CN105144677A - 图像传感器 - Google Patents

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Abstract

图像传感器(100)包括：透镜体(4)，该透镜体(4)对透过读取对象或由读取对象反射并透过第一透明板(2)的光进行聚焦；传感器(6)，该传感器(6)沿X方向进行设置，并接收由透镜体(4)聚焦后的光；第一壳体(1)，第一壳体(1)固定有第一透明板(2)，该第一壳体(1)收纳或保持透镜体(4)和传感器(6)；以及支架(11)，该支架(11)设于第一壳体(1)的X方向端部，并对第一壳体(1)收纳或保持的透镜体(4)进行密封。

Description

图像传感器
技术领域
本发明涉及用于复合机、纸币读取装置等的图像传感器。
背景技术
图像传感器将从组装于壳体内的光源发出照射光照射于读取对象，由读取对象反射的光经由透镜等成像光学系统在光电转换元件上成像，从而获取图像信息(例如，参照对比文献1)。
专利文献1所记载的图像传感器包括：保持透镜和传感器基板的第一壳体；以及保持光源基板和玻璃的第二壳体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2006-237977号公报
专利文献2：日本专利特开2008-140632号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在专利文献1所记载的图像传感器中，由第二壳体将成像光学系统密封，而并非用第一壳体的单体来密封。因此，成像光学系统有可能被污染。
本发明是为了消除上述技术问题而完成的，本发明得到一种能抑制成像光学系统的污染的图像传感器。
解决技术问题所采用的技术手段
本发明所涉及的图像传感器包括成像光学系统、受光部、第一壳体和支架。成像光学系统对透过被照射体或由被照射体反射从而透过第一顶板部的光进行聚焦。受光部沿主扫描方向进行设置，并接收由成像光学系统聚焦后的光。第一壳体固定有第一顶板部，并收纳或保持成像光学系统和受光部。支架设于第一壳体的主扫描方向端部，对第一壳体收纳或保持的成像光学系统进行密封。
发明效果
根据本发明，由第一壳体来密封成像光学系统，因此得到能抑制成像光学系统的污染的图像传感器。
附图说明
图1是本发明的实施方式1所涉及的图像传感器的分解图。
图2是实施方式1所涉及的图像传感器的外观图。
图3是从主扫描方向观察实施方式1所涉及的图像传感器而得到的侧视图。
图4是实施方式1所涉及的图像传感器的副扫描方向剖视图。
图5是图4的基板保持板的放大图。
图6是表示实施方式1所涉及的图像传感器的光路例的图。
图7是本发明的实施方式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是从副扫描方向观察实施方式2所涉及的图像传感器而得到的侧视图。
图10是从主扫描方向观察实施方式2所涉及的图像传感器而得到的侧视图。
图11是将实施方式2所涉及的图像传感器的密封板去除后从主扫描方向观察图像传感器而得到的侧视图。
图12是将实施方式2所涉及的图像传感器的支架去除后从主扫描方向观察图像传感器而得到的侧视图。
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。
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。
图15是表示实施方式2所涉及的图像传感器的光路例的图。
具体实施方式
实施方式1
在本发明的实施方式1中，对图像传感器的结构和图像传感器的制造方法进行说明。在本申请的说明书中所谓读取对象是指，接受从光源发出的照射光从而在图像传感器中可作为图像来读取的被照射体。在本申请的说明书中所谓读取对象的传送除了包含对读取对象本身进行传送的情况以外，还包含图像传感器本身相对于读取对象在副扫描方向上移动的情况。
下面，利用图1～图5，对实施方式1进行说明。在实施方式1中，如下那样对正交坐标系XYZ进行定义。将图像传感器100的主扫描方向设为X轴、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。读取对象配置于图像传感器100的Z轴方向。从图像传感器100到读取对象的方向设为Z轴的正向。下面，将主扫描方向称作X方向、副扫描方向称作Y方向。Z方向是焦点深度的方向。另外，将图像传感器100的读取对象一侧称作+Z侧，其相反侧称作-Z侧。同样地，将主扫描方向的一侧称作+X侧，另一侧称作-X侧。此外，将副扫描方向的一侧称作+Y侧，另一侧称作-Y侧。而且，在实施方式1中，图像传感器100的读取宽度是指图像传感器100能读取的直线的长度。更详细而言，读取宽度是指沿着主扫描方向的直线的长度。图中，相同的符号表示相同或者相当的部分。
图1是实施方式1所涉及的图像传感器的分解图。图2是实施方式1所涉及的图像传感器的外观图。图3是从主扫描方向观察实施方式1所涉及的图像传感器而得到的侧视图。图4是实施方式1所涉及的图像传感器的副扫描方向剖视图。副扫描方向剖面是与主扫描方向正交的面。即，副扫描方向剖面是YZ面剖面。图5是图4的基板保持板的放大图。
图像传感器100包括：第一壳体1、第一透明板2、透镜体(成像光学系统)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和支架11。
