JP2009200913A - イメージセンサモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】ケースの歪みの影響を受けにくく、レンズユニットをより真っ直ぐに取り付け可能なイメージセンサモジュールを提供すること。
【解決手段】イメージセンサモジュールＡは、一対の側面１１ａ，１１ｂによってレンズユニット３を挟みこむスリット１１を有しており、方向ｘに沿って配列された複数の接着部１２，１３，１４において接着剤７を介してレンズユニット３を固定するように構成されており、各接着部１２，１３，１４は、方向ｙにおいて互いに対向するように一対の側面１１ａ，１１ｂのそれぞれに形成された一対の凹部からなり、各接着部１２，１３，１４における一対の凹部の一方にのみ接着剤７が充填されており、複数の接着部１２，１３，１４のうち方向ｘにおける両端に位置する２つの接着部１２，１４において接着剤７が充填される凹部は、一対の側面１１ａ，１１ｂのうち同じ側面に形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、たとえばスキャナや紙幣読取装置に用いられる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６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、ケース９１は主走査方向に長く延びた形状であるため、図７に示すように反ってしまうことがあり、レンズユニット９３を真っ直ぐ取り付けることができないことがあった。このようにレンズユニット９３が歪んだ状態で取り付けられると、イメージセンサモジュールＸによって得られる画像データが歪んでしまうことがあった。

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、ケースの反りや歪みの影響を受けにくく、レンズユニットをより真っ直ぐに取り付け可能な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。

本発明によって提供されるイメージセンサモジュールは、主走査方向に沿って延びる細長状の線状光を出射可能に構成された線状光源と、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上記主走査方向に沿って延びる細長状のレンズユニットと、上記主走査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、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、上記ケースは、上記レンズユニットを収容する上記主走査方向に沿って延びるスリットを有しており、上記スリットは、副走査方向おいて互いに向かい合う一対の側面を有し、上記一対の側面によって上記レンズユニットを挟みこみ、上記主走査方向に沿って配列された複数の接着部において接着剤を介して上記レンズユニットを固定するように構成されており、上記各接着部は、上記副走査方向において互いに対向するように上記一対の側面のそれぞれに形成された一対の凹部からなり、上記各接着部における上記一対の凹部の一方にのみ接着剤が充填されており、上記複数の接着部のうち上記主走査方向における両端に位置する２つの接着部において接着剤が充填される凹部は、上記一対の側面のうち同じ側面に形成されていることを特徴とする。

このような構成によれば、上記ケースの歪みに応じて接着剤を充填する凹部を選択可能となっており、上記レンズユニットを上記スリットに真っ直ぐに取り付けやすくなっている。したがって、このイメージセンサモジュールは、読取対象物の記載内容を歪みが少なく好ましい画像データとして読み取ることが可能となっている。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の接着部のうち、上記主走査方向における両端に位置する接着部に挟まれた接着部において接着剤が充填される凹部は、上記一対の側面のうち、上記両端に位置する接着部において接着剤が充填される凹部が形成された側面とは異なる側の側面に形成されている。このような構成によれば、上記レンズユニットをより強固に上記スリットに固定することができる。

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一例を示している。本実施形態のイメージセンサモジュールＡは、ケース１、線状光源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６を備えている。イメージセンサモジュールＡ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６を省略している。

ケース１は、線状光源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６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は、レンズユニット３を収容するための、主走査方向ｘに沿って延びるスリット１１を備えている。

スリット１１は、副走査方向ｙにおいて所定の間隔を隔てて対向する一対の側面１１ａ，１１ｂを備えており、側面１１ａ，１１ｂの間にレンズユニット３を挟んでいる。図１に示すように、このスリット１１には３組の接着部１２，１３，１４が設けられている。接着部１２は、スリット１１の主走査方向ｘにおける一方の端部に設けられており、副走査方向ｙにおいて互いに向かい合う凹部１２ａ，１２ｂからなる。凹部１２ａ，１２ｂのうち凹部１２ａにのみ接着剤７が充填されている。接着部１３は、スリット１１の主走査方向ｘにおける中央に設けられており、副走査方向ｙにおいて互いに向かい合う凹部１３ａ，１３ｂからなる。凹部１３ａ，１３ｂのうち凹部１３ｂにのみ接着剤７が充填されている。接着部１４は、スリット１１の主走査方向ｘにおける他方の端部に設けられており、副走査方向ｙにおいて互いに向かい合う凹部１４ａ，１４ｂからなる。凹部１４ａ，１４ｂのうち凹部１４ａにのみ接着剤７が充填されている。

さらに、ケース１は、主走査方向ｘに延びる支持面１５を備えている。支持面１５は、主走査方向ｘに沿って所定の間隔毎に配置された複数の接着剤充填部１５ａを備えている。接着剤充填部１５ａには接着剤８が充填されている。支持面１５の一部は、凹部１２ｂ，１３ｂ，１４ｂと繋がっており、凹部１３ｂに充填された接着剤７の一部が支持面１５の一部に流れ込んでいる。

線状光源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２は、支持面１５に当接しており、図３に示すように、接着剤充填部１５ａに充填された接着剤８によって支持面１５に固定されている。さらに、線状光源２の一部は凹部１３ｂから支持面１５に流れ込んだ接着剤７によっても固定されている。

