【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は原稿等を照射して原稿等を読み取る密着型イメージセンサーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来の密着型イメージセンサーについて図を参照しながら説明する。図４は第１従来例の密着型イメージセンサーの断面図を示すものである。図４において、１はアルミニウム等からなるフレーム、２はフレーム１の内側に設けられた傾斜面に配設され後記する原稿８等を照射するＬＥＤチップ、３はフレーム１の下面に配設されＬＥＤチップ２の照射した光線を入射すると共に原稿８等を当接させるガラス板、４はフレーム１に設けられた開口部、５は開口部４の下側に設けられ原稿８等の反射した光線を集束するロッドレンズアレイ、６はフレーム１の上部に配設され後記する受光センサー７の信号を信号処理する回路基板であり、受光センサー７は回路基板６の下面に配設され、ロッドレンズアレイ５の集束した光線を光検知部が受光する。８はガラス板３に当接し照射される原稿等である。
【０００３】
以上のように構成された従来の密着型イメージセンサーについて、以下その動作について説明する。ＬＥＤチップ２の照射した光線９がガラス板３の上面に斜光の状態で入射される。ガラス３内に入射した光線９は屈折してガラス板３下面に到達する。一方、ガラス板３下面には搬送される原稿８等があり、ガラス板３下面に到達した光線９は原稿８等を照射して原稿８等の情報に応じてガラス板３上面に向けて反射する。反射した光線９はガラス板３の下側に設けられたロッドレンズアレイ５で集束する。そして、集束した光線９を受光センサー７の光検知部が受光し、受光した光量に応じてフォトキャリアを生じ蓄積される。
【０００４】
ここで動作信号であるパルス信号を受光センサー７のスタート信号入力端子に入力すると、光検知部の１ビット目から順次シフトレジスタがオンして時経列的に出力信号が取り出される。この信号は更に電気的に増幅され最終的なセンサー出力信号として出力される。
【０００５】
次に、従来のイメージセンサーの構成において、ロッドレンズアレイ５が所定の位置から光軸がずれた場合の動作について説明する。図５は従来のイメージセンサーの迷光を説明する図である。図５に示すように、開口部４に配設されるロッドレンズアレイ５が所定の位置から、例えば、ＬＥＤチップ２側にずれた（矢印Ｂ方向）場合、原稿８の読み取りライン部で反射された光線９はロッドレンズアレイ５を介して透過光９’として受光センサー７に達する。そして、読み取りライン部以外からの反射光は、通常、光線１０に示すように、ロッドレンズアレイ５を介して透過光１０’として受光センサー７に影響を何等与えず基板６に達し吸収拡散される。
【０００６】
ところが、ロッドレンズアレイ５の取付け位置がずれているため、反射光１１の透過光１０’は開口部４の側壁と干渉し、乱反射されその一部が迷光１１’となって受光センサー７に達してしまう。迷光１１’が生じるとその部分でセンサー出力のＳ／Ｎ比が低下し、画像読み取りの再現する性能を極端に悪化させる。特に、図５に示すように、ＬＥＤチップ２側にロッドレンズアレイ５がずれた時には、図４のＡ部に示す部分の光線９が反射光１１となって迷光１１’を生じるが、このＡ部はＬＥＤチップ２に近接しているため照度が高く、反射光１１も強いため当然迷光１１’の光量も大きくなりＳ／Ｎ比を大幅に低下させる。
【０００７】
従って、Ｓ／Ｎ比を向上させるために、図６及び図７に示すような構造の提案がなされている。図６は第２従来例の密着型イメージセンサーの断面図、図７は第３従来例の密着型イメージセンサーの断面図を示すものである。図６及び図７においては図４と同一機能のものは同一符号を付し説明の詳細は省略する。図６において、１はフレーム、２はＬＥＤチップ、３はガラス板、４’は第１の開口部、５はロッドレンズアレイ、６は回路基板、７は受光センサー、８は原稿等、１２はＬＥＤチップ２の光線９を通過させる第２の開口部である。１３は第２の開口部１２を通過した光線９を拡散反射し、略均一光量の光とするための光路であり、光路１３のガラス板３側の開口部からガラス板３の所定部のみに光線９が入射される。図６に示す第２従来例ではガラス板３のＡ部分をフレーム１で覆い、原稿８等の読取部のみを極力照射するように構成されているため迷光１１’を減少させることができる。
