イメージセンサユニットおよびそれを用いた画像読取装置
【課題】光源を導光体に対して精度よく位置決めできると共に、容易に組み付けることができるイメージセンサユニットを提供する。
【解決手段】発光面に発光素子を有する光源１０と、光源１０からの光を発光面に対向する入光面１１ａから入光し、出光面１１ｂから出光して原稿を照明する導光体１１と、原稿からの反射光を結像するロッドレンズアレイ１２と、ロッドレンズアレイ１２によって結像された反射光を電気信号に変換する光電変換素子１３が実装されるセンサ基板１４と、光源１０、導光体１１、ロッドレンズアレイ１２およびセンサ基板１４を支持するフレーム２０と、を備え、光源１０の発光面の反対側である背面とフレーム２０とには、凹凸の位置決め部２６、３５が設けられ、位置決め部２６、３５は、光源１０をフレーム２０に挿入する挿入方向に沿って形成されている。
【解決手段】発光面に発光素子を有する光源１０と、光源１０からの光を発光面に対向する入光面１１ａから入光し、出光面１１ｂから出光して原稿を照明する導光体１１と、原稿からの反射光を結像するロッドレンズアレイ１２と、ロッドレンズアレイ１２によって結像された反射光を電気信号に変換する光電変換素子１３が実装されるセンサ基板１４と、光源１０、導光体１１、ロッドレンズアレイ１２およびセンサ基板１４を支持するフレーム２０と、を備え、光源１０の発光面の反対側である背面とフレーム２０とには、凹凸の位置決め部２６、３５が設けられ、位置決め部２６、３５は、光源１０をフレーム２０に挿入する挿入方向に沿って形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージセンサユニットおよびそれを用いた画像読取装置に関するものである。特に、光源を導光体に対して精度よく位置決めすることができるイメージセンサユニットおよびそれを用いた画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に画像読取装置として、複写機、イメージスキャナーあるいはファクシミリなどが知られている。これらの画像読取装置では、原稿の画像情報を光学的に読み取って電気信号に変換する密着型イメージセンサユニット（ＣＩＳ：Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）が用いられる。密着型イメージセンサユニットでは、原稿を照明するために、ＬＥＤなどの発光素子を有するＬＥＤモジュールと、ＬＥＤモジュールから照射される光を導光してライン状に照明する導光体とを有している。通常、ＬＥＤモジュールおよび導光体は、フレームに取り付けられることで、ユニット化して構成されている。
【０００３】
導光体は、照明する対象となる原稿の幅に対応した長さを有する透明部材によって形成される。導光体は、端面がＬＥＤモジュールの光を入光させる入光面となり、長手方向の一面が入光した光を出光させる出光面となる。したがって、導光体の入光面に対向するようにＬＥＤモジュールの発光素子を配置させる必要がある。しかしながら、導光体は、細長状であるため出光面の面積に比べて入光面の面積が小さい。そのため、密着型のイメージセンサユニットでは、導光体の入光面にＬＥＤモジュールの発光素子を正確に配置することが容易ではない。導光体の入光面と発光素子とがズレて配置されてしまうと、発光素子から導光体に入光する光量が減少し、原稿を照明するための所望する照明強度を得ることができないという問題を有している。
【０００４】
特許文献１には、導光体が充填される導光体ケースの端部、あるいは導光体の端面に発光素子を位置決めするためのピンが３つ形成され、発光素子にピンが挿入される穴が３つ形成されているライン照明装置が開示されている。このようなライン照明装置によれば、発光素子の穴に導光体側のピンを挿入することにより、発光素子を導光体に対して位置決めすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１４６８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のライン照明装置では、発光素子を導光体に対して位置決めすることができるものの、導光体の入光面の大きさを変更したり、フレームに対する導光体の設置角度を変更したりしようとする場合、導光体側に形成されたピンの位置が変化してしまう。したがって、発光素子の穴と導光体側のピンの位置が合わず、発光素子を導光体に対して精度よく位置決めすることができないという問題がある。
また、特許文献１のライン照明装置では、発光素子の３つの穴に導光体側の３つのピンを正確に挿入しなければならず、その作業は容易ではない。したがって、イメージセンサユニットの組み付けに手間がかかってしまうという問題点を有している。
【０００７】
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、光源を導光体に対して精度よく位置決めできると共に、容易に組み付けることができるイメージセンサユニットおよびそれを用いた画像読取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のイメージセンサユニットは、発光面に発光素子を有する光源と、前記光源からの光を前記発光面に対向する入光面から入光し、出光面から出光して被照明体を照明する導光体と、前記被照明体からの反射光を結像する結像素子と、前記結像素子によって結像された反射光を電気信号に変換する光電変換素子が実装されるセンサ基板と、前記光源、前記導光体、前記結像素子および前記センサ基板を支持する支持体と、を備えるイメージセンサユニットであって、前記光源の発光面の反対側である背面と前記支持体とには、凹凸の位置決め部が設けられ、前記位置決め部は、前記光源を前記支持体に挿入する挿入方向に沿って形成されていることを特徴とする。
本発明の画像読取装置は、上記イメージセンサユニットを用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光源を導光体に対して精度よく位置決めできると共に、容易に組み付けを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本実施形態のイメージスキャナー１の外観を示す斜視図である。
【図２】図２は、本実施形態のＣＩＳユニット５内の構成を示す模式図である。
【図３】図３は、本実施形態のＣＩＳユニット５の分解斜視図である。
【図４】図４は、本実施形態のＣＩＳユニット５を拡大した分解斜視図である。
【図５】図５は、本実施形態のＣＩＳユニット５の分解断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、第１の実施形態のＬＥＤモジュール３０の平面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、第１の実施形態のＬＥＤモジュール３０の斜視図である。
【図７】図７は、第１の実施形態のＣＩＳユニット５を組み付けた斜視図である。
【図８Ａ】図８Ａは、第２の実施形態に係るＬＥＤモジュール３０の平面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、第２の実施形態に係るＬＥＤモジュール３０の斜視図である。
【図９】図９は、第２の実施形態のＣＩＳユニット５を組み付けた斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明に係るイメージセンサユニットおよびそれを用いた画像読取装置の好適な実施形態について説明する。なお、以下で説明する各図では、必要に応じてイメージセンサユニットの主走査方向を矢印Ｍで示し、副走査方向を矢印Ｓで示している。
まず、画像読取装置として、フラットベッド方式のイメージスキャナー１の構造について図１を参照して説明する。図１は、フラットベッド方式のイメージスキャナー１の外観を示す斜視図である。図１に示すように、イメージスキャナー１は、筐体２と、原稿を覆うことができるように筐体２に対して開閉自在に設けられるプラテンカバー３と、を備えている。
