JP5935487B2 - 照明装置、イメージセンサ及びそれらの製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、コピー機や複合機などの画像読取装置に用いられるライン光源の照明装置、それを用いたイメージセンサ及びそれらの製造方法に関するものである。

画像読取装置に用いられるライン光源の照明装置を用いたイメージセンサは、高解像度化に伴い、主走査方向（長手方向）に均一な光を照射することや読み取り深さ（焦点深度）の確保が求められている。従来技術には次のようなものがあった。
特開２０１０−１６０４６１号公報（特許文献１参照）には光学ハウジング９１が液晶素子４３を固定する構造が記載されている。

特開２０１０−２８３４３６号公報（特許文献２参照）の図１には、主走査方向に長い円柱状の導光体８の端面から発光素子７１により光を入射することで、主走査方向に均一な光を照射している照明装置が記載されている。詳しくは、導光体８と発光素子７１の実装されている発光素子基板７はホルダ８１に取り付けられてそれぞれの相対的な位置を決めている。このホルダ８１は副走査方向(短手方向)両端面にある勘合ピン８６とフレーム２の壁部２６に形成された位置決め穴２６により、フレーム２に固定される。なお、特許文献２には、イメージセンサの例として密着イメージセンサ（ＣＩＳ）が挙げられている。

また、密着イメージセンサの照明系に用いられる光源の高出力化に伴い、効率の良い光源の放熱構造が求められて、特開２００８−２２７８１５号公報図４（特許文献３参照）では、金属板１１に光源であるＬＥＤチップ１０を搭載し、ＬＥＤチップ１０の反対面側の平坦部に屈曲させた放熱板１３を取り付けることで、光源の放熱を行なっている。

特開２０１０−１６０４６１号公報 特開２０１０−２８３４３６号公報 特開２００８−２２７８１５号公報

しかし、特許文献１に記載の発明は、短尺方向（特許文献１の図５ではＹ方向）の位置決めが難しく、組立ばらつきが生じるという課題がある。

特許文献２に記載の照明装置は、ホルダ８１の勘合ピン８６とフレーム２の壁部２６に形成された位置決め穴２６により、フレーム２に固定されているものの、原稿がフレーム２の上に取り付けられたカバーガラス９３上を搬送される構成となっているので、導光体８から原稿までの高さの位置ばらつきが、導光体８、ホルダ８１、フレーム２、カバーガラス９３の部品寸法ばらつきの積み上げになり、結果、原稿に対する光源から照射する光量が不安定になる可能性があるという課題がある。

特許文献３に記載の照明装置を用いた密着イメージセンサは、照明装置に効率のよい放熱構造を得るために、放熱板１３と放熱板を固定するために板ばねを有する構造となっているので、その構造が複雑になるという課題がある。

この発明は、上記のような課題を解消するためになされたもので、簡単な構造で、光源（導光体）から原稿（読取対象）までの距離の精度を向上させた照明装置、イメージセンサ及びそれらの製造方法を提供することを目的とする。

請求項１に係る照明装置は、長軸方向に延在する導光体と、この導光体の前記長軸方向の端部に設置され、貫通穴部を有し、この貫通穴部に前記導光体が挿入され、前記導光体を保持するホルダと、このホルダの前記貫通穴部に前記導光体の端部に対向して配置された光源と、この光源が一方の面に実装された光源基板と、この光源基板の他方の面に接触して配置された放熱部とを備え、前記ホルダは、前記長軸方向に突出し前記光源基板の穴および前記放熱部の穴に嵌め合わされる突出ピンと、前記光源基板および前記放熱部を一体に前記ホルダに保持する前記長軸方向に直交する短手方向に沿って形成された係合爪を有するものである。

請求項２に係る照明装置は、長軸方向に延在する導光体と、この導光体が前記長軸方向に沿って長溝で構成した溝部に配置され、前記長軸方向の端部に突起部を設けた導光体ケースと、この導光体ケース及び前記導光体の前記長軸方向の端部に設置され、スリット部を有し、このスリット部に前記導光体ケースの突起部が挿入され、前記導光体ケースを保持すると共に、貫通穴部を有し、この貫通穴部に前記導光体が挿入され、前記導光体を保持するホルダと、このホルダの前記貫通穴部に前記導光体の端部に対向して配置された光源と、この光源が一方の面に実装された光源基板と、この光源基板の他方の面に接触して配置された放熱部とを備え、前記ホルダは、前記長軸方向に突出し前記光源基板の穴および前記放熱部の穴に嵌め合わされる突出ピンと、前記光源基板および前記放熱部を一体に前記ホルダに保持する前記長軸方向に直交する短手方向に沿って形成された係合爪を有するものである。

請求項３に係るイメージセンサは、請求項１又は請求項２に記載の照明装置と、この照明装置から照射され、被照射体で反射された反射光を収束するレンズ体と、このレンズ体を通過した前記反射光を受光する受光部と、前記照明装置、前記レンズ体及び前記受光部を収納又は保持する筐体とを備えたものである。

請求項４に係る照明装置の製造方法は、長軸方向に延在する導光体の前記長軸方向の端部をホルダの貫通穴部に挿入する挿入工程と、光源が前記ホルダの前記貫通穴部に前記導光体の端部に対向して配置されるように、一方の面に前記光源が実装された光源基板を、この光源基板の穴を前記ホルダの前記長軸方向に突出した突出ピンに嵌め合わせて前記ホルダに配設する第１の配設工程と、前記光源基板の他方の面に接触して放熱部を、この放熱部の穴を前記突出ピンに嵌め合わせて前記ホルダに配設する第２の配設工程と、前記ホルダの前記長軸方向に直交する短手方向に沿って形成された係合爪で前記光源基板および前記放熱部を前記ホルダに一体に保持する、係合工程とを備えたものである。

