JP5000535B2 - イメージセンサモジュール - Google Patents

Description

本発明は、イメージセンサモジュールに関する。

一般に、イメージセンサモジュールは、原稿に光を照射して、そこから反射する光を受光し、この光を電気信号に変換することにより、原稿の文字や記号等の情報を再現装置に伝達するものである。

図６は、従来のイメージセンサモジュールの一例を示している(たとえば特許文献１参照)。同図に示されたイメージセンサモジュール９Ａは、ケース９１、複数の光源９２、光学系９３、受光素子９４、基板９５、および保護ガラス９８、を備える。

ケース９１は、光源９２、光学系９３、受光素子９４、基板９５、および保護ガラス９８、を収容しており、略直方体形状である。光源９２は、保護ガラス９８に置かれた原稿に光を照射するために用いられる。光学系９３は、原稿に反射された光を集束するために用いられる。受光素子９４は、光学系９３により集束された光を受光し、信号を出力するために用いられ、基板９５上に設けられている。基板９５は、留め金（図示略）によってケース９１に押し付けられている。これにより、基板９５は、ケース９１に固定されている。

また、ケース９１は、閉塞部９１１を有する。この閉塞部９１１は、光学系９３によって集束される光の進行経路となる空間９Ｖを閉塞する部分あり、主走査方向に延びる。閉塞部９１１は、基板９５表面の平坦な部分に押し当てられている。

イメージセンサモジュール９Ａにおいて、受光素子９４に受光される光は、一定の位置でかなり集光された状態である。

しかしながら、ケース９１に対する基板９５の位置決め誤差が生じることがある。そのため、光学系９３に対する受光素子９４の位置決め誤差が生ずることとなる。これにより受光素子９４は、原稿の情報を読み取る際、原稿から反射される光を、一定の位置で確実に受光することができなくなる。その結果、読み取りムラが発生するという問題があった。

特開２００１−１９７２５４号公報

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、読み取りムラを低減することが可能なイメージセンサモジュールを提供することを目的とする。

本発明によって提供されるイメージセンサモジュールは、光源と、この光源から発せられて画像読み取り領域から反射してくる光を集束させる光学系と、この光学系によって集束される光の進行経路となる空間、およびこの空間を閉塞する主走査方向に延びる閉塞部を有するケースと、光を受けることにより所定の信号を出力する受光素子を表面に搭載した基板と、を具備し、かつ、この基板は、その表面が上記空間に向けられて上記ケースに取り付けられている、イメージセンサモジュールであって、上記基板の表面には、主走査方向に延びる凹部が形成され、上記閉塞部が、上記凹部にはめ込まれていることを特徴としている。

このような構成によれば、上記ケースに対する上記基板の位置は、上記閉塞部と上記凹部とによっても決定される。そのため、上記光学系に対する上記受光素子の位置決めが高精度となり、上記受光素子の読み取りムラが減少する。これにより、イメージセンサモジュールの読み取りムラを低減することが可能となる。

上記閉塞部を上記凹部にはめ込むことで、上記閉塞部と上記基板との間隙から、上記光学系からの光以外の光が上記空間に進入するといった、意図しない光の進入を抑制できる。例えば、上記基板のうち、上記空間に面する部分と異なる部分に、スルーホールを選択的に設けた場合、スルーホールを通して上記空間へ光が進入することを抑制できる。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記基板は、ベース材と、このベース材に形成された配線パターンと、上記ベース材または上記配線パターンを被膜するレジストコートと、からなり、上記凹部の側面は上記レジストコートにより形成され、上記凹部の底は、上記配線パターンまたは上記ベース材により形成されている。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記凹部と上記閉塞部とは当接している。このような構成によれば、上記ケースに対する上記受光素子の位置決めがさらに高精度となる。これにより上記受光素子の読み取りムラがさらに減少し、イメージセンサモジュールの読み取り特性をさらに向上できる。また、上記空間外部からの、意図しない光の進入をさらに抑制することができる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図を参照して具体的に説明する。