【００１２】
筐体２は、プラテンガラス４、密着型イメージセンサユニット（以下、ＣＩＳユニット５という）、保持部材６、スライドシャフト７、駆動モータ８、ワイヤ９などを備えている。プラテンガラス４は原稿載置部としてのガラス製の透明板である。ＣＩＳユニット５は、プラテンガラス４上に載置された被照明体としての原稿の画像情報を光学的に読み取って電気信号に変換する。ＣＩＳユニット５の詳細な構成については後述する。保持部材６は、ＣＩＳユニット５の周囲を囲むように保持する。駆動モータ８を駆動することによってワイヤ９を介して、保持部材６に保持されたＣＩＳユニット５が、スライドシャフト７に沿って読取方向（副走査方向）に移動する。
【００１３】
次に、ＣＩＳユニット５内の構成部品と光源１０からの光路との関係について図２を参照して説明する。図２は、ＣＩＳユニット５内の構成を示す模式図である。ＣＩＳユニット５の内部には、光源１０、導光体１１、ロッドレンズアレイ１２、センサ基板１４が配設されている。
光源１０は、原稿を照明するためのものであり、例えば赤緑青３色の発光波長を持つ発光素子１０ｒ、１０ｇ、１０ｂを有している。光源１０は、発光素子１０ｒ、１０ｇ、１０ｂを順次点灯駆動することによって光を照射する。
【００１４】
導光体１１は、光源１０から照射された光を上述したプラテンガラス４上に載置された原稿へと導くものであり、原稿の幅に対応した長さの細長状に形成されている。導光体１１は、アクリル樹脂やポリカーボネートなどの透明プラスチックにより形成される。
導光体１１の長手方向（主走査方向）の一方側の端面は、光源１０からの光が入光される入光面１１ａである。ＣＩＳユニット５では、光源１０からの光が効率よく導光体１１に入光するように、光源１０の発光素子１０ｒ、１０ｇ、１０ｂが入光面１１ａに対向して配置される。また、導光体１１の長手方向に沿い、かつプラテンガラス４上の原稿と対向する面は、導光体１１に入光した光が出光される出光面１１ｂである。また、出光面１１ｂと対向する面は、入光面１１ａからの光を導光体１１の内部で反射させる反射面１１ｃである。
【００１５】
したがって、導光体１１は、入光面１１ａから入光された光を反射面１１ｃで散乱させ、出光面１１ｂから出光させて、原稿を照明する。このように、光源１０と導光体１１とは、原稿を照明する照明装置として機能する。
ロッドレンズアレイ１２は、正立等倍結像型の結像素子を導光体１１の長手方向と同方向に複数配列したものである。ロッドレンズアレイ１２は、原稿からの反射光を光電変換素子１３に結像する。
センサ基板１４は、ロッドレンズアレイ１２により結像された反射光を電気信号に変換する光電変換素子１３を導光体１１の長手方向と同方向に複数実装したものである。
ロッドレンズアレイ１２および光電変換素子１３は、原稿の幅に対応する長さに形成されている。
【００１６】
上述したように構成されるＣＩＳユニット５を備えたイメージスキャナー１が原稿の読み取りを行う場合、イメージスキャナー１は原稿の読み取り開始位置までＣＩＳユニット５を移動する。読み取り開始位置に移動したＣＩＳユニット５は、光源１０の発光素子１０ｒ、１０ｇ、１０ｂを順次点灯する。光源１０からの光は、導光体１１の入光面１１ａから入光した後、出光面１１ｂから均一に出光する。導光体１１を出光した光は、原稿の表面を主走査方向に沿ってライン状に照射する。照射された光は、原稿によって反射された後、ロッドレンズアレイ１２によってセンサ基板１４上に実装された光電変換素子１３に結像される。光電変換素子１３は、結像された反射光を電気信号に変換する。ＣＩＳユニット５は、赤緑青全ての反射光を変換することで、主走査方向に沿った１走査ラインの読み取り動作が終了する。
【００１７】
続いて、イメージスキャナー１は、ＣＩＳユニット５を１走査ライン分だけ副走査方向に移動する。ＣＩＳユニット５は、上述と同様に１走査ラインの読み取り動作を行う。このように、ＣＩＳユニット５が１走査ラインの移動と読み取り動作とを繰り返すことで、原稿全面の読み取りを行うことができる。イメージスキャナー１では、ＣＩＳユニット５によって変換された電気信号を、必要に応じて画像処理したり、記憶部に画像データとして記憶したりすることで、プラテンガラス４上に載置された原稿全面の読み取りが完了する。
【００１８】
さて、上述したように構成されるＣＩＳユニット５では、導光体１１から出光される光が所望する照明強度になっていることが必要となる。そのために、ＣＩＳユニット５では光源１０を導光体１１の入光面１１ａと対向する位置に正確に配置しなければならない。本実施形態のＣＩＳユニット５は、ＣＩＳユニット５の構成部品をフレーム２０を用いて所定の位置に配置できるように構成されている。
【００１９】
以下、本実施形態のＣＩＳユニット５の各構成部品をフレーム２０によって支持する態様について説明する。
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態のＣＩＳユニット５の構成部品について図３〜５を参照して説明する。図３はＣＩＳユニット５の分解斜視図である。図４は図３に示す斜視図のうち光源１０側を拡大した図である。図５はＣＩＳユニット５の構成部品を副走査方向に切断した断面図である。
図３および図４に示すように、本実施形態のＣＩＳユニット５には、光源１０、導光体１１、ロッドレンズアレイ１２、センサ基板１４およびこれらを支持する支持体としてのフレーム２０を備えている。
【００２０】
フレーム２０は、主走査方向で見て略矩形状であって、主走査方向に沿って長く形成されている。フレーム２０は、ＣＩＳユニット５の各構成部品を支持するために複数の凹凸形状に形成されている。
具体的に説明すると、図４および図５に示すように、フレーム２０にはロッドレンズアレイ１２を挿入するレンズ挿入溝２１、導光体１１を装着するための導光体保持溝２２、センサ基板１４を装着するための基板設置部２３（図５を参照）、光源１０を装着するための光源装着部２４（図４を参照）が形成されている。
【００２１】
レンズ挿入溝２１は、フレーム２０の上方に開口する態様で、フレーム２０の長手方向に沿って形成されている。また、レンズ挿入溝２１は、図５に示すように、下方にも開口して、原稿からの反射光がロッドレンズアレイ１２を通して下方に出光し光電変換素子１３に結像できるように形成されている。
【００２２】
導光体保持溝２２は、レンズ挿入溝２１と平行に形成されている。図５に示すように、導光体保持溝２２には、フレーム２０の略上方から導光体１１を挿入できるように、長手方向に沿って開口２２ａが形成されている。また、導光体保持溝２２の上方には、保持爪２２ｂがフレーム２０に一体で形成されている。保持爪２２ｂは、導光体保持溝２２に挿入された導光体１１を着脱自在に保持する。図５では導光体保持溝２２内に保持された導光体１１を二点鎖線で示している。図５に示すように、導光体保持溝２２は断面形状が導光体１１の出光面１１ｂを除いた断面形状と略同一形状に形成されているので、導光体１１を所定の設置角度に位置決めできる。導光体１１が導光体保持溝２２に保持されている状態では、導光体１１の出光面１１ｂから出光される光は、設置角度に応じた角度で原稿を照明する（図５に示す矢印Ａを参照）。
【００２３】
また、本実施形態の導光体１１は、図４に示すように、長手方向の両端のうち入光面１１ａ側の端部に、凸状の長手位置決め部１１ｄが一体で形成されている。凸状の長手位置決め部１１ｄは、入光面１１ａに隣接した側面から導光体１１の長手方向に対して直交する方向に突出して形成されている。一方、導光体保持溝２２は、長手方向の光源１０側の端部に、凸状の長手位置決め部１１ｄを嵌合するための凹状の長手位置決め部２２ｃが形成されている。したがって、凹状の長手位置決め部２２ｃに凸状の長手位置決め部１１ｄを嵌合することにより、導光体１１を導光体保持溝２２の長手方向に対して位置決めすることができる。また、熱の影響により導光体１１が長手方向に伸縮してしまう場合がある。この場合でも、導光体１１は長手位置決め部１１ｄの位置が変化せず、入光面１１ａの反対側の端部が長手方向に移動するのみである。したがって、導光体１１が長手方向に伸縮しても、長手位置決め部１１ｄに隣接した入光面１１ａは、フレーム２０に対して位置が変化しない。
