JP2010093326A - イメージセンサモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】センサチップを搭載した基板のケースへの装着ずれを抑制できるイメージセンサモジュールを提供すること。
【解決手段】光源と、上記光源から発せられて画像読み取り領域から反射してくる光を集束させる光学系と、上記光学系によって集束された光を受けることにより所定の信号を出力するセンサチップを表面に搭載している、長矩形状の基板２と、上記光学系を収容しているとともに、基板２を装着しているケース１と、を備えるイメージセンサモジュールＡ１において、基板２は、ケース１に対する基板２の並進移動を阻止するとともに、ケース１に対する基板２の回転移動を許容する固定点ｋと、ネジを用いた締結部ｔと、においてケース１に装着されており、ケース１には、上記ネジの締結方向と逆方向ｙに向かって固定点を中心として基板２の側面２１が回転する場合の進行方向の前方に、基板２の回転を停止させるストッパｓが形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、イメージセンサモジュールに関する。

一般に、イメージセンサモジュールは、原稿に光を照射して、そこから反射する光を受光し、この光を電気信号に変換することにより、原稿の文字や記号等の情報を再現装置に伝達するものである。

図７に、従来のイメージセンサモジュールを示している（たとえば特許文献１参照）。同図に示されたイメージセンサモジュール９Ａは、ケース９１、基板９２、光源９３、光学系９４、センサチップ９５、および、保護ガラス９８、を備えている。

ケース９１は、紙面に垂直方向に延びる直方体状であり、光学系９４および保護ガラス９８を収容している。基板９２は、紙面に垂直方向に延びる長矩形状である。基板９２は、留め金やネジ（ともに図示略）などによって、図中上部からケース９１に押し付けられ、固定されている。基板９２をケース９１に装着しやすくするために、基板９２とケース９１との間には隙間ｈがある。光源９３は、基板９２上に搭載されており、保護ガラス９８に置かれた原稿に光を照射するために用いられる。光学系９４は、ケース９１に支持されており、上記原稿に反射された光を収束させるために用いられる。センサチップ９５は、基板９２に搭載されている。センサチップ９５は、光学系９４により収束された光を受光し、この光に対応する信号を出力するために用いられる。

このようなイメージセンサモジュール９Ａにおいては、隙間ｈが存在するため、基板９２のケース９１への装着位置が、方向ｚに所望の位置からずれることがある。この場合、基板９２に搭載されたセンサチップ９５が、光学系９４から向かってくる光を十分に受けることができない事態が生じうる。かかる事態は、上記原稿の文字や記号等の情報を正確に再現できないといった不具合を招き、好ましくない。

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、センサチップを搭載した基板のケースへの装着ずれを抑制できる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、光源と、上記光源から発せられて画像読み取り領域から反射してくる光を集束させる光学系と、上記光学系によって集束された光を受けることにより所定の信号を出力するセンサチップを表面に搭載している、長矩形状の基板と、上記光学系を収容しているとともに、上記基板を装着しているケースと、を備えるイメージセンサモジュールにおいて、上記基板は、上記ケースに対する上記基板の並進移動を阻止するとともに、上記ケースに対する上記基板の回転移動を許容する固定点と、ネジを用いた締結部と、において上記ケースに装着されており、上記ケースには、上記ネジの締結方向と逆方向に向かって上記固定点を中心として上記基板の長手方向の側面が回転する場合の進行方向の前方に、上記基板の回転を停止させるストッパが形成されたことを特徴としている。

発明者らは、上記ネジを締結する場合、上記固定点を中心とし上記逆方向に回転させる力が上記基板に働く、といった知見を得た。上述した構成によれば、上記ネジを締結する際に上記力が上記基板に働いた後、いずれ、上記基板が上記ストッパに当たる。これにより、上記基板が過度に回転してしまうことを抑制できるため、上記基板の装着ずれを軽減できる。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記ケースには、上記基板の長手方向に延びるとともに、隙間を隔てて上記側面と対向する壁面を備え、上記ストッパは、上記壁面から上記側面に向かって突出しており、かつ、上記壁面と平行な、上記側面と当接している面を有する。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記固定点は、上記基板の中央と上記基板の上記長手方向の一端との間に位置しており、上記基板が上記ストッパと接する部分は、上記基板の中央と上記基板の上記長手方向の他端との間に位置している。このような構成によれば、上記固定点および上記接する部分の２つの点の距離を大きくできる。そのため、上記基板の上記ケースへの装着状態を、より安定したものとすることができる。よって、上記基板の装着ずれをさらに抑制することが可能となる。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記センサチップは、上記基板の長手方向に沿って延びる基準線に沿って配置されており、複数の上記締結部は、上記基板の短手方向において上記基準線の両側に位置している。

