JP3085641B2 - Image input device - Google Patents
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Landscapes
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Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はコンピュータ、カラース
キャナ、バーコードリーダ、OCR用スキャナ、ファク
シミリ、携帯端末、デジタルコピー機、製版機、ならび
にエリアCCDを用いた放送用テレビカメラ、8mmビ
デオ、電子スチルカメラなどに用いられる光量検出部材
およびこの光量検出部材を搭載した画像入力装置に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a computer, a color scanner, a bar code reader, an OCR scanner, a facsimile, a portable terminal, a digital copying machine, a plate making machine, a broadcasting television camera using an area CCD, an 8 mm video, an electronic device. The present invention relates to a light amount detecting member used for a still camera or the like and an image input device equipped with the light amount detecting member.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、通信技術の進展は著しく、そのた
めの各種情報伝達または情報収集のデバイスが開発され
ている。そして、携帯端末用に使用するデバイスであれ
ば、小型化が市場のニーズとなっている。2. Description of the Related Art In recent years, communication technology has remarkably advanced, and various information transmitting or information collecting devices have been developed. As for devices used for mobile terminals, miniaturization has become a market need.
【0003】上記デバイス(画像入力装置)として、画
像情報を検知するためのイメージセンサがあって、CC
D方式とCIS方式(密着型イメージセンサ)の2種類
に区分できる。CCD方式であれば、CIS方式と比べ
て5mm以上の焦点深度(焦点位置からのずれに対する
認識の許容特性)が得られるので、この程度の焦点深度
により携帯端末用デバイスとして使用した場合に実用性
が高まるという特長がある。As the above-mentioned device (image input device), there is an image sensor for detecting image information.
D type and CIS type (contact type image sensor) can be classified into two types. In the case of the CCD system, a depth of focus of 5 mm or more (permissible characteristic of recognition of deviation from the focal position) can be obtained as compared with the CIS system. The feature is that it increases.
【0004】CCD方式のイメージセンサを図5と図6
により説明すると、図5は原稿からの反射光路をミラ−
により屈折してCCDに検知する画像入力装置(原稿読
み取り装置1)の原理図であり、図6はCCD搭載要部
の概略構成を示す断面図である。FIGS. 5 and 6 show CCD type image sensors.
FIG. 5 shows the optical path reflected from the original as a mirror.
FIG. 6 is a principle view of an image input device (document reading device 1) which refracts and detects a CCD, and FIG.
【0005】図5の原稿読み取り装置1によれば、2は
原稿、3は原稿2を搭載する透明基板、4、5はミラ
ー、6は光学レンズ、7はCCDパッケージであって、
ミラー5は透明基板3に対して図の裏面側に並設してい
る。そして、光源(図示せず)が透明基板3を通して原
稿2を照射し、その反射光がふたたび透明基板3を通過
し、さらにミラー4およびミラー5を順次反射し、光学
レンズ6を通してCCDパッケージ7に集光する構成で
ある。According to the document reading apparatus 1 shown in FIG. 5, 2 is a document, 3 is a transparent substrate on which the document 2 is mounted, 4 and 5 are mirrors, 6 is an optical lens, and 7 is a CCD package.
The mirror 5 is arranged in parallel with the transparent substrate 3 on the back side in the figure. Then, a light source (not shown) irradiates the original 2 through the transparent substrate 3, and the reflected light passes through the transparent substrate 3 again, further reflects the mirrors 4 and 5 sequentially, and passes through the optical lens 6 to the CCD package 7. This is a configuration for condensing light.
【0006】図6のCCD搭載要部においては、光学レ
ンズ6を筐体8に固定し、CCDパッケージ7を基板9
に搭載し、この基板9をさらに筐体8に固定した構造で
ある。CCDパッケージ7はパッケージ10のなかにC
CDチップ11を搭載し、CCDチップ11に対してワ
イヤーボンディングし、さらにパッケージ10を封止ガ
ラス12により封止している。In the main part of the CCD shown in FIG. 6, an optical lens 6 is fixed to a housing 8 and a CCD package 7 is mounted on a substrate 9.
And the substrate 9 is further fixed to the housing 8. The CCD package 7 has a C
The CD chip 11 is mounted, wire-bonded to the CCD chip 11, and the package 10 is sealed with a sealing glass 12.
【0007】また、原稿読み取り装置1の寸法を例示す
ると、CCDチップ11の画素ピッチは7〜14μm程
度であって、A4サイズの原稿2を読み取る場合であれ
ば、原稿2の幅216mmに対してCCDチップ11の
長尺寸法は約24mmとなる。To illustrate the dimensions of the document reading apparatus 1, the pixel pitch of the CCD chip 11 is about 7 to 14 μm. When reading an A4 size document 2, the width of the document 2 is 216 mm. The long dimension of the CCD chip 11 is about 24 mm.
