CN102843488A - 图像传感器单元、图像读取装置、图像形成装置 - Google Patents

Abstract

提供一种图像传感器单元、图像读取装置、图像形成装置。包括：光源(6)，其具有发光的发光面(82)；导光体(3)，其大致呈棒状，具有使来自光源(6)的光为线状并向原稿(P)照射的光射出部(11)；图像传感器(7)，其接收来自原稿(P)的光并转换为电信号；聚光体(4)，其使来自原稿(P)的光成像于图像传感器(7)；电路基板(5)，其安装光源(6)和图像传感器(7)；框架(2)，其收容导光体(3)、聚光体(4)和电路基板(5)，其中，大致平行地配设聚光体(4)和导光体(3)的光射出部(11)，光源(6)的发光面(81)的中心线(C_e)位于光射出部(11)的中心线(C_G)的聚光体(4)的光轴(G)侧。

Description

图像传感器单元、图像读取装置、图像形成装置

技术领域

本发明涉及一种图像传感器单元、图像读取装置、图像形成装置。详细地说，涉及一种被用于扫描仪、复印机、多功能机等的图像传感器单元以及应用该图像传感器单元的图像读取装置和图像形成装置。

背景技术

作为被用于图像传感器单元中的照明装置，已知有导光体方式的照明装置。

例如，在专利文件1中，作为现有技术，公开了将传感器基板、LED光源以及导光体收容在框架等中的接触式传感器单元，其中，该传感器基板安装有进行光电转换的多个传感器芯片，该导光体将来自LED光源的光导向主扫描方向而向期望的方向射出。

然而，在专利文件1所记载的单元的结构中，存在以下的问题，即为了将光源设置在长度方向的端面，而必须使用与导光体的位置和形状相应的专用的光源，造成价格高。

因此，例如，公开了专利文件2~4所示那样的图像传感器单元。即，专利文件2所记载的接触式图像传感器单元具有两端部朝向传感器基板直角地弯曲的大致棒状的导光体，以及向导光体的入射面(与传感器基板相对的光入射面)照射光的LED。在导光体的弯曲部形成有反射面，通过使从入射面入射的光在反射面反射，而将其导向形成有散射面和出射面的部分。因此，入射到导光体的内部的光在散射面发生散射，从出射面射出到外部的原稿。另外，来自原稿的反射光与LED的照射方向大致平行地前进而到达传感器部。另外，专利文件3所记载的接触式图像传感器单元具备：主要区域和辅助区域在长度方向上串联地连接而形成的大致棒状的导光体、以及向导光体的辅助区域照射光的光源。辅助区域是用于使来自光源的光向主要区域行进的区域，具有从光源接收光的朝下的光入射面和将入射的光向主要区域反射的反射面。进一步地，通过在辅助区域中设置覆盖入射面以外的部分的反射镜，来防止从辅助区域泄漏光。根据这样的结构，能够提高对原稿的读取行的照明效率。另外，在专利文件4中，公开了传感器基板上的LED光源的配置、与该LED光源的光出射面相对的导光体的光入射面的位置关系的例子。

专利文件1：日本特开平11-331494号公报

专利文件2：日本特开平10-93765号公报

专利文件3：国际公开第2004/054232号

专利文件4：日本特开2004-193773号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在扫描仪、复印机、多功能机中，正在要求小型化、轻量化以及降低成本，因此被组装到它们中的图像传感器单元也被要求更加小型化、轻量化和降低成本。为了使图像传感器单元小型化、轻量化以及降低成本，必须在使用普通的廉价的表面安装型的光源的同时，使安装有光源、图像传感器单元的电路基板小型化、轻量化。然而，在专利文件2、3所记载的结构中，必须将LED等光源配置在导光体的入射面的正下方，因此存在难以使电路基板小型化、轻量化，难以使图像传感器单元小型化、轻量化的问题。

本发明是鉴于上述实际情况而完成的，其目的在于，提供一种能够实现小型化、轻量化和降低成本的图像传感器单元，以及应用该图像传感器单元的图像读取装置和图像形成装置。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，本发明是一种读取被照明体的图像传感器单元，其特征在于，具备：光源，其具有发出光的发光面；导光体，其具有在主扫描方向上长的大致棒状的光射出部，该光射出部向上述被照明体射出来自上述光源的光；图像传感器，其接收来自上述被照明体的光并将该光转换为电信号；聚光体，其使来自上述被照明体的光成像于上述图像传感器；电路基板，其在主扫描方向上长，安装有上述光源和上述图像传感器；以及框架，其收容上述导光体、上述聚光体和上述电路基板，其中，在从法线方向观察上述电路基板的安装有上述光源和上述图像传感器的面所得到的平面视图中，上述光源的发光面的中心比上述导光体的上述光射出部的中心线更接近上述图像传感器。

根据本发明，通过在使用普通的廉价的表面安装型的光源的同时，使光源接近图像传感器，能够减小安装有光源和图像传感器的电路基板的副扫描方向的尺寸。因此，能够实现安装有光源和图像传感器的电路基板的小型化、轻量化和成本降低。因而，能够实现图像传感器单元的小型化、轻量化和成本降低。进而，根据本发明，由于能够实现图像传感器单元的小型化、轻量化和成本降低，因此能够实现应用它的图像读取装置、图像形成装置的小型化、轻量化和成本降低。

