JP3936437B2 - Image sensor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、ファクシミリ装置の画像読み取り部やイメージスキャナ装置などに用いられるイメージセンサに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のイメージセンサ1の一例を図14に示す。このイメージセンサ1は、いわゆる密着型のイメージセンサ1として構成されたものであり、樹脂などによって形成されたケース10の底部には、画像読み取り幅に対応した長さ範囲に複数個のイメージセンサチップ20およびLEDチップなどにより構成された光源21が実装された基板2が取り付けられており、上記ケース10の上部開口11には、ガラス製などの透明カバー5が嵌め込まれている。この透明カバー5に設定された読み取りラインLと上記光源21との間の内部空間13には、光源21から発せられた光を効率良く上記読み取りラインLに導くための導光部材3が配置されている。また、上記透明カバー5に設定された読み取りラインLと上記イメージセンサチップ20との間には、上記読み取りラインLに沿う明暗画像を正立等倍にイメージセンサチップ20上に集束させるためのレンズアレイ4が配置されている。
【0003】
すなわち、上記イメージセンサ1においては、光源21から発せられた光が導光部材3を介して上記取りラインLに達して原稿Dが照明され、この原稿Dからの反射光がレンズアレイ4を介してイメージセンサチップ20に受光されるように構成されている。上記導光部材3においては、光源21から発せられた光が光入射面30から上記導光部材3内に入射され、この光が上記導光部材3と外部との境界面32において全反射しつつ上記導光部材3内を進行して光出射面31に達し、この光が光出射面31から出射されて原稿Dを照明するようになされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成のイメージセンサ1においては、上記ケース10の内部空間13に上記導光部材3を配置することによって、上記導光部材3を配置しない場合と比較すれば光源21からの光が効率良く原稿Dを照明することができるが、上記導光部材3に導かれた光の一部は、上記境界面32において全反射せずに境界面32から上記導光部材3の外部に洩れてしまう。すなわち、上記境界面32に全反射臨界角よりも小さい角度で入射した光は、上記境界面32を通過して上記導光部材3の外部に洩れてしまう。このような光の大部分は、上記ケース10の内壁に吸収されてしまうために、上記構成のイメージセンサ1においては、上記境界面32から洩れる光を有効に利用することができない。
【0005】
ところで、イメージセンサ1を製造する場合には、製造コストの低廉化といった観点から上記基板2に実装される光源21の個数は少ない方が好ましく、また、上記イメージセンサ1を低電圧駆動させるためにも上記光源21の個数は少ない方が好ましい。この場合に問題となるのは、光源21の数を低減させることにともなう光源全体から発せられる光量の低下をいかにして補うかである。ところが、上述した構成のイメージセンサ1においては、導光部材3を採用することによって光源21から発せられた光の有効利用がある程度は図られているものの、上記導光部材3と外部との間の境界面32から上記導光部材3内に導かれた光の一部が洩れてしまうのは上述の通りであり、光源21の数を低減させてイメージセンサ1を所望通りに駆動させて原稿画像の読み取りを行なうことが困難である。
【0006】
本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、光源から発せられた光を効率良く原稿に導くようにすることをその課題とする。
【0007】
【発明の開示】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【0008】
すなわち、本願発明により提供されるイメージセンサは、光源と、この光源から発せられた光を読み取り原稿に導くための導光部材と、上記原稿からの反射光を集束するための光集束部材と、を備え、これらがケース内に収容配置されたイメージセンサであって、上記導光部材は、その光入射面および光出射面を除いた外部との境界面の少なくとも一部が、光反射率に優れる白色樹脂により成形された反射部材が水平方向に形成されたピンとピンホールとの嵌合により密着させられた状態で上記ケース内に上方から嵌め込まれて収容配置されていることを特徴としている。
【0010】
