(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被照射体で反射した光を集束する結像光学系と、
前記結像光学系で集束された光を受光する受光部と、
前記結像光学系及び前記受光部を収納又は保持する第一筐体と、
主走査方向に延在し、前記被照射体に光を照射する光源が取り付けられた第二筐体と、
を備え、
前記第二筐体には、
前記第一筐体が取り付けられる筐体取付面と、
前記光源が取り付けられるとともに、前記筐体取付面とのなす角が９０度より大きく１８０度より小さい鈍角である光源取付面と、が形成され、
前記第一筐体には、
前記結像光学系を収納する収納部を塞ぐ透明板を介して、前記被照射体と対向し、前記被照射体で反射した光が入射する面と、
前記筐体取付面に当接する光源取付基準面と、
前記光源取付基準面と前記被照射体で反射した光が入射する面とをつなぎ、前記主走査方向に沿って延在する一対の側面を有し、該一対の側面の副走査方向の間隔が、前記被照射体で反射した光が入射する面に向かうに従い狭くなる傾斜部と、が形成され、
前記光源取付面は、前記被照射体で反射した光が入射する面に向かうに従い、前記光源取付基準面から離れるように傾くイメージセンサ。
【請求項２】
前記筐体取付面は、前記光源取付面に連続して形成されている請求項１に記載のイメージセンサ。
【請求項３】
前記第二筐体には、前記光源取付面の裏側の面から前記副走査方向に突出しているフィン形状の突出部が形成されている請求項１又は２に記載のイメージセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複合機や紙幣読取装置などに用いられるイメージセンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
イメージセンサは、筐体内に組み込まれた光源から発せられる照射光を読取対象に照射し、読取対象で反射した光を、レンズなどの結像光学系を介して光電変換素子上に結像し、画像情報を得ている（例えば、特許文献１参照）。光源から発せられる照射光が読取対象に入射する角度（入射角）は、イメージセンサの使用目的に応じて変更される。例えば、光が読取対象で反射する必要がある場合は入射角は４５度前後である。また、光が読取対象を透過する必要がある場合、例えばイメージセンサが紙幣のすかし情報を読み取る必要がある場合は入射角は１８０度である。【０００３】
特許文献１に記載のイメージセンサは、目的に対して光源を設置する場所を変えることで、同一の読取対象から異なる画像情報を得ることを目的としている。例えば、４種類の角度に対応した場所に光源が設置されることで、それぞれの光源の角度に対応した光を、読取対象に照射することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１８１４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のイメージセンサでは、光源を複数用いる必要があるため、イメージセンサの構成が複雑になるおそれがある。【０００６】
この発明は、上述のような課題を解消するためになされたものであり、構成を複雑にすることなく、主走査方向及び焦点深度の方向に延在する平面において任意の角度から光を読取対象に照射することができるイメージセンサを得る。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るイメージセンサは、結像光学系と、受光部と、第一筐体と、第二筐体と、を備えるものである。結像光学系は、被照射体で反射した光を集束する。受光部は、結像光学系で集束された光を受光する。第一筐体は、結像光学系及び受光部を収納又は保持する。第二筐体は、主走査方向に延在し、被照射体に光を照射する光源が取り付けられている。第二筐体には、第一筐体が取り付けられる筐体取付面と、光源が取り付けられるとともに、筐体取付面とのなす角が９０度より大きく１８０度より小さい鈍角である光源取付面と、が形成されている。第一筐体には、結像光学系を収納する収納部を塞ぐ透明板を介して、被照射体と対向し、被照射体で反射した光が入射する面と、筐体取付面に当接する光源取付基準面と、光源取付基準面と被照射体で反射した光が入射する面とをつなぎ、主走査方向に沿って延在する一対の側面を有し、該一対の側面の副走査方向の間隔が、被照射体で反射した光が入射する面に向かうに従い狭くなる傾斜部と、が形成されている。光源取付面は、被照射体で反射した光が入射する面に向かうに従い、光源取付基準面から離れるように傾く。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、第一筐体は被照射体に向かうに従い、副走査方向に沿った長さが小さくなる傾斜部を有するので、主走査方向及び焦点深度の方向に延在する平面において任意の角度から光を読取対象に照射することができるイメージセンサが得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】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】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】実施の形態１に係るイメージセンサを主走査方向に見た側面図である。
【図４】実施の形態１に係るイメージセンサの副走査方向断面図である。
【図５】図４における基板保持板の拡大図である。
【図６】実施の形態１に係るイメージセンサの光路例を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係るイメージセンサの分解図である。
【図８】実施の形態２に係るイメージセンサの斜視図である。
【図９】実施の形態２に係るイメージセンサを副走査方向に見た側面図である。
【図１０】実施の形態２に係るイメージセンサを主走査方向に見た側面図である。
【図１１】実施の形態２に係るイメージセンサの封止板を除去した際、イメージセンサを主走査方向に見た側面図である。
【図１２】実施の形態２に係るイメージセンサのブラケットを除去した際、イメージセンサを主走査方向に見た側面図である。
【図１３】実施の形態２に係るイメージセンサの副走査方向断面図である。
【図１４】実施の形態２に係るイメージセンサの主走査方向断面図である。
【図１５】実施の形態２に係るイメージセンサの光路例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１では、イメージセンサの構成、及びイメージセンサの製造方法を説明する。本願明細書において、読取対象とは、光源から発せられる照射光を受けることにより、イメージセンサから画像として読み取られる被照射体である。本願明細書において、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、読取対象に対してイメージセンサ自体が副走査方向に動く場合も含む。