【０００８】
次に、図７において、１はフレーム、２はＬＥＤチップ、３はガラス板、５はロッドレンズアレイ、６は回路基板、７は受光センサー、８は原稿等、１４はロッドレンズアレイ５を支持する支持体であり、支持体１４の壁面とフレーム１の壁面との間でロッドレンズアレイ５の２つの側面を支持し、さらに支持体１４の下面とガラス板３が接合されると共に、支持体１４の側面の上方は回路基板６に接合されている。
【０００９】
図７に示すように第３従来例は、図４で示したフレーム１の開口部４を無くしたので、開口部４の側面での乱反射は無くなる。又、ロッドレンズアレイ５の２つの側面は一方がフレーム１の壁面と他方が支持体１４の壁面によって支持され、これによってロッドレンズアレイ５の側面が支持体１４の壁面で覆われるので、ロッドレンズアレイ５の側面から直接ＬＥＤチップ２の光が入光することは無くなるのである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の密着型イメージセンサーの構成では、第１従来例においてはフレーム１の内側の開口部４に配設されたロッドレンズアレイ５の位置合わせが難しくばらつきを生じ易く、迷光１１’を発生させ、Ｓ／Ｎ比を低下させる。又、第２従来例においては迷光１１’そのものは改善できるもののフレーム１の構造そのものが複雑であり、フレーム１の加工費用が高くなり高価なものとなる。又、第３従来例においてはフレーム１の壁面と支持体１４の壁面でロッドレンズアレイ５を支持しているが、組立時のロッドレンズアレイ５と受光センサー７との光軸調整等の位置決めが難しく、又、フレーム１が機械的強度が弱い２ピース構造であるため、ファクシミリ等に組込むと光軸がずれ易いという問題点を有していた。
【００１１】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、ロッドレンズアレイの位置決めを容易にし、迷光を無くしてＳ／Ｎ比を向上させた密着型イメージセンサーを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明は、原稿等を照射する複数のＬＥＤチップと、ＬＥＤチップを装着した基板を載置しＬＥＤチップから照射された光を通過させる光路部を備えた保持枠と、保持枠を収容すると共に原稿等で反射された光線を集束するロッドレンズアレイを収容する凹部が形成されたフレームと、ロッドレンズアレイで集束された光線を受光する受光センサーとを備え、保持枠にはフレームと保持枠との間の位置決めを行う位置決め部を形成し、保持枠によって凹部の壁面と保持枠の壁面との間にロッドレンズアレイを挟持した密着型イメージセンサーであって、前記位置決め部が前記基板を載置する櫛歯状の載置部の櫛歯の先端に設けられていることを特徴とする。
【００１３】
又、本発明の密着型イメージセンサーは、光路部が原稿等の面と鋭角で交差する斜面部を備えていることを特徴とする。
【００１７】
【作用】
本発明の密着型イメージセンサーは、フレームと保持枠との間の位置決めを行う位置決め部を形成し、保持枠によって凹部の壁面と保持枠の壁面との間にロッドレンズアレイを挟持したので、ロッドレンズアレイの光軸調整とロッドレンズアレイの位置決めと固定が容易になる。また、位置決め部が基板を載置する櫛歯状の載置部の櫛歯の先端に設けられているので、光路を形成すると共に、機械的強度も低下しない。
【００１８】
又、本発明の密着型イメージセンサーは、光路部が原稿等の面と鋭角で交差する斜面部を備えているので、照射した光線が乱反射しながら原稿等の面に導かれ、略均一な光線を原稿等の読み取り部付近を照射することができる。
【００１９】