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１〜３を用いて、本発明の第１実施形態について説明する。

図１は、本発明の第１実施形態にかかるイメージセンサモジュールの平面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。

これらの図に示されたイメージセンサモジュールＡ１は、ケース１、基板２、線状光源ユニット３、光学系４、センサチップ５、ストッパｓ、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。

ケース１は、方向ｘ１に延びる直方体状であり、たとえば黒色の樹脂により構成されている。ケース１は、線状光源ユニット３および光学系４を収容している。ケース１は、基板２および保護ガラス８を装着している。ケース１は、方向ｘ１に沿って延びる壁面１１を有する。壁面１１は、隙間を隔てて、基板２の側面２１と対向している。

図１によく表れているように、基板２は、方向ｘ１に延びる長矩形状である。基板２は、固定点ｋと複数の締結部ｔとにおいて、ケース１に対して固定されている。固定点ｋは、方向ｘ１において、基板２の中央と図１における基板２の左端との間に位置する。図２によく表れているように、固定点ｋは、基板２に形成された孔に、ケース１から突出したピンが嵌め込まれた構成とされている。固定点ｋにおける孔の内径は、上記ピンの外径よりわずかに大きい程度である。そのため、固定点ｋにより、ケース１に対して基板２が、ｘ１−ｘ２平面において、並進移動をすることが不可能となっている。一方、固定点ｋを中心として、基板２が、ｘ１−ｘ２平面において、多少の回転移動をすることは許容される。

図１に表れているように、複数の締結部ｔは、方向ｘ１に沿って配列されている。図３に表れているように、締結部ｔはそれぞれ、基板２に形成された孔を貫通する雄ネジｔ１と、ケース１に形成された雌ネジｔ２とが、締結された構成とされている。これにより、基板２の方向ｘ３への移動が不可能となっている。また、締結部ｔにおける基板２の孔の内径は、雄ネジｔ１を締結する作業を容易にするため、雄ネジｔ１の外径と比較して多少大きい。そのため、上述したように、固定点ｋを中心として基板２が、ｘ１−ｘ２平面において、多少の回転移動をする可能性がある。なお、雄ネジｔ１は右ネジである。

線状光源ユニット３は、原稿に向けて方向ｘ１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３１、リフレクタ３２、および光源基板（図示略）を備えている。線状光源ユニット３は、ケース１と複数箇所において当接している。

導光体３１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、方向ｘ１に延びる棒状である。上記光源基板は、導光体３１の一端面に正対するように設けられている。上記光源基板には、たとえば複数のＬＥＤチップが実装されている。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３１には、ともに方向ｘ１に延びる反射面３１ａおよび出射面３１ｂが形成されている。反射面３１ａは、上記一端面に入射した上記ＬＥＤチップからの光を、方向ｘ１と直角である方向に反射するための面であり、たとえば方向ｘ１に離散配置された複数の溝が設けられている。出射面３１ｂは、反射面３１ａ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３２は、たとえば白色樹脂からなり、導光体３１を覆っている。

光学系４は、原稿によって反射された線状光をセンサチップ５に集束させる光学部品である。光学系４は、たとえば方向ｘ１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。光学系４は、ケース１と複数箇所において当接している。

センサチップ５は、基板２の上に、方向ｘ１に沿って一列に配置されている。センサチップ５は、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。センサチップ５が、原稿に反射された光を受光することで、原稿の記載内容を画像データとして読み取ることができる。

図１〜３に表れているように、ストッパｓは、直方体形状であり、壁面１１から側面２１に向かって突出している。図１に表れているように、ストッパｓは、固定点ｋを中心として右ネジである雄ネジｔ１の締結方向と逆方向に向かって側面２１が回転する場合、すなわち、方向ｙに向かって側面２１が回転する場合の進行方向の前方に配置されている。ストッパｓは、ケース１と同じ材料から構成されている。図１〜３に表れているように、ストッパｓは、壁面１１と平行な面ｓ１を備えている。面ｓ１は、側面２１と当接している。この面ｓ１と側面２１とが当接している部分は、方向ｘ１において、基板２の中央と図１における基板２の右端との間に位置する。

次に、本実施形態にかかるイメージセンサモジュールＡ１の作用について説明する。

発明者らは、雄ネジｔ１を締結する場合、方向ｙに回転させる力が基板２に働く、といった知見を得た。そのため、上述した構成によれば、基板２をケース１に装着するために雄ネジｔ１を締結する際、基板２が方向ｙに回転し始めた後、いずれ、基板２がストッパｓに当たる。そして、基板２の回転が停止する。このようにして、基板２が壁面１１に当たるまで回転してしまうといった不具合をなくすことができる。これにより、基板２の装着ずれを解消できる。