第一壳体1是利用金属、树脂等成型性良好的材料并通过挤压成型、注射成型或切削加工等来制造出的框体。在第一壳体1的+Z侧的面形成有开口1f。在开口1f的边缘部分形成有支承第一透明板2的台阶部分1g。台阶部分1g的台阶至少沿着X方向形成为阶梯状。开口1f是光通过的光路。因此，开口1f形成为X方向的长度大于读取宽度，且Y方向的长度大于透镜体4的Y方向的长度。此外，在第一壳体1中形成有沿X方向延伸的孔。孔的Y方向和Z方向的长度大于透镜体4和透镜支承板5的各自的Y方向和Z方向的长度。
第一壳体1的YZ面剖面形成为凸型形状。第一壳体1具有平面部1h和突出部1i。突出部1i形成有收纳透镜体4的透镜体收纳部1e。突出部1i的前端对第一透明板2进行支承。
在第一壳体1的-Z侧的表面形成有用于保持传感器驱动基板8和基板保持板9的保持槽。保持槽沿X方向形成为直线状。保持槽在偏离Y方向的位置形成。此外，第一壳体1的-Z侧的表面形成有在Z方向上较深的槽。该槽的Y方向和Z方向的长度形成得比安装元器件要大，从而使得第一壳体1与传感器基板7上的安装元器件不发生干涉。
在第一壳体1的+X侧及-X侧的表面形成有支架安装孔1a。在第一壳体1的+Y侧及-Y侧的表面形成有罩子安装孔1b。在光源安装基准面1d形成有光源安装孔1c。
在第一壳体1的光源安装基准面1d与配置有第一透明板2的面之间形成有相对于XZ平面倾斜的面1j。因此，突出部1i形成为YZ面剖面朝着+Z侧变细。
第一透明板2例如由玻璃、树脂来形成。第一透明板2作为覆盖开口1f的罩子来发挥功能。为了抑制由读取对象反射后的光的衰减，第一透明板2由透明材料来构成。读取对象相对于第一透明板2配置在朝+Z侧偏离的位置。光透过第一透明板2并入射于透镜体4。
此外，第一透明板2可由UV阻断玻璃或IR阻断玻璃来构成。由此，第一透明板2能持有将紫外光或红外光阻断的光学波长选择功能。
密封件3由两面成为粘接面的片状材料来构成。密封件3形成为长度小于台阶部分1g的X方向和Y方向的长度。在密封件3的中央部形成有开口部从而不会将透过第一透明板2的光阻断。
透镜体4是聚焦光并成像的光学构件(例如棒状透镜阵列、显微透镜阵列等透镜阵列)或复合光学构件来得到的构件(例如为将反射镜组和透镜组合得到的成像光学系统)。传感器6是由接收通过透镜体4的光的传感器IC(受光元件)构成的传感器阵列。
在实施方式1中，以透镜体4为棒状透镜阵列来进行说明。棒状透镜阵列通过在X方向上排列多个形成正立等倍图像的棒状阵列从而由框体等来形成。在实施方式1中，出于简化目的，将透镜体4仅仅图示为X方向上细长的箱状的外形。
透镜支承板5是沿X方向延伸的板材，对透镜体4起到增强作用。
传感器基板7是安装传感器6的板材，使得传感器6在X方向上对应于读取宽度的长度。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利用引线接合法等与传感器驱动基板8电连接。传感器6接收由透镜体4聚焦后的光并进行光电转换。传感器6与传感器驱动基板8电连接，从而由传感器驱动基板8来驱动传感器6。传感器6将转换成电信号的光输出至传感器驱动基板8。
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具有用来固定于第一壳体1的嵌合孔8b。传感器驱动基板8具有用来驱动传感器6的电路以及用来与该电路相连接的衬垫等。
基板保持板9是沿X方向和Y方向延伸的板材。从+Z方向来观察时，基板保持板9具有壳体安装面9a、传感器基板安装基准面9b、增强结构9d、嵌合孔9e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朝+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。增强结构9d在基板保持板9的-Z侧突出。增强结构9d沿X方向延伸。传感器6配置于增强结构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相平行。传感器基板安装基准面9b垂直于主体面9g。嵌合孔9e是用来将基板保持板9固定于第一壳体1的孔。嵌合孔9e设于壳体安装面9a上。嵌合孔9f是用来将基板保持板9和传感器驱动基板8固定于第一壳体1的孔。嵌合孔9f设于主体面9g上。
此外，增强结构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1时，能抑制基板保持板9中产生的扭曲、变形。此外，能抑制基板保持板9中产生的X方向的弯曲。由此，能确保传感器6和第一壳体1的相对较高的位置精度。
信号处理基板10是电路基板。具有能与传感器驱动基板8进行连接的连接器10a、光源驱动用连接器10b、连接器10c及嵌合孔10d、10e。连接器10a是用来与传感器驱动基板8进行连接的连接器。省略连接器10c的图示。连接器10c是用来与外部设备进行连接的连接器。信号处理基板10具有用来固定至第一壳体1的嵌合孔10e。此外，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(ApplicationSpecificIntegratedCircuit：专用集成电路)。可根据需要对信号处理基板10和传感器驱动基板8进行一体化。
支架11是具有平行于YZ平面的面、和平行于XZ平面的面的大致L字形的构件。支架11以由金属板等构成的板材来形成。支架11在平行于YZ平面的面上具有壳体嵌合孔11a和密封板嵌合孔11b。支架11的平行于YZ平面的面形成为其面积与第一壳体1的+X侧和-X侧的开口相比，大致相同或更大。因此，将支架11的平行于YZ平面的面与第一壳体1进行组装时能将第一壳体1的+X侧和-X侧的开口堵住。支架11具有大致L字形的基本结构，根据所需的强度，可设置成例如箱型等增强结构。