又、本発明の密着型イメージセンサーは、位置決め部が基板を載置する櫛歯状の載置部の櫛歯の先端に設けられているので、光路を形成すると共に、機械的強度も低下しない。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施例における密着型イメージセンサーの一部破断斜視図、図２は本発明の一実施例における密着型イメージセンサーの断面図、図３は本発明の一実施例における密着型イメージセンサーの保持枠の斜視図である。図１，図２及び図３において、１５はアルミニウム等からなるフレームであり、フレーム１５の内側下方には貫通した開口部１６が設けられ、開口部１６の上側には凹部１７、凹部１７の上方には後記する保持枠２０との位置決めを行うための係止部１８が設けられている。すなわち、凹部１７はフレーム１５に凹状に形成され、中に保持枠２０を収容する。従って凹部１７の底面に形成された開口部１６は、保持枠２０の下方に位置することになる。
【００２３】
１９は開口部１６の凹部１７に収容され後記するガラス板３０を通して原稿３３等の面で反射した光線を集束するロッドレンズアレイ、２０は凹部１７に収容されポリカーボネイト等からなる保持枠である。この保持枠２０にはロッドレンズアレイ１９を挟持する挟持用壁面２１と、上方には後記するＬＥＤチップ２９を装着した基板２８を載置し、溝２５によって櫛歯状になった載置部２２と、載置部２２の櫛歯の先端に設けたフレーム１５と保持枠２０の間の位置決めを行う位置決め部２３と、載置部２２を支える面２４と、溝２５の下方に設けられた斜面部２６と、保持枠２０をフレーム１５の凹部１７の底面に載置する支持面２７を備えている。溝２５と斜面部２６はＬＥＤチップ２９から照射された光線の光路部を形成している。光路部はＬＥＤチップ２９から照射された光線を開口部１６まで通過させるものである。
【００２４】
ところで、ロッドレンズアレイ１９は、フレーム１５の凹部１７の壁面と保持枠２０の挟持用壁面２１との間に、その両側面が保持枠２０によって挟持される。即ち、保持枠２０はフレーム１５の係止部１８と位置決め部２３を当接させることにより位置決めされるが、この当接によってロッドレンズアレイ１９は保持枠２０から押圧力を得ることができ、これによってロッドレンズアレイ１９は保持枠２０によって凹部１７に挟持固定される。
【００２５】
２８は保持枠２０の載置部２２とフレーム１５の載置面に一部またがって載置される基板、２９は基板２８の下面に装着され後記する原稿３３等を照射する複数のＬＥＤチップ、３０はＬＥＤチップ２９の照射した光線が入射されるフレーム１５下側の窪みに配設され原稿３３等を当接させるガラス板、３１はフレーム１５上側の窪みに配設され後記する受光センサー３２が原稿３３に対応して生じる光電流を電圧に変換し増幅する回路基板、３２は回路基板３１の下面に設けられロッドレンズアレイ１９の集束した光線を受光する受光センサー、３３はガラス板３０に当接し照射される原稿等である。
【００２６】
以上のように構成された密着型イメージセンサーについて、図２を用いてその動作を説明する。ＬＥＤチップ２９より照射した光線（点線矢印で示す）が、ガラス板３０の上面に保持枠２０の光路部を通過して斜光の状態で入射される。その際、保持枠２０はＬＥＤチップ２９と受光センサー３２を光学的に分離する役目を果たしており、ＬＥＤチップ２９が照射した光線は受光センサー３２に直接入ることはない。又、ＬＥＤチップ２９より照射した光線は保持枠２０の光路部とフレーム１５の凹部１７の斜面１７ａ（図１、図２参照）との間で乱反射し、照度の照度分布が均一な状態となってガラス板３０内に入射される。この凹部１７の斜面１７ａは光路部の斜面部２６と略平行に形成されている。
【００２７】
ガラス板３０内に入射した光線は屈折して下面に到達する。一方、ガラス板３０の下面には略密着し搬送される原稿３３等があり、ガラス板３０の下面に到達した光線が原稿３３等を照射して原稿３３等の情報に応じてガラス板３０の上面に向けて光線を反射する。反射した光線をガラス板３０の上方に設けられたロッドレンズアレイ１９で集束する。そして、集束した光線を受光センサー３２が受光し、受光した光量に応じた電流が時経列的に出力され回路基板３１で電圧に変換、増幅され出力されるのである。
【００２８】