【0008】つぎにCCD搭載要部の組立工程を述べる
が、はじめにCCDパッケージ7の製作方法を記述する
と、CCDチップ11のウエハーはC−MOSプロセス
などのICフォトリソラインにより形成し、そのウエハ
ーをプロービングおよびダイシングし、その後にセラミ
ックやプラスチックなどのパッケージ10に挿入して固
定し、さらにCCDチップ11をリードフレームにワイ
ヤーボンディングする。しかる後にBK7のような光学
グレードの封止ガラス12によって封止し、かくしてC
CDパッケージ7が得られる。Next, the process of assembling the main part of the CCD will be described. First, the method of manufacturing the CCD package 7 will be described. The wafer of the CCD chip 11 is formed by an IC photolithography line such as a C-MOS process, and the wafer is probed. Then, dicing is performed, and thereafter, it is inserted and fixed in a package 10 such as ceramic or plastic, and the CCD chip 11 is wire-bonded to a lead frame. Thereafter, sealing with an optical-grade sealing glass 12 such as BK7 is performed, and thus C
A CD package 7 is obtained.
【0009】このCCDパッケージ7を基板9の上に半
田付けによって固定し、ついで基板9を筐体8にビス止
めして固定し、ほぼ同時に筐体8に対して、透明基板3
と、ミラー4、5と、光学レンズ6とを適当な部位に配
し、基板9と光学レンズ6とミラー4、5と透明基板3
との相互間位置を微調整して、光学設定を完了する(特
開平6−334811号や特開平6−347904号参
照)。The CCD package 7 is fixed on the substrate 9 by soldering, and then the substrate 9 is fixed to the housing 8 by screws.
, Mirrors 4 and 5 and an optical lens 6 are disposed at appropriate positions, and a substrate 9, an optical lens 6, mirrors 4 and 5 and a transparent substrate 3 are provided.
The optical setting is completed by finely adjusting the position between them (see JP-A-6-334911 and JP-A-6-347904).
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た原稿読み取り装置1によれば、各部材の相互間位置を
微調整するに当たって、実装技術を含めた多大の調整機
構ならびに多数個の調整ネジおよび治具が必要となり、
さらに熟練した技術も要求される。そして、このような
煩雑の作業工程によって製造所要時間が大幅に長くなる
という問題点もある。たとえば、CCDパッケージ7は
基板9に半田付けにより固定しているが、その位置精度
はたいへん困難であり、さらにCCDパッケージ7内の
CCDチップ11の位置精度(ダイマウント)もたいへ
ん困難である。また、セラミックのCCDパッケージ7
の場合には、それを作製する際、焼成によって寸法にバ
ラツキが生じることも問題となる。そして、特に600
DPIという高密度化した原稿読み取り装置1におい
て、このような光学調整が顕著な問題となる。However, according to the above-described original reading apparatus 1, when finely adjusting the mutual positions of the members, a large number of adjusting mechanisms including mounting techniques, a large number of adjusting screws and a plurality of adjusting screws are required. Tools are needed,
In addition, skilled skills are required. In addition, there is also a problem that the time required for manufacturing is greatly increased due to such complicated work steps. For example, the CCD package 7 is fixed to the substrate 9 by soldering, but the positional accuracy is very difficult, and the positional accuracy (die mount) of the CCD chip 11 in the CCD package 7 is also very difficult. Also, a ceramic CCD package 7
In the case of (1), there is also a problem in that the dimensions may vary due to firing during the production. And especially 600
In the high-density document reading apparatus 1 called DPI, such optical adjustment becomes a significant problem.
【0011】また、従来の原稿読み取り装置1において
は、透明基板3やミラー4、5も含めて多大な光学微調
整が必要となっているので、光学レンズやCCDからな
る光量検出部材を一個の部品として製造することができ
ないという問題点もある。Further, in the conventional document reading apparatus 1, a great deal of optical fine adjustment is required including the transparent substrate 3 and the mirrors 4 and 5, so that a light amount detecting member composed of an optical lens and a CCD is required to be one. There is also a problem that it cannot be manufactured as a part.
【0012】その上、図7および図8のCCDパッケー
ジ7に示すように、封止ガラス12を光通過する構成で
あるために、光学特性が低下するという問題点もある。
すなわち、図7のCCDパッケージ7によれば、入射光
が封止ガラス12で表面反射したり、乱反射して迷光が
生じて、封止ガラス12での光透過率が著しく下がり、
図8のCCDパッケージ7によれば、CCDチップ11
の端に位置するビットに対して、斜めに光入射するの
で、封止ガラス12によるプリズム効果(波長分散)に
よって色分解特性やMTFが劣化するという問題点もあ
る。In addition, as shown in the CCD package 7 in FIGS. 7 and 8, since the light is transmitted through the sealing glass 12, there is a problem that the optical characteristics are deteriorated.
