JP2008147772A - Image sensor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、複写機、ファクシミリなどのカラー画像を読み取る画像入力装置に用いられ、特に紙幣等の特殊印刷を施したカラー画像の読み取りにも適したイメージセンサに関するものである。 The present invention relates to an image sensor that is used in an image input device that reads a color image such as a copying machine or a facsimile, and that is particularly suitable for reading a color image that has been subjected to special printing such as banknotes.
従来のイメージセンサは、例えば特許文献1のように、第1の基板にレンズアレイを介して被照射体からの反射光を受光するセンサを設け、前記第1の基板に対して前記レンズアレイと反対側に配置した第2の基板に被照射体を照射する光源を設け、光源から被照射体までの距離を従来よりも長くすることで、被照射体の読み取りライン上における照射分布を均一化したものである。このイメージセンサは、光源から照射された光を被照射体に照射する為、導光体を用い、導光体に入射された光は、導光体を通過し、被照射体に照射される。
A conventional image sensor is provided with a sensor that receives reflected light from an irradiated object via a lens array on a first substrate, as in
従来のイメージセンサは以上のように構成され、長尺の導光体内を光が通過する為、導光体における透過率のバラツキや導光体を通過する光信号の歪が生じてしまい、長尺な導光体を形成することは難しいという課題があった。 A conventional image sensor is configured as described above, and light passes through a long light guide, resulting in variations in transmittance in the light guide and distortion of an optical signal passing through the light guide. There was a problem that it was difficult to form a long light guide.
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、分割した導光体を複数個接続することで長尺な導光体を形成することができるイメージセンサを得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain an image sensor capable of forming a long light guide by connecting a plurality of divided light guides. To do.
この発明に係るイメージセンサは、光源1から入射した光を被照射体(原稿3)に伝搬・放出する、レンズアレイ4の両側に設置された第1及び第2の導光体(導光体2)と、前記第1及び第2の導光体(導光体2)を保持するフレーム(第2フレーム10及び第3フレーム11)とを備え、前記第1及び第2の導光体(導光体2)を主走査方向に分割しフレーム(第2フレーム10及び第3フレーム11)に保持するものである。
The image sensor according to the present invention has first and second light guides (light guides) installed on both sides of a
この発明によれば、分割した導光体を複数個接続することで長尺な導光体を形成することができるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that a long light guide can be formed by connecting a plurality of divided light guides.
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1によるイメージセンサの副走査方向(短軸方向)における断面図である。実施の形態1のイメージセンサは、光源1と、導光体2(第1及び第2の導光体)と、射出部2aと、原稿(被照射体)3と、レンズアレイ4と、センサ5と、センサ基板6と、透過体7と、第1フレーム8と、光源用基板9と、第2フレーム10と、第3フレーム11と、コネクタ12と、信号処理部13と、外部コネクタ14により構成されている。
An embodiment of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a cross-sectional view of the image sensor according to
ここで、光源1はLEDを並べたLED列や蛍光灯などの光源であり、導光体2は光源1から入射した光が、主走査方向(長軸方向)に渡り全反射を繰返して伝搬・放出する主走査方向で分割した導光体(光源が紫外線を発光する場合は、蛍光体を塗布して紫外線を可視光に変換する)であり、射出部2aは導光体2内の光を外部に照射する導光体2の射出部であり、原稿3は被照射体としての原稿であり、レンズアレイ4は原稿3からの反射光を収束するレンズアレイであり、センサ5はレンズアレイ4で収束された光を受光して光電変換するセンサ(撮像素子・受光素子)であり、センサ基板6はセンサ5を(複数個)配列したセンサ基板であり、透過体7は原稿台又は原稿搬送路としての透過体(ガラス板)である。
Here, the
第1フレーム8はレンズアレイ4やセンサ基板6を保持するフレームであり、光源用基板9は光源1を設けた光源用基板であり、第2フレーム10は導光体2と第1フレーム8を保持するフレームであり、第3フレーム11は第2フレーム10の下側で導光体2と光源用基板9を保持するフレームであり、コネクタ12はセンサ5により光電変換した電気信号を光源用基板9に伝達するコネクタであり、信号処理部13は光源用基板9に設けられ、コネクタ12から伝達された電気信号を信号処理する信号処理回路であり、外部コネクタ14は光源用基板9に設けられて信号処理部13により処理された信号を外部に取り出すコネクタである。
The
また、原稿3を搬送するプーリー(図示せず)や原稿3の搬送経路の一部を形成する天板(図示せず)はイメージセンサには通常組み込まれない。また、光源1及び導光体2は、図1に示すように、センサ5やレンズアレイ4等の両側にそれぞれ設け、ともに原稿3の照射点に照射する。
In addition, a pulley (not shown) that conveys the
図2は、実施の形態1によるイメージセンサの主走査方向における上面透視図である。
レンズアレイ4の両側に備えた2つの導光体2を分割する分割部15の分割位置が、主走査方向の垂直方向に対して同じ位置に設けている。
FIG. 2 is a top perspective view of the image sensor according to
The dividing position of the dividing
図3は実施の形態1による主走査方向の垂直方向に対して分割した導光体を使用する場合のイメージセンサの照明強度分布図である。
図3(a)は、主走査方向の垂直方向に対して分割した導光体の分割位置が、主走査方向の垂直方向に対して異なる場合であり、分割した影響を受け、分割部15で照明強度の変化(上昇/低下)が現れる。図3(b)は、図2のように主走査方向の垂直方向に対して分割した導光体の分割位置が、主走査方向の垂直方向に対して同じである場合であり、レンズアレイ4の両側に備えた導光体の照明強度の変化(上昇/低下)が互いに相殺し照明強度が均一となる。
FIG. 3 is an illumination intensity distribution diagram of the image sensor when the light guide divided in the vertical direction of the main scanning direction is used according to the first embodiment.
