(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学像から画像データを得るための固体撮像素子列と、
前記固体撮像素子列または前記固体撮像素子列を搭載する基板のいずれか一方の互いに対向する二つの端縁のそれぞれに、当該端縁に沿って延びるように設けられた被ガイド部と、
前記被ガイド部に沿って延び、かつ、当該被ガイド部が嵌合する形状を有したガイド部が設けられた支持部材とを備え、
前記被ガイド部と前記ガイド部との嵌合によって前記支持部材が前記固体撮像素子列または前記基板を挟持するように構成され、
前記被ガイド部と前記ガイド部とが嵌合した状態で前記固体撮像素子列または前記基板を所定位置に固定するための少なくとも一つの位置決め手段が設けられている
ことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記支持部材は、前記固体撮像素子列または前記基板を一方向から挿入して前記被ガイド部と前記ガイド部とを嵌合させ得るコ字状に形成されたものである
ことを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記被ガイド部は、所定幅の溝状に形成されたものであり、
前記ガイド部は、前記被ガイド部の溝幅に対応した厚さの板状に形成されたものである
ことを特徴とする請求項１または２記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記被ガイド部は、所定厚さの板状に形成されたものであり、
前記ガイド部は、前記ガイド部の厚さに対応した幅の溝状に形成されたものである
ことを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記支持部材が有するガイド部の表面に絶縁処理が施されている
ことを特徴とする請求項１，２，３または４記載の画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば複写機やスキャナ装置等に用いられるもののように、原稿からの光学像を撮像素子に結像して読み取る画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、原稿からの画像読み取りを行う画像読取装置としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）ラインセンサ等の固体撮像素子列を用いたものが広く知られている。このような画像読取装置における固体撮像素子列は、例えば特開平１０−２９４８２７号公報に開示されているように、板状の基板、さらに詳しくは撮像素子を駆動するための回路基板に搭載された状態で、その基板がこれを支持固定するためのブラケット等の支持部材にネジ等の締結具で固着されることによって、当該画像読取装置内に実装されるものが主流である。また、その他にも、例えば特開昭６４−７２６５５号公報に開示されているように、基板を固定媒体とせずに、熱変化に対する復元性を有し、かつ、接着力を備えた連結層（例えばエポキシ樹脂層）の介装によって、画像読取装置内に実装されるものもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、画像読取装置内では、固体撮像素子列や基板上の実装部品等の発熱または周囲の環境温度の変化によって、温度上昇または温度低下が生じてしまう場合がある。
【０００４】
このような場合には、固体撮像素子列を搭載した基板がネジ等の締結具で支持部材に固着されていると（例えば特開平１０−２９４８２７号公報に開示された構成の場合）、他の部材との熱膨張係数の相違により、当該基板に反りや変形等が発生してしまい、その結果固体撮像素子列の実装位置に変動が生じてしまうことが考えられる。つまり、固体撮像素子列における画素位置（結像位置）が変動してしまい、解像力不良等の画質劣化を招いてしまうおそれがある。
【０００５】
これに対して、固体撮像素子列が連結層の介装によって実装されていれば（例えば特開昭６４−７２６５５号公報に開示された構成の場合）、温度上昇または温度低下による影響を、上述した構成よりも抑制し得るようになる。ところが、連結層を介装させる場合、当該連結層が短時間凝固型のものであると凝固時の寸法変動が激しい一方、凝固時の寸法変動回避に対応した連結層では必要強度に到達するまでに多くの時間を要してしまう。つまり、連結層を介装させる場合には、光学調整および組み立てが煩雑なものとなってしまうおそれがある。さらには、リサイクルやリユース等が非常に困難になるため、環境保全の観点からも問題が生じてしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、光学調整性、組み立て性、リサイクル性およびリユース性を損なうことなく、固体撮像素子列の画素位置（結像位置）の変動を抑制することができ、温度上昇または温度低下が生じても安定した画質を得ることのできる画像読取装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために案出された画像読取装置で、光学像から画像データを得るための固体撮像素子列と、前記固体撮像素子列または前記固体撮像素子列を搭載する基板のいずれか一方の互いに対向する二つの端縁のそれぞれに、当該端縁に沿って延びるように設けられた被ガイド部と、前記被ガイド部に沿って延び、かつ、当該被ガイド部が嵌合する形状を有したガイド部が設けられた支持部材とを備え、前記被ガイド部と前記ガイド部との嵌合によって前記支持部材が前記固体撮像素子列または前記基板を挟持するように構成され、前記被ガイド部と前記ガイド部とが嵌合した状態で前記固体撮像素子列または前記基板を所定位置に固定するための少なくとも一つの位置決め手段が設けられていることを特徴とするものである。