附图说明

图1是示意性地表示实施例1所涉及的图像传感器单元的结构的外观立体图。

图2是示意性地表示实施例1所涉及的图像传感器单元的内部的设备配置的立体图。

图3的(a)是示意性地表示光源的结构的平面图，图3的(b)是光源的副扫描方向的侧面图，图3的(c)是光源6的主扫描方向的侧面图。

图4是示意性地表示导光体的结构的外观立体图。

图5是图1的V-V线截面图。

图6是将光源和导光体的扭曲部叠加在图5中进行表示并且与现有的图像传感器单元一起表示的图。

图7是示出实施例1所涉及的图像传感器单元的结构的截面示意图，是叠加导光体的光射出部的截面和扭曲部的截面进行表示的图。

图8是表示与图2所示的结构相比使光源的中心线更接近图像传感器IC侧的结构的图。

图9是从实施例2所涉及的图像传感器单元中提取出导光体的扭曲部及其附近部分进行表示的图，是从副扫描方向观察到的图。

图10是示意性地表示实施例2所涉及的图像传感器单元的结构的外观立体图。

图11是从实施例2的另一方式所涉及的图像传感器单元中提取出导光体的扭曲部及其附近部分进行表示的图，是从副扫描方向观察到的图。

图12是表示设置有遮光构件的实施例和没有设置遮光构件的比较例的亮度的图表。

图13是示意性地表示本发明的实施方式所涉及的图像读取装置的外观立体图。

图14是示意性地表示本发明的实施方式所涉及的图像形成装置的外观立体图。

图15是示意性地表示本发明的实施方式所涉及的图像形成装置的图像形成部的结构的立体图。

附图标记说明

1：图像传感器单元；2：框架；3：导光体；4：聚光体；5：电路基板；6：光源；7：图像传感器；8：发光面；10：图像读取装置；11：光射出部；15：扭曲部；16：光入射面；17：外侧面；50：图像形成装置；51：图像形成部；52：输送辊；53：引导轴；54：喷墨盒；55：电动机；56：一对同步带轮；57：同步带；G：光轴；S：读取行；23：端面；33：遮光构件。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明能够应用本发明的实施方式。本发明的实施方式是图像传感器单元以及应用它的图像读取装置和图像形成装置。在以下的说明中，用X、Y、Z各箭头表示三维的各方向。X方向是主扫描方向，Y方向是与主扫描方向成直角的副扫描方向，Z方向是上方向。本发明的实施方式所涉及的图像传感器单元能够一边相对于作为被照明体的原稿P在副扫描方向上相对移动，一边读取原稿P的图像。即，Y方向是本发明的实施方式所涉及的图像传感器单元与原稿P的相对移动方向。

实施例1

参照图1和图2说明本发明的实施例1所涉及的图像传感器单元1。图1是示意性地表示实施例1所涉及的图像传感器单元1的结构的外观立体图。图2是示意性地表示实施例1所涉及的图像传感器单元1的内部的聚光体、电路基板、光源以及图像传感器的配置状态的立体图。实施例1所涉及的图像传感器单元1的整体结构如下。如图1所示，实施例1所涉及的图像传感器单元1例如是接触式图像传感器(CIS：Contact Image Sensor)单元，具有在主扫描方向上长的大致长方体的结构。如图1和图2所示，实施例1所涉及的图像传感器单元1包括框架2、导光体3、聚光体4、电路基板5、光源6以及图像传感器7。光源6例如具备具有红R、绿G、蓝B三色发光波长的发光元件6r、6g、6b，由光源6和导光体3构成照明装置。光源6和图像传感器7被安装在电路基板5的上表面。

根据该结构，在读取原稿P的图像的情况下，光源6依次驱动点亮发光元件6r、6g、6b来照射光。来自光源6的光通过导光体3成为线状并向原稿P的读取行S照射。来自原稿P的反射光通过聚光体4成像于图像传感器7的表面。然后，图像传感器7将接收到的光转换为电信号。

框架2是实施例1所涉及的图像传感器单元1的壳体，是收容导光体3、聚光体4以及电路基板5的构件。如图1所示，框架2是在主扫描方向上长的大致长方体的构件。在框架2的内部形成有导光体收容室27、聚光体收容室28和电路基板收容室29(参照图5)，该导光体收容室27是能够收容导光体3并且朝上方开放的空间，该聚光体收容室28能够收容聚光体4，该电路基板收容室29能够收容电路基板5。进一步地，在框架2上形成有对被收容在导光体收容室27中的导光体3进行固定的导光体压钩9。导光体压钩9是向导光体收容室27的内侧突起的可弹性变形的构造物，一体成形在框架2上。框架2例如由被染色成黑色的具有遮光性的树脂材料一体地形成。关于树脂材料，例如能够应用聚碳酸酯。

聚光体4是将来自原稿P的反射光在图像传感器7的表面成像的光学构件。例如，关于聚光体4，能应用在主扫描方向上直线状地排列多个正立等倍成像型的成像元件(棒状透镜)的结构的棒状透镜阵列。此外，聚光体4只要是直线状地排列成像元件的结构，也可以排列多列，并没有特别限制。另外，关于聚光体4，能够应用各种微透镜阵列等现有公知的具有各种聚光功能的光学构件。

光源6例如应用市售的表面安装型LED。图3的(a)是以表面安装型LED为例示意性地表示光源6的结构的平面图。图3的(b)是光源6的在主扫描方向上截取到的截面图。图3的(c)是光源6的在副扫描方向上截取到的截面图。如图3的(a)~(c)所示，光源6具有向外部射出发光元件6r、6g、6b发出的光的发光面82。

