(57)【要約】【課題】より均一な線状光を得ることが可能なイメージセンサモジュールを提供すること。【解決手段】このイメージセンサモジュールＡは、光源６と、光源６からの光を読取対象に向けて主走査方向に延びる線状光として出射する導光体３と、上記主走査方向に延びており、上記線状光の出射方向と直交する方向において導光体３を挟むリフレクタ２Ａ，２Ｂと、読取対象によって反射された上記線状光を受光する受光手段７と、光源６、導光体３、リフレクタ２Ａ，２Ｂ、および受光手段７を収容するケース１と、を備えており、導光体３とリフレクタ２Ａ，２Ｂとの間に上記主走査方向に沿って延びる空間２１ａ，２１ｂが設けられている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
上記光源からの光を読取対象に向けて主走査方向に延びる線状光として出射する導光体と、
上記主走査方向に延びており、上記線状光の出射方向と直交する方向において上記導光体を挟むリフレクタと、
上記読取対象によって反射された上記線状光を受光する受光手段と、
上記光源、上記導光体、上記リフレクタ、および上記受光手段を収容するケースと、
を備えたイメージセンサモジュールであって、
上記導光体と上記リフレクタとの間に上記主走査方向に沿って延びる空間が設けられていることを特徴とする、イメージセンサモジュール。
【請求項２】
上記空間は、上記線状光の出射方向と直交する方向において上記導光体を両側から挟み込むように設けられている、請求項１に記載のイメージセンサモジュール。
【請求項３】
上記空間は、上記リフレクタの上記主走査方向に沿う略全長に渡って設けられている、請求項１または２に記載のイメージセンサモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばスキャナや紙幣読取装置に用いられるイメージセンサモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
スキャナや紙幣読取装置には、原稿や紙幣に対して線状光を照射する機能と、その反射光を読み取る機能とを備えるイメージセンサモジュールが広く用いられている。図４は、従来のイメージセンサモジュールの一例を示している。同図に示されたイメージセンサモジュールＸは、ケース９１にリフレクタ９２Ａ，９２Ｂ、導光体９３、レンズユニット９４、基板９５、ＬＥＤモジュール９６、センサチップ９７、およびガラス板９８が収容された構成とされており、副走査方向ｙ、高さ方向ｚの双方に直角である主走査方向に延びた外形を有する。
【０００３】
ＬＥＤモジュール９６からの光は、導光体９３内を主走査方向に進行する。導光体９３には、反射部９３ａおよび出射面９３ｂが形成されている。反射部９３ａは、たとえば等ピッチに配置された複数の溝からなり、導光体９３内を進行する光を、出射面９３ｂに向けて反射する。出射面９３ｂからは、主走査方向に延びる線状光が出射される。リフレクタ９２Ａ，９２Ｂは、たとえば白色樹脂などの比較的反射率が高い材質からなり、導光体９３から光が漏れることを防止するためのものである。リフレクタ９２Ａ，９２Ｂは、導光体９３に密着しており、導光体９３を挟んでいる。上記線状光は、原稿に反射された後に、レンズユニット９４によってセンサチップ９７に結像される。センサチップ９７は、主走査方向に沿って基板９５に配置されている。これにより、原稿に印刷された内容を画像データとして読み取ることができる。
【０００４】
しかしながら、イメージセンサモジュールＸに対しては、小型化の要請が強い。同じ幅の原稿を読み取る機能を達成しつつ、副走査方向ｙおよび高さ方向ｚの寸法を縮小することが指向されている。このため、リフレクタ９２Ａ，９２Ｂが、相対的に細長い形状となる。リフレクタ９２Ａ，９２Ｂに熱変形が生じたり、組み付け時の外力が生じたりすると、導光体９３とリフレクタ９２Ａ，９２Ｂとが一部で密着しなくなることがあった。リフレクタ９２Ａ，９２Ｂによる導光体３内への光の反射量は、導光体９３とリフレクタ９２Ａ，９２Ｂとが密着する部分と密着しない部分とで異なっている。このため、リフレクタ９２Ａ，９２Ｂによる光の反射量が主走査方向に沿ってばらつき、上記線状光の光量が主走査方向に沿ってばらつくことがあった。