密封板12是具有平行于YZ平面的面的板材。密封板12由金属板等构成。密封板12具有嵌合孔12a，作为用来固定于支架11的孔。
罩子13是在+Z侧具有开口的箱体。罩子13由金属板、成型品等形成。罩子13具有嵌合孔13a。
螺钉14或垫片螺钉(spacerscrew)31在实施方式1中用作为紧固构件。即，螺钉14或垫片螺钉31将透镜支承板5、传感器驱动基板8、基板保持板9、信号处理基板10、罩子13和支架11紧固到第一壳体1。此外，螺钉14或垫片螺钉31将支架11与密封板12紧固。当然，对于螺钉14或垫片螺钉31，应根据适合于各紧固点所需的强度，来优化紧固强度和数目。
接着，对实施方式1所涉及的图像传感器100的制造方法进行说明。
利用密封件3将第一透明板2固定于开口1f。
利用粘接剂、双面胶等将透镜支承板5和透镜体4粘接。另外，透镜支承板5和透镜体4可均不是单数，可以是将多个构件结合的结构。对透镜体4进行支承的透镜支承板5插入并保持于第一壳体1。由此，将透镜体4的焦点配置为与读取对象进行传送的面相一致。
将传感器基板7和传感器驱动基板8安装于基板保持板9。由此，基板保持板9将传感器基板7和传感器驱动基板8保持于+Z侧。传感器基板7利用粘接剂、胶带等粘接于基板保持板9。将传感器基板7粘接于基板保持板9时，通过将传感器基板7的+Y侧的面与传感器基板安装基准面9b相抵接来确保传感器基板7与基板保持板9在Y方向和Z方向上的相对位置精度。传感器6安装于传感器基板7上。传感器驱动基板8与基板保持板9的主体面9g相抵接，从而将传感器驱动基板8配置为与传感器基板7相平行。进一步，对于传感器驱动基板8，将嵌合孔9f和嵌合孔8b配置成在Z方向重合后，利用粘接剂、胶带等进行粘接。
传感器驱动基板8利用插入于嵌合孔8b和嵌合孔9f的衬垫螺钉31来保持于第一壳体1。因此，即便连接器8a连接至光源驱动用连接器10b或从光源驱动用连接器10b脱离的情况下，也无需改变传感器驱动基板8与第一壳体1之间的组装状态。因此，传感器驱动基板8与第一壳体1之间的组装状态稳定。基板保持板9利用插入于嵌合孔9e和嵌合孔9f的衬垫螺钉31来固定于第一壳体1。
嵌合孔9e在传感器6的+Y侧形成。嵌合孔9f在传感器6的-Y侧形成。传感器6在Y方向上配置于嵌合孔9e与嵌合孔9f的中间。基板保持板9受到插入于嵌合孔9e的衬垫螺钉31的张力。基板保持板9受到插入于嵌合孔9f的衬垫螺钉31的张力。由此，将基板保持板9朝向+Z侧来进行保持。因此，通过基板保持板9将传感器6朝向+Z侧来进行保持。即便利用衬垫螺钉31将传感器基板7和基板保持板9固定于第一壳体1，传感器6也不易受到衬垫螺钉31紧固时的张力的影响。因此，传感器6不会受到紧固时的张力引起的特性变动。由此，能稳定地保持传感器6。另外，将传感器基板7和基板保持板9固定于第一壳体1的方法不限于衬垫螺钉31，可以是利用铆钉的嵌合、粘接等。
通过将连接器10a与连接器8a相嵌合，信号处理基板10与传感器驱动基板8电连接。嵌合孔10d与嵌合孔9e在Z方向上重合。对插入于嵌合孔9e的衬垫螺钉31的螺钉孔和嵌合孔10d插入螺钉14，能将基板保持板9与信号处理基板10进行紧固。而且，嵌合孔10e与嵌合孔9f在Z方向上重合。通过对插入于嵌合孔9f的衬垫螺钉31的螺钉孔和嵌合孔10e插入螺钉14，能牢固地将基板保持板9与信号处理基板10进行紧固。由此，将信号处理基板10间接地固定于第一壳体1。另外，毋庸置疑，在将信号处理基板10与传感器驱动基板8形成为一体的情况下，也通过将传感器驱动基板8固定于第一壳体1，从而将信号处理基板10固定于第一壳体1。
通过将螺钉14插入于壳体嵌合孔11a和第一壳体1的支架安装孔1a，从而将支架11固定于第一壳体1。
通过将螺钉14插入于嵌合孔12a和支架11的密封嵌合孔11b，从而将密封板12固定于支架11。
通过将螺钉14插入于嵌合孔13a和第一壳体1的罩子安装孔1b，从而将罩子13固定于第一壳体1。
接着，对实施方式1中的图像信息流进行说明。图6是表示实施方式1所涉及的图像传感器的光路例的图。光源20配置为隔着读取对象30与图像传感器100相对。来自光源20的光透过读取对象30，然后入射至图像传感器100。入射至图像传感器100的光透过第一透明板2后经由透镜体4在传感器6上成像。由此，读取对象30的图像信息作为光在传感器6上成像。经过光电转换后的光从传感器6经由传感器驱动基板8到达信号处理基板10，经由连接器10c输出至图像传感器100的外部设备。由此，读取对象30的图像信息作为电信号输出至图像传感器100的外部设备。另外，相对于读取对象30，光源20与图像传感器100配置于相同侧的情况下，从光源20照射出的光被读取对象30反射并入射到图像传感器100，除这一点不同以外，入射到图像传感器100后的动作均相同。
接着，对实施方式1的效果进行说明。基板保持板9受到插入于嵌合孔9e的衬垫螺钉31的张力。基板保持板9受到插入于嵌合孔9f的衬垫螺钉31的张力。由此，将基板保持板9朝向+Z侧来进行保持。因此，通过基板保持板9将传感器基板7和传感器6朝向+Z侧来进行保持。即便利用衬垫螺钉31将传感器基板7和基板保持板9固定于第一壳体1，传感器6也不易受到衬垫螺钉31紧固时的张力的影响。传感器基板7的+Y侧的面与传感器基板安装基准面9b相抵接。将衬垫螺钉31插入于嵌合孔9e和嵌合孔9f。由此，确保了传感器基板7和基板保持板9在Y方向和Z方向上的相对较高的位置精度。其结果是，在Y方向和Z方向上高精度地对传感器基板7和传感器6进行定位的状态下，将传感器基板7和传感器6保持于第一壳体1和基板保持板9。传感器驱动基板8利用插入于嵌合孔8b和嵌合孔9f的衬垫螺钉31来保持于第一壳体1。因此，即便连接器8a连接至光源驱动用连接器10b或从光源驱动用连接器10b脱离的情况下，也无需改变传感器驱动基板8与第一壳体1之间的组装状态。由此，传感器驱动基板8与第一壳体1之间的组装状态稳定。此外，利用衬垫螺钉31将信号处理基板10紧固于基板保持板9时，信号处理基板10相比基板保持板9朝+Y侧延伸得更长。由此，成为在信号处理基板10的+Y侧、在表面和背面能安装包含连接器10a在内的电元器件的结构。