【００１１】
以下、実施の形態１について図１〜図５を用いて説明する。実施の形態１では直交座標系ＸＹＺを以下のように定義する。イメージセンサ１００の主走査方向をＸ軸、副走査方向をＹ軸とする。Ｘ軸及びＹ軸に直交する方向をＺ軸とする。読取対象はイメージセンサ１００のＺ軸方向に配置される。イメージセンサ１００から読取対象の方向をＺ軸の正の向きにとる。以下、主走査方向をＸ方向、副走査方向をＹ方向という。Ｚ方向は焦点深度の方向である。なお、イメージセンサ１００の読取対象側を＋Ｚ側、その反対側を−Ｚ側という。同様に、主走査方向の一方の側を＋Ｘ側、他方を−Ｘ側ともいう。また、副走査方向の一方の側を＋Ｙ側、他方を−Ｙ側ともいう。さらに、実施の形態１においては、イメージセンサ１００の読取幅とは、イメージセンサ１００が読み取ることのできる直線の長さである。より詳しくは、読取幅とは、主走査方向に沿った直線の長さである。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示す。
【００１２】
図１は、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、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、実施の形態１に係るイメージセンサを主走査方向に見た側面図である。図４は、実施の形態１に係るイメージセンサの副走査方向断面図である。副走査方向断面とは、主走査方向に直交する面である。すなわち、副走査方向断面とは、ＹＺ面断面である。図５は、図４における基板保持板の拡大図である。
【００１３】
イメージセンサ１００は、第一筐体１と、第一透明板２と、レンズ体（結像光学系）４と、センサ（受光部）６と、センサ基板７と、基板保持板９と、信号処理基板１０と、ブラケット１１とを備えている。
【００１４】
第一筐体１は金属や樹脂などの成形性の良い材料を用いて、押し出しや射出成型、あるいは切削加工などによって製造された枠体である。第一筐体１の＋Ｚ側の面には、開口１ｆが形成されている。開口１ｆの縁部分には、第一透明板２を支持する段差部分１ｇが形成されている。段差部分１ｇの段差は、少なくともＸ方向に沿って階段状に形成されている。開口１ｆは光が通る光路となる。このため、開口１ｆは、Ｘ方向の長さが読取幅より大きく、Ｙ方向の長さがレンズ体４のＹ方向の長さより大きく形成されている。また、第一筐体１には、Ｘ方向に延在する孔が形成されている。孔のＹ方向及びＺ方向の長さは、レンズ体４及びレンズ支持板５のそれぞれのＹ方向及びＺ方向の長さよりも大きい。
【００１５】
第一筐体１は、ＹＺ面断面が凸型形状に形成されている。第一筐体１は、平面部１ｈと突出部１ｉとを有する。突出部１ｉには、レンズ体４を収納するレンズ体収納部１ｅが形成されている。突出部１ｉの先端は、第一透明板２を支持している。
【００１６】
第一筐体１の−Ｚ側の表面には、センサ駆動基板８及び基板保持板９を保持するために保持溝が形成されている。保持溝は、Ｘ方向に沿って直線状に形成されている。保持溝は、Ｙ方向にずれた位置に形成されている。また、第一筐体１の−Ｚ側の表面には、Ｚ方向に深い溝が形成されている。当該溝は、第一筐体１がセンサ基板７上の実装部品と干渉しないように、Ｙ方向及びＺ方向の長さが実装部品よりも大きく形成されている。
【００１７】
第一筐体１の＋Ｘ側及び−Ｘ側の表面には、ブラケット取付孔１ａが形成されている。第一筐体１の＋Ｙ側及び−Ｙ側の表面には、カバー取付孔１ｂが形成されている。光源取付基準面１ｄには、光源取付孔１ｃが形成されている。
【００１８】
第一筐体１の光源取付基準面１ｄと第一透明板２を載置している面との間には、ＸＺ平面に対して傾斜する面１ｊが形成されている。このため、突出部１ｉは、＋Ｚ側に向かって、ＹＺ面断面が細くなるように形成されている。
【００１９】
第一透明板２は、例えば、ガラスや樹脂で成形されている。第一透明板２は、開口１ｆを覆うカバーとして機能する。第一透明板２は、読取対象で反射した光の減衰を抑えるために透明な材料から構成されている。読取対象は第一透明板２に対して＋Ｚ側に離れた位置に配置される。光は第一透明板２を透過してレンズ体４に入射する。
【００２０】
また、第一透明板２は、ＵＶカットガラス又はＩＲカットガラスから構成されてもよい。これにより、第一透明板２には、紫外光又は赤外光を遮断する光学波長選択機能を持たせることが可能となる。
【００２１】
シール３は両面が接着面となっているシート状の材料から構成される。シール３は、長さが段差部分１ｇのＸ方向及びＹ方向の長さよりも小さく形成されている。シール３の中央部には、第一透明板２を透過する光を遮断しないよう、開口部が形成されている。
【００２２】
レンズ体４は、光を集束し結像する光学部材（例えば、ロッドレンズアレイ、マクロレンズアレイなどのレンズアレイ）又は光学部材を複合したもの（例えば、ミラー群とレンズを組み合わせたような結像光学系）である。センサ６は、レンズ体４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。
【００２３】
実施の形態１では、レンズ体４がロッドレンズアレイであるとして説明を行う。ロッドレンズアレイは、正立等倍の像を結ぶロッドレンズがＸ方向に多数配列されて枠体などで形成されたものである。実施の形態１では、簡略化のため、レンズ体４として、Ｘ方向に細長い箱状の外形だけを図示する。
【００２４】
レンズ支持板５はＸ方向に延在する板材であり、レンズ体４を補強する。
【００２５】
センサ基板７は、センサ６がＸ方向に読取幅の長さに対応するように、センサ６が実装された板材である。センサ基板７は、Ｘ方向に延在する。センサ６は光電変換素子である。センサ６は、センサ駆動基板８にワイヤボンディングなどを用いて電気的に接続される。センサ６はレンズ体４で収束された光を受光して光電変換を行う。センサ６はセンサ駆動基板８と電気的に接続されることにより、センサ駆動基板８によって駆動される。センサ６は、電気信号に変換した光をセンサ駆動基板８に出力する。
【００２６】
センサ駆動基板８はＸ方向に延在する回路基板である。センサ駆動基板８は、信号処理基板１０と接続可能なコネクタ８ａを有している。センサ駆動基板８は第一筐体１に固定されるための嵌合孔８ｂを有する。センサ駆動基板８は、センサ６を駆動するための回路と当該回路に接続するためのパッドなどを有している。
【００２７】
基板保持板９は、Ｘ方向及びＹ方向に延在する板材である。＋Ｚ方向から見ると、基板保持板９は、筐体取付面９ａと、センサ基板取付基準面９ｂと、補強構造９ｄと、嵌合孔９ｅと、嵌合孔９ｆと、を有する。筐体取付面９ａは、Ｙ方向端部に形成されている。筐体取付面９ａは、＋Ｚ側に突出している。センサ基板取付基準面９ｂは、筐体取付面９ａと本体面９ｇとの間に形成されている面である。補強構造９ｄは、基板保持板９の−Ｚ側で突出している。補強構造９ｄは、Ｘ方向に延在している。センサ６は、補強構造９ｄの＋Ｚ側に配置される。筐体取付面９ａはＸ方向に延在する。筐体取付面９ａは、本体面９ｇと平行である。センサ基板取付基準面９ｂは、本体面９ｇに対して垂直である。嵌合孔９ｅは、基板保持板９を第一筐体１に固定するための孔である。嵌合孔９ｅは筐体取付面９ａ上に設けられる。嵌合孔９ｆは、基板保持板９とセンサ駆動基板８とを第一筐体１に固定するための孔である。嵌合孔９ｆは本体面９ｇ上に設けられる。
