JP2002057844A - イメージセンサ、これを用いた画像処理装置および情報処理システム - Google Patents

イメージセンサ、これを用いた画像処理装置および情報処理システム

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高読取り解像度に有効に対応し得るイメージ
センサ、これを用いた画像処理装置および情報処理シス
テムを提供する。 【解決手段】 読取対象物ＰＰに光を照射する光源６と
読取対象物ＰＰからの反射光を受光するセンサ３とセン
サ３の受光部に反射光を結像させる結像素子７とを含む
機能部品が、所定の位置関係で支持体１に取付け支持さ
れる。機能部品に対する取付け位置決め精度と剛性を確
保し得るように、支持体７を中空形状に成形する。支持
体７は、その長手方向に沿って中空形状に成形される。
両側部それぞれにおいて中空形状に成形され、長手方向
の端部で結合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被読取原稿面（読
取対象物）からの反射光をセンサにより読み取るイメー
ジセンサ、それを用いた画像処理装置および情報処理シ
ステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、光電変換を行うセンサアレイと、
前記センサアレイに原稿からの光を結像する結像素子
と、原稿を照明する光源とを支持する支持体を有するイ
メージセンサが知られている。
【０００３】図１２は、従来のイメージセンサの外観を
示す模式的斜視図である。図において１は支持体として
のフレーム、５は原稿ＰＰと接触可能であり、その読取
り面を規定する透明部材としての天板ガラスである。８
は透明部材５に当接させて読取り位置に対するセンサの
位置を規定するスペーサである。多くの光センサ（画
素）はフレーム１の長手方向の主走査方向ＤＭに配列さ
れており、短手方向が副走査方向ＤＳとなっている。
【０００４】図１３は、図１２のＣ−Ｃ′線による断面
を示している。図においてフレーム１の空間Ｄには結像
素子７が配置されている。空間Ｅには光源６が配置され
ている。センサアレイ３は電気回路基板４上に設けられ
ており、空間Ｆに向けて配置されている。空間Ｄ、空間
Ｅおよび空間Ｆは互いに連通している。その他の空間
Ｌ，Ｍはフレーム１をソリッド成形で成形するときに設
けるヒケ対策のための肉抜き空間となっている。
【０００５】図１４は、他の肉抜き空間を示す従来例の
イメージセンサの外観を示す模式的斜視図である。図に
おいて空間Ｎ，Ｑ，Ｒ，Ｓが肉抜き空間である。
【０００６】このようなイメージセンサの組立て方法は
以下の通りに行われる。つまり、光源６を接着剤やねじ
でフレーム１の取付け面Ｇに固定し、結像素子７を空間
Ｄに入れて接着剤やねじでフレーム１の取付け面Ｈに固
定する。そして、センサアレイ３が設けられている電気
回路基板４を接着剤やねじによってフレーム１の取付け
面Ｉに固定するというものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例はイメージセンサの読取り解像度を、さらに高解像
度へ発展させ実現する上で、つぎのような解決すべき技
術的課題があった。 １．高解像度読取り化を実現するために原稿とイメージ
センサの平面度精度が重要であるが、従来のフレーム１
の外観表面に大きな開口部のできる肉抜き形状を設けて
成形するフレーム１の成形では、平面度に対して成形バ
ランスの良いフレーム肉厚を得ることが難しい。さらに
は原稿ＰＰからの光情報の光路である空間Ｄで分けられ
る空間Ｌ側ブロックと空間Ｍ側ブロックのブロック間で
もフレーム肉厚にバラツキがあることから、このフレー
ム１の肉厚バラツキがフレーム１成形での成形収縮バラ
ツキになる。このようなことからフレーム１に求める高
精度平面の成形には限界があり、イメージセンサの主走
査方向ＤＭ全長に亘り平面度０．１ｍｍ以下の高精度平