図１〜図３は本発明にかかるイメージセンサモジュールの第１実施形態を示している。図１に示すように、本実施形態のイメージセンサモジュールＡは、ケース１、線状光源ユニット２、レンズユニット３、複数のセンサチップ４、基板５、および保護ガラス８、を備えている。イメージセンサモジュールＡは、たとえば２００ｍｍ程度の読み取り幅を有しており、スキャナに用いられるのに適した構成とされている。

ケース１は、線状光源ユニット２、レンズユニット３、基板５、および保護ガラス８、を収容しており、空洞が形成された主走査方向ｘに延びる略直方体形状である。またケース１は、閉塞部１１を有する。閉塞部１１は、レンズユニット３によって集束される光の進行経路となる空間Ｖを閉塞する部分である。閉塞部１１は、主走査方向ｘに、ケース１の直方体形状部分のほぼ全長にわたって形成されている。また、閉塞部１１の図中下端部分は、嵌入部１２である。ケース１は、たとえば黒色の樹脂によって形成されている。

線状光源ユニット２は、原稿に向けて主走査方向ｘに延びる線状光を照射するための光学部品であり、導光体２１、リフレクタ２２、および光源基板（図示略）を備えている。線状光源ユニット２は、主走査方向ｘと直角である方向においてケース１と複数箇所において当接している。

導光体２１は、たとえばメタクリル酸メチル樹脂 (ＰＭＭＡ)などの透明な樹脂からなり、主走査方向ｘに延びる棒状である。光源基板は、導光体２１の一端面に正対するように設けられている。光源基板には、たとえば複数のＬＥＤチップが実装されている。これらのＬＥＤチップからは、たとえば赤色光、緑色光、青色光が発せられる。

導光体２１には、ともに主走査方向ｘに延びる反射面２１ａおよび出射面２１ｂが形成されている。反射面２１ａは、上記一端面に入射した上記ＬＥＤチップからの光を、主走査方向ｘと直角である方向に反射するための面であり、たとえば主走査方向ｘに離散配置された複数の溝が設けられている。出射面２１ｂは、反射面２１ａから向かってきた光を線状光として出射する面である。リフレクタ２２は、たとえば白色樹脂からなり、導光体２１を覆っている。

レンズユニット３は、原稿によって反射された線状光をセンサチップ４に集束させる光学部品である。レンズユニット３は、たとえば主走査方向ｘに配列された複数の円柱状のレンズが樹脂製のハウジングに保持された構成とされている。レンズユニット３は、ケース１と複数箇所において当接している。

センサチップ４は、主走査方向ｘに配列されており、受けた光に応じた起電力を生じ、さらにこの起電力から画素ごとの輝度信号を出力可能に構成されている。センサチップ４が、原稿に反射された光を受光することで、原稿の記載内容を画像データとして読み取ることができる。

図２に示すように、基板５は、平面視において、長方形のプレート状である。上記基板５の表面５ａには、複数のセンサチップ４が主走査方向ｘに直線状に実装されている。表面５ａには、基板５のほぼ全長にわたって、センサチップ４の配置された列に平行に、溝５１が形成されている。

図３に示すように、溝５１は、副走査方向ｙの幅が嵌入部１２の副走査方向ｙにおける長さより僅かに大きい程度に形成されている。基板５は、たとえば、ベース材５２と、配線パターン５３と、レジストコート５４と、からなる。ベース材５２の図中上方に配線パターン５３が施されている。レジストコート５４は、配線パターン５３およびベース材５２を被膜している。そして、溝５１は、配線パターン５３上にレジストコート５４が施されておらず、配線パターン５３が露出している部分である。溝５１の側面は、レジストコート５４で形成されている。また、溝５１の底面は、配線パターン５３により形成されている。溝５１には、嵌入部１２が主走査方向ｘにわたってはめ込まれている。一方、基板５は、留め金によってケース１に押し付けられている。その結果、溝５１は嵌入部１２に圧着され、基板５はケース１に固定されている。