【００２４】
基板設置部２３は、図５に示すように、フレーム２０の下部周縁にフレーム２０の下面よりも一段、上方に掘り込まれて形成されている。基板設置部２３には、センサ基板１４が下方から装着される。センサ基板１４が基板設置部２３に装着された状態では、センサ基板１４に実装された光電変換素子１３の上方にロッドレンズアレイ１２が位置する。
【００２５】
光源装着部２４は、図４に示すように、フレーム２０の長手方向の一方側の端部であって、フレーム２０に装着された導光体１１の入光面１１ａに対向する位置に形成されている。光源装着部２４には、光源１０を下方から挿入可能な光源挿入溝２５が形成されている。光源挿入溝２５は、フレーム２０を上下に貫通させて形成されている。
【００２６】
ここで、光源挿入溝２５に挿入される光源１０について図６Ａおよび図６Ｂを参照して説明する。図６Ａは光源の正面、背面および上面を示す平面図であり、図６Ｂは光源の斜視図である。
本実施形態の光源１０は、赤緑青をそれぞれ発光する発光素子としてのＬＥＤを備えたＬＥＤモジュール３０である。ＬＥＤモジュール３０は、本体部３１と、本体部３１から突出する４本のリード端子３８とを備えている。図６Ａに示すように、本体部３１は、幅をＷ、厚みをＴとする平板状に形成されている。
本体部３１の発光面３２は、平坦に形成され、赤緑青３色の発光波長を持つＬＥＤ３３ｒ、３３ｇ、３３ｂが、例えば透明樹脂によって表面が保護された状態で配置されている。ＬＥＤ３３ｒ、３３ｇ、３３ｂは、本体部３１の中心線（図６Ａに示す一点鎖線）から幅方向の一方側に偏倚して配置されている。
【００２７】
一方、本体部３１の発光面３２の反対側である背面３４には、背面３４から突出する凸状の位置決め部３５が、本体部３１の上下方向の全長に亘って直線状に形成されている。位置決め部３５は、本体部３１の中心線から幅方向の他方側に偏倚した位置に形成されている。したがって、ＬＥＤ３３ｒ、３３ｇ、３３ｂと、位置決め部３５とは、本体部３１の中心線を挟んで相反する側であって、かつ相反する面に配置されている。また、本体部３１の上面３６の幅方向の両側には、上面３６よりも低い平坦な挿入位置決め面３７が形成されている。上述したようにＬＥＤ３３ｒ、３３ｇ、３３ｂと、位置決め部３５とを中心線を挟んで相反する側に配置することで、ＬＥＤ３３ｒ、３３ｇ、３３ｂが位置する部分の本体部３１の厚みが厚くならず、ＬＥＤ３３ｒ、３３ｇ、３３ｂの放熱性を高めることができる。ただし、この場合に限られず、ＬＥＤ３３ｒ、３３ｇ、３３ｂと凸状の位置決め部３５とが本体部３１の厚み方向に重なり合っていてもよい。
【００２８】
上述したフレーム２０の光源挿入溝２５は、図４に示すように、ＬＥＤモジュール３０をＬＥＤモジュール３０の幅方向が副走査方向に沿った状態に装着できる形状に形成されている。ＬＥＤモジュール３０が光源挿入溝２５に装着された状態では、導光体１１の入光面１１ａとＬＥＤモジュール３０のＬＥＤ３３ｒ、３３ｇ、３３ｂとを対向する位置に位置決めする必要がある。そこで、本実施形態では、図４に示すように、ＬＥＤモジュール３０の背面３４に形成された凸状の位置決め部３５に対応する凹状の位置決め部２６を光源挿入溝２５に形成している。すなわち、凹状の位置決め部２６は光源挿入溝２５のうちＬＥＤモジュール３０の背面３４と対向する面に形成されている。凹状の位置決め部２６は、光源挿入溝２５の上下方向の全長に亘って直線状に形成されている。
【００２９】
ＬＥＤモジュール３０が光源挿入溝２５に装着された状態では、凸状の位置決め部３５と凹状の位置決め部２６とによって、ＬＥＤモジュール３０が光源挿入溝２５に対して位置決めされる。より具体的には、凸状の位置決め部３５および凹状の位置決め部２６はＬＥＤモジュール３０の幅方向に対して直交する方向の凹凸状であるため、ＬＥＤモジュール３０は光源挿入溝２５の幅方向に対して位置決めされる。
【００３０】
また、光源挿入溝２５の長手方向の両側かつ上部には、フレーム２０の上面によって覆われた挿入位置決め部２７が形成されている。挿入位置決め部２７は、光源挿入溝２５に挿入されたＬＥＤモジュール３０が挿入位置決め面３７と当接することで、ＬＥＤモジュール３０は光源挿入溝２５の上下方向に対して位置決めされる。
【００３１】
このように、ＬＥＤモジュール３０は、凸状の位置決め部３５および凹状の位置決め部２６によってフレーム２０に対して所定の位置に位置決めされる。また、導光体１１は、導光体保持溝２２によってフレーム２０に対して所定の設置角度で保持される。したがって、ＬＥＤモジュール３０と導光体１１とをフレーム２０に装着した状態では、ＬＥＤモジュールと導光体１１とはフレーム２０を介して常に所定の相対位置を保って配置される。すなわち、ＬＥＤモジュール３０のＬＥＤ３３ｒ、３３ｇ、３３ｂを導光体１１の入光面１１ａに対向する位置に精度よく配置することができる。
【００３２】
次に、上述したように構成されるＣＩＳユニット５の組み付け方法について説明する。
まず、ロッドレンズアレイ１２を上方からレンズ挿入溝２１に挿入する。レンズ挿入溝２１に挿入されたロッドレンズアレイ１２は、レンズ挿入溝２１に塗布される接着剤によって所定の位置に固定される。
また、導光体１１を上方から導光体保持溝２２に挿入する。このとき、保持爪２２ｂは、導光体保持溝２２に挿入された導光体１１を上方から保持する。上述したように導光体保持溝２２の断面形状が導光体１１の断面形状の一部と略同一形状である。したがって、導光体１１が導光体保持溝２２に保持された状態では、導光体１１は導光体保持溝２２内で所定の設置角度に位置決めされる。また、導光体保持溝２２の凹状の長手位置決め部２２ｃに導光体１１の凸状の長手位置決め部１１ｄを嵌合することで、導光体１１は導光体保持溝２２の長手方向に対して位置決めされる。
【００３３】
次に、フレーム２０を基板設置部２３が上方になるように上下反転する。ＬＥＤモジュール３０をリード端子３８が上方、本体部３１が下方になるように反転させた状態で、ＬＥＤモジュール３０を上方から落とし込むようにして、光源挿入溝２５に挿入する。ＬＥＤモジュール３０を挿入する挿入方向は、ＣＩＳユニット５における主走査方向および副走査方向それぞれに直交する方向となる。このとき、ＬＥＤモジュール３０の凸状の位置決め部３５を光源挿入溝２５の凹状の位置決め部２６に位置合わせしながら挿入する。本実施形態では、フレーム２０外の広い空間でＬＥＤモジュール３０を把持することができるので、凸状の位置決め部３５と凹状の位置決め部２６との位置合わせを容易に行うことができる。
【００３４】
ＬＥＤモジュール３０を光源挿入溝２５に挿入することで、凹状の位置決め部２６と凸状の位置決め部３５とが嵌合し、ＬＥＤモジュール３０は光源挿入溝２５の幅方向に対して位置決めされる。すなわち、凹状の位置決め部２６および凸状の位置決め部３５は、ＬＥＤモジュール３０を光源挿入溝２５に挿入する挿入方向に沿って形成されているので、ＬＥＤモジュール３０を光源挿入溝２５に挿入した時点で、ＬＥＤモジュール３０が光源挿入溝２５の幅方向に対して位置決めされる。また、ＬＥＤモジュール３０の挿入位置決め面３７がフレーム２０の挿入位置決め部２７に当接することで、ＬＥＤモジュール３０が光源挿入溝２５の挿入方向に対して位置決めされる。このように、ＬＥＤモジュール３０を光源挿入溝２５に挿入する作業のみでＬＥＤモジュール３０を位置決めできるので、ＬＥＤモジュール３０の組み付けを容易に行うことができる。また、凹状の位置決め部２６は光源挿入溝２５の上下方向の全長に亘って形成され、凸状の位置決め部３５は本体部３１の上下方向の全長に亘って形成されている。したがって、凹状の位置決め部２６と凸状の位置決め部３５とは上下方向の長い範囲で嵌合するので、ＬＥＤモジュール３０と光源挿入溝２５との間のガタつきを防止できる。
