JPH11284796A - イメージセンサ - Google Patents

イメージセンサ

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JPH11284796A
JPH11284796A JP10084438A JP8443898A JPH11284796A JP H11284796 A JPH11284796 A JP H11284796A JP 10084438 A JP10084438 A JP 10084438A JP 8443898 A JP8443898 A JP 8443898A JP H11284796 A JPH11284796 A JP H11284796A
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JP
Japan
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frame
image sensor
light emitting
sensor according
substrate
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JP10084438A
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English (en)
Inventor
Toshiro Matsumoto
俊郎 松本
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、透明板の破損を防止するととも
に、原稿からの反射光を受光素子に安定して結像するこ
とを目的とするものである。 【解決手段】 原稿11と接触して原稿11の位置を決
めるローラ20を、透明板18が原稿11に対して間隔
をおいて対向するように配置した。また、透明板18を
係合部13a,13bに係合させることによりフレーム
13に取り付け、透明板18によりロッドレンズアレイ
19をレンズ位置決め面13cに押し付けることによ
り、ロッドレンズアレイ19を接着剤なしでフレーム1
3に位置決めし取り付けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば持ち運び
可能な画像入力機などに使用されるイメージセンサに関
するものである。
【0002】
【従来の技術】図26は例えば特開平8−204899
号公報に示された従来のイメージセンサの要部を示す構
成図である。図において、各部品を位置決めするフレー
ム1には、ガラスプレート2が固定されている。ガラス
プレート2は、原稿3の走行面に位置している。また、
フレーム1には、LED基板4がガラスプレート2に対
して斜めに位置決め固定されている。LED基板4上に
は、点発光素子である複数の発光ダイオード5が直線状
に並べて配置されており、これらの発光ダイオード5に
よりライン光源が構成されている。
【0003】フレーム1に位置決め固定されているセン
サ基板6には、イメージセンサの読取幅に合わせて複数
のセンサIC7が直線状に並べて配置されている。各セ
ンサIC7は、それぞれ数mmの長さを有している。ガ
ラスプレート2とセンサIC7との間には、正立等倍結
像用のロッドレンズアレイ8が設けられている。また、
ガラスプレート2、LED基板4、センサ基板6及びロ
ッドレンズアレイ8は、接着剤によりフレーム1に固定
されている。
【0004】次に、動作について説明する。発光ダイオ
ード5からの光は、ガラスプレート2を通して原稿3に
照射される。原稿3に照射された光は、原稿3の画像の
濃淡に応じて反射され、ロッドレンズアレイ8のロッド
レンズ内を通過し、センサIC7に結像される。センサ
IC7では、反射光の強さに応じて電荷が蓄積され、反
射光の強さの情報がセンサ基板6を介して出力される。
従って、原稿3がガラスプレート2上を送られることに
より、原稿3全体の画像情報が出力される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のイ
メージセンサは、例えばファクシミリなどのように、原
稿3が移動することにより画像が読み取られるタイプの
画像入力機に主に用いられていた。ところが、近年のパ
ソコンの普及とともにパソコン周辺機器もパーソナル化
が進み、これに伴い画像入力機の小形化が求められてい
る。
【0006】これに対し、従来のイメージセンサを小形
化してハンディスキャナに用いようとすると、次のよう
な問題点があった。即ち、従来のイメージセンサでは、
ガラスプレート2が原稿3に直接接触するため、使用者
が無理な力を加えたり、机の上から落としたりすると、
ガラスプレート2が容易に破損してしまう。また、ロッ
ドレンズアレイ8も小形化(例えば幅1mm×高さ2〜
4mm)されるため、ロッドレンズアレイ8をフレーム
1に接着した後に使用環境温度が変化すると、ロッドレ
ンズアレイ8とフレーム1との膨張係数の違いによりロ
ッドレンズアレイ8に反りが生じ、原稿3からの反射光
をセンサIC7に正確に結像できなくなる恐れがある。
さらに、ガラスプレート2とロッドレンズアレイ8とを
接着するとき、両者がかなり小さいため、接着剤がロッ
ドレンズアレイ8の両端部のレンズ面上にはみ出し、正
確に結像できなくなる恐れがある。
【0007】この発明は、上記のような問題点を解決す
ることを課題としてなされたものであり、光が出入射さ
れる部分の破損を防止することができ、また原稿からの
反射光を受光素子に安定して結像することができるイメ
ージセンサを得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係るイ
メージセンサは、複数の係合部とレンズ位置決め面とが
設けられているフレーム、このフレーム内に設けられ、