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１２５０８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、より均一な線状光を得ることが可能なイメージセンサモジュールを提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によって提供されるイメージセンサモジュールは、光源と、上記光源からの光を読取対象に向けて主走査方向に延びる線状光として出射する導光体と、上記主走査方向に延びており、上記線状光の出射方向と直交する方向において上記導光体を挟むリフレクタと、上記読取対象によって反射された上記線状光を受光する受光手段と、上記光源、上記導光体、上記リフレクタ、および上記受光手段を収容するケースと、を備えたイメージセンサモジュールであって、上記導光体と上記リフレクタとの間に上記主走査方向に沿って延びる空間が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
このような構成によれば、上記導光体と上記リフレクタとの間に空間が設けられているため、上記リフレクタが変形した場合でも、上記リフレクタによる光反射量が上記主走査方向に沿って変化しにくくなっている。このため、このようなイメージセンサモジュールは、上記主走査方向に沿ってより均一な線状光を得ることができる。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記空間は、上記線状光の出射方向と直交する方向において上記導光体を両側から挟み込むように設けられている。このような構成によれば、上記リフレクタによる光反射量が上記主走査方向に沿ってより変化しにくくなり、上記主走査方向に沿ってより均一な線状光を得ることができる。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記空間は、上記リフレクタの上記主走査方向に沿う略全長に渡って設けられている。このような構成によれば、上記リフレクタによる光反射量が上記主走査方向に沿ってより変化しにくくなり、上記主走査方向に沿ってより均一な線状光を得ることができる。
【００１１】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００１３】
図１および図２は、本発明にかかるイメージセンサモジュールの一例を示している。本実施形態のイメージセンサモジュールＡは、ケース１、リフレクタ２Ａ，２Ｂ、導光体３、レンズユニット４、基板５、ＬＥＤモジュール６、センサチップ７、およびガラス板８を備えている。イメージセンサモジュールＡは、１００ｍｍ程度の読み取り幅を有しており、副走査方向ｙに相対動する紙幣を読み取る紙幣読取装置に用いられるのに適した構成とされている。なお、イメージセンサモジュールＡは、主走査方向ｘ寸法を変更することにより、読み取り幅をたとえば５０ｍｍ、あるいは２００ｍｍに設定することができる。
【００１４】
ケース１は、リフレクタ２Ａ，２Ｂ、導光体３、レンズユニット４、基板５、ＬＥＤモジュール６、センサチップ７、およびガラス板８を内蔵しており、主走査方向ｘに延びる略直方体形状とされている。また、ケース１は、高さ方向ｚの上下に開口しており、その上部にガラス板８が、その下部には基板５が嵌め込まれている。図２に示すように、ケース１には、線状光源収容空間１１が形成されている。線状光源収容空間１１は、主走査方向ｘに延びており、方向ｚに開口している。線状光源収容空間１１は、線状光源を構成するリフレクタ２Ａ，２Ｂおよび導光体３を収容する。線状光源収容空間１１には、凹部１１ａが設けられている。凹部１１ａは、平面視矩形状の比較的底浅状とされている。ケース１は、たとえば黒色の樹脂によって形成されている。
【００１５】