关于图像传感器7，能应用图像传感器IC阵列。图像传感器IC阵列是将规定个数的图像传感器IC 9线状地安装配置在电路基板5上而成的，该图像传感器IC 9由与实施例1所涉及的图像传感器单元1的读取的分辨率相应的多个受光元件(受光元件也称为光电转换元件)构成。因而，图像传感器7是将这些受光元件在主扫描方向上直线状地排列而形成的。此外，图像传感器7只要是直线状地排列受光元件的结构，例如也可以如锯齿形排列那样排列多列，其他结构并没有特别限定。另外，关于图像传感器IC 9，能够应用现有公知的各种图像传感器IC。

如图2所示，光源6和图像传感器7被安装在电路基板5的上表面。电路基板5具有在主扫描方向上长的四边形的结构。并且，光源6被安装在电路基板5的主扫描方向的一端附近，能够向上方射出光。

导光体3是用于使光源6发出的光成为线状并向原稿P的读取行S照射的光学构件。图4是表示导光体3的结构的外观立体图。导光体3由玻璃、树脂材料等之类的透明材料形成。作为透明的树脂材料，例如能够应用丙烯酸系的树脂材料。如图4所示，导光体3具有光射出部11和扭曲部15。

光射出部11在主扫描方向上呈长的大致棒状。光射出部11的表面形成有光出射面12。光出射面12是光射出部11的沿着主扫描方向设置的细长的面，是向原稿P的读取行S射出线状的光的面。光出射面12在原稿P的读取行S处聚光，因此例如形成为朝读取行S的方向凸出的曲面。光散射面13是光射出部11的沿着主扫描方向设置的细长的面，是使光在导光体3的内部反射、散射的面。光散射面13与光出射面12相对地设置，例如形成有由丝网印刷等所造成的图案形状。另外，其他的面分别作为反射面而发挥作用。与读取对象的原稿的宽度相应地设定光射出部11和光出射面12的主扫描方向的尺寸。例如，在支承读取A4大小的原稿的情况下，将光出射面12的主扫描方向的尺寸设定为与A4大小的原稿的宽度相应的尺寸。并且，如图2所示，光射出部11被配置为光出射面12的长度方向与聚光体4的长度方向大致平行。

扭曲部15是将光源6发出的光导向光射出部11的部分。扭曲部15的端面是入射光源6发出的光的光入射面16。光入射面16与光源6的发光面82大致平行且稍微隔开间隔地相对，使得光源6发出的光高效地入射到导光体3。因此，扭曲部15与光射出部11的一端相连，并且弯折或弯曲成朝向安装在电路基板5上的光源6的发光面82。进一步地，扭曲部15也从光射出部11的一端以光入射面16与光源6的发光面82相对的方式向副扫描方向弯折或弯曲。因此，在副扫描方向上，光入射面16的最接近图像传感器7侧的端部的位置与光射出部11的最接近图像传感器7侧的端部的位置相比，位于更接近图像传感器7侧。同样地，在副扫描方向上，光入射面16的与图像传感器7相反一侧的端部的位置与光射出部11的与图像传感器7相反一侧的端部的位置相比，位于更接近图像传感器7侧。进而，换句话说，光入射面16在副扫描方向上的中心位置与光射出部11在副扫描方向上的中心位置在副扫描方向上相互错开。在此，光入射面16和光射出部11的“在副扫描方向上的中心位置”分别是指副扫描方向的两端之间的中心位置。具体地说，是指从法线方向(上方)观察到的平面视图(电路基板5的安装有光源6和图像传感器7的面的平面视图)中的轮廓线(外形线)中的在副扫描方向上相互最分离的位置(最大外形)之间的中心位置。此外，在光入射面16和光射出部11上有时存在局部或部分的凹凸，但此处所述的中心线Ce设为不存在这样的凹凸时的中心线。这样，扭曲部15向下方和副扫描方向弯折或弯曲。因此，在从副扫描方向观察导光体3的情况下和在从上方(或下方)观察导光体3的情况下，都能够观察到扭曲部15相对于光射出部11弯折或弯曲。以下将这样的形状称为扭曲形状。此外，优选的是考虑光源6的发光面82的形状、尺寸来设定光入射面16的形状、尺寸，使得来自光源的光能够高效地入射。根据导光体3的光射出部11与光源6的发光面82之间的位置关系，设定扭曲部15在副扫描方向上的弯折或弯曲的程度，使得光入射面16与光源6的发光面82相对而能够高效地入射光。例如，根据导光体3的光射出部11与光源6的发光面82在副扫描方向上的距离等，设定该弯折或弯曲的程度。

除此以外，在实施例1所涉及的图像传感器单元1中，从框架2突起设置有用于安装到图像读取装置10(后述)或图像形成装置50(后述)上的安装部、用于与图像读取装置10或图像形成装置50电连接的连接器等。此外，安装部、连接器的结构并没有特别限定。安装部只要是能够将实施例1所涉及的图像传感器单元1安装到图像读取装置10或图像形成装置50上的结构即可。另外，连接器只要是能够将实施例1所涉及的图像传感器单元1与图像读取装置10或图像形成装置50的规定的设备连接成能够接收发送电力、电信号的结构即可。

接着，参照图5和图6说明实施例1所涉及的图像传感器单元1的安装结构。图5是图1的V-V线截面图。图6是将光源6和导光体3的扭曲部15叠加到图5的截面图中进行表示的图。另外，图6的上段示出实施例1所涉及的图像传感器单元1。另外，在图6的下段，并列地示出导光体具有不是扭曲形状并从Z方向观察导光体没有弯折或弯曲的扭曲部的图像传感器单元201。