原稿に照射するための光を出射するライン光源、フレー
ムに取り付けられている基板、この基板に設けられ、原
稿からの反射光を受ける受光素子、係合部に係合するこ
とによりフレームに取り付けられ、ライン光源からの光
及び原稿からの反射光が透過する透明板、この透明板に
よりレンズ位置決め面に押し付けられることによってフ
レームに取り付けられ、原稿からの反射光を受光素子に
結像する結像用光学部品、及び透明板が原稿に対して間
隔をおいて対向するように、原稿と接触してライン光源
及び受光素子に対する原稿の位置を決める原稿位置決め
部材を備えたものである。
【0009】請求項2の発明に係るイメージセンサは、
原稿位置決め部材及びフレームが搭載されているハンデ
ィスキャナ筺体を備えたものである。
【0010】請求項3の発明に係るイメージセンサは、
ハンディスキャナ筺体に対するフレームの位置決めを行
うための位置決め部を、フレームの長手方向端部から突
出させたものである。
【0011】請求項4の発明に係るイメージセンサは、
透明板を樹脂成形品により構成したものである。
【0012】請求項5の発明に係るイメージセンサは、
原稿位置決め部材としてのローラを基板に対向して配置
し、ローラの一部が収容される凹部をフレームに設けた
ものである。
【0013】請求項6の発明に係るイメージセンサは、
結像用光学部品の透明板側の端部側面に当接する当接面
を透明板に設けたものである。
【0014】請求項7の発明に係るイメージセンサは、
基板と外部機器との電気的な接続を行うためのコネクタ
を、フレームの長手方向端部から突出させたものであ
る。
【0015】請求項8の発明に係るイメージセンサは、
0.6mm以上の厚さを有する基板を、複数個のねじに
よりフレームに取り付け、基板の長手方向両端部に位置
するねじを、受光素子の両端部から基板の長手方向中央
側へ20mm以内の範囲内に配置したものである。
【0016】請求項9の発明に係るイメージセンサは、
係合部に引っ掛けられる複数の爪部を透明板に長手方向
に間隔をおいて設けたものである。
【0017】請求項10の発明に係るイメージセンサ
は、原稿位置決め部材として回転自在のローラを用い、
ローラの軸端部を支持するローラ支持部をフレームに設
けたものである。
【0018】請求項11の発明に係るイメージセンサ
は、基板の端面をフレームに当接させることにより基板
をフレームに対して位置決めしたものである。
【0019】請求項12の発明に係るイメージセンサ
は、基板に位置決め孔を、フレームには挿入部をそれぞ
れ設け、挿入部を位置決め孔に挿入することにより、基
板をフレームに対して位置決めしたものである。
【0020】請求項13の発明に係るイメージセンサ
は、基板の表面に導体パターンを露出させた部分を設
け、この露出した導体パターンにフレームを当接させる
ことにより基板をフレームに対して位置決めしたもので
ある。
【0021】請求項14の発明に係るイメージセンサ
は、結像用光学部品の長手方向の端部とフレームとの間
に設けられた隙間に、接着剤を充填し硬化させたもので
ある。
【0022】請求項15の発明に係るイメージセンサ
は、直線状に配置されている複数の点発光素子を有する
ライン光源を用い、互いに隣接する発光素子間を仕切る
リブをフレームに設けたものである。
【0023】請求項16の発明に係るイメージセンサ
は、リブの表面の色として、点発光素子から出射された
光に対する反射率が50%以上の色を用いたものであ
る。
【0024】請求項17の発明に係るイメージセンサ
は、点発光素子と、この点発光素子から出射された光を
導く導光体とを有するライン光源を用いたものである。
【0025】請求項18の発明に係るイメージセンサ
は、直線状に配置されている複数の点発光素子を有する
ライン光源を用い、ライン光源の長手方向両端部に位置
する少なくとも2つずつの点発光素子の間隔を、長手方
向中央部に位置する点発光素子の間隔よりも小さくした
ものである。
【0026】請求項19の発明に係るイメージセンサ
は、直線状に配置され電源に対して互いに並列に接続さ
れている複数の点発光素子と、これらの点発光素子にそ
れぞれ直列に接続されている複数の抵抗器とを有するラ
イン光源を用い、ライン光源の長手方向両端部に位置す
る点発光素子に接続された抵抗器の電気抵抗値を、長手
方向中央部に位置する点発光素子に接続された抵抗器の
電気抵抗値よりも小さくしたものである。
【0027】請求項20の発明に係るイメージセンサ
は、同時に点灯される複数の第1及び第2の点発光素子
を有するライン光源を用い、第1及び第2の点発光素子
の発光波長を互いに異なるものとしたものである。
【0028】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
について説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1によるイ
メージセンサを示す構成図である。図において、原稿1
1は机等の台(図示せず)上に置かれている。原稿11
上を移動されるハンディスキャナ筺体12には、フレー
ム13が取り付けられている。フレーム13には、第1
及び第2の係合部13a,13b、及びレンズ位置決め
面13cが形成されている。
【0029】また、フレーム13には、LED基板14
及びセンサ基板16が固定されている。LED基板14
上には、原稿11に光を照射する点発光素子としての複
数の発光ダイオード15が直線状に並べて配置されてお
り、これらの発光ダイオード15によりライン光源が構
成されている。センサ基板16上には、原稿11からの
反射光を受ける受光素子としての複数のセンサIC17
が直線状に配置されている。これらのセンサIC17
は、それぞれ複数の受光部を有している。
【0030】フレーム13には、原稿11に対向する透
明板18が取り付けられている。透明板18は、例えば