面の成形が困難であった。 ２．また、高解像度読取り化を実現するためにイメージ
センサの浮き、または原稿ＰＰの浮きを防止する押圧手
段の押圧力Ｔで変形しない剛性が必要であるが、従来の
フレーム１の外観表面に大きな開口部のできる肉抜き形
状を設けて成形するフレーム１の成形では開口部がつぶ
れ変形し易くなり、フレーム１に求める高剛性に限界が
あった。
【０００８】本発明はかかる実情に鑑み、高読取り解像
度に有効に対応し得るイメージセンサ、これを用いた画
像処理装置および情報処理システムを提供することを目
的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のイメージセンサ
は、読取対象物に光を照射する光源と前記読取対象物か
らの反射光を受光するセンサと前記センサの受光部に前
記反射光を結像させる結像素子とを含む機能部品が、所
定の位置関係で支持体に取付け支持されてなるイメージ
センサであって、前記支持体を中空形状に成形したこと
を特徴とする。また、本発明のイメージセンサにおい
て、前記支持体の前記機能部品の収納部以外を中空形状
に成形したことを特徴とする。
【００１０】また、本発明のイメージセンサにおいて、
前記支持体は、その長手方向に沿って中空形状に成形さ
れることを特徴とする。
【００１１】また、本発明のイメージセンサにおいて、
前記支持体の両側部それぞれにおいて中空形状に成形さ
れ、前記支持体の長手方向の端部で結合することを特徴
とする。
【００１２】また、本発明のイメージセンサにおいて、
前記支持体の両外側表面に開口部を持たないことを特徴
とする。
【００１３】また、本発明のイメージセンサにおいて、
前記支持体をガスアシスト成形により中空形状に成形し
たことを特徴とする。
【００１４】また、本発明のイメージセンサにおいて、
前記ガスアシスト成形におけるガス注入口と樹脂注入口
が同一であることを特徴とする。
【００１５】また、本発明のイメージセンサにおいて、
前記ガスアシスト成形におけるガス排出口と樹脂排出口
が同一であることを特徴とする。
【００１６】また、本発明のイメージセンサにおいて、
前記ガスアシスト成形におけるガス及び樹脂の注入口
と、ガス及び樹脂の排出口とが、前記支持体の対向する
面にそれぞれ設けられていることを特徴とする。
【００１７】また、本発明の画像処理装置は、上記いず
れかのイメージセンサによって読取対象物から画像情報
を読取り処理するようにしたものである。
【００１８】また、本発明の画像処理装置において、フ
ラットベッドタイプのイメージセンサユニットを用いる
ことを特徴とする。
【００１９】また、本発明の画像処理装置において、シ
ートフィーダタイプのイメージセンサユニットを用いる
ことを特徴とする。
【００２０】また、本発明の画像処理装置において、前
記イメージセンサと前記読取対象物との相対位置を変更
する駆動手段を備えたことを特徴とする。
【００２１】また、本発明の情報処理システムは、上記
いずれかの画像処理装置と、該画像処理装置を制御する
外部情報処理装置とを備えたことを特徴とする。
【００２２】本発明によれば、フレームの肉抜き形状を
中空形状に設けた。このことにより平面度に対して成形
バランスのとれたフレーム肉厚を得ることが容易にな
り、フレーム成形での収縮の影響を受けない高精度平面
度のフレームを形成できる。
【００２３】また、肉抜き形状の開口部を廃止すること
ができることから、開口部でのつぶれ変形がなくなり、
フレームの剛性を向上させることができる。
【００２４】さらには、複雑な肉抜き形状を廃止するこ
とができることから成形金型形状が単純になり金型コス
トおよび金型成形寿命に対しても有利になる。
【００２５】また、イメージセンサ外観面をフラットな
表面にできるため外観が美しくなり作業取扱い性も向上
する。
【００２６】このようにイメージセンサの高解像度読取
り化に有効に対応することができる高精度平面度、高剛