【００２８】
また、補強構造９ｄは、Ｘ方向に延在している。このため、ネジ１４により、基板保持板９を第一筐体１に固定する際、基板保持板９に発生するねじれや歪みを抑制することができる。また、基板保持板９に発生するＸ方向のたわみを抑制することができる。これにより、センサ６及び第一筐体１は、相対的に高い位置精度が確保される。
【００２９】
信号処理基板１０は回路基板である。センサ駆動基板８と接続可能なコネクタ１０ａと、光源駆動用コネクタ１０ｂと、コネクタ１０ｃと、嵌合孔１０ｄ、１０ｅと、を有している。コネクタ１０ａは、センサ駆動基板８に接続されるためのコネクタである。コネクタ１０ｃについては、図示しない。コネクタ１０ｃは、外部機器に接続されるためのコネクタである。信号処理基板１０は第一筐体１に固定するための嵌合孔１０ｅを有する。また、センサ駆動基板８は、光源２０を駆動する電源回路と、信号処理回路であるＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）と、を有する。信号処理基板１０とセンサ駆動基板８は必要に応じて一体化されてもよい。
【００３０】
ブラケット１１は、ＹＺ平面に平行な面と、ＸＺ平面に平行な面と、を有する略Ｌ字状の部材である。ブラケット１１は、金属板などで構成された板材からなる。ブラケット１１は、ＹＺ平面に平行な面に、筐体嵌合孔１１ａと封止板嵌合孔１１ｂとを有する。ブラケット１１のＹＺ平面に平行な面は、第一筐体１の＋Ｘ側及び−Ｘ側の開口と同程度又はそれ以上の面積に形成されている。このため、ブラケット１１のＹＺ平面に平行な面は、第一筐体１と組付した際に第一筐体１の＋Ｘ側及び−Ｘ側の開口を塞ぐ事が可能である。ブラケット１１は略Ｌ字状を基本構成とし、必要な強度に応じて、例えば箱型にするなどの補強構造が設けられてもよい。
【００３１】
封止板１２はＹＺ平面に平行な面を有する板材である。封止板１２は、金属板などから構成される。封止板１２は、ブラケット１１に固定されるための孔として、嵌合孔１２ａを有する。
【００３２】
カバー１３は＋Ｚ側に開口した箱体である。カバー１３は、板金や成型品などから形成される。カバー１３は、嵌合孔１３ａを有する。
【００３３】
ネジ１４又はスペーサーネジ３１は、実施の形態１において締結部材として用いられる。つまり、ネジ１４又はスペーサーネジ３１は、第一筐体１に対して、レンズ支持板５と、センサ駆動基板８と、基板保持板９と、信号処理基板１０と、カバー１３と、ブラケット１１とを締結する。また、ネジ１４又はスペーサーネジ３１は、ブラケット１１と封止板１２とを締結する。ネジ１４又はスペーサーネジ３１は、各々の締結点の必要とする強度に適した締結強度及び本数に最適化されるべきであることは言うまでもない。
【００３４】
次に、実施の形態１に係るイメージセンサ１００の製造方法について説明する。
第一透明板２は、シール３によって、開口１ｆに固定される。
【００３５】
レンズ支持板５及びレンズ体４は接着剤や両面テープ等を用いて接着される。なお、レンズ支持板５及びレンズ体４のどちらも単数である必要はなく、複数部材が繋ぎ合わされた構成であってもよい。レンズ体４を支持するレンズ支持板５は、第一筐体１に挿入され保持される。これにより、レンズ体４の焦点は読取対象が搬送される面に合うように配置される。
【００３６】
センサ基板７及びセンサ駆動基板８は、基板保持板９に取り付けられる。これにより、基板保持板９は、センサ基板７及びセンサ駆動基板８とを＋Ｚ側に保持する。センサ基板７は接着剤やテープ等を用いて基板保持板９に接着される。センサ基板７が基板保持板９に接着される際に、センサ基板取付基準面９ｂに対してセンサ基板７の＋Ｙ側の面が当接することにより、センサ基板７及び基板保持板９は、Ｙ方向及びＺ方向において、相対的に位置精度が確保される。センサ６はセンサ基板７上に実装される。センサ駆動基板８は、基板保持板９の本体面９ｇに当接することにより、センサ基板７と平行に配置される。さらに、センサ駆動基板８は、嵌合孔９ｆと嵌合孔８ｂがＺ方向に重なるように配置された後、接着剤やテープ等を用いて接着される。
【００３７】
センサ駆動基板８は、嵌合孔８ｂと嵌合孔９ｆとに挿入されるスペーサーネジ３１によって第一筐体１に保持される。このため、コネクタ８ａが光源駆動用コネクタ１０ｂに接続されたり取り外されたりする場合であっても、センサ駆動基板８と第一筐体１との組付状態が変わることはない。このため、センサ駆動基板８と第一筐体１との組付状態は安定する。基板保持板９は、嵌合孔９ｅと嵌合孔９ｆとに挿入されるスペーサーネジ３１によって第一筐体１に固定される。
【００３８】
嵌合孔９ｅは、センサ６の＋Ｙ側に形成されている。嵌合孔９ｆは、センサ６の−Ｙ側に形成されている。センサ６は、Ｙ方向において、嵌合孔９ｅと嵌合孔９ｆとの中間に配置されている。基板保持板９は、嵌合孔９ｅに挿入されるスペーサーネジ３１のテンションを受ける。基板保持板９は、嵌合孔９ｆに挿入されるスペーサーネジ３１のテンションを受ける。これにより、基板保持板９は、＋Ｚ側に向かって保持される。このため、センサ６は、基板保持板９により、＋Ｚ側に向かって保持される。センサ６は、センサ基板７及び基板保持板９がスペーサーネジ３１によって第一筐体１に固定されても、スペーサーネジ３１の締結時のテンションの影響を受けにくい。このため、センサ６は締結時のテンションによる特性変動を受けない。これにより、センサ６は、安定して保持される。なお、センサ基板７と基板保持板９とを第一筐体１に固定する手段はスペーサーネジ３１に限らず、リベットによる嵌合や接着などであってもよい。
【００３９】
信号処理基板１０は、コネクタ１０ａがコネクタ８ａに嵌合されることにより、センサ駆動基板８と電気的に接続される。嵌合孔１０ｄと嵌合孔９ｅは、Ｚ方向に重なる。嵌合孔９ｅに挿入されたスペーサーネジ３１のネジ穴と嵌合孔１０ｄとにネジ１４が挿入されることにより、基板保持板９と信号処理基板１０は締結される。さらに、嵌合孔１０ｅと嵌合孔９ｆはＺ方向に重なる。嵌合孔９ｆに挿入されたスペーサーネジ３１のネジ穴と嵌合孔１０ｅとにネジ１４が挿入されることにより、基板保持板９と信号処理基板１０はより強固に締結される。これにより、信号処理基板１０は、第一筐体１に間接的に固定される。なお、信号処理基板１０とセンサ駆動基板８を一体化した場合は、センサ駆動基板８を第一筐体１に固定することで、信号処理基板１０が第一筐体１に固定される事は言うまでもない。
【００４０】
ブラケット１１は、筐体嵌合孔１１ａと第一筐体１のブラケット取付孔１ａとにネジ１４が挿入されることにより、第一筐体１に固定される。
【００４１】