アクリル又はポリカーボネート等の樹脂成形品からなっ
ている。また、透明板18には、凹部18a及び爪部1
8bが形成されている。透明板18は、凹部18aに第
1の係合部13aを挿入するとともに、爪部18bを第
2の係合部13bに引っ掛けることにより、接着剤を用
いずにフレーム13に取り付けられている。
【0031】透明板18とセンサIC17との間には、
原稿11からの反射光をセンサIC17に結像する正立
等倍結像用のロッドレンズアレイ(結像用光学部品)1
9が設けられている。ロッドレンズアレイ19は、透明
板18によりレンズ位置決め面13cに常時押し付けら
れており、この押圧力によりフレーム13に位置決めさ
れ取り付けられている。ハンディスキャナ筺体12に
は、原稿11と接触してフレーム13に対する原稿11
の位置を決める原稿位置決め部材としての回転自在の複
数のローラ20が設けられている。これらのローラ20
は、透明板18が原稿11に対して間隔をおいて対向す
るように配置されている。
【0032】次に、動作について説明する。発光ダイオ
ード15からの光は、透明板18を通して原稿11に照
射される。原稿11に照射された光は、原11の画像の
濃淡に応じて反射され、ロッドレンズアレイ19のロッ
ドレンズ内を通過し、センサIC17に結像される。セ
ンサIC17では、反射光の強さに応じて電荷が蓄積さ
れ、反射光の強さの情報がセンサ基板16を介して出力
される。従って、ハンディスキャナ12を原稿11に沿
って移動させることにより、原稿11全体の画像情報が
出力される。
【0033】このようなイメージセンサでは、ローラ2
0により原稿11の位置が決められ、透明板18は原稿
11に対して間隔をおいて対向しているため、透明板1
8が机などに直接押し付けられることはなく、また落下
等による衝撃が透明板18に直接加わることもなく、透
明板18の破損が防止される。また、透明板18は、ガ
ラスにより構成することも可能であるが、この実施の形
態1では樹脂成形品により構成されているため、透明板
18の破損がより確実に防止される。
【0034】また、ロッドレンズアレイ19は、接着剤
を用いずにフレーム13に取り付けられているため、フ
レーム13とロッドレンズアレイ19との熱膨張係数の
違いを、ロッドレンズアレイ19とフレーム13との相
対的な動きにより吸収することができ、原稿11からの
反射光をセンサIC17に安定して結像することができ
る。さらに、ロッドレンズアレイ19と透明板18との
間にも接着剤を用いていないため、接着剤によりロッド
レンズアレイ19の正確な結像が妨げられることがな
く、反射光をセンサIC17に安定して結像することが
できる。
【0035】なお、実施の形態1では、接着剤を全く用
いずにロッドレンズアレイ19をフレーム13に取り付
けたが、1点のみに接着剤を用いることは可能である。
即ち、1点のみの接着であれば、その点を中心としてロ
ッドレンズアレイ19とフレーム13とが相対的に伸縮
できるため、この伸縮により熱膨張係数の違いを吸収す
ることができる。
【0036】実施の形態2.次に、図2はこの発明の実
施の形態2によるイメージセンサを示す構成図である。
図において、原稿11上を移動されるハンディスキャナ
筺体22には、フレーム23が取り付けられている。フ
レーム23には、第1及び第2の係合部23a,23
b、及びレンズ位置決め面23cが形成されている。
【0037】また、フレーム23には、複数の発光ダイ
オード15及び複数のセンサIC17が搭載された基板
26が固定されている。透明板28は、凹部28aに第
1の係合部23aを挿入するとともに、爪部28bを第
2の係合部23bに引っ掛けることにより、接着剤を用
いずにフレーム23に取り付けられている。
【0038】ハンディスキャナ筺体22には、原稿位置
決め部材としての回転自在の複数のローラ30a,30
bが設けられている。ローラ30bよりも大径のローラ
30aは、基板26に対向して配置されており、フレー
ム23には、ローラ30aの一部が収容される凹部23
dが設けられている。他の構成は、実施の形態1と同様
である。
【0039】このようなイメージセンサでは、ローラ3
0a,30bにより原稿11の位置が決められ、透明板
28は原稿11に対して間隔をおいて対向しているた
め、実施の形態1と同様に、透明板28の破損が防止さ
れる。また、ロッドレンズアレイ19とフレーム23及
び透明板28との間には接着剤が用いられていないた
め、原稿11からの反射光をセンサIC17に安定して
結像することができる。
【0040】さらに、発光ダイオード15とセンサIC
17とを同じ基板26上に搭載し、ロッドレンズアレイ
19とローラ30aとの間に部品を配置せず、ローラ3
0aの一部を収容する凹部26dをフレーム23に設け
たので、ローラ30a,30bの間隔を小さくすること
ができ、全体を小形化することができるとともに、透明
板28に異物が当たるのをより確実に防止することがで
きる。
【0041】実施の形態3.次に、図3はこの発明の実
施の形態3によるイメージセンサを示す構成図である。
この例では、ロッドレンズアレイ19の端部が挿入され
る凹部28cが透明板28に設けられている。凹部28
cには、ロッドレンズアレイ19の端部側面に当接する
当接面28dが設けられている。他の構成は、実施の形
態2と同様である。
【0042】このようなイメージセンサでは、当接面2
8dにロッドレンズアレイ19の側面を当接させたの
で、落下等による衝撃によりロッドレンズアレイ19や
透明板28がフレーム23に対して動くのを防止するこ
とができ、全体をより強固に構成することができる。
【0043】実施の形態4.なお、実施の形態3では、
透明板28に凹部28cを設けたが、例えば図4に示す
ように、単なる段部を設けてもよい。
【0044】実施の形態5.次に、図5はこの発明の実