如图5和图6所示，导光体3被收容在导光体收容室27中，聚光体4被收容在聚光体收容室28中，电路基板5被收容在电路基板收容室29中。导光体收容室27和聚光体收容室28是朝上方开放的空间。并且，在副扫描方向上并排地形成导光体收容室27和聚光体收容室28。电路基板收容室29是朝下方开放的空间。导光体收容室27、聚光体收容室28以及电路基板收容室29相互大致平行。因此，导光体3的光射出部11、聚光体4、安装在电路基板5上的图像传感器7相互大致平行。另外，聚光体收容室28和电路基板收容室29以能够通过光的方式相连通。

导光体3的扭曲部15向副扫描方向弯折或弯曲(参照图2、图4、图6)。因此，在副扫描方向上，导光体3的光入射面16的中心比光射出部11的中心更接近图像传感器7。导光体3的扭曲部15从光射出部11朝下方弯折或弯曲，光入射面16朝向下方。并且，光源6被安装成与导光体3的光入射面16稍微隔开间隔地相对，使得光高效地入射到导光体3的光入射面16。因而，如图6的上段所示，与导光体3的扭曲部15没有向副扫描方向弯折或弯曲的结构(图6的下段)相比，能够在副扫描方向上与图像传感器7接近地安装光源6。因此，能够减小电路基板5的副扫描方向的尺寸。因而，能够实现电路基板5的小型化、轻量化和成本降低。并且，通过减小电路基板5的宽度方向的尺寸，能够实现实施例1所涉及的图像传感器单元1的宽度方向尺寸的小型化和轻量化。根据这样的结构，成功地减小了电路基板5的宽度W₁。具体地说，在本公司内进行比较，能够使约10mm的基板宽度变窄到6mm左右。顺便说下，使用了LED的平面外形是一边约为3.5mm的四边形并且由6个端子构成的市售品。

当然，还对电路基板上的布线图案、与它们相连接的芯片型电子部件的安装配置、与图像传感器IC 9的焊线连接进行研究、设计变更使得电路宽度能够变窄。进一步地，光源6的平面视图的外形是如图2、图5所示那样，不超出电路基板5的副扫描方向的宽度地安装配置而成的。这些设计变更全部能够支持现有的安装工序。另外，通过使导光体3的扭曲部15向副扫描方向弯折，能够在副扫描方向上使光源6接近图像传感器IC 9。因而，能够高效地使来自光源6的光入射到导光体3。

实施例1所涉及的图像传感器单元1的具体方式如下。图6的上段中的线O_L是在光射出部11的轮廓线(外形线)中离聚光体4最远的部分处的Z方向的切线。图6的下段中的线X_L是在导光体203的光射出部的轮廓线中离聚光体204最远的部分处的Z方向的切线。以下，为了说明的方便，将这些线O_L、X_L称为远方侧轮廓线。远方侧轮廓线O_L在从法线方向(上方)观察到的平面视图中表示光射出部11的离聚光体4最远的部分的位置。同样地，远方侧轮廓线X_L在从法线方向(上方)观察到的平面视图中表示导光体203的光射出部的离聚光体204最远的部分的位置。

如图6的上段所示，在实施例1所涉及的图像传感器单元1中，能够在副扫描方向上减小光源6与图像传感器7之间的距离，因此能够使电路基板5的副扫描方向的尺寸W₁比W₂小以符号A表示的尺寸。因此，电路基板5的副扫描方向的端面23、24中的位于导光体3的大致下方的端面23，位于在副扫描方向上比导光体3的光射出部11的远方侧轮廓线O_L更接近聚光体4的位置。另外，框架2的侧面的厚度T₁在导光体3的光射出部11中的与离聚光体4最远的部分(远方侧轮廓线O_L)对应的位置处最小。与此相对，在图6的下段的图像传感器单元201中，导光体203的扭曲部没有向副扫描方向弯折或弯曲。因此，在副扫描方向上，图像传感器207与光源206在副扫描方向上的距离大。这样，电路基板205的副扫描方向的尺寸W₂比W₁大。因而，从聚光体204观察，电路基板205的副扫描方向的端面中的接近导光体203的端面223，位于比导光体203的光射出部中的离聚光体204最远的部分(远方侧轮廓线X_L)更远的位置。因此，框架202的侧面的厚度T₂在与电路基板收容室209对应的位置处最小。从框架的机械强度的观点出发，如果将最小厚度作为重点来考虑框架的设计，将厚度T₁、T₂设定为相同的尺寸，则与图像传感器单元201相比，能够使实施例1所涉及的图像传感器单元1的副扫描方向的尺寸减小以符号B表示的尺寸。这样，通过使导光体3的扭曲部15还向副扫描方向弯折或弯曲，与使用不具有扭曲形状的导光体203的情况相比，能够减小框架2的副扫描方向的尺寸。

接着，参照图7详细说明导光体3、光源6以及电路基板5在副扫描方向上的位置关系。图7是表示实施例1所涉及的图像传感器单元1的结构的截面示意图，是将导光体3的光射出部11的截面和扭曲部15的截面叠加进行表示的图。此外，图7示出实施例1所涉及的图像传感器单元1被安装在图像读取装置10或图像形成装置50(后述)中的状态。因此，在图像传感器单元1的上方，存在用于支承原稿P的原稿支承体105。原稿支承体105例如是透明的玻璃板。光源6发出的光从光入射面16入射到导光体3的内部，在扭曲部15中反复进行反射而传输到光射出部11。传输到光射出部11的光在光射出部11内反射、散射，同时通过光射出部11的光学功能从光出射面12向原稿P的读取行S射出。图7中的箭头F示意性地示出来自光出射面12的主光束。如图7所示，来自光出射面12的主光束对原稿P的读取行S进行照明。聚光体4的光轴G在上方通过原稿P的读取行S，在下方通过图像传感器7。因而，在原稿P的读取行S处的反射光沿着该光轴G前进，通过聚光体4而成像于图像传感器7的表面。