この様に本発明の一実施例に示す構成では、ガラス板３０の下面で反射した光線を集束するロッドレンズアレイ１９の光軸の位置決めは、ロッドレンズアレイ１９の両側面をフレーム１５の凹部１７の壁面と保持枠２０の挟持用壁面２１とで挟み、フレーム１５の係止部１８と保持枠２０の位置決め部２３とを対向させることで行われる。ロッドレンズアレイ１９が左右及び上下にずれることは無く、光軸調整が容易に確実に行うことができるのである。そして、ロッドレンズアレイ１９と保持枠２０を凹部１７内に収容した際に、ロッドレンズアレイ１９と保持枠２０が凹部１７から押圧力を得ることができるように、凹部１７の寸法関係はロッドレンズアレイ１９と保持枠２０の幅寸法より若干小さめに作ってある。このためロッドレンズアレイ１９は保持枠２０によって挟持されることになる。又、２ピースであっても凹部構造であるから機械的強度が上がる。
【００２９】
この様にロッドレンズアレイ１９の光軸ずれを無くすと共に、ＬＥＤチップ２９の照射した光線が直接受光センサー３２に入光しないように、保持枠２０で遮断し、又、ロッドレンズアレイ１９と原稿３３等との間に開口部１６を設けたので、迷光の発生は無くなり、Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。
【００３０】
又、フレーム１５のガラス板３０を配設する窪みは中ぐりではなく外面加工から形成し、この窪みを基準にして開口部１６の上側にロッドレンズアレイ１９と保持枠２０を収容する凹部１７と、回路基板３１を配設する窪みをそれぞれ所定高さに外面加工によって形成され、保持枠２０はそれぞれの加工精度の良いものが安価で容易にできる。しかも、それぞれの加工精度が良いから密着型イメージセンサーの組立精度を向上させ、光軸がずれることもなく簡単に組立てることができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように本発明の密着型イメージセンサーでは、フレームと保持枠との間の位置決めを行う位置決め部を形成し、保持枠によって凹部の壁面と保持枠の壁面との間にロッドレンズアレイを挟持したので、ロッドレンズアレイと受光センサーの光軸調整とロッドレンズアレイの位置決めが容易になり、簡単に精度良く組立てることができる。
【００３２】
又、本発明の密着型イメージセンサーでは、光路部が原稿等の面と鋭角で交差する斜面部を備えているので、照射した光線が乱反射しながら原稿等の面に導かれ、略均一な光線を原稿等の読み取り部付近を照射するから迷光を無くしてＳ／Ｎ比を向上させることができる。
【００３３】
又、本発明の密着型イメージセンサーは、位置決め部が基板を載置する櫛歯状の載置部の櫛歯の先端に設けられているので、２ピースであっても簡単に精度良く組立られ、機械的強度が上がる。
【００３４】
又、本発明の密着型イメージセンサーは、フレームの凹部に斜面部を略平行の斜面を形成したので、照射した光線が乱反射しながら原稿等の面に導かれ、略均一な光線を原稿等の読み取り部付近を照射するから迷光を無くしてＳ／Ｎ比を向上させることができる。
【００３５】
又、本発明の密着型イメージセンサーは、フレームには凹部の底面に開口部が形成されているので、ロッドレンズアレイの位置ずれ等があっても開口部から迷光を発生させることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における密着型イメージセンサーの一部破断斜視図
【図２】本発明の一実施例における密着型イメージセンサーの断面図
【図３】本発明の一実施例における密着型イメージセンサーの保持枠の斜視図
【図４】第１従来例の密着型イメージセンサーの断面図
【図５】従来のイメージセンサーの迷光を説明する図
【図６】第２従来例の密着型イメージセンサーの断面図
【図７】第３従来例の密着型イメージセンサーの断面図
【符号の説明】
１５ フレーム
１６ 開口部
１７ 凹部
１８ 係止部
１９ ロッドレンズアレイ
２０ 保持枠
２１ 挟持用壁面
２２ 載置部
２３ 位置決め部
２４ 面
２５ 溝
２６ 斜面部
２７ 支持面
２８ 基板
２９ ＬＥＤチップ
３０ ガラス板
３１ 回路基板
３２ 受光センサー
３３ 原稿[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a contact image sensor that irradiates a document or the like and reads the document or the like.
