(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像面と平行な面に沿って長尺な撮像素子と、
前記撮像素子を駆動する回路を形成する回路基板と、
前記撮像素子と前記回路基板とを固定する固定部材と、を備え、
前記回路基板では、複数の前記固定部材が位置する前記撮像素子の長尺方向に伸びる同一の直線上に、前記長尺方向に直交しつつ前記回路基板を貫通する貫通穴を少なくとも１つ設け、
前記貫通穴は、前記直線上における２つの前記固定部材の間に位置し、前記撮像面と平行な面に沿いつつ前記長尺方向に直交する短尺方向で見た前記撮像素子の寸法よりも小さいことを特徴とする撮像ユニット。
【請求項２】
前記各固定部材は、前記直線上における少なくとも２つが、前記撮像素子と前記回路基板とを電気的に接続する接続ピンであり、
前記貫通穴は、前記直線上における２つの前記接続ピンの間に位置することを特徴とする請求項１に記載の撮像ユニット。
【請求項３】
撮像面と平行な面に沿って長尺な撮像素子と、
前記撮像素子を駆動する回路を形成する回路基板と、
前記撮像素子と前記回路基板とを固定する固定部材と、を備え、
前記回路基板では、複数の前記固定部材が位置する前記撮像素子の長尺方向に伸びる同一の直線上に、前記長尺方向に直交しつつ前記回路基板を貫通する貫通穴を少なくとも１つ設け、
前記各固定部材は、前記直線上における少なくとも２つが、前記撮像素子と前記回路基板とを電気的に接続する接続ピンであり、
前記貫通穴は、前記直線上における２つの前記固定部材の間であって、前記直線上における２つの前記接続ピンの間に位置することを特徴とする撮像ユニット。
【請求項４】
前記貫通穴は、前記直線上において、２つの前記接続ピンに挟まれる全ての位置に設けられることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の撮像ユニット。
【請求項５】
前記貫通穴は、前記固定部材との最短距離が、前記撮像面と平行な面に沿いつつ前記長尺方向に直交する短尺方向で見た前記撮像素子の寸法の半分の値よりも小さくなる位置に設けられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の撮像ユニット。
【請求項６】
前記貫通穴は、少なくとも１つが、前記撮像面と平行な面に沿いつつ前記長尺方向に直交する短尺方向で見た寸法が、前記短尺方向で見た前記固定部材の寸法の半分の値よりも大きいことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の撮像ユニット。
【請求項７】
前記貫通穴は、前記直線上において、２つの前記固定部材に挟まれる全ての位置に設けられることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の撮像ユニット。
【請求項８】
前記貫通穴には、前記回路基板よりも剛性の低い材料が内方に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の撮像ユニット。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の撮像ユニットを備え、
原稿で反射された光を前記撮像ユニットに結像することで、前記原稿を画像情報として読み取ることを特徴とする画像読取装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の画像読取装置を備え、
前記画像読取装置から出力される前記画像情報に基づいて画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像ユニット、画像読取装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラやスキャナ等に使用される撮像ユニットでは、回路基板に、ＣＣＤやＣＭＯＳに代表される撮像素子や様々なＩＣが実装されて構成するものが知られている。このような撮像ユニットは、通電されると発熱が生じる。
【０００３】
ここで、撮像ユニットでは、撮像素子と回路基板との線膨張係数が異なる場合が多く、例えば、撮像素子の膨張量が回路基板の膨張量よりも小さい等のように撮像素子と回路基板との間に膨張量の差異が生じる。この撮像ユニットでは、上記した発熱等による温度変化に起因して撮像素子と回路基板とが異なる膨張量で膨張すると、撮像素子に応力がかかり当該撮像素子が撓む虞がある。すると、撮像ユニットでは、撮像面が撓むことから、例えば光路長の変化等により光学性能の劣化が生じる虞がある。
【０００４】
このため、撮像ユニットでは、回路基板における撮像素子を実装した側とは反対側に熱膨張量の小さい低熱膨張部材を設けることが考えられている（例えば、特許文献１参照）。この撮像ユニットでは、撮像素子の実装のための加熱処理の際、回路基板の膨張量よりも低熱膨張部材の膨張量が小さいことにより、回路基板の熱膨張に起因する応力を低熱膨張部材で十分に吸収することができる。このため、撮像ユニットでは、温度変化に起因する回路基板の応力により撮像素子が撓むことを抑制することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した従来の撮像ユニットでは、撮像素子の撓みを抑制するために低熱膨張部材を設ける必要があり、部材の追加に起因してコストの上昇を招いてしまう。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、部材を追加することなく温度変化に起因する撮像素子の撓みを抑制することのできる撮像ユニット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】
【０００７】
本発明に係る撮像ユニットは、撮像面と平行な面に沿って長尺な撮像素子と、前記撮像素子を駆動する回路を形成する回路基板と、前記撮像素子と前記回路基板とを固定する固定部材と、を備え、前記回路基板では、複数の前記固定部材が位置する前記撮像素子の長尺方向に伸びる同一の直線上に、前記長尺方向に直交しつつ前記回路基板を貫通する貫通穴を少なくとも１つ設け、前記貫通穴は、前記直線上における２つの前記固定部材の間に位置する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る撮像ユニットでは、部材を追加することなく温度変化に起因する撮像素子の撓みを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の撮像ユニットの一実施形態に係る実施例１の撮像ユニット１０を搭載した画像形成装置１００の構成を模式的に示す説明図である。
【図２】画像形成装置１００に搭載された画像読取部１０２の構成を模式的な斜視図で示す説明図である。
【図３】画像読取部１０２の各構成を分解した模式的な斜視図で示す説明図である。
【図４】撮像ユニット１０の構成を模式的な斜視図で示す説明図である。
【図５】撮像ユニット１０の構成を側方から見た様子で示す説明図である。
【図６】回路基板１２に貫通穴１５を設けた本発明の撮像ユニットの一実施形態に係る実施例１の撮像ユニット１０を、回路基板１２側から見た様子を示す説明図である。
【図７】貫通穴１５が設けられた回路基板１２（撮像ユニット１０）の構成を説明すべく図６のＩ−Ｉ線に沿って得られた断面で示す説明図である。
【図８】回路基板１２に実装された撮像素子１１が撓む様子を示す説明図である。
【図９】２つの異なる線膨張係数を有する第１板状部材５２と第２板状部材５３とが接着された試験片５１が撓む様子を示す説明図である。
【図１０】試験片５１が撓む様子を示すグラフであり、縦軸を撓み量δで示し、横軸を第１板状部材５２の第２板状部材５３に対するヤング率比Ｅ´で示す。
【図１１】検証１での回路基板１２における各穴候補位置Ｐを示す図６と同様の説明図である。
【図１２】検証１で得られた撮像素子１１が撓む様子を示すグラフであり、縦軸を撓み量δで示し、横軸を穴の数で示す。
【図１３】検証２での回路基板１２における各穴候補位置Ｐ２を示す図６と同様の説明図である。
【図１４】検証２で得られた撮像素子１１が撓む様子を示すグラフであり、縦軸を撓み量δで示し、横軸を穴の数で示す。
【図１５】検証１および検証２から得られた撓み抑制効率を示すグラフであり、縦軸を撓み抑制効率で示し、横軸を穴の数で示す。
【図１６】検証３での回路基板１２における各穴候補位置Ｐ３を示す図６と同様の説明図である。
【図１７】検証３で得られた撮像素子１１が撓む様子を示すグラフであり、縦軸を撓み量δで示し、横軸を中心位置Ｃからの位置で示す。
【図１８】検証４での回路基板１２における各穴候補位置Ｐ４を示す図６と同様の説明図である。
【図１９】検証４で得られた撮像素子１１が撓む様子を示すグラフであり、縦軸を撓み量δで示し、横軸を穴の数で示す。
【図２０】検証４から得られた撓み抑制効率を示すグラフであり、縦軸を撓み抑制効率で示し、横軸を穴の数で示す。
【図２１】検証５での回路基板１２における各貫通穴１５の寸法を変化させる様子を示す説明図であり、（ａ）は貫通穴１５ａを示し、（ｂ）は貫通穴１５ｂを示し、（ｃ）は貫通穴１５ｃを示し、（ｄ）は貫通穴１５ｄを示し、（ｅ）は貫通穴１５ｅを示す。
【図２２】検証５から得られた長尺方向Ｄｌでの貫通穴１５の寸法の変化に対する撮像素子１１の撓み量を示すグラフであり、縦軸を撓み量δで示し、横軸を長尺方向Ｄｌでの貫通穴１５の寸法で示す。
【図２３】検証５から得られた短尺方向Ｄｓでの貫通穴１５の寸法の変化に対する撮像素子１１の撓み量を示すグラフであり、縦軸を撓み量δで示し、横軸を短尺方向Ｄｓでの貫通穴１５の寸法で示す。
【図２４】条件式（３）を満たす領域を示す図６と同様の説明図である。
【図２５】条件式（４）における各寸法を示す図２１と同様の説明図である。
【図２６】回路基板１２Ａに貫通穴１５Ａを設けた本発明の撮像ユニットの一実施形態に係る実施例２の撮像ユニット１０Ａを示す説明図である。
【図２７】回路基板１２Ｂに貫通穴１５Ｂを設けた本発明の撮像ユニットの一実施形態に係る実施例３の撮像ユニット１０Ｂを示す説明図である。
【図２８】回路基板１２Ｃに貫通穴１５Ｃを設けた本発明の撮像ユニットの一実施形態に係る実施例４の撮像ユニット１０Ｃを示す説明図である。
【図２９】回路基板１２Ｄに貫通穴１５Ｄを設けた本発明の撮像ユニットの一実施形態に係る実施例５の撮像ユニット１０Ｄを示す説明図である。
【図３０】回路基板１２Ｅに貫通穴１５Ｅを設けた本発明の撮像ユニットの一実施形態に係る実施例６の撮像ユニット１０Ｅを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明に係る撮像ユニット、それを備える画像読取装置およびそれを備える画像形成装置の各実施例について図面を参照しつつ説明する。
【実施例１】
【００１１】