【００３５】
次に、基板設置部２３にセンサ基板１４を設置する。このとき、ＬＥＤモジュール３０のリード端子３８がセンサ基板１４に穿設されたホール１５（図４を参照）を挿通した状態になるので、ホール１５にリード端子３８を半田付けする。続いて、基板設置部２３の開口縁にそれぞれ離間して形成された図示しない複数の突起を熱カシメによりセンサ基板１４の周縁に溶着し、ＣＩＳユニット５の組み付けが完了する。
【００３６】
図７は、フレーム２０に、ロッドレンズアレイ１２、導光体１１およびＬＥＤモジュール３０を組み付けた状態のＣＩＳユニット５を示す図である。図７に示すように組み付けられたＣＩＳユニット５は、ＬＥＤモジュール３０がフレーム２０に対して位置決めされ、導光体１１もフレーム２０に対して位置決めされるので、ＬＥＤモジュール３０と導光体１１とはフレーム２０を介して所定の相対位置を保って配置される。したがって、ＬＥＤモジュール３０のＬＥＤ３３ｒ、３３ｇ、３３ｂを導光体１１の入光面１１ａに対向する位置に精度よく配置することができ、導光体１１の出光面１１ｂから所望する照明強度の光を出光させることができる。また、光源挿入溝２５は、フレーム２０を上下に貫通させて形成されているので、ＬＥＤモジュール３０の放熱性を高めることができると共に、ＬＥＤモジュール３０の交換が必要な場合においても、溶着されたセンサ基板１４を取り外すことなく挿入位置決め部２７のみを工具で除去することで上方から取り換えることができる。
【００３７】
ところで、ＣＩＳユニット５では仕様によって、導光体１１の入光面１１ａの大きさを変更したり、フレーム２０に対する導光体１１の設置角度を変更したりする場合がある。この場合、変更する導光体または所望する設置角度に合致するように導光体保持溝２２の断面形状を変更したフレーム２０を新たに用意するだけでよい。すなわち、本実施形態では、フレーム２０を介してＬＥＤモジュール３０と導光体１１とを位置決めするので、ＬＥＤモジュール３０のＬＥＤ３３ｒ、３３ｇ、３３ｂを導光体１１の入光面１１ａに対向する位置となるフレーム２０を新たに用意するだけでよい。したがって、導光体１１に対応するＬＥＤモジュール３０を新たに用意する必要がなく、管理コストおよび生産コストを削減することができる。
【００３８】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態のＣＩＳユニット５の構成部品について図８Ａ〜図９を参照して説明する。図８Ａは第２の実施形態の光源１０の平面図であり、図８Ｂは第２の実施形態の光源１０の斜視図である。図９は第２の実施形態のＣＩＳユニット５を組み付けた状態を示す斜視図である。第１の実施形態ではＬＥＤモジュール３０に凸状の位置決め部３５を形成し、光源挿入溝２５に凹状の位置決め部２６を形成した。第２の実施形態では、凹凸を反対にして、ＬＥＤモジュール３０に凹状の位置決め部３９を形成し、光源挿入溝２５に凸状の位置決め部２８を形成する。その他の構成および組み付け方法は、第１の実施形態と同様であって、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３９】
図８Ａおよび図８Ｂに示すように、本実施形態のＬＥＤモジュール３０は、本体部３１の発光面３２の反対側である背面３４に、背面３４から一段、掘り込まれた凹状の位置決め部３９が、本体部３１の上下方向の全長に亘って直線状に形成されている。
また、図９に示すように、光源挿入溝２５には、ＬＥＤモジュール３０の背面３４に形成された凹状の位置決め部３９に対応した凸状の位置決め部２８が形成されている。凸状の位置決め部２８は、光源挿入溝２５の上下方向の全長に亘って直線状に形成されている。
【００４０】
したがって、ＬＥＤモジュール３０が光源挿入溝２５に装着された状態では、凹状の位置決め部３９と凸状の位置決め部２８とによって、ＬＥＤモジュール３０が光源挿入溝２５の幅方向に対して位置決めされる。さらに、本実施形態ではＬＥＤモジュール３０の背面３４に凹状の位置決め部３９を形成しているので、本体部３１の厚みが薄くなる部分が生じるため、ＬＥＤ３３ｒ、３３ｇ、３３ｂの放熱性を高めることができる。また、凹状の位置決め部３９を設けることで、ＬＥＤモジュール３０に用いる封止樹脂の使用量を低減できるため、製造コストを削減することができる。なお、ＬＥＤ３３ｒ、３３ｇ、３３ｂと凹状の位置決め部３９とが本体部３１の厚み方向に重なり合っていてもよく、この場合、さらにＬＥＤ３３ｒ、３３ｇ、３３ｂの放熱性を高めることができる。
【００４１】
以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明のイメージセンサユニットはイメージスキャナー、ファクシミリ、複写機等の画像読取装置として有効に利用される。
【符号の説明】
【００４３】
１：イメージスキャナー ５：ＣＩＳユニット（密着型イメージセンサユニット） １０：光源 １０ｒ、１０ｇ、１０ｂ：発光素子 １１：導光体 １１ａ：入光面 １１ｂ：出光面 １１ｃ：反射面 １１ｄ：凸状の長手位置決め部 １２：ロッドレンズアレイ １４：センサ基板 ２０：フレーム（支持体） ２１：レンズ挿入溝 ２２：導光体保持溝 ２２ａ：開口 ２２ｂ：保持爪 ２２ｃ：凹状の長手位置決め部 ２４：光源装着部 ２５：光源挿入溝 ２６：凹状の位置決め部 ２７：挿入位置決め部 ２８：凸状の位置決め部 ３０：ＬＥＤモジュール ３１：本体部 ３２：発光面 ３３ｒ、３３ｇ、３３ｂ：ＬＥＤ ３４：背面 ３５：凸状の位置決め部 ３６：上面 ３７：挿入位置決め面 ３８：リード端子 ３９：凹状の位置決め部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージセンサユニットおよびそれを用いた画像読取装置に関するものである。特に、光源を導光体に対して精度よく位置決めすることができるイメージセンサユニットおよびそれを用いた画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に画像読取装置として、複写機、イメージスキャナーあるいはファクシミリなどが知られている。これらの画像読取装置では、原稿の画像情報を光学的に読み取って電気信号に変換する密着型イメージセンサユニット（ＣＩＳ：Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）が用いられる。密着型イメージセンサユニットでは、原稿を照明するために、ＬＥＤなどの発光素子を有するＬＥＤモジュールと、ＬＥＤモジュールから照射される光を導光してライン状に照明する導光体とを有している。通常、ＬＥＤモジュールおよび導光体は、フレームに取り付けられることで、ユニット化して構成されている。
【０００３】
導光体は、照明する対象となる原稿の幅に対応した長さを有する透明部材によって形成される。導光体は、端面がＬＥＤモジュールの光を入光させる入光面となり、長手方向の一面が入光した光を出光させる出光面となる。したがって、導光体の入光面に対向するようにＬＥＤモジュールの発光素子を配置させる必要がある。しかしながら、導光体は、細長状であるため出光面の面積に比べて入光面の面積が小さい。そのため、密着型のイメージセンサユニットでは、導光体の入光面にＬＥＤモジュールの発光素子を正確に配置することが容易ではない。導光体の入光面と発光素子とがズレて配置されてしまうと、発光素子から導光体に入光する光量が減少し、原稿を照明するための所望する照明強度を得ることができないという問題を有している。
【０００４】
