JP2016082248A - イメージセンサユニット、画像読取装置、紙葉類識別装置およびイメージセンサユニットの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】シーリング材がセンサ基板の接続孔に付着するのを防止するイメージセンサユニット等を提供する。【解決手段】イメージセンサユニットは、センサ基板50の実装面51とフレーム17とは、実装面51のうち、フレーム17の側壁22aに近接する接続孔53から、接続孔53に近接するセンサ基板50の端部55までに亘る領域を間欠させて、連続してイメージセンサを囲むように第1シーリング材により密閉され、接続孔53に近接するセンサ基板50の端面56とフレーム17とは、第2シーリング材S2により密閉される。【選択図】図9
Description
本発明は、イメージセンサユニット、画像読取装置、紙葉類識別装置およびイメージセンサユニットの製造方法に関する。
一般に画像を読み取る場合にはイメージセンサユニットを備えた画像読取装置が用いられている。
特許文献1には、センサシャーシ内に、照射ユニット、ロッドレインアレイ、ラインセンサを有する画像読取部が開示されている。特許文献1の画像読取部では、ラインセンサ側にゴミが侵入して読取画像の品質が低下するのを防止するために、センサシャーシとロッドレンズアレイとの隙間にシーリング部材を配置している。
特許文献2には、フレーム内に、LEDモジュール、導光体、ロッドレンズアレイ、イメージセンサ、回路基板を有するイメージセンサユニットが開示されている。特許文献2のセンサ基板にはLEDのリード端子を挿入するための挿入孔が形成されている。
特許文献1には、センサシャーシ内に、照射ユニット、ロッドレインアレイ、ラインセンサを有する画像読取部が開示されている。特許文献1の画像読取部では、ラインセンサ側にゴミが侵入して読取画像の品質が低下するのを防止するために、センサシャーシとロッドレンズアレイとの隙間にシーリング部材を配置している。
特許文献2には、フレーム内に、LEDモジュール、導光体、ロッドレンズアレイ、イメージセンサ、回路基板を有するイメージセンサユニットが開示されている。特許文献2のセンサ基板にはLEDのリード端子を挿入するための挿入孔が形成されている。
上述した特許文献に開示されたイメージセンサユニットにおいて、フレーム内にゴミが侵入することを防止するために、フレームとセンサ基板との間をシーリング材で密閉することが考えられる。しかしながら、特許文献2のようにセンサ基板に挿入孔が形成されている場合、シーリング材が挿入孔に到るまで塗布されるとリード端子を挿入孔に挿入するときにシーリング材が付着してしまう。リード端子にシーリング材が付着すると、リード端子をセンサ基板に半田付けなどで接続する場合に不具合が生じる虞がある。
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、シーリング材がセンサ基板の接続孔に付着するのを防止することを目的とする。
本発明のイメージセンサユニットは、発光素子を有する光源と、前記光源からの光を被照明体に導く導光体と、前記被照明体からの光を電気信号へと変換するイメージセンサと、平板状に形成され、実装面に前記イメージセンサを実装すると共に、接続孔を介して前記光源を接続するセンサ基板と、前記センサ基板および前記導光体を保持するフレームと、を有するイメージセンサユニットであって、前記センサ基板の前記実装面と前記フレームとは、前記実装面のうち、前記フレームの側壁に近接する接続孔から、前記接続孔に近接する前記センサ基板の端部までに亘る領域を間欠させて、連続して前記イメージセンサを囲むように第1シーリング材により密閉され、前記接続孔に近接する前記センサ基板の端面と前記フレームとは、第2シーリング材により密閉されることを特徴とする。
本発明の画像読取装置は、上述したイメージセンサユニットと、前記イメージセンサユニットと前記被照明体とを相対的に移送させる移送部と、を有することを特徴とする。
本発明の紙葉類識別装置は、上述したイメージセンサユニットと、前記被照明体としての紙葉類を移送させる移送部と、前記紙葉類を識別する基準となる基準データを記憶する記憶部と、前記イメージセンサユニットに読み取られた画像情報と、前記記憶部に記憶されている前記基準データとを比較して前記紙葉類を識別する比較部と、を有することを特徴とする。
本発明のイメージセンサユニットの製造方法は、発光素子を有する光源と、前記光源からの光を被照明体に導く導光体と、前記被照明体からの光を電気信号へと変換するイメージセンサと、平板状に形成され、実装面に前記イメージセンサを実装すると共に、接続孔を介して前記光源を接続するセンサ基板と、前記センサ基板および前記導光体を保持するフレームと、を有するイメージセンサユニットの製造方法であって、前記センサ基板の前記実装面と前記フレームとを、前記実装面のうち、前記フレームの側壁に近接する接続孔から、前記接続孔に近接する前記センサ基板の端部までに亘る領域を間欠して、連続して前記イメージセンサを囲むように第1シーリング材により密閉するステップと、前記接続孔に前記光源のリード端子を挿入し、前記センサ基板と前記リード端子とを接続するステップと、前記接続孔に近接する前記センサ基板の端面と前記フレームとを、第2シーリング材により密閉するステップと、を有することを特徴とする。
本発明の画像読取装置は、上述したイメージセンサユニットと、前記イメージセンサユニットと前記被照明体とを相対的に移送させる移送部と、を有することを特徴とする。
本発明の紙葉類識別装置は、上述したイメージセンサユニットと、前記被照明体としての紙葉類を移送させる移送部と、前記紙葉類を識別する基準となる基準データを記憶する記憶部と、前記イメージセンサユニットに読み取られた画像情報と、前記記憶部に記憶されている前記基準データとを比較して前記紙葉類を識別する比較部と、を有することを特徴とする。