本発明に係る撮像ユニットの一例としての実施例１の撮像ユニット１０を、図１から図２５を用いて説明する。併せて、その一例としての撮像ユニット１０を備える画像読取装置の一例としての実施例１の画像読取部１０２、およびそれを備える画像形成装置の一例としての実施例１の画像形成装置１００について説明する。
【００１２】
なお、図１では、画像形成装置１００の構成の理解を容易なものとするために模式的に示している。また、図６、図７、図８、図１１、図１３、図１６、図１８、図２１、図２４、図２５では、撮像ユニット１０の構成の理解を容易なものとするために、透光性部材１３を省略して示している。さらに、図８では、理解を容易なものとするために撮像素子１１および回路基板１２が撓む様子を強調して示している。図１０では、縦軸において、最大値に近い値を基準として規格化した撓み量δで示している。図１２、図１４、図１７、図１９、図２２、図２３では、縦軸において、貫通穴１５を設けていない際の撓みの量を基準として規格化した撓み量δで示している。図１５、図２０では、縦軸において、最大値に近い値を基準として規格化した撓み量δの貫通穴１５の面積に対する比で示している。
【００１３】
画像形成装置としては、例えば、複写機、ファクシミリ、印刷装置等が挙げられる。実施例１の画像形成装置１００は、図１に示すように、画像形成部１０１と、用紙供給装置４０と、原稿搬送読取ユニット１０４と、それらの各部の動作を制御する制御部と、を備える。その制御部は、画像形成装置１００全体を制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、各種データや各種プログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）およびＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等からなる記憶部等を備える。制御部では、ＣＰＵが記憶部に格納されたプログラムを読み出して実行することで、画像形成装置１００における各種の処理を実行する。
【００１４】
原稿搬送読取ユニット１０４は、画像形成部１０１の上に固定された画像読取部１０２と、それに支持される原稿搬送装置としての自動原稿給送ユニット（Ａｕｔｏ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  Ｆｅｅｄｅｒ（以下では「ＡＤＦ」という）１０３と、を有する。
【００１５】
用紙供給装置４０は、ペーパーバンク４１内に多段に設けられた２つの給紙カセット４２、給紙カセット４２から記録媒体としての用紙を送り出す送出ローラ４３、および送り出された用紙を分離して第１給紙路４４に供給する分離ローラ４５等を有する。また、用紙供給装置４０は、画像形成装置１００の第２給紙路３７に用紙を搬送する複数の搬送ローラ４６等も有する。この用紙供給装置４０は、給紙カセット４２内の用紙を画像形成装置１００内の第２給紙路３７内に給紙する。
【００１６】
画像形成部１０１は、後述するように画像読取部１０２で読み取った画像情報または入力された画像情報に基づいて、記録媒体上に画像を形成する。この画像形成部１０１は、光書込装置２と、Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃ色のトナー像を形成する４つのプロセスユニット３Ｋ、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃと、を備える。また、画像形成部１０１は、中間転写ベルト２５を有する転写ユニット２４、紙搬送ユニット２８、レジストローラ対３３、定着装置３４、排紙ローラ対３５、スイッチバック装置３６、第２給紙路３７等を備える。この画像形成部１０１は、光書込装置２内に設けられたレーザダイオードやＬＥＤ等の光源を駆動して、プロセスユニット３Ｋ、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃに設けられた感光体４Ｋ、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃに向けてレーザ光を照射する。その感光体４Ｋ、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃでは、レーザ光の照射により、ドラム状の表面に静電潜像が形成され、この静電潜像が所定の現像プロセスを経由することでトナー像に現像される。なお、この明細書および図面の中のＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃの記号は、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンを示し、符号の後にＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃの記号を付した部材は、それぞれブラック、イエロー、マゼンタ、シアン用の仕様であることを示す。
【００１７】
この画像形成装置１００では、各感光体４Ｋ、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃの表面に形成したトナー像を、図１を正面視して時計回り方向に切れ目なく回転移動する中間転写ベルト２５に順次重ね合わせて１次転写する。中間転写ベルト２５には、この１次転写により、４色が重ね合わせられたカラートナー像が形成される。また、画像形成装置１００では、用紙供給装置４０から供給した用紙を、レジストローラ対３３により所定のタイミングで、紙搬送ユニット２８と中間転写ベルト２５との間で形成した２次転写ニップに送り出す。これにより、画像形成装置１００では、中間転写ベルト２５上のカラートナー像を用紙に、一括して２次転写する。画像形成装置１００では、２次転写ニップを通過した用紙を、中間転写ベルト２５から離間して定着装置３４へ搬送する。そして、画像形成装置１００では、定着装置３４に搬送した用紙を、定着装置３４内における加圧や加熱によりフルカラー画像を定着させた後、定着装置３４から排紙ローラ対３５に送り機外へと排出する。なお、画像形成部１０１は、図１に示すような電子写真方式の構成に限定されるものではなく、インクジェット記録方式等の構成であってもよい。
【００１８】
画像形成部１０１の上に設けた画像読取部１０２は、図２および図３に示すように、収容部（筐体）として、画像読取部１０２の上面を構成するスキャナカバー部２０１と、画像読取部１０２の側面および下面を構成するスキャナフレーム部２０２と、を備える。スキャナカバー部２０１には、原稿台すなわち原稿Ｍａが載せられる箇所または原稿Ｍａが通過する箇所を構成すべく、原稿Ｍａに接触するように固定されてコンタクトガラス２０３が設けられる。
【００１９】
画像読取部１０２の内部には、図３に示すように、原稿Ｍａに光を照射して反射光を読み取る一体型走査光学ユニット３０１と、この一体型走査光学ユニット３０１を副走査方向に移動するためのガイドロッド３０２およびレール３０３と、が設けられる。その一体型走査光学ユニット３０１は、図１に示すように、コンタクトガラス２０３の直下に、副走査方向（図１を正面視して左右方向）に移動可能に設けられる。一体型走査光学ユニット３０１は、光源、反射ミラー、結像レンズ、ＣＣＤ等のイメージセンサを１つのユニットに一体化して構成し、コンタクトガラス２０３上の原稿Ｍａの画像情報を読み取る。この一体型走査光学ユニット３０１では、光源が原稿Ｍａに光を照射し、その原稿Ｍａで反射された光を反射ミラーで反射し、その反射された光を結像レンズでイメージセンサに結像することにより、原稿Ｍａを画像情報（データ）として読み取る。
【００２０】
この一体型走査光学ユニット３０１は、ＡＤＦ１０３により搬送される原稿Ｍａの画像を読み取る場合には、図１に符号Ａで示す位置に移動して停止する。一体型走査光学ユニット３０１は、この状態で、ＡＤＦ１０３により搬送される原稿Ｍａがコンタクトガラス２０３上を通過する際に光源から光を発する。そして、一体型走査光学ユニット３０１は、その光を原稿Ｍａで順次反射させながら、複数の反射ミラーや結像レンズを経由させて、撮像手段としてのイメージセンサで原稿Ｍａを画像情報（データ）として読み取る。
【００２１】
また、一体型走査光学ユニット３０１は、後述するコンタクトガラス２０３上に載せられた原稿Ｍａの画像を読み取る場合には、図１を正面視して符号Ａで示す位置から右側（副走査方向）に移動される。一体型走査光学ユニット３０１は、副走査方向に移動しつつ光源からコンタクトガラス２０３上の原稿Ｍａに向けて光を発する。そして、一体型走査光学ユニット３０１は、その光を原稿Ｍａで反射させ、複数の反射ミラーや結像レンズを経由させて、撮像手段としてのイメージセンサで原稿Ｍａを画像情報として読み取る。
【００２２】
このように、画像読取部１０２は、一体型走査光学ユニット３０１を用いて原稿Ｍａを画像情報として読み取ることができ、本発明の一例としての画像読取装置として機能する。画像読取部１０２は、読み取った画像情報を画像形成部１０１に送る。その画像形成部１０１は、上述したように画像読取部１０２で読み取った画像情報に基づいて、記録媒体（用紙）上に画像を形成することができる。画像形成装置１００では、画像読取部１０２の一体型走査光学ユニット３０１におけるイメージセンサ（撮像手段）として、本発明に係る撮像ユニットの一例としての実施例１の撮像ユニット１０（図４および図５参照）を備える。
【００２３】
その撮像ユニット１０は、図４および図５に示すように、撮像素子１１を回路基板１２に実装し、その撮像素子１１に透光性部材１３を設けて構成される。その撮像素子１１は、撮像面１１ａに結像された被写体像を電気信号（画像情報）に変換して出力する固体撮像素子であり、文書や図面等の情報が記載された原稿Ｍａ（図１参照）の画像を読取可能とする。撮像素子１１は、例えば、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサを用いることができる。この撮像素子１１は、実施例１では、撮像面１１ａと平行な面に沿う長尺な板状（薄い直方体形状）を呈し、撮像面１１ａが長方形状を呈する。以下では、撮像素子１１において、長手方向を長尺方向Ｄｌとし、撮像面１１ａに直交する方向を厚さ方向Ｄｔとし、その長尺方向Ｄｌおよび厚さ方向Ｄｔに直交する方向を短尺方向Ｄｓとする。この撮像素子１１は、撮像面１１ａとは反対側の面が回路基板１２に固定されて設けられる。
【００２４】
その回路基板１２は、撮像素子１１を適宜駆動（画像の取得および読み取った画像情報の出力）させるための回路および素子や、撮像素子１１へと電力を供給するためのコネクタ等が設けられる。回路基板１２は、撮像素子１１よりも面積が大きい直方体の平面を有する平板状を呈する。この回路基板１２では、後述する固定部材１４により撮像素子１１が固定される。
【００２５】
透光性部材１３は、撮像素子１１の撮像面１１ａを覆うように当該撮像素子１１に取り付けられる。その透光性部材１３は、撮像素子１１内への塵埃等の侵入を防止するものであり、塵埃等の付着に起因して画像情報として読み取る性能が劣化することを防止する。透光性部材１３は、透過性を有する材料で形成された長尺な板状を呈し、実施例１では長尺な板状のガラス板を用いる。