[0002]
[Prior art]
Hereinafter, a conventional contact image sensor will be described with reference to the drawings. FIG. 4 shows a cross-sectional view of the contact image sensor of the first conventional example. In FIG. 4, 1 is a frame made of aluminum or the like, 2 is an LED chip that is arranged on an inclined surface provided inside the frame 1 and irradiates a document 8 or the like to be described later, and 3 is an LED chip that is arranged on the lower surface of the frame 1 A glass plate that impinges the light beam irradiated by the chip 2 and abuts the document 8 or the like, 4 is an opening provided in the frame 1, 5 is a light beam reflected from the document 8 or the like provided below the opening 4. A converging rod lens array 6 is a circuit board that is arranged on the upper part of the frame 1 and processes a signal of a light receiving sensor 7 to be described later. The light receiving sensor 7 is arranged on the lower surface of the circuit board 6, and the rod lens array 5 The light detection unit receives the focused light beam. Reference numeral 8 denotes a manuscript or the like which is brought into contact with the glass plate 3 and irradiated.
[0003]
The operation of the conventional contact image sensor configured as described above will be described below. The light beam 9 irradiated by the LED chip 2 is incident on the upper surface of the glass plate 3 in an oblique light state. The light beam 9 incident on the glass 3 is refracted and reaches the lower surface of the glass plate 3. On the other hand, the lower surface of the glass plate 3 has a document 8 or the like to be conveyed, and the light beam 9 reaching the lower surface of the glass plate 3 irradiates the document 8 or the like and reflects toward the upper surface of the glass plate 3 according to information on the document 8 or the like. To do. The reflected light beam 9 is focused by the rod lens array 5 provided on the lower side of the glass plate 3. Then, the focused light beam 9 is received by the light detection unit of the light receiving sensor 7, and photocarriers are generated and stored according to the received light amount.
[0004]
Here, when a pulse signal, which is an operation signal, is input to the start signal input terminal of the light receiving sensor 7, the shift register is sequentially turned on from the first bit of the light detection unit, and an output signal is taken out in time series. This signal is further electrically amplified and output as the final sensor output signal.
[0005]
Next, an operation when the optical axis of the rod lens array 5 is shifted from a predetermined position in the configuration of the conventional image sensor will be described. FIG. 5 is a diagram for explaining stray light of a conventional image sensor. As shown in FIG. 5, when the rod lens array 5 disposed in the opening 4 is displaced from a predetermined position, for example, toward the LED chip 2 (in the direction of arrow B), it is reflected by the reading line portion of the document 8. The light beam 9 reaches the light receiving sensor 7 through the rod lens array 5 as transmitted light 9 ′. Then, the reflected light from other than the reading line part normally reaches the substrate 6 through the rod lens array 5 as transmitted light 10 ′ without affecting the light receiving sensor 7 and is absorbed and diffused as shown by the light beam 10. .
[0006]
However, since the mounting position of the rod lens array 5 is deviated, the transmitted light 10 ′ of the reflected light 11 interferes with the side wall of the opening 4, is diffusely reflected, and part of it becomes stray light 11 ′ and reaches the light receiving sensor 7. End up. When stray light 11 ′ is generated, the S / N ratio of the sensor output is lowered at that portion, and the performance of reproducing the image reading is extremely deteriorated. In particular, as shown in FIG. 5, when the rod lens array 5 is shifted to the LED chip 2 side, the light beam 9 in the portion A shown in FIG. 4 becomes reflected light 11 to generate stray light 11 ′. Since the portion is close to the LED chip 2, the illuminance is high and the reflected light 11 is strong, so that the amount of stray light 11 ′ is naturally increased and the S / N ratio is significantly reduced.
[0007]
Therefore, in order to improve the S / N ratio, a structure as shown in FIGS. 6 and 7 has been proposed. FIG. 6 is a sectional view of a contact type image sensor of a second conventional example, and FIG. 7 is a sectional view of a contact type image sensor of a third conventional example. 6 and 7, the same functions as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In FIG. 6, 1 is a frame, 2 is an LED chip, 3 is a glass plate, 4 'is a first opening, 5 is a rod lens array, 6 is a circuit board, 7 is a light receiving sensor, 8 is a document, etc. This is a second opening that allows the light beam 9 of the LED chip 2 to pass therethrough. Reference numeral 13 denotes an optical path for diffusing and reflecting the light beam 9 that has passed through the second opening 12 to obtain a substantially uniform amount of light, and from the opening on the glass plate 3 side of the optical path 13 to only a predetermined portion of the glass plate 3. Light ray 9 enters. In the second conventional example shown in FIG. 6, the portion A of the glass plate 3 is covered with the frame 1, and only the reading unit such as the document 8 is irradiated as much as possible, so that the stray light 11 'can be reduced.