本発明のイメージセンサユニットの製造方法は、発光素子を有する光源と、前記光源からの光を被照明体に導く導光体と、前記被照明体からの光を電気信号へと変換するイメージセンサと、平板状に形成され、実装面に前記イメージセンサを実装すると共に、接続孔を介して前記光源を接続するセンサ基板と、前記センサ基板および前記導光体を保持するフレームと、を有するイメージセンサユニットの製造方法であって、前記センサ基板の前記実装面と前記フレームとを、前記実装面のうち、前記フレームの側壁に近接する接続孔から、前記接続孔に近接する前記センサ基板の端部までに亘る領域を間欠して、連続して前記イメージセンサを囲むように第1シーリング材により密閉するステップと、前記接続孔に前記光源のリード端子を挿入し、前記センサ基板と前記リード端子とを接続するステップと、前記接続孔に近接する前記センサ基板の端面と前記フレームとを、第2シーリング材により密閉するステップと、を有することを特徴とする。
本発明によれば、シーリング材がセンサ基板の接続孔に付着するのを防止することができる。
以下、図面に基づき、本発明に係るイメージセンサユニットおよび画像読取装置の好適な実施形態について説明する。以下の説明においては、三次元の各方向を、X,Y,Zの各矢印で示す。X方向が主走査方向であり、Y方向が主走査方向に直角な副走査方向であり、Z方向が垂直方向(上下方向)である。
本実施形態の画像読取装置100は、紙幣、有価証券などの紙葉類の真贋判定を行う紙葉類識別装置として機能する。
図1は、本実施形態に係るイメージセンサユニット部10を備えた画像読取装置100の要部構成を示している。ここで先ず、これらの全体構成について概略を説明する。本実施形態では、被照明体として典型的には紙幣Bとする。なお、紙幣Bに限らず、その他の対象物に対しても本発明は適用可能である。
画像読取装置100の所定部には、紙幣Bの搬送方向Fに、対をなして紙幣Bを挟みながら搬送するための移送部としての搬送ローラ101A、101Bと搬送ローラ102A、102Bとが所定の間隔をおいて配置される。これらの搬送ローラ101A、101Bおよび102A、102Bは駆動機構により回転駆動されるようになっており、紙幣Bは所定の搬送速度でイメージセンサユニット部10に対して搬送方向Fに相対的に移送される。
本実施形態の画像読取装置100は、紙幣、有価証券などの紙葉類の真贋判定を行う紙葉類識別装置として機能する。
図1は、本実施形態に係るイメージセンサユニット部10を備えた画像読取装置100の要部構成を示している。ここで先ず、これらの全体構成について概略を説明する。本実施形態では、被照明体として典型的には紙幣Bとする。なお、紙幣Bに限らず、その他の対象物に対しても本発明は適用可能である。
画像読取装置100の所定部には、紙幣Bの搬送方向Fに、対をなして紙幣Bを挟みながら搬送するための移送部としての搬送ローラ101A、101Bと搬送ローラ102A、102Bとが所定の間隔をおいて配置される。これらの搬送ローラ101A、101Bおよび102A、102Bは駆動機構により回転駆動されるようになっており、紙幣Bは所定の搬送速度でイメージセンサユニット部10に対して搬送方向Fに相対的に移送される。
イメージセンサユニット部10は、搬送ローラ101A、101Bと搬送ローラ102A、102Bとの間に、紙幣Bが通過可能な搬送路を構成するように間隙を備えて配置されており、搬送される紙幣Bの画像を読み取る。イメージセンサユニット部10は、紙幣Bの搬送路を挟んで、下側に第一のイメージセンサユニットとして下側イメージセンサユニット10Aと、上側に第二のイメージセンサユニットとして上側イメージセンサユニット10Bとが配置されている。本実施形態では、下側イメージセンサユニット10Aおよび上側イメージセンサユニット10Bは、図1に示す中心線Ocに対して対称な同一構成である。下側イメージセンサユニット10Aおよび上側イメージセンサユニット10Bは、それぞれ紙幣Bに反射式読み取り用の光(反射用光)を照射する反射光用照明部11Aを含む画像を読み取る画像読取部11と、紙幣Bに透過式読み取り用の光(透過用光)を照射する透過光用照明部12とを備えている。画像読取部11(反射光用照明部11A)および透過光用照明部12により紙幣Bからの反射光による画像情報の読み取りと透過光による画像情報の読み取りを実施することができる。下側イメージセンサユニット10Aの画像読取部11に対して上側イメージセンサユニット10Bの透過光用照明部12が対応配置される。また下側イメージセンサユニット10Aの透過光用照明部12に対して上側イメージセンサユニット10Bの画像読取部11が対応配置される。したがって、本実施形態では、下側イメージセンサユニット10Aおよび上側イメージセンサユニット10Bにより、紙幣Bの表裏両面を一回の搬送で読み取ることを可能とする。
比較部103は下側イメージセンサユニット10Aおよび上側イメージセンサユニット10Bにより読み取られた画像情報を取得する。また、比較部103は記憶部104に記憶されている基準データを読み出し、取得した画像情報と比較して、紙幣Bの真贋を識別する。
次に、下側イメージセンサユニット10Aおよび上側イメージセンサユニット10Bの構成について説明する。下側イメージセンサユニット10Aおよび上側イメージセンサユニット10Bは同一構成であるので、ここでは下側イメージセンサユニット10Aを取り上げて説明する。図2は下側イメージセンサユニット10Aの分解斜視図である。下側イメージセンサユニット10Aは概して長方体に形成され、その長手方向が主走査方向となり、これに直交する副走査方向は紙幣Bの搬送方向Fとなる。
下側イメージセンサユニット10Aは、カバー部材13、フレーム17、導光部32、集光体39、センサ基板50、イメージセンサ57、光源部40などを備えている。これらの構成部材のうち、導光部32および光源部40は照明装置として機能する。また、上述した構成部材のうち、カバー部材13、フレーム17、導光部32、センサ基板50およびイメージセンサ57は、読み取る紙幣Bの主走査方向の寸法に応じた長さに形成される。