That is, according to the CCD package 7 of FIG. 7, the incident light is reflected on the surface of the sealing glass 12 or is irregularly reflected to generate stray light, and the light transmittance at the sealing glass 12 is remarkably reduced.
According to the CCD package 7 of FIG.
There is also a problem that the color separation characteristic and MTF are degraded by the prism effect (wavelength dispersion) by the sealing glass 12 because the light is obliquely incident on the bit located at the end of.
【0013】したがって、本発明の目的は簡単かつ容易
な作業によって光学調整および寸法設定をおこない、し
かも、光学特性を高めた高性能かつ低コストの画像入力
装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a high-performance and low-cost image input apparatus which performs optical adjustment and dimension setting by simple and easy operations, and has improved optical characteristics.
【0014】また本発明の目的は光学レンズやCCDか
らなる光量検出部材を市場ルートにのるような一個の部
品となして、しかも、これらの光学調整をあらかじめ完
了した光量検出部材を提供することにある。It is another object of the present invention to provide a light quantity detecting member comprising an optical lens and a CCD as a single component which can be placed on a market route, and in which these optical adjustments have been completed in advance. It is in.
【0015】[0015]
【問題点を解決するための手段】本発明の画像入力装置
に用いる光量検出部材においては、光学レンズと、この
光学レンズを固定するレンズ固定用筐体と、受光部を露
出した状態のCCDと、このCCDを搭載する回路基板
とから成り、上記光学レンズとレンズ固定用筐体と回路
基板とにより密閉空間を形成し、その密閉空間を上記光
学レンズを通して受光部に結像せしめるように寸法設定
したことを特徴とする。The light amount detecting member used in the image input apparatus according to the present invention includes an optical lens, a lens fixing housing for fixing the optical lens, a CCD having a light receiving portion exposed, and a CCD. And a circuit board on which the CCD is mounted. The optical lens, the lens fixing housing, and the circuit board form a sealed space, and the dimensions are set so that the sealed space is imaged on the light receiving portion through the optical lens. It is characterized by having done.
【0016】また、本発明の画像入力装置は、原稿を搭
載するための透明基板を配設してなる筐体の外側に光量
検出部材を配し、この光量検出部材は光学レンズと、光
学レンズを固定するレンズ固定用筐体と、受光部を露出
した状態のCCDと、CCDを搭載する回路基板とから
成り、上記光学レンズとレンズ固定用筐体と回路基板と
により密閉空間を形成し、この密閉空間を上記光学レン
ズを通して受光部に結像せしめるように寸法設定して成
り、つぎに前記筐体の内部に設けた光源とミラ−を上記
光量検出部材に適合するように光学調整して、光源によ
り透明基板を通して原稿を光照射し、その反射光をミラ
−によって反射させて上記光量検出部材に入射せしめる
よう構成したことを特徴とする。Further, in the image input apparatus according to the present invention, a light amount detecting member is provided outside a housing on which a transparent substrate for mounting a document is provided, and the light amount detecting member includes an optical lens and an optical lens. A lens fixing housing, a CCD with a light-receiving portion exposed, and a circuit board on which the CCD is mounted, and a closed space is formed by the optical lens, the lens fixing housing and the circuit board, This sealed space is dimensioned so as to form an image on a light receiving portion through the optical lens, and then a light source and a mirror provided inside the housing are optically adjusted so as to fit the light amount detecting member. The original is illuminated by a light source through a transparent substrate, and the reflected light is reflected by a mirror to be incident on the light amount detecting member.
【0017】[0017]
【作用】本発明に係る光量検出部材によれば、CCDパ
ッケージではなく、そのCCD(ベア)チップ、すなわ
ち受光部を露出した状態のCCDを使用し、さらに光学
レンズとレンズ固定用筐体と回路基板とにより密閉空間
を形成し、その密閉空間を光学レンズを通して受光部に
結像せしめるように寸法設定した構成にしているので、
CCDパッケージに設けた従来の封止ガラスを不要と
し、代わって上記のような密閉空間を形成してCCDの
受光部が塵や埃などにより汚染されないようにしてい
る。かくして、このような構成の光量検出部材であれ
ば、CCDの受光部と光学レンズとの間を筐体でもって
光学調整をおこなった一個の部品となり、そのための製
品化もできる。According to the light amount detecting member of the present invention, not the CCD package but the CCD (bare) chip, that is, the CCD in which the light receiving portion is exposed, the optical lens, the lens fixing housing and the circuit are used. Since the closed space is formed by the substrate and the dimensions are set so that the closed space can be imaged on the light receiving unit through the optical lens,
The conventional sealing glass provided in the CCD package is not required, and instead, the above-mentioned closed space is formed so that the light receiving portion of the CCD is not contaminated by dust or dirt. Thus, with the light amount detecting member having such a configuration, a single part is optically adjusted with the housing between the light receiving portion of the CCD and the optical lens, and a product for that purpose can be manufactured.