[0008]
Next, in FIG. 7, 1 is a frame, 2 is an LED chip, 3 is a glass plate, 5 is a rod lens array, 6 is a circuit board, 7 is a light receiving sensor, 8 is a document, etc. 14 supports the rod lens array 5. A support body that supports two side surfaces of the rod lens array 5 between the wall surface of the support body 14 and the wall surface of the frame 1, and the lower surface of the support body 14 and the glass plate 3 are joined together. The upper side of the side surface 14 is joined to the circuit board 6.
[0009]
As shown in FIG. 7, in the third conventional example, since the opening 4 of the frame 1 shown in FIG. 4 is eliminated, irregular reflection on the side surface of the opening 4 is eliminated. Further, one of the two side surfaces of the rod lens array 5 is supported by the wall surface of the frame 1 and the other is supported by the wall surface of the support member 14, and thereby the side surface of the rod lens array 5 is covered by the wall surface of the support member 14. The light from the LED chip 2 does not enter directly from the side surface of the array 5.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the configuration of the conventional contact type image sensor, in the first conventional example, it is difficult to align the rod lens array 5 disposed in the opening 4 inside the frame 1 and easily causes variation, and stray light 11 ′ is generated. , S / N ratio is lowered. Further, in the second conventional example, although the stray light 11 ′ itself can be improved, the structure of the frame 1 itself is complicated, and the processing cost of the frame 1 becomes high and expensive. Further, in the third conventional example, the rod lens array 5 is supported by the wall surface of the frame 1 and the wall surface of the support 14, but positioning such as optical axis adjustment between the rod lens array 5 and the light receiving sensor 7 during assembly is performed. It is difficult, and since the frame 1 has a two-piece structure with low mechanical strength, there is a problem that the optical axis tends to shift when incorporated in a facsimile or the like.
[0011]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and to provide a contact image sensor that facilitates positioning of a rod lens array, eliminates stray light, and improves an S / N ratio.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, the present invention provides a plurality of LED chips for irradiating a document or the like, and a holding frame having a light path portion for placing a substrate on which the LED chips are mounted and allowing light emitted from the LED chips to pass therethrough. A holding frame that includes a holding frame and a recess formed to receive a rod lens array that focuses the light beam reflected by the document, and a light receiving sensor that receives the light beam focused by the rod lens array. Is a contact-type image sensor in which a positioning portion for positioning between the frame and the holding frame is formed, and a rod lens array is sandwiched between the wall surface of the recess and the wall surface of the holding frame by the holding frame. The portion is provided at the tip of the comb teeth of the comb-shaped mounting portion for mounting the substrate .
[0013]
In addition, the contact image sensor of the present invention is characterized in that the optical path portion includes a slope portion that intersects the surface of the document or the like at an acute angle.
[0017]
[Action]
The contact type image sensor of the present invention forms a positioning portion for positioning between the frame and the holding frame, and the rod lens array is sandwiched between the wall surface of the recess and the wall surface of the holding frame by the holding frame. Adjustment of the optical axis of the lens array and positioning and fixing of the rod lens array are facilitated. Moreover, since the positioning part is provided at the tip of the comb teeth of the comb-shaped mounting part on which the substrate is placed, the optical path is formed and the mechanical strength is not lowered.
[0018]
In the contact image sensor of the present invention, since the optical path portion has a slope portion that intersects the surface of the document or the like at an acute angle, the irradiated light beam is guided to the surface of the document or the like while being irregularly reflected, and the substantially uniform light beam. Can be irradiated in the vicinity of a reading unit such as a document.
[0019]
In the contact image sensor of the present invention, since the positioning portion is provided at the tip of the comb tooth of the comb-like mounting portion on which the substrate is placed, the optical path is formed and the mechanical strength is not lowered. .