請求項５に係る照明装置の製造方法は、長軸方向に延在する導光体を、導光体ケースの前記長軸方向に沿って長溝で構成した溝部に配置する配置工程と、前記導光体の前記長軸方向の端部をホルダの貫通穴部に、前記導光体ケースの前記長軸方向の端部に設けられた突起部を前記ホルダのスリット部にそれぞれ挿入する挿入工程と、光源が前記ホルダの前記貫通穴部に前記導光体の端部に対向して配置されるように、一方の面に前記光源が実装された光源基板を、この光源基板の穴を前記ホルダの前記長軸方向に突出した突出ピンに嵌め合わせて前記ホルダに配設する第１の配設工程と、前記光源基板の他方の面に接触して放熱部を、この放熱部の穴を前記突出ピンに嵌め合わせて前記ホルダに配設する第２の配設工程と、前記ホルダの前記長軸方向に直交する短手方向に沿って形成された係合爪で前記光源基板および前記放熱部を前記ホルダに一体に保持する、係合工程とを備えたものである。

請求項６に係るイメージセンサの製造方法は、被照射体に光を照射する照明装置及びこの照明装置の長軸方向に沿って被照射体で反射された反射光を収束するレンズ体を、それぞれ配設する配設工程と、前記レンズ体を通過した前記反射光を受光する受光部を前記レンズ体に沿って配列する配列工程とを備え、前記照明装置は、長軸方向に延在する導光体の前記長軸方向の端部をホルダの貫通穴部に挿入する挿入工程と、光源が前記ホルダの前記貫通穴部に前記導光体の端部に対向して配置されるように、一方の面に前記光源が実装された光源基板を、この光源基板の穴を前記ホルダの前記長軸方向に突出した突出ピンに嵌め合わせて前記ホルダに配設する第１の配設工程と、前記光源基板の他方の面に接触して放熱部を、この放熱部の穴を前記突出ピンに嵌め合わせて前記ホルダに配設する第２の配設工程と、前記ホルダの前記長軸方向に直交する短手方向に沿って形成された係合爪で前記光源基板および前記放熱部を前記ホルダに一体に保持する、係合工程とを有するものである。

請求項７に係るイメージセンサの製造方法は、照明装置及びこの照明装置の長軸方向に沿って被照射体で反射された反射光を収束するレンズ体を、それぞれ配設する配設工程と、前記レンズ体を通過した前記反射光を受光する受光部を前記レンズ体に沿って配列する配列工程とを備え、前記照明装置は、長軸方向に延在する導光体を、導光体ケースの前記長軸方向に沿って長溝で構成した溝部に配置する配置工程と、前記導光体の前記長軸方向の端部をホルダの貫通穴部に、前記導光体ケースの前記長軸方向の端部に設けられた突起部を前記ホルダのスリット部にそれぞれ挿入する挿入工程と、光源が前記ホルダの前記貫通穴部に前記導光体の端部に対向して配置されるように、一方の面に前記光源が実装された光源基板を、この光源基板の穴を前記ホルダの前記長軸方向に突出した突出ピンに嵌め合わせて前記ホルダに配設する第１の配設工程と、前記光源基板の他方の面に接触して放熱部を、この放熱部の穴を前記突出ピンに嵌め合わせて前記ホルダに配設する第２の配設工程と、前記ホルダの前記長軸方向に直交する短手方向に沿って形成された係合爪で前記光源基板および前記放熱部を前記ホルダに一体に保持する、係合工程とを有するものである。

この発明によれば、導光体、光源基板、放熱部の位置関係をホルダのみで調整することができ、容易に精度良く原稿等の読取対象への光軸を合わせることができる。

この発明の実施の形態１に係るイメージセンサの分解図である。 この発明の実施の形態１に係るイメージセンサの外観図である。 この発明の実施の形態１に係るイメージセンサ（照明装置部）における導光体とホルダの分解図である。 この発明の実施の形態１に係るイメージセンサ（照明装置部）におけるホルダと光源の分解図である。 この発明の実施の形態１に係るイメージセンサ（照明装置部）の反射板とホルダの分解図である。 この発明の実施の形態１に係るイメージセンサの筐体とホルダの位置決め面を示す断面図である。 この発明の実施の形態１に係るイメージセンサの副走査方向の断面図である。 この発明の実施の形態１に係るイメージセンサの副走査方向の断面図である。 この発明の実施の形態１に係るイメージセンサの主走査方向の断面図である。 この発明の実施の形態１に係る照明装置の構成図と照明装置を組み込む筐体の構成図である。 この発明の実施の形態１に係るイメージセンサの外観図（透明板載置前）である。 この発明の実施の形態２に係るイメージセンサの断面図（副走査方向）である。

実施の形態１．
実施の形態に係る照明装置は、搬送される読取対象を読み取るイメージセンサに使用するものであり、この発明の実施の形態１では、この照明装置、それを用いたイメージセンサ及びそれらの製造方法を説明する。なお、本願において、搬送される読取対象（読取対象の搬送）とは、読取対象自体が搬送される場合に加え、読取対象は動かずに、イメージセンサ自体が副走査方向に動く場合も含むものとする。

以下、この発明の実施の形態１について図１〜１１を用いて説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係るイメージセンサの分解図である。図２は、この発明の実施の形態１に係るイメージセンサの外観図である。

図３は、この発明の実施の形態１に係るイメージセンサ（照明装置部）における導光体とホルダの分解図を示しており、図４は、この発明の実施の形態１に係るイメージセンサ（照明装置部）におけるホルダと光源の分解図である。図５は、この発明の実施の形態１に係るイメージセンサ（照明装置部）の反射板とホルダの分解図であり、図６は、この発明の実施の形態１に係るイメージセンサの筐体とホルダの位置決め面を示す断面図である。