封止板１２は、嵌合孔１２ａとブラケット１１の封止板嵌合孔１１ｂとにネジ１４が挿入されることにより、ブラケット１１に固定される。
【００４２】
カバー１３は、嵌合孔１３ａと第一筐体１のカバー取付孔１ｂとにネジ１４が挿入されることにより、第一筐体１に固定される。
【００４３】
次に、実施の形態１における画像情報の流れについて説明する。図６は、実施の形態１に係るイメージセンサの光路例を示す図である。光源２０は、読取対象３０を挟んでイメージセンサ１００に対向して配置される。光源２０からの光は、読取対象３０を透過してイメージセンサ１００に入射する。イメージセンサ１００に入射した光は、第一透明板２を透過してレンズ体４を介してセンサ６上に結像する。これにより、読取対象３０の画像情報は、光としてセンサ６上に結像する。光電変換された光はセンサ６からセンサ駆動基板８を介して信号処理基板１０に到達し、コネクタ１０ｃを介してイメージセンサ１００の外部機器に出力される。これにより、読取対象３０の画像情報は、電気信号として、イメージセンサ１００の外部機器に出力される。なお、光源２０を読取対象３０に対してイメージセンサ１００と同じ側に配置する場合、光源２０から照射された光は、読取対象３０で反射してイメージセンサ１００に入射する点が異なるが、イメージセンサ１００への入射後の動作は同様である。
【００４４】
次に、実施の形態１における効果を説明する。基板保持板９は、嵌合孔９ｅに挿入されるスペーサーネジ３１のテンションを受ける。基板保持板９は、嵌合孔９ｆに挿入されるスペーサーネジ３１のテンションを受ける。これにより、基板保持板９は、＋Ｚ側に向かって保持される。このため、センサ基板７及びセンサ６は、基板保持板９により、＋Ｚ側に向かって保持される。センサ６は、センサ基板７及び基板保持板９がスペーサーネジ３１によって第一筐体１に固定されても、スペーサーネジ３１の締結時のテンションの影響を受けにくい。センサ基板７の＋Ｙ側の面は、センサ基板取付基準面９ｂに当接する。嵌合孔９ｅ及び嵌合孔９ｆには、スペーサーネジ３１が挿入される。これにより、センサ基板７及び基板保持板９は、Ｙ方向及びＺ方向において、相対的に高い位置精度が確保される。結果的に、センサ基板７及びセンサ６は、Ｙ方向及びＺ方向に高精度で位置がきまった状態で、第一筐体１及び基板保持板９に保持されることになる。センサ駆動基板８は、嵌合孔８ｂと嵌合孔９ｆとに挿入されるスペーサーネジ３１によって第一筐体１に保持される。このため、コネクタ８ａが光源駆動用コネクタ１０ｂに接続されたり取り外されたりする場合であっても、センサ駆動基板８と第一筐体１との組付状態が変わることはない。これにより、センサ駆動基板８と第一筐体１との組付状態は安定する。また、信号処理基板１０がスペーサーネジ３１によって基板保持板９を締結されたときに、信号処理基板１０は、基板保持板９よりも＋Ｙ側に長く延びている。これにより、信号処理基板１０の＋Ｙ側に、コネクタ１０ａを含む電気部品を表裏面に実装することが可能な構成になっている。
【００４５】
また、補強構造９ｄは、基板保持板９の−Ｚ側で突出している。これにより、基板保持板９は、コンパクトでありながらも、センサ６をＺ方向に精度良く保持する十分な剛性を得ることができる。
【００４６】
次に、実施の形態１のイメージセンサ１００の防塵効果に関して説明する。開口１ｆは第一透明板２で封止されている。第一筐体１の−Ｚ側の開口はセンサ駆動基板８及び基板保持板９によって封止されている。第一筐体１のＸ方向の孔はブラケット１１及び封止板１２で封止されている。つまり、第一筐体１に形成されている開口は、全て、封止構造が施されているため、第一筐体１の内部のレンズ体４及びセンサ６に対して高い防塵効果を確保することができる。
【００４７】
光源２０は、光源取付孔１ｃが設けられている光源取付基準面１ｄと、平面部１ｈの＋Ｚ側の面とに当接されることにより、載置される。面１ｊはＸＺ平面に対して傾斜している。このため、突出部１ｉは、＋Ｚ側に向かって、ＹＺ面断面が細くなるように形成されている。これにより、読取対象３０に対して光源２０から照射される光の入射角度を大きくすることが可能となるため、光源２０をより自由に配置することができる。例えば、直接光照明が必要な場合においては光源２０を第一筐体１に近接させ入射角度を小さくすることができる。反対に、散乱光照明が必要な場合においては光源２０を第一筐体１から離し入射角度を大きくすることができる。また、光源２０の照度がより必要とされる場合には、光源２０を読取対象３０に近接させることができる。また、点光源をアレイ配置したような光源でリップル（偏差）が生じている場合には、光源２０を読取対象３０から離すことができる。
【００４８】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２では、イメージセンサの構成、及びイメージセンサの製造方法を説明する。
【００４９】
以下、実施の形態２について図７〜図１４を用いて説明する。実施の形態２では直交座標系ＸＹＺを以下のように定義する。イメージセンサ２００の主走査方向をＸ軸、副走査方向をＹ軸とする。Ｘ軸及びＹ軸に直交する方向をＺ軸とする。読取対象はイメージセンサ２００のＺ軸方向に配置される。イメージセンサ２００から読取対象の方向をＺ軸の正の向きにとる。以下、主走査方向をＸ方向、副走査方向をＹ方向という。Ｚ方向は焦点深度の方向である。なお、イメージセンサ２００の読取対象側を＋Ｚ側、その反対側を−Ｚ側という。同様に、主走査方向の一方の側を＋Ｘ側、他方を−Ｘ側ともいう。また、副走査方向の一方の側を＋Ｙ側、他方を−Ｙ側ともいう。さらに、実施の形態２においては、イメージセンサ２００の読取幅とは、イメージセンサ２００が読み取ることのできる直線の長さである。より詳しくは、読取幅とは、主走査方向に沿った直線の長さである。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示す。
【００５０】
図７は実施の形態２に係るイメージセンサの分解図である。図８は実施の形態２に係るイメージセンサの斜視図である。図９は実施の形態２に係るイメージセンサを副走査方向に見た側面図である。図１０は実施の形態２に係るイメージセンサを主走査方向に見た側面図である。図１１は実施の形態２に係るイメージセンサの封止板を除去した際、イメージセンサを主走査方向に見た側面図である。図１２は実施の形態２に係るイメージセンサのブラケットを除去した際、イメージセンサを主走査方向に見た側面図である。図１３は実施の形態２に係るイメージセンサの副走査方向断面図である。副走査方向断面とは、主走査方向に直交する面である。すなわち、副走査方向断面とは、ＹＺ面断面である。図１４は実施の形態２に係るイメージセンサの主走査方向断面図である。主走査方向断面とは、副走査方向に直交する面である。すなわち、主走査方向断面とは、ＸＺ面断面である。
【００５１】