特許文献１には、導光体が充填される導光体ケースの端部、あるいは導光体の端面に発光素子を位置決めするためのピンが３つ形成され、発光素子にピンが挿入される穴が３つ形成されているライン照明装置が開示されている。このようなライン照明装置によれば、発光素子の穴に導光体側のピンを挿入することにより、発光素子を導光体に対して位置決めすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１４６８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のライン照明装置では、発光素子を導光体に対して位置決めすることができるものの、導光体の入光面の大きさを変更したり、フレームに対する導光体の設置角度を変更したりしようとする場合、導光体側に形成されたピンの位置が変化してしまう。したがって、発光素子の穴と導光体側のピンの位置が合わず、発光素子を導光体に対して精度よく位置決めすることができないという問題がある。
また、特許文献１のライン照明装置では、発光素子の３つの穴に導光体側の３つのピンを正確に挿入しなければならず、その作業は容易ではない。したがって、イメージセンサユニットの組み付けに手間がかかってしまうという問題点を有している。
【０００７】
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、光源を導光体に対して精度よく位置決めできると共に、容易に組み付けることができるイメージセンサユニットおよびそれを用いた画像読取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のイメージセンサユニットは、発光面に発光素子を有する光源と、前記光源からの光を前記発光面に対向する入光面から入光し、出光面から出光して被照明体を照明する導光体と、前記被照明体からの反射光を結像する結像素子と、前記結像素子によって結像された反射光を電気信号に変換する光電変換素子が実装されるセンサ基板と、前記光源、前記導光体、前記結像素子および前記センサ基板を支持する支持体と、を備えるイメージセンサユニットであって、前記光源の発光面の反対側である背面と前記支持体とには、凹凸の位置決め部が設けられ、前記位置決め部は、前記光源を前記支持体に挿入する挿入方向に沿って形成されていることを特徴とする。
本発明の画像読取装置は、上記イメージセンサユニットを用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光源を導光体に対して精度よく位置決めできると共に、容易に組み付けを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本実施形態のイメージスキャナー１の外観を示す斜視図である。
【図２】図２は、本実施形態のＣＩＳユニット５内の構成を示す模式図である。
【図３】図３は、本実施形態のＣＩＳユニット５の分解斜視図である。
【図４】図４は、本実施形態のＣＩＳユニット５を拡大した分解斜視図である。
【図５】図５は、本実施形態のＣＩＳユニット５の分解断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、第１の実施形態のＬＥＤモジュール３０の平面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、第１の実施形態のＬＥＤモジュール３０の斜視図である。
【図７】図７は、第１の実施形態のＣＩＳユニット５を組み付けた斜視図である。
【図８Ａ】図８Ａは、第２の実施形態に係るＬＥＤモジュール３０の平面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、第２の実施形態に係るＬＥＤモジュール３０の斜視図である。
【図９】図９は、第２の実施形態のＣＩＳユニット５を組み付けた斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明に係るイメージセンサユニットおよびそれを用いた画像読取装置の好適な実施形態について説明する。なお、以下で説明する各図では、必要に応じてイメージセンサユニットの主走査方向を矢印Ｍで示し、副走査方向を矢印Ｓで示している。
まず、画像読取装置として、フラットベッド方式のイメージスキャナー１の構造について図１を参照して説明する。図１は、フラットベッド方式のイメージスキャナー１の外観を示す斜視図である。図１に示すように、イメージスキャナー１は、筐体２と、原稿を覆うことができるように筐体２に対して開閉自在に設けられるプラテンカバー３と、を備えている。
【００１２】
筐体２は、プラテンガラス４、密着型イメージセンサユニット（以下、ＣＩＳユニット５という）、保持部材６、スライドシャフト７、駆動モータ８、ワイヤ９などを備えている。プラテンガラス４は原稿載置部としてのガラス製の透明板である。ＣＩＳユニット５は、プラテンガラス４上に載置された被照明体としての原稿の画像情報を光学的に読み取って電気信号に変換する。ＣＩＳユニット５の詳細な構成については後述する。保持部材６は、ＣＩＳユニット５の周囲を囲むように保持する。駆動モータ８を駆動することによってワイヤ９を介して、保持部材６に保持されたＣＩＳユニット５が、スライドシャフト７に沿って読取方向（副走査方向）に移動する。
【００１３】
次に、ＣＩＳユニット５内の構成部品と光源１０からの光路との関係について図２を参照して説明する。図２は、ＣＩＳユニット５内の構成を示す模式図である。ＣＩＳユニット５の内部には、光源１０、導光体１１、ロッドレンズアレイ１２、センサ基板１４が配設されている。
光源１０は、原稿を照明するためのものであり、例えば赤緑青３色の発光波長を持つ発光素子１０ｒ、１０ｇ、１０ｂを有している。光源１０は、発光素子１０ｒ、１０ｇ、１０ｂを順次点灯駆動することによって光を照射する。
【００１４】
導光体１１は、光源１０から照射された光を上述したプラテンガラス４上に載置された原稿へと導くものであり、原稿の幅に対応した長さの細長状に形成されている。導光体１１は、アクリル樹脂やポリカーボネートなどの透明プラスチックにより形成される。
導光体１１の長手方向（主走査方向）の一方側の端面は、光源１０からの光が入光される入光面１１ａである。ＣＩＳユニット５では、光源１０からの光が効率よく導光体１１に入光するように、光源１０の発光素子１０ｒ、１０ｇ、１０ｂが入光面１１ａに対向して配置される。また、導光体１１の長手方向に沿い、かつプラテンガラス４上の原稿と対向する面は、導光体１１に入光した光が出光される出光面１１ｂである。また、出光面１１ｂと対向する面は、入光面１１ａからの光を導光体１１の内部で反射させる反射面１１ｃである。
【００１５】
したがって、導光体１１は、入光面１１ａから入光された光を反射面１１ｃで散乱させ、出光面１１ｂから出光させて、原稿を照明する。このように、光源１０と導光体１１とは、原稿を照明する照明装置として機能する。
ロッドレンズアレイ１２は、正立等倍結像型の結像素子を導光体１１の長手方向と同方向に複数配列したものである。ロッドレンズアレイ１２は、原稿からの反射光を光電変換素子１３に結像する。
センサ基板１４は、ロッドレンズアレイ１２により結像された反射光を電気信号に変換する光電変換素子１３を導光体１１の長手方向と同方向に複数実装したものである。
ロッドレンズアレイ１２および光電変換素子１３は、原稿の幅に対応する長さに形成されている。
【００１６】
上述したように構成されるＣＩＳユニット５を備えたイメージスキャナー１が原稿の読み取りを行う場合、イメージスキャナー１は原稿の読み取り開始位置までＣＩＳユニット５を移動する。読み取り開始位置に移動したＣＩＳユニット５は、光源１０の発光素子１０ｒ、１０ｇ、１０ｂを順次点灯する。光源１０からの光は、導光体１１の入光面１１ａから入光した後、出光面１１ｂから均一に出光する。導光体１１を出光した光は、原稿の表面を主走査方向に沿ってライン状に照射する。照射された光は、原稿によって反射された後、ロッドレンズアレイ１２によってセンサ基板１４上に実装された光電変換素子１３に結像される。光電変換素子１３は、結像された反射光を電気信号に変換する。ＣＩＳユニット５は、赤緑青全ての反射光を変換することで、主走査方向に沿った１走査ラインの読み取り動作が終了する。