導光体３は、たとえばメタクリル酸メチル樹脂 (ＰＭＭＡ)などの透明な樹脂からなり、ＬＥＤモジュール６からの光を主走査方向ｘに延びる線状光として出射するためのものである。図３に示すように、導光体３は、角錐部３１と扁平部３２とが組み合わされた構造とされており、入射面３ａ、傾斜面３ｂ、反射部３ｃ、出射面３ｄ、および側面３ｅ，３ｆを有している。本実施形態においては、角錐部３１と扁平部３２とは互いの中心線が４０°程度の角度をなす配置とされている。本実施形態においては、角錐部３１の方向ｙ寸法が３．８ｍｍ程度、方向ｚ寸法が４．７ｍｍ程度、方向ｘ寸法が６０ｍｍ程度とされている。また、扁平部３２の厚さが１．７ｍｍ程度、高さが８ｍｍ程度とされている。
【００１６】
入射面３ａは、方向ｚを向いており、ＬＥＤモジュール６の正面に位置する。傾斜面３ｂは、入射面３ａから入射した光を反射することにより、主走査方向ｘに進行させるための面である。反射部３ｃは、主走査方向ｘに延びており、扁平部３２の下端に位置している。反射部３ｃは、導光体３内を主走査方向ｘに進行してきた光を出射面３ｄへと反射する部分である。反射部３ｃは、たとえば複数の溝によって構成されている。この複数の溝は、主走査方向ｘにおいて等ピッチで配置されており、傾斜面３ｂからの距離が遠いものほどそのサイズが大とされている。図３に示すように、出射面３ｄは、主走査方向ｘに延びており、扁平部３２の上端に設けられている。側面３ｅ，３ｆは、反射部３ｃと出射面３ｄとを繋ぐ互いに対向する一対の側面であり、ともに主走査方向に沿って延びている。
【００１７】
リフレクタ２Ａ，２Ｂは、導光体３内を進行する光が不当に漏れることを防ぐためのものであり、たとえば白色の樹脂によって形成されている。図３に示すように、リフレクタ２Ａ，２Ｂは、主走査方向ｘに延びており、導光体３を挟みこんで保持している。
【００１８】
リフレクタ２Ａは、図２に示すように、導光体収容空間２１を有している。導光体収容空間２１は、導光体３より大きく形成されており、導光体３を収容した状態で、側面３ｅとの間に空間２１ａが生じる。空間２１ａは、リフレクタ２Ａの主走査方向ｘに沿う略全長に渡って延びている。また、リフレクタ２Ａには、図３に示すように、凹部２２および底板２３が形成されている。凹部２２は、リフレクタ２Ａの主走査方向ｘ一端寄りに位置しており、副走査方向ｙに凹んでいる。底板２３は、導光体収容空間２１の下端を規定しており、主走査方向ｘに延びる帯状である。
【００１９】
図３に示すように、リフレクタ２Ｂは、全体として方向ｚに起立した帯板状である。リフレクタ２Ｂには、凸部２５および舌部２６が形成されている。凸部２５は、副走査方向ｙに突出しており、リフレクタ２Ａの凹部２２に嵌合する。舌部２６は、副走査方向ｙに延出する薄板状である。導光体３を挟んでリフレクタ２Ａ，２Ｂが合体した状態においては、舌部２６は、底板２３の下側に位置する。そして、図２に示すように、リフレクタ２Ａ，２Ｂおよび導光体３がケース１に収容された状態においては、舌部２６は、凹部１１ａに嵌まり込む。このリフレクタ２Ｂは、導光体３のＬＥＤモジュール６に近い部分において、導光体３から漏れ出た光を導光体３内に反射させるために設けられている。
【００２０】
リフレクタ２Ｂ、リフレクタ２Ａの底板２３および導光体３の側面３ｆに挟まれるように空間２１ｂが形成されている。空間２１ｂは、主走査方向ｘに沿ってリフレクタ２Ｂの略全長に渡って設けられている。この空間２１ｂは、線状光の出射方向と直交する方向において導光体３を挟んで空間２１ａの反対側に配置されている。
【００２１】
レンズユニット４は、原稿によって反射された線状光をセンサチップ７に結像させる光学部品である。レンズユニット４は、たとえば主走査方向ｘに配列された複数の円柱状のレンズが樹脂製のハウジングに保持された構成とされている。
【００２２】
基板５は、たとえばセラミックまたはガラスエポキシ樹脂からなり、ＬＥＤモジュール６およびセンサチップ７が実装されている。基板５は、ケース１の下部にはめ込まれており、たとえば複数の金具（図示略）によって固定されている。
【００２３】
ＬＥＤモジュール６は、イメージセンサモジュールＡの光源であり、たとえば赤色光、青色光、緑色光を出射するＬＥＤチップを内蔵している。ＬＥＤモジュール６は、入射面３ａに正対するように、基板５に実装されている。
【００２４】
センサチップ７は、主走査方向ｘに延びる配置とされており、受けた光に応じた起電力を生じ、さらにこの起電力から画素ごとの輝度信号を出力可能に構成されている。原稿によって反射された光をセンサチップ７によって受光することにより、原稿の記載内容を画像データとして読み取ることができる。
