
Application number: CN98104405A
Authority: CN
Inventors: 松本俊郎
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1997-09-05
Filing date: 1998-02-12
Publication date: 1999-03-17
Anticipated expiration: 2018-02-12
Also published as: JPH1188601A; CN1146220C; US5949062A

Abstract

一种图像传感器,包括:框架7,它具有与读取原稿100接触的第1面7a和与第1面7a相对的第2面7b;使光照射到读取原稿100上的光源3;使反射光聚光的聚光装置4;配置成将第2面7b形成的开口塞住的受光元件安装基板2;安装在受光元件安装基板2的安装面上并与聚光装置4相对的受光元件5;粘接在受光元件安装基板2的里面和框架7的2个侧面上且将其覆盖、使受光元件安装基板2与第2面7b密切固定的粘接部件8。

Description

图像传感器

本发明涉及传真装置等图像输入部使用的图像传感器。

图12是例如特开平6-169370号公报中所示的现有图像传感器的侧面图。图13是沿图12的ⅩⅢ一ⅩⅢ线的向视剖面图。在图12和图13中，框架7形成具有与读取原稿100的宽度大致相同的长度的大致长方体的形状，具有与读取原稿100接触的第1面7a、与第1面相对的第2面7b和与第1面7a、第2面7b相接的两个侧面7c、7d，内部大致是空的。沿框架7的大致整个长边形成空腔部，该空腔部在第1面7a和第2面7b具有开口。在空腔部内，设置突出部7e，从侧面7d的里面、沿着长边方向大致跨过整个长度方向向框架7内突出。突出部7e将空腔部分成第1空腔部7f和第2空腔部7g两个空腔部。

突出部7e在空腔部内支撑着一组沿框架7的长边方向延伸的正立等倍成像用的柱透镜阵列4。柱透镜阵列4大致跨过框架7的整个长度延伸开来，由呈直线状地连接多个柱透镜构成。在图13中，可以看到突出部7e被支撑柱透镜阵列4的部分分开，但在框架7的两端部连接成为一体。

在框架7的第1面7a上固定着矩形板状的玻璃板6，沿框架7的长边方向延伸将开口塞住。另一方面，在第2面7b上配置矩形板状的受光元件安装基板2，沿框架7的长边方向延伸将开口塞住。在第2面7b形成的开口的边缘部形成沿框架7的长边方向的基准面7h、7i。受光元件安装基板2按压并定位在该基准面7h、7i上，由固定配件13固定。固定配件13由弹性金属制作成コ字形剖面，在两侧端部形成爪13a。此外，在框架7的侧面7c、7d上，沿长边方向形成沟槽7j，分别与爪13a结合。固定配件13沿框架7的长边方向大致等间隔安装，来固定受光元件安装基板2。

在面对受光元件安装基板2的空腔部7f的安装面上，沿框架7的长边方向呈直线状排列多个发光二极管3，构成线光源。此外，在面对受光元件安装基板2的空腔部7g的安装面上，沿框架7的长边方向以数毫米的间距呈直线状排列多个传感器IC5。传感器IC5配置在柱透镜阵列4的对面。

这样构成的图像传感器例如用在传真装置等装置中，读取原稿100一边与玻璃板6接触一边移动。从线光源的多个发光二极管3发出的光透过玻璃板6对原稿100进行照明。该照明光根据原稿100描绘的图像的浓淡信息反射，透过柱透镜阵列4的柱透镜聚光在传感器IC5上。多个传感器IC5根据反射光的强度积蓄电荷，经受光元件安装基板2向外部输出。

现有图像传感器的结构如上所述，因固定配件13设在沿框架7的长边方向的地方，故受光元件安装基板2上没有设置固定配件13的部分就与基准面7h、7i分开并翘起来。所以，传感器IC5相对原稿100和柱透镜阵列4的光学位置关系被破坏，作为图像传感器，焦点偏离了，图像分辨率降低了。