【００２６】
固定部材１４は、撮像素子１１を回路基板１２に固定するものであり、接着剤や半田やネジ部材等を用いることができる。その固定部材１４は、実施例１では、一例として、撮像素子１１において撮像面１１ａとは反対側の面の電極に設けた金属突起であるバンプが溶融されて形成され、互いの形状と寸法とが略等しくされている。固定部材１４は、実施例１では、図６に示すように、短尺方向Ｄｓで見た縁部となる撮像素子１１の両長辺に沿って長尺方向Ｄｌで見た中央を中心として６つずつ設けるとともに、長尺方向Ｄｌで見た縁部となる撮像素子１１の両短辺に１つずつ設けている。以下では、撮像素子１１の両長辺に沿う固定部材１４は、個別に示す際には固定部材１４ａと記載し、撮像素子１１の両短辺に沿う固定部材１４は、個別に示す際には固定部材１４ｂと記載する。その各固定部材１４ａは、実施例１では、撮像素子１１と回路基板１２（そこに設けられた回路）とを電気的に接続しつつ撮像素子１１を回路基板１２に固定しており、以下では接続ピンとも言う。また、各固定部材１４ｂは、実施例１では、電気的に接続する機能を有するものではなく撮像素子１１を回路基板１２に補助的に固定しており、以下では捨てピンとも言う。
【００２７】
図６を正面視して上側の撮像素子１１の長辺に沿う６つの固定部材１４ａは、長尺方向Ｄｌに伸びる同一の直線上で整列（短尺方向Ｄｓで見た位置が等しい）して設けられ、この直線（整列する位置）を第１行ｒ１とする。また、撮像素子１１の両短辺に沿う２つの固定部材１４ｂは、長尺方向Ｄｌに伸びる同一の直線上で整列して設けられ、この直線（整列する位置）を第２行ｒ２とする。さらに、図６を正面視して下側の撮像素子１１の長辺に沿う６つの固定部材１４ａは、長尺方向Ｄｌに伸びる同一の直線上で整列して設けられ、この直線（整列する位置）を第３行ｒ３とする。
【００２８】
この撮像ユニット１０では、回路基板１２に貫通穴１５（図６および図７参照）を設けている。その貫通穴１５は、図７に示すように、回路基板１２を厚さ方向Ｄｔに貫通して形成している。各貫通穴１５は、図６に示すように、厚さ方向Ｄｔに直交する方向で見た断面が互いに略等しい大きさの矩形状としており、その厚さ方向Ｄｔで見て各固定部材１４よりも一回り小さな寸法としている。そして、貫通穴１５は、実施例１では、第１行ｒ１において、６つの固定部材１４ａのうちの真ん中の２つの間に１つ設け、第２行ｒ２において、２つの固定部材１４ｂの中央に１つ設けている。加えて、貫通穴１５は、実施例１では、第３行ｒ３において、６つの固定部材１４ａのうちの図６を正面視して左端の２つの間に１つ設けている。このため、実施例１の撮像ユニット１０では、複数の固定部材１４が位置する長尺方向Ｄｌに伸びる各直線（各行ｒ１、ｒ２、ｒ３）上に、それぞれ１つの貫通穴１５を設けている。また、実施例１の撮像ユニット１０では、各直線（各行ｒ１、ｒ２、ｒ３）上において、２つの固定部材１４に挟まれる位置に貫通穴１５を設けている。そして、回路基板１２では、各貫通穴１５を上記した寸法とすることで、その各貫通穴１５と各固定部材１４との間に、所定の隙間を形成している。
【００２９】
ここで、撮像ユニット１０では、撮像素子１１の線膨張係数と、回路基板１２の線膨張係数とが異なることにより、撮像素子１１と回路基板１２とで熱に起因する膨張量に差異が生じる。このため、撮像ユニット１０では、例えば、撮像素子１１の膨張量（線膨張係数）が回路基板１２の膨張量（線膨張係数）よりも小さい場合には、それらが異なる膨張量で膨張することにより、図８に示すように、撮像素子１１に応力がかかり、当該撮像素子１１が撓む虞がある。すると、撮像ユニット１０では、撮像素子１１の撮像面１１ａも撓むことから、結像レンズから撮像面１１ａにおける中心までと端部までとの距離が変化する等のように光路長が変化して光学性能の劣化が生じる虞がある。本発明の一実施例としての撮像ユニット１０では、このような撮像素子１１の撓みを抑制するために、回路基板１２に各貫通穴１５（図６および図７参照）を設けている。このことについて、図９から図２５を用いて説明する。
【００３０】
先ず、図９に示すように、上記したように互いに固定された２つの線膨張係数の異なる部材として、第１板状部材５２と第２板状部材５３とから為る試験片５１を用意した。第１板状部材５２と第２板状部材５３とは、互いに長さ寸法、幅寸法および厚さ寸法が等しい板形状を呈し、互いを接着することで試験片５１を構成する。その試験片５１は、一端を支持部材５４に固定して支持する。そして、第１板状部材５２と第２板状部材５３とにおいて、長さ寸法をＬとし、厚さ寸法をＨとし、温度差（温度の変化量）をＴとする。また、第１板状部材５２の線膨張係数をα1としかつヤング率をＥ1とし、第２板状部材５３の線膨張係数をα2としかつヤング率をＥ2とする。そして、試験片５１の先端の撓みが微小であるものとして当該試験片５１の撓みを曲率半径Ｒで示すものとし、その中心角をθとする。すると、試験片５１の撓み量δは、次式（１）で示すことができる。
0006519210.tif 000002
【００３１】
この式（１）において、Ｅ1／Ｅ2をヤング率比Ｅ´（＝Ｅ1／Ｅ2）として書き変えると次式（２）となる。ここで、式（１）における｛６×Ｌ2×（α1−α2）×Ｔ｝／Ｈが、全てヤング率以外の定数から為るので、式（２）では定数Ａとする。
0006519210.tif 000003
【００３２】
この式（２）では、撓み量δを、第１板状部材５２のヤング率Ｅ1の第２板状部材５３のヤング率Ｅ2に対する比であるヤング率比Ｅ´で表しているため、図１０に示すように、ヤング率比Ｅ´と撓み量δとの関係を示すグラフで表すことができる。この図１０から、試験片５１では、ヤング率比Ｅ´が１となると、すなわちヤング率Ｅ1とヤング率Ｅ2とが等しくなると、撓み量δが最大となる。また、図１０から、試験片５１では、ヤング率比Ｅ´が小さくなるもしくはヤング率比Ｅ´が大きくなるほど、すなわちヤング率Ｅ1とヤング率Ｅ2との差異が大きくなるほど、撓み量δを小さくすることができる。
【００３３】
ここで、試験片５１を、撮像ユニット１０における撮像素子１１と回路基板１２とに置き換えて考える。一例として、撮像素子１１は、セラミック材料（例えばアルミナ）から形成したものと考えるとヤング率が４００ＧＰａとなり、回路基板１２は、一般的なヤング率が２０ＧＰａから４０ＧＰａとなる。ここで、撮像ユニット１０における回路基板１２を第１板状部材５２に相当するものとし、撮像素子１１を第２板状部材５３に相当するものとすると、ヤング率比Ｅ´は１／１０から１／２０となる。すなわち、上記した一例としての撮像ユニット１０における撮像素子１１と回路基板１２とでは、ヤング率比Ｅ´の変化に対する撓み量δの変化を示す図１０において、一点鎖線で示す楕円の範囲に位置する。このため、撮像ユニット１０では、撮像素子１１（第２板状部材５３）のヤング率を一定とすると、回路基板１２（第１板状部材５２）のヤング率を小さくすることにより、ヤング率比Ｅ´を小さくすることができ、撓み量δを低減することができることとなる。なお、これらのヤング率は、厚さ寸法や形状等の変化により変化するものであるが、撮像素子１１のヤング率が回路基板１２のヤング率よりも大きくなる関係性は殆どの場合で成り立つ。また、撮像素子１１のヤング率が回路基板１２のヤング率よりも小さくなる場合であっても、撓む方向が変化するのみであって上記した関係性が変化するものではない。
【００３４】
本発明の撮像ユニット１０では、この考えに基づき、回路基板１２に貫通穴１５を設けることにより、回路基板１２のヤング率を小さくするすなわち回路基板１２の剛性を低くすることで、回路基板１２および撮像素子１１の撓みを低減する。ここで、一般に回路基板では、回路を構成するために表面もしくは内部に信号線（配線）が設けられるので、貫通孔を設けることは当該信号線（配線）を設けることのできる面積の低減を招く。このため、本発明では、貫通穴１５が占める面積を出来るだけ小さくしつつ撮像素子１１の撓み量を小さくする観点から効率良く貫通穴１５を設けることを可能とすべく、回路基板１２における貫通穴１５の位置、大きさ、数等を定める。
【００３５】
本発明では、回路基板１２における貫通穴１５の位置、大きさ、数等の設定を変化させた際の温度環境を変化させた下での撮像素子１１の撓み量δの変化を、シミュレーションソフトによる解析により求めるべく、以下の検証１から検証５を行った。そして、本発明の撮像ユニット１０では、検証１から検証５で得られた結果や傾向に基づいて、上記した観点から効率良く貫通穴１５を設けるために、回路基板１２における貫通穴１５の位置、大きさ、数等を定める。その検証１から検証５では、撮像素子１１が各固定部材１４により固定された回路基板１２に様々な貫通穴１５を設け、それぞれに対して温度環境を変化させた下での撮像素子１１の撓み量δを、シミュレーションソフトにより解析する。その温度環境の変化量は、回路基板１２に設けられた素子における発熱や、撮像ユニット１０の近傍に配置される機器における発熱等の影響により、設置環境の温度が上昇し得る値に設定する。検証１から検証５では、図１１等に示すように、撮像素子１１を回路基板１２に固定する固定部材１４として、第１行ｒ１に８つの固定部材１４ａと、第２行ｒ２に２つの固定部材１４ｂと、第３行ｒ３に８つの固定部材１４ａと、を設けている。また、検証１から検証５では、第１行ｒ１と第３行ｒ３との各固定部材１４ａを、それぞれが短尺方向Ｄｓで見て整列（長尺方向Ｄｌで見た位置が等しい）する位置関係とし、短尺方向Ｄｓで対を為すものとする。その検証１から検証５では、それぞれで回路基板１２に穴候補位置Ｐを設定しており、その穴候補位置Ｐと等しい寸法の貫通穴１５を回路基板１２に適宜設けるものとする。
【００３６】
検証１では、図１１に示すように、各貫通穴１５を設ける各穴候補位置Ｐを、短尺方向Ｄｓで対を為す８対の固定部材１４ａに対して、長尺方向Ｄｌで見たそれぞれの間となる７か所に設定する。この検証１では、各穴候補位置Ｐすなわち設ける各貫通穴１５を、長尺方向Ｄｌで見て隣接する両固定部材１４ａの間に位置する寸法であって、短尺方向Ｄｓで見て対を為す両固定部材１４ａの間に位置する寸法とする。このため、検証１では、各穴候補位置Ｐ（各貫通穴１５）が、長尺方向Ｄｌに伸びる第２行ｒ２上に位置するものであって、短尺方向Ｄｓで各固定部材１４ａとは重ならない位置となる。
【００３７】
そして、検証１では、以下の４つのパターンにおいて、シミュレーションソフトによる解析により撮像素子１１（回路基板１２）の撓み量δを求める。その１つ目のパターンは、７か所のうちの真ん中の穴候補位置Ｐａの１か所に貫通穴１５を設けた場合であり、２つ目のパターンは、それと併せてその貫通穴１５に隣接する２つの穴候補位置Ｐｂの３か所に貫通穴１５を設けた場合である。３つ目のパターンは、３つの貫通穴１５と併せてその外側の２つの貫通穴１５に隣接する２つの穴候補位置Ｐｃの５か所に貫通穴１５を設けた場合である。４つ目のパターンは、５つの貫通穴１５と併せてその外側の２つの貫通穴１５に隣接する２つの穴候補位置Ｐｄの７か所に貫通穴１５を設けた場合である。すなわち、この検証１では、８対の固定部材１４ａの位置を基準として、８対の固定部材１４ａ（回路基板１２）の真ん中から、貫通穴１５を設ける数を１から順に７まで奇数で変化させた際の撓み量δの変化を求める。