カバー部材13は、フレーム17の開口を上側(紙幣B側)から覆うことでフレーム17内にゴミが侵入するのを防止する。カバー部材13は、透過部材14と、枠部材15とを有している。透過部材14は、平板状に形成され、導光部32から紙幣Bに向かって出射される光を透過できるようにガラス、アクリル、ポリカーボネートなどの材料が適用できる。枠部材15は、四方枠のうち長手枠の側縁には嵌合部16が形成される。図1に示すように、嵌合部16が隣接部材105、106に嵌合することで、カバー部材13を介して下側イメージセンサユニット10Aが画像読取装置100に位置決めされる。
フレーム17は、下側イメージセンサユニット10Aの各構成部材を収容して保持する。フレーム17は、主走査方向に長い略直方体であり、内部には各構成部材を位置決めして支持できるように形成される。図1に示すように、フレーム17には、集光体39を収容する集光体収容部18が主走査方向に形成される。また、フレーム17には、画像読取部11側であって集光体収容部18を挟んだ両側、および、透過光用照明部12側に導光部32を収容する導光収容部19がそれぞれ形成される。また、フレーム17の下側には、センサ基板50を配置するための基板収容部20が主走査方向にフレーム17の外側から凹状に形成される。なお、基板収容部20の構成については後述する。フレーム17には、例えばポリカーボネートなどの樹脂材料が適用できる。
導光部32は、第1の反射光用導光体33aと、第2の反射光用導光体33bと、透過光用導光体36との3つの導光体を有している。
第1の反射光用導光体33aおよび第2の反射光用導光体33bは、図1に示す集光体39の光軸Z1を中心に線対称な略同一の構成である。ここでは第1の反射光用導光体33aを中心に説明する。
第1の反射光用導光体33aおよび第2の反射光用導光体33bは、図1に示す集光体39の光軸Z1を中心に線対称な略同一の構成である。ここでは第1の反射光用導光体33aを中心に説明する。
図3は、導光部32および光源部40を拡大した斜視図である。
第1の反射光用導光体33aは、光源部40からの光を反射用光として紙幣Bに出射する。第1の反射光用導光体33aは、例えばアクリル系の透明な樹脂材料により形成され、主走査方向に長い棒状に形成される。第1の反射光用導光体33aは、主走査方向における一方側の端部に入射面34が形成される。一方、第2の反射光用導光体33bは、主走査方向における他方側の端部に入射面34が形成される。入射面34は、主走査方向に対して直交し、光源部40からの光が入射される。
第1の反射光用導光体33aは、光源部40からの光を反射用光として紙幣Bに出射する。第1の反射光用導光体33aは、例えばアクリル系の透明な樹脂材料により形成され、主走査方向に長い棒状に形成される。第1の反射光用導光体33aは、主走査方向における一方側の端部に入射面34が形成される。一方、第2の反射光用導光体33bは、主走査方向における他方側の端部に入射面34が形成される。入射面34は、主走査方向に対して直交し、光源部40からの光が入射される。
また、第1の反射光用導光体33aには、紙幣Bと対面する面に導光体内に入射された光を紙幣Bに向かって出射させる出射面35が形成される。また、第1の反射光用導光体33aは、出射面35以外の主走査方向に沿った面が入射面34から入射された光を反射させて第1の反射光用導光体33aの長手方向に伝搬させる反射面として機能する。
透過光用導光体36は、光源部40からの光を透過用光として紙幣Bに出射する。透過光用導光体36は、例えばアクリル系の透明な樹脂材料により形成され、主走査方向に長い棒状に形成される。透過光用導光体36は、主走査方向における一方側の端部に入射面37が形成される。入射面37は、主走査方向に対して直交し、光源部40からの光が入射される。
また、透過光用導光体36には、紙幣Bと対面する面に導光体内に入射された光を紙幣Bに向かって出射させる出射面38が形成される。また、透過光用導光体36は、出射面38以外の主走査方向に沿った面が入射面37から入射された光を反射させて透過光用導光体36内の長手方向に伝搬させる反射面として機能する。
また、第1の反射光用導光体33a、第2の反射光用導光体33bおよび透過光用導光体36は、フレーム17内で副走査方向に並列して配置される。
また、第1の反射光用導光体33a、第2の反射光用導光体33bおよび透過光用導光体36は、フレーム17内で副走査方向に並列して配置される。
集光体39は、紙幣Bからの反射光および紙幣Bからの透過光をイメージセンサ57上に結像する光学部材である。集光体39は、例えば複数の正立等倍結像型の結像素子(ロッドレンズ)が主走査方向に直線状に配列されるロッドレンズアレイが適用できる。なお、集光体39は、イメージセンサ57上に結像できればよく、上述した構成に限定されない。集光体39には各種マイクロレンズアレイなど、従来公知の各種集光機能を有する光学部材が適用できる。
光源部40は、光を発光することで導光部32を介して紙幣Bに光を出射する。図3に示すように、光源部40は、第1の反射光用光源41a、第2の反射光用光源41b、透過光用光源45を有している。第1の反射光用光源41aは、第1の反射光用導光体33aの主走査方向における一方側の入射面34に対面して配置される。第2の反射光用光源41bは、第2の反射光用導光体33bの主走査方向における他方側の入射面34に対面して配置される。透過光用光源45は、透過光用導光体36の主走査方向における一方側の入射面37に対面して配置される。