【０００８】
上記構成の画像読取装置によれば、支持部材が固体撮像素子列または基板を挟持することによって、固体撮像素子列が所定位置に支持固定される。このとき、固体撮像素子列または基板では、その端縁に設けられた被ガイド部が、この被ガイド部と同様に端縁の方向に沿って延びるガイド部と嵌合している。すなわち、固体撮像素子列または基板は、例えばネジ等の締結具を用いた場合のように複数箇所が点で支持されるのではなく、その端縁が線で支持されることになる。そのため、画像読取装置内で温度上昇または温度低下が生じても、その温度変化の影響によって固体撮像素子列または基板に反りや変形等が生じる可能性が非常に低くなる。しかも、被ガイド部とガイド部との嵌合状態で固体撮像素子列または基板を所定位置に固定する位置決め手段を備えることで、固体撮像素子列または基板の固定に多くの時間を要してしまうことがなくなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明に係る画像読取装置について説明する。ただし、ここでは、画像読取装置における要部、特に光学像から画像データを得るための固体撮像素子列の周辺についてのみ説明し、他の部分については一般的な画像読取装置と略同様であるため、その説明を省略する。
【００１０】
本実施形態で説明する画像読取装置では、光学像から画像データを得るために必要となる主要部として、原稿からの光学像を結像させるための結像レンズ系と、その結像レンズ系によって結像された光学像を画像データとして読み取るための撮像系と、を備えている。
【００１１】
図１および図２は、本発明に係る画像読取装置の一例の主要部のうちの撮像系の構成例を示す模式図である。本実施形態で説明する画像読取装置における撮像系は、図１に示すように、例えばＣＣＤラインセンサからなる固体撮像素子列１と、その固体撮像素子列１を搭載する回路基板２と、その回路基板２を支持固定するための支持ブラケット３と、から構成されている。
【００１２】
固体撮像素子列１は、結像レンズ系によって結像された光学像を受光して光電変換を行うことにより、その光学像から画像データを得るものである。そのために、固体撮像素子列１は、結像レンズ系に面する側の一部に、その結像レンズ系からの光を受け取るための受光部１ａを有している。なお、受光部１ａ以外の部分は、例えばセラミック材からなるパッケージ部に覆われている。また、受光部１ａの反対面側には、取得した画像データを出力したり、外部からの駆動信号を受け取ったりするための端子（ただし不図示）が突出しているものとする。
【００１３】
回路基板２は、例えば樹脂材または樹脂材を含む積層材により形成されたもので、搭載している固体撮像素子列１を駆動するためのものである。したがって、回路基板２上には、固体撮像素子列１に加えて、他の電子部品が搭載されていてもよい。なお、回路基板２上では、固体撮像素子列１の端子に対する半田付けによって、その固体撮像素子列１の所定位置への固定が行われている。
【００１４】
ところで、回路基板２は、略長方形の板状に形成されたものであるが、その長辺を構成する互いに対向する二つの端縁のそれぞれに被ガイド部２ａが設けられている。被ガイド部２ａは、いずれも端縁に沿って延びる所定幅の溝状に形成されたものである。したがって、二つの端縁に設けられた各被ガイド部２ａは、その溝深さ方向が相反することになる。なお、被ガイド部２ａは、後述する支持ブラケット３のガイド部が嵌合した状態でスライドし得るように形成されているものとする。
【００１５】
また、回路基板２には、図２（ａ）に示すように、長辺を構成する二つの端縁だけではなく、短辺を構成する一つの端縁にも被ガイド部２ａと同様の溝が設けられているとともに、その溝の壁面に互いに向き合うようにして突出する凸部２ｂが設けられている。凸部２ｂの形状としては、例えば半球状に膨出したものが考えられるが、これに限定されることはなく、後述するように位置決めのためのラッチとして機能するものであれば他の形状であっても構わない。
【００１６】
また図１において、支持ブラケット３は、例えば金属材に対する板金加工等によって形成されたもので、回路基板２およびこれに搭載された固体撮像素子列１を所定位置に支持固定するためのものである。そのために、支持ブラケット３には、回路基板２の被ガイド部２ａと同様に直線状に延び、かつ、その被ガイド部２ａが嵌合する形状を有したガイド部３ａが設けられている。このガイド部３ａの形状（被ガイド部２ａが嵌合する形状）としては、被ガイド部２ａの溝幅に対応した厚さの板状が挙げられる。このことから、形成の容易性を確保すべく、支持ブラケット３の全体を被ガイド部２ａの溝幅に対応した厚さの板状に形成することも考えられる。