【0018】また、本発明の画像入力装置は、原稿を搭
載するための透明基板を配設した筐体の内部に、光源と
ミラーとを設け、外側に上記光量検出部材を配した構成
であって、すでに光学調整した光量検出部材に対して、
さらに上記筐体を設ける装置となる。したがって、光学
調整の箇所が光量検出部材に限定できるので、まずはそ
れを調整すればよく、さらに光学調整済の光量検出部材
に適合するように光源とミラーを光学調整すればよく、
このように各部材の相互間位置の微調整を区別すること
ができるので、従来のように複雑な調整機構ならびに多
数個の調整ネジおよび治具を必要とするものでなくな
り、さらに熟練した技術も要しなくなり、その結果、簡
単かつ容易な作業によって光学調整をおこなうことがで
き、低コストの画像入力装置が提供できる。Further, the image input apparatus of the present invention has a configuration in which a light source and a mirror are provided inside a housing on which a transparent substrate for mounting a document is provided, and the light amount detecting member is provided outside. For the light amount detection member that has already been optically adjusted,
Further, the device is provided with the housing. Therefore, since the portion of the optical adjustment can be limited to the light amount detection member, it is sufficient to first adjust the light amount, and furthermore, the light source and the mirror may be optically adjusted to match the optically adjusted light amount detection member,
In this way, fine adjustment of the mutual position of each member can be distinguished, so that a complicated adjustment mechanism and a large number of adjustment screws and jigs are not required as in the related art, and more skilled technology is also required. As a result, optical adjustment can be performed by simple and easy work, and a low-cost image input device can be provided.
【0019】さらにまた、本発明においては、従来、光
学レンズとCCDとの間に存在していたCCDパッケー
ジ封止用の光学ガラスを使用しなくなるので、光学レン
ズを通過した光がその光学ガラスで表面反射しなくな
り、また、乱反射による迷光も生じなくなり、しかも、
色分解特性やMTFが劣化しなくなり、その結果、光学
特性を高めた高性能かつ高信頼性の光量検出部材および
画像入力装置が提供できる。Furthermore, in the present invention, since the optical glass for sealing the CCD package which has conventionally been provided between the optical lens and the CCD is not used, the light passing through the optical lens is used by the optical glass. No surface reflection, no stray light due to diffuse reflection, and
The color separation characteristics and the MTF do not deteriorate, and as a result, a high-performance and highly reliable light-amount detecting member and an image input device with improved optical characteristics can be provided.
【0020】加えて、CCDパッケージを不要とするこ
とで、その分、寸法や空間が狭くなり、これによって携
帯端末用デバイスなどの市場の小型化ニーズに応じて、
さらに小型化を達成した画像入力装置が提供できる。In addition, by eliminating the need for a CCD package, the size and space are correspondingly reduced, thereby meeting the needs for miniaturization in the market for devices for portable terminals and the like.
Further, it is possible to provide an image input device which has been further reduced in size.
【0021】[0021]
【実施例】以下、本発明を図1〜図4により説明する。
図1は本発明の光量検出部材13の断面図であり、図2
は受光部を露出した状態のCCDの平面図である。ま
た、図3と図4はそれぞれ本発明画像入力装置としての
原稿読み取り装置の断面図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 is a sectional view of the light amount detecting member 13 of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a plan view of the CCD with the light receiving unit exposed. FIGS. 3 and 4 are cross-sectional views of a document reading apparatus as the image input apparatus of the present invention.
【0022】図1の光量検出部材13によれば、14は
ガラスフィラー入りのポリーボネートからなるおおむね
円錐形状のレンズ固定用筐体であり、その円筒体内部に
光学レンズ15を固定し、光学レンズ15と対向する部
位に厚み8mmの回路基板16を固定し、これによって
光学レンズ15と筐体14と回路基板16とにより密閉
空間18を形成し、さらに回路基板16の上に受光部を
露出した状態(ベアチップ状)のCCD17を固定し、
その各電極をボンディングワイヤー18でもって回路基
板16へ導通させている。そして、19は回路基板16
に対するアルミニウム板からなる補強板、20は回路基
板16と補強板19とを筐体14に固定するためのネ
ジ、21はコネクタである。According to the light amount detecting member 13 of FIG. 1, reference numeral 14 denotes a generally conical lens fixing housing made of polycarbonate containing glass filler, and the optical lens 15 is fixed inside the cylindrical body. A circuit board 16 having a thickness of 8 mm is fixed to a portion opposed to 15, thereby forming a sealed space 18 by the optical lens 15, the housing 14 and the circuit board 16, and further exposing a light receiving portion on the circuit board 16. The CCD 17 in the state (bare chip shape) is fixed,
Each of the electrodes is electrically connected to the circuit board 16 by a bonding wire 18. And 19 is the circuit board 16
Is a reinforcing plate made of an aluminum plate, 20 is a screw for fixing the circuit board 16 and the reinforcing plate 19 to the housing 14, and 21 is a connector.