此外，增强结构9d在基板保持板9的-Z侧突出。由此，基板保持板9不但紧凑而且能得到在Z方向高精度地保持传感器6的充分的刚性。
接着，对实施方式1的图像传感器100的防尘效果进行说明。开口1f由第一透明板2来密封。第一壳体1的-Z侧的开口由传感器驱动基板8和基板保持板9来密封。第一壳体1的X方向的孔由支架11和密封板12来密封。即，第一壳体1所形成的所有开口均有密封结构，因此，能对第一壳体1的内部的透镜体4和传感器6确保较高的防尘效果。
将光源20与设有光源安装孔1c的光源安装基准面1d和平面部1h的+Z侧的面相抵接，来进行放置。面1j相对于XZ平面发生倾斜。因此，突出部1i形成为YZ面剖面朝着+Z侧变细。由此，能将从光源20照射至读取对象30的光的入射角度增大，因此，能更加自由地配置光源20。例如，在需要直接光照明的情况下，使光源20靠近第一壳体1，从而能减小入射角度。相反，在需要散射光照明的情况下，使光源20远离第一壳体1，从而能增大入射角度。此外，在需要光源20的照度更大的情况下，能使光源20接近读取对象30。此外，利用将点光源进行阵列配置来得到的光源时，若发生脉动(偏差)，则能使光源20从读取对象30远离。
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和图像传感器的制造方法进行说明。
下面，利用图7～图14，对实施方式2进行说明。在实施方式2中，如下那样对正交坐标系XYZ进行定义。将图像传感器200的主扫描方向设为X轴、副扫描方向设为Y轴。与X轴和Y轴正交的方向设为Z轴。读取对象配置于图像传感器200的Z轴方向。将从图像传感器200到读取对象的方向设为Z轴的正向。下面，将主扫描方向称作X方向、副扫描方向称作Y方向。Z方向是焦点深度的方向。另外，将图像传感器200的读取对象一侧称作+Z侧，其相反侧称作-Z侧。同样地，将主扫描方向的一侧称作+X侧，另一侧称作-X侧。此外，将副扫描方向的一侧称作+Y侧，另一侧称作-Y侧。而且，在实施方式2中，图像传感器200的读取宽度是指图像传感器200能读取的直线的长度。更详细而言，读取宽度是指沿着主扫描方向的直线的长度。图中，相同的符号表示相同或者相当的部分。
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是从副扫描方向观察实施方式2所涉及的图像传感器而得到的侧视图。图10是从主扫描方向观察实施方式2所涉及的图像传感器而得到的侧视图。图11是将实施方式2所涉及的图像传感器的密封板去除后从主扫描方向观察图像传感器而得到的侧视图。图12是将实施方式2所涉及的图像传感器的支架去除后从主扫描方向观察图像传感器而得到的侧视图。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。副扫描方向剖面是与主扫描方向正交的面。即，副扫描方向剖面是YZ面剖面。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。主扫描方向剖面是与副扫描方向正交的面。即，主扫描方向剖面是XZ面剖面。
图像传感器200包括：第一壳体1、第一透明板2、透镜体(成像光学系统)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、支架41、密封板42、具有散热面(散热片)15e的第二壳体15、第二透明板16和光源20。
第一壳体1是利用金属、树脂等成型性良好的材料并通过挤压成型、注射成型或切削加工等来制造出的框体。在第一壳体1的+Z侧的一面形成有开口1f。在开口1f的边缘部分形成有支承第一透明板2的台阶部分1g。台阶部分1g的台阶至少沿着X方向形成为阶梯状。开口1f是光通过的光路。因此，开口1f形成为X方向的长度大于读取宽度，且Y方向的长度大于透镜体4的Y方向的长度。此外，在第一壳体1中形成有沿X方向延伸的孔。孔的Y方向和Z方向的长度大于透镜体4和透镜支承板5的各自的Y方向和Z方向的长度。
第一壳体1的YZ面剖面形成为凸型形状。第一壳体1具有平面部1h和突出部1i。突出部1i形成有收纳透镜体4的透镜体收纳部1e。突出部1i的前端对第一透明板2进行支承。
在第一壳体1的-Z侧的表面形成有用于保持传感器驱动基板8和基板保持板9的保持槽。保持槽沿X方向形成为直线状。保持槽在偏离Y方向的位置形成。此外，第一壳体1的-Z侧的表面形成有在Z方向上较深的槽。该槽的Y方向和Z方向的长度形成得比安装元器件要大，从而使得第一壳体1与传感器基板7上的安装元器件不发生干扰。
在第一壳体1的+X侧及-X侧的表面形成有支架安装孔1a。在第一壳体1的+Y侧及-Y侧的表面形成有罩子安装孔1b。在光源安装基准面1d形成有光源安装孔1c。
在第一壳体1的光源安装基准面1d与配置有第一透明板2的面之间形成有相对于XZ平面倾斜的面1j。因此，突出部1i形成为YZ面剖面朝着+Z侧变细。
