图像传感器的制造方法_3

文档序号:9333034阅读:来源:国知局
源20接近第一壳体I从而减小入射角度。相反,在需要散射光照射的情况下,能使光源20远离第一壳体I从而增大入射角度。另外,在更需要光源20的照度的情况下,能使光源20接近读取对象30。另夕卜,在将点光源呈阵列状配置的光源产生脉动(偏差)的情况下,能使光源20远离读取对象30。
[0048]实施方式2.在本发明的实施方式2中,对图像传感器的结构及图像传感器的制造方法进行说明。
[0049]下面,利用图7?图14来对实施方式2进行说明。在实施方式2中,通过以下方式对直角坐标系XYZ进行定义。将图像传感器200的主扫描方向设为X轴,将副扫描方向设为Y轴。将与X轴和Y轴正交的方向设为Z轴。读取对象沿图像传感器200的Z轴方向进行配置。将从图像传感器200朝向读取对象的方向设为朝向Z轴的正方向。以下,将主扫描方向称为X方向,将副扫描方向称为Y方向。Z方向为焦点深度方向。此外,将图像传感器200的读取对象侧称为+Z侧,将其相反侧称为一 Z侧。同样,也将主扫描方向的一侧称为+X侧,将另一侧称为一 X侧。另外,也将副扫描方向的一侧称为+Y侧,将另一侧称为一Y侦U。此外,在实施方式2中,所谓图像传感器200的读取宽度是指图像传感器200所能读取的直线的长度。更详细而言,所谓读取宽度是指沿主扫描方向的直线的长度。图中,同一标号表示相同或相当的部分。
[0050]图7是实施方式2所涉及的图像传感器的分解图。图8是实施方式2所涉及的图像传感器的立体图。图9是沿副扫描方向对实施方式2所涉及的图像传感器进行观察所看到的侧视图。图10是沿主扫描方向对实施方式2所涉及的图像传感器进行观察所看到的侧视图。图11是在去除实施方式2所涉及的图像传感器的密封板时、沿主扫描方向对图像传感器进行观察所看到的侧视图。图12是在去除实施方式2所涉及的图像传感器的托座时、沿主扫描方向对图像传感器进行观察所看到的侧视图。图13是实施方式2所涉及的图像传感器的副扫描方向剖视图。所谓副扫描方向截面是指与主扫描方向正交的面。即,所谓副扫描方向截面是指YZ面截面。图14是实施方式2所涉及的图像传感器的主扫描方向剖视图。所谓主扫描方向截面是指与副扫描方向正交的面。即,所谓主扫描方向截面是指XZ面截面。
[0051]图像传感器200包括第一壳体1、第一透明板2、透镜体(光学成像系统)4、传感器(受光部)6、传感器基板7、基板保持板9、信号处理基板10、托座41、密封板42、具有散热面(散热翅片)15e的第二壳体15、第二透明板16以及光源20。
[0052]第一壳体I是使用金属、树脂等成形性良好的材料并通过按压、射出成型或切削加工等而制成的框体。在第一壳体I的+Z侧的面上,形成有开口 If。在开口 If的边缘部分上,形成有支承第一透明板2的阶差部分lg。阶差部分Ig的阶差至少沿X方向形成为阶梯状。开口 If成为光所通过的光路。因此,形成开口 lf,使其沿X方向的长度大于读取宽度,沿Y方向的长度大于透镜体4沿Y方向的长度。另外,第一壳体I上形成有沿X方向延伸的孔。孔的沿Y方向及Z方向的长度比透镜体4及透镜支承板5各自的沿Y方向及Z方向的长度要大。
[0053]第一壳体I的YZ面截面形成为凸型形状。第一壳体I具有平面部Ih和突出部I1突出部Ii上形成有收纳透镜体4的透镜体收纳部le。突出部Ii的前端支承有第一透明板2。
[0054]第一壳体I的一 Z侧的表面上形成有保持槽,以对传感器驱动基板8和基板保持板9进行保持。保持槽沿X方向形成为直线状。保持槽形成于偏向Y方向的位置。另外,第一壳体I的一 Z侧的表面上形成有在Z方向上较深的槽。该槽沿Y方向及Z方向的长度形成得比安装元器件要大,使得第一壳体I与传感器基板7上的安装元器件不会发生干涉。
[0055]第一壳体I的+X侧及一 X侧的表面上形成有托座安装孔la。第一壳体I的+Y侧及一 Y侧的表面上形成有盖部安装孔lb。光源安装基准面Id上形成有光源安装孔1C。
[0056]在第一壳体I的光源安装基准面Id与载放有第一透明板2的面之间,形成有相对XZ平面倾斜的面lj。因此,形成突出部li,使其YZ面截面朝向+Z侧变细。
[0057]第一透明板2例如由玻璃、树脂成形而成。第一透明板2具有作为覆盖开口 If的盖部的功能。第一透明板2由透明材料构成,以对由读取对象所反射的光的衰减进行抑制。读取对象配置于相对第一透明板2朝+Z侧偏离的位置。光透过第一透明板2射入透镜体4。
[0058]另外,第一透明板2也可以由防UV玻璃或防IR玻璃构成。由此,能使第一透明板2具有阻隔紫外线或红外线的光学波长选择功能。