【００３８】
この検証１では、各パターンにおける撮像素子１１（回路基板１２）の撓み量δを求めることで、図１２に示すように、貫通穴１５の数の変化に対する撓み量δの変化を得ることができる。この図１２からは、貫通穴１５を設けていない状態の撮像素子１１（回路基板１２）における撓み量を基準（数値で１）として規格化した撓み量δで示しているので、数に拘わらず貫通穴１５を設けることで撓み量δが低減することがわかる。そして、図１２からは、貫通穴１５の数が変化しても、撓み量δにはそれほど変化が生じないことがわかる。
【００３９】
次に、検証２では、図１３に示すように、各貫通穴１５を設ける各穴候補位置Ｐ２を、長尺方向Ｄｌで見て、短尺方向Ｄｓで対を為す８対の固定部材１４ａと合致する８か所に設定する。この検証２では、各穴候補位置Ｐ２すなわち設ける各貫通穴１５を、長尺方向Ｄｌで見て短尺方向Ｄｓで対を為す両固定部材１４ｂと等しい寸法であって、短尺方向Ｄｓで見て対を為す両固定部材１４ｂの間に位置する寸法とする。このため、検証２では、各穴候補位置Ｐ２（各貫通穴１５）が、長尺方向Ｄｌに伸びる第２行ｒ２上に位置するものであって、短尺方向Ｄｓで各固定部材１４ａと重なる位置となる。
【００４０】
そして、検証２では、以下の４つのパターンにおいて、シミュレーションソフトによる解析により撮像素子１１（回路基板１２）の撓み量δを求める。その１つ目のパターンは、８か所のうちの真ん中の２つの穴候補位置Ｐ２ａの２か所に貫通穴１５を設けた場合であり、２つ目のパターンは、それと併せてその２つの貫通穴１５に隣接する２つの穴候補位置Ｐ２ｂの４か所に貫通穴１５を設けた場合である。３つ目のパターンは、４か所の貫通穴１５と併せてその外側の２つの貫通穴１５に隣接する２つの穴候補位置Ｐ２ｃの６か所に貫通穴１５を設けた場合である。４つ目のパターンは、６か所の貫通穴１５と併せてその外側の２つの貫通穴１５に隣接する２つの穴候補位置Ｐ２ｄの８か所に貫通穴１５を設けた場合である。すなわち、この検証２では、８対の固定部材１４ａの位置を基準として、８対の固定部材１４ａ（回路基板１２）の真ん中から、貫通穴１５を設ける数を２から順に８まで偶数で変化させた際の撓み量δの変化を求める。
【００４１】
この検証２では、検証１と同様に、各パターンにおける撮像素子１１（回路基板１２）の撓み量δを求めることで、図１４に示すように、貫通穴１５の数の変化に対する撓み量δの変化を得ることができる。この図１４からは、貫通穴１５を設けていない状態の撮像素子１１（回路基板１２）における撓み量を基準（数値で１）として規格化した撓み量δで示しているので、数に拘わらず貫通穴１５を設けることで撓み量δが低減することがわかる。そして、図１４からは、貫通穴１５の数が変化しても、撓み量δにはそれほど変化が生じないことがわかる。
【００４２】
ここで、検証１と検証２とにおける撓み抑制効率を求める。先ず、貫通穴１５を設けていない状態における撓み量から、各パターンにおける撮像素子１１（回路基板１２）の撓み量δを減算することにより、各貫通穴１５を設けることによる撮像素子１１（回路基板１２）の撓み減少量を求める。次に、各パターンにおいて、回路基板１２における各貫通穴１５の面積すなわち開口面積を求める。そして、各パターンにおける撓み減少量の開口面積に対する比（撓み減少量／開口面積）を求めることにより、各パターンにおける撓み抑制効率を求めることができる。これにより、検証１と検証２とから、図１５に示すように、貫通穴１５の数と撓み抑制効率との関係を得ることができる。その図１５からは、貫通穴１５の数が少ないほど撓み抑制効率が高くなることがわかる。このため、検証１および検証２からは、数に拘わらず貫通穴１５を設けることで撓み量δを低減できることと、貫通穴１５の数が少ないほど効率良く撮像素子１１の撓み量を低減できることと、がわかる。
【００４３】
次に、検証３では、図１６に示すように、各貫通穴１５を設ける穴候補位置Ｐ３を、長尺方向Ｄｌで見た回路基板１２の中心位置Ｃを基準として、長尺方向Ｄｌで所定の間隔とした５か所とする。この穴候補位置Ｐ３（貫通穴１５）は、検証１における穴候補位置Ｐ（図１１参照）と等しい寸法としている。このため、検証３では、各穴候補位置Ｐ３（各貫通穴１５）が、長尺方向Ｄｌに伸びる第２行ｒ２上に位置するものであって、短尺方向Ｄｓで各固定部材１４ａとは重ならない位置となる。
【００４４】
その１か所目の穴候補位置Ｐ３ａは、長尺方向Ｄｌで見た中心位置が、中心位置Ｃから間隔ｄ１となる位置とする。この間隔ｄ１は、長尺方向Ｄｌで見た穴候補位置Ｐ３ａの中心位置を、回路基板１２の中心位置Ｃと一致させる位置とする。２か所目の穴候補位置Ｐ３ｂは、長尺方向Ｄｌで見た中心位置が、中心位置Ｃから間隔ｄ２となる位置とする。この間隔ｄ２は、短尺方向Ｄｓで対を為す８対の固定部材１４ａのうち、長尺方向Ｄｌで見て最も右側で対を為す固定部材１４ａの間に穴候補位置Ｐ３ｂの右端を位置させる。
【００４５】
３か所目の穴候補位置Ｐ３ｃは、長尺方向Ｄｌで見た中心位置が中心位置Ｃから間隔ｄ３となる位置とし、４か所目の穴候補位置Ｐ３ｄは、長尺方向Ｄｌで見た中心位置が中心位置Ｃから間隔ｄ４となる位置とする。この間隔ｄ３と間隔ｄ４とは、後述する各固定部材１４からの最短距離ｑ（図２４参照）が回路基板１２の短尺方向Ｄｓで見た寸法Ｑ（図２４参照）の半分の値よりも大きくなる位置に穴候補位置Ｐ３ｃと穴候補位置Ｐ３ｄとそれぞれを位置させる。５か所目の穴候補位置Ｐ３ｅは、長尺方向Ｄｌで見た中心位置が中心位置Ｃから間隔ｄ５となる位置とする。この間隔ｄ５は、右端の固定部材１４ｂからの最短距離ｑが、回路基板１２の短尺方向Ｄｓで見た寸法Ｑの半分の値よりも小さくなる位置に穴候補位置Ｐ３ｅを位置させる。
【００４６】
そして、検証３では、以下の５つのパターンにおいて、シミュレーションソフトによる解析により撮像素子１１（回路基板１２）の撓み量δを求める。その１つ目のパターンは、穴候補位置Ｐ３ａの１か所に貫通穴１５を設けた場合であり、２つ目のパターンは、穴候補位置Ｐ３ｂの１か所に貫通穴１５を設けた場合であり、３つ目のパターンは、穴候補位置Ｐ３ｃの１か所に貫通穴１５を設けた場合である。また、４つ目のパターンは、穴候補位置Ｐ３ｄの１か所に貫通穴１５を設けた場合であり、５つ目のパターンは、穴候補位置Ｐ３ｅの１か所に貫通穴１５を設けた場合である。すなわち、この検証３では、貫通穴１５の位置を、回路基板１２（８対の固定部材１４ａ）の中心位置Ｃから長尺方向Ｄｌで見た間隔を変化させた際の撓み量δの変化を求めるものとなる。
【００４７】
この検証３では、各パターンにおける撮像素子１１（回路基板１２）の撓み量δを求めることで、図１７に示すように、貫通穴１５の位置の変化に対する撓み量δの変化を得ることができる。この図１７からは、貫通穴１５を設けていない状態の撮像素子１１（回路基板１２）における撓み量を基準（数値で１）として規格化した撓み量δで示しているので、位置に拘わらず貫通穴１５を設けることで撓み量δが低減することがわかる。そして、図１７からは、中心位置Ｃから間隔ｄ１となる穴候補位置Ｐ３ａに貫通穴１５を設けた際の撓み量δが最も小さくなり、中心位置Ｃから間隔ｄ５となる穴候補位置Ｐ３ｅに貫通穴１５を設けた際の撓み量δもかなり小さくなることがわかる。加えて、図１７からは、各固定部材１４（各固定部材１４ａおよび各固定部材１４ｂ）から最も離れる、中心位置Ｃから間隔ｄ３となる穴候補位置Ｐ３ｃに貫通穴１５を設けた際の撓み量δが最も大きくなることがわかる。このため、検証３からは、位置に拘わらず貫通穴１５を設けることで、撓み量δを低減できることがわかる。また、検証３からは、各固定部材１４（各固定部材１４ａおよび各固定部材１４ｂ）に近付くほど撓み量δが小さくなり、当該各固定部材１４から離れるほど撓み量δが大きくなる傾向があることがわかる。
【００４８】
次に、検証４では、図１８に示すように、各貫通穴１５を設ける各穴候補位置Ｐ４を、第１行ｒ１と第３行ｒ３とのそれぞれにおける８つの固定部材１４ａの間の７か所とする。この検証４では、各穴候補位置Ｐ４すなわち設ける各貫通穴１５を、長尺方向Ｄｌで見て隣接する２つの固定部材１４ｂの間隔と等しい寸法であって、短尺方向Ｄｓで見て隣接する両固定部材１４ｂの寸法と等しい寸法とする。このため、検証４では、各穴候補位置Ｐ４（各貫通穴１５）が、長尺方向Ｄｌに伸びる第１行ｒ１上および第３行ｒ３上に位置するものであって、短尺方向Ｄｓで各固定部材１４ａとは重ならない位置となる。
【００４９】
そして、検証４では、以下の４つのパターンにおいて、シミュレーションソフトによる解析により撮像素子１１（回路基板１２）の撓み量δを求める。その１つ目のパターンは、第１行ｒ１と第３行ｒ３とにおいて、７か所のうちの真ん中の穴候補位置Ｐ４ａの１か所に貫通穴１５を設けた場合である。２つ目のパターンは、第１行ｒ１と第３行ｒ３とにおいて、それと併せてその貫通穴１５に隣接する２つの穴候補位置Ｐ４ｂの３か所に貫通穴１５を設けた場合である。３つ目のパターンは、第１行ｒ１と第３行ｒ３とにおいて、３か所の貫通穴１５と併せてその外側の２つの貫通穴１５に隣接する２つの穴候補位置Ｐ４ｃの５か所に貫通穴１５を設けた場合である。４つ目のパターンは、第１行ｒ１と第３行ｒ３とにおいて、５か所の貫通穴１５と併せてその外側の２つの貫通穴１５に隣接する２つの穴候補位置Ｐ４ｄの７か所に貫通穴１５を設けた場合である。すなわち、この検証４では、第１行ｒ１と第３行ｒ３とにおいて、８対の固定部材１４ａの位置を基準として、各固定部材１４ａ（回路基板１２）の真ん中から、貫通穴１５を設ける数を１から順に７まで奇数で変化させた際の撓み量δの変化を求める。
【００５０】
この検証４では、各パターンにおける撮像素子１１（回路基板１２）の撓み量δを求めることで、図１９に示すように、貫通穴１５の数の変化に対する撓み量δの変化を得ることができる。この図１９では、貫通穴１５を設けていない状態の撮像素子１１（回路基板１２）における撓み量を基準（数値で１）として規格化した撓み量δで示していることから、数に拘わらず貫通穴１５を設けることで撓み量δが低減していることがわかる。また、図１９からは、貫通穴１５の数が増加すると、撓み量δが小さくなっていくことがわかる。そして、図１９からは、検証１から検証３と比較して小さな貫通穴１５であっても、第１行ｒ１と第３行ｒ３とにおいて貫通穴１５を７つ設ける（この例では全ての固定部材１４ａの間に貫通穴１５を設ける）と、検証１から検証３と略等しい撓み量δとなることがわかる。
【００５１】