图7中的线O_L是导光体3的远方侧轮廓线(参照图6的上段)。图7中的线O_R是在光射出部11的轮廓线中离聚光体4最近的部分处的Z方向的切线。为了说明的方便，将线O_R称为“接近侧轮廓线”。即，这些远方侧轮廓线O_L和接近侧轮廓线O_R表示在从法线方向(上方)观察电路基板5的上表面(安装有光源6和图像传感器7的面)所得到的平面视图中的导光体3的光射出部11的轮廓线(外形线)的副扫描方向的位置。并且，图7中的线C_G表示在从法线方向(上方)观察电路基板5的上表面所得到的平面视图中的远方侧轮廓线O_L与接近侧轮廓线O_R之间的中央位置。该线C_G是副扫描方向上的导光体3的光射出部11的中心线。另外，光源6的发光面82朝向上方，与导光体3的光入射面16稍微隔开间隔地相对。图7中的线C_e是光源6的发光面82的中心线，是光源6发出的光束的中心线(光轴)。此外，有时在导光体3的光射出部11中部分或局部地形成有凹凸。例如，有时在导光体3的光射出部11中形成有用于卡定框架的突起或凹陷。此处所述的远方侧轮廓线O_L、接近侧轮廓线O_R以及中心线C_G是忽略这样的部分或局部的凹凸的情况下(假设不存在的情况下)的线。

如图7所示，光源6的发光面82的中心线C_e在从法线方向(上方)观察电路基板5所得到的平面视图中，位于在副扫描方向上比导光体3的光射出部11的中心线C_G离图像传感器7近距离D的位置。即，光源6的发光面82的中心线C_e位于比任意位置处的导光体3的光射出部11的中心线C_G(其中，忽略部分或局部的凹凸的情况下的中心线)在副扫描方向上更接近图像传感器的位置。因此，电路基板5的安装有光源6的位置在副扫描方向上接近聚光体4的光轴G。因而，能够减小电路基板5的副扫描方向的尺寸W₁。其结果是，能够减小框架2、图像传感器单元1的副扫描方向的尺寸，并且能够实现小型化、轻量化和降低成本。

此外，电路基板5的副扫描方向的两个端面(长度方向的侧面)23、24中的接近导光体3的端面23位于在副扫描方向上比导光体3的远方侧轮廓线O_L更接近聚光体4的光轴G的位置。即，在从法线方向(上方)观察电路基板5的安装有光源6和图像传感器7的面所得到的平面视图中，电路基板5的接近导光体3的端面23比导光体3的光射出部11的离聚光体4远的一侧的轮廓线(外形线)更接近聚光体4的光轴G。因此，与电路基板5的副扫描方向的端面23位于比导光体3的远方侧轮廓线O_L离聚光体4更远的位置的结构(图6的下段)相比，能够减小框架2的副扫描方向的尺寸。即，为了减小框架2的副扫描方向的尺寸，必须减小电路基板5的副扫描方向的尺寸W₁。并且，为此，必须在副扫描方向上接近图像传感器7地安装光源6。在本发明的实施例1中，由于导光体3的扭曲部15向副扫描方向弯折或弯曲，因此在副扫描方向上导光体3的光入射面16接近图像传感器7。因此，能够使光源6接近图像传感器7(换句话说，聚光体4的光轴G)。因而，能够在副扫描方向上使电路基板5的副扫描方向的两个端面23、24中的远离聚光体4的端面23位于比导光体3的远方侧轮廓线O_L更接近聚光体4的位置。

图8示出与图2所示的结构相比使光源6的中心线C_e更接近图像传感器7一侧的结构。如图8所示，通过增大导光体3的扭曲部15的弯折或弯曲的程度，能够使光源6的中心线C_e更接近图像传感器7。具体地说，以下情况也在本发明的实施范围内，即将光源6配置在直到与图像传感器7的长度方向的延长线重叠为止的位置，或者配置在更接近电路基板的端面24的位置。并且，根据这样的结构，能够实现电路基板5的副扫描方向的尺寸进一步小型化、轻量化和降低成本。因而，能够实现实施例1所涉及的图像传感器单元1的进一步小型化、轻量化和降低成本。另外，无论光源6发出的光的中心与导光体3的光入射面16的中心在光轴上是否一致，都能够使图像传感器单元1小型化和轻量化，在这种情况也被涵盖在本发明的范围内。

实施例2

接着，参照图9和图10说明实施例2所涉及的图像传感器单元。此外，对与上述实施例1共通的结构附加相同的附图标记，并省略说明。

实施例2是能够防止或抑制导光体3的扭曲部15处的光泄漏的结构。图9是从实施例2所涉及的图像传感器单元1中提取出导光体3的扭曲部15及其附近部分进行表示的图，是从副扫描方向观察到的图。图10是示意性地表示实施例2所涉及的图像传感器单元1的结构的外观立体图。如图9和图10所示，导光体收容室27是朝上方开放的空间，其内部收容有导光体3。并且，如图9所示，光源6发出的光从扭曲部15的朝向下方的端面即光入射面16入射到导光体3的内部。入射到导光体3的内部的光朝向扭曲部15的外侧面17(弯折或弯曲的半径方向外侧的面)。并且，入射到导光体3的内部的光中的以比全反射角小的入射角到达外侧面17的光在外侧面17上不发生全反射，而泄漏到导光体3的外部。因此，扭曲部15的尺寸和形状被设定为使尽量多的光在扭曲部15的外侧面17上发生全反射。