第1の反射光用光源41aは、発光素子としてのLEDチップ42が配置されるLEDパッケージが適用できる。ここでは、複数のLEDチップ42がLEDパッケージの表面に透過樹脂によって封止された状態で配置される。複数のLEDチップ42として、例えば赤、緑、青、赤外光および紫外光の発光波長を発光するLEDチップが適用できる。赤外光および紫外光などの不可視光を発光させるのは、不可視インクによって印刷された紙幣Bの画像を読み取るためである。また、第1の反射光用光源41aは、矩形状のパッケージ本体43から下側に向かって延びる、電極として複数のリード端子44を有している。なお、第1の反射光用光源41aおよび第2の反射光用光源41bは同一の構成であり、第2の反射光用光源41bについては同一符号を付してその説明を省略する。
透過光用光源45は、発光素子としてのLEDチップ46が配置されるLEDパッケージが適用できる。ここでは、複数のLEDチップ46がLEDパッケージの表面に透過樹脂によって封止された状態で配置される。複数のLEDチップ46として、例えば赤、緑、青、赤外光および紫外光の発光波長を発光するLEDチップが適用できる。透過光用光源45は、矩形状のパッケージ本体47から下側に向かって延びる、電極として複数のリード端子48を有している。
センサ基板50は、主走査方向に長い平板状に形成される。センサ基板50の実装面51は、上下方向に対して直交する。センサ基板50の実装面51上には、光源部40を発光させたり、イメージセンサ57を駆動させたりするための駆動回路などが実装される。また、センサ基板50の主走査方向における一方側の端部に近接して複数の接続孔52aおよび複数の接続孔53が形成される。一方、センサ基板50の主走査方向における他方側の端部に近接して複数の接続孔52bが形成される。接続孔52aおよび接続孔52bには、第1の反射光用光源41aのリード端子44および第2の反射光用光源41bのリード端子44がそれぞれ挿入される。また、接続孔53には、透過光用光源45のリード端子48が挿入される。また、センサ基板50の副走査方向における中央には、主走査方向に間隔をあけて複数の位置決め孔54が形成される。
イメージセンサ57は、集光体39の下側の位置で、センサ基板50の実装面51上に実装される。イメージセンサ57は、センサ基板50に形成された接続孔52aと接続孔52bとの間であって、副走査方向における一方側(例えば搬送方向における上流側)に偏倚して位置する。また、イメージセンサ57は、下側イメージセンサユニット10Aの読み取りの解像度に応じた複数の光電変換素子から構成されるイメージセンサIC58の所定数を実装面51上に主走査方向に直線状に配列して実装される。イメージセンサ57は、紙幣Bからの反射光および透過光が集光体39によって結像された光を受光して電気信号に変換する。なお、イメージセンサ57は、紙幣Bからの反射光および透過光を電気信号に変換できるものであればよく、上述した構成に限定されない。イメージセンサIC58には、従来公知の各種イメージセンサICが適用できる。
次に、上述したように構成される画像読取部11の基本動作について説明する。画像読取部11は搬送ローラ101A、101Bおよび102A、102Bにより所定の搬送速度で搬送方向Fに搬送される紙幣Bに対し、第1の反射光用光源41aおよび第2の反射光用光源41bの各LEDチップ42をそれぞれ順次、点灯駆動させる。第1の反射光用光源41aおよび第2の反射光用光源41bから発光された光はそれぞれの入射面34から第1の反射光用導光体33a内および第2の反射光用導光体33b内に入射する。入射した光は第1の反射光用導光体33aおよび第2の反射光用導光体33bの各出射面35から、図1において代表的に示される矢印L1のように紙幣Bの読取位置O1を指向して反射用光として出射される。反射用光は集光体39を挟んだ2方向から紙幣Bの一方の面(下面)に対して、主走査方向に亘ってライン状に均一に照射される。
反射用光は紙幣Bによって反射されることで反射光として、集光体39を介してイメージセンサ57上に結像される。この結像された反射光は、イメージセンサ57により電気信号に変換された後、図示しない信号処理部において処理される。
反射用光は紙幣Bによって反射されることで反射光として、集光体39を介してイメージセンサ57上に結像される。この結像された反射光は、イメージセンサ57により電気信号に変換された後、図示しない信号処理部において処理される。
このように全ての反射光を1走査ライン分読み取ることで、紙幣Bの主走査方向における1走査ラインの読取動作を完了する。1走査ラインの読取動作終了後、紙幣Bの副走査方向への移動に伴い、上述と同様に次の1走査ライン分の読取動作が行われる。このように紙幣Bを搬送方向Fに搬送しながら1走査ライン分ずつ読取動作を繰り返すことで、紙幣Bの全面が順次走査されて反射光による画像情報の読み取りが実施される。
なお、上側イメージセンサユニット10Bの画像読取部11についても他方の面(上面)に対して同様に実施される。
なお、上側イメージセンサユニット10Bの画像読取部11についても他方の面(上面)に対して同様に実施される。
次に、上述したように構成される透過光用照明部12の動作について説明する。透過光用照明部12は、搬送ローラ101A、101Bおよび102A、102Bにより所定の搬送速度で搬送方向Fに搬送される紙幣Bに対し、透過光用光源45の各LEDチップ46を順次、点灯駆動させる。透過光用光源45から発光された光はそれぞれの入射面37から透過光用導光体36内に入射する。入射した光は透過光用導光体36の出射面38から、図1において代表される矢印L2のように紙幣Bの読取位置O2を指向して透過用光として出射される。透過用光は紙幣Bの一方の面(下面)に対して、主走査方向に亘ってライン状に均一に照射される。
透過用光は紙幣Bを透過することで透過光として、上側イメージセンサユニット10Bの集光体39を介してイメージセンサ57上に結像される。この結像された透過光は、上側イメージセンサユニット10Bのイメージセンサ57より電気信号に変換された後、図示しない信号処理部において処理される。