【００１７】
ただし、被ガイド部２ａは、上述したように、回路基板２の互いに対向する二つの端縁に設けられている。したがって、これに対応するため、支持ブラケット３のガイド部３ａも、互いに対向するように二つ配設する必要がある。しかも、二つのガイド部３ａがいずれも回路基板２の被ガイド部２ａと嵌合し得る必要もある。このことから、支持ブラケット３は、図例からも明らかなように、回路基板２を一方向から挿入して被ガイド部２ａとガイド部３ａとを嵌合させ得る略コ字状に形成されている。
【００１８】
また、支持ブラケット３には、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、回路基板２における凸部２ｂに対応して、略コ字状における二つのガイド部３ａの連結部分に凹部３ｂが設けられている。凹部３ｂは、連結部分の両面に設けられているとともに、例えば半球状に陥没した形状といった凸部２ｂと合わせて位置決め用のラッチとして機能する形状に形成されている。なお、凹部３ｂは、凸部２ｂが係合し得るものであれば、例えば貫通孔であっても構わない。
【００１９】
さらに、支持ブラケット３には、少なくともガイド部３ａ（被ガイド部２ａと嵌合する部分）の表面、好ましくはその全体の表面に、絶縁処理が施されている。絶縁処理としては、例えば塗装や樹脂コーティングといった周知の処理を行えばよい。全体の表面の施すのが好ましいのは、ガイド部３ａのみに処理を行うのは、却って大変だからである。
【００２０】
なお、支持ブラケット３は、図示しない基台上に設置されるものであるが、その基台からの振動等が固体撮像素子列１に伝わるのを回避すべく、コイルバネ等の弾性体を介した、いわゆるフローティング構造とすることが望ましい。
【００２１】
以上のように構成された画像読取装置では、回路基板２を支持ブラケット３へ装着するのにあたって、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、支持ブラケット３における略コ字状の開口側から、その支持ブラケット３のガイド部３ａと回路基板２の被ガイド部２ａとが嵌合した状態で挿入する。そして、回路基板２の凸部２ｂが支持ブラケット３の凹部３ｂと係合するまで、その回路基板２をスライドさせる。
【００２２】
これにより、回路基板２は、図２（ｃ）に示すように、互いに対向する両端縁に設けられた各被ガイド部２ａが、その被ガイド部２ａと嵌合するガイド部３ａを有した支持ブラケット３によって両側から挟持されることになる。しかも、回路基板２は、凸部２ｂと凹部３ｂと係合によって、その支持位置が固定される。したがって、回路基板２は、凸部２ｂと凹部３ｂとによって所定位置に位置決めされた状態で、支持ブラケット３によって支持固定されることになる。
【００２３】
このように、本実施形態で説明した画像読取装置では、支持ブラケット３が回路基板２を挟持することによって、その回路基板２に搭載された固体撮像素子列１の所定位置への支持固定を行うようになっている。そして、その支持固定の際に、回路基板２の長手方向に沿って延びる被ガイド部２ａおよびガイド部３ａが互いに嵌合した状態となる。つまり、回路基板２は、例えばネジ等の締結具を用いた場合のように複数箇所が点で支持されるのではなく、その端縁が支持ブラケット３によって線で支持されることになるのである。
【００２４】
したがって、本実施形態の画像読取装置によれば、回路基板２がその長手方向の全域にわたってガイドされているので、その装置内で温度上昇または温度低下が生じても、回路基板２に反りや変形等が生じる可能性が非常に低くなる。そのため、回路基板２の反りや変形等に伴う固体撮像素子列１における画素位置（結像位置）の変動を抑制でき、結果として解像力不良等の画質劣化を招いてしまうの回避することで可能となる。つまり、固体撮像素子列１の実装位置を精度良く保てるので、温度上昇または温度低下が生じても安定した画質を得ることができる。
【００２５】
しかも、本実施形態の画像読取装置によれば、固体撮像素子列１の位置変動抑制が実現可能であっても、そのために回路基板２の支持ブラケット３への装着容易性が損なわれてしまうことがない。すなわち、被ガイド部２ａとガイド部３ａとを嵌合させた状態で支持ブラケット３に挿入するだけで、回路基板２の支持固定を行うことが可能であるため、その支持固定に多くの時間を要してしまうことがない。したがって、光学調整および組み立てが煩雑化するのを回避できるとともに、リサイクルやリユース等も非常に容易となり、環境保全の観点からも好適なものとなる。
【００２６】