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、たとえば主走査方向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、側面１１ａ，１１ｂに挟まれている。さらに、凹部１２ａ，１３ｂ，１４ａに充填された接着剤７によって、レンズユニット３は側面１１ａ，１１ｂに固定されている。

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、主走査方向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Ａの製造方法について説明する。

イメージセンサモジュールＡは、たとえば金型を用いて樹脂成形されたケース１にレンズユニット３、線状光源２、基板４および保護ガラス６を順次取り付けることによって製造される。

本方法では、まず、レンズユニット３をスリット１１に挿入し、各接着部１２，１３，１４に接着剤７を充填してレンズユニット３を固定する。この際、ケース１の形状に応じて接着剤７を充填する凹部を選択する。ケース１は主走査方向ｘに長く延びる形状であるため、たとえば図４または図５に示すように反りが生じることがある。図４では、副走査方向ｙにおけるスリット１１により近い端縁がより遠い端縁よりも短くなるように反っている場合のケース１の略平面図を示している。図５では、副走査方向ｙにおけるスリット１１により遠い端縁がより近い端縁よりも短くなるように反っている場合のケース１の略平面図を示している。

ケース１が、図４のように反っている場合、側面１１ｂは主走査方向ｘにおいて中央部が両端部に対して凹む面となっている。一方、側面１１ａは主走査方向ｘにおいて両端部に対して中央部が凸となる面となっている。本方法では、副走査方向ｙにおいてレンズユニット３により近い位置にある凹部１２ｂ，１３ａ，１４ｂに接着剤７を充填することによって、レンズユニット３を主走査方向ｘに沿って真っ直ぐに固定することができる。

ケース１が、図５のように反っている場合、側面１１ａは主走査方向ｘにおいて中央部が両端部に対して凹む面となっている。一方、側面１１ｂは主走査方向ｘにおいて両端部に対して中央部が凸となる面となっている。本方法では、副走査方向ｙにおいてレンズユニット３により近い位置にある凹部１２ａ，１３ｂ，１４ａに接着剤７を充填することによって、レンズユニット３を主走査方向ｘに沿って真っ直ぐに固定することができる。

本方法では、次に、接着剤充填部１５ａに接着剤８を充填し、線状光源２を支持面１５に当接するように設置する。さらに、ケース１の上下に基板４および保護ガラス６を嵌め込むことによりイメージセンサモジュールＡは完成する。

次に、イメージセンサモジュールＡの作用について説明する。

本実施形態によれば、図４または図５に示すようにケース１が一方に反っている場合であっても、レンズユニット３を主走査方向ｘに沿って真っ直ぐにスリット１１に固定することができる。このため、イメージセンサモジュールＡは、ケース１の形状にかかわらず、原稿Ｄｃに印刷された内容を画像データとして好ましく読み取ることができる。また、ケース１の形状が歪んでも利用可能であるため、コストの面でも有利となっている。

また、本実施形態によれば、側面１１ｂに形成された凹部１２ｂ，１３ｂ，１４ｂに充填された接着剤７の一部は線状光源２の固定に用いられている。さらに、凹部１２ｂ，１３ｂ，１４ｂに充填する接着剤７の量を増減させることにより、線状光源２の線状光出射方向を調整することが可能となっている。

本発明に係る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一例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製造方法の一例を示す要部平面図である。 本発明にかかるイメージセンサモジュールの製造方法の一例を示す要部平面図である。 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。 従来のイメージセンサモジュールの一例を示す要部平面図である。

符号の説明

Ａ 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
ｙ 副走査方向
１ ケース
２ 線状光源
３ レンズユニット
４ 基板
５ センサチップ（受光手段）
６ 保護ガラス
７，８ 接着剤
１１ スリット
１１ａ，１１ｂ 側面
１２ 接着部
１２ａ，１２ｂ 凹部
１３ 接着部
１３ａ，１３ｂ 凹部
１４ 接着部
１４ａ，１４ｂ 凹部
１５ 支持面
１５ａ 接着剤充填部
２１ 導光体
２１ａ 反射面
２１ｂ 出射面
２２ リフレクタ
２３ 光源基板

Claims (2)

1. 主走査方向に沿って延びる細長状の線状光を出射可能に構成された線状光源と、
   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上記主走査方向に沿って延びる細長状のレンズユニットと、
   上記主走査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、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、
   上記ケースは、上記レンズユニットを収容する上記主走査方向に沿って延びるスリットを有しており、
   上記スリットは、副走査方向おいて互いに向かい合う一対の側面を有し、上記一対の側面によって上記レンズユニットを挟みこみ、上記主走査方向に沿って配列された複数の接着部において接着剤を介して上記レンズユニットを固定するように構成されており、
   上記各接着部は、上記副走査方向において互いに対向するように上記一対の側面のそれぞれに形成された一対の凹部からなり、
   上記各接着部における上記一対の凹部の一方にのみ接着剤が充填されており、
   上記複数の接着部のうち上記主走査方向における両端に位置する２つの接着部において接着剤が充填される凹部は、上記一対の側面のうち同じ側面に形成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。
2. 上記複数の接着部のうち、上記主走査方向における両端に位置する接着部に挟まれた接着部において接着剤が充填される凹部は、上記一対の側面のうち、上記両端に位置する接着部において接着剤が充填される凹部が形成された側面とは異なる側の側面に形成されている、請求項１に記載のイメージセンサモジュール。

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