JP2009130785A - 光学部品の接着構造およびこれを用いたイメージセンサモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】原稿の記載内容を歪が少ない画像データとして読み取ることが可能な光学部品の接着構造およびイメージセンサモジュールを提供すること。
【解決手段】細長状のレンズユニット３がケース１に対して接着剤によって接着された光学部品の接着構造であって、ケース１とレンズユニット３とが副走査方向ｙにおいて互いに当接する１以上の当接部６Ｂと、当接部６Ｂ以外の部位において、ケース１とレンズユニット３とが接着剤を介して接着された１以上の接着部７Ｂと、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、たとえば線状光源ユニットやレンズユニットなどをケースに固定するための光学部品の接着構造、およびこれを用いたイメージセンサモジュールに関する。

スキャナや紙幣読取装置には、原稿や紙幣に対して線状光を照射する機能と、その反射光を読み取る機能とを備えるイメージセンサモジュールが広く用いられている。図７は、従来のイメージセンサモジュールの一例を示している。同図に示されたイメージセンサモジュールＸは、ケース９１に複数の発光素子９２、レンズユニット９３、基板９４、複数のセンサチップ９５、および保護ガラス９６が収容された構成とされている。レンズユニット９３は、接着剤９７によってケース９１に固定されている。

複数の発光素子９２は、主走査方向に配列されており、原稿Ｄｃに向けて線状光を照射する。原稿Ｄｃによって反射された線状光は、レンズユニット９３によって複数のセンサチップ９５に結像される。センサチップ９５は、主走査方向に沿って基板９４に配置されている。これにより、原稿Ｄｃに印刷された内容を画像データとして読み取ることができる。

しかしながら、レンズユニット９３は、たとえば２００ｍｍ程度の長さに対して幅が１ｍｍ程度の細長状である。このレンズユニット９３が接着剤９７によって接着されると、接着剤９７の収縮力によってレンズユニット９３が撓むおそれがある。このようなことでは、レンズユニット９３の撓みに起因して、得られた画像データが歪んでしまうという問題があった。

特開２００１−１９７２５４号公報

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、読取対象物の記載内容を歪が少ない画像データとして読み取ることが可能な光学部品の接着構造およびこれを用いたイメージセンサモジュールを提供することをその課題とする。

本発明の第１の側面によって提供される光学部品の接着構造は、細長状の光学部品が固定対象物に対して接着剤によって接着された光学部品の接着構造であって、上記固定対象物と上記光学部品とが上記光学部品の長手方向に対して直角である方向において互いに当接する１以上の当接部と、上記当接部以外の部位において、上記固定対象物と上記光学部品とが接着剤を介して接着された１以上の接着部と、を備えることを特徴としている。

このような構成によれば、上記固定対象物に対する上記光学部品の位置は、上記当接部によって決定される。このため、これとは別の場所に位置する上記接着部において上記接着剤の収縮力が生じても、上記光学部品の位置が過大にずれてしまうことを防止することができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、２つの上記接着部が、上記光学部品の長手方向において１つの上記当接部を挟んで隣接配置されている。このような構成によれば、２つの上記接着部において生じうる上記接着剤の収縮力を、互いに打ち消し合わせることが可能である。これにより上記光学部品が過度に歪曲することを防止することができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、２つの上記接着部が、上記光学部品の長手方向と直角である方向において１つの上記光学部品を挟んで隣接配置されている。このような構成によれば、２つの上記接着部が上記光学部品をそれぞれに曲げようとする力を互いに打ち消し合うという効果が期待できる。これは、上記光学部品の歪みを排除するのに有利である。

本発明の第２の側面によって提供されるは、細長状の導光体を有し、線状光を出射可能に構成された線状光源ユニットと、読取対象物によって反射された上記線状光を集光するための細長状のレンズユニットと、上記線状光源ユニットおよび上記レンズユニットの長手方向に直列配置され、上記レンズユニットによって集光された光を受光する複数の受光手段と、上記線状光源ユニット、上記レンズユニット、および上記複数の受光手段を収容するケースと、を備えるイメージセンサモジュールであって、上記線状光源ユニットおよび上記レンズユニットの少なくともいずれかは、上記ケースに対して本発明の第１の側面によって提供される光学部品の接着構造によって接着されていることを特徴としている。

このような構成によれば、上記線状光源ユニットおよびレンズユニットが過大に撓んだり位置がずれたりすることを防止することが可能であり、鮮明かつ歪が少ない画像データを得ることができる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