ここで、検証４における撓み抑制効率を求める。この検証４の各パターンにおける撓み抑制効率（撓み減少量／開口面積）、すなわち貫通穴１５の数の変化に対する撓み抑制効率の変化の求め方は、上記した検証１と検証２とにおける撓み抑制効率の求め方と同様である。このように検証４において撓み抑制効率を求めることで、図２０に示すように、貫通穴１５の数と撓み抑制効率との関係を得ることができる。その図２０からは、第１行ｒ１と第３行ｒ３とのそれぞれに貫通穴１５を７つ設けた（この例では全ての固定部材１４ａの間に貫通穴１５を設けた）場合に抑制効率が最も高くなることがわかる。また、図２０からは、第１行ｒ１と第３行ｒ３とのそれぞれに貫通穴１５を１つ設けた場合、すなわち第１行ｒ１と第３行ｒ３とにおいて真ん中の２つの固定部材１４ａの間のみに貫通穴１５を設けた場合も抑制効率が高くなることがわかる。このため、検証４からは、検証１から検証３と比較して小さな貫通穴１５であっても、数に拘わらず固定部材１４ａの間に貫通穴１５を設けることで、撓み量δを低減できることがわかる。また、検証４からは、全ての固定部材１４ａの間に貫通穴１５を設けることで高い撓み抑制効率で撓み量δをより小さくできることがわかる。
【００５２】
次に、検証５では、図２１に示すように、各貫通穴１５の寸法を変化させるものである。この検証５では、検証４における１つ目のパターン、すなわち第１行ｒ１および第３行ｒ３において８つの固定部材１４ａのうちの真ん中の２つの固定部材１４ａの間（穴候補位置Ｐ４ａに相当する）の１か所に貫通穴１５を設けたものとする。このため、検証５では、設ける各貫通穴１５が、長尺方向Ｄｌに伸びる第１行ｒ１上および第３行ｒ３上に位置するものであって、長尺方向Ｄｌで各固定部材１４ａと重ならない位置となる。
【００５３】
そして、検証５では、以下の５つのパターンにおいて、シミュレーションソフトによる解析により撮像素子１１（回路基板１２）の撓み量δを求める。その１つ目のパターンは、図２１（ａ）に示すように、各貫通穴１５ａを、長尺方向Ｄｌで見て隣接する２つの固定部材１４ｂの間隔と等しい寸法Ｓｌ１であって、短尺方向Ｄｓで見て隣接する両固定部材１４ｂの寸法と等しい寸法Ｓｓ１とする。２つ目のパターンは、図２１（ｂ）に示すように、各貫通穴１５ｂを、長尺方向Ｄｌで見て貫通穴１５ａを０．７５倍した寸法Ｓｌ２とし、短尺方向Ｄｓでは貫通穴１５ａと等しい寸法Ｓｓ１とする。３つ目のパターンは、図２１（ｃ）に示すように、各貫通穴１５ｃを、長尺方向Ｄｌで見て貫通穴１５ａを０．５０倍した寸法Ｓｌ３とし、短尺方向Ｄｓでは貫通穴１５ａと等しい寸法Ｓｓ１とする。
【００５４】
４つ目のパターンは、図２１（ｄ）に示すように、各貫通穴１５ｂを、長尺方向Ｄｌでは貫通穴１５ａと等しい寸法Ｓｌ１とし、短尺方向Ｄｓで見て貫通穴１５ａを０．６７倍した寸法Ｓｓ２とする。５つ目のパターンは、図２１（ｅ）に示すように、各貫通穴１５ｂを、長尺方向Ｄｌでは貫通穴１５ａと等しい寸法Ｓｌ１とし、短尺方向Ｄｓで見て貫通穴１５ａを１．３３倍した寸法Ｓｓ３とする。このように、検証５では、真ん中に設ける貫通穴１５を、隣接する各固定部材１４ｂの寸法を基準として、長尺方向Ｄｌの寸法を変化させた際と短尺方向Ｄｓでの寸法を変化させた際との撓み量δの変化を求める。
【００５５】
この検証５では、１、２、３つ目のパターンにおける撮像素子１１（回路基板１２）の撓み量δを求めることで、図２２に示すように、貫通穴１５の長尺方向Ｄｌでの寸法の変化に対する撓み量δの変化を得ることができる。また、検証５では、１、４、５つ目のパターンにおける撮像素子１１（回路基板１２）の撓み量δを求めることで、図２３に示すように、貫通穴１５の短尺方向Ｄｓでの寸法の変化に対する撓み量δの変化を得ることができる。この図２２および図２３では、貫通穴１５を設けていない状態の撮像素子１１（回路基板１２）における撓み量を基準（数値で１）として規格化した撓み量δで示していることから、寸法の変化に拘わらず貫通穴１５を設けることで撓み量δが低減していることがわかる。また、図２２からは、貫通穴１５の長尺方向Ｄｌでの寸法が変化しても、撓み量δが殆ど変化しないことがわかる。そして、図２３からは、貫通穴１５の短尺方向Ｄｓでの寸法が大きくなるほど、撓み量δが小さくなる傾向があることがわかる。このため、検証５からは、長尺方向Ｄｌで見た貫通穴１５の寸法を、長尺方向Ｄｌで見て隣接する両固定部材１４ａの間と一致するほど大きくしなくても、そのように大きくした場合と同様に撓み量δを低減できることがわかる。これにより、検証５からは、両固定部材１４ａの周囲に信号線（配線）を設けることを可能としつつ貫通穴１５を設けても、撓み量δを低減できることがわかる。加えて、検証５からは、短尺方向Ｄｓで見た貫通穴１５の寸法を、大きくするほど撓み量δを低減できることがわかる。
【００５６】
本発明の撮像ユニット１０では、基本的に、第１板状部材５２と第２板状部材５３とが重ねられた試験片５１（図９参照）における作用に基づくものであることから、厚さ方向Ｄｔで見て回路基板１２と撮像素子１１とが重なる位置に貫通穴１５を設ける。なお、このことは、貫通穴１５の全体が回路基板１２と撮像素子１１とが重なる位置に存在するのみならず、貫通穴１５の一部が回路基板１２と撮像素子１１とが重なる位置に存在することも含むものである。
【００５７】
また、撮像ユニット１０では、回路基板１２における信号線（配線）を設けるための面積の低減を抑制することを前提とするものであることから、回路基板１２に設ける各貫通穴１５を、回路基板１２と撮像素子１１とを固定する各固定部材１４に近い寸法とする。ここで言う各固定部材１４に近い寸法とは、短尺方向Ｄｓで見て複数の固定部材１４を跨ぐことのない寸法であって、長尺方向Ｄｌの双方で見て複数の固定部材１４を跨ぐことのない寸法であることを言う。このため、上記した検証１から検証５では、各貫通穴１５を、各固定部材１４に近い寸法（この２つの要件を満たすもの）としている。
【００５８】
さらに、撮像ユニット１０では、検証１から検証５に基づいて、長尺な撮像素子１１において、複数の固定部材１４が位置する長尺方向Ｄｌに伸びる同一の直線上に少なくとも１つの貫通穴１５を設けるものとする。そして、撮像ユニット１０では、検証１から検証５に基づいて、上記した直線上において、貫通穴１５を２つの固定部材１４の間に位置させるものとする。ここで、直線上に貫通穴１５を設けるとは、その貫通穴１５の一部が直線上に位置していることをいう。そして、撮像ユニット１０では、信号線（配線）を設ける場所を確保する観点から貫通穴１５が占める面積（開口面積）の低減を図りつつ、撮像素子１１における撓み量δを低減する観点から貫通穴１５の位置、形状、寸法および数を設定する。
【００５９】
撮像ユニット１０では、図２４に示すように、各固定部材１４（各固定部材１４ａおよび各固定部材１４ｂ）との位置関係から、貫通穴１５を設ける位置を設定する。その図２４では、様々な位置および形状の貫通穴１５を示すとともに、その各貫通穴１５から各固定部材１４への最短距離ｑを示している。詳細には、貫通穴１５は、好適には、各固定部材１４（各固定部材１４ａおよび各固定部材１４ｂ）からの最短距離ｑが、撮像素子１１の短尺方向Ｄｓで見た寸法Ｑの半分の値よりも小さくなる位置に設けるものとする。すなわち、貫通穴１５は、最短距離ｑ＜（寸法Ｑ／２）の条件式（３）を満たすように、位置、形状、寸法および数を設定する。換言すると、図２４にドットを付して示した条件式（３）を満たす領域に少なくとも一部が存在するように貫通穴１５を設ければよいこととなる。これは、検証３により、各固定部材１４（各固定部材１４ａおよび各固定部材１４ｂ）に近付くほど撓み量δが小さくなり、当該各固定部材１４から離れるほど撓み量δが大きくなる傾向が得られたことによる。また、検証４により、第１行ｒ１と第３行ｒ３とにおいて、固定部材１４ａの間に貫通穴１５を設けると、撓み量δを効果的に低減できることが得られたことにもよる。なお、図２４に示す領域は、撮像素子１１の形状や各固定部材１４の位置や個数等が変化すれば、それに応じて変化することは言うまでもない。
【００６０】
撮像ユニット１０では、好適には、図２５に示すように、貫通穴１５の短尺方向Ｄｓで見た寸法ｇを、固定部材１４の短尺方向Ｄｓで見た寸法Ｇの半分の値よりも大きいものとする。すなわち、貫通穴１５は、寸法ｇ＞（寸法Ｇ／２）の条件式（４）を満たすように、短尺方向Ｄｓで見た寸法を設定する。これは、検証５により、貫通穴１５の短尺方向Ｄｓでの寸法が大きくなるほど、撓み量δが小さくなる傾向があることが得られたことによる。また、検証１から検証３と、検証４と、の比較により、短尺方向Ｄｓで見て貫通穴１５の寸法を固定部材１４と略等しいものとしても撓み量δを効果的に低減できることと、貫通穴１５の寸法が大きいと撓み量δをより低減できることと、が得られたことにもよる。
【００６１】
撮像ユニット１０では、好適には、貫通穴１５の短尺方向Ｄｓで見た寸法ｇ（図２５参照）を、撮像素子１１の短尺方向Ｄｓで見た寸法Ｑ（図２４参照）の半分の値よりも小さいものとする。すなわち、貫通穴１５は、寸法ｇ＜（寸法Ｑ／２）の条件式（５）を満たすように、短尺方向Ｄｓで見た寸法を設定する。これは、撮像素子１１では、一般的に短尺方向Ｄｓで見た縁部となる撮像素子１１の両長辺（第１行ｒ１および第３行ｒ３）に沿って複数の固定部材１４を設けることが多く、両長辺の各固定部材１４の間に貫通穴１５を設けることを考慮したことによる。
【００６２】
これらのことを鑑みて、実施例１の撮像ユニット１０では、図６に示すように、６つの固定部材１４ａが設けられている第１行ｒ１上および第３行ｒ３上と、２つの固定部材１４ｂが設けられている第２行ｒ２上と、にそれぞれ１つの貫通穴１５を設けている。これは、上記したことに加えて、検証１および検証２から、貫通穴１５の数が少ないほど効率良く撮像素子１１の撓み量を低減できることが得られたことによる。この撮像ユニット１０では、回路基板１２に貫通穴１５を設けることにより、その回路基板１２のヤング率を小さくするすなわち回路基板１２の剛性を低くしているので、回路基板１２および撮像素子１１の撓みを低減することができる。すなわち、撮像ユニット１０では、回路基板１２と撮像素子１１とを固定する各固定部材１４に近い寸法の貫通穴１５を設けることで、回路基板１２および撮像素子１１の撓みを低減することができる。
【００６３】
このように、本発明に係る撮像ユニットの実施例１の撮像ユニット１０では、回路基板１２に貫通穴１５を設けて、その回路基板１２の剛性を低くすることにより、温度変化に起因する回路基板１２および撮像素子１１の撓みを低減することができる。このため、撮像ユニット１０では、回路基板１２に貫通穴１５を設けるだけで撮像素子１１の撓みを抑制しているので、何らの部材を追加することなく撮像素子１１の撓みを抑制することができる。加えて、撮像ユニット１０では、回路基板１２に貫通穴１５を設けるだけであるので、容易に実現することができる。
【００６４】
また、撮像ユニット１０では、撮像素子１１の撓みを抑制できることから、撮像面１１ａの撓みを抑制することができ、例えば光路長の変化や像面がずれること等を抑制することができ、光学性能の劣化を抑制することができる。加えて、撮像ユニット１０では、回路基板１２および撮像素子１１の撓みを抑制できることから、回路基板１２と撮像素子１１とを固定する各固定部材１４に応力がかかることを抑制することができる。このため、撮像ユニット１０では、温度変化に起因して各固定部材１４に変形等が生じることを抑制することができ、撮像素子１１を回路基板１２に適切に固定した状態を維持することができる。