[0059]密封层3由两面为粘接面的片状材料构成。形成密封层3,使其长度比阶差部分Ig沿X方向及Y方向的长度要小。密封层3的中央部上形成有开口部,使得不对透过第一透明板2的光进行阻隔。
[0060]透镜体4是使光聚焦成像的光学构件(例如棒形透镜阵列、微透镜阵列等透镜阵列)或由光学构件复合而成的构件(例如由反射镜组和透镜组合而成的光学成像系统)。传感器6是由传感器IC (受光元件)构成的传感器阵列,所述传感器IC接受通过透镜体4的光。
[0061]在实施方式2中,将透镜体4设为棒形透镜阵列来进行说明。棒形透镜阵列通过沿X方向排列多个连结等倍正像(erect unmagnified image)的棒形透镜并利用框体等来形成。在实施方式2中,为了进行简化,作为透镜体4,仅沿X方向图示出了细长的箱形外形。
[0062]透镜支承板5是沿X方向延伸的板材,对透镜体4进行加强。
[0063]传感器基板7是安装有传感器6而使得传感器6沿X方向与读取宽度的长度相对应的板材。传感器基板7沿X方向延伸。传感器6是光电转换元件。传感器6利用引线接合等与传感器驱动基板8进行电连接。传感器6接受被透镜体4聚焦的光并进行光电转换。传感器6与传感器驱动基板8进行电连接,从而受到传感器驱动基板8的驱动。传感器6将转换成电信号的光输出至传感器驱动基板8。
[0064]传感器驱动基板8是沿X方向延伸的电路基板。传感器驱动基板8具有能与信号处理基板10相连接的连接器8a。传感器驱动基板8具有用于固定于第一壳体I的嵌合孔Sb。传感器驱动基板8具有用于驱动传感器6的电路和用于与该电路相连接的焊盘等。
[0065]基板保持板9是沿X方向和Y方向延伸的板材。从+Z方向来看,基板保持板9具有壳体安装面9a、传感器基板安装基准面%、强化结构9d、嵌合孔9e以及嵌合孔9f。壳体安装面9a形成于Y方向端部。壳体安装面9a向+Z侧突出。传感器基板安装基准面9b是形成于壳体安装面9a与主体面9g之间的面。强化结构9d在基板保持板9的一 Z侧突出。强化结构9d沿X方向延伸。传感器6配置于强化结构9d的+Z侧。壳体安装面9a沿X方向延伸。壳体安装面9a与主体面9g平行。传感器基板安装基准面9b相对主体面9g垂直。嵌合孔9e是用于将基板保持板9固定于第一壳体I的孔。嵌合孔9e设于壳体安装面9a上。嵌合孔9f是用于将基板保持板9和传感器驱动基板8固定于第一壳体I的孔。嵌合孔9f设于主体面9g上。
[0066]另外,强化结构9d沿X方向延伸。因此,利用螺钉14将基板保持板9固定于第一壳体I时,能对基板保持板9所产生的扭曲、变形进行抑制。另外,能对基板保持板9所产生的X方向的弯曲进行抑制。由此,传感器6和第一壳体I能确保相对较高的位置精度。
[0067]信号处理基板10是电路基板。包括能与传感器驱动基板8相连接的连接器10a、光源驱动用连接器10b、连接器1c以及嵌合孔10d、10e。连接器1a是用于与传感器驱动基板8相连接的连接器。连接器1c未进行图示。连接器1c是用于与外部设备相连接的连接器。信号处理基板10具有用于固定于第一壳体I的嵌合孔10e。另外,传感器驱动基板8具有驱动光源20的电源电路、以及作为信号处理电路的ASIC (Applicat1n SpecificIntegrated Circuit:专用集成电路)。也可以根据需要将信号处理基板10与传感器驱动基板8 —体化。
[0068]托座41是具有与YZ平面平行的面、以及与XZ平面平行的面的大致L字形的构件。托座41由金属板等构成的板材所构成。托座41在与YZ平面平行的面上具有壳体嵌合孔41a和密封板嵌合孔41b。若将第二壳体15安装于第一壳体1,则在第二壳体15的+X侧和一 X侧形成开口。托座41的与YZ平面平行的面形成为与第二壳体15的+X侧及一 X侧所形成的开口相同或其以上的面积。由此,托座41保留形成于第二壳体15的开口 15g,能堵住形成于第二壳体15内部的空间的+X侧和一 X侧。开口 15g形成于第二壳体15的+X侧和一 X侧。开口 15g形成得比第一壳体I更靠近+Z侧。托座41与密封板42 —起对第二壳体15的+X侧和一 X侧进行覆盖。托座41以大致L字形为基本结构,根据所需要的强度,也可以设置例如设为箱形等的强化结构。
[0069]密封板42是具有与YZ平面平行的面、以及与XY平面平行的面的大致L字形的构件。密封板42由金属、树脂等构成的板材所构成。密封板42具有嵌合孔42a和玻璃按压面42b。嵌合孔42a是用于将密封板42固定于托座41的与YZ平面平行的面的孔,其YZ坐标与密封板嵌合孔41b相一致。玻璃按压面42b是密封板42的一 Z侧的与XY平面平行的面。玻璃按压面42b与密封板42上的与Y
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