その結果、センサチップ５が光学系４から向かってくる光を十分に受けることができないといった不具合が解消し、イメージセンサモジュールＡ１の出力分布特性を改善できる。

また、図１で示したように、固定点ｋは基板２の左寄りに、ストッパｓと側面２１との接する部分は基板２の右寄りに、それぞれ位置している。そのため、固定点ｋおよび当該接する部分の２つの距離を大きくできる。そのため、基板２のケース１への装着状態を、より安定したものとすることができる。よって、基板２の装着ずれを、さらに抑制することが可能となる。

図４，５は、本発明の第２実施形態を示している。なお、これらの図において、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。

図４は、本発明の第２実施形態にかかるイメージセンサモジュールの要部平面図である。図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。

図５によく表れているように、イメージセンサモジュールＡ２は、２つの線状光源ユニット３を備えている。また、複数のセンサチップ５は、基板２の方向ｘ２の中央に、かつ、方向ｘ１（図５では紙面の奥方向）に沿って延びる基準線Ｌに沿って配置されている。

図４に表れているように、固定点ｋは、基準線Ｌと基板２の図中下端との間に位置している。一方、複数の締結部ｔは、基準線Ｌと上記下端との間、および、基準線Ｌと基板２の図中上端との間、に位置している。すなわち、複数の締結部ｔは、方向ｘ２において基準線Ｌの両側に位置している。

このような構成によっても、第１実施形態で述べた利点と同様の利点を発揮できる。

本発明の範囲は、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。ストッパｓの形状は、たとえば、図６（ａ）〜（ｃ）に示した構成でも構わない。

また、雄ネジｔ１として左ネジを用いた場合、基板２は、方向ｙと逆方向に回転すると考えられる。この場合は、ストッパｓを、図６（ｄ）のように配置すればよい。

本発明にかかるイメージセンサモジュールの平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。 本発明の他の実施形態にかかるイメージセンサモジュールの要部平面図である。 図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。 本発明の他の実施形態にかかるイメージセンサモジュールの要部平面図である。 従来のイメージセンサモジュールである。

符号の説明

Ａ１，Ａ２ イメージセンサモジュール
１ ケース
１１ 壁面
２ 基板
２１ 側面
３ 線状光源ユニット
３１ 導光体
３１ａ 反射面
３１ｂ 出射面
３２ リフレクタ
４ 光学系
５ センサチップ
８ 保護ガラス
ｓ ストッパ
ｓ１ 面
ｋ 固定点
ｔ 締結部
ｔ１ 雄ネジ
ｔ２ 雌ネジ
Ｌ 基準線

Claims (4)

1. 光源と、
   上記光源から発せられて画像読み取り領域から反射してくる光を集束させる光学系と、
   上記光学系によって集束された光を受けることにより所定の信号を出力するセンサチップを表面に搭載している、長矩形状の基板と、
   上記光学系を収容しているとともに、上記基板を装着しているケースと、
   を備えるイメージセンサモジュールにおいて、
   上記基板は、上記ケースに対する上記基板の並進移動を阻止するとともに、上記ケースに対する上記基板の回転移動を許容する固定点と、ネジを用いた締結部と、において上記ケースに装着されており、
   上記ケースには、上記ネジの締結方向と逆方向に向かって上記固定点を中心として上記基板の長手方向の側面が回転する場合の進行方向の前方に、上記基板の回転を停止させるストッパが形成されたことを特徴とする、イメージセンサモジュール。
2. 上記ケースには、上記基板の長手方向に延びるとともに、隙間を隔てて上記側面と対向する壁面を備え、
   上記ストッパは、上記壁面から上記側面に向かって突出しており、かつ、上記壁面と平行な、上記側面と当接している面を有する、請求項１に記載のイメージセンサモジュール。
3. 上記固定点は、上記基板の中央と上記基板の上記長手方向の一端との間に位置しており、
   上記基板が上記ストッパと接する部分は、上記基板の中央と上記基板の上記長手方向の他端との間に位置している、請求項１または２に記載のイメージセンサモジュール。
4. 上記センサチップは、上記基板の長手方向に沿って延びる基準線に沿って配置されており、
   複数の上記締結部は、上記基板の短手方向において上記基準線の両側に位置している、請求項１ないし３のいずれかに記載のイメージセンサモジュール。

Images