図１〜図３は、本発明にかかるイメージセンサモジュールの第１実施形態を示している。本実施形態のイメージセンサモジュールＡ１は、ケース１、線状光源ユニット２、レンズユニット３、基板４、複数のセンサチップ５、および保護ガラス８を備えている。イメージセンサモジュールＡ１は、たとえば２００ｍｍ程度の読み取り幅を有しており、スキャナに用いられるのに適した構成とされている。なお、図１においては、理解の便宜上、保護ガラス８を省略している。

ケース１は、線状光源ユニット２、レンズユニット３、基板４、複数のセンサチップ５、および保護ガラス８を収容しており、空洞が形成された主走査方向ｘに延びる略直方体形状とされている。ケース１は、たとえば黒色の樹脂によって形成されている。ケース１には、複数の凹部１２Ａ，１２Ｂが形成されている。複数の凹部１２Ａ，１２Ｂは、主走査方向ｘに配列されている。

線状光源ユニット２は、原稿Ｄｃに向けて主走査方向ｘに延びる線状光を照射するための光学部品であり、導光体２１、リフレクタ２２、および光源基板２３を備えている。導光体２１は、たとえばメタクリル酸メチル樹脂 (ＰＭＭＡ)などの透明な樹脂からなり、主走査方向ｘに延びる棒状である。光源基板２３は、導光体２１の一端面に正対するように設けられている。光源基板２３には、たとえば複数のＬＥＤチップ（図示略）が実装されている。これらのＬＥＤチップからは、たとえば赤色光、緑色光、青色光が発せられる。導光体２１には、ともに主走査方向ｘに延びる反射面２１ａおよび出射面２１ｂが形成されている。反射面２１ａは、上記一端面に入射した上記ＬＥＤチップからの光を、主走査方向ｘと直角である方向に反射するための面であり、たとえば主走査方向ｘに離散配置された複数の溝が設けられている。出射面２１ｂは、反射面２１ａから向かってきた光を線状光として出射する面である。リフレクタ２２は、たとえば白色樹脂からなり、導光体２１を覆っている。

図２に示すように、線状光源ユニット２は、主走査方向ｘと直角である方向においてケース１と複数箇所において当接している。これらの部分は、複数の当接部６Ａを構成している。一方、図３に示すように、ケース１に設けられた各凹部１２Ａには、接着剤７１が塗布されている。接着剤７１は、凹部１２Ａに対して線状光源ユニット２を接着している。この部分が、接着部７Ａを構成している。

レンズユニット３は、原稿Ｄｃによって反射された線状光をセンサチップ５に結像させる光学部品である。レンズユニット３は、たとえば方向ｘに配列された複数の円柱状のレンズが樹脂製のハウジングに保持された構成とされている。図２に示すように、レンズユニット３は、主走査方向ｘと直角である方向においてケース１と複数箇所において当接している。これらの部分は、複数の当接部６Ｂを構成している。一方、図３に示すように、ケース１に設けられた各凹部１２Ｂには、接着剤７１が塗布されている。レンズユニット３は、凹部１２Ｂの副走査方向ｙ中央付近に位置している。接着剤７１は、レンズユニット３の両側面を凹部１２Ｂに対して接着している。すなわち、図３には、レンズユニット３を挟んで副走査方向ｙにおいて近接配置された２つの接着部７Ｂが示されている。本実施形態においては、図３に示された構造と類似の構造が、図１に示すように主走査方向ｘに離間して３箇所設けられている。

基板４は、たとえばセラミックまたはガラスエポキシ樹脂からなり、複数のセンサチップ５が実装されている。基板４は、ケース１の下部にはめ込まれている。

センサチップ５は、方向ｘに配列されており、受けた光に応じた起電力を生じ、さらにこの起電力から画素ごとの輝度信号を出力可能に構成されている。原稿Ｄｃによって反射された光をセンサチップ５によって受光することにより、原稿Ｄｃの記載内容を画像データとして読み取ることができる。

次に、イメージセンサモジュールＡ１の作用について説明する。

本実施形態によれば、細長状の光学部品である線状光源ユニット２およびレンズユニット３の主走査方向ｘと直角である方向におけるケース１に対する位置は、複数の当接部６Ａ，６Ｂによって決定される。このため、これらとは別の場所に位置する接着部７Ａ，７Ｂにおいて接着剤７１の収縮力が生じても、線状光源ユニット２およびレンズユニット３の位置が過大にずれてしまうことを防止することができる。

接着部７Ａ，７Ｂにおいては線状光源ユニット２およびレンズユニット３の位置決めを行う必要が無いため、凹部１２Ａ，１２Ｂを比較的深いものとし、接着剤７１の接着厚さを厚くすることができる。これにより、接着力の向上を図ることができる。また、ケース１に対して線状光源ユニット２およびレンズユニット３が線膨張係数の違いにより相対的に伸縮することがある。このときに生じる線状光源ユニット２およびレンズユニット３とケース１とのずれに接着剤７１を追従させやすい。これは、線状光源ユニット２およびレンズユニット３が歪曲してしまうことや、このようなずれによって接着剤７１が剥離してしまうことを防止するのに適している。