【００６５】
さらに、撮像ユニット１０では、長尺な撮像素子１１において、複数の固定部材１４が長尺方向Ｄｌに伸びる同一の直線上に設けられていると、当該直線上に必ず少なくとも１つの貫通穴１５を設けている。このため、撮像ユニット１０では、撓み減少量の開口面積に対する比（撓み減少量／開口面積）である撓み抑制効率を向上させる観点から、効率良く貫通穴１５を設けて撮像素子１１の撓みを抑制することができる。
【００６６】
撮像ユニット１０では、厚さ方向Ｄｔで見て回路基板１２と撮像素子１１とが重なる位置に貫通穴１５を設けている。このため、撮像ユニット１０では、撓み抑制効率を向上させる観点から、効率良く貫通穴１５を設けることができ、撮像素子１１の撓みを抑制することができる。
【００６７】
撮像ユニット１０では、回路基板１２に設ける各貫通穴１５を、回路基板１２と撮像素子１１とを固定する各固定部材１４に近い寸法としている。このため、撮像ユニット１０では、撓み抑制効率を向上させる観点から、効率良く貫通穴１５を設けることができ、撮像素子１１の撓みを抑制することができる。
【００６８】
撮像ユニット１０では、複数の固定部材１４が設けられた長尺方向Ｄｌに伸びる同一の直線上において、２つの固定部材１４に挟まれるように貫通穴１５を設けている。このため、撮像ユニット１０では、効率良く貫通穴１５を設けることができるとともに撮像素子１１の撓みを抑制することができる。
【００６９】
撮像ユニット１０では、撓み抑制効率を高めるように貫通穴１５を設けているので、回路基板１２において信号線（配線）を設ける場所を確保することができる。このため、撮像ユニット１０では、回路基板１２における信号線（配線）のレイアウトの自由度の低下を抑制することができ、貫通穴１５を回避しつつ信号線（配線）を設けるためだけに回路基板１２が大きくなることを防止することができる。
【００７０】
撮像ユニット１０では、６つの固定部材１４ａが設けられている第１行ｒ１上および第３行ｒ３上と、２つの固定部材１４ｂが設けられている第２行ｒ２上と、にそれぞれ１つの貫通穴１５を設けている。このため、撮像ユニット１０では、貫通穴１５の数を少なくすることができ、回路基板１２において信号線（配線）を設ける場所を大きくしつつ、撮像素子１１の撓み量を低減できる。
【００７１】
撮像ユニット１０では、各貫通穴１５を各固定部材１４よりも一回り小さな寸法としていることから、回路基板１２において各貫通穴１５と各固定部材１４との間に所定の隙間を形成することができる。このため、撮像ユニット１０では、回路基板１２における各貫通穴１５が占める面積（開口面積）の低減をより効果的に図ることができ、各貫通穴１５と各固定部材１４との間の所定の隙間も信号線（配線）を設けること等に利用することができる。
【００７２】
撮像ユニット１０では、条件式（３）を満たすように、各貫通穴１５の位置、形状、寸法および数を設定している。このため、撮像ユニット１０では、各貫通穴１５の位置、形状、寸法および数の設定の目安を明確なものとしつつ、より効率良く貫通穴１５を設けて撮像素子１１の撓みを抑制することができる。
【００７３】
撮像ユニット１０では、条件式（４）を満たすように、各貫通穴１５の位置、形状、寸法および数を設定している。このため、撮像ユニット１０では、設けられた固定部材１４に応じて各貫通穴１５の短尺方向Ｄｓで見た寸法を設定することができ、より効率良く貫通穴１５を設けて撮像素子１１の撓みを抑制することができる。
【００７４】
撮像ユニット１０では、条件式（５）を満たすように、各貫通穴１５の位置、形状、寸法および数を設定している。このため、撮像ユニット１０では、短尺方向Ｄｓで見た縁部となる撮像素子１１の両長辺（第１行ｒ１および第３行ｒ３）に沿って複数の固定部材１４を設けた場合であっても、その両長辺の各固定部材１４の間に効率良く貫通穴１５を設けることができる。
【００７５】
本発明に係る画像読取装置の実施例１の画像読取部１０２では、一体型走査光学ユニット３０１におけるイメージセンサ（撮像手段）として、本発明に係る撮像ユニットの実施例１の撮像ユニット１０を備える。このため、画像読取部１０２では、撮像ユニット１０が温度変化に起因する回路基板１２および撮像素子１１の撓みが低減されているので、一体型走査光学ユニット３０１における光学性能を設計通りに発揮させることができる。これにより、画像読取部１０２では、環境温度の変化に拘わらず、原稿Ｍａの画像を適切に読み取ることができる。
【００７６】
画像読取部１０２を備える画像形成装置１００では、環境温度の変化に拘わらず原稿Ｍａの画像を適切に読み取ることができるので、良好な画像を安定して出力することができる。
【００７７】
したがって、本発明に係る実施例１の撮像ユニット１０では、部材を追加することなく温度変化に起因する撮像素子１１の撓みを抑制することができる。
【００７８】
なお、上記した実施例１では、回路基板１２において各貫通穴１５を設けたままとしていたが、当該各貫通穴１５（その内方）に回路基板１２よりも剛性の低い材料から為る詰込部材を設けるものであってもよく、上記した実施例１の構成に限定されるものではない。その詰込部材は、各貫通穴１５に詰め込まれることにより、当該各貫通穴１５を塞いだり、当該各貫通穴１５の内径寸法を狭めたりするものである。詰込部材としては、例えば、接着剤や弾性部材で形成したキャップ等が挙げられる。この詰込部材は、例えば、撮像素子１１や回路基板１２に埃等が付着することを防止するために、各貫通穴１５や、回路基板１２の表面や、撮像素子１１と回路基板１２との間を封じるべく設けられる。このように各貫通穴１５に詰込部材を設けた場合であっても、当該詰込部材が回路基板１２よりも剛性の低い材料から為るため、各貫通穴１５を設けることにより回路基板１２の剛性を低くすることができるので、上記した各効果を得ることができる。
【００７９】
また、上記した実施例１では、回路基板１２において、図６に示す位置で第１行ｒ１上、第２行ｒ２上および第３行ｒ３上にそれぞれ１つの貫通穴１５を設けている。しかしながら、複数の固定部材１４が位置する長尺方向Ｄｌに伸びる同一の直線上で少なくとも１つの貫通穴１５を設けるものであって、その貫通穴１５を２つの固定部材１４の間に位置させるものであれば、直線上での位置は適宜設定すればよく、上記した実施例１の構成に限定されるものではない。
【００８０】
さらに、上記した実施例１では、長尺な板状（薄い直方体形状）を呈する撮像素子１１としていたが、例えばフリップチップ実装のように複数の固定部材１４で回路基板１２に固定されるものであれば、他の形状であってもよく、上記した実施例１の構成に限定されるものではない。
【００８１】
上記した実施例１では、各貫通穴１５を厚さ方向Ｄｔに直交する断面で見て矩形状を呈する直方体状としていたが、当該断面が円形状や楕円形上や多角形状を呈するものであってもよく、上記した実施例１の構成に限定されるものではない。
【００８２】
上記した実施例１では、各貫通穴１５を厚さ方向Ｄｔに直交する方向で見た断面が互いに略等しい大きさの矩形状としていたが、それぞれが異なる寸法や異なる形状であってもよく、上記した実施例１の構成に限定されるものではない。
【実施例２】
【００８３】
次に、本発明に係る撮像ユニットの一例としての実施例２の撮像ユニット１０Ａを、図２６を用いて説明する。この実施例２の撮像ユニット１０Ａは、各貫通穴１５Ａおよび各固定部材１４Ａの位置や数が、実施例１の撮像ユニット１０とは異なる例である。この実施例２の撮像ユニット１０Ａは、基本的な概念および構成は上記した実施例１の撮像ユニット１０と同様であることから、等しい概念および構成の個所には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００８４】
実施例２の撮像ユニット１０Ａでは、図２６に示すように、回路基板１２Ａにおいて、撮像素子１１を固定する固定部材１４Ａを、短尺方向Ｄｓで見た縁部に６つずつ設けている。この固定部材１４Ａは、短尺方向Ｄｓで見た縁部となる撮像素子１１の両長辺に沿いつつ、長尺方向Ｄｌで見て両縁側に３つずつに分けて設けている。その各固定部材１４Ａは、実施例２では、撮像素子１１と回路基板１２Ａ（そこ設けられた回路）とを電気的に接続しつつ撮像素子１１を回路基板１２Ａに固定する接続ピンであり、固定部材１４Ａａとも記載する。このため、回路基板１２Ａでは、第１行ｒ１および第３行ｒ３において、３つずつに分かれて合計６つの固定部材１４Ａａが整列して設けられ、第２行ｒ２には固定部材が設けられていない。
【００８５】
その回路基板１２Ａでは、厚さ方向Ｄｔに貫通する貫通穴１５Ａを、第１行ｒ１において、６つの固定部材１４Ａａのうちの真ん中の２つの間、すなわち３つずつに分かれた各固定部材１４Ａａの群の間に１つ設けている。また、回路基板１２Ａでは、厚さ方向Ｄｔに貫通する貫通穴１５Ａを、第３行ｒ３において、６つの固定部材１４Ａａのうちの図２６を正面視して左端の２つの間、すなわち左側の３つの固定部材１４Ａａにおける左端の２つの間に１つ設けている。このため、実施例２の撮像ユニット１０Ａでは、複数の固定部材１４Ａが位置する長尺方向Ｄｌに伸びる各直線（各行ｒ１、ｒ３）上に、それぞれ１つの貫通穴１５Ａを設けている。また、実施例２の撮像ユニット１０Ａでは、各直線（各行ｒ１、ｒ３）上において、２つの固定部材１４Ａに挟まれる位置に貫通穴１５Ａを設けている。
【００８６】
このように、実施例２の撮像ユニット１０Ａでは、実施例１の撮像ユニット１０のように第２行ｒ２上に各固定部材１４ｂが設けられていないことから、その第２行ｒ２上に貫通穴１５Ａを設けていない。また、撮像ユニット１０Ａでは、第１行ｒ１および第３行ｒ３において、各固定部材１４Ａａの位置に応じて、そのうちの隣接する２つの固定部材１４Ａａの間に貫通穴１５Ａを設けている。この撮像ユニット１０Ａでは、回路基板１２Ａに各貫通穴１５Ａを設けることにより、その回路基板１２Ａのヤング率を小さくするすなわち回路基板１２Ａの剛性を低くしているので、回路基板１２Ａおよび撮像素子１１の撓みを低減することができる。すなわち、撮像ユニット１０Ａでは、回路基板１２Ａと撮像素子１１とを固定する各固定部材１４Ａに近い寸法の貫通穴１５Ａを設けることで、回路基板１２Ａおよび撮像素子１１の撓みを低減することができる。
【００８７】
実施例２の撮像ユニット１０Ａでは、基本的に実施例１の撮像ユニット１０と同様の構成であることから、基本的に実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００８８】
それに加えて、実施例２の撮像ユニット１０Ａでは、回路基板１２Ａと撮像素子１１とを固定する各固定部材１４Ａの位置に応じて各貫通穴１５Ａを設けている。この撮像ユニット１０Ａでは、実施例１で述べた検証１から検証５からも明らかなように、回路基板１２Ａの剛性を低くすることができ、温度変化に起因する回路基板１２Ａおよび撮像素子１１の撓みを低減することができる。