また、本実施形態の画像読取装置では、凸部２ｂおよび凹部３ｂからなる位置決め手段によって回路基板２が所定位置に位置決めされるので、固体撮像素子列２１の実装位置を精度良く保つ上で非常に有効なものであると言える。さらには、レール状の被ガイド部２ａおよびガイド部３ａの嵌合によって回路基板２を支持し、かつ、凸部２ｂおよび凹部３ｂの係合によってその回路基板２を位置決めすることで、回路基板２または支持ブラケット３に熱膨張等が発生しても、その長手方向における逃げを確保することができるので、回路基板２に反りや変形等が生じるのを回避する上で非常に有効なものとなる。なお、凸部２ｂおよび凹部３ｂからなる位置決め手段は、例えば回路基板２側に凹部、支持ブラケット３側に凸部といったように、それぞれが逆に設けられていてもよい。また、凸部２ｂおよび凹部３ｂからなる位置決め手段は、少なくとも一つが設けられていればよいが、二つ以上設けてもよいことは言うまでもない。また、位置決め手段は、凸部２ｂと凹部３ｂとの係合によるものではなく、他の周知技術（位置決めピン等）を利用したものであっても構わない。
【００２７】
また、本実施形態の画像読取装置では、支持ブラケット３が略コ字状に形成されている。すなわち、回路基板２の両端縁に設けられた各被ガイド部２ａに対応する両ガイド部３ａと、回路基板２を位置決めするための凹部３ｂとが、一体に形成されている。したがって、画像読取装置の構成が簡略化するとともに、支持ブラケット３の形成も容易化することができる。その上、支持ブラケット３の一体化により、その形成精度、すなわち回路基板２の実装位置精度の向上も期待できる。ただし、支持ブラケット３の各ガイド部３ａは、必ずしも一体化する必要はなく、別ピースとして形成しても構わない。
【００２８】
また、本実施形態の画像読取装置では、支持ブラケット３におけるガイド部３ａの表面に絶縁処理が施されている。そのため、例えば被ガイド部２ａとガイド部３ａとの嵌合部分にゴミ等の異物が付着した場合であっても、回路基板２の搭載部品との間で電気的短絡が生じてしまうのを防止することができる。さらには、支持ブラケット３が電波ノイズのアンテナとして機能してしまうのを防止することができるため、固体撮像素子列１での画像読取結果に悪影響を与えてしまうのを回避することができる。
【００２９】
なお、本実施形態では、本発明の実施の好適な具体例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々変形することが可能である。例えば、本実施形態では、支持ブラケット３のガイド部３ａと嵌合する被ガイド部２ａが回路基板２に設けられている場合を例に挙げて説明したが、被ガイド部２ａを回路基板２ではなく固体撮像素子列１に設けるようにすることも考えられる。被ガイド部２ａを回路基板２に設けた場合には、どのような形状の固体撮像素子列１を用いた場合であってもこれに柔軟に対応することができ、汎用性を確保する上で非常に有効であると言えるが、これに対して被ガイド部２ａを固体撮像素子列１に設けた場合には、支持ブラケット３が直接固体撮像素子列１を支持することとなるため、その実装位置の精度向上を図る上で非常に有効なものとなる。
【００３０】
また、本実施形態では、回路基板２における被ガイド部２ａが溝状であるのに対応して、支持ブラケット３におけるガイド部３ａが板状である場合を例に挙げて説明したが、これとは逆に、被ガイド部２ａを板状に形成し、かつ、ガイド部３ａを溝状に形成することも考えられる。ガイド部３ａを溝状にする場合には、支持ブラケット３を例えば金属材または樹脂材に対する切削加工または一体成形加工等によって形成すればよい。この場合には、被ガイド部２ａが板状であればよいため、例えば既存の固体撮像素子列１を搭載した回路基板２についても本発明を適用することが可能となる。
【００３１】
さらに、本実施形態では、回路基板２の長辺を構成する二つの端縁に被ガイド部２ａを設けた場合を例に挙げて説明したが、例えば固体撮像素子列１または回路基板２の短辺を構成する二つの端縁に設けることも考えられる。この場合であっても、例えば回路基板の上下端近傍の二箇所がネジ等の締結具で支持固定された場合に比べると、温度変化の影響による固体撮像素子列１の位置変動を抑制することができる。すなわち、被ガイド部２ａは、長手方向と短手方向とを限らずに、固体撮像素子列１または回路基板２における互いに対向する二つの端縁に設けられたものであればよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係る画像読取装置では、支持部材が固体撮像素子列または基板を挟持しつつ、位置決め手段が固体撮像素子列または基板を位置決め固定することによって、その固体撮像素子列が所定位置に支持固定されるので、光学調整性、組み立て性、リサイクル性およびリユース性を損なうことなく、固体撮像素子列の画素位置（結像位置）の変動を抑制することができ、結果として温度上昇または温度低下が生じても安定した画質を得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る画像読取装置の一例の主要部のうちの撮像系の構成例を模式的に示す斜視図である。
【図２】  本発明に係る画像読取装置の一例の主要部のうちの撮像系の構成例を示す模式図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）は支持ブラケットが固体撮像素子列を支持している状態を示す正面図である。
【符号の説明】
１…固体撮像素子列、２…回路基板、２ａ…被ガイド部、２ｂ…凸部、３…支持ブラケット、３ａ…ガイド部、３ｂ…凹部
【図１】
0003960003.tif 000002
【図２】
0003960003.tif 000003