施の形態5によるイメージセンサを示す構成図である。
この例では、基板26と透明板28との間に、透明ガラ
スや透明樹脂からなる導光体31が配置されている。発
光ダイオード15は、導光体31の任意の面から導光体
31内に光を直接入射するように取り付けられている。
導光体31内に入射された光は、透明板28に対向する
出射面31aから出射される。この例におけるライン光
源は、発光ダイオード15及び導光体31を有してい
る。
【0045】このようなイメージセンサでは、発光ダイ
オード15からの光を導光体31を介して原稿11に照
射するようにしたので、少ない発光ダイオード15によ
り均等なライン光源を得ることができる。また、発光ダ
イオード15の配置位置の自由度が上がり、全体の小形
化を図ることができる。
【0046】なお、実施の形態5では、導光体31の側
面に発光ダイオード15を取り付けたが、発光ダイオー
ド15は基板26上に搭載してもよい。
【0047】実施の形態6.次に、図6はこの発明の実
施の形態6によるイメージセンサの要部を示す斜視図で
ある。この例では、基板26と外部機器との電気的な接
続を行うためのコネクタ32が、フレーム23の長手方
向端部から突出している。他の構成は、実施の形態2と
同様である。
【0048】このようなイメージセンサでは、コネクタ
32がフレーム23の長手方向端部に設けられているた
め、フレーム23の断面積を大きくすることなくコネク
タ32を設けることができ、全体を小形化することがで
きる。
【0049】実施の形態7.次に、図7はこの発明の実
施の形態7によるイメージセンサの基板を示す平面図で
ある。図において、直線状に配列されたセンサIC17
が搭載されている基板26は、その長手方向両端部に位
置するねじ33と、これらのねじ33間に位置するねじ
34とにより、フレーム23(図2)に固定されてい
る。ねじ33は、センサIC17の列の端部から基板2
6の長手方向中央側へxの位置に配置されている。ま
た、ねじ34の本数は、基板26の長さに応じて決めら
れる。他の構成は、実施の形態2と同様である。
【0050】ここで、センサIC17は接着剤により基
板26に接着されるため、基板26には、基板26とセ
ンサIC17との線膨張係数の違いにより、例えば図8
に示すような反りが生じる。図8では、厚さtの基板2
6にzの大きさの反りが生じている。図8において、基
板26の材料は、例えばガラス繊維入りエポキシ樹脂な
どの樹脂、センサIC17の主な材料は、例えばシリコ
ンウエハなどの金属である。
【0051】このように、センサIC17を接着剤によ
り基板26に接着し、接着剤を熱硬化させる場合、基板
26及びセンサIC17の両方に熱膨張が発生するが、
樹脂からなる基板26の方が金属からなるセンサIC1
7よりも大きく膨張した状態で接着剤が硬化される。こ
の後、常温に戻されたとき、基板26がセンサIC17
よりも大きく収縮するため、図8に示すような反りが生
じる。そして、基板26に反りが生じると、ロッドレン
ズアレイ19とセンサIC17との間の距離が、センサ
IC17の位置により異なってしまう。
【0052】図9はセンサ基板の厚さtと反り量zとの
関係を測定した結果を示す関係図である。この図9か
ら、センサ基板26が薄い程、反り量zが大きくなるこ
とがわかる。そこで、発明者らは、厚さ0.6mm、
1.0mm、1.6mm、2.0mmのセンサ基板26
を用いて実験を行い、図7における最適なxの値を求め
た。それによれば、x≦20mm、t≧0.6mmであ
る。
【0053】この条件を満たすように、ねじ33,34
で基板26をフレーム23に固定し、基板26の反りを
強制的に規制した場合、センサIC17の位置によるロ
ッドレンズアレイ19との距離のばらつきが防止され、
ロッドレンズアレイ19に対するセンサIC17の位置
精度が向上される。従って、イメージセンサの解像度の
低下を防止することができる。
【0054】実施の形態8.次に、図10はこの発明の
実施の形態8によるイメージセンサの要部を示す斜視図
である。この例では、フレーム23の第2の係合部23
bに引っ掛けられる複数の爪部28bが、透明板28に
長手方向に間隔をおいて設けられている。他の構成は、
実施の形態2と同様である。
【0055】このようなイメージセンサでは、複数の爪
部28bを互いに間隔をおいて設けたので、個々の爪部
28bを小さくすることができ、透明板28のフレーム
23への組立を簡単に行うことができる。
【0056】なお、爪部28bの数は、2個でもよく、
また4個以上であってもよい。また、図2に示した第1
の係合部23a及び凹部28aをフレーム23の長手方
向に互いに間隔をおいて複数設けてもよい。
【0057】実施の形態9.次に、図11はこの発明の
実施の形態9によるイメージセンサの要部を示す斜視図
である。この例では、ハンディスキャナ筺体22に対す
るフレーム23の位置決めを行うための位置決め部35
が、フレーム23の長手方向端部から突出して設けられ
ている。この位置決め部35には、孔35aが設けられ
ている。他の構成は、実施の形態2と同様である。
【0058】このようなイメージセンサでは、孔35a
にねじやピンを挿通させることによりフレーム23がハ
ンディスキャナ筺体22に取り付けられる。位置決め部
35は、フレーム23の長手方向端部に設けられている
ため、フレーム23の断面を大きくすることなく、フレ
ーム23をハンディスキャナ筺体22に精度良く取り付
けることができ、全体をさらに小形化することができ
る。
【0059】実施の形態10.次に、図12はこの発明
の実施の形態10によるイメージセンサの要部を示す斜
視図である。この例では、ローラ30a,30bの軸端
部を位置決めし回転自在に支持するローラ支持部36が
フレーム23に一体に設けられている。他の構成は、実
施の形態2と同様である。