此外，由于受光元件安装基板2的基板厚度尺寸的公差、固定配件13的尺寸公差和沟槽7j的尺寸公差，固定配件13按压受光元件安装基板2的按压力不均匀，会出现离散，对于压力小的地方，受光元件安装基板2会从基准面7h、7i翘起来，使图像分辨率降低，对于压力过大的地方，受光元件安装基板2会变形，装在它上面的传感器IC5有时会剥落下来。

本发明就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种图像传感器，受光元件安装基板以均匀且适当的压力与框架密切固定，传感器IC相对读取原稿和柱透镜阵列的光学位置准确无误，因而可以得到很好的图像分辨率。

在本发明第1方面的图像传感器中，包括：框架，它具有位于读取原稿一侧的第1面、与第1面相对一侧的第2面和与第1面、第2面连接的2个侧面，第1面和第2面具有开口且内部形成空腔部；配设在空腔部内、通过第1面形成的开口使光照射到读取原稿上的光源；配置在空腔部内、由框架支撑、使从读取原稿来的反射光聚光的聚光装置；配置成使安装面朝向空腔部一侧且将第2面形成的开口塞住的受光元件安装基板；安装在受光元件安装基板的安装面上使其与聚光装置相对、接收由聚光装置聚光的反射光的受光元件；粘接在受光元件安装基板的里面和框架的2个侧面上且将其覆盖、使受光元件安装基板与第2面密切固定的粘接部件。

在本发明第2方面的图像传感器中，粘接部件是透明的粘接带。

在本发明第3方面的图像传感器中，在由框架的第2面和侧面形成的至少1个角部上形成倒角。

在本发明第4方面的图像传感器中，从受光元件安装基板的里面突出来的突出部件或露出部件设在受光元件安装基板的长边方向的中央部，粘接带分成2条，使其不会将突出部件或露出部件包住，2条粘接带一样长。

在本发明第5方面的图像传感器中，从框架的侧面突出来的突出部件或露出部件设在框架长边方向的中央部，粘接带分成2条，使其不会将突出部件或露出部件包住，2条粘接带一样长。

在本发明第6方面的图像传感器中，粘接部件是以金属箔为基体材料的粘接带。

在本发明第7方面的图像传感器中，受光元件安装基板的两端部与框架粘接在一起。

图1是本发明的图像传感器的侧面图。

图2是沿图1的Ⅱ-Ⅱ线的向视剖面图。

图3是表示本发明的图像传感器的其它例的侧面图。

图4是沿图3的Ⅳ-Ⅵ线的向视剖面图。

图5是表示本发明的图像传感器的其它例的里面图。

图6是表示本发明的图像传感器的其它例的里面图。

图7是表示本发明的图像传感器的其它例的侧面图。

图8是沿图7的ⅤⅢ-ⅤⅢ线的向视剖面图。

图9是表示受光元件安装基板的里面形状的侧面图。

图10是表示本发明的图像传感器的其它例的侧面图。

图11是沿图10的Ⅺ- Ⅺ线的向视剖面图。

图12是现有图像传感器的侧面图。

图13是沿图12的ⅩⅢ-ⅩⅢ线的向视剖面图。

实施形态1

图1是本发明的图像传感器的侧面图。图2是沿图1的Ⅱ-Ⅱ线的向视剖面图。在图1和图2中，框架7形成具有与读取原稿100的宽度大致相同的长度的大致长方体的形状，将塑料树脂模塑成形制作出来，其内部大致是空的。框架7具有与读取原稿100接触的第1面7a、与第1面相对的第2面7b和与第1面7a、第2面7b相接的两个侧面7c、7d，大致沿框架7的整个长边形成空腔部，该空腔部在第1面7a和第2面7b具有开口。在空腔部内设置从侧面7d的里面朝着长边方向、大致跨过整个长度的突出部7e。突出部7e将空腔部分成第1空腔部7f和第2空腔部7g两个空腔部。

突出部7e在空腔部内支撑着一组沿框架7的长边方向延伸的聚光装置，即正立等倍成像用的柱透镜阵列4。柱透镜阵列4大致跨过框架7的整个长度延伸开来，由多个呈直线状连接的柱透镜构成。在图2中，可以看到突出部7e被支撑柱透镜阵列4的部分分开，但在框架7的两端部连接成为一体。