イメージセンサ２００は、第一筐体１と、第一透明板２と、レンズ体（結像光学系）４と、センサ（受光部）６と、センサ基板７と、基板保持板９と、信号処理基板１０と、ブラケット４１と、封止板４２と、放熱面（放熱フィン）１５ｅを有する第二筐体１５と、第二透明板１６と、光源２０とを備えている。
【００５２】
第一筐体１は金属や樹脂などの成形性の良い材料を用いて、押し出しや射出成型、あるいは切削加工などによって製造された枠体である。第一筐体１の＋Ｚ側の面には、開口１ｆが形成されている。開口１ｆの縁部分には、第一透明板２を支持する段差部分１ｇが形成されている。段差部分１ｇの段差は、少なくともＸ方向に沿って階段状に形成されている。開口１ｆは光が通る光路となる。このため、開口１ｆは、Ｘ方向の長さが読取幅より大きく、Ｙ方向の長さがレンズ体４のＹ方向の長さより大きく形成されている。また、第一筐体１には、Ｘ方向に延在する孔が形成されている。孔のＹ方向及びＺ方向の長さは、レンズ体４及びレンズ支持板５のそれぞれのＹ方向及びＺ方向の長さよりも大きい。
【００５３】
第一筐体１は、ＹＺ面断面が凸型形状に形成されている。第一筐体１は、平面部１ｈと突出部１ｉとを有する。突出部１ｉには、レンズ体４を収納するレンズ体収納部１ｅが形成されている。突出部１ｉの先端は、第一透明板２を支持している。
【００５４】
第一筐体１の−Ｚ側の表面には、センサ駆動基板８及び基板保持板９を保持するために保持溝が形成されている。保持溝は、Ｘ方向に沿って直線状に形成されている。保持溝は、Ｙ方向にずれた位置に形成されている。また、第一筐体１の−Ｚ側の表面には、Ｚ方向に深い溝が形成されている。当該溝は、第一筐体１がセンサ基板７上の実装部品と干渉しないように、Ｙ方向及びＺ方向の長さが実装部品よりも大きく形成されている。
【００５５】
第一筐体１の＋Ｘ側及び−Ｘ側の表面には、ブラケット取付孔１ａが形成されている。第一筐体１の＋Ｙ側及び−Ｙ側の表面には、カバー取付孔１ｂが形成されている。光源取付基準面１ｄには、光源取付孔１ｃが形成されている。
【００５６】
第一筐体１の光源取付基準面１ｄと第一透明板２を載置している面との間には、ＸＺ平面に対して傾斜する面１ｊが形成されている。このため、突出部１ｉは、＋Ｚ側に向かって、ＹＺ面断面が細くなるように形成されている。
【００５７】
第一透明板２は、例えば、ガラスや樹脂で成形されている。第一透明板２は、開口１ｆを覆うカバーとして機能する。第一透明板２は、読取対象で反射した光の減衰を抑えるために透明な材料から構成されている。読取対象は第一透明板２に対して＋Ｚ側に離れた位置に配置される。光は第一透明板２を透過してレンズ体４に入射する。
【００５８】
また、第一透明板２は、ＵＶカットガラス又はＩＲカットガラスから構成されてもよい。これにより、第一透明板２には、紫外光又は赤外光を遮断する光学波長選択機能を持たせることが可能となる。
【００５９】
シール３は両面が接着面となっているシート状の材料から構成される。シール３は、長さが段差部分１ｇのＸ方向及びＹ方向の長さよりも小さく形成されている。シール３の中央部には、第一透明板２を透過する光を遮断しないよう、開口部が形成されている。
【００６０】
レンズ体４は、光を集束し結像する光学部材（例えば、ロッドレンズアレイ、マクロレンズアレイなどのレンズアレイ）又は光学部材を複合したもの（例えば、ミラー群とレンズを組み合わせたような結像光学系）である。センサ６は、レンズ体４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。
【００６１】
実施の形態２では、レンズ体４がロッドレンズアレイであるとして説明を行う。ロッドレンズアレイは、正立等倍の像を結ぶロッドレンズがＸ方向に多数配列されて枠体などで形成されたものである。実施の形態２では、簡略化のため、レンズ体４として、Ｘ方向に細長い箱状の外形だけを図示する。
【００６２】
レンズ支持板５はＸ方向に延在する板材であり、レンズ体４を補強する。
【００６３】
センサ基板７は、センサ６がＸ方向に読取幅の長さに対応するように、センサ６が実装された板材である。センサ基板７は、Ｘ方向に延在する。センサ６は光電変換素子である。センサ６は、センサ駆動基板８にワイヤボンディングなどを用いて電気的に接続される。センサ６はレンズ体４で収束された光を受光して光電変換を行う。センサ６はセンサ駆動基板８と電気的に接続されることにより、センサ駆動基板８によって駆動される。センサ６は、電気信号に変換した光をセンサ駆動基板８に出力する。
【００６４】
センサ駆動基板８はＸ方向に延在する回路基板である。センサ駆動基板８は、信号処理基板１０と接続可能なコネクタ８ａを有している。センサ駆動基板８は第一筐体１に固定されるための嵌合孔８ｂを有する。センサ駆動基板８は、センサ６を駆動するための回路と当該回路に接続するためのパッドなどを有している。
【００６５】
基板保持板９は、Ｘ方向及びＹ方向に延在する板材である。＋Ｚ方向から見ると、基板保持板９は、筐体取付面９ａと、センサ基板取付基準面９ｂと、補強構造９ｄと、嵌合孔９ｅと、嵌合孔９ｆと、を有する。筐体取付面９ａは、Ｙ方向端部に形成されている。筐体取付面９ａは、＋Ｚ側に突出している。センサ基板取付基準面９ｂは、筐体取付面９ａと本体面９ｇとの間に形成されている面である。補強構造９ｄは、基板保持板９の−Ｚ側で突出している。補強構造９ｄは、Ｘ方向に延在している。センサ６は、補強構造９ｄの＋Ｚ側に配置される。筐体取付面９ａはＸ方向に延在する。筐体取付面９ａは、本体面９ｇと平行である。センサ基板取付基準面９ｂは、本体面９ｇに対して垂直である。嵌合孔９ｅは、基板保持板９を第一筐体１に固定するための孔である。嵌合孔９ｅは筐体取付面９ａ上に設けられる。嵌合孔９ｆは、基板保持板９とセンサ駆動基板８とを第一筐体１に固定するための孔である。嵌合孔９ｆは本体面９ｇ上に設けられる。
【００６６】
また、補強構造９ｄは、Ｘ方向に延在している。このため、ネジ１４により、基板保持板９を第一筐体１に固定する際、基板保持板９に発生するねじれや歪みを抑制することができる。また、基板保持板９に発生するＸ方向のたわみを抑制することができる。これにより、センサ６及び第一筐体１は、相対的に高い位置精度が確保される。
【００６７】
信号処理基板１０は回路基板である。センサ駆動基板８と接続可能なコネクタ１０ａと、光源駆動用コネクタ１０ｂと、コネクタ１０ｃと、嵌合孔１０ｄ、１０ｅと、を有している。コネクタ１０ａは、センサ駆動基板８に接続されるためのコネクタである。コネクタ１０ｃについては、図示しない。コネクタ１０ｃは、外部機器に接続されるためのコネクタである。信号処理基板１０は第一筐体１に固定するための嵌合孔１０ｅを有する。また、センサ駆動基板８は、光源２０を駆動する電源回路と、信号処理回路であるＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）と、を有する。信号処理基板１０とセンサ駆動基板８は必要に応じて一体化されてもよい。
【００６８】