次に、本実施形態にかかるイメージセンサモジュールＡの作用について説明する。

本実施形態によれば、嵌入部１２と溝５１との、嵌合により、ケース１と基板５とを高精度に位置決めすることができる。したがって、レンズユニット３に対するセンサチップ４の位置決めが高精度となる。これによりセンサチップ４の読み取りムラが減少し、イメージセンサモジュールＡの読み取りムラを低減することが可能となる。

閉塞部１１を溝５１にはめ込むことで、空間Ｖの外部から、レンズユニット３からの光以外の光が空間Ｖに進入するといった、意図しない光の進入を抑制できる。例えば、基板５のうち、空間Ｖに面する部分と異なる部分５６に、スルーホールを選択的に設けた場合、スルーホールを通して空間Ｖへ光が進入することを抑制できる。

図４は、本発明にかかるイメージセンサモジュールの第２実施形態に用いられる基板の要部平面図を示している。この基板５においては、溝５１が表面５ａに複数形成されている。溝５１は、基板５の主走査方向ｘの全長にわたって形成されている必要はない。たとえば、溝５１の主走査方向ｘにおける長さが、基板５の主走査方向ｘにおける全長の５分の１程度であってもよい。一方、ケース１には、これらの溝５１に嵌入可能な嵌入部１２が、形成されている（図示略）。上記嵌入部１２は、複数の溝５１にはめ込まれている（図示略）。これにより、上述した効果と同様の効果を得ることができる。

図５は、本発明にかかるイメージセンサモジュールの第３実施形態に用いられる基板の要部断面図を示している。本実施形態においては、表面５ａに一対の隆起部５５を形成することで、溝５１が設けられている。これにより、第１実施形態と比較して、溝５１の深さをさらに大きくできる。その結果、ケース１に対して基板５を、さらに高精度に位置決めすることが可能となる。したがって、レンズユニット３に対するセンサチップ４の位置決めがさらに高精度となり、イメージセンサモジュールＡの読み取りムラをさらに低減することが可能となる。また、意図しない光の進入をさらに抑制することができる。

本発明に係るイメージセンサモジュールは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るイメージセンサモジュールの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

本発明にかかるイメージセンサモジュールの第１実施形態を示す要部断面図である。 図１に示すイメージセンサモジュールに用いられる基板の要部平面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。 本発明にかかるイメージセンサモジュールの第２実施形態に用いられる基板の要部平面図である。 本発明にかかるイメージセンサモジュールの第３実施形態に用いられる基板の要部断面図である。 従来のイメージセンサモジュールの一例を示す断面図である。

符号の説明

Ａ イメージセンサモジュール
１ ケース
１１ 閉塞部
１２ 嵌入部
２ 線状光源ユニット
２１ 導光体
２１ａ 反射面
２１ｂ 出射面
２２ リフレクタ
３ レンズユニット
４ センサチップ
５ 基板
５ａ 表面
５１ 溝
５２ ベース材
５３ 配線パターン
５４ レジストコート
５５ 隆起部
Ｖ 空間

Claims (2)

1. 光源と、この光源から発せられて画像読み取り領域から反射してくる光を集束させる光学系と、この光学系によって集束される光の進行経路となる空間、およびこの空間を閉塞する主走査方向に延びる閉塞部を有するケースと、光を受けることにより所定の信号を出力する受光素子を表面に搭載した基板と、を具備し、かつ、この基板は、その表面が上記空間に向けられて上記ケースに取り付けられている、イメージセンサモジュールであって、
   上記基板の表面には、主走査方向に延びる凹部が形成され、
   上記閉塞部が、上記凹部にはめ込まれており、
   上記基板は、ベース材と、このベース材に形成された配線パターンと、上記ベース材または上記配線パターンを被膜するレジストコートと、からなり、
   上記凹部の側面は上記レジストコートにより形成され、上記凹部の底は、上記配線パターンまたは上記ベース材により形成されていることを特徴とするイメージセンサモジュール。
2. 上記凹部と上記閉塞部とは当接している、請求項１に記載のイメージセンサモジュール。

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