【００１７】
続いて、イメージスキャナー１は、ＣＩＳユニット５を１走査ライン分だけ副走査方向に移動する。ＣＩＳユニット５は、上述と同様に１走査ラインの読み取り動作を行う。このように、ＣＩＳユニット５が１走査ラインの移動と読み取り動作とを繰り返すことで、原稿全面の読み取りを行うことができる。イメージスキャナー１では、ＣＩＳユニット５によって変換された電気信号を、必要に応じて画像処理したり、記憶部に画像データとして記憶したりすることで、プラテンガラス４上に載置された原稿全面の読み取りが完了する。
【００１８】
さて、上述したように構成されるＣＩＳユニット５では、導光体１１から出光される光が所望する照明強度になっていることが必要となる。そのために、ＣＩＳユニット５では光源１０を導光体１１の入光面１１ａと対向する位置に正確に配置しなければならない。本実施形態のＣＩＳユニット５は、ＣＩＳユニット５の構成部品をフレーム２０を用いて所定の位置に配置できるように構成されている。
【００１９】
以下、本実施形態のＣＩＳユニット５の各構成部品をフレーム２０によって支持する態様について説明する。
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態のＣＩＳユニット５の構成部品について図３〜５を参照して説明する。図３はＣＩＳユニット５の分解斜視図である。図４は図３に示す斜視図のうち光源１０側を拡大した図である。図５はＣＩＳユニット５の構成部品を副走査方向に切断した断面図である。
図３および図４に示すように、本実施形態のＣＩＳユニット５には、光源１０、導光体１１、ロッドレンズアレイ１２、センサ基板１４およびこれらを支持する支持体としてのフレーム２０を備えている。
【００２０】
フレーム２０は、主走査方向で見て略矩形状であって、主走査方向に沿って長く形成されている。フレーム２０は、ＣＩＳユニット５の各構成部品を支持するために複数の凹凸形状に形成されている。
具体的に説明すると、図４および図５に示すように、フレーム２０にはロッドレンズアレイ１２を挿入するレンズ挿入溝２１、導光体１１を装着するための導光体保持溝２２、センサ基板１４を装着するための基板設置部２３（図５を参照）、光源１０を装着するための光源装着部２４（図４を参照）が形成されている。
【００２１】
レンズ挿入溝２１は、フレーム２０の上方に開口する態様で、フレーム２０の長手方向に沿って形成されている。また、レンズ挿入溝２１は、図５に示すように、下方にも開口して、原稿からの反射光がロッドレンズアレイ１２を通して下方に出光し光電変換素子１３に結像できるように形成されている。
【００２２】
導光体保持溝２２は、レンズ挿入溝２１と平行に形成されている。図５に示すように、導光体保持溝２２には、フレーム２０の略上方から導光体１１を挿入できるように、長手方向に沿って開口２２ａが形成されている。また、導光体保持溝２２の上方には、保持爪２２ｂがフレーム２０に一体で形成されている。保持爪２２ｂは、導光体保持溝２２に挿入された導光体１１を着脱自在に保持する。図５では導光体保持溝２２内に保持された導光体１１を二点鎖線で示している。図５に示すように、導光体保持溝２２は断面形状が導光体１１の出光面１１ｂを除いた断面形状と略同一形状に形成されているので、導光体１１を所定の設置角度に位置決めできる。導光体１１が導光体保持溝２２に保持されている状態では、導光体１１の出光面１１ｂから出光される光は、設置角度に応じた角度で原稿を照明する（図５に示す矢印Ａを参照）。
【００２３】
また、本実施形態の導光体１１は、図４に示すように、長手方向の両端のうち入光面１１ａ側の端部に、凸状の長手位置決め部１１ｄが一体で形成されている。凸状の長手位置決め部１１ｄは、入光面１１ａに隣接した側面から導光体１１の長手方向に対して直交する方向に突出して形成されている。一方、導光体保持溝２２は、長手方向の光源１０側の端部に、凸状の長手位置決め部１１ｄを嵌合するための凹状の長手位置決め部２２ｃが形成されている。したがって、凹状の長手位置決め部２２ｃに凸状の長手位置決め部１１ｄを嵌合することにより、導光体１１を導光体保持溝２２の長手方向に対して位置決めすることができる。また、熱の影響により導光体１１が長手方向に伸縮してしまう場合がある。この場合でも、導光体１１は長手位置決め部１１ｄの位置が変化せず、入光面１１ａの反対側の端部が長手方向に移動するのみである。したがって、導光体１１が長手方向に伸縮しても、長手位置決め部１１ｄに隣接した入光面１１ａは、フレーム２０に対して位置が変化しない。
【００２４】
基板設置部２３は、図５に示すように、フレーム２０の下部周縁にフレーム２０の下面よりも一段、上方に掘り込まれて形成されている。基板設置部２３には、センサ基板１４が下方から装着される。センサ基板１４が基板設置部２３に装着された状態では、センサ基板１４に実装された光電変換素子１３の上方にロッドレンズアレイ１２が位置する。
【００２５】
光源装着部２４は、図４に示すように、フレーム２０の長手方向の一方側の端部であって、フレーム２０に装着された導光体１１の入光面１１ａに対向する位置に形成されている。光源装着部２４には、光源１０を下方から挿入可能な光源挿入溝２５が形成されている。光源挿入溝２５は、フレーム２０を上下に貫通させて形成されている。
【００２６】
ここで、光源挿入溝２５に挿入される光源１０について図６Ａおよび図６Ｂを参照して説明する。図６Ａは光源の正面、背面および上面を示す平面図であり、図６Ｂは光源の斜視図である。
本実施形態の光源１０は、赤緑青をそれぞれ発光する発光素子としてのＬＥＤを備えたＬＥＤモジュール３０である。ＬＥＤモジュール３０は、本体部３１と、本体部３１から突出する４本のリード端子３８とを備えている。図６Ａに示すように、本体部３１は、幅をＷ、厚みをＴとする平板状に形成されている。
本体部３１の発光面３２は、平坦に形成され、赤緑青３色の発光波長を持つＬＥＤ３３ｒ、３３ｇ、３３ｂが、例えば透明樹脂によって表面が保護された状態で配置されている。ＬＥＤ３３ｒ、３３ｇ、３３ｂは、本体部３１の中心線（図６Ａに示す一点鎖線）から幅方向の一方側に偏倚して配置されている。
【００２７】
一方、本体部３１の発光面３２の反対側である背面３４には、背面３４から突出する凸状の位置決め部３５が、本体部３１の上下方向の全長に亘って直線状に形成されている。位置決め部３５は、本体部３１の中心線から幅方向の他方側に偏倚した位置に形成されている。したがって、ＬＥＤ３３ｒ、３３ｇ、３３ｂと、位置決め部３５とは、本体部３１の中心線を挟んで相反する側であって、かつ相反する面に配置されている。また、本体部３１の上面３６の幅方向の両側には、上面３６よりも低い平坦な挿入位置決め面３７が形成されている。上述したようにＬＥＤ３３ｒ、３３ｇ、３３ｂと、位置決め部３５とを中心線を挟んで相反する側に配置することで、ＬＥＤ３３ｒ、３３ｇ、３３ｂが位置する部分の本体部３１の厚みが厚くならず、ＬＥＤ３３ｒ、３３ｇ、３３ｂの放熱性を高めることができる。ただし、この場合に限られず、ＬＥＤ３３ｒ、３３ｇ、３３ｂと凸状の位置決め部３５とが本体部３１の厚み方向に重なり合っていてもよい。
【００２８】
上述したフレーム２０の光源挿入溝２５は、図４に示すように、ＬＥＤモジュール３０をＬＥＤモジュール３０の幅方向が副走査方向に沿った状態に装着できる形状に形成されている。ＬＥＤモジュール３０が光源挿入溝２５に装着された状態では、導光体１１の入光面１１ａとＬＥＤモジュール３０のＬＥＤ３３ｒ、３３ｇ、３３ｂとを対向する位置に位置決めする必要がある。そこで、本実施形態では、図４に示すように、ＬＥＤモジュール３０の背面３４に形成された凸状の位置決め部３５に対応する凹状の位置決め部２６を光源挿入溝２５に形成している。すなわち、凹状の位置決め部２６は光源挿入溝２５のうちＬＥＤモジュール３０の背面３４と対向する面に形成されている。凹状の位置決め部２６は、光源挿入溝２５の上下方向の全長に亘って直線状に形成されている。
