(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
読取り対象物に照明光を照射して、筺体内の結像レンズを介して集光させた光を撮像素子によって撮像する撮像装置において、
前記撮像素子が一体的に固定されると共に、前記結像レンズの光軸に対して直交する方向に延在する駆動回路基板と、
前記筐体に設けられると共に、前記駆動回路基板の平面側を当接させる基準面をもった基板保持部と、
前記基板保持部の前記基準面に前記駆動回路基板を押し付ける弾性部材とを備え、
前記弾性部材は、前記筐体の蓋側から前記筐体に螺入させる止めネジによって固定されると共に、電気絶縁性の部材でリング形状を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記基板保持部には、基板差込み用のスリットが設けられ、前記スリットは、前記蓋側に向けて開放された凹状に形成したことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、紙幣などの紙葉類の真偽判別や金種判別に利用するための撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から一般的に利用されているこの種の撮像装置の筐体内には、ＬＥＤランプを配列させた照明部と、紙幣からの反射光を受光して紙幣を撮像するＣＣＤ（撮像素子）と、紙幣からの反射光をＣＣＤ上に集光させる結像レンズとが収容されている。よって、ＬＥＤランプで照らし出された紙幣はＣＣＤで撮像され、その後、ＣＣＤにおいて光電変換され、その電気信号に基づいて、撮像装置の外部に配置した制御部で紙幣の真偽判別や金種判別が実行される。また、図１０に示すように、ＣＣＤ１００は、複数のリード１０１を介して駆動回路基板１０２に一体的に固定されている。そして、この駆動回路基板１０２は、筐体１０３に一体成形したリブ１０４に押し当てられると共に、筐体１０３の側面１０３ａに設けられたドライバー差込み口１０５から挿入させた止めネジ１０６によって、筐体１０３に固定されている。なお、駆動回路基板１０２には、止めネジ１０６の螺着を可能にするためのネジ挿入孔１０７が設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の撮像装置では、駆動回路基板１０２を固定するにあたって、止めネジ１０６のヘッド部１０６ａを駆動回路基板１０２に直接押し付けるように固定するので、止めネジ１０６が緩み易く、駆動回路基板１０２のガタつきによりＣＣＤ１００の画像の安定化が図り難いといった問題点があった。
【０００４】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、特に、駆動回路基板を安定して確実に固定させるようにした撮像装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る撮像装置は、読取り対象物に照明光を照射して、筺体内の結像レンズを介して集光させた光を撮像素子によって撮像する撮像装置において、
撮像素子が一体的に固定されると共に、結像レンズの光軸に対して直交する方向に延在する駆動回路基板と、
筐体に設けられると共に、駆動回路基板の平面側を当接させる基準面をもった基板保持部と、
基板保持部の基準面に駆動回路基板を押し付ける弾性部材とを備え、
弾性部材は、筐体の蓋側から筐体に螺入させる止めネジによって固定されると共に、電気絶縁性の部材でリング形状を有することを特徴とする。
【０００６】
この撮像装置では、駆動回路基板の位置決めを介して間接的に撮像素子の位置決めを行うものである。そこで、駆動回路基板を基板保持部の基準面に当接させ、この当接状態を維持させるために、弾性部材によって駆動回路基板を基準面に押し当てる。このように、弾性部材を利用すると、基準面に対する駆動回路基板の押し付け力が安定し、駆動回路基板自体に無理な力が加わることを回避させ、撮像素子に与える影響を可能な限り少なくすることができる。
【０００７】
さらに、弾性部材は、筐体の蓋側から筐体に螺入させる止めネジによって固定されると共に、電気絶縁性の部材でリング形状を有する。このような構成を採用した場合、止めネジを蓋側から筐体内に差し入れることができるので、筐体の側面にネジ差込み口を設ける必要がなく、筐体の密閉化を促進させることができる。さらには、リング状の電気絶縁性弾性部材を採用する結果、従来のように駆動回路基板側にネジ挿入孔を形成する必要がなく、これによって、駆動回路基板上での配線パターンの這い回しに影響を与えることが無くなる。したがって、駆動回路基板の回路設計の自由度が増し、駆動回路基板自体の小型化が可能になる。