【0060】このようなイメージセンサでは、ローラ支
持部36をフレーム23に設けたので、ローラ30a,
30bをフレーム23に対して精度良く取り付けること
ができ、原稿11の読取位置に対してフレーム23を精
度良く配置することができ、画像の読取精度を向上させ
ることができる。
【0060】実施の形態11.次に、図13はこの発明
の実施の形態11によるイメージセンサを示す構成図で
ある。この例では、基板26の端面をフレーム23の基
板位置決め面23eに当接させることにより、基板26
のフレーム23に対する位置決めが行われている。他の
構成は、実施の形態2と同様である。
【0061】このようなイメージセンサでは、基板26
の端面をフレーム23の基板位置決め面23eに当接さ
せて、基板26をフレーム23に対して位置決めしてい
るため、ロッドレンズアレイ19に対するセンサIC1
7の位置精度を向上させることができ、画像の読取精度
を向上させることができる。
【0062】実施の形態12.次に、図14はこの発明
の実施の形態12によるイメージセンサの要部を示す構
成図である。この例では、基板26に位置決め孔26a
が、フレーム23には挿入部23fがそれぞれ設けら
れ、挿入部23fを位置決め孔26aに挿入することに
より、基板26のフレーム23に対する位置決めが行わ
れている。また、挿入部23fには、基板26からの挿
入部23fの抜けを阻止するためのねじ37が螺着され
る。図15はねじ37が螺着される前の図14の基板2
6を示す平面図である。他の構成は、実施の形態2と同
様である。
【0063】このようなイメージセンサでは、基板26
の位置決め孔26aにフレーム23の挿入部23fを挿
入して、基板26をフレーム23に対して位置決めして
いるため、ロッドレンズアレイ19に対するセンサIC
17の位置精度を向上させることができ、画像の読取精
度を向上させることができる。
【0064】なお、実施の形態12では挿入部23fに
ねじ37を螺着したが、挿入部23fでは位置決めのみ
を行い、ねじ37は他の部分に螺着してもよい。また、
基板26のフレーム23への固定は、ねじ37を用いな
い方法で行ってもよい。
【0065】実施の形態13.次に、図16はこの発明
の実施の形態13によるイメージセンサの要部を示す構
成図である。この例では、基板26には、例えば銅パタ
ーンなどの導体パターン38が設けられており、この導
体パターン38上には、導体パターン38を保護するレ
ジスト層39が設けられている。レジスト層39は、導
体パターン38の全面を覆ってはおらず、導体パターン
38の一部は表面に露出している。この露出した導体パ
ターン38にフレーム23を当接させることにより、基
板26のフレーム23に対する位置決めが行われてい
る。また、発光ダイオード15は、レジスト層39上に
設けられている。
【0066】このようなイメージセンサでは、レジスト
層39に比べて厚さの安定性が高い導体パターン38を
露出させ、この露出した導体パターン38にフレーム2
3を当接させて、基板26をフレーム23に対して位置
決めしているので、ロッドレンズアレイ19に対するセ
ンサIC17の位置精度を向上させることができ、画像
の読取精度を向上させることができる。
【0067】実施の形態14.次に、図17はこの発明
の実施の形態14によるイメージセンサの要部を示す構
成図であり、図2の透明板28を外して図2の下方から
フレーム23を見た図である。図において、ロッドレン
ズアレイ19の長手方向の端部とフレーム23との間に
設けられた隙間41には、柔軟性のある接着剤(シール
剤でも可)42が充填され硬化されている。他の構成
は、実施の形態2と同様である。
【0068】ここで、ロッドレンズアレイ19の図17
の上下方向への移動は、フレーム23により規制されて
おり、図2の上下方向への移動はレンズ位置決め面23
cと透明板28とにより規制されている。このため、ロ
ッドレンズアレイ19は、通常の使用条件では動くこと
がない。しかし、イメージセンサをハンディスキャナと
して用いる場合には、机の上からコンクリート上に落下
させたときのような異常な衝撃に対しても性能を維持す
ることが望ましい。
【0069】この実施の形態14では、フレーム23及
びロッドレンズアレイ19の長さの公差上で避けられな
い隙間41にも接着剤42が充填されているため、異常
な衝撃に対してもロッドレンズアレイ19の動きを阻止
することができる。また、接着剤42は、ロッドレンズ
アレイ19及びフレーム23に比べて十分に柔らかい材
料により構成されているため、温度変化に対する膨張係
数の違いを吸収することができる。
【0070】実施の形態15.次に、図18はこの発明
の実施の形態15によるイメージセンサの要部を示す構
成図、図19は図18のXIX−XIX線断面図、図2
0は図19のXX−XX線断面図である。この例では、
互いに隣接する発光ダイオード15間を仕切るリブ43
がフレーム23に設けられている。他の構成は、実施の
形態2と同様である。
【0071】このようなイメージセンサでは、フレーム
23にリブ43を設けたので、フレーム23の機械的な
強度を高めることができる。また、隣接する発光ダイオ
ード15間にリブ43を配置したので、透明板28に届
かない光をバランス良く配分することができ、原稿11
に対して均一な光を照射することができる。
【0072】なお、実施の形態15では、発光ダイオー
ド15を1個ずつ仕切るようにリブ43を設けたが、複
数個ずつ仕切るように設けてもよい。
【0073】また、リブ43の表面を、白色又は金属光
沢色など、反射率の高い色とすることにより、より多く
の光を原稿11に照射することができ、画像の読取効率
を向上させることができる。ここで、光を効果的に反射
させるためには、反射率を100%とするのが好ましい
が、反射率を50%以上(0〜100%の反射率を黒、
