JP2598616Y2 - イメージセンサユニット - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、紙幣鑑別装置，ファク
シミリ，イメージスキャナ，デジタル複写機，電子黒板
などに用いられるイメージセンサユニットに関し、さら
に詳しくは、ロッドレンズアレイなどのレンズを位置決
め固定するための支持部材を、イメージセンサを支持固
定するためのフレームに取り付けるための構造に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】たとえば紙幣鑑別装置には、図６に示す
ような透過型のイメージセンサユニット100 が広く用い
られている。このイメージセンサユニット100 は、イメ
ージセンサモジュール102 と、ロッドレンズアレイ104
を位置決め固定するための支持部材106 とから構成され
ている。また、このイメージセンサモジュール102 は、
多数の光電変換素子108 が形成されたイメージセンサ11
0 と、このイメージセンサ110 を支持固定するためのフ
レーム112 とから構成されている。すなわち、イメージ
センサユニット100 は、イメージセンサモジュール102
のフレーム112 に支持部材106 が取り付けられて構成さ
れているのである。このイメージセンサユニット100
は、支持部材106 によって紙幣鑑別装置本体に装着さ
れ、紙幣からの透過光をロッドレンズアレイ104 によっ
てイメージセンサ110 の光電変換素子108 に結像させて
読み取るためのものである。

【０００３】この支持部材106 は、焦点深度の浅いロッ
ドレンズアレイ104 を正確に位置決め固定するととも
に、イメージセンサモジュール102 の装着位置を正確に
調整するためのものである。また図７(a),(b) に示すよ
うに、イメージセンサモジュール102 のフレーム112 に
は凸部114 が２箇所に設けられていて、支持部材106 を
容易に位置決めして取り付けることができるようにされ
ている。

【０００４】また、既に本考案者らは、前記イメージセ
ンサモジュール102 を改良して、図８に示すようなイメ
ージセンサモジュール116 を考案した。このイメージセ
ンサモジュール116 には、イメージセンサ118 と、これ
を駆動するための回路基板120 と、これらを支持するた
めの基板122 とがフレーム124 の外側に配設され、この
フレーム124 にはイメージセンサ118 を位置決めするた
めの突き合わせ部126が設けられている。また、このイ
メージセンサモジュール116 のフレーム124 にも、前記
フレーム106 と同様に凸部128 が２箇所に設けられてい
る。ここでは、イメージセンサ118 ，回路基板120 ，基
板122 およびフレーム124 によりイメージセンサモジュ
ール116 が構成され、このイメージセンサモジュール11
6 および支持部材106 によりイメージセンサユニット13
0 が構成されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のイメージセンサモジュール102,116 では、フレーム11
2,124 に凸部114,128 が設けられているため、フレーム
112,124 全体が非常に大きいという問題があった。ま
た、これらの凸部114,128 はイメージセンサモジュール
102,116 を組み立てる時に非常に邪魔で、特にワイヤー
ボンディングなど行なう時には特別の治具が必要であっ
た。さらに、凸部114,128 の直角を出すには後加工が必
要なので、コスト高になるという問題もあった。

【０００６】そこで本考案者らは、組み立てが容易なイ
メージセンサモジュールとし、しかも、そのイメージセ
ンサモジュールのフレームに、レンズを位置決め固定す
るための支持部材を高い精度で位置決めして取り付ける
ことができるように鋭意検討を重ねた結果、本考案に至
った。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本考案に係るイメージセ
ンサユニットの要旨とするところは、光電変換素子が透
光性基板上に形成されたイメージセンサ等がフレームに
支持固定されたイメージセンサモジュールと、該イメー
ジセンサモジュールに取り付けられ、レンズが位置決め
固定される支持部材とから構成されるイメージセンサユ
ニットにおいて、前記フレームの一方の面側に前記イメ
ージセンサの透光性基板側が貼着されながら該イメージ
センサが支持され、該フレームの他方の面側の一部に、
前記支持部材が取り付けられ、該フレームに該イメージ
センサの主走査方向に連続する凹部が形成され、該凹部
に係合する凸部が前記支持部材に設けられたとともに、
該フレームに該イメージセンサ及び回路基板が接着剤に
より貼着されて支持固定され、該フレームの該イメージ
センサ等が貼着される側の表面に、接着剤が溜まる溝部
が備えられたことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】また、かかるイメージセ
ンサユニットにおいて、前記主走査方向に対する直角方
向における前記支持部材の幅が、前記フレームの幅に比
して小さく構成されたことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】また、かかるイメージセ
ンサユニットにおいて、前記フレームに取り付けられる
前記支持部材が前記レンズのみを支持することにある。