図７は、この発明の実施の形態１に係るイメージセンサの副走査方向の断面図（主走査方向の中央部分）、図８は、この発明の実施の形態１に係るイメージセンサの副走査方向の断面図（後述のホルダ７に導光体が挿入される手前部分）である。図９（ａ）は、この発明の実施の形態１に係るイメージセンサにおける導光体（後述の導光体１）の中心を主走査方向に見た断面図、図９（ｂ）は、この発明の実施の形態１に係るイメージセンサにおけるロッドレンズアレイ（後述のロッドアレイ１５）の中心を主走査方向に見た断面図であり、図９（ａ）、（ｂ）は、後述のホルダ７の近傍のみを図示している。図１０は、この発明の実施の形態１に係る照明装置の構成図と照明装置を組み込む筐体の構成図であり、図１１は、この発明の実施の形態１に係るイメージセンサの外観図（透明板載置前）である。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。

なお、図中で、Ｘ、Ｙ、Ｚと記されている３軸は、ＸがＸ軸を指し、イメージセンサの主走査方向（イメージセンサ及び照明装置の長手方向）を示す。ＹがＹ軸を指し、イメージセンサの副走査方向（搬送される読取対象の搬送方向、イメージセンサ及び照明装置の短手方向）を示す。ＺがＺ軸を指し、イメージセンサの焦点深度方向（イメージセンサ及び照明装置の厚み方向、イメージセンサが密着イメージセンサである場合は、ロッドレンズアレイの光軸方向でもある）を示す。さらに、この発明の実施の形態１においては、イメージセンサの読取幅方向とは、イメージセンサの主走査方向のみの読取幅を指すとする。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。

図１において、導光体１は、透明な樹脂で成形され、長手方向（「導光体の長手方向」は、イメージセンサの主走査方向に相当する）に延在し、側面形状が円筒状で端面が円形の柱状のものである。導光体２は、導光体１と長手方向に、ほぼ平行に配列され、照明装置の発光部を構成するものであって、透明な樹脂で成形され、長手方向に延在し、側面形状が円筒状で端面が円形の柱状のものである。導光体１及び導光体２の側面形状は円筒に限ったものではなく、導光体１及び導光体２の長手方向の端部の端面は円形に限らない。

光源３は導光体１の一方の端面に光を入射するＬＥＤ光源などの光源素子である。導光体１の他方の端面には光を入射するＬＥＤ光源などの光源素子である光源４（図示せず）が配置されている。光源５は導光体２の一方の端面に光を入射するＬＥＤ光源などの光源素子である。導光体２の他方の端面に光を入射するＬＥＤ光源などの光源素子である光源６（図示せず）が配置されている。

図１において、ホルダ７は、光源３が導光体１の一方の端面に対向して配置され、長手方向に延在し、導光体１の一方の端面を含む端部が挿入され、光源５が導光体２の一方の端面に対向して配置され、長手方向に延在し、導光体２の一方の端面を含む端部が挿入されたものである。ホルダ８は、光源４が導光体１の他方の端面に対向して配置され、主走査方向に延在し、導光体１の他方の端面を含む端部が挿入され、光源６が導光体２の他方の端面に対向して配置され、主走査方向に延在し、導光体２の他方の端面を含む端部が挿入されたものである。

図１及び図２において、透明板９はガラスや透明な樹脂で成形された照明装置又はイメージセンサのカバーとなるものであり、反射型の密着イメージセンサの場合は、このカバー上を原稿や紙幣などの読取対象が搬送される。筐体１０は、枠体からなるもので、一方の開口における縁部分に、少なくともＸ方向に沿って透明板９を支持する段差部分が形成されている。つまり、段差部分の段差はＹ方向（読取対象の搬送方向に相当する）に階段状で形成される。

なお、透明板９は、実施の形態１に係るイメージセンサが搭載されるコピー機や複合機などの画像読取装置側に用意されている場合は、必要でないこともある。さらに、イメージセンサの主走査方向における読取幅方向の外側、具体的には、筐体１０のＹ方向の両端部であって、ホルダ７及びホルダ８のさらに外側に、ネジやボルトなどで、筐体１０をコピー機や複合機などの画像読取装置に取り付けるための穴を開けても良い。

図３において、ホルダ７は、導光体１及び導光体２がそれぞれ挿入される挿入孔部７ａ及び挿入孔部７ｂを有し、ホルダ８は、導光体１及び導光体２がそれぞれ挿入される挿入孔部８ａ及び挿入孔部８ｂを有する。挿入孔部７ａ、挿入孔部７ｂの内径には、それぞれ切り欠き部７ｆ、切り欠き部７ｇ、挿入孔部８ａ、挿入孔部８ｂの内径には、切り欠き部８ｆ、切り欠き部８ｇが形成されている。この切り欠き部７ｆ及び切り欠き部７ｇ（切り欠き部８ｆ及び切り欠き部８ｇ）は、それぞれ導光体１の端部の円周状に形成された突起部１ｂ及び導光体２の端部の円周状に形成された突起部２ｂと嵌合する可能な形状をしている。これらの構成は、導光体１及び導光体２をホルダ７（挿入孔部７ａ及び挿入孔部７ｂ）に挿入したときに、導光体１及び導光体２をホルダ７に固定する機能を有する。同じく、導光体１及び導光体２をホルダ８（挿入孔部８ａ及び挿入孔部８ｂ）に挿入したときに、導光体１及び導光体２をホルダ８に固定する機能を有する。突起部１ｂ、突起部２ｂは嵌合部といえる。