在框架7的第1面7a上固定着矩形板状的玻璃板6，它沿框架7的长边方向延伸，将开口塞住。另一方面，在第2面7b上配置矩形板状的受光元件安装基板2，它沿长边方向延伸，将开口塞住。在第2面7b形成的开口的边缘部形成沿框架7的长边方向的基准面7h、7i。受光元件安装基板2按压并定位在该基准面7h、7i上，由基体材料为塑料制的透明的单面粘接带8固定。单面粘接带8设在受光元件安装基板2的长边方向，大致跨过整个长度，其中央部8a贴在受光元件安装基板2上，此外，两边缘部8b贴在框架7的侧面7c、7d上，将受光元件安装基板2固定，使其具有弹性地按压在基准面7h、7i上。

这样构成的图像传感器例如用在传真装置等装置中，读取原稿100一边与玻璃板6接触一边移动。从线光源即多个发光二极管3发出的光透过玻璃板6对原稿100进行照明。该照明光根据原稿100描绘的图像的浓淡信息反射，透过柱透镜阵列4的柱透镜聚光在传感器IC5上。多个传感器IC5根据反射光的强度积蓄电荷，经受光元件安装基板2向外部输出。

在这样构成的图像传感器中，使用单面粘接带8作为将受光元件安装基板2固定在框架7上的固定装置，单面粘接带8根据受光元件安装基板2和框架7尺寸的微小差异，可以任意地在适当的位置进行弯曲，两侧部贴在框架7的侧面7c、7d上，所以，即使例如受光元件安装基板2和框架7有尺寸公差，也可以经常以适当的均匀的压力来将受光安装基板2固定在框架7上。因此，可以很好地保持IC5相对读取原稿100和柱透镜阵列4的位置精度，能够保持良好的图像分辨率。

此外，因单面粘接带8是透明的，所以，当加工者粘贴单面粘接带8时，可以一边透过单面粘接带8去确认受光元件安装基板2和框架7的位置，一边将单面粘接带8贴在适当的位置上。因此，不会出现单面粘接带8的位置偏差，不会产生不均匀的压力。

再有，框架7不限于塑料树脂，也可以例如通过将铝等金属冲压成形来制作。此外，玻璃板6不一定是必要的，如果是读取原稿100由第1面7a形成的开口部正确定位的结构，则玻璃板6可以省略。此外，线光源也可以不是发光二极管3，进而，线光源也不限制在受光元件安装基板2上，也可以例如设在空腔部7f内，由框架7支撑。

进而还有，单面粘接带8的基体材料不限于塑料，也可以是尼龙或赛璐玢。此外，单面粘接带8的透明度只要是能透过受光元件安装基板2进行确认即可，例如，也可以是白色的。

实施形态2

图3是表示本发明的图像传感器的其它例的侧面图。图4是沿图3的Ⅳ一Ⅵ线的向视剖面图。在本实施形态中，在由框架7的第2面7b和侧面7c形成的角部和由第2面的7b和侧面7d形成的角部形成大概45度的倒角，形成倒角部7k。即，在单面粘接带8弯曲的位置上形成倒角部7k。其余的结构和实施形态1相同。

在这样构成的图像传感器中，单面粘接带8在弯曲的位置形成倒角部7k。因此，单面粘接带8可以使其弯曲的角度平缓，单面粘接带8将受光元件安装基板2拉向框架7一侧的拉力很强而且稳定，所以，受光元件安装基板2由很强而且稳定的压力固定，可以以更高的精度保持位置关系。