【０００８】
また、基板保持部には、基板差込み用のスリットが設けられ、スリットは、蓋側に向けて開放された凹状に形成すると好適である。このように、蓋側に向けて開放されたスリットを採用する結果、駆動回路基板を基板保持部に蓋側から装填し易くし、作業性の効率を図ることができる。さらには、スライドピンなどをもった複雑な形状の金型でなくとも、容易に基板保持部を成形することができる。これによって、製造コストの低減も図られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る撮像装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１０】
図１及び図２に示すように、撮像装置１は、搬送経路上を連続して流れ続ける読取り対象物（例えば、紙幣や有価証券などの紙葉類）Ｍの真偽判別や金種判別に利用するためのものである。この撮像装置１はプラスチック製の筐体２を有し、この筐体２には、紙幣Ｍの搬送方向に対して直交する方向に細長く延在する矩形の防塵ガラス３が嵌め込まれている。また、筐体２内には、防塵ガラス３を通して紙幣Ｍを均一に照らし出すための複数個のＬＥＤランプ６が収容され、各ＬＥＤランプ６は、筐体２に固定した照明用基板７上において、防塵ガラス３に沿って一列に並べられている。
【００１１】
更に、筐体２内には、防塵ガラス３に対面する位置に全反射ミラー４が固定され、このミラー４によって、光がＣＣＤ（撮像素子）８に向けて直角に折り曲げられ、これによって撮像装置１の薄型化を図っている。このＣＣＤ８は、ライン型のＣＣＤであると共に、駆動回路基板９にリード３０を介して固定されている。そして、この駆動回路基板９の両端は筐体２に固定されている。
【００１２】
また、筐体２内において、ミラー４とＣＣＤ８との間には、３枚のレンズ群からなる結像レンズ１０が配置され、この結像レンズ１０によって光をＣＣＤ８上に適切に集光させる。更に、この結像レンズ１０は、円筒状のプラスチック製鏡筒１１内に収容させている。そして、この鏡筒１１は、筐体２と一体に形成した鏡筒収容部１２に固定される。
【００１３】
図１〜図３に示すように、ＣＣＤ８から延びた複数本のリード３０は、駆動回路基板９に電気的に接続されて、ＣＣＤ８は、駆動回路基板９に対して平行になるように一体的に固定されている。そして、このＣＣＤ８は、光軸Ｌに対して直交するように筺体２内で結像レンズ１０の後方に配置させる必要がある。
【００１４】
そこで、図３及び図４に示すように、この撮像装置１では、駆動回路基板９の位置決めを介して間接的にＣＣＤ８の位置決めを行う。この位置決めにあたって、筺体２には、一体的に成形した左右一対の基板保持部３１が設けられ、一対の基板保持部３１によって駆動回路基板９の両端を保持させ、駆動回路基板９を光軸Ｌに対して直交する方向に延在させる（図１参照）。各基板保持部３１は、筺体２の底面から立設させると共に、蓋１３側に向けて開放させた凹状の基板差し込み用のスリット３２を有している。
【００１５】
このようなスリット３２の採用によって、駆動回路基板９を基板保持部３１に対して蓋１３側から装填し易くし、作業性の効率が図られる（図５参照）。さらに、スリット３２が、蓋１３側に向けて開放された凹形状を採用する結果、スライドピンなどをもった複雑な形状の金型でなくとも、容易に基板保持部３１を成形することができる。これによって、製造コストの低減が図られる。
【００１６】
また、スリット３２を形成する一側の壁面は、光軸Ｌに対して直交するように上下方向に延在する基準面３３をなしている。この基準面３３には、駆動回路基板９の平面９ａ側が押し当てられる。この押当てを達成させるために、電気絶縁性のリング状弾性部材（例えばゴム又は樹脂）３４が採用され、この弾性部材３４の周面３４ａによって、駆動回路基板９の他側の平面９ｂを押圧し、一側の平面９ａを基準面３３に押し当てている。
【００１７】