なお、挿入孔部７ａ、挿入孔部７ｂ（挿入孔部８ａ、挿入孔部８ｂ）は、導光体１、導光体２が挿入されるホルダ７（ホルダ８）の面とその面に対向する面に貫通（連通）した貫通孔（開口）となっており、導光体１、導光体２を固定するために、挿入孔部７ａ、挿入孔部７ｂ（挿入孔部８ａ、挿入孔部８ｂ）に、導光体１、導光体２を挿入する面から途中まで、挿入孔部７ａ、挿入孔部７ｂ（挿入孔部８ａ、挿入孔部８ｂ）の内壁に、切り欠き部７ｆ、切り欠き部７ｇ（切り欠き部８ｆ、切り欠き部８ｇ）が形成されている。しかし、挿入孔部７ａ、挿入孔部７ｂ（挿入孔部８ａ、挿入孔部８ｂ）は、切り欠き部７ｆ、切り欠き部７ｇ（切り欠き部８ｆ、切り欠き部８ｇ）の代わりに、途中で内径を狭めて、導光体１、導光体２を固定するようにしてもよい。

また、挿入孔部７ａ、挿入孔部７ｂ（挿入孔部８ａ、挿入孔部８ｂ）は、導光体１、導光体２が挿入されるホルダ７（ホルダ８）の面とその面に対向する面が光学的に貫通しておればよく、光源３、光源４（光源５、光源６）からの光を導光体１、導光体２に伝播させるものであれば、物理的に閉鎖されていてもよい。つまり、導光体１の端面と光源３（光源４）との間が全て空間である必要はない（導光体２の端面と光源５（光源６）との間が全て空間である必要はない）。なお、挿入孔部７ａ、挿入孔部７ｂが貫通孔（開口）であっても、内部に導光体１、導光体２へ光を伝播させる透過物質を挿入してもよい。導光体１（導光体２）は、両方の端面である「両端面」に、それぞれ光源３及び光源４（光源５及び光源６）を配置させているが、いずれか片方でもよい。

図４において、ホルダ７において、挿入孔部７ａ及び挿入孔部７ｂにおける導光体１及び導光体２を挿入する開口が開けられた面と連続した面であって、搬送される読取対象と対向する面に形成された光源基板１１と放熱シート１３と放熱板２１を保持する放熱機構保持部７ｃと、放熱機構保持部７ｃの抜き穴であると同時に反射板１８を保持する機能を持ち挿入孔部７ａ及び挿入孔部７ｂと並行方向の面である反射板保持孔７ｅと、放熱機構保持部７ｄの抜き穴であると同時に反射板１９を保持する機能を持ち挿入孔部７ａ及び挿入孔部７ｂと並行方向の面である反射板保持孔７ｈとを有し、ホルダ８において、挿入孔部８ａ及び挿入孔部８ｂにおける導光体１及び導光体２を挿入する開口が開けられた面と連続した面であって、搬送される読取対象と対向する面に形成された光源基板１１と放熱シート１３と放熱板２１を保持する放熱機構保持部８ｃと、放熱機構保持部８ｃの抜き穴であると同時に反射板１８を保持する機能を持ち挿入孔部８ａ及び挿入孔部８ｂと並行方向の面である反射板保持孔８ｅと、放熱機構保持部８ｄの抜き穴であると同時に反射板１９を保持する機能を持ち挿入孔部８ａ及び挿入孔部８ｂと並行方向の面である反射板保持孔８ｈとを有する。詳しくは、放熱機構保持部７ｃ及び放熱機構保持部８ｃは、少なくとも短手方向（筐体の短手方向）に沿って、光源基板と放熱シートと放熱板とを一体で保持するための嵌合爪（係合部）がホルダ７及びホルダ８に形成されている。ホルダ７及びホルダ８の短手方向（筐体の短手方向）に沿って形成した段差部分は、ホルダ７及びホルダ８の側面に形成しても良いし、原稿搬送面と逆に位置する底面に形成しても良い。

図７において、反射板（導光体ケース）１８は主走査方向に延在し、光源３及び光源４からの光を反射させるものであり、筐体１０は、導光体１に対して透明板９と反対側に配置され、反射板１８を支持する第１の溝１０ａを有している。同じく、反射板（導光体ケース）１９は、主走査方向に延在し、光源５及び光源６からの光を反射させるものであり、導光体２に対して透明板９と反対側に配置され、反射板１９を支持する第２の溝１０ｂを有している。

図５において、反射板１８および反射版１９は、長手方向に沿って片側の端部にホルダ７に形成されている放熱機構保持部７ｃの抜き穴であると同時に反射板１８と１９を保持する挿入孔部７ａ及び挿入孔部７ｂと並行方向の面である反射板保持孔７ｅに挿入する位置決めピン１８ａと、反射板１８と１９を保持する挿入孔部７ａ及び挿入孔部７ｂと並行方向の面である反射板保持孔７ｈに挿入する位置決め１９ａを、逆側の端部にホルダ８に形成されている放熱機構保持部８ｃの抜き穴であると同時に反射板１８と１９を保持する挿入孔部８ａ及び挿入孔部８ｂと並行方向の面である反射板保持孔８ｅに挿入する位置決めピン１８ｂと、反射板１８と１９を保持する挿入孔部８ａ及び挿入孔部８ｂと並行方向の面である反射板保持孔８ｈに挿入する位置決め１９ｂを備える。導光体１及び導光体２と反射板１８と１９を並行に保持することで、導光体１及び導光体２からの光を均一な配向特性で反射し、照度偏差の小さな光源の実現が可能である。