FIG. 3A shows a case where the light guide divided by the vertical direction of the main scanning direction is different from the vertical direction of the main scanning direction. A change in illumination intensity (increase / decrease) appears. FIG. 3B shows a case where the division positions of the light guides divided in the vertical direction of the main scanning direction are the same in the vertical direction of the main scanning direction as shown in FIG. The changes (increase / decrease) in the illumination intensity of the light guides provided on both sides of each other cancel each other and the illumination intensity becomes uniform.
以上のように、実施の形態1によれば、イメージセンサは、光源1から入射した光を原稿3に伝搬・放出する、レンズアレイ4の両側に設置された導光体2と、導光体2を保持する第2フレーム10及び第3フレーム11とを備え、導光体2を主走査方向に分割し第2フレーム10及び第3フレーム11に保持することにより、分割した導光体2を複数個接続することで長尺な導光体を形成することができるという効果を奏し、光を通過させる導光体2を分割することで、導光体2における透過率のバラツキや導光体2を通過する光信号の歪を少なくなり、安価で製造容易な短軸の導光体2を用いることができるので、導光体2の製造を容易にするという効果を奏する。
As described above, according to the first embodiment, the image sensor propagates and emits the light incident from the
また実施の形態1によれば、イメージセンサは、導光体2を分割する分割位置が、主走査方向の垂直方向に対して同じ位置に設けることで、導光体2を分割することにより起こる特性の悪化(光量均一性の悪化)を防ぐことができるという効果を奏する。
Further, according to the first embodiment, the image sensor is generated by dividing the
実施の形態2.
図4(a)は、実施の形態2によるイメージセンサの主走査方向の断面図であり、図4(b)は、図4(a)で示す点線部分の拡大図である。図中、実施の形態1と同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。導光体2及び第3フレーム11に、導光体2及び第3フレーム11を嵌合させる嵌合部16を備える。実施の形態2では図4で示すように、導光体2に凸型のピンの嵌合部16を形成し、導光体2を保持する第3フレーム11に凹型の穴の嵌合部16を形成し、導光体2のピンと第3フレーム11の穴部を嵌合させることで分割した導光体2同士の間隔(寸法)が一定になる。また実施の形態2では、導光体2に凸型のピンを形成し第3フレーム11に凹型の穴を形成したが、導光体2に凹型の穴を形成し第3フレーム11に凸型のピンを形成しても良い。
4A is a cross-sectional view of the image sensor according to the second embodiment in the main scanning direction, and FIG. 4B is an enlarged view of a dotted line portion shown in FIG. In the figure, the same reference numerals as those in the first embodiment denote the same or corresponding parts, and detailed description thereof will be omitted. The
また、導光体2に形成するピンの嵌合部16及び第3フレーム11に形成する穴の嵌合部16の位置を導光体2の分割位置近傍にすることで温度変化等における導光体2またはフレームの寸法変化が発生した場合においても分割した導光体2同士の間隔の変化を防止できる。
In addition, the position of the
以上のように、実施の形態2によれば、イメージセンサは、導光体2及び第3フレーム11に、導光体2及び第3フレーム11を嵌合させる嵌合部16を備え、導光体2及び第3フレーム11の嵌合部16の一方が凸型を形成し、他方が凹型を形成することにより、主走査方向に分割した導光体2同士の間隔が一定となり、位置ズレ等を防止することができるという効果を奏する。
As described above, according to the second embodiment, the image sensor includes the
また実施の形態2によれば、イメージセンサは、導光体2及び第3フレーム11の嵌合部16を導光体2の分割部15近傍に備えることにより、温度変化により分割した導光体2及び第3フレーム11の線膨張係数の違いによる寸法変化量の差の影響をふせぎ、主走査方向に対して垂直方向に分割した導光体2同士の間隔の変化を防止することができるという効果を奏する。
According to the second embodiment, the image sensor includes the
実施の形態3.