性のフレームの形成を実現したものである。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
るイメージセンサの好適な実施の形態を説明する。な
お、従来例の構造と実質的に同一部材には同一符号を付
して、その説明は省略するものとする。
【００２８】図１、図２及び図３乃至図６は、本発明の
特徴を最もよく表わす図であり、図１はイメージセンサ
の外観を示す模式的斜視図である。図２は図１のＡ−
Ａ′線による断面図である。図３乃至図６は中空の肉抜
き部を成形するためのガスアシスト成形方法を示す図で
ある。
【００２９】図２において、フレーム１（支持体）は中
空の空間ＪとＫを設けて形成されている。このような中
空の肉抜き形成は、ガスアシスト成形で得ることができ
る。図１において、２はそのガスアシスト成形を行なう
ための成形ゲートであるとともにガス注入口である。
【００３０】ここで、フレーム１をガスアシスト成形で
成形する方法について説明しておく。
【００３１】図３は成形前の金型状態図であり、図４は
樹脂注入完了時の金型状態図であり、図５はガス注入完
了時の金型状態図とフレーム１の状態図であり、図６は
中空フレーム１の完成状態図であり、それぞれ（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ' 断面を示し、（ａ）は（ｂ）のＵ−
Ｕ' 断面を示している。
【００３２】図３において、２は成形ゲートであると共
にガス注入口であり、フレーム１の長手方向ＤＭの片端
面に設けられている。対向する片端面には、成形樹脂の
余りを排出する残樹脂抜き口１１が設けられており、１
２は成形樹脂の余りを貯める空間である残樹脂逃げ部で
ある。
【００３３】図４において、１３はフレーム１を形成す
る成形樹脂である。図５において、１４は成形樹脂を中
空にするガスである。
【００３４】ガスアシスト成形によるフレーム１形成の
手順は次の様になる。
【００３５】図３に示す成形金型へ成形ゲート２から成
形樹脂１３を注入する。注入する量は、（フレーム１を
形成するために必要な量）＋（残樹脂となる樹脂量）で
ある。次に、ガス注入口２からガス１４を注入する。注
入する量は余分な成形樹脂が残樹脂抜き口１１から残樹
脂逃げ部１２へ逃げる量である。図６に示すように、成
形完了後、成形金型からフレーム１を取出し、成形ゲー
ト２と残樹脂抜き口１１を削除して完成する。
【００３６】フレーム１は空間Ｊ側のブロックと空間Ｋ
側のブロックに原稿ＰＰからの光情報の光路である空間
Ｄで分けられ、空間Ｊ側ブロックと空間Ｋ側ブロックの
それぞれが平面度に対して成形バランスの良いフレーム
肉厚の中空形状で形成されている。このような構成にす
ることで、つぎのような作用効果等が得られる。 （１）空間Ｊ側ブロックと空間Ｋ側ブロックのそれぞれ
を平面度に対して成形バランスの良いフレーム肉厚の中
空形状で形成することで空間Ｊ側ブロックと空間Ｋ側ブ
ロックのそれぞれで高精度平面度が得られる。高精度平
面度の空間Ｊ側ブロックと高精度平面度の空間Ｋ側ブロ
ックを両端部で結合した形状で得られるフレーム１は、
高精度平面度で得られる。 （２）空間Ｊ側ブロックと空間Ｋ側ブロックが従来のソ
リッド成形の肉抜きでできるようなフレーム１の外観面
に開口形状がなく中空の周囲が繋がった形状でできてい
ることから開口部でのつぶれ変形がなく、フレーム１の
剛性を向上させることができる。 （３）複雑な肉抜き形状を廃止することができることか
ら、成形金型形状が単純になり金型コスト、金型成形寿
命に対しても有利になる。 （４）イメージセンサ外観面をフラットな表面にできる
ため、外観が美しくなり作業取扱い性も向上する。
【００３７】図７は、本実施形態におけるフラットベッ
ドタイプのイメージセンサユニット２００を用いて構成
した画像情報処理装置としてスキャナの１例を示す。図
において、５は原稿ＰＰと接触可能で読取り面を規定す
る透明部材、８は透明部材５に当接させて読取り位置に
対するセンサの位置を規定するスペーサ、２０１はセン