透過用光は紙幣Bを透過することで透過光として、上側イメージセンサユニット10Bの集光体39を介してイメージセンサ57上に結像される。この結像された透過光は、上側イメージセンサユニット10Bのイメージセンサ57より電気信号に変換された後、図示しない信号処理部において処理される。
このようにして全ての透過光を1走査ライン分読み取ることで、紙幣Bの主走査方向における1走査ラインの読取動作を完了する。1走査ラインの読取動作終了後、紙幣Bの副走査方向への移動に伴い、上述と同様に次の1走査ライン分の読取動作が行われる。このように紙幣Bを搬送方向Fに搬送しながら1走査ライン分ずつ読取動作を繰り返すことで、紙幣Bの全面が順次走査されて透過光による画像情報の読み取りが実施される。
なお、上側イメージセンサユニット10Bの透過光用照明部12についても他方の面(上面)に対して同様に実施される。
なお、上側イメージセンサユニット10Bの透過光用照明部12についても他方の面(上面)に対して同様に実施される。
図1に示すように、本実施形態では、イメージセンサ57にゴミが付着しないように、フレーム17にはイメージセンサ57の周囲を囲むようにセンサ基板50の実装面51に当接する当接部21を有している。また、実装面51と当接部21との間には、シーリング材S1が塗布されることで密閉される。なお、センサ基板50のうちシーリング剤S1により密閉される部分には、スルーホールを設けないことが好ましく、スルーホールを設ける場合であってもシーリング剤によってスルーホールを塞ぐことが好ましい。
ここで、図4および図5を参照して、当接部21が形成されているフレーム17の下側の構成について説明する。図4は、フレーム17およびセンサ基板50を下側から見た斜視図である。図5は、フレーム17を下側から見た平面図である。
フレーム17には、基板収容部20が中央に形成され、基板収容部20の四方を囲むように、主走査方向に沿った一対の長手側の側壁22a、および、副走査方向に沿った一対の短手側の側壁22bが形成される。また、基板収容部20の副走査方向における中央には、主走査方向に間隔をあけて複数の位置決め突起23が形成される。位置決め突起23をセンサ基板50の位置決め孔54に挿入することで、基板収容部20にセンサ基板50が位置決めされる。
フレーム17には、基板収容部20が中央に形成され、基板収容部20の四方を囲むように、主走査方向に沿った一対の長手側の側壁22a、および、副走査方向に沿った一対の短手側の側壁22bが形成される。また、基板収容部20の副走査方向における中央には、主走査方向に間隔をあけて複数の位置決め突起23が形成される。位置決め突起23をセンサ基板50の位置決め孔54に挿入することで、基板収容部20にセンサ基板50が位置決めされる。
また、フレーム17の主走査方向における一方側の側壁22bに近接して光源挿通孔24a、光源挿通孔25が形成される。一方、フレーム17の主走査方向における他方側の側壁22bに近接して光源挿通孔24bが形成される。光源挿通孔24a内および光源挿通孔24b内には、リード端子44がセンサ基板50側に突出する状態で第1の反射光用光源41aおよび第2の反射光用光源41bが配置される。光源挿通孔25内には、リード端子48がセンサ基板50側に突出する状態で透過光用光源45が配置される。基板収容部20にセンサ基板50が位置決めされた状態では、平面視で光源挿通孔24a、24b、25が、それぞれセンサ基板50の接続孔52a、52b、53に重なり合う。
また、フレーム17の光源挿通孔24aと光源挿通孔24bとの間には、集光体39により結像される光をイメージセンサ57まで到達することを可能にする通孔26が形成される。通孔26は、イメージセンサ57の主走査方向の長さと略同一長さに形成される。基板収容部20にセンサ基板50が位置決めされた状態では、平面視で通孔26が、イメージセンサ57に重なり合う。
当接部21は、基板収容部20内で、光源挿通孔24a、24b、25、通孔26をほぼ囲むように連続して形成される。当接部21は、当接部21上にシーリング材S1を塗布し易いように、一定の幅を維持して形成される。
当接部21は、基板収容部20内で、光源挿通孔24a、24b、25、通孔26をほぼ囲むように連続して形成される。当接部21は、当接部21上にシーリング材S1を塗布し易いように、一定の幅を維持して形成される。
ここで、本実施形態のフレーム17は、当接部21上にシーリング材S1が塗布された基板収容部20にセンサ基板50を重ね合わせたときに、シーリング材S1がはみ出して接続孔52a、52b、53まで到るのを防止できる構成である。
以下、はみ出し防止の構成を有する実施例と、はみ出し防止の構成を有しない比較例とについて説明する。
以下、はみ出し防止の構成を有する実施例と、はみ出し防止の構成を有しない比較例とについて説明する。
まず、シーリング材のはみ出し防止の構成を有しない比較例について図10を参照して説明する。図10は、比較例のフレーム77を下側から見た平面図である。図10では、当接部81をグレーで着色して図示している。なお、上述した実施形態と同一の構成は、同一符号を付してその説明を省略する。
図10に示すように比較例の当接部81は、光源挿通孔24a、24b、25、通孔26の全てを連続して囲むように形成される。ここで、図10に示すA部、B部、C部の拡大図を図11A、図11B、図11Cに示す。図10A〜図10Cでは、当接部81をグレーで着色して図示している。
図10に示すように比較例の当接部81は、光源挿通孔24a、24b、25、通孔26の全てを連続して囲むように形成される。ここで、図10に示すA部、B部、C部の拡大図を図11A、図11B、図11Cに示す。図10A〜図10Cでは、当接部81をグレーで着色して図示している。
図11Aおよび図11Bに示すように、比較例のフレーム77は、光源挿通孔24aおよび光源挿通孔24bを囲むように当接部81が形成される。当接部81の一部は、側壁22bと光源挿通孔24aとの間、側壁22bと光源挿通孔24bとの間であって側壁22bに沿って形成される。