上記反射部材は、白色樹脂によって形成されるために、たとえば金型成形によって容易に所望の形状に形成することができる。すなわち、金型を適宜設計すれば、所定の部位から突出する突起やピンなどを同時に一体形成することができ、また、凹入部を容易に形成することができる。このため、上記反射部材に形成された、たとえば突起などを嵌合可能な凹入部を上記導光部材に形成しておけば、容易に上記反射部材と導光部材とを一体化させることができる。したがって、接着材などを用いずとも精度良く、しかも確実に上記反射部材を導光部材に密着させて一体化させることができる。このようにして一体化された反射部材および導光部材は、その取り扱いが容易であり、樹脂製などケースに凹入形成されたホルダ部などに圧入するなどして密着状態を維持したままで容易に上記ケース内に収容配置させることができる。
【0011】
ところで、上記導光部材が収容配置されたイメージセンサにおいては、光源から発せられて光入射面から導光部材に入射された光は、上記導光部材と外部との境界面で反射しつつ進行して光出射面から出射されて原稿を照明するのであるが、上記導光部材内を進行する光の一部は上記境界面において反射せずに上記導光部材の外部に漏れてしまうのは上述の通りである。本願発明においては、上記導光部材の外部との境界面の少なくとも一部に反射部材が密着させられているため、かりに上記導光部材内を進行する光が上記導光部材の外部に漏れてしまったとしても、上記反射部材が密着させられた境界面から洩れた光は、上記反射部材によって反射されて上記導光部材内に戻され、再び上記導光部材内を進行することとなる。この結果、一旦上記導光部材の外部に洩れた光であっても、上記反射部材によって上記導光部材内の戻された光は、上記光出射面から出射されることとなる。すなわち、上記構成を備えたイメージセンサにおいては、光源から発せられた光を効率良く上記光出射面から出射させて原稿を照明することができる。したがって、上記構成のイメージセンサによれば、1の光源から発せられる光を効率良く原稿の読み取りラインに導くことができるために、光源数を低減させて所望の画像読み取りが可能となり、ひいては、製造コストの低廉化およびイメージセンサの低電圧駆動が実現可能となる。
【0012】
もちろん、上記反射部材は、上記境界面の全面に密着させてもよいし、境界面光が洩れやすい部位に重点的に密着させてもよいのはいうまでなく、境界面のどの部位に密着させるかは適宜設計すればよい。
【0017】
好ましい実施の形態においては、上記導光部材の光出射面から出射された光であって、かつ上記原稿に直接的には導かれない光を、その進路を変更して上記原稿に導くための反射体が上記光集束部材の上部から上方に延出するようにして収容配置されている。
【0018】
上記構成によれば、上記光入射面から入射されて直接的には上記原稿に導かれずに無駄になるであろう光を、上記反射体によって進路を変更することで上記原稿を照明することができる。すなわち、上記構成のイメージセンサにおいては、光源から発せられた光を効率良く上記導光部材に光出射面から出射させることができることに加えて、上記光出射面から出射された光を効率良く読み取りラインに導くことができる。このように、上記反射体を所定の位置に配置することによって、上記反射部材を上記導光部材に密着配置させることにより得られる効果を増大させることができる。
【0019】
好ましい実施の形態においてはさらに、上記導光部材と上記反射部材とが嵌合手段によって一体化されており、また、上記反射部材および/または導光部材と上記ケースとを嵌合手段によって一体化するように構成してもよい。
【0020】
上記構成のように、上記導光部材と上記反射部材とを一体化させることによって、すなわち導光ユニットとすることによってその取り扱いが容易となるのは上述の通りである。上記構成では、嵌合手段によって上記導光部材と上記反射とを導光ユニットとする作業が極めて容易であり、また、上記導光ユニットの状態では、それぞれ別体形成された導光部材および反射部材を各々上記ケース内に収容配置させる必要はなく、一体化された導光ユニットを収容配置すればよく、上記イメージセンサを製造する上での手間が簡略化される。このような効果は、上記反射部材の点数が多い場合に顕著に表れる。
【0021】
好ましい実施の形態においては、上記イメージセンサは、上記ケースに上部開口が形成されているとともに、この開口に透明カバーが嵌め込まれており、この透明カバー上を原稿送りすることによって原稿の画像が読み取られるように構成されており、また、固定された原稿に対して走査しつつ光を照明して原稿の画像を読み取るように構成してもよい。
【0022】
前者の構成のイメージセンサは、いわゆるシートフィード用密着型イメージセンサとして構成されたものであり、後者の構成のイメージセンサは、いわゆるフラットベッド用イメージセンサとして構成されたものである。すなわち、これまで説明した本願発明は、シートフィード型密着イメージセンサおよびフラットベッド用イメージセンサのいずれにおいても適用することができ、これらのイメージセンサにおいては上述した種々の効果を享受できるのはいうまでもない。
【0023】