另外，如图9所示，扭曲部15的外侧面17整体形成为平滑连续的曲面。此外，从光入射面16连接于光射出部11的所有面形成为平滑连续的曲面。扭曲部15在上下方向和副扫描方向上弯折或弯曲。因此，在上下方向和副扫描方向的平面(Y-Z平面)截取扭曲部15的情况下的外侧面17的轮廓(对于上下方向的弯折或弯曲，为半径方向外侧的面的轮廓)为连续的曲线。同样地，在主扫描方向和副扫描方向的平面(X-Y平面)截取扭曲部15的情况下的外侧面17的轮廓(对于副扫描方向的弯折或弯曲，为半径方向外侧的面的轮廓)也为连续的曲线。

另外，如图9所示，例如来自光源6的中心部的光(在图9中用虚线表示)大多在扭曲部15的外侧面17上发生全反射而传输到光射出部11。其中，例如，如图9的用实线箭头表示那样的来自光源6的外围部分的光在扭曲部15前进而到达外侧面17，但由于向外侧面17的入射角小，因此不发生全反射，一部分成为泄漏光N而泄漏到导光体3的外部。这样的泄漏光N有可能产生如下的(1)~(3)这样的问题。(1)导光的效率降低。(2)泄漏光N到达原稿P的读取行S，原稿P的读取行S的照度均匀性被破坏。(3)泄漏光N作为漫射光而在框架2的内部的非预定路径上前进，到达图像传感器7的受光部，从而使图像传感器单元1的性能降低。为了应对它们，关于对从光源6、扭曲部15泄漏到周围的泄漏光进行遮光，下方的底面用电路基板5进行遮光，在X-Y方向以框架2的导光体收容室27、电路基板收容室29的构造来应对。进而，如图9、图10所示，在导光体收容室27中，在相当于导光体3的光射出部11与扭曲部15的边界的位置处与框架2一体地形成有边界壁38，在电路基板收容室29中，在相当于光源6与图像传感器7之间的位置处与框架2一体地形成有边界壁37。该边界壁38形成为不妨碍从上方安装导光体3的操作，另外与安装后的导光体3的轮廓之间的间隙极小。在安装到电路基板5上的光源6的上方的电路基板收容室29与收容有扭曲部的导光体收容室27之间设置有基于框架2的室间壁36。在该室间壁36设置有从上方插通扭曲部15的光入射面16的一部分而能够入射光源6的光的开口。根据这样的框架构造，抑制了光源6的发光直接到达导光体收容室27。即使这样应对，收容有扭曲部15的导光体收容室27的上方被开口，一部分泄漏光N也能够从该开口射出到框架2的外面。此外，为了减少图9中的泄漏光N，优选扭曲部15中的弯曲的外侧的外侧面17是连续的曲面。例如，在由多个平面形成该扭曲部15的情况下，在两个平面交叉的部分，泄漏光N的光束分布不均匀，存在泄漏光比通过连续的曲面形成的情况多的情况。从该观点出发，将扭曲部15的弯曲的内侧面也尽量形成为连续的曲面当然是优选的。因而，在副扫描方向上截取到的扭曲部15的截面的轮廓也为连续的曲线同样对减少泄漏光N有效。

进一步地，如图9和图10所示，在实施例2所涉及的图像传感器单元1中，设置有遮光构件33使得塞住收容有导光体3的扭曲部15的导光体收容室27的上部。遮光构件33阻断来自扭曲部15的泄漏光N。遮光构件33是板状或片状的构件。例如，关于遮光构件33，能够应用被染色为黑色并成形为板状或片状的PET树脂等。具体地说，如图10所示，导光体3以被从上方按压的方式被收容在导光体收容室27中。并且，被收容在导光体收容室27中的导光体3由于导光体压钩39的弹性而被固定在框架2上。进一步地，将遮光构件33安装在框架2上，使得从该扭曲部15的上方塞住导光体收容室27的上侧开口。这样，实施例2所涉及的图像传感器单元1的框架2具有导光体收容室27和遮光构件，该导光体收容室27是朝上方开放的空间并收容有导光体3，该遮光构件塞住被收容在导光体收容室27中的扭曲部15的上部。根据这样的结构，来自光源6、导光体3的扭曲部15的泄漏光在下方被电路基板5遮光，在X-Y方向上被框架2或边界壁38遮光。并且，如图10所示，朝向上方的泄漏光N被遮光构件33遮光。遮光构件33是如上述那样板状或片状的构件时，容易制造、安装。因此，不会对实施例2所涉及的图像传感器单元1的小型化造成障碍，能够防止或抑制光的泄漏。并且，例如与利用以由白色材料构成的反射构件覆盖扭曲部15全体那样的构造物来应对泄漏光N的情况相比，该结构能够更有效地实现小型化和轻量化。

在此，参照图11说明实施例2的另一方式。实施例2的另一方式是能够防止或抑制来自光源6的光泄漏并且能够简单地进行导光体3的定位的结构。图11是从实施例2的另一方式所涉及的图像传感器单元1中提取出导光体3的扭曲部15及其附近部分进行表示的图，是从副扫描方向观察到的图。此外，对与上述实施例2共通的结构附加相同的附图标记，并省略说明。