白と単純に2分類したときのしきい値、反射率50%以
上のとき白)とすれば、十分な効果が期待できる。
【0074】実施の形態16.次に、図21はこの発明
の実施の形態16によるイメージセンサのライン光源を
示す平面図である。この例では、複数の発光ダイオード
15が基板26上に直線状に配置されてライン光源が構
成されているが、そのライン光源の長手方向両端部に位
置する少なくとも2つずつの発光ダイオード15の実装
間隔aが、他の発光ダイオード15の実装間隔bに比べ
て小さくなっている。他の構成は、実施の形態2と同様
である。
【0075】ここで、全ての発光ダイオード15の実装
間隔を同一とした場合、例えば図22に示すようにライ
ン光源の長手方向の両端部で原稿11の明るさが低下し
てしまうが、この実施の形態16のように両端部の実装
間隔aを小さくすることにより、例えば図23に示すよ
うにライン光源の長手方向両端部での明るさの低下を防
止することができる。
【0076】実施の形態17.次に、図24はこの発明
の実施の形態17によるイメージセンサのライン光源の
回路図である。図において、ライン光源は、直線状に配
置され電源に対して互いに並列に接続されている複数の
発光ダイオード15と、これらの発光ダイオード15に
それぞれ2個ずつ直列に接続されている複数の抵抗器4
4,45とを有している。また、ライン光源の長手方向
両端部に位置する発光ダイオード15に接続された抵抗
器45の電気抵抗値は、長手方向中央部に位置する発光
ダイオード15に接続された抵抗器44の電気抵抗値よ
りも小さくなっている。
【0077】このようなイメージセンサでは、両端部の
抵抗器45の電気抵抗値が小さくなっているため、両端
部の発光ダイオード15に流れる電流が他の発光ダイオ
ード15に流れる電流より多くなり、両端部の発光ダイ
オード15からの光の量が他の発光ダイオード15より
も多くなる。従って、ライン光源の長手方向両端部での
明るさの低下を防止することができる。
【0078】実施の形態18.次に、図24はこの発明
の実施の形態18によるイメージセンサのライン光源の
回路図である。図において、ライン光源は、直線状に配
置され電源に対して互いに並列に接続されている点発光
素子としての複数の第1及び第2の発光ダイオード15
a,15bと、これらの発光ダイオード15a,15b
にそれぞれ2個ずつ直列に接続されている複数の抵抗器
44とを有している。第1及び第2の発光ダイオード1
5a,15bは、交互に配置され、発光波長が互いに異
なっている。
【0079】このようなイメージセンサでは、発光波長
の異なる発光ダイオード15a,15bを交互に配置し
たので、読取不能な色をなくすことができる。即ち、発
光ダイオード15の発光波長が例えば緑色の場合には、
緑色の画像を認識することができないが、この実施の形
態18では、発光ダイオード15a,15bの発光波長
が互いに異なっているため、例えば発光ダイオード15
aの発光波長と同一の色が混ざっている画像であって
も、発光ダイオード15bからの光によりその色を認識
することができ、あらゆる色の画像を認識することがで
きる。
【0080】なお、上記実施の形態では、複数の発光ダ
イオード15を有するライン光源を示したが、単体でラ
イン光源として作用する光源を用いてもよい。また、原
稿位置決め部材はローラに限定されるものではなく、例
えば原稿11の表面に沿って摺動される摺動部材などで
あってもよい。
【0081】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明の
イメージセンサは、原稿と接触して原稿の位置を決める
原稿位置決め部材を、透明板が原稿に対して間隔をおい
て対向するように配置したので、原稿への押付力や落下
による衝撃等によって透明板が破損するのが防止され
る。また、透明板を係合部に係合させることによりフレ
ームに取り付け、透明板により結像用光学部品をレンズ
位置決め面に押し付けることにより結像用光学部品をフ
レームに取り付けたので、膨張係数の違いにより結像用
光学部品に反りが発生するのを防止でき、またフレーム
と透明板との間を接着剤で接着する必要もなくなり、従
って原稿からの反射光を受光素子に安定して結像するこ
とができる。
【0082】請求項2の発明のイメージセンサは、原稿
位置決め部材及びフレームを共通のハンディスキャナ筺
体に搭載したので、全体を小形化することができる。
【0083】請求項3の発明のイメージセンサは、ハン
ディスキャナ筺体に対するフレームの位置決めを行うた
めの位置決め部を、フレームの長手方向端部から突出さ
せたので、フレームの断面を大きくすることなく、フレ
ームをハンディスキャナ筺体に精度良く取り付けること
ができ、全体をさらに小形化することができる。
【0084】請求項4の発明のイメージセンサは、透明
板を樹脂成形品により構成したので、透明板の破損をよ
り確実に防止することができるとともに、透明板を弾性
変形させることにより係合部に容易に係合させることが
できる。
【0085】請求項5の発明のイメージセンサは、原稿
位置決め部材としてのローラを基板に対向して配置し、
ローラの一部が収容される凹部をフレームに設けたの
で、全体を小形化することができる。
【0086】請求項6の発明のイメージセンサは、結像
用光学部品の透明板側の端部側面に当接する当接面を透
明板に設けたので、落下等による衝撃により結像用光学
部品や透明板がフレームに対して動くのを防止すること
ができ、全体をより強固に構成することができる。
【0087】請求項7の発明のイメージセンサは、基板
と外部機器との電気的な接続を行うためのコネクタを、
フレームの長手方向端部から突出させたので、フレーム
の断面積を大きくすることなくコネクタを設けることが
でき、全体を小形化することができる。
【0088】請求項8の発明のイメージセンサは、0.