図5(a)は、実施の形態3によるイメージセンサの主走査方向の断面図であり、図5(b)は、図5(a)で示す点線部分の拡大図である。図中、実施の形態1及び2と同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。導光体2及び第2フレーム10に、導光体2及び第2フレーム10を嵌合させる嵌合部17を備え、実施の形態3では、図5で示すように、導光体2分割位置の主走査方向に対して反対側に形成した凸部の嵌合部17と第2フレーム10内部に形成した凹部の嵌合部17を備えている。導光体2の凸部の嵌合部17と第2フレーム10内部の凹部の嵌合部17を嵌合することにより、導光体2が副走査方向(短軸方向)に倒れることを防止できる。
5A is a cross-sectional view in the main scanning direction of the image sensor according to the third embodiment, and FIG. 5B is an enlarged view of a dotted line portion shown in FIG. 5A. In the figure, the same reference numerals as those in the first and second embodiments denote the same or corresponding parts, and a detailed description thereof will be omitted. The
図6は、この発明の実施の形態3によるイメージセンサの導光体及びフレームの嵌合部における嵌合面の図である。図6(a)は導光体2の端部凸部及び第2フレーム10の内側凹部の嵌合前の図であり、図6(b)は嵌合後の図である。導光体2の端部の凸部と第2フレーム10内側の凹部の形状にテーパをつけて嵌合面を台形状にし、テーパの広い方向から狭い方向に向けて傾斜がある。そして、導光体2の凸部を第2フレーム10内側の凹部のテーパの広い方向から狭い方向に滑り込ませて嵌合させることにより、導光体2凸部と第2フレーム10凹部が嵌合されるので、容易に嵌合させることができ、導光体2を第2フレーム10に固定することができるので、導光体2が副走査方向(短軸方向)に倒れることを防止できる。また、導光体2の端部の凸部と第2フレーム10内側の凹部のいずれか一方に形状にテーパをつけて嵌合面を台形状にすることも可能であり、例えば導光体2の端部の凸部だけテーパをつけて嵌合面を台形状にしても、導光体2を第2フレーム10に滑り込ませることができるので嵌合しやすくなり、また少なくとも1点で導光体2を固定することができるので、導光体2が副走査方向に倒れることを防止できる。実施の形態3では、導光体2に凸部を形成し、第2フレーム10に凹部を形成しているが、導光体2に凹部を形成し、第2フレーム10に凸部を形成しても良い。
FIG. 6 is a diagram of a fitting surface in a fitting portion of a light guide and a frame of an image sensor according to
以上のように、実施の形態3によれば、イメージセンサは、導光体2及び第2フレーム10に、導光体2及び第2フレーム10を嵌合させる嵌合部17を備え、導光体2及び第2フレーム10の嵌合部17を導光体2の分割位置の主走査方向に対して反対側に形成することにより、第2フレーム10に対する導光体の副走査方向の倒れ込みを防止することができるという効果を奏する。
As described above, according to the third embodiment, the image sensor includes the
また実施の形態3によれば、イメージセンサは、導光体2及び第2フレーム10の少なくともいずれか一方の嵌合部17における嵌合面を台形状にすることにより、容易に嵌合させることができるという効果を奏する。
Further, according to the third embodiment, the image sensor can be easily fitted by making the fitting surface of the
1 光源、2 導光体、2a 射出部、3 原稿、4 レンズアレイ、5 センサ、6 センサ基板、7 透過体、8 第1フレーム、9 光源用基板、10 第2フレーム、11 第3フレーム、12 コネクタ、13 信号処理部、14 外部コネクタ、15 分割部、16,17 嵌合部。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記第1及び第2の導光体を保持するフレームとを備え、
前記第1及び第2の導光体を主走査方向に分割し上記フレームに保持することを特徴とするイメージセンサ。 First and second light guides installed on both sides of the lens array for propagating and emitting light incident from the light source to the irradiated body;
A frame for holding the first and second light guides,
An image sensor characterized in that the first and second light guides are divided in the main scanning direction and held in the frame.
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