【００２９】
ＬＥＤモジュール３０が光源挿入溝２５に装着された状態では、凸状の位置決め部３５と凹状の位置決め部２６とによって、ＬＥＤモジュール３０が光源挿入溝２５に対して位置決めされる。より具体的には、凸状の位置決め部３５および凹状の位置決め部２６はＬＥＤモジュール３０の幅方向に対して直交する方向の凹凸状であるため、ＬＥＤモジュール３０は光源挿入溝２５の幅方向に対して位置決めされる。
【００３０】
また、光源挿入溝２５の長手方向の両側かつ上部には、フレーム２０の上面によって覆われた挿入位置決め部２７が形成されている。挿入位置決め部２７は、光源挿入溝２５に挿入されたＬＥＤモジュール３０が挿入位置決め面３７と当接することで、ＬＥＤモジュール３０は光源挿入溝２５の上下方向に対して位置決めされる。
【００３１】
このように、ＬＥＤモジュール３０は、凸状の位置決め部３５および凹状の位置決め部２６によってフレーム２０に対して所定の位置に位置決めされる。また、導光体１１は、導光体保持溝２２によってフレーム２０に対して所定の設置角度で保持される。したがって、ＬＥＤモジュール３０と導光体１１とをフレーム２０に装着した状態では、ＬＥＤモジュールと導光体１１とはフレーム２０を介して常に所定の相対位置を保って配置される。すなわち、ＬＥＤモジュール３０のＬＥＤ３３ｒ、３３ｇ、３３ｂを導光体１１の入光面１１ａに対向する位置に精度よく配置することができる。
【００３２】
次に、上述したように構成されるＣＩＳユニット５の組み付け方法について説明する。
まず、ロッドレンズアレイ１２を上方からレンズ挿入溝２１に挿入する。レンズ挿入溝２１に挿入されたロッドレンズアレイ１２は、レンズ挿入溝２１に塗布される接着剤によって所定の位置に固定される。
また、導光体１１を上方から導光体保持溝２２に挿入する。このとき、保持爪２２ｂは、導光体保持溝２２に挿入された導光体１１を上方から保持する。上述したように導光体保持溝２２の断面形状が導光体１１の断面形状の一部と略同一形状である。したがって、導光体１１が導光体保持溝２２に保持された状態では、導光体１１は導光体保持溝２２内で所定の設置角度に位置決めされる。また、導光体保持溝２２の凹状の長手位置決め部２２ｃに導光体１１の凸状の長手位置決め部１１ｄを嵌合することで、導光体１１は導光体保持溝２２の長手方向に対して位置決めされる。
【００３３】
次に、フレーム２０を基板設置部２３が上方になるように上下反転する。ＬＥＤモジュール３０をリード端子３８が上方、本体部３１が下方になるように反転させた状態で、ＬＥＤモジュール３０を上方から落とし込むようにして、光源挿入溝２５に挿入する。ＬＥＤモジュール３０を挿入する挿入方向は、ＣＩＳユニット５における主走査方向および副走査方向それぞれに直交する方向となる。このとき、ＬＥＤモジュール３０の凸状の位置決め部３５を光源挿入溝２５の凹状の位置決め部２６に位置合わせしながら挿入する。本実施形態では、フレーム２０外の広い空間でＬＥＤモジュール３０を把持することができるので、凸状の位置決め部３５と凹状の位置決め部２６との位置合わせを容易に行うことができる。
【００３４】
ＬＥＤモジュール３０を光源挿入溝２５に挿入することで、凹状の位置決め部２６と凸状の位置決め部３５とが嵌合し、ＬＥＤモジュール３０は光源挿入溝２５の幅方向に対して位置決めされる。すなわち、凹状の位置決め部２６および凸状の位置決め部３５は、ＬＥＤモジュール３０を光源挿入溝２５に挿入する挿入方向に沿って形成されているので、ＬＥＤモジュール３０を光源挿入溝２５に挿入した時点で、ＬＥＤモジュール３０が光源挿入溝２５の幅方向に対して位置決めされる。また、ＬＥＤモジュール３０の挿入位置決め面３７がフレーム２０の挿入位置決め部２７に当接することで、ＬＥＤモジュール３０が光源挿入溝２５の挿入方向に対して位置決めされる。このように、ＬＥＤモジュール３０を光源挿入溝２５に挿入する作業のみでＬＥＤモジュール３０を位置決めできるので、ＬＥＤモジュール３０の組み付けを容易に行うことができる。また、凹状の位置決め部２６は光源挿入溝２５の上下方向の全長に亘って形成され、凸状の位置決め部３５は本体部３１の上下方向の全長に亘って形成されている。したがって、凹状の位置決め部２６と凸状の位置決め部３５とは上下方向の長い範囲で嵌合するので、ＬＥＤモジュール３０と光源挿入溝２５との間のガタつきを防止できる。
【００３５】
次に、基板設置部２３にセンサ基板１４を設置する。このとき、ＬＥＤモジュール３０のリード端子３８がセンサ基板１４に穿設されたホール１５（図４を参照）を挿通した状態になるので、ホール１５にリード端子３８を半田付けする。続いて、基板設置部２３の開口縁にそれぞれ離間して形成された図示しない複数の突起を熱カシメによりセンサ基板１４の周縁に溶着し、ＣＩＳユニット５の組み付けが完了する。
【００３６】
図７は、フレーム２０に、ロッドレンズアレイ１２、導光体１１およびＬＥＤモジュール３０を組み付けた状態のＣＩＳユニット５を示す図である。図７に示すように組み付けられたＣＩＳユニット５は、ＬＥＤモジュール３０がフレーム２０に対して位置決めされ、導光体１１もフレーム２０に対して位置決めされるので、ＬＥＤモジュール３０と導光体１１とはフレーム２０を介して所定の相対位置を保って配置される。したがって、ＬＥＤモジュール３０のＬＥＤ３３ｒ、３３ｇ、３３ｂを導光体１１の入光面１１ａに対向する位置に精度よく配置することができ、導光体１１の出光面１１ｂから所望する照明強度の光を出光させることができる。また、光源挿入溝２５は、フレーム２０を上下に貫通させて形成されているので、ＬＥＤモジュール３０の放熱性を高めることができると共に、ＬＥＤモジュール３０の交換が必要な場合においても、溶着されたセンサ基板１４を取り外すことなく挿入位置決め部２７のみを工具で除去することで上方から取り換えることができる。
【００３７】
ところで、ＣＩＳユニット５では仕様によって、導光体１１の入光面１１ａの大きさを変更したり、フレーム２０に対する導光体１１の設置角度を変更したりする場合がある。この場合、変更する導光体または所望する設置角度に合致するように導光体保持溝２２の断面形状を変更したフレーム２０を新たに用意するだけでよい。すなわち、本実施形態では、フレーム２０を介してＬＥＤモジュール３０と導光体１１とを位置決めするので、ＬＥＤモジュール３０のＬＥＤ３３ｒ、３３ｇ、３３ｂを導光体１１の入光面１１ａに対向する位置となるフレーム２０を新たに用意するだけでよい。したがって、導光体１１に対応するＬＥＤモジュール３０を新たに用意する必要がなく、管理コストおよび生産コストを削減することができる。
【００３８】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態のＣＩＳユニット５の構成部品について図８Ａ〜図９を参照して説明する。図８Ａは第２の実施形態の光源１０の平面図であり、図８Ｂは第２の実施形態の光源１０の斜視図である。図９は第２の実施形態のＣＩＳユニット５を組み付けた状態を示す斜視図である。第１の実施形態ではＬＥＤモジュール３０に凸状の位置決め部３５を形成し、光源挿入溝２５に凹状の位置決め部２６を形成した。第２の実施形態では、凹凸を反対にして、ＬＥＤモジュール３０に凹状の位置決め部３９を形成し、光源挿入溝２５に凸状の位置決め部２８を形成する。その他の構成および組み付け方法は、第１の実施形態と同様であって、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３９】
図８Ａおよび図８Ｂに示すように、本実施形態のＬＥＤモジュール３０は、本体部３１の発光面３２の反対側である背面３４に、背面３４から一段、掘り込まれた凹状の位置決め部３９が、本体部３１の上下方向の全長に亘って直線状に形成されている。
また、図９に示すように、光源挿入溝２５には、ＬＥＤモジュール３０の背面３４に形成された凹状の位置決め部３９に対応した凸状の位置決め部２８が形成されている。凸状の位置決め部２８は、光源挿入溝２５の上下方向の全長に亘って直線状に形成されている。