図１、図３、図５において、このように、ホルダ７（ホルダ８）は、挿入孔部７ａ及び挿入孔部７ｂ（挿入孔部８ａ及び挿入孔部８ｂ）における導光体１及び導光体２を挿入する開口が開けられた面と対向する面側に形成され、放熱機構保持部７ｃ（８ｃ）の抜き穴であると同時に反射板１８と１９を保持する挿入孔部７ａ（８ａ）及び挿入孔部７ｂ（８ｂ）と並行方向の面である反射板保持孔７e（８e）と、反射板１８と１９を保持する挿入孔部７ａ（８ａ）及び挿入孔部７ｂ（８ｂ）と並行方向の面である反射板保持孔７ｈ（８ｈ）を有する。反射板保持孔７ｅ（８ｅ）と反射板保持孔７ｈ（８ｈ）は、挿入孔部７ａ及び挿入孔部７ｂ（挿入孔部８ａ及び挿入孔部８ｂ）と並行方向に形成することで、製造製を簡単にし、かつ導光体１及び導光体２と反射板１８と１９を並行に保持する事を簡単にする。

図６において、筐体１０は、ホルダ７およびホルダ８との組付部分にＺ方向の位置決め面１０ｃおよびＺ方向の位置決め面１０ｄと、Ｙ方向の位置決め面１０ｅおよびＹ方向の位置決め面１０ｆおよびＹ方向の位置決め面１０ｇおよびＹ方向の位置決め面１０ｈを備える。これらの位置決め面でホルダ７およびホルダ８のＹ方向中央（つまりは照明の中央）と光軸を一致させることが可能となる。

図３、図４において、光源基板１１は、光源３及び光源５が実装されたフレキシブル基板であり、光源基板１２は、光源４及び光源６が形成されたフレキシブル基板である。放熱シート１３は、光源基板１１の光源３及び光源５が形成された面と反対の面に接触して配置され、光源基板１１から発せられる熱を放熱するシートであり、放熱シート１４は、光源基板１２の光源３及び光源６が形成された面と反対の面に接触して配置され、光源基板１２から発せられる熱を放熱するシートである。

放熱板２１は、放熱シート１３が光源基板１１と接触している面と対面に配置され、光源基板１１から発せられる熱を放熱する金属などの放熱性の良い板であり、放熱板２２は、放熱シート１４が光源基板１２と接触している面と対面に配置され、光源基板１２から発せられる熱を放熱する金属などの放熱性の良い板である。

光源基板１１及び放熱シート１３および放熱板２１は、それぞれ、孔を有し、ホルダ７から突出ピンに連通させることで、ホルダ７へ光源基板１１及び放熱シート１３および放熱板２１がＹ方向とＺ方向に固定される（仮止め状態を含む）。さらに、放熱機構保持部７ｃによって光源基板１１及び放熱シート１３および放熱板２１をＸ方向に係合して固定することで光源基板１１及び放熱シート１３および放熱板２１の密着性を高め、光源基板１１で発生したジュール熱を効率良く放熱することができる。また、光源基板１２及び放熱シート１４および放熱板２２は、それぞれ、孔を有し、ホルダ８から突出ピンに連通させることで、ホルダ８へ光源基板１２及び放熱シート１４および放熱板２２がＹ方向とＺ方向に固定される（仮止め状態を含む）。さらに、放熱機構保持部８ｃによって光源基板１２及び放熱シート１４および放熱板２２をＸ方向に係合して固定することで光源基板１２及び放熱シート１４および放熱板２２の密着性を高め、光源基板１２で発生したジュール熱を効率良く放熱することができる。

導光体１、２、光源３、４、５、６、ホルダ７、８、光源基板１１、１２、放熱シート１３、１４、反射板１８、１９及び放熱板２１、２２で照明装置１０１を構成している

図７において、レンズ体１５は、導光体１及び導光体２からの出射された光が読取対象に反射した反射光を収束する光学部材（例えば、ロッドレンズアレイ、マクロレンズアレイなどのラインセンサ（センサアレイ）上に光を収束させるレンズアレイ）又は光学部材を複合したもの（例えば、縮小光学系のイメージセンサ（画像読取装置）を構成するレンズやミラー）である。これは、実施の形態１に係るイメージセンサが反射光源型のものである場合である。センサ１６は、レンズ体１５を通過した光を受光するセンサＩＣ（受光素子）からなるセンサアレイである。なお、レンズ体１５の焦点は、読取対象搬送面に合わせている。

この発明の実施の形態１では、レンズ体１５がロッドレンズアレイ１５であるものを用いて説明を行うが、ロッドレンズアレイは、正立等倍のロッドレンズがイメージセンサの主走査方向に多数配列して枠体などで固定したものであるので、この発明の実施の形態１では、簡略化のため、主走査方向に細長い箱状の外形だけを図示する。また、ロッドレンズ１５の焦点は、読取対象搬送面に合わせている。図７に記載の読取対象３０からロッドレンズ１５を経由してセンサ１６に向かう矢印（点線）は、ロッドレンズ１５の光軸であり、導光体１（散乱領域１ａ）及び導光体２（散乱領域２ａ）から照射された光が読取対象３０に反射した反射光を示している。

図７において、センサ基板１７はセンサ１６が実装された回路基板であり、図示が省略するが、外部と接続可能なコネクタを有しており、レンズアレイ１５で収束された光を受光して光電変換するセンサ１６を主走査方向に読み取り長さだけ配列して搭載している。また、コネクタは、センサ基板１７はセンサＩＣ（センサ１６）から光電変換された電気信号を画像信号として外部に出力するものである。また、センサ基板１７は、筐体１０の他方の開口における縁部分にネジなどの固定手段によって固定されるものである。固定手段はネジに限らず、特許文献２に記載のようなアタッチメントを用いてもよい。前述した筐体１０の一方の開口側に径が狭まった状態の段差部分と同じような段差部分を、筐体１０の他方の開口側に形成して（筐体１０の他方の開口側に径が狭まった状態の段差部分）、この段差部分にセンサ基板１７を嵌め込んで固定してもよい。固定手段は、前述のネジやアタッチメントなどでよい。