これにより、駆動回路基板９を基準面３３にしっかりと確実に押し付けることができ、ＣＣＤ８の振動ブレを抑制し、ＣＣＤ８で得られる画像の安定化を図ることができる。更に、弾性部材３４の採用により、基準面３３に対する駆動回路基板９の押し付け力が安定し、これによって、駆動回路基板９自体に無理な力が加わることを回避させ、ＣＣＤ８に与える影響を可能な限り少なくすることができる。
【００１８】
このようなリング状の弾性部材３４は、図５に示すように、蓋１３側から基板保持部３１に螺入させる止めネジ３６によって筺体２に固定される。そして、この止めネジ３６の雄ネジ部分３６ａを弾性部材３４の中央孔３４ｂに差し込み、この雄ネジ部分３６ａを基板保持部３１の雌ネジ部３７に螺入させながら、弾性部材３４を筺体２にしっかりと固定させる。
【００１９】
このとき、図４に示すように、止めネジ３６のヘッド部３６ｂで弾性部材３４を上から押し潰すように、止めネジ３６が締め込まれるので、弾性部材３４は、上下に押し潰されながら周方向に広げられる。これにより、リング状の弾性部材３４が弾性変形しながら、その周面３４ａが駆動回路基板９の平面９ｂにしっかりと押し付けられる。したがって、駆動回路基板９の平面９ｂは、予定した押し付け力によって基準面３３に押し付け固定されることになる。
【００２０】
このように、蓋１３側から止めネジ３６を筐体２の基板保持部３１にネジ込むことができるので、従来のように筐体２の側面２ａにドライバー差込み口を設ける必要がなく、筐体２の密閉化を促進させることができる。さらには、リング状の電気絶縁性弾性部材３４を採用する結果、従来のように駆動回路基板９にネジ挿入孔を形成する必要がなく、これによって、駆動回路基板９上での配線パターンの這い回しに影響を与えることなく、駆動回路基板９の回路設計の自由度が増し、駆動回路基板９自体の小型化が可能になる。
【００２１】
また、左右一対の基板保持部３１は、駆動回路基板９を挟むようにして、対角の位置に配置させている（図１参照）。これにより、一方の基板保持部３１の基準面３３では、駆動回路基板９の一側の平面９ａ（前面）を支持し、他方の基板保持部３１の基準面３３では、駆動回路基板９の他側の平面９ｂ（背面）を支持する。このように、駆動回路基板９を筺体２内で立てた状態で、駆動回路基板９の一端を前側の基準面３３で支持し、駆動回路基板９の他端を後側の基準面３３で支持させる結果、ＣＣＤ８の副走査方向（すなわち光軸Ｌ方向）における位置調整が不要になる。
【００２２】
このようにして固定させたＣＣＤ８に対して、結像レンズ１０は、所定の位置に固定させる必要がある。そこで、図６〜図８に示すように、鏡筒１１を装填させるための鏡筒収容部１２は、筐体２の底面から立設させるように、金型によって筐体２と一体に成形する。この鏡筒収容部１２には、蓋１３に向けて開放された凹部１４が設けられている。このような凹部１４を採用する結果として、鏡筒１１を凹部１４内に蓋１３側から矢印Ａ方向に装填することが可能となり、組立て作業性が向上する。そして、鏡筒収容部１２は、蓋１３側に向けて開放した形状を採用する結果、スライドピンなどをもった複雑な形状の金型でなくとも、容易に鏡筒収容部１２を成形することができる。これによって、製造コストの低減が図られる。
【００２３】
また、鏡筒収容部１２において、凹部１４を形成する壁面には当接面１６が設けられている（図８参照）。この当接面１６は、結像レンズ１０の光軸Ｌの方向に延在すると共に、鏡筒１１を下方から保持するための傾斜当接面１６ａ，１６ｂを有している。左右一対の傾斜当接面１６ａ，１６ｂは、光軸Ｌ方向に延在すると共に、光軸Ｌを通って上下に延びる平面に対して鏡面対称形をなしている。従って、鏡筒１１の外周面１１ａと各傾斜当接面１６ａ，１６ｂとの線接触を可能にし、これによって、矢印Ａ方向に力が加え続けられた場合において、鏡筒１１の確実な保持が実現される。
【００２４】
そして、矢印Ａ方向への加圧を可能にするために、鏡筒１１は、凹部１４内に収容させた状態で、板バネ（バネ手段）１７によって傾斜当接面１６ａ，１６ｂに押し付けられる。この板バネ１７の一端は、鏡筒収容部１２の頂面に止めネジ１８を介して固定され、板バネ１７の遊端は、凹部１４上まで延びて、略線接触状態をもって、鏡筒１１を上から押さえ付けている。
【００２５】
従って、板バネ１７の表面に対する鏡筒１１の摺動接触を確実なものとし、このことは、板バネ１７によって付勢させた状態でも、鏡筒１１の光軸方向の移動を極めて容易にする。よって、鏡筒１１を光軸Ｌ方向（前後方向）に僅かに移動させながらのピント調整が簡単かつ確実なものになる。更に、撮像装置１のメンテナンス時においても、板バネ１７を外すことなく光軸Ｌ方向のピント調整を簡単に行うことができる。