サユニットを搭載して走査方向ＤＳに向けて走査するた
めの送り手段としての走査ベルト、２０２は走査ベルト
を駆動させるための送りローラ、２３０は制御手段とし
てのシステムコントロール基板であり、各部の制御を行
う制御部や光電変換素子の駆動回路、画像情報の処理
部、送信部等が設けられる。２４０は装置の電源であ
る。
【００３８】この画像情報処理装置において、透明部材
５上に載置された原稿ＰＰに対してイメージセンサユニ
ット２００を走査方向ＤＳに移動させる。この走査によ
って原稿ＰＰの画像情報を読み取る際、フレーム１は上
述のように高精度平面度と高剛性を有しているため、高
い読取り解像度で読み取ることができる。
【００３９】図８および図９は、本発明の第２の実施形
態を示したものであり、シートフィーダタイプのイメー
ジセンサを示す。図８はイメージセンサの外観を示す模
式的斜視図である。図９は図８のＢ−Ｂ′線による断面
図である。
【００４０】図８において、１０は透明部材であり、フ
レーム１の原稿ＰＰに当接可能な位置に取り付けられて
いる。９は原稿ＰＰを搬送するローラである。図９にお
いて、フレーム１は中空の空間ＪとＫを設けて形成され
ている。
【００４１】このような構成にすることで、シートフィ
ーダタイプのイメージセンサについても前記第１の実施
形態と同様の効果が得られる。
【００４２】図１０は、本発明の第２の実施形態による
シートフィーダタイプのイメージセンサユニット１００
を用いて構成した画像情報処理装置として通信機能を有
するファクシミリの１例を示す。図において、１０２は
原稿ＰＰを読取り位置に向けて送るための送り手段とし
ての給送ローラ、１０４は原稿ＰＰを１枚ずつ確実に分
離して送るための分離片である。
【００４３】１０６はセンサユニットに対して読取り位
置に設けられて原稿ＰＰの被読取り面を規制するととも
に原稿ＰＰを搬送する搬送手段としてのプラテンローラ
である。Ｐは、図示の形態ではロール紙形態をした記録
媒体であり、センサユニットにより読み取られた画像情
報、あるいはファクシミリ装置等の場合には外部から送
信された画像情報がここに再生される。１１０は当該画
像形成を行うための記録手段としての記録ヘッドであ
り、１１２は記録ヘッド１１０による記録位置に対して
記録媒体Ｐを搬送するとともにその被記録面を規制する
搬送手段としてのプラテンローラである。
【００４４】１２０は入力／出力手段としての操作入力
をするスイッチやメッセージ、その他装置の状態を報知
するための表示部等を配置したオペレーションパネルで
ある。１３０は制御手段としてのシステムコントロール
基板であり、各部の制御を行う制御部や光電変換素子の
駆動回路、画像情報の処理部および送受信部等が設けら
れる。１４０は装置の電源である。
【００４５】この画像情報処理装置の場合も、透明部材
１０上に載置された原稿ＰＰをイメージセンサユニット
１００の走査方向ＤＳへ移動させて、原稿ＰＰの画像情
報を読み取る際、フレーム１は上述のように高精度平面
度と高剛性を有しているため、高い読取り解像度で読み
取ることができる。
【００４６】図１１は、上記各実施形態で説明したイメ
ージセンサを用いて構成した情報処理システムの一例を
示す。以下に、イメージセンサ７２を内蔵した画像読取
装置７０をパーソナルコンピューター８０に接続してシ
ステム化し、読み取った画像情報をコンピューターある
いはネットワーク上に送出するようにした構成例につい
て説明する。
【００４７】図１１において、７１は画像読取装置７０
全体を制御する第１の制御手段としてのＣＰＵ、７２は
前述した光源およびセンサ等により構成され、原稿の画
像を画像信号に変換する読取りユニットとしてのイメー
ジセンサ、７３はイメージセンサ７２から出力されるア
ナログ画像信号にゲイン調整等のアナログ処理を施すア
ナログ信号処理回路である。
【００４８】また、７４はアナログ信号処理回路７３の
出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、７５はメ