第一透明板2例如由玻璃、树脂来形成。第一透明板2作为覆盖开口1f的罩子来发挥功能。为了抑制由读取对象反射后的光的衰减，第一透明板2由透明材料来构成。读取对象相对于第一透明板2配置在朝+Z侧偏离的位置。光透过第一透明板2并入射于透镜体4。
此外，第一透明板2可由UV阻断玻璃或IR阻断玻璃来构成。由此，第一透明板2能持有将紫外光或红外光阻断的光学波长选择功能。
密封件3由两面成为粘接面的片状材料来构成。密封件3形成为长度小于台阶部分1g的X方向和Y方向的长度。在密封件3的中央部形成有开口部从而不会将透过第一透明板2的光阻断。
透镜体4是聚焦光并成像的光学构件(例如棒状透镜阵列、显微透镜阵列等透镜阵列)或复合光学构件来得到的构件(例如为将反射镜组和透镜组合得到的成像光学系统)。传感器6是由接收通过透镜体4的光的传感器IC(受光元件)构成的传感器阵列。
在实施方式2中，以透镜体4为棒状透镜阵列来进行说明。棒状透镜阵列通过在X方向上排列多个形成正立等倍图像的棒状阵列从而由框体等来形成。在实施方式2中，出于简化目的，将透镜体4仅仅图示为X方向上细长的箱状的外形。
透镜支承部5是沿X方向延伸的板材，对透镜体4起到增强作用。
传感器基板7是安装传感器6的板材，使得传感器6在X方向上对应于读取宽度的长度。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利用引线接合法等与传感器驱动基板8电连接。传感器6接收由透镜体4聚焦后的光并进行光电转换。传感器6与传感器驱动基板8电连接，从而由传感器驱动基板8来驱动传感器6。传感器6将转换成电信号的光输出至传感器驱动基板8。
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具有用来固定于第一壳体1的嵌合孔8b。传感器驱动基板8具有用来驱动传感器6的电路以及用来与该电路相连接的衬垫等。
基板保持板9是沿X方向和Y方向延伸的板材。从+Z方向来观察时，基板保持板9具有壳体安装面9a、传感器基板安装基准面9b、增强结构9d、嵌合孔9e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朝+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。增强结构9d在基板保持板9的-Z侧突出。增强结构9d沿X方向延伸。传感器6配置于增强结构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相平行。传感器基板安装基准面9b垂直于主体面9g。嵌合孔9e是用来将基板保持板9固定于第一壳体1的孔。嵌合孔9e设于壳体安装面9a上。嵌合孔9f是用来将基板保持板9和传感器驱动基板8固定于第一壳体1的孔。嵌合孔9f设于主体面9g上。
此外，增强结构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1时，能抑制基板保持板9中产生的扭曲、变形。此外，能抑制基板保持板9中产生的X方向的弯曲。由此，能确保传感器6和第一壳体1的相对较高的位置精度。
信号处理基板10是电路基板。具有能与传感器驱动基板8进行连接的连接器10a、光源驱动用连接器10b、连接器10c及嵌合孔10d、10e。连接器10a是用来与传感器驱动基板8进行连接的连接器。省略连接器10c的图示。连接器10c是用来与外部设备进行连接的连接器。信号处理基板10具有用来固定至第一壳体1的嵌合孔10e。此外，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(ApplicationSpecificIntegratedCircuit：专用集成电路)。可根据需要对信号处理基板10和传感器驱动基板8进行一体化。
支架41是具有平行于YZ平面的面、和平行于XZ平面的面的大致L字形的构件。支架41以由金属板等构成的板材来形成。支架41在平行于YZ平面的面上具有壳体嵌合孔41a和密封板嵌合孔41b。若第二壳体15安装于第一壳体1，则在第二壳体15的+X侧和-X侧形成开口。支架41的平行于YZ平面的面形成为其面积与第二壳体15的+X侧和-X侧所形成的开口相比，相同或更大。由此，支架41能将第二壳体15所形成的开口15g以外的、第二壳体15的内部所形成的空间的+X侧和-X侧堵住。开口15g形成于第二壳体15的+X侧和-X侧。开口15g形成于第一壳体1的+Z侧。支架41和密封板42一同覆盖第二壳体15的+X侧和-X侧。支架41具有大致L字形的基本结构，根据所需的强度，可设置成例如箱型等增强结构。
密封板42是具有平行于YZ平面的面、和平行于XZ平面的面的大致L字形的构件。密封板42以由金属、树脂等构成的板材来形成。密封板42具有嵌合孔42a和玻璃按压面42b。嵌合孔42a是用于在支架41的平行于YZ平面的面上固定密封板42的孔，密封板嵌合孔41b与YZ坐标相一致。玻璃按压面42b是处于密封板42的-Z侧的、平行于XY平面的面。玻璃按压面42b与密封板42的平行于YZ平面的面相连续。此外，玻璃按压面42b的Y方向的长度等于第二透明板16的Y方向的长度。玻璃按压面42b的Z方向的长度等于第二透明板16与板18的Z方向长度的差分的1/2。
罩子13是在+Z侧具有开口的箱体。罩子13由金属板、成型品等形成。罩子13具有嵌合孔13a。
第二壳体15是利用金属、树脂等成型性良好的材料并通过挤压成型、注射成型或切削加工等来制造出的柱状的构件。第二壳体15沿X方向延伸。第二壳体15具有第一壳体安装面15a、第一壳体安装孔15b、光源基板安装面15c、玻璃安装面15d和散热面15e。