図７に示すように、透明板９は、導光体１（導光体２）と読取対象３０との間に配置され、筐体１０内部に異物の混入を防止し、かつ、導光体１（導光体１）から照射される光（ライン光源）及び読取対象から反射された光の減衰を抑えるために透明な材料で構成されている。筐体１０の内部に配置された主走査方向（読取幅方向）に光を伝達する透明部材で構成された導光体１及び導光体２は、ライン状の光を主走査方向において読取対象に照明するように、透明板９での光の屈折を考慮して、導光体１及び散乱領域１ａ（導光体２及び散乱領域２ａ）の設計と筐体１０内での配置が決定されることはいうまでもない（光学設計）。なお、導光体１（導光体２）の下側であって、筐体１０内に配置される反射板１８（反射板１９）は、導光体１（導光体２）から読取対象３０方向側に放射される光と逆方向に放射される光を反射させ、読取対象面側に照射される光量を増やすためのものであるため、上記説明の光学設計に含めて考慮されるものであり、図７に記載のイメージセンサは、反射板１８及び反射板１９のそれぞれ導光体１及び導光体２に面した側の形状が曲面となっている。

図９において、光源３及び光源４から入射した光は、導光体１の内部で導光され、導光体１の壁面において反射を繰り返して進み、導光体１の長手方向に沿って形成された白色の印刷パターン又は凹凸形状の散乱領域１ａにより、散乱領域１ａと対向する部分（導光体１の表面上の部分）からライン状の光として出射される。同じく、光源５及び光源６から入射した光は、導光体２の内部で導光され、導光体２の壁面において反射を繰り返して進み、導光体２の長手方向に沿って形成された白色の印刷パターン又は凹凸形状によって形成される散乱領域２ａにより、散乱領域２ａと対向する部分（導光体１の表面上の部分）からライン状の光として出射される。図９（ａ）に記載の導光体１及び導光体２から読取対象３０に向かう矢印（点線）は、それぞれ、散乱領域１ａ、散乱領域２ａにより反射した光が読取対象３０に照射される主な光路を示している。

次に、実施の形態１に係る照明装置及びイメージセンサの製造法（搬送される読取対象を読み取るイメージセンサの製造方法）を説明する。この製造方法の基本構成（基本工程）は、以下のとおりである。照明装置組立工程、センサ（受光部）配列工程、ロッドレンズアレイ配設工程、照明装置載置工程。これらの工程のうち、照明装置組立工程は、照明装置載置工程の前に行う必要がある。また、ロッドレンズアレイ配設工程は、ロッドレンズ１５を照明装置載置工程の後に取り付けることが困難である場合は、照明装置載置工程の前に行う必要がある。センサ配列工程は、センサ１６をセンサ基板１７にロッドレンズアレイに沿って実装するものである。センサ基板１７は、筐体１０の他方の開口における縁部分にネジなどで固定される。各工程の説明は、実施の形態１に係るイメージセンサの主走査方向における対称性及び副走査方向における対称性から、一部の説明は、片側の構成要素を用いて説明する。

照明装置組立工程は、図３、図５に示すように、導光体１を反射板１８の長溝部に配置して、導光体１の突起部１ｂがホルダ７の挿入孔部７ａに設けられた切り欠き部７ｆに侵入するように、導光体１をホルダ７の挿入孔部７ａに挿入すると共に、反射板１８の位置決めピン１８ａをホルダ７に設けられた反射板保持孔７ｅに挿入して、反射板１８をホルダ７に固定する。導光体２と反射板１９のホルダ７への取付け方法も同様であり、また、導光体１、反射板１８と導光体２、反射板１９のホルダ８への取付け方法も同様である。突起部１ｂと切り欠き部７ｆと嵌め合わすことにより導光体１の光照射角度を一定角度に固定し、回転ずれによる導光体１の照射ずれを防止する。導光体１の突起部１ｂはホルダ７の切り欠き部７ｆに設けた導光体取り付け面である端部まで挿入する。

また、図４に示すように、ホルダ７の導光体１の挿入側と反対側には、光源基板１１と放熱シート１３と放熱板２１が装着されている。光源基板１１は、光源３、５がそれぞれ導光体１、２の長軸方向の端部に対向して挿入孔部７ａ、７ｂに配置されるように、光源基板１１のホルダ取り付け面をホルダ７の基板取り付け面基準に取り付ける。光源基板１１のＹ方向とＺ方向の位置は光源基板１１の孔をホルダ７の基板位置決め部（突出ピン）７ｉに嵌め合わせることで決定する。基板位置決め部（突出ピン）は２箇所設けることで、光源基板１１の主走査方向を軸とした回転を抑制している（図４参照）。放熱シート１３は光源基板取り付け面を光源基板１１の放熱シート取り付け面基準に取り付け、放熱板２１は放熱シート１３の光源基板取付方向と逆の面に取り付ける。放熱シート１３と放熱板２１の逃げ穴はホルダ７の基板位置決め部（突出ピン）７ｉとの干渉を避けるために設けている（図４参照）。ホルダ７に設けられている放熱機構保持部７ｃで光源基板１１及び放熱シート１３および放熱板２１を一体で係合することにより密着性を高め、Ｘ方向に密着させる。なお、ホルダ８と光源基板１１、放熱シート１４、放熱板２２との取付け方法も同様である。