【００８９】
したがって、本発明に係る実施例２の撮像ユニット１０Ａでは、部材を追加することなく温度変化に起因する撮像素子１１の撓みを抑制することができる。
【実施例３】
【００９０】
次に、本発明に係る撮像ユニットの一例としての実施例３の撮像ユニット１０Ｂを、図２７を用いて説明する。この実施例３の撮像ユニット１０Ｂは、各貫通穴１５Ｂおよび各固定部材１４の位置や数が、実施例１の撮像ユニット１０とは異なる例である。この実施例３の撮像ユニット１０Ｂは、基本的な概念および構成は上記した実施例１の撮像ユニット１０と同様であることから、等しい概念および構成の個所には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００９１】
実施例３の撮像ユニット１０Ｂでは、図２７に示すように、回路基板１２Ｂにおいて、実施例１の回路基板１２と同様に、第１行ｒ１および第３行ｒ３に６つの固定部材１４ａを設け、第２行ｒ２に２つの固定部材１４ｂを設けている。そして、回路基板１２Ｂでは、第１行ｒ１および第３行ｒ３において、６つの固定部材１４ａのそれぞれの間の合計５か所に、厚さ方向Ｄｔに貫通する貫通穴１５Ｂを設けている。また、回路基板１２Ｂでは、第２行ｒ２において、２つの固定部材１４ｂの中央に１つの貫通穴１５Ｂを設けている。このため、実施例３の撮像ユニット１０Ｂでは、複数の固定部材１４が位置する長尺方向Ｄｌに伸びる各直線（各行ｒ１、ｒ２、ｒ３）上において、２つの固定部材１４に挟まれる全ての位置に貫通穴１５Ｂを設けている。
【００９２】
このように、実施例３の撮像ユニット１０Ｂでは、６つの固定部材１４ａが設けられている第１行ｒ１上および第３行ｒ３上と、２つの固定部材１４ｂが設けられている第２行ｒ２上と、において、２つの固定部材１４に挟まれる全ての位置に貫通穴１５Ｂを設けている。これは、実施例１で述べた検証４から、検証１から検証３と比較して小さな貫通穴１５Ｂであっても、全ての固定部材１４ａの間に貫通穴１５Ｂを設けることにより高い撓み抑制効率で撓み量δをより小さくできることが得られたことによる。すなわち、撮像ユニット１０Ｂでは、撓み量δを十分に小さくすることを可能としつつ、撓み抑制効率を高くするために、上記した構成としている。このため、撮像ユニット１０Ｂでは、上記したように回路基板１２Ｂに各貫通穴１５Ｂを設けることで、その回路基板１２Ｂのヤング率をより小さくするすなわち剛性をより低くすることができ、回路基板１２Ｂおよび撮像素子１１の撓みをより低減することができる。すなわち、撮像ユニット１０Ｂでは、回路基板１２Ｂと撮像素子１１とを固定する各固定部材１４に近い寸法の貫通穴１５Ｂを、長尺方向Ｄｌで並ぶ２つの固定部材１４の間の全てに設けることで、回路基板１２Ｂおよび撮像素子１１の撓みを低減することができる。
【００９３】
実施例３の撮像ユニット１０Ｂでは、基本的に実施例１の撮像ユニット１０と同様の構成であることから、基本的に実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００９４】
それに加えて、実施例３の撮像ユニット１０Ｂでは、長尺方向Ｄｌで並ぶ２つの固定部材１４の間の全てに貫通穴１５Ｂを設けている。このため、撮像ユニット１０Ｂでは、回路基板１２Ｂの剛性をより低くすることができ、回路基板１２Ｂおよび撮像素子１１の撓みをより低減することができる。これにより、撮像ユニット１０Ｂでは、温度変化に起因する回路基板１２Ｂおよび撮像素子１１の撓みをより低減することができる。
【００９５】
したがって、本発明に係る実施例３の撮像ユニット１０Ｂでは、部材を追加することなく温度変化に起因する撮像素子１１の撓みを抑制することができる。
【実施例４】
【００９６】
次に、本発明に係る撮像ユニットの一例としての実施例４の撮像ユニット１０Ｃを、図２８を用いて説明する。この実施例４の撮像ユニット１０Ｃは、各貫通穴１５Ｃおよび各固定部材１４Ａの位置や数が、実施例１の撮像ユニット１０とは異なる例である。この実施例４の撮像ユニット１０Ｃは、基本的な概念および構成は上記した実施例１の撮像ユニット１０と同様であることから、等しい概念および構成の個所には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００９７】
実施例４の撮像ユニット１０Ｃでは、図２８に示すように、回路基板１２Ｃにおいて、実施例２の回路基板１２Ａと同様に、第１行ｒ１および第３行ｒ３において、長尺方向Ｄｌで見て両縁側に３つずつに分けて合計６つの固定部材１４Ａａを整列して設けている。また、回路基板１２Ｃでは、第２行ｒ２には固定部材を設けていない。そして、回路基板１２Ｃでは、第１行ｒ１および第３行ｒ３において、６つの固定部材１４Ａａのそれぞれの間の合計５か所に、厚さ方向Ｄｔに貫通する貫通穴１５Ｃを設けている。このため、実施例４の撮像ユニット１０Ｃでは、複数の固定部材１４Ａが位置する長尺方向Ｄｌに伸びる直線（各行ｒ１、ｒ３）上において、２つの固定部材１４Ａに挟まれる全ての位置に貫通穴１５を設けている。
【００９８】
このように、実施例４の撮像ユニット１０Ｃでは、６つの固定部材１４Ａａが設けられている第１行ｒ１上および第３行ｒ３上において、２つの固定部材１４Ａａに挟まれる全ての位置に貫通穴１５Ｃを設けている。これは、実施例１で述べた検証４から、検証１から検証３と比較して小さな貫通穴１５Ｃであっても、全ての固定部材１４Ａａの間に貫通穴１５Ｃを設けることにより高い撓み抑制効率で撓み量δをより小さくできることが得られたことによる。すなわち、撮像ユニット１０Ｃでは、撓み量δを十分に小さくすることを可能としつつ、撓み抑制効率を高くするために、上記した構成としている。このため、撮像ユニット１０Ｃでは、上記したように回路基板１２Ｃに各貫通穴１５Ｃを設けることで、その回路基板１２Ｃのヤング率をより小さくするすなわち剛性をより低くすることができ、回路基板１２Ｃおよび撮像素子１１の撓みをより低減することができる。すなわち、撮像ユニット１０Ｃでは、回路基板１２Ｃと撮像素子１１とを固定する各固定部材１４Ａに近い寸法の貫通穴１５Ｃを、長尺方向Ｄｌで並ぶ２つの固定部材１４Ａの間の全てに設けることで、回路基板１２Ｃおよび撮像素子１１の撓みを低減することができる。
【００９９】
実施例４の撮像ユニット１０Ｃでは、基本的に実施例１の撮像ユニット１０と同様の構成であることから、基本的に実施例１と同様の効果を得ることができる。
【０１００】
それに加えて、実施例４の撮像ユニット１０Ｃでは、回路基板１２Ｃと撮像素子１１とを固定する各固定部材１４Ａの位置に応じつつ、その長尺方向Ｄｌで並ぶ２つの固定部材１４Ａの間の全てに貫通穴１５Ｃを設けている。このため、撮像ユニット１０Ｃでは、回路基板１２Ｃの剛性をより低くすることができ、回路基板１２Ｃおよび撮像素子１１の撓みをより低減することができる。これにより、撮像ユニット１０Ｃでは、温度変化に起因する回路基板１２Ｃおよび撮像素子１１の撓みをより低減することができる。
【０１０１】
したがって、本発明に係る実施例４の撮像ユニット１０Ｃでは、部材を追加することなく温度変化に起因する撮像素子１１の撓みを抑制することができる。
【実施例５】
【０１０２】
次に、本発明に係る撮像ユニットの一例としての実施例５の撮像ユニット１０Ｄを、図２９を用いて説明する。この実施例５の撮像ユニット１０Ｄは、各貫通穴１５Ｄおよび各固定部材１４Ａの位置や数が、実施例１の撮像ユニット１０とは異なる例である。この実施例５の撮像ユニット１０Ｄは、基本的な概念および構成は上記した実施例１の撮像ユニット１０と同様であることから、等しい概念および構成の個所には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１０３】
実施例５の撮像ユニット１０Ｄでは、図２９に示すように、回路基板１２Ｄにおいて、実施例２の回路基板１２Ａと同様に、第１行ｒ１および第３行ｒ３において、長尺方向Ｄｌで見て両縁側に３つずつに分けて合計６つの固定部材１４Ａａを整列して設けている。また、回路基板１２Ｄでは、第２行ｒ２には固定部材を設けていない。そして、回路基板１２Ｄでは、第１行ｒ１において、３つずつに分かれた各固定部材１４Ａａの群のうちの左側の群の３つの固定部材１４Ａａのそれぞれの間の合計２か所に、厚さ方向Ｄｔに貫通する貫通穴１５Ｄを設けている。加えて、回路基板１２Ｄでは、第３行ｒ３において、３つずつに分かれた各固定部材１４Ａａの群のうちの右側の群の３つの固定部材１４Ａａのそれぞれの間の合計２か所に、厚さ方向Ｄｔに貫通する貫通穴１５Ｄを設けている。このため、実施例５の撮像ユニット１０Ｄでは、複数の固定部材１４Ａが長尺方向Ｄｌに伸びる各直線（各行ｒ１、ｒ３）上に、２つの固定部材１４Ａに挟まれる複数の位置（実施例５では２箇所）に貫通穴１５を設けている。
【０１０４】
このように、実施例５の撮像ユニット１０Ｄでは、６つの固定部材１４Ａａが設けられている第１行ｒ１上および第３行ｒ３上において、２つの固定部材１４Ａａに挟まれる複数の位置（実施例５では２箇所）に貫通穴１５Ｄを設けている。これは、実施例１で述べた検証４から、複数の固定部材１４Ａａの間に設ける貫通穴１５の数が増加すると撓み量δが小さくなっていくことが得られたことによる。すなわち、撮像ユニット１０Ｄでは、撓み量δを小さくすることを可能としつつ、撓み抑制効率をより高くするために、上記した構成としている。このため、撮像ユニット１０Ｄでは、上記したように回路基板１２Ｄに各貫通穴１５Ｄを設けることで、その回路基板１２Ｄのヤング率をより小さくするすなわち剛性をより低くすることができ、回路基板１２Ｄおよび撮像素子１１の撓みをより低減することができる。すなわち、撮像ユニット１０Ｄでは、回路基板１２Ｄと撮像素子１１とを固定する各固定部材１４Ａに近い寸法の貫通穴１５Ｄを、長尺方向Ｄｌで並ぶ２つの固定部材１４Ａの間の複数の位置に設けることで、回路基板１２Ｄおよび撮像素子１１の撓みを低減することができる。
【０１０５】
実施例５の撮像ユニット１０Ｄでは、基本的に実施例１の撮像ユニット１０と同様の構成であることから、基本的に実施例１と同様の効果を得ることができる。
【０１０６】
それに加えて、実施例５の撮像ユニット１０Ｄでは、回路基板１２Ｄと撮像素子１１とを固定する各固定部材１４Ａの位置に応じつつ、その長尺方向Ｄｌで並ぶ２つの固定部材１４Ａの間の複数の位置（実施例５では２箇所）に貫通穴１５Ｄを設けている。このため、撮像ユニット１０Ｄでは、回路基板１２Ｄにおける各貫通穴１５Ｄが占める面積（開口面積）の低減を図りつつ、回路基板１２Ｄの剛性をより低くすることができ、回路基板１２Ｄおよび撮像素子１１の撓みをより低減することができる。これにより、撮像ユニット１０Ｄでは、各貫通穴１５Ｄによる開口面積の低減を図りつつ、温度変化に起因する回路基板１２Ｄおよび撮像素子１１の撓みをより低減することができる。
【０１０７】