ブラケット４１は、ＹＺ平面に平行な面と、ＸＺ平面に平行な面と、を有する略Ｌ字状の部材である。ブラケット４１は、金属板などで構成された板材からなる。ブラケット４１は、ＹＺ平面に平行な面に、筐体嵌合孔４１ａと封止板嵌合孔４１ｂとを有する。第一筐体１に第二筐体１５が取り付けられると、第二筐体１５の＋Ｘ側及び−Ｘ側には、開口が形成される。ブラケット４１のＹＺ平面に平行な面は、第二筐体１５の＋Ｘ側及び−Ｘ側に形成される開口と、同様かそれ以上の面積に形成されている。これにより、ブラケット４１は、第二筐体１５に形成される開口１５ｇを残して、第二筐体１５の内部に形成される空間の＋Ｘ側及び−Ｘ側を塞ぐことができる。開口１５ｇは、第二筐体１５の＋Ｘ側及び−Ｘ側に形成される。開口１５ｇは、第一筐体１よりも＋Ｚ側に形成される。ブラケット４１は、封止板４２とともに、第二筐体１５の＋Ｘ側及び−Ｘ側を覆う。ブラケット４１は略Ｌ字状を基本構成とし、必要な強度に応じて、例えば箱型にするなどの補強構造を設けられてもよい。
【００６９】
封止板４２は、ＹＺ平面に平行な面と、ＸＹ平面に平行な面と、を有する略Ｌ字状の部材である。封止板４２は、金属や樹脂などで構成された板材からなる。封止板４２は、嵌合孔４２ａと、ガラス押さえ面４２ｂと、を有する。嵌合孔４２ａは、ブラケット４１のＹＺ平面に平行な面に封止板４２が固定されるための孔であり、封止板嵌合孔４１ｂとＹＺ座標が一致する。ガラス押さえ面４２ｂは、封止板４２の−Ｚ側におけるＸＹ平面に平行な面である。ガラス押さえ面４２ｂは、封止板４２におけるＹＺ平面に平行な面と連続している。また、ガラス押さえ面４２ｂのＹ方向の長さは、第二透明板１６のＹ方向の長さと等しい。ガラス押さえ面４２ｂのＺ方向の長さは、第二透明板１６とプレート１８とのＺ方向の長さの差分の１／２に等しい。
【００７０】
カバー１３は＋Ｚ側に開口した箱体である。カバー１３は、板金や成型品などから形成される。カバー１３は、嵌合孔１３ａを有する。
【００７１】
第二筐体１５は金属や樹脂などの成形性の良い材料を用いて、押し出しや射出成型、あるいは切削加工などによって製造された柱状の部材である。第二筐体１５は、Ｘ方向に延在する。第二筐体１５は、第一筐体取付面１５ａと第一筐体取付孔１５ｂと光源基板取付面１５ｃとガラス取付面１５ｄと放熱面１５ｅとを有する。
【００７２】
第一筐体取付面１５ａは光源取付基準面１ｄと平行である。第一筐体取付孔１５ｂは第一筐体取付面１５ａ上に配置される。第一筐体取付孔１５ｂは、光源取付孔１ｃとＹ方向が重なる。光源基板取付面１５ｃは第一筐体取付面１５ａと連続している。光源基板取付面１５ｃは、第一筐体取付面１５ａに対して角度を持ち、Ｘ方向に延在する。光源基板取付面１５ｃと第一筐体取付面１５ａとのなす角度をθとすると、９０度＜θ＜１８０度である。光源２０の照射方向が光源基板取付面１５ｃと垂直である場合、読取対象に対する入射角度は１８０−θである。ガラス取付面１５ｄは第一透明板２の−Ｚ側の面と平行である。ガラス取付面１５ｄは、第二透明板１６とプレート１８とを支えるのに十分な面積に形成されている。ガラス取付面１５ｄは、光源２０から読取対象までの光路を遮らないように、光源基板取付面１５ｃの＋Ｚ側には延在していない。
【００７３】
放熱面１５ｅは、光源基板取付面１５ｃのＹ方向の裏側に位置する面である。放熱面１５ｅは、フィン形状の突出部によって形成された面である。放熱面１５ｅのフィンは、Ｙ方向に突出している。放熱面１５ｅは、光源２０からの発熱を大気中に放熱する。なお、放熱面１５ｅのフィンについては、フィンの羽の枚数や長さ、幅、ピッチなどを、光源２０の発熱量やイメージセンサ２００の外形制約などの設計条件に応じて最適化することが可能である。
【００７４】
第二透明板１６は、例えば、ガラスや樹脂で成形されている。第二透明板１６は、第二筐体１５の＋Ｚ側の開口を覆うカバーとして機能する。第二透明板１６は、読取対象で反射した光の減衰を抑えるために透明な材料から構成されている。読取対象は、第二透明板１６の＋Ｚ側に配置される。
【００７５】
シール１７は両面が接着面となっているシート状の材料から構成される。シール１７は、長さがプレート１８のＸ方向及びＹ方向の長さよりも小さく形成されている。シール１７の中央部には、第二透明板１６を透過する光を遮断しないよう、開口部が形成されている。
【００７６】
プレート１８は樹脂を成形することにより、構成される。プレート１８は、シート状又は板状の部材である。プレート１８は、長さがガラス取付面１５ｄのＸ方向及びＹ方向の長さよりも小さく形成されている。プレート１８の中央部には、第二透明板１６を透過する光を遮断しないよう、開口部が形成されている。プレート１８の開口部は、シール１７の開口部とＸＹ平面上で同一形状となる。
【００７７】
光源基板１９は、長さが光源基板取付面１５ｃのＸ方向及びＹ方向の長さよりも小さく形成されている。光源基板１９は、Ｘ方向に延在する板材である。光源基板１９は、ガラエポ基板又はアルミや銅などの金属基板から構成される。光源基板１９は、光源２０を駆動するための電源が供給されるコネクタ１９ａを有する。光源基板１９は必要に応じて、分割された基板がＸ方向に並べられた構成であってもよい。
【００７８】
光源２０はＬＥＤなどの点光源である。光源２０は必要に応じて複数色の光源、例えば、赤、青、緑、ＵＶ光、赤外光を発する複数色の光源を組み合わせた構成であってもよい。また、光源基板１９には、Ｘ方向だけではなくＹ方向にも複数の光源２０が搭載されてもよい。
【００７９】
ハーネス２１は、光源２０を駆動するためのケーブルである。ハーネス２１は、光源基板１９と信号処理基板１０とを接続するのに十分な長さに形成されている。
【００８０】
シール２２は両面が接着面となっているシート状の材料から構成される。シール２２の接着面は、光源基板１９の接着面と同形状である。シール２２は熱伝導性の良い材料から構成されることが望ましい。
【００８１】
次に、実施の形態２に係るイメージセンサ２００の製造方法について説明する。
【００８２】
第一透明板２は、シール３によって、開口１ｆに固定される。
【００８３】
レンズ支持板５及びレンズ体４は接着剤や両面テープ等を用いて接着される。なお、レンズ支持板５及びレンズ体４のどちらも単数である必要はなく、複数の部材が繋ぎ合わされた構成であってもよい。レンズ体４を支持するレンズ支持板５は、第一筐体１に挿入され保持される。これにより、レンズ体４の焦点は読取対象が搬送される面に合うように配置される。
【００８４】
センサ基板７及びセンサ駆動基板８は、基板保持板９に取り付けられる。これにより、基板保持板９は、センサ基板７及びセンサ駆動基板８とを＋Ｚ側に保持する。センサ基板７は接着剤やテープ等を用いて基板保持板９に接着される。センサ基板７が基板保持板９に接着される際に、センサ基板取付基準面９ｂに対してセンサ基板７の＋Ｙ側の面が当接することにより、センサ基板７及び基板保持板９は、Ｙ方向及びＺ方向において、相対的に高い位置精度が確保される。センサ６はセンサ基板７上に実装される。センサ駆動基板８は、基板保持板９の本体面９ｇに当接することにより、センサ基板７と平行に配置される。さらに、センサ駆動基板８は、嵌合孔９ｆと嵌合孔８ｂがＺ方向に重なるように配置された後、接着剤やテープ等を用いて接着される。