また、図11Cに示すように、比較例のフレーム77は、光源挿通孔25を囲むように当接部81が形成される。当接部81の一部は、側壁22aと光源挿通孔25との間であって側壁22aに沿って形成される。
また、図11Cに示すように、比較例のフレーム77は、光源挿通孔25を囲むように当接部81が形成される。当接部81の一部は、側壁22aと光源挿通孔25との間であって側壁22aに沿って形成される。
当接部81上にシーリング材S1を塗布してセンサ基板50を重ね合わせることで、センサ基板50の実装面51には当接部81に沿ってシーリング材S1が付着し、センサ基板50の実装面51とフレーム77との間が密閉される。
ここで、比較例のフレーム77では、側壁22aおよび側壁22bに沿って形成された当接部81上に多くのシーリング材S1が塗布された場合、センサ基板50を重ね合わせたときに側壁22a、22bの反対側にはみ出してしまう。はみ出したシーリング材S1は実装面51上に沿って流動し、接続孔52a、52b、53まで到達する。したがって、その後、第1の反射光用光源41a、第2の反射光用光源41b、透過光用光源45をそれぞれ光源挿通孔24a、24b、25に挿通させて、リード端子44、48を接続孔52a、52b、53に挿入するときにリード端子44、48にシーリング材S1が付着してしまう。このように、比較例のフレーム77はシーリング材のはみ出しを防止できない構成である。
また、図11A〜図11Cには、実装面51にシーリング材S1が付着される領域を想像線で示している。例えば、図11Aに示すように、センサ基板50の実装面51には、接続孔52a付近から、接続孔52aに近接するセンサ基板50の端部55までに亘る領域にシーリング材S1が付着される。この領域に付着したシーリング材S1がはみ出すことで接続孔52aまで到達する。
次に、シーリング材のはみ出し防止の構成を有する実施例について図5を参照して説明する。図5では、当接部21をグレーで着色して図示している。なお、上述した実施形態と同一の構成は、同一符号を付してその説明を省略する。
図5に示すように実施例の当接部21は、複数個所、間欠した状態で光源挿通孔24a、24b、25、通孔26を連続して囲むように形成される。ここで、図5に示すA部、B部、C部の拡大図を図6A、図6B、図6Cに示す。図6A〜図6Cでは、当接部21をグレーで着色して図示している。
図5に示すように実施例の当接部21は、複数個所、間欠した状態で光源挿通孔24a、24b、25、通孔26を連続して囲むように形成される。ここで、図5に示すA部、B部、C部の拡大図を図6A、図6B、図6Cに示す。図6A〜図6Cでは、当接部21をグレーで着色して図示している。
図6Aおよび図6Bに示すように、実施例のフレーム17は、光源挿通孔24aおよび光源挿通孔24bを、一部の領域を除いて囲むように当接部21が形成される。具体的には、比較例と異なり、側壁22bと光源挿通孔24aとの間、側壁22bと光源挿通孔24bとの間に当接部21が形成されない。
また、図6Cに示すように、実施例のフレーム17は、光源挿通孔25を、一部の領域を除いて囲むように当接部21が形成される。具体的には、比較例と異なり、側壁22aと光源挿通孔25との間に当接部21が形成されない。
また、図6Cに示すように、実施例のフレーム17は、光源挿通孔25を、一部の領域を除いて囲むように当接部21が形成される。具体的には、比較例と異なり、側壁22aと光源挿通孔25との間に当接部21が形成されない。
実施例のフレーム17は、比較例と異なり、側壁22aおよび側壁22bに沿った当接部21が形成されていないことから、センサ基板50を重ね合わせても、シーリング材S1がはみ出すことがない。したがって、接続孔52a、52b、53にシーリング材S1が到達しないようにすることができる。
図6A〜図6Cには、実装面51にシーリング材が付着される位置を想像線で示している。図6Aに示すように、センサ基板50の実装面51には、接続孔52aと、接続孔52aに近接したセンサ基板50の端部55との間の領域にはシーリング材S1が付着されない。また、図6Bに示すように、センサ基板50の実装面51には、接続孔52bと、接続孔52bに近接したセンサ基板50の端部55との間の領域にはシーリング材S1が付着されない。また、図6Cに示すように、センサ基板50の実装面51には、端部55に近い接続孔53と、接続孔53に近接した端部55との間の領域にはシーリング材S1が付着されない。したがって、シーリング材S1が接続孔52a、52b、53に流動することを防止することができる。
図6A〜図6Cには、実装面51にシーリング材が付着される位置を想像線で示している。図6Aに示すように、センサ基板50の実装面51には、接続孔52aと、接続孔52aに近接したセンサ基板50の端部55との間の領域にはシーリング材S1が付着されない。また、図6Bに示すように、センサ基板50の実装面51には、接続孔52bと、接続孔52bに近接したセンサ基板50の端部55との間の領域にはシーリング材S1が付着されない。また、図6Cに示すように、センサ基板50の実装面51には、端部55に近い接続孔53と、接続孔53に近接した端部55との間の領域にはシーリング材S1が付着されない。したがって、シーリング材S1が接続孔52a、52b、53に流動することを防止することができる。
一方、シーリング材S1が塗布されていない領域からフレーム17内にゴミが侵入する虞がある。そのため、実施例のフレーム17では、センサ基板50を重ね合わせ、接続孔52a、52b、53にそれぞれリード端子44、44、48を挿入して接続した後に、ゴミが侵入する虞がある部位にシーリング材S2を塗布する。具体的には、接続孔52a、52b、53に近接するセンサ基板50の端面56と、フレーム17の側壁22a、22bとの間に、シーリング材を塗布する。なお、以下では、当接部21に塗布するシーリング材S1を第1シーリング材S1といい、センサ基板50の端面56と側壁22a、22bとの間に塗布するシーリング材を第2シーリング材S2という。第1シーリング材S1はシリコーン樹脂が適用でき、第2シーリング材S2には紫外線硬化性樹脂が適用できる。なお、第2シーリング材S2に第1シーリング材S1と同様、シリコーン樹脂を適用してもよい。