ロッドレンズアレイ配設工程は、図７に示すように、筐体１０に固定されるセンサ１６に光を収束させるロッドレンズアレイ１５を筐体１０にセンサ基板１７が固定される位置よりも筐体１０の内側に固定するものである。ロッドレンズアレイ１５は、筐体１０の内部に形成された遮光部２０に設けられ、主走査方向に延在した開口に固定される。ロッドレンズアレイ１５の主走査方向及び副走査方向の位置決めは、主走査方向に延在した開口によって決定してもよいが、筐体１０に調整機構を別途設けてよい。この調整機構は、遮光部２０に対して、センサ基板１７が取り付けられる側と反対側において、筐体１０に形成すると、センサ基板１７の遮光が容易となる。

照明装置載置工程は、図６に示すように、筐体１０の主走査方向の端部に設けられたＺ方向に位置決め面１０ｃ（１０ｄ）とＹ方向の位置決め面１０ｅ、１０ｆ（１０ｇ、１０ｈ）を基準に照明装置１０１のホルダ７（８）を載置して、筐体１０に取付ける。図１０は、ロッドレンズアレイ配設工程の後に、照明装置載置工程を行う場合を示した図である。

図１１は、この発明の実施の形態１に係るイメージセンサに透明板９を設ける場合に、少なくとも、照明装置組立工程、ロッドレンズアレイ配設工程、照明装置載置工程の後に行う必要がある透明板載置工程を示すものである。透明板載置工程は、筐体１０へ透明体９を載置するものである。透明板９の載置面は、透明板９の外形と一致し、透明体９が保持できる形状の階段状の段差を筐体１０の一方の開口における縁部分に形成してもよい。

このように、ホルダを基準に導光体、反射板、光源基板、放熱シート及び放熱板を組み立てられるので、導光体、反射板、光源基板、放熱部の位置関係をホルダのみで調整することができ、容易に精度良く原稿等の読取対象への光軸を合わせることができる照明装置が得られる。

また、照明装置のホルダをイメージセンサの筐体の基準面に合わせて組み込むことによりイメージセンサを形成するので、原稿等の読取対象及びロッドレンズアレイへの光軸を精度良く合わせることができるイメージセンサが得られる。

実施の形態２．
図１２は、この発明の実施の形態２におけるイメージセンサの副走査方向の断面図（主走査方向の中央部分）である。この発明の実施の形態２において、筐体１０の第１の溝１０ａ及び第２の溝１０ｂの形状が導光体１、２を覆う曲面形状となっており、筐体１０の第１の溝１０ａ及び第２の溝１０ｂの表面が白色又は鏡面加工となっている。従って、照明装置においては、反射板１８、１９が省略されている。また、反射板１８、１９が省略されていることを除いては、製造方法もこの発明の実施の形態１と同様である。

この発明の実施の形態２においても、ホルダを基準に導光体、光源基板、放熱シート及び放熱板を組み立てられるので、導光体、光源基板、放熱部の位置関係をホルダのみで調整することができ、容易に精度良く原稿等の読取対象への光軸を合わせることができる照明装置が得られる。

また、照明装置のホルダをイメージセンサの筐体の基準面に合わせて組み込むことによりイメージセンサを形成するので、原稿等の読取対象及びロッドレンズアレイへの光軸を精度良く合わせることができるイメージセンサが得られる。

１ 導光体、
１ａ 散乱領域、
１ｂ 突起部（嵌合部）、
２ 導光体、
２ａ 散乱領域、
２ｂ 突起部（嵌合部）、
３、４、５、６ 光源、
７ ホルダ、
７ａ 挿入孔部、
７ｂ 挿入孔部、
７ｃ 放熱機構保持部、
７ｄ 放熱機構保持部、
７ｅ 反射板保持孔、
７ｆ 切り欠き部、
７ｇ 切り欠き部、
７ｈ 反射板保持孔、
７ｉ 基板位置決め部、
８ ホルダ、
８ａ 挿入孔部、
８ｂ 挿入孔部、
８ｃ 放熱機構保持部、
８ｄ 放熱機構保持部、
８ｅ 反射板保持孔、
８ｆ 切り欠き部、
８ｇ 切り欠き部、
８ｈ 反射板保持孔、
８ｉ 基板位置決め部、
９ 透明板、
１０ 筐体、
１０ａ 第１の溝、
１０ｂ 第２の溝、
１０ｃ、１０ｄ Ｚ方向位置決め面、
１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ Ｙ方向位置決め面、
１１、１２ 光源基板、
１３、１４ 放熱シート、
１５ ロッドレンズアレイ（レンズ体）、
１６ センサ（受光部）、
１７ センサ基板、
１８、１９ 反射板（導光体ケース）、
１８ａ、１８ｂ 位置決めピン、
１９ａ、１９ｂ 位置決めピン、
２０ 遮光部、
２１、２２ 放熱板、
２３ ネジ、
３０ 読取対象、
１０１ 照明装置

Claims (7)