【００２６】
更に、鏡筒１１には、周方向に延在するピント調整溝２０が環状に形成されている。また、鏡筒収容部１２の一部を構成する左右一対の立設リブ２１は、鏡筒１１を両側方から挟み込むように、筐体２の底面と一体成形されている。そして、一方の立設リブ２１には、ピント調整溝２０に対応する位置において、光軸Ｌに対し直交する方向に延在するピント調整治具差込み部２２が設けられている。このピント調整治具差込み部２２は、棒状のピント調整治具２３を上から挿入し易くするために、蓋側１３に向けて開放された凹状に形成されている。
【００２７】
また、ピント調整治具差込み部２２は、蓋１３側に向けて開放した形状を採用する結果、スライドピンなどをもった複雑な形状の金型でなくとも、容易にピント調整治具差込み部２２を成形することができる。これによって、製造コストの低減が図られる。さらには、先端に偏心ピン２３ａをもったピント調整治具２３でも、ピント調整治具差込み部２２内に蓋１３側から簡単に差し込むことができる。これによって、ピント調整作業が更に簡易なものになる。
【００２８】
よって、図９に示すように、ピント調整治具２３の偏心ピン２３ａを鏡筒１１のピント調整溝２０内に差し込んだ状態で、治具２３を所定の方向に回しながら、鏡筒１１を光軸Ｌ方向（前後方向）に微調整させるように前後に移動させる。なお、図示しないモニターを見ながら、ＣＣＤ８上でのピント調整作業が行われる。このようなピント調整が行われた後に、蓋１３は、パッキンを介して筐体２にネジ止めされる。
【００２９】
本発明に係る撮像装置１は前述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、弾性部材３４は、基板保持部３１にヘッド部分が埋め込まれた止めネジによって固定させてもよい。また、弾性部材３４は、弾性変形可能で電気絶縁性のある材質であればゴムや樹脂に限定されない。そして、撮像素子としてのＣＣＤ８はライン型又はエリア型のいずれであってもよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明による撮像装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得る。すなわち、読取り対象物に照明光を照射して、筺体内の結像レンズを介して集光させた光を撮像素子によって撮像する撮像装置において、
撮像素子が一体的に固定されると共に、結像レンズの光軸に対して直交する方向に延在する駆動回路基板と、筐体に設けられると共に、駆動回路基板の平面側を当接させる基準面をもった基板保持部と、基板保持部の基準面に駆動回路基板を押し付ける弾性部材とを備え、
弾性部材は、筐体の蓋側から筐体に螺入させる止めネジによって固定されると共に、電気絶縁性の部材でリング形状を有することにより、駆動回路基板を安定して確実に固定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る撮像装置の一実施形態を示す平面図である。
【図２】図１に示した撮像装置の断面図である。
【図３】図１に示した撮像装置の要部を示す断面図である。
【図４】図３の要部拡大断面図である。
【図５】基板保持部に駆動回路基板を組付ける前の状態を示す断面図である。
【図６】鏡筒を筺体に固定した状態を示す要部拡大斜視図である。
【図７】図６の要部拡大平面図である。
【図８】鏡筒を筺体に固定した状態を示す要部拡大断面図である。
【図９】ピント調整治具によって鏡筒を前後させた状態を示す平面図である。
【図１０】従来の撮像装置の要部を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１…撮像装置、２…筺体、８…ＣＣＤ（撮像素子）、９…駆動回路基板、９ａ，９ｂ…駆動回路基板の平面、１０…結像レンズ、１３…蓋、３１…基板保持部、３２…スリット、３３…基準面、３４…弾性部材、３６…止めネジ、Ｍ…紙幣（読取り対象物）、Ｌ…光軸。
【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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