また、フレーム17の側壁22a、22bには、第2シーリング材S2を塗布する位置を判別できるように溝27a、27b、28が形成される。具体的には、図6A〜図6Cに示すように、溝27a、27b、28は、側壁22a、22bに対して凹状であって間欠した当接部21間に形成され、側壁22a、22bの頂面にまで到っている。フレーム17にセンサ基板50を重ね合わせた状態では、溝27a、27b、28は、接続孔52a、52b、53に近接するセンサ基板50の端面56と対面する。なお、各溝27の壁面には、各当接部21の終端が位置している。
また、フレーム17の側壁22a、22bには、塗布した第2シーリング材S2の多くが光源挿通孔24a、24b、25側に流動しないように堰止める堰止部29a、29b、30が形成される。具体的には、図6Aおよび図6Bに示すように、堰止部29a、29bは、間欠した当接部21間に亘って形成される。堰止部29a、29bは、当接部21よりも一段低い位置、すなわち原稿S側に形成される。また、堰止部29a、29bは、溝27の壁面から一定の距離で突出している。一方、図6Cに示す堰止部30は、間欠した当接部21間に形成されるが、溝28の壁面から中央側のみが突出し、当接部21側では切欠部31が形成されている。図6Cに示す当接部21は間欠している距離が短いために、切欠部31が形成されていない場合、当接部21に塗布した第1シーリング材S1が堰止部30を経由して接続孔53に到る可能性がある。したがって、切欠部31が形成することで、当接部21に付着した第1シーリング材S1を切欠部31から滴下させて、接続孔53に到達しないようにすることができる。
次に、上述したように構成されるイメージセンサユニット部10の製造方法について説明する。下側イメージセンサユニット10Aおよび上側イメージセンサユニット10Bは略同一の構成であり、ここでは下側イメージセンサユニット10Aについて説明する。
まず、下側イメージセンサユニット10Aを構成する構成部材を用意する。このとき、センサ基板50には、予めイメージセンサ57、駆動回路などを所定の位置に実装する。
まず、下側イメージセンサユニット10Aを構成する構成部材を用意する。このとき、センサ基板50には、予めイメージセンサ57、駆動回路などを所定の位置に実装する。
次に、集光体39をフレーム17の上側から集光体収容部18に収容する。また、第1の反射光用導光体33a、第2の反射光用導光体33bおよび透過光用導光体36をフレーム17の上側から導光収容部19に収容する。
次に、フレーム17を上下反転させた後、基板収容部20の当接部21に第1シーリング材S1を塗布する。次に、上下反転させたセンサ基板50の位置決め孔54に基板収容部20の位置決め突起23を挿入しながら、センサ基板50を基板収容部20に収容する。センサ基板50を基板収容部20に重ね合わせることで、センサ基板50の実装面51とフレーム17の当接部21とが当接されると共に、実装面51と当接部21とが上述した複数個所を除いて、第1シーリング材S1を介して密閉される。その後、位置決め孔54から露出した位置決め突起23を熱かしめすることで、基板収容部20内にセンサ基板50を固定する。
次に、第1の反射光用光源41a、第2の反射光用光源41bおよび透過光用光源45を、それぞれ光源挿通孔24a、24b、25に挿通させることで、リード端子44、48が接続孔52a、52b、53に挿入される。このとき、接続孔52a、52b、53には第1シーリング材S1が付着していないため、リード端子44、48に第1シーリング材S1が付着することが防止される。図7A〜図7Cに示すように、接続孔52a、52b、53からそれぞれリード端子44、48の先端が露出する。
次に、接続孔52a、52b、53から露出したリード端子44、48をセンサ基板50に半田で接続する。このとき、リード端子44、48には第1シーリング材S1が付着されていないことで良好に接続することができる。
次に、接続孔52a、52b、53から露出したリード端子44、48をセンサ基板50に半田で接続する。このとき、リード端子44、48には第1シーリング材S1が付着されていないことで良好に接続することができる。
次に、図8A〜図8Cに示すように、実装面51の反対側から、側壁22a、22bの各溝27に沿って第2シーリング材S2を塗布する。したがって、接続孔52a、52b、33にそれぞれ近接するセンサ基板50の端面56と側壁22a、22bとの間に第2シーリング材S2が充填される。次に、第2シーリング材S2に紫外線を照射することで硬化させる。
図9は、図8Cに示すI−I線を上下方向に切断して矢印方向から見た断面図である。図9に示すように、端面56と側壁22aとの間には、第2シーリング材S2が充填される。
図9は、図8Cに示すI−I線を上下方向に切断して矢印方向から見た断面図である。図9に示すように、端面56と側壁22aとの間には、第2シーリング材S2が充填される。
最後に、カバー部材13を、フレーム17の上側から覆うように、フレーム17の上面に固定することで、下側イメージセンサユニット10が製造される。
製造された下側イメージセンサユニット10は、実装面51のうち接続孔52a、52b、53から、接続孔52a、52b、53に近接するセンサ基板50の端部55までの領域を除いて、イメージセンサ57を囲むようにして第1シーリング材S1により密閉される。また、接続孔52a、52b、53に近接するセンサ基板50の端面56とフレーム17の側壁22a、22bとは第2シーリング材S2により密閉される。したがって、第1シーリング材S1と第2シーリング材S2とによりセンサ基板50のフレーム17との間の隙間をなくし、フレーム17内にゴミが侵入するのを防止することができる。