再有，在本实施形态中，倒角7k在由框架7的第2面7b和2个侧面7c、7d形成的2个角部上形成，但即使只在任何一个角部上形成，也可以得到相应的效果。

实施形态3

图5是表示本发明的图像传感器的其它例的里面图。在本实施形态中，装在受光元件安装基板2上的电位器9设在向框架7的长边方向延伸的受光元件安装基板2的中央部，使其旋钮部从设在受光元件安装基板2上的贯通孔向里面一侧露出来。电位器9通过利用例如改锥等工具去转动旋钮部来调整传感器IC5的输出增益和偏置电压。旋钮部藏在贯通孔内，不从受光元件安装基板2突出来，但为了使改锥等工具能够插进去，在该电位器9的部分不贴单面粘接带8。而且，使从电位器9的部分断开的2条单面粘接带8左右的长度相同。其它结构与实施形态1相同。

在这样构成的图像传感器中，因为用于调整传感器IC5的输出增益和偏置电压的电位器9设在受光元件安装基板2的中央部，2条单面粘接带8左右的长度相同，所以，可以使受光元件安装基板2平衡而且稳定地固定下来。

实施形态4

图6是表示本发明的图像传感器的其它例的里面图。在本实施形态中，作为从框架7的侧面7d突出来、用来将传感器IC5的输出送到外面的突出部件即连接器10设在框架7的中央部。随之，也使受光元件安装基板2上的布线方式改为与设在中央部的连接器10连接。在该连接器10的部分没有单面粘接带8。而且，使从连接器10的部分断开的2条单面粘接带8左右的长度相同。其它结构与实施形态1相同。

在这样构成的图像传感器中，因为用于将传感器IC5的输出送到外面的连接器10设在框架7的中央部，2条单面粘接带8左右的长度相同，所以，可以使受光元件安装基板2平衡而且稳定地固定下来。

实施形态5

图7是表示本发明的图像传感器的其它例的侧面图。图8是沿图7的ⅤⅢ-ⅤⅢ线的向视剖面图。此外，图9是表示受光元件安装基板的里面形状的侧面图。在本实施形态中，使用单面粘接带11，该单面粘接带11使用了金属箔作为固定受光元件安装基板2的固定装置的基体材料。单面粘接带11与实施形态1的单面粘接带8一样，设置在受光元件安装基板2的长边方向，大致跨过了整个长度，其中央部11a贴在受光元件安装基板2上，此外，两端部11b贴在框架7的侧面7c、7d上，将受光元件安装基板2压在基准面7h、7i上并固定下来。其它结构与实施形态1相同。

作为装在受光元件安装基板2上的传感器IC5的固定装置，使用热硬化型的粘接部件。此外，受光元件安装基板2的材料是玻璃树脂，传感器IC5的材料是硅。因此，当在用粘接部件将传感器IC5粘接在受光元件安装基板2上之后，使粘接部件热硬化时，因各种材料的热膨胀系数不同，如图9所示，受光元件安装基板2向与传感器IC5相反一侧弯曲。当将该状态下的受光元件安装基板2安装在框架7上并用单面粘接带固定时，在单面粘接带的基体材料是软质材料时，单面粘接带延伸后，会使受光元件安装基板2翘起来。但是，在本实施形态中，因单面粘接带11的基体材料是铝箔，故可以抵抗受光元件安装基板2的反弹力，可以使受光元件安装基板2稳定地固定下来。

再有，至于单面粘接带11的基体材料，不限于铝箔，只要是金属箔就行。

实施形态6

图10是表示本发明的图像传感器的其它例的侧面图。图11是沿图10的Ⅺ- Ⅺ线的向视剖面图。在本实施形态中，通过在端部涂上粘接部件12将受光元件安装基板2的两端固定在框架7上。其它结构与实施形态1相同。

在这样构成的图像传感器中，因受光元件安装基板2的两端固定的框架7上，故可以防止图9所示的受光元件安装基板2的弯曲，可以将受光元件安装基板2稳定地固定下来。

在本发明第1方面的图像传感器中，包括：框架，它具有位于读取原稿一侧的第1面、与第1面相对一侧的第2面和与第1面、第2面连接的2个侧面，第1面和第2面具有开口且内部形成空腔部；配设在空腔部内、通过第1面形成的开口使光照射到读取原稿上的光源；配置在空腔部内由框架支撑、使从读取原稿来的反射光聚光的聚光装置；配置成使安装面朝向空腔部一侧且将第2面形成的开口塞住的受光元件安装基板；安装在受光元件安装基板的安装面上使之与聚光装置相对、接收由聚光装置聚光的反射光的受光元件；粘接在受光元件安装基板的里面和框架的2个侧面上且将其覆盖、使受光元件安装基板与第2面密切固定的粘接部件。因此，可以经常以适当的均匀的压力将受光安装基板2固定在第2面上。所以，可以很好地保持受光元件相对读取原稿的位置精度，能够保持良好的图像分辨率。