【００４０】
したがって、ＬＥＤモジュール３０が光源挿入溝２５に装着された状態では、凹状の位置決め部３９と凸状の位置決め部２８とによって、ＬＥＤモジュール３０が光源挿入溝２５の幅方向に対して位置決めされる。さらに、本実施形態ではＬＥＤモジュール３０の背面３４に凹状の位置決め部３９を形成しているので、本体部３１の厚みが薄くなる部分が生じるため、ＬＥＤ３３ｒ、３３ｇ、３３ｂの放熱性を高めることができる。また、凹状の位置決め部３９を設けることで、ＬＥＤモジュール３０に用いる封止樹脂の使用量を低減できるため、製造コストを削減することができる。なお、ＬＥＤ３３ｒ、３３ｇ、３３ｂと凹状の位置決め部３９とが本体部３１の厚み方向に重なり合っていてもよく、この場合、さらにＬＥＤ３３ｒ、３３ｇ、３３ｂの放熱性を高めることができる。
【００４１】
以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明のイメージセンサユニットはイメージスキャナー、ファクシミリ、複写機等の画像読取装置として有効に利用される。
【符号の説明】
【００４３】
１：イメージスキャナー ５：ＣＩＳユニット（密着型イメージセンサユニット） １０：光源 １０ｒ、１０ｇ、１０ｂ：発光素子 １１：導光体 １１ａ：入光面 １１ｂ：出光面 １１ｃ：反射面 １１ｄ：凸状の長手位置決め部 １２：ロッドレンズアレイ １４：センサ基板 ２０：フレーム（支持体） ２１：レンズ挿入溝 ２２：導光体保持溝 ２２ａ：開口 ２２ｂ：保持爪 ２２ｃ：凹状の長手位置決め部 ２４：光源装着部 ２５：光源挿入溝 ２６：凹状の位置決め部 ２７：挿入位置決め部 ２８：凸状の位置決め部 ３０：ＬＥＤモジュール ３１：本体部 ３２：発光面 ３３ｒ、３３ｇ、３３ｂ：ＬＥＤ ３４：背面 ３５：凸状の位置決め部 ３６：上面 ３７：挿入位置決め面 ３８：リード端子 ３９：凹状の位置決め部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光面に発光素子を有する光源と、
前記光源からの光を前記発光面に対向する入光面から入光し、出光面から出光して被照明体を照明する導光体と、
前記被照明体からの反射光を結像する結像素子と、
前記結像素子によって結像された反射光を電気信号に変換する光電変換素子が実装されるセンサ基板と、
前記光源、前記導光体、前記結像素子および前記センサ基板を支持する支持体と、を備えるイメージセンサユニットであって、
前記光源の発光面の反対側である背面と前記支持体とには、凹凸の位置決め部が設けられ、
前記位置決め部は、前記光源を前記支持体に挿入する挿入方向に沿って形成されていることを特徴とするイメージセンサユニット。
【請求項２】
前記挿入方向は、該イメージセンサユニットにおける主走査方向および副走査方向それぞれに直交する方向であることを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサユニット。
【請求項３】
前記背面に設けられる前記位置決め部は、前記挿入方向に沿った前記背面の全長に亘って形成され、
前記支持体に設けられる前記位置決め部は、前記挿入方向に沿った前記支持体の全長に亘って形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のイメージセンサユニット。
【請求項４】
前記発光面は、平坦に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のイメージセンサユニット。
【請求項５】
前記背面には、凸状の前記位置決め部が形成され、
前記支持体には、凹状の前記位置決め部が形成され、
前記発光素子は、前記発光面上において前記挿入方向に対して直交する方向の一方側に偏倚した位置に配置され、
凸状の前記位置決め部は、前記背面上において前記挿入方向に対して直交する方向の他方側に偏倚した位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のイメージセンサユニット。
【請求項６】
前記導光体の長手方向における両端のうち前記入光面側の端部と前記支持体とには、凹凸の長手位置決め部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のイメージセンサユニット。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項に記載のイメージセンサユニットを用いたことを特徴とする画像読取装置。
【請求項１】
発光面に発光素子を有する光源と、
前記光源からの光を前記発光面に対向する入光面から入光し、出光面から出光して被照明体を照明する導光体と、
前記被照明体からの反射光を結像する結像素子と、
前記結像素子によって結像された反射光を電気信号に変換する光電変換素子が実装されるセンサ基板と、
前記光源、前記導光体、前記結像素子および前記センサ基板を支持する支持体と、を備えるイメージセンサユニットであって、
前記光源の発光面の反対側である背面と前記支持体とには、凹凸の位置決め部が設けられ、
前記位置決め部は、前記光源を前記支持体に挿入する挿入方向に沿って形成されていることを特徴とするイメージセンサユニット。
【請求項２】
前記挿入方向は、該イメージセンサユニットにおける主走査方向および副走査方向それぞれに直交する方向であることを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサユニット。
【請求項３】
前記背面に設けられる前記位置決め部は、前記挿入方向に沿った前記背面の全長に亘って形成され、
前記支持体に設けられる前記位置決め部は、前記挿入方向に沿った前記支持体の全長に亘って形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のイメージセンサユニット。
【請求項４】
前記発光面は、平坦に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のイメージセンサユニット。
【請求項５】
前記背面には、凸状の前記位置決め部が形成され、
前記支持体には、凹状の前記位置決め部が形成され、
前記発光素子は、前記発光面上において前記挿入方向に対して直交する方向の一方側に偏倚した位置に配置され、
凸状の前記位置決め部は、前記背面上において前記挿入方向に対して直交する方向の他方側に偏倚した位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のイメージセンサユニット。
【請求項６】
前記導光体の長手方向における両端のうち前記入光面側の端部と前記支持体とには、凹凸の長手位置決め部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のイメージセンサユニット。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項に記載のイメージセンサユニットを用いたことを特徴とする画像読取装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１２９９４７（Ｐ２０１２−１２９９４７Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８２１２８（Ｐ２０１０−２８２１２８）
【出願日】平成２２年１２月１７日（２０１０．１２．１７）
【出願人】（０００１０４６２９）キヤノン・コンポーネンツ株式会社 (49)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１７日（２０１０．１２．１７）
【出願人】（０００１０４６２９）キヤノン・コンポーネンツ株式会社 (49)
【Ｆターム（参考）】
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