【0023】また図2のCCD17においては、22は
多数個の受光素子(CCDベアチップ)が配列された受
光部、23は各受光素子と金線でもってワイヤボンデイ
ングするためのボンデイングパッド、24は位置決め用
穴、25は位置決め用マーカ、26は10ピンコネク
タ、27はノイズ対策用タンタルである。In the CCD 17 shown in FIG. 2, reference numeral 22 denotes a light receiving section in which a large number of light receiving elements (CCD bare chips) are arranged; 23, a bonding pad for bonding each light receiving element with a gold wire; and 24, a positioning pad. Reference numeral 25 denotes a positioning marker, 26 denotes a 10-pin connector, and 27 denotes tantalum for noise suppression.
【0024】つぎに上記構成の光量検出部材13の製作
方法を述べる。(1)まず回路基板16には一方もしく
は両方の主面に金メッキをしたものを使用し、その基板
厚みが2mm以下の場合には補強板19を使用する。そ
して、防塵対策上、スルーホールはレジストなどでもっ
て密閉する。もし、補強板19を使用した場合には、そ
れにノイズ対策上、アースするのがよい。Next, a method of manufacturing the light amount detecting member 13 having the above configuration will be described. (1) First, a circuit board 16 having one or both main surfaces plated with gold is used. If the board thickness is 2 mm or less, a reinforcing plate 19 is used. Then, for dust prevention measures, the through holes are sealed with a resist or the like. If the reinforcing plate 19 is used, it is preferable to ground it for noise suppression.
【0025】(2)ついで、回路基板16に設けた位置
決め用マーカ25でもって、あるいは位置決め用穴24
でもって位置を自動認識しながら、CCD17を回路基
板16上に配置する。本発明者等の実験によれば、認識
誤差は±5μm以上、実装誤差は±5μm以下であっ
た。(2) Next, a positioning marker 25 provided on the circuit board 16 or a positioning hole 24
The CCD 17 is placed on the circuit board 16 while automatically recognizing the position. According to experiments by the present inventors, the recognition error was ± 5 μm or more, and the mounting error was ± 5 μm or less.
【0026】(3)CCD17を回路基板16上に実装
する。この実装にはIC用の接着材を用いて、それを介
して固定する。本発明者等の実験によれば、CCD17
の位置をさらに微調整して、実装誤差は±2μm以下に
できた。(3) The CCD 17 is mounted on the circuit board 16. In this mounting, an IC adhesive is used and fixed through the adhesive. According to the experiments of the present inventors, the CCD 17
By further fine-tuning the position, the mounting error could be reduced to ± 2 μm or less.
【0027】(4)精密射出成形により作製されたポリ
カーボネート、ザイロン、金属などからなる筐体14に
は、その成形に当たって、光学レンズ15を配設する位
置をすでに決定することができるので、このような筐体
14にプラスチックの光学レンズ15を超音波溶着す
る。ただし、ガラスの光学レンズ15を使用する場合に
は圧入して固定する。(4) In the case 14 made of polycarbonate, Zylon, metal, or the like manufactured by precision injection molding, the position where the optical lens 15 is to be disposed can be determined before molding. A plastic optical lens 15 is ultrasonically welded to a simple housing 14. However, when the glass optical lens 15 is used, it is press-fitted and fixed.
【0028】本発明者等はCCD17の画素間ピッチが
14μmであり、受光素子(画素)が2048個であっ
て、A4サイズの原稿を読み取る場合に(受光部22の
長尺寸法は14μm×2048=28.6mmとな
る)、九州松下電器(株)製のダイマウンタ(商品N
o.D/M−5200)を用いて、上記製作方法にした
がって認識実装したところ、図2のCCD17に示すよ
うな認識部位Zに対する方向X、方向Yおよび角度θの
それぞれの誤差ΔZ、ΔX、ΔY、Δθは下記のとおり
であった。The inventor of the present invention has proposed that when the CCD 17 has a pixel pitch of 14 μm and 2048 light receiving elements (pixels) and reads an A4 size original (the long dimension of the light receiving section 22 is 14 μm × 2048). = 28.6 mm), a die mounter manufactured by Kyushu Matsushita Electric Co., Ltd. (product N
o. D / M-5200), the recognition and mounting were performed according to the above-described manufacturing method. As a result, errors ΔZ, ΔX, ΔY, and θ in the direction X, the direction Y, and the angle θ with respect to the recognition site Z as shown in the CCD 17 of FIG. Δθ was as follows.