第一壳体安装面15a平行于光源安装基准面1d。第一壳体安装孔15b配置于第一壳体安装面15a上。第一壳体安装孔15b和光源安装孔1c在Y方向上重合。光源基板安装面15c与第一壳体安装面15a相连续。光源基板安装面15c与第一壳体安装面15a成角度，且光源基板安装面15c沿X方向延伸。若将光源基板安装面15c与第一壳体安装面15a所成角度设为θ，则90度＜θ＜180度。光源20的照射方向垂直于光源基板安装面15c的情况下，对于读取对象的入射角度为180-θ。玻璃安装面15d与第一透明板2的-Z侧的面相平行。玻璃安装面15d形成为具有支承第二透明板16和板18所需的充分的面积。玻璃安装面15d不在光源基板安装面15c的+Z侧延伸，从而不会遮挡从光源20到读取对象为止的光路。
散热面15e是位于光源基板安装面15c的Y方向背面侧的面。散热面15e是由翅状的突出部来形成的面。散热面15e的翅在Y方向上突出。散热面15e将来自光源20的发热释放到大气中。另外，对于散热面15e的翅，可根据光源20的发热量、图像传感器200的外形制约等设计条件，来优化翅片的数量、长度、宽度、间距等。
第二透明板16例如由玻璃、树脂来形成。第二透明板16作为覆盖第二壳体15的+Z侧的开口的罩子来发挥功能。为了抑制由读取对象反射后的光的衰减，第二透明板16由透明材料来构成。读取对象配置于第二透明板16的+Z侧。
密封件17由两面成为粘接面的片状材料来构成。密封件17形成为长度小于板18的X方向和Y方向的长度。在密封件17的中央部形成有开口部从而不会将透过第二透明板16的光阻断。
板18通过树脂成型来构成。板18是片状或板状的构件。密封件18形成为长度小于玻璃安装面15d的X方向和Y方向的长度。在板18的中央部形成有开口部从而不会将透过第二透明板16的光阻断。板18的开口部与密封件17的开口部在XY平面上具有相同形状。
光源基板19形成为长度小于光源基板安装面15的X方向和Y方向的长度。光源基板19是沿X方向延伸的板材。光源基板19由环氧玻璃基板或铝、铜等金属基板构成。光源基板19具有连接器19a，连接器19a提供用于驱动光源20的电源。根据需要，光源基板19可以是将分割后的基板沿X方向排列的结构。
光源20是LED等点光源。根据需要，光源20可以是将多色光源、例如发出红、蓝、绿、UV光、红外光的多色光源进行组合得到的结构。此外，不仅在光源基板19的X方向、还可在Y方向上搭载多个光源20。
线束21是用于驱动光源20的电缆。线束21形成为具有用于连接光源基板19和信号处理基板10所需的充分的长度。
密封件22由两面成为粘接面的片状材料来构成。密封件22的粘接面与光源基板19的粘接面的形状相同。密封件22优选由导热性良好的材料来构成。
接着，对实施方式2所涉及的图像传感器200的制造方法进行说明。
利用密封件3将第一透明板2固定于开口1f。
利用粘接剂、双面胶等将透镜支承板5和透镜体4粘接。另外，透镜支承板5和透镜体4可均不是单数，可以是将多个构件结合的结构。对透镜体4进行支承的透镜支承板5插入并保持于第一壳体1。由此，将透镜体4的焦点配置为与读取对象进行传送的面相一致。
将传感器基板7和传感器驱动基板8安装于基板保持板9。由此，基板保持板9将传感器基板7和传感器驱动基板8保持于+Z侧。传感器基板7利用粘接剂、胶带等粘接于基板保持板9。将传感器基板7粘接于基板保持板9时，通过将传感器基板7的+Y侧的面与传感器基板安装基准面9b相抵接来确保传感器基板7与基板保持板9在Y方向和Z方向上的相对较高的位置精度。传感器6安装于传感器基板7上。传感器驱动基板8与基板保持板9的主体面9g相抵接，从而将传感器驱动基板8配置为与传感器基板7相平行。进一步，对于传感器驱动基板8，将嵌合孔9f和嵌合孔8b配置成在Z方向重合后，利用粘接剂、胶带等进行粘接。
传感器驱动基板8利用插入于嵌合孔8b和嵌合孔9f的衬垫螺钉31来保持于第一壳体1。因此，即便连接器8a连接至光源驱动用连接器10b或从光源驱动用连接器10b脱离的情况下，也无需改变传感器驱动基板8与第一壳体1之间的组装状态。因此，传感器驱动基板8与第一壳体1之间的组装状态稳定。基板保持板9利用插入于嵌合孔9e和嵌合孔9f的衬垫螺钉31来固定于第一壳体1。
嵌合孔9e在传感器6的+Y侧形成。嵌合孔9f在传感器6的-Y侧形成。传感器6在Y方向上配置于嵌合孔9e与嵌合孔9f的中间。基板保持板9受到插入于嵌合孔9e的衬垫螺钉31的张力。基板保持板9受到插入于嵌合孔9f的衬垫螺钉31的张力。由此，将基板保持板9朝向+Z侧来进行保持。因此，通过基板保持板9将传感器6朝向+Z侧来进行保持。即便利用衬垫螺钉31将传感器基板7和基板保持板9固定于第一壳体1，传感器6也不易受到衬垫螺钉31紧固时的张力的影响。因此，传感器6不会受到紧固时的张力引起的特性变动。由此，能稳定地保持传感器6。另外，将传感器基板7和基板保持板9固定于第一壳体1的方法不限于衬垫螺钉31，可以是利用铆钉的嵌合、粘接等。
通过将连接器10a与连接器8a相嵌合，信号处理基板10与传感器驱动基板8电连接。嵌合孔10d与嵌合孔9e在Z方向上重合。对插入于嵌合孔9e的衬垫螺钉31的螺钉孔和嵌合孔10d插入螺钉14，能将基板保持板9与信号处理基板10进行紧固。而且，嵌合孔10e与嵌合孔9f在Z方向上重合。通过对插入于嵌合孔9f的衬垫螺钉31的螺钉孔和嵌合孔10e插入螺钉14，能牢固地将基板保持板9与信号处理基板10进行紧固。由此，将信号处理基板10间接地固定于第一壳体1。另外，毋庸置疑，在将信号处理基板10与传感器驱动基板8形成为一体的情况下，通过将传感器驱动基板8固定于第一壳体1，从而将信号处理基板10固定于第一壳体1。