したがって、本発明に係る実施例５の撮像ユニット１０Ｄでは、部材を追加することなく温度変化に起因する撮像素子１１の撓みを抑制することができる。
【０１０８】
なお、上記した実施例５では、第１行ｒ１上および第３行ｒ３上で、２つの固定部材１４Ａに挟まれる２箇所に貫通穴１５を設けている。しかしながら、長尺方向Ｄｌで見て複数の固定部材１４Ａが存在する直線（各行ｒ１、ｒ３）上で、２つの固定部材１４Ａに挟まれる複数の位置に貫通穴１５を設けるものであれば、その数および位置は適宜設定すればよく、実施例５の構成に限定されるものではない。
【実施例６】
【０１０９】
次に、本発明に係る撮像ユニットの一例としての実施例６の撮像ユニット１０Ｅを、図３０を用いて説明する。この実施例６の撮像ユニット１０Ｅは、各貫通穴１５Ｅおよび各固定部材１４Ｅの位置や数が、実施例１の撮像ユニット１０とは異なる例である。この実施例６の撮像ユニット１０Ｅは、基本的な概念および構成は上記した実施例１の撮像ユニット１０と同様であることから、等しい概念および構成の個所には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１１０】
実施例６の撮像ユニット１０Ｅでは、図３０に示すように、回路基板１２Ｅにおいて、撮像素子１１を固定する固定部材１４Ｅを、短尺方向Ｄｓで見た縁部となる撮像素子１１の両長辺に沿って８つずつ設けている。その固定部材１４Ｅは、撮像素子１１の両長辺に沿いつつ、長尺方向Ｄｌで見た中央を中心として６つずつ設けるとともに長尺方向Ｄｌで見た両縁部（短辺）に１つずつ設けている。その各固定部材１４Ｅは、実施例６では、長尺方向Ｄｌで見て中央に設けられた６つずつが、撮像素子１１と回路基板１２Ｅ（そこに設けられた回路）とを電気的に接続しつつ撮像素子１１を回路基板１２Ｅに固定する接続ピンであり、固定部材１４Ｅａとも記載する。また、各固定部材１４Ｅは、実施例６では、長尺方向Ｄｌで見て両縁部（短辺）に設けられた２つずつが、電気的には接続せずに撮像素子１１を回路基板１２Ｅに補助的に固定する捨てピンであり、固定部材１４Ｅｂとも記載する。このため、回路基板１２Ｅでは、第１行ｒ１および第３行ｒ３において、真ん中に６つの固定部材１４Ｅａが整列して設けられるとともに、それらと間隔を置きつつそれらと整列して両縁部に固定部材１４Ｅｂが設けられている。また、回路基板１２Ｅでは、第２行ｒ２には固定部材が設けられていない。
【０１１１】
その回路基板１２Ｅでは、第１行ｒ１および第３行ｒ３において、連続する６つの固定部材１４Ｅａのそれぞれの間の合計５か所に、厚さ方向Ｄｔに貫通する貫通穴１５Ｅを設けている。また、回路基板１２Ｅでは、第１行ｒ１および第３行ｒ３において、連続する６つの固定部材１４Ｅａのうちの両端の固定部材１４Ｅａと各固定部材１４Ｅｂとの間には貫通穴を設けていない。このため、実施例６の撮像ユニット１０Ｅでは、複数の固定部材１４Ｅが位置する長尺方向Ｄｌに伸びる各直線（各行ｒ１、ｒ３）上において、接続ピンとして設けられた各固定部材１４Ｅａに挟まれる全ての位置に貫通穴１５Ｅを設けている。
【０１１２】
このように、実施例６の撮像ユニット１０Ｅでは、実施例１の撮像ユニット１０のように第２行ｒ２上に各固定部材１４ｂが設けられていないことから、その第２行ｒ２上に貫通穴１５Ｅを設けていない。また、撮像ユニット１０Ｅでは、第１行ｒ１および第３行ｒ３において、接続ピンとして設けられた各固定部材１４Ｅａに挟まれる全ての位置に貫通穴１５Ｅを設け、各固定部材１４Ｅａから離れて設けられた各固定部材１４Ｅｂとの間には貫通穴を設けていない。ここで、撮像ユニット１０Ｅでは、実質的に第１行ｒ１および第３行ｒ３において真ん中に６つの固定部材１４Ｅａのみが設けられた場合と略等しいものである。このため、実施例１で述べた検証４から、検証１から検証３と比較して小さな貫通穴１５Ｃであっても、全ての固定部材１４Ａａの間に貫通穴１５Ｃを設けることにより高い撓み抑制効率で撓み量δをより小さくできることが得られたことと略等しいものと考えることができる。
【０１１３】
また、撮像ユニット１０Ｅでは、接続ピンである各固定部材１４Ｅａの方が、捨てピンである各固定部材１４Ｅｂよりも重要度が高い。これらのことから、撮像ユニット１０Ｅでは、撓み量δを十分に小さくすることを可能としつつ、撓み抑制効率を高くするために、上記した構成としている。この撮像ユニット１０Ｅでは、回路基板１２Ｅに各貫通穴１５Ｅを設けることにより、その回路基板１２Ｅのヤング率を小さくするすなわち回路基板１２Ｅの剛性を低くしているので、回路基板１２Ｅおよび撮像素子１１の撓みを低減することができる。すなわち、撮像ユニット１０Ｅでは、回路基板１２Ｅと撮像素子１１とを固定する各固定部材１４Ｅに近い寸法の貫通穴１５Ｅを設けることで、回路基板１２Ｅおよび撮像素子１１の撓みを低減することができる。
【０１１４】
実施例６の撮像ユニット１０Ｅでは、基本的に実施例１の撮像ユニット１０と同様の構成であることから、基本的に実施例１と同様の効果を得ることができる。
【０１１５】
それに加えて、実施例６の撮像ユニット１０Ｅでは、回路基板１２Ｅと撮像素子１１とを固定する各固定部材１４Ｅの位置に応じつつ、そのうちの接続ピンである各固定部材１４Ｅａの間に各貫通穴１５Ｅを設けている。このため、撮像ユニット１０Ｅでは、回路基板１２Ｅにおける各貫通穴１５Ｅが占める面積（開口面積）の低減を図りつつ、回路基板１２Ｅの剛性をより低くすることができ、回路基板１２Ｅおよび撮像素子１１の撓みをより低減することができる。これにより、撮像ユニット１０Ｅでは、各貫通穴１５Ｅによる開口面積の低減を図りつつ、温度変化に起因する回路基板１２Ｅおよび撮像素子１１の撓みをより低減することができる。
【０１１６】
したがって、本発明に係る実施例６の撮像ユニット１０Ｅでは、部材を追加することなく温度変化に起因する撮像素子１１の撓みを抑制することができる。
【０１１７】
なお、上記した実施例６では、第１行ｒ１上および第３行ｒ３上で、２つの固定部材１４Ｅａに挟まれる全ての位置に貫通穴１５を設けている。しかしながら、複数の固定部材１４Ｅが位置する長尺方向Ｄｌに伸びる各直線（各行ｒ１、ｒ３）上において、接続ピンである各固定部材１４Ｅａの間の複数の位置に貫通穴１５を設けるものであれば、その数および位置は適宜設定すればよく、実施例６の構成に限定されるものではない。
【０１１８】
なお、上記した各実施例では、本発明に係る撮像ユニットの一例としての撮像ユニット１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅについて説明したが、撮像面と平行な面に沿って長尺な撮像素子と、前記撮像素子を駆動する回路を形成する回路基板と、前記撮像素子と前記回路基板とを固定する固定部材と、を備え、前記回路基板では、複数の前記固定部材が位置する前記撮像素子の長尺方向に伸びる同一の直線上に、前記長尺方向に直交しつつ前記回路基板を貫通する貫通穴を少なくとも１つ設け、前記貫通穴は、前記直線上における２つの前記固定部材の間に位置する撮像ユニットであればよく、上記した各実施例に限定されるものではない。
【０１１９】
また、上記した各実施例では、各固定部材（１４、１４Ａ、１４Ｅ）として、接続ピン（１４ａ、１４Ａａ、１４Ｅａ）や捨てピン（１４ｂ、１４Ｅｂ）を設けている。しかしながら、固定部材は、撮像素子１１と回路基板１２とを固定するものであれば、例えば接着剤やネジ部材や半田等であってもよく、上記した各実施例の構成に限定されるものではない。
【０１２０】
さらに、上記した各実施例では、撮像面１１ａとは反対側の面に設けた各固定部材１４で撮像素子１１を回路基板１２に固定している。しかしながら、固定部材は、撮像面側に設けて撮像素子と回路基板とを固定するものであってもよく、他の構成であってもよく、上記した各実施例の構成に限定されるものではない。その撮像面側に回路基板を設ける構成とする場合、回路基板には、撮像面への光路を確保するために撮像面に相当する大きさの開口部を設ける必要がある。ところが、その開口部は、短尺方向Ｄｓもしくは長尺方向Ｄｌで見て複数の固定部材を跨ぐこととなり、本発明で言う回路基板１２と撮像素子１１とを固定する各固定部材１４に近い寸法ではないので、本発明で言う貫通穴に相当するものではない。
【０１２１】
上記した各実施例では、フルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタとされた画像形成装置１００としていた。しかしながら、原稿で反射された光を本発明に係る撮像ユニットに結像することで、原稿を画像情報として読み取る画像読取装置を備え、そこから出力される画像情報に基づいて画像を形成する画像形成装置であればよく、上記した各実施例の構成に限定されるものではない。
【０１２２】
上記した実施例１および実施例３では、長尺方向Ｄｌに伸びる直線（各行ｒ１、ｒ２、ｒ３）において複数の固定部材１４が設けられていたが、１つだけ設けられていてもよく、上記した各実施例の構成に限定されるものではない。そのように１つだけ設けられている場合、当該直線（各行ｒ１、ｒ２、ｒ３）は、複数の固定部材が位置するものではなくなるので、貫通穴を設けなくても良い。
【０１２３】
以上、本発明の撮像ユニット、それを備える画像読取装置およびそれを備える画像形成装置を各実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については各実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【符号の説明】
【０１２４】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ  撮像ユニット
１１  撮像素子
１１ａ  撮像面
１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅ  回路基板
１４、１４Ａ、１４Ｅ  固定部材
１４ａ、１４Ａａ、１４Ｅａ  （接続ピンの一例としての）固定部材
１５、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄ、１５Ｅ  貫通穴
１００  画像形成装置
１０２  （画像読取装置の一例としての）画像読取部
Ｄｌ  長尺方向
Ｄｓ  短尺方向
Ｍａ  原稿
ｒ１  （直線の一例としての）第１行
ｒ２  （直線の一例としての）第２行
ｒ３  （直線の一例としての）第３行
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２５】
【特許文献１】特開２０１１−１８７４７号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
0006519210.tif 000006
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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