【００８５】
センサ駆動基板８は、嵌合孔８ｂと嵌合孔９ｆとに挿入されるスペーサーネジ３１によって第一筐体１に保持される。このため、コネクタ８ａが光源駆動用コネクタ１０ｂに接続されたり取り外されたりする場合であっても、センサ駆動基板８と第一筐体１との組付状態が変わることはない。このため、センサ駆動基板８と第一筐体１との組付状態は安定する。基板保持板９は、嵌合孔９ｅと嵌合孔９ｆとに挿入されるスペーサーネジ３１によって第一筐体１に固定される。
【００８６】
嵌合孔９ｅは、センサ６の＋Ｙ側に形成されている。嵌合孔９ｆは、センサ６の−Ｙ側に形成されている。センサ６は、Ｙ方向において、嵌合孔９ｅと嵌合孔９ｆとの中間に配置されている。基板保持板９は、嵌合孔９ｅに挿入されるスペーサーネジ３１のテンションを受ける。基板保持板９は、嵌合孔９ｆに挿入されるスペーサーネジ３１のテンションを受ける。これにより、基板保持板９は、＋Ｚ側に向かって保持される。このため、センサ６は、基板保持板９により、＋Ｚ側に向かって保持される。センサ６は、センサ基板７及び基板保持板９がスペーサーネジ３１によって第一筐体１に固定されても、スペーサーネジ３１の締結時のテンションの影響を受けにくい。このため、センサ６は締結時のテンションによる特性変動を受けない。これにより、センサ６は、安定して保持される。なお、センサ基板７と基板保持板９とを第一筐体１に固定する手段はスペーサーネジ３１に限らず、リベットによる嵌合や接着などであってもよい。
【００８７】
信号処理基板１０は、コネクタ１０ａがコネクタ８ａに嵌合されることにより、センサ駆動基板８と電気的に接続される。嵌合孔１０ｄと嵌合孔９ｅは、Ｚ方向に重なる。嵌合孔９ｅに挿入されたスペーサーネジ３１のネジ穴と嵌合孔１０ｄとにネジ１４が挿入されることにより、基板保持板９と信号処理基板１０は締結される。さらに、嵌合孔１０ｅと嵌合孔９ｆはＺ方向に重なる。嵌合孔９ｆに挿入されたスペーサーネジ３１のネジ穴と嵌合孔１０ｅとにネジ１４が挿入されることにより、基板保持板９と信号処理基板１０はより強固に締結される。これにより、信号処理基板１０は、第一筐体１に間接的に固定される。なお、信号処理基板１０とセンサ駆動基板８を一体化した場合は、センサ駆動基板８を第一筐体１に固定することで、信号処理基板１０が第一筐体１に固定される事は言うまでもない。
【００８８】
ブラケット４１は、筐体嵌合孔４１ａと第一筐体１のブラケット取付孔１ａとにネジ１４が挿入されることにより、第一筐体１に固定される。
【００８９】
光源２０及びコネクタ１９ａは、光源基板１９に半田付けを用いて実装することによって、組み付けられる。これにより、光源基板１９は、線状光源となる。なお、光源基板１９及び光源２０の代わりに、例えば、ランプやＥＬ光源などの面光源を用いてもよい。
【００９０】
光源基板１９は、光源基板取付面１５ｃにシール２２を用いて固定される。
【００９１】
第二筐体１５は、ネジ１４が第一筐体取付孔１５ｂに挿入されることにより、第一筐体１に固定される。＋Ｙ側の第二筐体１５と同様に、−Ｙ側の第二筐体１５も、第一筐体１に固定される。
【００９２】
第二筐体１５が第一筐体１に固定されたことにより、第二筐体１５の−Ｚ側の面は、平面部１ｈの＋Ｚ側の面に当接する。第一筐体取付面１５ａは、光源取付基準面１ｄに当接する。これにより、第二筐体１５及び第一筐体１は、Ｚ方向において、相対的に高い位置精度で固定されている。
【００９３】
第二筐体１５が第一筐体１に取り付けられたことにより、平面部１ｈと放熱面１５ｅとの間には、凹部１５ｆが形成される。凹部１５ｆは、Ｙ方向にくぼんでいる。より詳しくは、凹部１５ｆは、第一筐体１の平面部の＋Ｚ側の面と、放熱面１５ｅのフィンの−Ｚ側の面と、第一筐体１の平面部と放熱面１５ｅとの間に位置する第二筐体のＸＺ平面に平行な面と、によって囲まれて形成される。凹部１５ｆは、第二筐体１５の光源基板取付面１５ｃ付近と、平面部１ｈとの間に形成されている。
【００９４】
ハーネス２１が一端に有する端子は、コネクタ１９ａに挿入される。ハーネス２１が他端に有する端子は、光源駆動用コネクタ１０ｂに挿入される。ハーネス２１は、平面部１ｈから第一筐体１の外へと取り出され、凹部１５ｆを経由して、第二筐体１５に固定された光源基板１９に接続される。より詳しくは、ハーネス２１は、光源駆動用コネクタ１０ｂから、平面部１ｈの＋Ｘ側に形成された凹部と、凹部１５ｆと、第二筐体１５の＋Ｘ側に形成された凹部と、を順番に通って、コネクタ１９ａに向かって延びる。このため、ハーネス２１の太さ、本数が変化しても、それぞれの凹部にハーネス２１を通すことができる限り、イメージセンサ２００のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の長さは変化しない。
【００９５】
カバー１３は、嵌合孔１３ａとカバー取付孔１ｂとにネジ１４が挿入されることにより、第一筐体１に固定される。
【００９６】
第二透明板１６は、シール１７によってプレート１８に接着される。第二透明板１６は、開口１５ｇから、ガラス取付面１５ｄに沿って、第二筐体１５の内部に向かってＸ方向に挿入される。プレート１８のＹ方向の長さは、第二透明板１６のＹ方向の長さよりも大きく、ガラス取付面１５ｄに形成された開口のＹ方向の長さより小さい。このため、第二透明板１６が開口１５ｇに挿入される際、プレート１８は、第二透明板１６が滑るためのレールとして機能する。プレート１８は第二筐体１５と第二透明板１６との間を塞ぐため、異物混入を防ぐことが可能になる。
【００９７】
封止板４２はブラケット４１に取り付けられる。ガラス押さえ面４２ｂは、プレート１８の＋Ｚ側に位置するが、第二透明板１６の＋Ｚ側には位置しない。これにより、封止板４２は、第二透明板１６を直接押さえない。つまり、封止板４２は、間接的に第二透明板１６をＸ方向及びＺ方向に固定する。プレート１８の＋Ｚ側に封止板４２が位置することにより、第二筐体１５と第二透明板１６との間に形成された隙間は塞がれるため、異物混入を防ぐことが可能になる。なお、封止板４２がブラケット４１に取り付けられる手段は、ネジ１４を用いた固定手段に限られず、リベットによる嵌合や接着などが用いられてもよい。
【００９８】
次に、実施の形態２における画像情報の流れについて説明する。
【００９９】
図１５は、実施の形態２に係るイメージセンサの光路例を示す図である。光源２０は、ハーネス２１を介して信号処理基板１０によって駆動される。光源２０からの光は、第二透明板１６を透過して読取対象３０に照射される。読取対象３０で反射した光は第二透明板１６及び第一透明板２を透過してレンズ体４を介してセンサ６上に結像する。これにより、読取対象３０の画像情報は、光としてセンサ６上に結像する。光電変換された光はセンサ６からセンサ駆動基板８を介して信号処理基板１０に到達し、コネクタ１０ｃを介してイメージセンサ２００の外部機器に出力される。これにより、読取対象３０の画像情報は、電気信号として、イメージセンサ２００の外部機器に出力される。