通过将螺钉14插入于壳体嵌合孔41a和第一壳体1的支架安装孔1a，从而将支架41固定于第一壳体1。
利用焊接将光源20和连接器19a安装于光源基板19从而进行组装。由此，光源基板19成为线状光源。另外，例如可使用灯、EL光源等面光源来替代光源基板19和光源20。
利用密封件22将光源基板19固定于光源基板安装面15c。
通过将螺钉14插入于第一壳体安装孔15b，从而将第二壳体15固定于第一壳体1。与+Y侧的第二壳体15同样地，-Y侧的第二壳体15也固定于第一壳体1。
通过将第二壳体15固定于第一壳体1，从而使第二壳体15的-Z侧的面与平面部1h的+Z侧的面相抵接。第一壳体安装面15a与光源安装基准面1d相抵接。由此，第二壳体15和第一壳体1在Z方向上以相对较高的位置精度来进行固定。
通过将第二壳体15安装于第一壳体1，从而在平面部1h与散热面15e之间形成凹部15f。凹部15f朝Y方向凹陷。更详细而言，凹部15f由第一壳体1的平面部的+Z侧的面、散热面15e的翅的-Z侧的面、位于第一壳体1的平面部与散热面15e之间的第二壳体的平行于XZ平面的面包围来形成。凹部15f在第二壳体15的光源基板安装面15c附近与平面部1h之间形成。
线束21的一端的端子插入于连接器19a。线束21的另一端的端子插入于光源驱动用连接器10b。从平面部1h向第一壳体1的外部引出线束21，并经由凹部15f将线束21连接至固定于第二壳体15的光源基板19。更详细而言，线束21从光源驱动用连接器10b依次通过形成于平面部1h的+X侧的凹部、凹部15f、形成于第二壳体15的+X侧的凹部，朝连接器19a延伸。因此，即便线束21的粗细、根数发生变化，只要线束21能通过各凹部，则图像传感器200的X方向、Y方向、Z方向的长度不发生变化。
通过将螺钉14插入于嵌合孔13a和罩子安装孔1b，从而将罩子13固定于第一壳体1。
利用密封件17将第二透明板16粘接于板18。第二透明板16从开口15g沿着玻璃安装面15d朝着第二壳体15的内部插入到X方向。板18的Y方向的长度大于第二透明板16的Y方向的长度，小于形成于玻璃安装面15d的开口的Y方向的长度。因此，将第二透明板16插入于开口15g时，板18作为用于使第二透明板16滑动的轨道而发挥功能。板18堵在第二壳体15与第二透明板16之间，能防止异物混入。
密封板42安装于支架41。玻璃按压面42b位于板18的+Z侧，但不位于第二透明板16的+Z侧。由此，密封板42不会直接按压第二透明板16。即，密封板42在X方向和Z方向上间接地固定第二透明板16。密封板42位于板18的+Z侧，从而堵住形成于第二壳体15与第二透明板16之间的间隙，因此，能防止异物混入。另外，将密封板42安装于支架41的方法不限于利用螺钉14的固定方法，还可以是利用铆钉的嵌合、粘接等。
接着，对实施方式2中的图像信息流进行说明。
图15是表示实施方式2所涉及的图像传感器的光路例的图。由信号处理基板10经由线束21对光源20进行驱动。来自光源20的光透过第二透明板16后照射于读取对象30。由读取对象30反射的光透过第二透明板16和第一透明板2后经由透镜体4在传感器6上成像。由此，读取对象30的图像信息作为光在传感器6上成像。经过光电转换后的光从传感器6经由传感器驱动基板8到达信号处理基板10，经由连接器10c输出至图像传感器200的外部设备。由此，读取对象30的图像信息作为电信号输出至图像传感器200的外部设备。
接着，对实施方式2中的从光源20产生的热流进行说明。
由光源20产生的热通过光源基板19中安装有光源20的面从而导热至光源基板19。光源基板19的热导热至安装有光源20的面的背面所紧密接合的密封件22。密封件22的热通过光源基板安装面15c导热至第二壳体15。对于第二壳体15的热，在来自光源基板安装面15c的热在第二壳体15内扩散后，从包含散热面15e的第二壳体15的表面在大气中进行散热。
线束21将凹部15f作为线束路径来进行布线。凹部15f朝第二壳体15的内侧凹陷。因此，线束21布线成处于第二壳体15的外形的内侧。由此，图像传感器200成为简单的结构，因此，在进行将构件安装于图像传感器200的操作等的情况下，能将因线束21挂起等操作失误而导致的产品破坏防范于未然。
接着，对实施方式1的图像传感器200的防尘效果进行说明。开口1f由第一透明板2来密封。第一壳体1的-Z侧的开口由传感器驱动基板8和基板保持板9来密封。第一壳体1的X方向的孔由支架41和密封板42来密封。即，第一壳体1所形成的所有开口均有密封结构，因此，能对第一壳体1的内部的透镜体4和传感器6确保较高的防尘效果。
另一方面，在玻璃安装面15d放置有板18和第二透明板16。板18的X方向和Y方向的长度与玻璃安装面15d的X方向和Y方向长度大致相等。而且，板18的+Z侧的面的一部分与第二透明板16的-Z侧的面在Z方向上重合。此外，第一壳体安装面15a与光源安装基准面1d相抵接。第二壳体15的-Z侧的面与平面部1h的+Z侧的面相抵接。此外，第二壳体15的+X侧和-X侧由支架41和密封板42来覆盖。另外，密封板42覆盖板18的+X侧和-X侧，因此，对光源20、第一壳体1的内部的透镜体4和传感器6能确保较高的防尘效果。即，第二壳体15所形成的所有开口均被密封，因此，能对光源20、第一壳体1的内部的透镜体4和传感器6确保较高的防尘效果。利用密封件22将光源基板19固定于光源基板安装面15c。因此，将光源20保持于第二壳体15。通过将螺钉14插入于光源安装孔1c，将第二壳体15紧固于第一壳体1。通过安装和拆卸螺钉14，能容易将第二壳体15安装于第一壳体或从第一壳体1卸下。由此，通过安装和拆卸螺钉14，能在密封第一壳体1的状态下对光源基板19和光源20进行交换。