製造された下側イメージセンサユニット10は、実装面51のうち接続孔52a、52b、53から、接続孔52a、52b、53に近接するセンサ基板50の端部55までの領域を除いて、イメージセンサ57を囲むようにして第1シーリング材S1により密閉される。また、接続孔52a、52b、53に近接するセンサ基板50の端面56とフレーム17の側壁22a、22bとは第2シーリング材S2により密閉される。したがって、第1シーリング材S1と第2シーリング材S2とによりセンサ基板50のフレーム17との間の隙間をなくし、フレーム17内にゴミが侵入するのを防止することができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
上述した実施形態では、第1の反射光用導光体33a、第2の反射光用導光体33bおよび透過光用導光体36の3つの導光体を用いる場合について説明したが、この場合に限られない。すなわち、一つの反射光用導光体と一つの反射光用光源との組み合わせで構成してもよい。
上述した実施形態では、第1の反射光用導光体33a、第2の反射光用導光体33bおよび透過光用導光体36の3つの導光体を用いる場合について説明したが、この場合に限られない。すなわち、一つの反射光用導光体と一つの反射光用光源との組み合わせで構成してもよい。
また、上述した実施形態では、下側イメージセンサユニット10Aおよび上側イメージセンサユニット10Bは、図1に示す中心線Ocに対して対称な同一構成である場合について説明したが、この場合に限られない。すなわち、下側イメージセンサユニット10Aおよび上側イメージセンサユニット10Bは、同一構成でなくてもよい。例えば、透過光用照明部12は片側のみ有していてもよい。
10:イメージセンサユニット部 10A:下側イメージセンサユニット 10B:上側イメージセンサユニット 17:フレーム 20:基板収容部 21:当接部 22a、22b:側壁 27a、27b:溝 28:溝 29a、29b:堰止部 30:堰止部 31:切欠部 33a:第1の反射光用導光体 33b:第2の反射光用導光体 36:透過光用導光体 41a:第1の反射光用光源 41b:第2の反射光用光源 42:LEDチップ 44:リード端子 45:透過光用導光体 46:LEDチップ 48:リード端子 50:センサ基板 51:実装面 52a、52b:接続孔 53:接続孔 55:端部 56:端面 57:イメージセンサ 101A、101B、102A、102B:搬送ローラ(移送部) 103:比較部 104:記憶部 100:画像読取装置(紙葉類識別装置)
Claims (6)
- 発光素子を有する光源と、
前記光源からの光を被照明体に導く導光体と、
前記被照明体からの光を電気信号へと変換するイメージセンサと、
平板状に形成され、実装面に前記イメージセンサを実装すると共に、接続孔を介して前記光源を接続するセンサ基板と、
前記センサ基板および前記導光体を保持するフレームと、を有するイメージセンサユニットであって、
前記センサ基板の前記実装面と前記フレームとは、前記実装面のうち、前記フレームの側壁に近接する接続孔から、前記接続孔に近接する前記センサ基板の端部までに亘る領域を間欠させて、連続して前記イメージセンサを囲むように第1シーリング材により密閉され、
前記接続孔に近接する前記センサ基板の端面と前記フレームとは、第2シーリング材により密閉されることを特徴とするイメージセンサユニット。 - 前記フレームの側壁には、前記接続孔に近接する前記センサ基板の端面と対面する位置に溝が形成されることを特徴とする請求項1に記載のイメージセンサユニット。
- 前記フレームは、
前記実装面と当接し、前記第1シーリング材が塗布される当接部と、
前記側壁のうち前記当接部よりも前記被照明体側に形成され、前記第2シーリング材の侵入を堰き止める堰止部と、を有す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ユニット。 - 請求項1ないし3の何れか1項に記載のイメージセンサユニットと、
前記イメージセンサユニットと前記被照明体とを相対的に移送させる移送部と、
を有することを特徴とする画像読取装置。 - 請求項1ないし3の何れか1項に記載のイメージセンサユニットと、
前記被照明体としての紙葉類を移送させる移送部と、
前記紙葉類を識別する基準となる基準データを記憶する記憶部と、
前記イメージセンサユニットに読み取られた画像情報と、前記記憶部に記憶されている前記基準データとを比較して前記紙葉類を識別する比較部と、
を有することを特徴とする紙葉類識別装置。 - 発光素子を有する光源と、
前記光源からの光を被照明体に導く導光体と、
前記被照明体からの光を電気信号へと変換するイメージセンサと、
平板状に形成され、実装面に前記イメージセンサを実装すると共に、接続孔を介して前記光源を接続するセンサ基板と、
前記センサ基板および前記導光体を保持するフレームと、を有するイメージセンサユニットの製造方法であって、
前記センサ基板の前記実装面と前記フレームとを、前記実装面のうち、前記フレームの側壁に近接する接続孔から、前記接続孔に近接する前記センサ基板の端部までに亘る領域を間欠して、連続して前記イメージセンサを囲むように第1シーリング材により密閉するステップと、
前記接続孔に前記光源のリード端子を挿入し、前記センサ基板と前記リード端子とを接続するステップと、
前記接続孔に近接する前記センサ基板の端面と前記フレームとを、第2シーリング材により密閉するステップと、を有することを特徴とするイメージセンサユニットの製造方法。
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