モリ７６を使用してＡ／Ｄ変換器７４の出力データにシ
ェーディング補正処理、ガンマ変換処理および変倍処理
等の画像処理を施す画像処理回路、７７は画像処理回路
７５により画像処理されたデジタル画像データを外部に
出力するインターフェースである。
【００４９】インターフェース７７はたとえば、ＳＣＳ
ＩまたはBi-Centronics 等のパーソナルコンピュータで
標準的に採用される規格に従っており、パーソナルコン
ピュータ８０に接続される。これらのアナログ信号処理
回路７３、Ａ／Ｄ変換器７４、画像処理回路７５、メモ
リ７６により信号処理手段が構成される。
【００５０】第２の制御手段であるパーソナルコンピュ
ータ８０には、外部記憶装置または補助記憶装置８１と
して、光磁気ディスクドライブやフロッピー（登録商
標）ディスクドライブなどが装備される。さらに図１１
において、８２はパーソナルコンピュータ８０上での作
業を表示するディスプレイ、８３はパーソナルコンピュ
ータにコマンド等を入力するためのマウス／キーボード
である。また、８４はパーソナルコンピュータと画像読
取装置との間でデータ、コマンド、画像読取装置の状態
情報の授受を司るインターフェースである。
【００５１】パーソナルコンピュータ８０は、マウス／
キーボード８３により画像読取装置に対し読取りの指示
を入力できるようになっている。マウス／キーボード８
３により読取指示が入力されると、ＣＰＵ８５はインタ
ーフェース８４を介して画像読取装置に対して読取コマ
ンドを送信する。そして、パーソナルコンピュータ８０
は、ＲＯＭ８６に格納されている制御プログラム情報に
従って画像読取装置の制御を行う。なお、この制御プロ
グラムは、補助記憶装置８１に装填される光磁気ディス
クやフロッピーディスク等の記憶媒体に記憶したもの
を、パソコン８０内に読み込むことによりＣＰＵ８５が
実行するようにしてもよい。
【００５２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、イ
メージセンサを構成する機能部品の取付け位置決めの要
となる支持体を中空形状にしたことで平面度に対してバ
ランスの良い成形肉厚みが形成でき、高精度平面の支持
体を得ることができる。
【００５３】また、支持体の外観面に肉抜きのための大
きな開口形状を設ける必要がなくなることから開口部で
のつぶれ変形がなくなり、支持体の剛性を向上させるこ
とができる。
【００５４】また、複雑な肉抜き形状を廃止することが
できることから成形金型形状が単純になり金型コストお
よび金型の成形寿命に対しても有利になる。
【００５５】また、イメージセンサ外観面をフラットな
表面にできるため外観が美しくなり、作業取扱い性の向
上を実現することができる等の利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のイメージセンサの模式的斜視図であ
る。
【図２】図１のＡ−Ａ′線による断面図である。
【図３】中空の肉抜き部を成形するためのガスアシスト
成形方法を示す図である。
【図４】中空の肉抜き部を成形するためのガスアシスト
成形方法を示す図である。
【図５】中空の肉抜き部を成形するためのガスアシスト
成形方法を示す図である。
【図６】中空の肉抜き部を成形するためのガスアシスト
成形方法を示す図である。
【図７】本発明の実施形態によるフラットベッドタイプ
のイメージセンサの画像情報処理装置の模式的断面図で
ある。
【図８】本発明の第２の実施形態によるシートフィーダ
タイプのイメージセンサの模式的斜視図である。
【図９】図８のＢ−Ｂ′線による断面図である。
【図１０】本発明の実施形態によるシートフィーダタイ
プのイメージセンサの画像情報処理装置の模式的断面図
である。
【図１１】本発明の実施形態による情報処理システムを
説明する図である。
【図１２】従来のイメージセンサの模式的斜視図であ
る。
【図１３】図１２のＣ−Ｃ′線による断面図である。