【００１０】

【作用】かかるイメージセンサユニットによれば、フレ
ームには凹部が形成されていて突出した部分がないので
フレーム全体は小さい。しかもイメージセンサモジュー
ルの組み立ては、邪魔になる突出した部分がないので容
易である。一方、このフレームの凹部に支持部材の凸部
が係合されるので、支持部材はフレームに高い精度で位
置決めされて取り付けられる。

【００１１】また、フレームの凹部は連続しているの
で、このフレームは引き抜き加工などによって一度で作
製することができ、後加工は不要である。さらに、この
凹部はイメージセンサの主走査方向に連続しているの
で、このイメージセンサモジュールを主走査方向に摺動
させ、その取り付け位置を調整することができる。

【００１２】また、本考案のイメージセンサユニット
は、イメージセンサと回路基盤とが貼着されているフレ
ームの表面には、溝部が形成されており、余分な接着剤
が溜まるようにされている。

【００１３】

【実施例】次に、本考案に係るイメージセンサユニット
の実施例について図面に基づき詳しく説明する。

【００１４】図１において符号１０は、本考案に係るイ
メージセンサユニットで、主として紙幣鑑別装置に用い
られる透過型のイメージセンサユニットである。このイ
メージセンサユニット１０は、イメージセンサモジュー
ル１２のフレーム１４に、ロッドレンズアレイ１６を位
置決め固定するための支持部材１８が取り付けられて構
成されている。なお、このイメージセンサモジュール１
２は、イメージセンサ２０と、このイメージセンサ２０
を駆動するための回路基板２２と、これらを支持固定す
るためのフレーム１４とから構成されている。

【００１５】このイメージセンサ２０は、アモルファス
シリコンa-SiなどをＰＩＮ接合などにした多数の光電変
換素子２４と、これら光電変換素子２４に駆動電圧を順
次個別に印加するための個別配線（図示せず）と、これ
ら光電変換素子２４から画像信号を導き出すための共通
配線（図示せず）とがガラスなどの透光性基板上に形成
されたものである。また回路基板２２は、ガラスエポキ
シ基板上に個別駆動用のＩＣチップなどが実装されたも
ので、前記イメージセンサ２０とワイヤーボンディング
などによって接続されている。さらに、イメージセンサ
２０と回路基板２２とはシリコンなどの樹脂（図示せ
ず）によって封止されている。

【００１６】また、このフレーム１４はアルミニウムや
樹脂などの成形品で、断面はほぼ長方形を成し、外部に
大きく突出した部分はない。また図２にも示すように、
このフレーム１４には主走査方向に連続した溝状の凹部
２６が形成されているとともに、イメージセンサ２０を
位置決めするための位置決め手段である突き合わせ部２
８が設けられている。また、イメージセンサ２０の下方
部分には貫通した導光窓３０が開設されているととも
に、イメージセンサ２０と回路基板２２とが貼着されて
いるフレーム１４の表面には、余分な接着剤が溜まるよ
うに浅い溝部３２が形成されている。このような形態の
フレーム１４を作製するには、たとえば引き抜き加工な
どによってフレーム１４を成形すると同時に凹部２６と
溝部３２とを形成し、次いで切削加工などによって導光
用窓３０を開設すればよい。

【００１７】一方、支持部材１８には、前記フレーム１
４の凹部２６に係合する凸部３４が一体的に形成されて
いて、この凸部３４がフレーム１４の凹部２６に係合さ
れた状態で支持部材１８がフレーム１４に取り付けられ
ている。イメージセンサユニット１０は、この支持部材
１８によって紙幣鑑別装置本体に装着され、搬送されて
きた紙幣の裏側から光が照射され、その紙幣からの透過
光がロッドレンズアレイ１６によってイメージセンサ２
０の光電変換素子２４に結像させられて読み取られるよ
うにされている。

【００１８】通常、このイメージセンサユニット１０
は、フレーム１４にイメージセンサ２０と回路基板２２
とが貼着され、さらにステンレスカバーなどが必要に応
じて取り付けられ、イメージセンサモジュール１２単位
で機器メーカーに納入され、その機器メーカーでロッド
レンズアレイ１６，支持部材１８などが取り付けられて
紙幣鑑別装置本体に装着されるものである。