6mm以上の厚さを有する基板を、複数個のねじにより
フレームに取り付け、基板の長手方向両端部に位置する
ねじを、受光素子の両端部から基板の長手方向中央側へ
20mm以内の範囲内に配置したので、基板の反りの影
響で受光素子の両端部がフレームから浮くのが防止さ
れ、解像度の低下を防止することができる。
【0089】請求項9の発明のイメージセンサは、係合
部に引っ掛けられる複数の爪部を透明板に長手方向に間
隔をおいて設けたので、個々の爪部を小さくすることが
でき、透明板のフレームへの組立を簡単に行うことがで
きる。
【0090】請求項10の発明のイメージセンサは、原
稿位置決め部材として回転自在のローラを用い、ローラ
の軸端部を支持するローラ支持部をフレームに設けたの
で、ローラをフレームに対して精度良く取り付けること
ができ、原稿の読取位置に対してフレームを精度良く配
置することができ、画像の読取精度を向上させることが
できる。
【0091】請求項11の発明のイメージセンサは、基
板の端面をフレームに当接させることにより基板をフレ
ームに対して位置決めしたので、結像用光学部品に対す
る受光素子の位置精度を向上させることができ、画像の
読取精度を向上させることができる。
【0092】請求項12の発明のイメージセンサは、基
板に位置決め孔を、フレームには挿入部をそれぞれ設
け、挿入部を位置決め孔に挿入することにより、基板を
フレームに対して位置決めしたので、結像用光学部品に
対する受光素子の位置精度を向上させることができ、画
像の読取精度を向上させることができる。
【0093】請求項13の発明のイメージセンサは、基
板の表面に導体パターンを露出させた部分を設け、この
露出した導体パターンにフレームを当接させることによ
り基板をフレームに対して位置決めしたので、結像用光
学部品に対する受光素子の位置精度を向上させることが
でき、画像の読取精度を向上させることができる。
【0094】請求項14の発明のイメージセンサは、結
像用光学部品の長手方向の端部とフレームとの間に設け
られた隙間に、接着剤を充填し硬化させたので、異常な
衝撃による結像用光学部品の動きをより確実に阻止する
ことができ、信頼性を向上させることができる。
【0095】請求項15の発明のイメージセンサは、直
線状に配置されている複数の点発光素子を有するライン
光源を用い、互いに隣接する発光素子間を仕切るリブを
フレームに設けたので、フレームの機械的な強度を高め
ることができる。
【0096】請求項16の発明のイメージセンサは、リ
ブの表面の色として、点発光素子から出射された光に対
する反射率が50%以上の色を用いたので、より多くの
光を原稿に照射することができ、画像の読取効率を向上
させることができる。
【0097】請求項17の発明のイメージセンサは、点
発光素子から出射された光を導く導光体を用いたので、
少ない点発光素子で均等なライン光源を得ることができ
る。
【0098】請求項18の発明のイメージセンサは、直
線状に配置されている複数の点発光素子を有するライン
光源を用い、ライン光源の長手方向両端部に位置する少
なくとも2つずつの点発光素子の間隔を、長手方向中央
部に位置する点発光素子の間隔よりも小さくしたので、
ライン光源の長手方向両端部での明るさの低下を防止す
ることができ、画像の読取精度を向上させることができ
る。
【0099】請求項19の発明のイメージセンサは、直
線状に配置され電源に対して互いに並列に接続されてい
る複数の点発光素子と、これらの点発光素子にそれぞれ
直列に接続されている複数の抵抗器とを有するライン光
源を用い、ライン光源の長手方向両端部に位置する点発
光素子に接続された抵抗器の電気抵抗値を、長手方向中
央部に位置する点発光素子に接続された抵抗器の電気抵
抗値よりも小さくしたので、両端部の発光ダイオードか
らの光の量が他の発光ダイオードからの光の量よりも多
くなり、ライン光源の長手方向両端部での明るさの低下
を防止することができる。
【0100】請求項20の発明のイメージセンサは、同
時に点灯される複数の第1及び第2の点発光素子を有す
るライン光源を用い、第1及び第2の点発光素子の発光
波長を互いに異なるものとしたので、読取不能な色をな
くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1によるイメージセン
サを示す構成図である。
【図2】 この発明の実施の形態2によるイメージセン
サを示す構成図である。
【図3】 この発明の実施の形態3によるイメージセン
サを示す構成図である。
【図4】 この発明の実施の形態4によるイメージセン
サの要部を示す構成図である。
【図5】 この発明の実施の形態5によるイメージセン
サを示す構成図である。
【図6】 この発明の実施の形態6によるイメージセン
サの要部を示す斜視図である。
【図7】 この発明の実施の形態7によるイメージセン
サの基板を示す平面図である。
【図8】 センサICが接着剤により接着されている基
板に反りが生じた状態を示す正面図である。
【図9】 センサ基板の厚さと反り量との関係を測定し
た結果を示す関係図である。
【図10】 この発明の実施の形態8によるイメージセ
ンサの要部を示す斜視図である。
【図11】 この発明の実施の形態9によるイメージセ
ンサの要部を示す斜視図である。
【図12】 この発明の実施の形態10によるイメージ
センサの要部を示す斜視図である。
【図13】 この発明の実施の形態11によるイメージ
センサを示す構成図である。
【図14】 この発明の実施の形態12によるイメージ
センサの要部を示す構成図である。
【図15】 ねじが螺着される前の図14の基板を示す
平面図である。
【図16】 この発明の実施の形態13によるイメージ
センサの要部を示す構成図である。
【図17】 この発明の実施の形態14によるイメージ
センサの要部を示す構成図である。
【図18】 この発明の実施の形態15によるイメージ
センサの要部を示す構成図である。
【図19】 図18のXIX−XIX線断面図である。
【図20】 図19のXX−XX線断面図である。
【図21】 この発明の実施の形態16によるイメージ
センサのライン光源を示す平面図である。
【図22】 全ての発光ダイオードの実装間隔を同じに
した場合の原稿位置と明るさとの関係を示す関係図であ
る。
【図23】 図21のライン光源を用いた場合の原稿位
置と明るさとの関係を示す関係図である。
【図24】 この発明の実施の形態17によるイメージ
センサのライン光源の回路図である。
【図25】 この発明の実施の形態18によるイメージ
センサのライン光源の回路図である。
【図26】 従来のイメージセンサの一例を示す構成図
である。
【符号の説明】
11 原稿、12,22 ハンディスキャナ筺体、1
3,23 フレーム、13a,23a 第1の係合部、
13b,23b 第2の係合部、13c,23cレンズ
位置決め面、15 発光ダイオード(点発光素子)、1
5a 第1の発光ダイオード(点発光素子)、15b
第2の発光ダイオード(点発光素子)、16 センサ基
板、17 センサIC(受光素子)、18 透明板、1
8b,28b 爪部、19 ロッドレンズアレイ(結像
用光学部品)、20,30a,30b ローラ(原稿位
置決め部材)、23d 凹部、,23f 挿入部、26
基板、26a 位置決め孔、28d 当接面、31 導
光体、32 コネクタ、33 ねじ、35 位置決め
部、36 ローラ支持部、38 導体パターン、42