1. 長軸方向に延在する導光体と、
   この導光体の前記長軸方向の端部に設置され、貫通穴部を有し、この貫通穴部に前記導光体が挿入され、前記導光体を保持するホルダと、
   このホルダの前記貫通穴部に前記導光体の端部に対向して配置された光源と、
   この光源が一方の面に実装された光源基板と、
   この光源基板の他方の面に接触して配置された放熱部とを備え、
   前記ホルダは、前記長軸方向に突出し前記光源基板の穴および前記放熱部の穴に嵌め合わされる突出ピンと、前記光源基板および前記放熱部を一体に前記ホルダに保持する前記長軸方向に直交する短手方向に沿って形成された係合爪を有する照明装置。
2. 長軸方向に延在する導光体と、
   この導光体が前記長軸方向に沿って長溝で構成した溝部に配置され、前記長軸方向の端部に突起部を設けた導光体ケースと、
   この導光体ケース及び前記導光体の前記長軸方向の端部に設置され、スリット部を有し、このスリット部に前記導光体ケースの突起部が挿入され、前記導光体ケースを保持すると共に、貫通穴部を有し、この貫通穴部に前記導光体が挿入され、前記導光体を保持するホルダと、
   このホルダの前記貫通穴部に前記導光体の端部に対向して配置された光源と、
   この光源が一方の面に実装された光源基板と、
   この光源基板の他方の面に接触して配置された放熱部とを備え、
   前記ホルダは、前記長軸方向に突出し前記光源基板の穴および前記放熱部の穴に嵌め合わされる突出ピンと、前記光源基板および前記放熱部を一体に前記ホルダに保持する前記長軸方向に直交する短手方向に沿って形成された係合爪を有する照明装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の照明装置と、
   この照明装置から照射され、被照射体で反射された反射光を収束するレンズ体と、
   このレンズ体を通過した前記反射光を受光する受光部と、
   前記照明装置、前記レンズ体及び前記受光部を収納又は保持する筐体とを備えたイメージセンサ。
4. 長軸方向に延在する導光体の前記長軸方向の端部をホルダの貫通穴部に挿入する挿入工程と、
   光源が前記ホルダの前記貫通穴部に前記導光体の端部に対向して配置されるように、一方の面に前記光源が実装された光源基板を、この光源基板の穴を前記ホルダの前記長軸方向に突出した突出ピンに嵌め合わせて前記ホルダに配設する第１の配設工程と、
   前記光源基板の他方の面に接触して放熱部を、この放熱部の穴を前記突出ピンに嵌め合わせて前記ホルダに配設する第２の配設工程と、
   前記ホルダの前記長軸方向に直交する短手方向に沿って形成された係合爪で前記光源基板および前記放熱部を前記ホルダに一体に保持する、係合工程とを備えた照明装置の製造方法。
5. 長軸方向に延在する導光体を、導光体ケースの前記長軸方向に沿って長溝で構成した溝部に配置する配置工程と、
   前記導光体の前記長軸方向の端部をホルダの貫通穴部に、前記導光体ケースの前記長軸方向の端部に設けられた突起部を前記ホルダのスリット部にそれぞれ挿入する挿入工程と、
   光源が前記ホルダの前記貫通穴部に前記導光体の端部に対向して配置されるように、一方の面に前記光源が実装された光源基板を、この光源基板の穴を前記ホルダの前記長軸方向に突出した突出ピンに嵌め合わせて前記ホルダに配設する第１の配設工程と、
   前記光源基板の他方の面に接触して放熱部を、この放熱部の穴を前記突出ピンに嵌め合わせて前記ホルダに配設する第２の配設工程と、
   前記ホルダの前記長軸方向に直交する短手方向に沿って形成された係合爪で前記光源基板および前記放熱部を前記ホルダに一体に保持する、係合工程とを備えた照明装置の製造方法。
6. 被照射体に光を照射する照明装置及びこの照明装置の長軸方向に沿って被照射体で反射された反射光を収束するレンズ体を、それぞれ配設する配設工程と、
   前記レンズ体を通過した前記反射光を受光する受光部を前記レンズ体に沿って配列する配列工程とを備え、
   前記照明装置は、
   長軸方向に延在する導光体の前記長軸方向の端部をホルダの貫通穴部に挿入する挿入工程と、
   光源が前記ホルダの前記貫通穴部に前記導光体の端部に対向して配置されるように、一方の面に前記光源が実装された光源基板を、この光源基板の穴を前記ホルダの前記長軸方向に突出した突出ピンに嵌め合わせて前記ホルダに配設する第１の配設工程と、
   前記光源基板の他方の面に接触して放熱部を、この放熱部の穴を前記突出ピンに嵌め合わせて前記ホルダに配設する第２の配設工程と、
   前記ホルダの前記長軸方向に直交する短手方向に沿って形成された係合爪で前記光源基板および前記放熱部を前記ホルダに一体に保持する、係合工程とを有するイメージセンサの製造方法。
7. 照明装置及びこの照明装置の長軸方向に沿って被照射体で反射された反射光を収束するレンズ体を、それぞれ配設する配設工程と、
   前記レンズ体を通過した前記反射光を受光する受光部を前記レンズ体に沿って配列する配列工程とを備え、
   前記照明装置は、
   長軸方向に延在する導光体を、導光体ケースの前記長軸方向に沿って長溝で構成した溝部に配置する配置工程と、
   前記導光体の前記長軸方向の端部をホルダの貫通穴部に、前記導光体ケースの前記長軸方向の端部に設けられた突起部を前記ホルダのスリット部にそれぞれ挿入する挿入工程と、
   光源が前記ホルダの前記貫通穴部に前記導光体の端部に対向して配置されるように、一方の面に前記光源が実装された光源基板を、この光源基板の穴を前記ホルダの前記長軸方向に突出した突出ピンに嵌め合わせて前記ホルダに配設する第１の配設工程と、
   前記光源基板の他方の面に接触して放熱部を、この放熱部の穴を前記突出ピンに嵌め合わせて前記ホルダに配設する第２の配設工程と、
   前記ホルダの前記長軸方向に直交する短手方向に沿って形成された係合爪で前記光源基板および前記放熱部を前記ホルダに一体に保持する、係合工程とを有するイメージセンサの製造方法。

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