【００１９】このイメージセンサユニット１０では、フ
レーム１４に凹部２６が形成されていて従来のように外
部に突出した部分がないので、フレーム１４全体が小さ
く、形状が簡単になっている。また、フレーム１４上に
イメージセンサ２０や回路基板２２を貼着してイメージ
センサモジュール１２を組み立てる時、邪魔になる部分
がないので容易に組み立てることができる。特に、ワイ
ヤーボンディングなどを行なう時であっても特別の治具
などは不要である。しかも、ロッドレンズアレイ１６を
位置決め固定するための支持部材１８には、このフレー
ム１４の凹部２６に係合する凸部３４が設けられている
ので、この支持部材１８はフレーム１４に精度よく位置
決めして取り付けることができる。

【００２０】また、フレーム１４の凹部２６はイメージ
センサ２０の主走査方向に連続しているので、引き抜き
加工などによりフレーム１４を成形すると同時に形成す
ることができる。したがって、特に後加工を必要としな
いので大量生産が容易であり、さらにコストの低減を図
ることができる。しかも、取り付けたイメージセンサモ
ジュール１２を主走査方向に摺動させ、その位置を正確
に調整することもできる。

【００２１】さらに、フレーム１４にはイメージセンサ
２０を位置決めするための突き合わせ部２８が設けられ
ているので、イメージセンサ２０とロッドレンズアレイ
１６との光学系も精度よく合わせることができる。ま
た、フレーム１４表面には溝部３２が形成されていて、
イメージセンサ２０や回路基板２２を貼着したときの余
分な接着剤はこの溝部３２に溜まるようにされているの
で、イメージセンサ２０などの浮き上がりは少なく、こ
れらは精度よく固定されている。さらに従来のイメージ
センサモジュール116 のように、イメージセンサと回路
基板とを支持するための基板はなく、構造が簡単になっ
ているので、さらにコストは低減されている。

【００２２】以上、本考案に係るイメージセンサユニッ
トの一実施例を詳述したが、本考案は上述した実施例に
限定されることなく、その他の態様でも実施し得るもの
である。

【００２３】たとえば図３に示すように、従来の技術で
取り上げたイメージセンサユニット100 にも適用し得る
ものである。この場合は、イメージセンサモジュール３
６のフレーム３８に、イメージセンサ４０の主走査方向
に連続した溝状の凹部４２を形成し、支持部材１８の凸
部３４をこの凹部４２に係合させて支持部材１８を取り
付ければよい。これにより、イメージセンサモジュール
３６とロッドレンズアレイ１６とは高い精度で位置決め
されていることになる。

【００２４】また図４に示すように、イメージセンサ４
４を貼着した面と同じ側の面に、支持部材４６の凸部４
８に係合する凹部５０を形成することも可能である。こ
こでは、イメージセンサ４４は比較的幅広の凹所５２内
に配設され、無色透明の樹脂５４で封止され、このイメ
ージセンサ４４上の光電変換素子５６の表面に光を直接
結像させるようにされている。なお、イメージセンサ４
４を駆動するための回路基板５８はイメージセンサ４４
と反対側の面に貼着され、イメージセンサ４４の端部な
どと図示しないフレキシブル配線などにより電気的に接
続されている。このようなフレーム６０の場合、導光窓
を後加工により開設する必要がないので、さらにコスト
の低減が図れる。

【００２５】また図５に示すように、支持部材６２を位
置決めするための凹部６４をフレーム６６の導光窓６８
と同じ位置に形成し、この凹部６４に係合する凸部７０
を支持部材６２の導光窓７２と同じ位置に設けたもので
もよい。本例から明らかなように、フレーム６６に形成
する凹部６４および支持部材６２に設ける凸部７０のそ
れぞれの位置は、特に限定されるものではない。

【００２６】また、凹部および凸部の断面形状は正方形
または長方形にするのが好ましいが、特に限定されるも
のではなく、たとえば三角形、半円形、台形などにして
もよい。また、凹部および凸部は加工上などの理由から
連続しているのが好ましいが、特に連続していなくて
も、たとえばフレームに円柱状の凹部を穿孔し、支持部
材にこの凹部に係合する円柱状の凸部を螺合するなどし
て設けたものでもよい。さらに、フレームには前述同様
に連続した溝状の凹部を形成しておき、支持部材にはこ
の凹部に係合する円柱状の凸部を設けてもよい。

【００２７】さらに、回路基板は特にフレーム上になく
てもよく、全く別の位置に配設されていてもよい。すな
わち、イメージセンサモジュールは、少なくともイメー
ジセンサとこれを支持固定するためのフレームとから構
成されていればよい。また透過型ではなく、反射型のイ
メージセンサユニットの場合には、光源をも一緒に組み
込んでもよい。

【００２８】なお、フレームにはイメージセンサを位置
決めするための突き当て部を設けるのが好ましいが、上
述したものに限定されることなく、たとえば２本の円柱
体を所定箇所に螺合して位置決め手段としてもよい。