【図１４】他の従来例の断面図である。
【符号の説明】
１ フレーム ２ 成形ゲートおよびガス注入口 ３ センサアレイ ４ 電気回路基板 ５ 透明部材 ６ 光源 ７ 結像素子 ８ スペーサ ９ ローラ １０ 透明部材 １００ センサユニット １０２ 給送口ーラ １０４ 分離片 １０６ プラテンローラ １１０ 記録ヘツド １１２ プラテンローラ １２０ オペレーションパネル １３０ システムコントロール基板 １４０ 電源 ２００ センサユニット ２０１ 走査ベルト ２０２ 送りローラ ２３０ システムコントロール基板 ２４０ 電源 Ｄ，Ｅ，Ｆ 構成部品の配置空間 Ｇ，Ｈ，Ｉ 構成部品の取付け面 Ｊ，Ｋ 中空形状の肉抜き空間 ＤＭ 支持体の長手方向 ＤＳ 支持体の短手方向

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 読取対象物に光を照射する光源と前記読
    取対象物からの反射光を受光するセンサと前記センサの
    受光部に前記反射光を結像させる結像素子とを含む機能
    部品が、所定の位置関係で支持体に取付け支持されてな
    るイメージセンサであって、 前記支持体を中空形状に成形したことを特徴とするイメ
    ージセンサ。
  2. 【請求項２】 前記支持体の前記機能部品の収納部以外
    を中空形状に成形したことを特徴とする請求項１に記載
    のイメージセンサ。
  3. 【請求項３】 前記支持体は、その長手方向に沿って中
    空形状に成形されることを特徴とする請求項１または２
    に記載のイメージセンサ。
  4. 【請求項４】 前記支持体の両側部それぞれにおいて中
    空形状に成形され、前記支持体の長手方向の端部で結合
    することを特徴とする請求項３に記載のイメージセン
    サ。
  5. 【請求項５】 前記支持体の両外側表面に開口部を持た
    ないことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記
    載のイメージセンサ。
  6. 【請求項６】 前記支持体をガスアシスト成形により中
    空形状に成形したことを特徴とする請求項１に記載のイ
    メージセンサ。
  7. 【請求項７】 前記ガスアシスト成形におけるガス注入
    口と樹脂注入口が同一であることを特徴とする請求項６
    に記載のイメージセンサ。
  8. 【請求項８】 前記ガスアシスト成形におけるガス排出
    口と樹脂排出口が同一であることを特徴とする請求項６
    に記載のイメージセンサ。
  9. 【請求項９】 前記ガスアシスト成形におけるガス及び
    樹脂の注入口と、ガス及び樹脂の排出口とが、前記支持
    体の対向する面にそれぞれ設けられていることを特徴と
    する請求項６に記載のイメージセンサ。
  10. 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれか１項に記載の
    イメージセンサによって読取対象物から画像情報を読取
    り処理するようにした画像処理装置。
  11. 【請求項１１】 フラットベッドタイプのイメージセン
    サユニットを用いることを特徴とする請求項１０に記載
    の画像処理装置。
  12. 【請求項１２】 シートフィーダタイプのイメージセン
    サユニットを用いることを特徴とする請求項１０に記載
    の画像処理装置。
  13. 【請求項１３】 前記イメージセンサと前記読取対象物
    との相対位置を変更する駆動手段を備えたことを特徴と
    する請求項１０に記載の画像処理装置。
  14. 【請求項１４】 請求項１０〜１３のいずれか１項に記
    載の画像処理装置と、該画像処理装置を制御する外部情
    報処理装置とを備えたことを特徴とする情報処理システ
    ム。
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