[0022]
【Example】
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partially broken perspective view of a contact image sensor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the contact image sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. It is a perspective view of the holding frame of a type image sensor. 1, 2 and 3, 15 is a frame made of aluminum or the like, openings 16 which penetrate the inside below the frame 15 is provided, the upper of the upper opening portion 16 recess 17 recess 17 Is provided with a locking portion 18 for positioning with a holding frame 20 to be described later. That is, the concave portion 17 is formed in a concave shape in the frame 15 and accommodates the holding frame 20 therein. Accordingly, the opening 16 formed in the bottom surface of the recess 17 is positioned below the holding frame 20.
[0023]
Reference numeral 19 denotes a rod lens array for focusing light rays reflected on the surface of the original 33 through a glass plate 30 which will be described later and received in a concave portion 17 of the opening 16, and 20 is a holding frame which is accommodated in the concave portion 17 and made of polycarbonate or the like. A holding wall 21 for holding the rod lens array 19 and a substrate 28 on which an LED chip 29 to be described later is mounted are placed on the holding frame 20, and a placement portion 22 having a comb-like shape by grooves 25. A positioning portion 23 for positioning between the frame 15 and the holding frame 20 provided at the tip of the comb teeth of the placement portion 22, a surface 24 for supporting the placement portion 22, and a slope provided below the groove 25. And a support surface 27 for placing the holding frame 20 on the bottom surface of the recess 17 of the frame 15. The groove 25 and the slope portion 26 form an optical path portion of the light beam emitted from the LED chip 29. The optical path portion allows the light beam emitted from the LED chip 29 to pass to the opening portion 16.
[0024]
Incidentally, the rod lens array 19 is sandwiched between the wall surface of the recess 17 of the frame 15 and the clamping wall surface 21 of the holding frame 20 by the holding frame 20. That is, the holding frame 20 is positioned by bringing the locking portion 18 of the frame 15 into contact with the positioning portion 23, and this contact allows the rod lens array 19 to obtain a pressing force from the holding frame 20. Thus, the rod lens array 19 is clamped and fixed to the recess 17 by the holding frame 20.
[0025]
28 is a substrate placed partly on the placement portion 22 of the holding frame 20 and the placement surface of the frame 15, 29 is a plurality of LED chips that are mounted on the lower surface of the substrate 28 and irradiate a document 33, which will be described later, Reference numeral 30 denotes a glass plate disposed in a depression on the lower side of the frame 15 where the light beam emitted from the LED chip 29 enters, and 31 is disposed in a depression on the upper side of the frame 15 and a light receiving sensor 32 described later. A circuit board that converts and amplifies the photocurrent generated corresponding to the original 33 into a voltage, 32 is a light receiving sensor that is provided on the lower surface of the circuit board 31 and receives the focused light beam of the rod lens array 19, and 33 is applied to the glass plate 30. It is a document etc. that is irradiated in contact.
[0026]
The operation of the contact image sensor configured as described above will be described with reference to FIG. Light rays (indicated by dotted arrows) emitted from the LED chip 29 are incident on the upper surface of the glass plate 30 in the state of oblique light through the optical path portion of the holding frame 20. At this time, the holding frame 20 serves to optically separate the LED chip 29 and the light receiving sensor 32, and the light beam irradiated by the LED chip 29 does not directly enter the light receiving sensor 32. Further, the light beam irradiated from the LED chip 29 is irregularly reflected between the optical path portion of the holding frame 20 and the inclined surface 17a (see FIGS. 1 and 2) of the concave portion 17 of the frame 15, and the illuminance distribution of illuminance becomes uniform. Is incident on the glass plate 30. The slope 17a of the recess 17 is formed substantially parallel to the slope part 26 of the optical path part.
[0027]
The light beam incident on the glass plate 30 is refracted and reaches the lower surface. On the other hand, the lower surface of the glass plate 30 includes a document 33 and the like that are conveyed in close contact with each other. A light beam that has reached the lower surface of the glass plate 30 irradiates the document 33 and the like. Reflects rays toward the top surface. The reflected light beam is focused by the rod lens array 19 provided above the glass plate 30. Then, the light receiving sensor 32 receives the converged light beam, and a current corresponding to the received light amount is output in time series, converted into a voltage by the circuit board 31, amplified and output.