接着剤、43 リブ、44,45 抵抗器。

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の係合部とレンズ位置決め面とが設
    けられているフレーム、 このフレーム内に設けられ、原稿に照射するための光を
    出射するライン光源、 上記フレームに取り付けられている基板、 この基板に設けられ、上記原稿からの反射光を受ける受
    光素子、 上記係合部に係合することにより上記フレームに取り付
    けられ、上記ライン光源からの光及び上記原稿からの反
    射光が透過する透明板、 この透明板により上記レンズ位置決め面に押し付けられ
    ることによって上記フレームに取り付けられ、上記原稿
    からの反射光を上記受光素子に結像する結像用光学部
    品、及び上記透明板が上記原稿に対して間隔をおいて対
    向するように、上記原稿と接触して上記フレームに対す
    る上記原稿の位置を決める原稿位置決め部材を備えてい
    ることを特徴とするイメージセンサ。
  2. 【請求項2】 原稿位置決め部材及びフレームが搭載さ
    れているハンディスキャナ筺体を備えていることを特徴
    とする請求項1記載のイメージセンサ。
  3. 【請求項3】 ハンディスキャナ筺体に対するフレーム
    の位置決めを行うための位置決め部が、上記フレームの
    長手方向端部から突出して設けられていることを特徴と
    する請求項2記載のイメージセンサ。
  4. 【請求項4】 透明板は樹脂成形品により構成されてい
    ることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか
    に記載のイメージセンサ。
  5. 【請求項5】 原稿位置決め部材は、基板に対向して配
    置されている回転自在のローラを有し、フレームには、
    上記ローラの一部が収容される凹部が設けられているこ
    とを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記
    載のイメージセンサ。
  6. 【請求項6】 透明板には、結像用光学部品の上記透明
    板側の端部側面に当接する当接面が設けられていること
    を特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載
    のイメージセンサ。
  7. 【請求項7】 基板と外部機器との電気的な接続を行う
    ためのコネクタが、フレームの長手方向端部から突出し
    ていることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいず
    れかに記載のイメージセンサ。
  8. 【請求項8】 基板は、0.6mm以上の厚さを有し、
    複数個のねじによりフレームに取り付けられており、上
    記基板の長手方向両端部に位置するねじは、受光素子の
    両端部から上記基板の長手方向中央側へ20mm以内の
    範囲内に配置されていることを特徴とする請求項1ない
    し請求項7のいずれかに記載のイメージセンサ。
  9. 【請求項9】 透明板には、係合部に引っ掛けられる複
    数の爪部が長手方向に間隔をおいて設けられていること
    を特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれかに記載
    のイメージセンサ。
  10. 【請求項10】 原稿位置決め部材は回転自在のローラ
    を有し、フレームには、上記ローラの軸端部を支持する
    ローラ支持部が設けられていることを特徴とする請求項
    1ないし請求項9のいずれかに記載のイメージセンサ。
  11. 【請求項11】 基板は、その端面をフレームに当接さ
    せることによりフレームに対して位置決めされているこ
    とを特徴とする請求項1ないし請求項10のいずれかに
    記載のイメージセンサ。
  12. 【請求項12】 基板には、位置決め孔が設けられてお
    り、フレームには上記位置決め孔に挿入される挿入部が
    設けられており、上記挿入部が上記位置決め孔に挿入さ
    れることにより、上記基板は上記フレームに対して位置
    決めされていることを特徴とする請求項1ないし請求項
    10のいずれかに記載のイメージセンサ。
  13. 【請求項13】 基板の表面には導体パターンが露出し
    た部分が設けられており、この露出された導体パターン
    にフレームが当接することにより上記基板が上記フレー
    ムに対して位置決めされていることを特徴とする請求項
    1ないし請求項10のいずれかに記載のイメージセン
    サ。
  14. 【請求項14】 結像用光学部品の長手方向の端部とフ
    レームとの間には隙間が設けられており、この隙間には
    接着剤が充填され硬化されていることを特徴とする請求
    項1ないし請求項13のいずれかに記載のイメージセン
    サ。
  15. 【請求項15】 ライン光源は、直線状に配置されてい
    る複数の点発光素子を有しており、フレームには、互い
    に隣接する発光素子間を仕切るリブが設けられているこ
    とを特徴とする請求項1ないし請求項14のいずれかに
    記載のイメージセンサ。
  16. 【請求項16】 リブの表面の色として、点発光素子か
    ら出射された光に対する反射率が50%以上の色が用い
    られていることを特徴とする請求項15記載のイメージ
    センサ。
  17. 【請求項17】 ライン光源は、点発光素子と、この点
    発光素子から出射された光を導く導光体とを有している
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項16のいずれか
    に記載のイメージセンサ。
  18. 【請求項18】 ライン光源は、直線状に配置されてい
    る複数の点発光素子を有しており、上記ライン光源の長
    手方向両端部に位置する少なくとも2つずつの点発光素
    子の間隔が、長手方向中央部に位置する点発光素子の間
    隔よりも小さくなっていることを特徴とする請求項1な
    いし請求項16のいずれかに記載のイメージセンサ。
  19. 【請求項19】 ライン光源は、直線状に配置され電源
    に対して互いに並列に接続されている複数の点発光素子
    と、これらの点発光素子にそれぞれ直列に接続されてい
    る複数の抵抗器とを有しており、上記ライン光源の長手
    方向両端部に位置する点発光素子に接続された抵抗器の
    電気抵抗値が、長手方向中央部に位置する点発光素子に
    接続された抵抗器の電気抵抗値よりも小さくなっている
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項16のいずれか
    に記載のイメージセンサ。
  20. 【請求項20】 ライン光源は、同時に点灯される複数
    の第1及び第2の点発光素子を有しており、上記第1及
    び第2の点発光素子の発光波長が互いに異なっているこ
    とを特徴とする請求項1ないし請求項19のいずれかに
    記載のイメージセンサ。
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