レンズユニット３を挟んで２つの接着部７Ｂが近接配置されていることにより、接着部７Ｂがレンズユニット３をそれぞれに曲げようとする力を互いに打ち消し合うという効果が期待できる。これは、レンズユニット３の歪みを排除するのに有利である。

図４〜図６は、本発明にかかるイメージセンサモジュールの第２実施形態を示している。なお、本図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。

本実施形態のイメージセンサモジュールＡ２は、当接部６Ｂおよび接着部７Ｂの構成が上述した実施形態と異なっている。本実施形態においては、図４に示すように、１つの当接部６Ｂを挟んで２つの接着部７Ｂが主走査方向ｘにおいて近接配置されている。

図４および図５に示すように、ケース１には、主走査方向ｘに配列された複数の凸部１１Ｂが形成されている。各凸部１１Ｂは、副走査方向ｙにおいてレンズユニット３の側面に当接している。この部分が、当接部６Ｂを構成している。一方、図６に示すように、凸部１１Ｂが形成されていないケース１の部分とレンズユニット３との間には、接着剤７１が充填されている。この部分が、接着部７Ｂを構成している。図５に示すように、当接部６Ｂを挟んで、２つの接着部７Ｂが対称に近接配置されている。これらの接着部７Ｂは、レンズユニット３の片側に設けられている。

図４〜図６においては省略されているが、本実施形態においても、上述した実施形態と同様に、線状光源ユニット２を当接部６Ａおよび接着部７Ａを有する接着構造によってケース１に固定することができる。

このような実施形態によれば、当接部６Ｂを挟んで配置された２つの接着部７Ｂにおいて生じうる接着剤７１の収縮力を、互いに打ち消し合わせることが可能である。これにより、レンズユニット３が過度に歪曲することを防止することができる。

本発明に係る光学部品の接着構造およびこれを用いたイメージセンサモジュールは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る光学部品の接着構造およびこれを用いたイメージセンサモジュールの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

本発明にかかるイメージセンサモジュールの第１実施形態を示す要部平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。 本発明にかかるイメージセンサモジュールの第２実施形態を示す要部平面図である。 図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。 図４のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。 従来のイメージセンサモジュールの一例を示す断面図である。

符号の説明

Ａ１，Ａ２ イメージセンサモジュール
Ｄｃ 原稿（読取対象物）
ｘ 主走査方向（長手方向）
ｙ 副走査方向
１ ケース（固定対象物）
２ 線状光源ユニット（光学部品）
３ レンズユニット（光学部品）
４ 基板
５ センサチップ（受光手段）
６Ａ，６Ｂ 当接部
７Ａ，７Ｂ 接着部
８ 保護ガラス
１１Ｂ 凸部
１２Ａ，１２Ｂ 凹部
２１ 導光体
２１ａ 反射面
２１ｂ 出射面
２２ リフレクタ
２３ 光源基板
７１ 接着剤

Claims (4)

1. 細長状の光学部品が固定対象物に対して接着剤によって接着された光学部品の接着構造であって、
   上記固定対象物と上記光学部品とが上記光学部品の長手方向に対して直角である方向において互いに当接する１以上の当接部と、
   上記当接部以外の部位において、上記固定対象物と上記光学部品とが接着剤を介して接着された１以上の接着部と、を備えることを特徴とする、光学部品の接着構造。
2. ２つの上記接着部が、上記光学部品の長手方向において１つの上記当接部を挟んで隣接配置されている、請求項１に記載の光学部品の接着構造。
3. ２つの上記接着部が、上記光学部品の長手方向と直角である方向において１つの上記光学部品を挟んで隣接配置されている、請求項１に記載の光学部品の接着構造。
4. 細長状の導光体を有し、線状光を出射可能に構成された線状光源ユニットと、
   読取対象物によって反射された上記線状光を集光するための細長状のレンズユニットと、
   上記線状光源ユニットおよび上記レンズユニットの長手方向に直列配置され、上記レンズユニットによって集光された光を受光する複数の受光手段と、
   上記線状光源ユニット、上記レンズユニット、および上記複数の受光手段を収容するケースと、を備えるイメージセンサモジュールであって、
   上記線状光源ユニットおよび上記レンズユニットの少なくともいずれかは、上記ケースに対して請求項１ないし３のいずれかに記載の光学部品の接着構造によって接着されていることを特徴とする、イメージセンサモジュール。

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