[0028]
As described above, in the configuration shown in the embodiment of the present invention, the positioning of the optical axis of the rod lens array 19 for converging the light beam reflected by the lower surface of the glass plate 30 is performed on both side surfaces of the rod lens array 19 on the concave portion 17 of the frame 15. The holding wall 20 is sandwiched between the holding wall 20 and the holding portion 20 of the holding frame 20, and the locking portion 18 of the frame 15 and the positioning portion 23 of the holding frame 20 are opposed to each other. The rod lens array 19 does not shift from side to side and up and down, and the optical axis can be adjusted easily and reliably. Then, when the rod lens array 19 and the holding frame 20 are accommodated in the recess 17, the dimensional relationship of the recess 17 is such that the rod lens array 19 and the holding frame 20 can obtain a pressing force from the recess 17. It is made slightly smaller than the width dimension of the array 19 and the holding frame 20. Therefore, the rod lens array 19 is sandwiched by the holding frame 20. Moreover, even if it is 2 pieces, since it is a recessed structure, mechanical strength increases.
[0029]
In this way, the optical axis shift of the rod lens array 19 is eliminated, and the light beam irradiated by the LED chip 29 is blocked by the holding frame 20 so that the light beam does not directly enter the light receiving sensor 32. Also, the rod lens array 19 and the document 33 are blocked. Since the opening portion 16 is provided between them, stray light is not generated, and the S / N ratio can be improved.
[0030]
In addition, a recess in which the glass plate 30 of the frame 15 is disposed is formed by outer surface processing instead of boring, and a recess 17 for accommodating the rod lens array 19 and the holding frame 20 on the upper side of the opening 16 on the basis of this recess. The recesses in which the circuit board 31 is disposed are formed to have a predetermined height by outer surface processing, and the holding frame 20 can be easily manufactured at a low cost with good processing accuracy. In addition, since each processing accuracy is good, the assembly accuracy of the contact image sensor can be improved, and the optical axis can be easily assembled without being displaced.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, in the contact type image sensor of the present invention, the positioning part for positioning between the frame and the holding frame is formed, and the rod lens array is sandwiched between the wall surface of the recess and the wall surface of the holding frame by the holding frame. As a result, the optical axis adjustment of the rod lens array and the light receiving sensor and the positioning of the rod lens array are facilitated, and the assembly can be easily and accurately assembled.
[0032]
In the contact image sensor of the present invention, since the optical path portion has a slope portion that intersects the surface of the document or the like at an acute angle, the irradiated light beam is guided to the surface of the document or the like while being irregularly reflected, and the substantially uniform light beam. Irradiates the vicinity of the reading unit such as a manuscript so that stray light can be eliminated and the S / N ratio can be improved.
[0033]
In the contact image sensor of the present invention, since the positioning portion is provided at the tip of the comb teeth of the comb-shaped mounting portion on which the substrate is mounted, even two pieces are easily assembled with high accuracy. Increases mechanical strength.
[0034]
In the contact image sensor of the present invention, the inclined surface is formed in the concave portion of the frame so that the inclined surface is substantially parallel, so that the irradiated light is diffusely reflected and guided to the surface of the document or the like, and the substantially uniform light is transmitted to the document or the like. Since the vicinity of the reading unit is irradiated, stray light can be eliminated and the S / N ratio can be improved.
[0035]
In the contact image sensor of the present invention, since the opening is formed in the bottom surface of the recess in the frame, stray light is not generated from the opening even if the rod lens array is misaligned.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially broken perspective view of a contact image sensor according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the contact image sensor according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a sectional view of a contact image sensor of a first conventional example. FIG. 5 is a diagram for explaining stray light of a conventional image sensor. FIG. 6 is a contact view of a second conventional example. Cross-sectional view of the mold type image sensor [FIG. 7] Cross-sectional view of the contact image sensor of the third conventional example [Explanation of symbols]
15 Frame 16 Opening 17 Recess 18 Locking 19 Rod Lens Array 20 Holding Frame 21 Nipping Wall 22 Mounting Portion 23 Positioning Portion 24 Surface 25 Groove 26 Slope 27 Support Surface 28 Substrate 29 LED Chip 30 Glass Plate 31 Circuit Substrate 32 Light receiving sensor 33 Document