【0029】ΔX=5μmΔY=5μmΔZ=10μm
Δθ=tan-1(ΔY/X)=0.005/28.6=
0.0100°ちなみに、従来の原稿読み取り装置1に
おいては、ΔX=800μm、ΔY=500μm、ΔZ
=500μm、Δθ=tan-1(ΔY/X)=0.5/
28.6=1.00157°であった。ΔX = 5 μm ΔY = 5 μm ΔZ = 10 μm
Δθ = tan −1 (ΔY / X) = 0.005 / 28.6 =
By the way, in the conventional document reading apparatus 1, ΔX = 800 μm, ΔY = 500 μm, ΔZ
= 500 μm, Δθ = tan -1 (ΔY / X) = 0.5 /
28.6 = 1.0157 °.
【0030】かくして上記構成の光量検出部材13にお
いては、光学レンズ15と筐体14と回路基板16とに
より密閉空間18を形成し、その密閉空間18を光学レ
ンズ15を通して受光部22に集光せしめるように寸法
設定した構成にしているので、受光部22が塵や埃など
により汚染されなくなり、さらに受光部22と光学レン
ズ15との間を筐体14でもって光学調整をおこなった
一個の製品化した部品となる。しかも、CCDパッケー
ジを不要とすることで、その分、寸法や空間が狭くな
り、これによって小型化が達成できる。Thus, in the light amount detecting member 13 having the above structure, the closed space 18 is formed by the optical lens 15, the housing 14 and the circuit board 16, and the closed space 18 is focused on the light receiving section 22 through the optical lens 15. Since the light receiving portion 22 is not contaminated by dust and dirt, etc., the size of the light receiving portion 22 is prevented from being contaminated, and a single product is produced in which the optical adjustment is performed by using the housing 14 between the light receiving portion 22 and the optical lens 15. Parts. In addition, by eliminating the need for a CCD package, the size and space are reduced accordingly, thereby achieving downsizing.
【0031】つぎに光量検出部材13を組み込んだ原稿
読み取り装置の構成を図3と図4に示す。なお、図5と
同一箇所には同一符号を付す。Next, FIGS. 3 and 4 show the construction of a document reading apparatus in which the light amount detecting member 13 is incorporated. The same parts as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals.
【0032】図3の原稿読み取り装置28によれば、原
稿2を搭載する透明基板3を配設してなる筐体29の内
部に、たとえばLEDからなる光源30とミラー4、5
とを設け、外側に光量検出部材13を配して、光源30
により透明基板3を通して原稿2を光照射し、その反射
光路をミラー4、5によって屈折して光量検出部材13
に入射せしめた構成である。According to the document reading apparatus 28 shown in FIG. 3, a light source 30 composed of, for example, LEDs and mirrors 4 and 5 are provided inside a housing 29 provided with the transparent substrate 3 on which the document 2 is mounted.
And the light amount detecting member 13 is disposed outside, and the light source 30 is provided.
Irradiates the original 2 with light through the transparent substrate 3 and refracts the reflected light path by the mirrors 4 and 5 so that the light amount detecting member 13
This is a configuration in which the light is made incident.
【0033】かくして上記構成の原稿読み取り装置28
においては、光学調整済の光量検出部材13に適合する
ように光源30とミラー4、5を光学調整および寸法設
定すればよく、その結果、簡単かつ容易な作業によって
光学調整をおこなうことができた。Thus, the original reading apparatus 28 having the above-described structure is used.
In the above, the light source 30 and the mirrors 4 and 5 need only be optically adjusted and dimensioned so as to be compatible with the optically-adjusted light amount detection member 13. As a result, the optical adjustment can be performed by a simple and easy operation. .
【0034】本発明者等の実験結果によれば、4lp/
mmの白黒原稿をスキャンした際のMTFは、読み取り
中心部で最大80%となり、読み取り周辺部で最小50
%となった。さらに焦点深度10mm、読み取り信号の
暗出力のピーク差は3mV、1026階調、0.1ms
ec/lineという優れた特性が得られた。そして、
この原稿読み取り装置28の組立スピードも、従来と比
べて約2/3程度にまで減少することができた。さらに
また、光量検出部材13として、A4タイプの600D
PIフルカラーのスキャナー用のもの、あるいはA3タ
イプの400DPIデジタルコピー機用のものなども、
同様に優れた評価結果が得られた。According to the experimental results of the present inventors, 4 lp /
The MTF when scanning a black-and-white original of 80 mm is 80% at the maximum at the central portion of reading, and 50% at the peripheral portion of scanning.