在本发明第2方面的图像传感器中，粘接部件是透明的粘接带。所以，当加工者粘贴单面粘接带8时，可以透过单面粘接带8去确认受光元件安装基板和框架的位置。不会出现单面粘接带8的位置偏差，不会产生不均匀的压力。

在本发明第3方面的图像传感器中，对由框架的第2面和侧面形成的至少1个角部进行倒角加工。因此，粘接带可以使其弯曲的角度平缓，粘接带将受光元件安装基板拉向框架一侧的拉力很强而且稳定，所以，受光元件安装基板由很强而且稳定的压力固定，可以以更高的精度保持位置关系。

在本发明第4方面的图像传感器中，从受光元件安装基板的里面突出来的突出部件和露出部件设在受光元件安装基板的长边方向的中央部，粘接带分成2条，使其不会将突出部件或露出部件包住，2条粘接带一样长。因此，可以将受光元件安装基板平衡而且稳定地固定下来。

在本发明第5方面的图像传感器中，从框架的侧面突出来的突出部件或露出部件设在框架长边方向的中央部，粘接带分成2条使其不会将突出部件或露出部件包住，2条粘接带一样长。因此，可以将受光元件安装基板平衡而且稳定地固定下来。

在本发明第6方面的图像传感器中，粘接部件是以金属箔为基体材料的粘接带。因此，可以抵抗受光元件安装基板2的反弹力，可以使受光元件安装基板2稳定地固定下来。

在本发明第7方面的图像传感器中，受光元件安装基板的两端部与框架粘接在一起。因受光元件安装基板的两端被固定而且不使其弯曲，其结果，可以以更高的精度保持受光元件相对读取原稿的位置。

Claims

1．一种图像传感器，其特征在于，包括：

框架，它具有位于读取原稿一侧的第1面、与第1面相对一侧的第2面和与第1面、第2面连接的2个侧面，第1面和第2面具有开口且内部形成空腔部；

光源，它配置在上述空腔部内，通过上述在第1面上形成的开口使光照射到读取原稿上；

聚光装置，它配置在上述空腔部内，由上述框架支撑，使从读取原稿来的反射光聚光；

受光元件安装基板，它配置成使安装面朝向上述空腔部一侧，且将上述第2面形成的开口塞住；

受光元件，它安装在上述受光元件安装基板的上述安装面上并与上述聚光装置相对，接收由该聚光装置聚光的反射光；

粘接部件，它粘接在上述受光元件安装基板的里面和上述框架的2个侧面上且将其覆盖，使上述受光元件安装基板与上述第2面密切固定。

2．权利要求1记载的图像传感器，其特征在于，粘接部件是透明的粘接带。

3．权利要求1或2记载的图像传感器，其特征在于，在由框架的第2面和侧面形成的至少1个角部上形成倒角。

4．权利要求1或2记载的图像传感器，其特征在于，从受光元件安装基板的里面突出来的突出部件或露出部件设在该受光元件安装基板的长边方向的中央部，粘接带分成2条，使其不会将突出部件或露出部件包住，该2条粘接带一样长。

5．权利要求1或2记载的图像传感器，其特征在于，从框架的侧面突出来的突出部件或露出部件设在该框架长边方向的中央部，粘接带分成2条，使其不会将该突出部件或该露出部件包住，该2条粘接带一样长。

6．权利要求1或2记载的图像传感器，其特征在于，粘接部件是以金属箔为基体材料的粘接带。

7．权利要求1或2记载的图像传感器，其特征在于，受光元件安装基板的两端部与框架粘接在一起。