【０１００】
次に、実施の形態２における光源２０から発生する熱の流れについて説明する。
【０１０１】
光源２０から発生する熱は、光源２０が光源基板１９に実装された面を通じて光源基板１９に伝熱する。光源基板１９の熱は、光源２０が実装されている面の裏面に密着しているシール２２に伝熱する。シール２２の熱は光源基板取付面１５ｃを通じて第二筐体１５に伝熱する。第二筐体１５の熱は、光源基板取付面１５ｃからの熱が第二筐体１５内に拡散された後、放熱面１５ｅを含む第二筐体１５の表面から大気中に放熱される。
【０１０２】
ハーネス２１は、凹部１５ｆをハーネスルートとして配線される。凹部１５ｆは、第二筐体１５の内側にくぼんでいる。このため、ハーネス２１は第二筐体１５の外形よりも内側に配線される。これにより、イメージセンサ２００は、単純な構造となるため、イメージセンサ２００に部材を取り付ける作業等がなされる場合に、ハーネス２１をひっかける等の作業ミスによる製品破壊を未然に防ぐことができる。
【０１０３】
次に、実施の形態１のイメージセンサ２００の防塵効果に関して説明する。開口１ｆは第一透明板２で封止されている。第一筐体１の−Ｚ側の開口はセンサ駆動基板８及び基板保持板９によって封止されている。第一筐体１のＸ方向の孔はブラケット４１及び封止板４２で封止されている。つまり、第一筐体１に形成されている開口は、全て、封止構造が施されているため、第一筐体１の内部のレンズ体４及びセンサ６に対して高い防塵効果を確保することができる。
【０１０４】
一方、ガラス取付面１５ｄには、プレート１８及び第二透明板１６が載置されている。プレート１８のＸ方向及びＹ方向の長さは、ガラス取付面１５ｄのＸ方向及びＹ方向の長さと概ね等しい。さらに、プレート１８の＋Ｚ側の面の一部は、第二透明板１６の−Ｚ側の面とＺ方向が重なっている。また、第一筐体取付面１５ａは、光源取付基準面１ｄに当接している。第二筐体１５の−Ｚ側の面は、平面部１ｈの＋Ｚ側の面に当接している。また、第二筐体１５の＋Ｘ側及び−Ｘ側は、ブラケット４１及び封止板４２によって覆われる。なお、封止板４２はプレート１８の＋Ｘ側及び−Ｘ側を覆うため、光源２０と第一筐体１の内部のレンズ体４及びセンサ６とに対して高い防塵効果を確保することができる。すなわち、第二筐体１５に形成されている開口は、全て封止されているため、光源２０と第一筐体１の内部のレンズ体４及びセンサ６とに対して高い防塵効果を確保することができる。光源基板取付面１５ｃには、光源基板１９がシール２２によって固定されている。このため、光源２０は、第二筐体１５に保持されている。第二筐体１５は、光源取付孔１ｃにネジ１４が挿入されることにより、第一筐体１に締結されている。ネジ１４を着脱することにより、第一筐体１から第二筐体１５を容易に取り付けたり取り外すことが可能である。これにより、ネジ１４を着脱することにより、第一筐体１を封止したままで、光源基板１９及び光源２０を交換することができる。
【０１０５】
また、図１１に示すように、ブラケット４１はガラス取付面１５ｄの＋Ｚ側を覆っていない。より詳しくは、ブラケット４１は、第二筐体１５のＸ方向に開口する＋Ｚ側又は−Ｚ側に形成された開口部を覆っていない。このため、ブラケット４１を装着したままで、第二透明板１６及びプレート１８をＸ方向に引き出すことができる。第二透明板１６が破損や磨耗による表面状態の劣化することで、イメージセンサ２００から所望の光学特性及び防塵性が得られなくなる場合がある。このような場合であっても、第一筐体１の内部のレンズ体４の防塵効果を保ちつつ、第二透明板１６及びプレート１８の交換を容易に行うことができる。
【０１０６】
また、従来、回路板を有機ＥＬユニットのプリント配線板に電気的に接続するケーブルが、ケーブル通路から貫通孔を通じてハウジングの外に引き出されているイメージセンサが知られていた（例えば、特開２００８−１４０６３２号公報参照）。しかしながら、このようなイメージセンサは、ケーブルがハウジングの外に引き出されているため、ケーブルの太さ、本数等によりイメージセンサの外形が変化すると言う課題があった。
【０１０７】
イメージセンサ２００は、ハーネス２１が第二筐体１５の光源基板１９の固定部と平面部１ｈとの間で形成された第二筐体１５の非突出部（凹部１５ｆ）を経由して光源基板１９へ接続されているので、筐体の外部を経由してハーネス２１を引き回しても外形寸法が変化しない。
【０１０８】
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態および変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内およびそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
【０１０９】
本出願は、２０１３年３月１９日に出願された、明細書、特許請求の範囲、図、及び要約書を含む、日本国特許出願２０１３−０５６７６２号に基づく優先権を主張するものである。日本国特許出願２０１３−０５６７６２号の開示内容は参照により全体として本出願に含まれる。
【符号の説明】
【０１１０】
１  第一筐体、１ａ  ブラケット取付孔、１ｂ  カバー取付孔、１ｃ  光源取付孔、１ｄ  光源取付基準面、１ｅ  レンズ体収納部、１ｆ  開口、１ｇ  段差部分、１ｈ  平面部、１ｉ  突出部、１ｊ  面、２  第一透明板、３  シール、４  レンズ体（結像光学系）、５  レンズ支持板、６  センサ（受光部）、７  センサ基板、８  センサ駆動基板、８ａ  コネクタ、８ｂ  嵌合孔、９  基板保持板、９ａ  筐体取付面、９ｂ  センサ基板取付基準面、９ｄ  補強構造、９ｅ  嵌合孔、９ｆ  嵌合孔、９ｇ  本体面、１０  信号処理基板、１０ａ  コネクタ、１０ｂ  光源駆動用コネクタ、１０ｃ  コネクタ、１０ｄ  嵌合孔、１０ｅ  嵌合孔、１１  ブラケット、１１ａ  筐体嵌合孔、１１ｂ  封止板嵌合孔、１２  封止板、１２ａ  嵌合孔、１２ｂ  ガラス押さえ面、１３  カバー、１３ａ  嵌合孔、１４  ネジ、１５  第二筐体、１５ａ  第一筐体取付面、１５ｂ  第一筐体取付孔、１５ｃ  光源基板取付面、１５ｄ  ガラス取付面、１５ｅ  放熱面、１５ｆ  凹部、１５ｇ  開口、１６  第二透明板、１７  シール、１８  プレート、１９  光源基板、１９ａ  コネクタ、２０  光源、２１  ハーネス、２２  シール、３０  読取対象、３１  スペーサーネジ、４１  ブラケット、４１ａ  筐体嵌合孔、４１ｂ  封止板嵌合孔、４２  封止板、４２ａ  嵌合孔、４２ｂ  ガラス押さえ面、１００  イメージセンサ、２００  イメージセンサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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