%. Further, the focal depth is 10 mm, the peak difference of the read signal dark output is 3 mV, 1026 gradations, 0.1 ms
Excellent characteristics of ec / line were obtained. And
The assembling speed of the document reading device 28 was also reduced to about 2/3 as compared with the related art. Further, as the light amount detecting member 13, an A4 type 600D
The one for PI full color scanner or the one for A3 type 400DPI digital copier,
Similarly, excellent evaluation results were obtained.
【0035】また、図4の原稿読み取り装置31によれ
ば、筐体32の外側に別種の光量検出部材33を配した
ものであって、この光量検出部材33においては、34
は光学レンズ、35はレンズ固定用筐体、36はCCD
17を搭載した回路基板であって、光学レンズ34とレ
ンズ固定用筐体35と回路基板36とにより密閉空間3
7を形成し、密閉空間37を光学レンズ34を通して受
光部22に集光せしめるように寸法設定している。Further, according to the original reading apparatus 31 shown in FIG. 4, another kind of light amount detecting member 33 is arranged outside the housing 32.
Is an optical lens, 35 is a lens fixing housing, 36 is a CCD
17 on which the enclosed space 3 is formed by the optical lens 34, the lens fixing housing 35 and the circuit board 36.
7, and the dimensions are set so that the closed space 37 is focused on the light receiving section 22 through the optical lens 34.
【0036】そして、原稿2を搭載する透明基板38を
配設してなる筐体32の内部に、光源39とミラー4
0、41、42とを設け、光源39により透明基板38
を通して原稿2を光照射し、その反射光路をミラー4
0、41、42によって屈折して光量検出部材33に入
射せしめた構成である。A light source 39 and a mirror 4 are provided inside a housing 32 having a transparent substrate 38 on which the original 2 is mounted.
0, 41, and 42, and a transparent substrate 38 is provided by a light source 39.
The document 2 is irradiated with light through the
In this configuration, the light is refracted by 0, 41, and 42 and enters the light amount detection member 33.
【0037】かくして上記構成の原稿読み取り装置31
においても、光学調整済の光量検出部材33に適合する
ように光源39とミラー40、41、42を光学調整す
ればよく、その結果、簡単かつ容易な作業によって光学
調整をおこなうことができた。Thus, the original reading apparatus 31 having the above-described configuration is used.
In this case, the light source 39 and the mirrors 40, 41, and 42 may be optically adjusted so as to be compatible with the optically-adjusted light amount detection member 33. As a result, the optical adjustment can be performed by a simple and easy operation.
【0038】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、改良等が可能である。It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various changes and improvements can be made without departing from the gist of the present invention.
【0039】[0039]
【発明の効果】以上の通り、本発明の光量検出部材によ
れば、CCDパッケージの封止用光学ガラスを不要とし
ても、CCDの受光部が塵や埃などにより汚染されない
ようにして、さらにCCDの受光部と光学レンズとの間
を筐体でもって光学調整をおこなう構成にしており、こ
れによって一個の製品化した電子部品となり、その結
果、本発明の汎用性のある光量検出部材に対応して、各
種形状の画像入力装置に使用することができる。As described above, according to the light amount detecting member of the present invention, even if the optical glass for sealing the CCD package is not required, the light receiving portion of the CCD is prevented from being contaminated by dust and the like. The optical adjustment is carried out by using a housing between the light receiving unit and the optical lens of the optical lens, and as a result, it becomes one commercialized electronic component, and as a result, it corresponds to the general-purpose light amount detecting member of the present invention. Therefore, it can be used for image input devices of various shapes.
【0040】また、本発明の画像入力装置は、本発明の
すでに光学調整した光量検出部材を配した構成であっ
て、従来のように複雑な調整機構ならびに多数個の調整
ネジおよび治具を必要とするものでなくなり、さらに熟
練した技術も要しなくなり、その結果、簡単かつ容易な
作業によって光学調整をおこなうことができ、低コスト
の画像入力装置が提供できる。Further, the image input apparatus of the present invention has a configuration in which the already-adjusted light amount detecting member of the present invention is arranged, and requires a complicated adjusting mechanism and a large number of adjusting screws and jigs as in the prior art. The optical adjustment can be performed by a simple and easy operation, and a low-cost image input apparatus can be provided.