【００２５】
ガラス板８は、ガラスからなる矩形状の平板であり、リフレクタ２Ａおよびレンズユニット４を覆っている。ガラス板８には、読み取り対象であるたとえば紙幣が摺動させられる。
【００２６】
次に、イメージセンサモジュールＡの作用について説明する。
【００２７】
本実施形態によれば、導光体３は主走査方向ｘに沿う略全長に渡って側面３ｅとリフレクタ２Ａとが空間２１ａによってあらかじめ隔てられている。このため、リフレクタ２Ａが熱変形する場合や、伸長させる外力が加わった場合であっても、リフレクタ２Ａによる導光体３への光の反射量は主走査方向ｘに沿って変化しない。さらに、ＬＥＤモジュール６の近くに配置されたリフレクタ２Ｂと導光体３との間も空間２１ｂによって隔てられている。このため、リフレクタ２Ｂが熱変形する場合や、伸長させる外力が加わった場合であっても、リフレクタ２Ｂによる導光体３への光の反射量は主走査方向ｘに沿って変化しない。したがって、導光体３の出射面３ｄから出射される線状光の光量が、主走査方向ｘに沿う略全長に渡って均一となる。
【００２８】
このように均一な線状光によって読み取りを行うことができるため、イメージセンサモジュールＡは好ましい読み取り画像を得ることができる。さらに、イメージセンサモジュールＡは、熱変形や外力による変形によって線状光の均一さが損なわれないため、小型化を図りやすくなっている。
【００２９】
本発明に係るイメージセンサモジュールは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るイメージセンサモジュールの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。たとえば、上記実施形態では、導光体３の両側面３ｅ，３ｆとリフレクタ２Ａ，２Ｂとの間に空間２１ａ，２１ｂが設けられているが、空間２１ａ，２１ｂの一方だけが設けられている場合でも本発明の効果を得ることができる。
【００３０】
上記の実施形態においては、リフレクタ２Ｂは、主走査方向ｘに沿って導光体３よりも短く形成されているが、リフレクタ２Ｂを導光体３と同等の長さとしてもよい。その場合、空間２１ｂは、導光体３の主走査方向に沿う略全長に渡って設けられているのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明にかかるイメージセンサモジュールの一例を示す平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図１に示すイメージセンサモジュールに用いられるリフレクタおよび導光体を示す斜視図である。
【図４】従来のイメージセンサモジュールの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
Ａ              イメージセンサモジュール
ｘ              主走査方向
ｙ              副走査方向
ｚ              高さ方向
１              ケース
２Ａ，２Ｂ      リフレクタ
３              導光体
３ａ            入射面
３ｂ            傾斜面
３ｃ            反射部
３ｄ            出射面
３ｅ，３ｆ      側面
４              レンズユニット
５              基板
６              ＬＥＤモジュール（光源）
７              センサチップ（受光手段）
１１            線状光源収容空間
２１            導光体収容空間
２１ａ，２１ｂ  空間
２２            凹部
２３            底板
２５            凸部
２６            舌部
３１            角錐部
３２            扁平部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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