在电路基板收容室29中，在相当于光源6与图像传感器7之间的位置处与框架2一体地形成有边界壁41。边界壁41是从室间壁36向电路基板5(下方)突出的部分。并且，边界壁41的前端(在图11中是下端)与电路基板5的表面接触。因此，来自光源6的泄漏光被边界壁41阻断，能够防止该泄漏光入射到图像传感器7。此外，边界壁41只要是将电路基板收容室29区隔为图像传感器7所位于的部分、光源6所位于的部分的结构即可。根据这样的结构，能够防止来自光源6的泄漏光入射到图像传感器7，因此能够实现读取精度提高。进一步地，在室间壁36上，与框架2一体地形成有向导光体3(上方)突出的支承突起40。具体地说，如图11所示，支承突起40以抵接于导光体3的光射出部11与扭曲部15的边界部、或该边界部的光射出部侧的与室间壁36相对的一侧的方式进行支承。根据这样的结构，在将导光体3安装到框架2的导光体收容室27中的工序中，仅使导光体3从导光体收容室27的上方插入并与支承突起40抵接，就能够相对于框架2对导光体3进行Z方向位置的定位。

在此，说明遮光构件33的效果。图12是表示设置有遮光构件33的实施例和没有设置遮光构件的比较例的亮度的图表。横轴表示图像传感器7的位置，“0mm”的位置表示与光源6和导光体3的扭曲部15接近的一侧的端部的位置。另外，纵轴是实施例和比较例中的图像传感器7的输出，表示用实施例中的图像传感器7的输出最大值进行标准化所得到的值。在实施例中，在导光体3的扭曲部15，用遮光构件33覆盖从光源6侧的端部起5mm以上的范围。

如图12所示，在比较例中，在光源6的一侧的端部处输出值最大，随着从该端部远离，输出值下降。可以认为这是因为在没有设置遮光构件的比较例中，在光源6的一侧的端部附近由于泄漏光而输出值变大。

与此相对，在实施例中，如果与比较例进行比较，则输出的最大值大幅降低。这样，在实施例中，通过遮光构件33来防止或抑制泄漏光入射到图像传感器7。另外，在光源6的一侧的端部输出值小，在远离该端部的位置处输出值变得最大。可以认为这是因为通过遮光构件33防止或抑制了在光源6的一侧的端部及其近旁泄漏光入射到图像传感器7的情况。

如上所述，能够确认出能够通过遮光构件33防止或抑制泄漏光入射到图像传感器7。

实施例3

接着，参照图13说明本发明的实施方式所涉及的图像读取装置10。关于本发明的实施方式所涉及的图像读取装置10，能应用实施例1、实施例2所涉及的图像传感器单元1。图13是本发明的实施方式所涉及的图像读取装置10的外观立体图。如图13所示，本发明的实施方式所涉及的图像读取装置10是平板扫描仪，组装有上述实施例1和实施例2所涉及的图像传感器单元1。本发明的实施方式所涉及的图像读取装置10具有壳体102、单元台100、单元台驱动机构。单元台100是能够安装实施例1、实施例2所涉及的图像传感器单元1的构件。单元台驱动机构是用于使安装有实施例1、实施例2所涉及的图像传感器单元1的单元台100在副扫描方向上移动的机构。例如，单元台驱动机构包括驱动电动机103、将驱动电动机103的动力传导到单元台100的线缆104以及引导单元台100的引导轴107。此外，单元台100和单元台驱动机构的结构并没有特别限定，能够应用现有公知的结构。另外，在壳体102的上表面设置有原稿支承体105。关于原稿支承体105，例如能够应用透明的玻璃板。进一步地，在壳体102的副扫描方向的端部，通过铰链等可开闭地安装有压板106。压板106具有按压承载在原稿支承体105的上面的原稿P的功能。

本发明的实施方式所涉及的图像读取装置10的动作和使用方法如下。将原稿P朝下载置在原稿支承体105的上面，闭合压板106。并且，通过使驱动电动机103进行驱动来使线缆104动作，从而使实施例1、实施例2所涉及的图像传感器单元1在副扫描方向上移动。这时，单元台100被引导轴107所引导。由此，实施例1、实施例2所涉及的图像传感器单元1相对于原稿P在副扫描方向上相对移动。并且，一边使实施例1、实施例2所涉及的图像传感器单元1移动，一边按每个读取行S读取原稿P的图像。图像传感器单元1读取到的图像在信号处理部109中根据需要进行图像处理后，被存储为图像数据。由此，原稿P的读取结束。

本发明的实施方式所涉及的图像读取装置10能够应用实施例1、实施例2所涉及的图像传感器单元1，因此能够实现小型化、轻量化和降低成本。特别是，能够实现用于驱动实施例1、实施例2所涉及的图像传感器单元1的机构(例如单元台100、单元台驱动机构)的小型化、轻量化。

此外，关于本发明的实施方式所涉及的图像读取装置10，省略了说明的部分能够应用与现有公知的图像读取装置相同的结构。

实施例4

接着，参照图14和图15说明本发明的实施方式所涉及的图像形成装置50。本发明的实施方式所涉及的图像形成装置50能够应用实施例1、实施例2所涉及的图像传感器单元1。图14是本发明的实施方式所涉及的图像形成装置50的外观立体图。图15是提取出设置在本发明的实施方式所涉及的图像形成装置50的壳体的内部的图像形成部51进行表示的立体图。如图14和图15所示，图像形成装置50是平板扫描仪和喷墨打印机的多功能机，具有读取图像的图像读取部59以及形成图像的图像形成部51。并且，将上述实施例1和实施例2所涉及的图像传感器单元1组装到图像形成装置50的图像读取部59中。此外，图像形成装置50的图像读取部59能够应用与上述图像读取装置10共通的结构。因而，对与图像读取装置10共通的结构附加相同的附图标记来进行表示，并省略说明。

如图14所示，在图像形成装置50中设置有操作部501。在操作部501中设置有显示操作菜单、各种消息等的显示部502，和用于对图像形成装置50进行操作的各种操作按键503。