【0041】さらにまた、本発明においては、CCDパ
ッケージ封止用ガラスを使用しなくなるので、光学特性
を高めた高性能かつ高信頼性の光量検出部材および画像
入力装置が提供できる。その上、携帯端末用デバイスな
どの市場の小型化ニーズに応じて、さらに小型化を達成
した画像入力装置が提供できる。Further, in the present invention, since the glass for encapsulating the CCD package is not used, a high-performance and highly-reliable light-quantity detecting member and an image input device with improved optical characteristics can be provided. In addition, it is possible to provide an image input apparatus that has been further miniaturized in response to the need for miniaturization in the market of devices for mobile terminals and the like.
【0042】したがって、本発明の画像入力装置を用い
たコンピュータ、カラースキャナ、バーコードリーダ、
OCR用スキャナ、ファクシミリ、携帯端末、デジタル
コピー機、製版機、ならびにエリアCCDを用いた放送
用テレビカメラ、8mmビデオ、電子スチルカメラなど
では、低コスト、小型化および高い信頼性という利点が
得られる。Therefore, a computer, a color scanner, a bar code reader, and the like using the image input device of the present invention
Scanners for OCR, facsimile machines, portable terminals, digital copiers, plate making machines, and broadcasting TV cameras using area CCDs, 8 mm video, electronic still cameras, etc., offer the advantages of low cost, miniaturization, and high reliability. .
【図1】本発明の光量検出部材の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a light amount detection member of the present invention.
【図2】CCDの平面図である。FIG. 2 is a plan view of a CCD.
【図3】本発明の画像入力装置の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the image input device of the present invention.
【図4】本発明の画像入力装置の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the image input device of the present invention.
【図5】従来の原稿読み取り装置(画像入力装置)の原
理を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the principle of a conventional document reading device (image input device).
【図6】従来の原稿読み取り装置におけるCCD搭載要
部の概略構成を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a main part of a CCD in a conventional document reading apparatus.
【図7】従来の原稿読み取り装置におけるCCDパッケ
ージの要部拡大断面図である。FIG. 7 is an enlarged sectional view of a main part of a CCD package in a conventional document reading apparatus.
【図8】従来の原稿読み取り装置におけるCCDパッケ
ージの要部拡大断面図である。FIG. 8 is an enlarged sectional view of a main part of a CCD package in a conventional document reading apparatus.
13、33 光量検出部材 14、35 レンズ固定用筐体 15、34 光学レンズ 16、36 回路基板 18、37 密閉空間 17 CCD 22 受光部 28、31 原稿読み取り装置 29、32 筐体 30、39 光源 4、5、40、41、42 ミラー 13, 33 Light amount detecting member 14, 35 Lens fixing housing 15, 34 Optical lens 16, 36 Circuit board 18, 37 Sealed space 17 CCD 22 Light receiving section 28, 31 Document reading device 29, 32 Housing 30, 39 Light source 4 , 5, 40, 41, 42 mirror
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 成明 京都府京都市山科区東野北井ノ上町5番 地の22 京セラ株式会社内 審査官 大野 雅宏 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 1/028 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (72) inventor Nariaki Tanaka Kyoto-shi, Kyoto Yamashina-ku, Higashinokitainoue-cho, 5th place of 22 Kyocera Corporation in the examiner Masahiro Ono (58) investigated the field (Int.Cl. 7 , DB name) H04N 1/028
Claims (1)
なる筐体の外側に光量検出部材を配し、この光量検出部
材は光学レンズと、該光学レンズを固定するレンズ固定
用筐体と、受光部を露出した状態のCCDと、該CCD
を搭載する回路基板とから成り、上記光学レンズとレン
ズ固定用筐体と回路基板とにより密閉空間を形成し、該
密閉空間を上記光学レンズを通して受光部に結像せしめ
るように寸法設定して成り、つぎに前記筐体の内部に設
けた光源とミラ−を上記光量検出部材に適合するように
光学調整して、光源により透明基板を通して原稿を光照
射し、その反射光をミラ−によって反射させて上記光量
検出部材に入射せしめるよう構成したことを特徴とする
画像入力装置。A light amount detecting member disposed outside a housing having a transparent substrate on which a document is mounted;
The material is an optical lens and a lens fixing the optical lens
Housing, a CCD with a light receiving unit exposed, and the CCD
And a circuit board on which the optical lens and the lens are mounted.
A closed space is formed by the housing for fixing and the circuit board.
Focus the enclosed space on the light-receiving part through the optical lens.
And then set inside the housing.
Adjust the light source and mirror so that they are compatible with the light amount detection member.
And optical adjustment, the original is irradiated with light through the transparent substrate by the light source, the reflected light mirror - image input apparatus characterized by the so that construction brought incident on the light quantity detecting member is reflected by the.
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