【００２９】その他、本考案は紙幣鑑別装置だけでなく
ファクシミリなどにも適用し得るものであり、イメージ
センサの種類は特に限定されるものではない。たとえ
ば、上述した個別駆動方式でなくマトリクス駆動方式で
もよく、光電変換素子としては電荷蓄積型のa-Siの他、
光電導型のCdS-CdSeなどでもよい。さらに、薄膜型だけ
でなくマルチチップ型でもよいなど、本考案はその主旨
を逸脱しない範囲内で当業者の知識に基づき種々なる改
良、修正、変形を加えた態様で実施し得るものである。

【００３０】

【考案の効果】本考案に係るイメージセンサユニットで
は、イメージセンサモジュールのフレームには凹部が形
成されていて、従来のように外部に突出した部分がない
ため、フレーム全体が小さくなっている。また、イメー
ジセンサモジュールを組み立てる時に邪魔になる部分が
ないため、このイメージセンサモジュールは容易に組み
立てることができる。しかもレンズを位置決め固定する
ための支持部材には、フレームの凹部に係合する凸部が
設けられているため、この支持部材はフレームに高い精
度で位置決めして取り付けることができる。

【００３１】また、フレームの凹部は連続しているた
め、この凹部はフレームを成形すると同時に形成するこ
とができる。したがって、後加工が不要であるから大量
生産に向き、コストダウンも可能である。また、この凹
部はイメージセンサの主走査方向に連続しているため、
取り付けたイメージセンサモジュールを主走査方向に摺
動させてその位置を調整することもできる。

【００３２】さらに、フレームにはイメージセンサを位
置決めするための位置決め手段が設けられているため、
イメージセンサとレンズとの光学系を高い精度で合わせ
ることができるなど、本考案は種々の優れた効果を奏す
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るイメージセンサユニットの一実施
例を示す断面側面図である。

【図２】図１に示したイメージセンサユニットのフレー
ムを示す図であり、同図(a) は平面図、同図(b) は正面
図である。

【図３】本考案に係るイメージセンサユニットの他の実
施例を示す断面側面図である。

【図４】本考案に係るイメージセンサユニットのさらに
他の実施例を示す断面側面図である。

【図５】本考案に係るイメージセンサユニットのさらに
他の実施例を示す分解斜視図である。

【図６】従来のイメージセンサユニットの一例を示す断
面側面図である。

【図７】図６に示したイメージセンサユニットのフレー
ムを示す図であり、同図(a) は平面図、同図(b) は正面
図である。

【図８】従来のイメージセンサユニットの他の例を示す
断面側面図である。

【図９】図８に示したイメージセンサユニットのフレー
ムを示す図であり、同図(a) は平面図、同図(b) は正面
図である。

【符号の説明】

１０；イメージセンサユニット １２，３６；イメージセンサモジュール １４，３８，６０，６６；フレーム １６；ロッドレンズアレイ（レンズ） １８，４６，６２；支持部材 ２０，４０，４４；イメージセンサ ２２，５８；回路基板 ２６，４２，５０，６４；凹部 ２８；突き合わせ部（位置決め手段） ３４，４８，７０；凸部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−98854（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−268562（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−108261（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−40955（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−48962（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−105758（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−10457（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 1/024 - 1/036

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 光電変換素子が透光性基板上に形成され
   たイメージセンサ等がフレームに支持固定されたイメー
   ジセンサモジュールと、該イメージセンサモジュールに
   取り付けられ、レンズが位置決め固定される支持部材と
   から構成されるイメージセンサユニットにおいて、 前記フレームの一方の面側に前記イメージセンサの透光
   性基板側が貼着されながら該イメージセンサが支持さ
   れ、該フレームの他方の面側の一部に、前記支持部材が
   取り付けられ、該フレームに該イメージセンサの主走査
   方向に連続する凹部が形成され、該凹部に係合する凸部
   が前記支持部材に設けられたとともに、該フレームに該
   イメージセンサ及び回路基板が接着剤により貼着されて
   支持固定され、該フレームの該イメージセンサ等が貼着
   される側の表面に、接着剤が溜まる溝部が備えられたこ
   とを特徴とするイメージセンサユニット。
2. 【請求項２】 前記主走査方向に対する直角方向におけ
   る前記支持部材の幅が、前記フレームの幅に比して小さ
   く構成されたことを特徴とする請求項１に記載するイメ
   ージセンサユニット。
3. 【請求項３】 前記フレームに取り付けられる前記支持
   部材が前記レンズのみを支持することを特徴とする請求
   項１又は請求項２に記載するイメージセンサユニット。