另外，如图15所示，在图像形成装置50的壳体504的内部设置有图像形成部51。图像形成部51具有输送辊52、引导轴53、喷墨盒54、电动机55以及一对同步带轮56。输送辊52通过驱动源的驱动力而旋转，在副扫描方向上输送作为记录介质的印刷用纸R。引导轴53是棒状的构件，被固定在图像形成装置50的壳体上使得其轴线与印刷用纸R的主扫描方向平行。喷墨盒54通过在引导轴53上滑动，能够在印刷用纸R的主扫描方向上做往复移动。喷墨盒54例如由具备青色C、洋红色M、黄色Y、黑色K的墨水的墨水罐541(541C、541M、541Y、541K)，以及分别设置在墨水罐541上的喷头542(542C、542M、542Y、542K)构成。一对同步带轮56中的一个同步带轮被安装在电动机55的旋转轴上。并且，一对同步带轮56被设置于在印刷用纸R的主扫描方向上相互分离的位置。同步带57平行卷绕在一对同步带轮56上，在规定的位置与喷墨盒54连接。

图像形成装置50的图像读取部59将图像传感器单元1读取到的图像转换为电信号。并且，图像形成装置50的图像形成部51根据由图像读取部59的图像传感器单元1转换所得的电信号，驱动输送辊52、电动机55、喷墨盒54，在印刷用纸R上形成图像。除此以外，图像形成装置50的图像形成部51能够根据从外部输入的电信号形成图像。此外，图像形成装置50中的图像形成部51的结构和动作能够应用与现有公知的各种打印机相同的结构。因而，省略详细的说明。

本发明的实施方式所涉及的图像形成装置50的图像读取部59能够应用实施例1、实施例2所涉及的图像传感器单元1。因此，能够实现小型化、轻量化和降低成本。特别能够实现用于驱动实施例1、实施例2所涉及的图像传感器单元1的机构(例如单元台、单元台驱动机构)的小型化、轻量化。

以上，详细说明了本发明的实施方式，但上述实施方式只不过表示了实施本发明时的具体例子。本发明的技术范围并不限于上述实施方式。本发明在不脱离其宗旨的范围内，能够进行各种变更。

例如，本发明所涉及的图像读取装置并不限于上述实施方式所记载的结构的图像扫描仪。另外，图像形成装置也并不限于喷墨方式，还可以是电子照相方式、热转印方式、点阵方式等任意的方式，并不限于上述实施方式所记载的多功能机。应用本发明所涉及的图像传感器单元的复印机、传真机也包含在本发明的图像读取装置中。

另外，在上述实施例1和实施例2中，作为光源6，示出了应用表面安装型LED的结构，但光源6的结构并不限于这样的结构。总之，光源6只要是以下的结构即可，即能够安装在电路基板5上，并且在安装到电路基板5的状态下能够向与电路基板5的面方向垂直的方向(上方)照射光。因而，例如也能够应用有机EL、激光光源等作为光源6。进一步地，在上述实施例1和实施例2中，说明了将光源6设置在导光体3的长边的一端侧的结构，但本发明也能够应用将光源6分别设置在该导光体3的长边的两端的结构。

另外，将由光源6和导光体3构成的照明装置用作对原稿P的反射用光源，但也可以用作透射用光源。

本发明能够有效地在图像传感器单元以及应用该图像传感器单元的图像读取装置、图像形成装置(例如图像扫描仪、传真机、复印机、多功能机等)中利用。

Claims (7)

1.一种图像传感器单元，读取被照明体，其特征在于，具备：

光源，其具有发出光的发光面；

导光体，其具有在主扫描方向上长的大致棒状的光射出部，该光射出部向上述被照明体射出来自上述光源的光；

图像传感器，其接收来自上述被照明体的光并将该光转换为电信号；

聚光体，其使来自上述被照明体的光成像于上述图像传感器；

电路基板，其在主扫描方向上长，安装有上述光源和上述图像传感器；以及

框架，其收容上述导光体、上述聚光体和上述电路基板，

其中，在从法线方向观察上述电路基板的安装有上述光源和上述图像传感器的面所得到的平面视图中，上述光源的发光面的中心比上述导光体的上述光射出部的中心线更接近上述图像传感器。

2.根据权利要求1所述的图像传感器单元，其特征在于，

上述光源是表面安装型LED。

3.根据权利要求1所述的图像传感器单元，其特征在于，

在从法线方向观察上述电路基板的安装有上述光源和上述图像传感器的面所得到的平面视图中，上述电路基板的端面中的接近上述导光体的端面比上述导光体的上述光射出部的远离上述聚光体的一侧的外形线更接近上述聚光体的光轴。

4.根据权利要求1所述的图像传感器单元，其特征在于，

在上述导光体上形成与上述光射出部的长度方向的一端相连并向上述光源的发光面弯曲的扭曲部，并且上述扭曲部的位于弯曲方向的外侧的外侧面形成为连续的曲面。

5.根据权利要求4所述的图像传感器单元，其特征在于，

上述扭曲部的沿副扫描方向截取到的截面的轮廓以连续的曲线形成。

6.一种图像读取装置，能够读取被照明体，其特征在于，

具备根据权利要求1~5中的任意一项所述的图像传感器单元，

其中，上述图像读取装置一边使上述图像传感器单元与上述被照明体相对移动，一边读取上述被照明体的图像。

7.一种图像形成装置，其特征在于，具备：

图像读取部，其具有根据权利要求1~5中的任意一项所述的图像传感器单元；以及

图像形成部，其在记录介质上形成图像。

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