此外，如图11所示，支架41未覆盖玻璃安装面15d的+Z侧。更详细而言，支架41未覆盖第二壳体15的X方向上开口的在+Z侧或-Z侧形成的开口部。因此，能在装载支架41的状态下将第二透明板16和板18朝X方向引出。第二透明板16因破损或磨耗引起的表面状态的劣化，有时无法从图像传感器200获得所希望的光学特性和防尘性。即便在这种情况下，也能保持第一壳体1的内部的透镜体4的防尘效果，并能容易地交换第二透明板16和板18。
此外，以往公知如下图像传感器，其中将电路板与有机EL单元的印刷布线板电连接的电缆从电缆通路通过贯通孔引出至外壳的外部(例如参照专利文献2)。然而，这种图像传感器中电缆引出至外壳外部，因此存在如下问题：电缆的粗细、根数等引起图像传感器外形的变化。
在图像传感器200中，线束21经由在第二壳体15的光源基板19的固定部与平面部1h之间形成的第二壳体15的非突出部(凹部15f)而连接至光源基板19，因此，即便经由壳体外部来形成线束21的走线，其外形尺寸也不改变。
在不脱离本发明的广义主旨与范围的情况下，可对本发明进行各种实施方式以及变形。另外，上述实施方式仅用来对本发明进行说明，而不对本发明的范围进行限定。即，本发明的范围由权利要求的范围来表示，而不由实施方式来表示。并且，在专利权利要求的范围内及与其同等发明意义的范围内实施的各种变形也视为在本发明的范围内。
本申请基于2013年3月19日提出的、包含说明书、权利要求书、图和摘要的日本专利申请2013-056761号以及日本专利申请2013-056764号来主张优先权。日本专利申请2013-056761号、以及日本专利申请2013-056764号所公开的内容通过参照作为整体包含于本申请中。
标号说明
1第一壳体、
1a支架安装孔、
1b罩子安装孔、
1c光源安装孔、
1d光源安装基准面、
1e透镜体收纳部、
1f开口、
1g台阶部分、
1h平面部、
1i突出部、
1j面、
2第一透明板、
3密封件、
4透镜体(成像光学系统)、
5透镜支承板、
6传感器(受光部)、
7传感器基板、
8传感器驱动基板、
8a连接器、
8b嵌合孔、
9基板保持板、
9a壳体安装面、
9b传感器基板安装基准面、
9d增强结构、
9e嵌合孔、
9f嵌合孔、
9g主体面、
10信号处理基板、
10a连接器、
10b光源驱动用连接器、
10c连接器、
10d嵌合孔、
10e嵌合孔、
11支架、
11a壳体嵌合孔、
11b密封板嵌合孔、
12密封板、
12a嵌合孔、
12b玻璃按压面、
13罩子、
13a嵌合孔、
14螺钉、
15第二壳体、
15a第一壳体安装面、
15b第一壳体安装孔、
15c光源基板安装面、
15d玻璃安装面、
15e散热面、
15f凹部、
15g开口、
16第二透明板、
17密封件、
18板、
19光源基板、
19a连接器、
20光源、
21线束、
22密封件、
30读取对象、
31衬垫螺钉、
41支架、
41a壳体嵌合孔、
41b密封板嵌合孔、
42密封板、
42a嵌合孔、
42b玻璃按压面、
100图像传感器、
200图像传感器。

Claims (6)

1.一种图像传感器，其特征在于，包括：
成像光学系统，该成像光学系统对透过被照射体或由被照射体反射从而透过第一顶板部的光进行聚焦；
受光部，该受光部沿主扫描方向进行设置，并接收由所述成像光学系统聚焦后的光；
第一壳体，该第一壳体固定有所述第一顶板部，对所述成像光学系统和所述受光部进行收纳或保持；以及
支架，该支架设于所述第一壳体的主扫描方向端部，对所述第一壳体所收纳或保持的所述成像光学系统进行密封。
2.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，包括：
照明部，该照明部沿主扫描方向延伸，透过第二顶板部向所述被照射体照射光；
第二壳体，该第二壳体固定于所述第一壳体，将所述第二顶板部进行保持使得所述第二顶板部与所述第一顶板部相对，并对所述照明部进行收纳或保持；以及
第二顶板部固定板，该第二顶板部固定板设于所述第一壳体的主扫描方向端部，将所述第二顶板部以能从所述第二壳体安装拆卸的方式固定于所述第二壳体。
3.如权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，
所述第一壳体具有：
平面部，该平面部沿主扫描方向和副扫描方向延伸；及突出部，该突出部从所述平面部朝所述被照射体侧突出并形成有对所述成像光学系统进行收纳的成像光学系统收纳部，
所述第二壳体固定于所述突出部的侧壁，
所述第二壳体的一端与所述平面部相抵接。
4.如权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，
所述第二壳体具有：
另一端，该另一端形成有用于固定所述照明部的固定部；及散热片，该散热片以朝副扫描方向突出的方式形成于所述固定部。
5.如权利要求4所述的图像传感器，其特征在于，包括：
信号处理部，该信号处理部对来自所述受光部的信号进行处理并且收纳或保持于所述第一壳体；以及
线束，该线束将所述信号处理部和所述照明部进行电连接，
所述线束从所述平面部引出至外部，并在所述第二壳体的所述固定部与所述第一壳体的所述平面部之间所形成的凹部进行布线。
6.如权利要求1至5中任一项所述的图像传感器，其特征在于，
所述第一顶板部包括光学波长选择功能。
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