本願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。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
【0025】
図1は、本願発明に係るイメージセンサに使用される導光ユニットの一例を表す分解断面図であり、図2は、上記導光ユニット6の要部を表す断面部であり、図3(a)は、上記導光ユニット6を構成する導光部材3の平面図であり、(b)は、その正面図であり、図4(a)は、上記導光ユニット6を構成する第1反射部材7の平面図であり、(b)は、その正面図であり、図5(a)は、上記導光ユニット6を構成する第2反射部材8の平面図であり、(b)は、その正面図である。なお、従来例を説明するために参照した図面に描かれている部材および要素と同一のものには、同一の符号を付してある。
【0026】
図1に示すように、上記導光ユニット6は、導光部材3と、この導光部材3に密着させるようにして取り付けられる第1反射部材7および第2反射部材8と、を備えて構成されており、これらの各部材3,7,8が所定の嵌合手段によって一体化させられている。
【0027】
図1および図3に示すように、上記導光部材3は、たとえばPMMAなどのアクリル系透明樹脂を成形することにより光入射面33および光出射面34を有する細長バー状に形成されている。この導光部材3には、その長手方向に延びるようにして第1側面3a、第2側面3b、第3側面3cおよび第4側面3dがそれぞれ形成されており、第1から第3側面3a〜3c、上記光入射面33および光入射面33は、いずれも鏡面状とされており、第4側面3dが乱反射面とされている。なお、上記導光部材3の長手方向の端部側面3e,3eは、適宜の手段によって光が透過されにくい光反射面とされている。
【0028】
なお、鏡面状とは、必ずしも表面が積極的に研磨加工されている場合ばかりでなく、たとえば上記導光部材3を金型成形によって形成する場合に得られる比較的滑らかな面も、ここでいう鏡面状の面に含まれる。透明部材の表面を鏡面状とすれば、この面に対してこの透明部材の材質によって特定される全反射臨界角より大きな角度で入射する光を全反射させることができるとともに、上記全反射臨界角より小さな角度で入射する光については、その面を通過させることができる。また、上記第4側面3dは、たとえば上記第4側面3dを白色塗料で塗装したり、あるいは上記第4側面3dに幅方向に延びる複数のスリットを形成するなどして凹凸を設けることによって乱反射面とされている。
【0029】
図3に良く表れているように、上記導光部材3の光出射面34の長手方向中央部が、正面視略V字状に凹入させられており、2つの傾斜面32,32が形成されている。もちろん、これらの傾斜面32,32も鏡面状とされている。また、上記第1側面3aには、水平方向に延びる複数のピンホール30が形成されているとともに、上記第4側面3dには、2つのフィン31,31が互いに対向するようにして形成されており、これらの2つのフィン31,31間の面が光入射面33とされている。後述するように、上記ピンホール30およびフィン31は、嵌合手段を構成しており、この嵌合手段によって上記導光部材3と上記第1反射部材7とが、上記導光部材3と上記第2反射部材8とがそれぞれ一体化させられる。
【0030】
図1および図4に示すように、上記第1反射部材7は、反射率に優れる白色樹脂を、たとえば金型成形することによって全体として細長バー状に形成されている。上記第1反射部材7には、その長手方向の両端部に端部凸部73,73がそれぞれ形成されているとともに、中央部には中央凸部72および2つの遮光板70,70がそれぞれ突出形成されており、上記導光部材3に形成されたピンホール30に対応して複数の挿入ピン71が形成されている(後に説明する図6参照)。これらの各挿入ピン71が上記導光部材3の各ピンホール30に挿入嵌合されて上記第1反射部材7が上記導光部材3と一体化されるのであるが、このとき、上記第1反射部材7は上記導光部材3の第1および第2側面3a,3bと密着させられている。なお、上記導光ユニット6は、後述する樹脂製などのケース10内に収容配置されてイメージセンサを構成するのであるが、上記端部凸部73,73および中央凸部72が上記ケース10に形成された側方凹入部14,14および中央凹入部14Aにそれぞれ嵌合されて上記導光ユニット6が上記ケース10内に保持固定される。図2に良く表れているように、上記遮光板70,70は、上記第1反射部材7と上記導光部材3とが一体化された状態においては、上記導光部材3の中央部のV字状に凹入した部位を覆うようになされている。すなわち、後述するように、上記導光ユニット6が上記ケース10内に組み込まれた場合には、図2に仮想線で示したように、上記遮光板70,70の略鉛直下方位置に光源21が位置するのであるが、このような部位に位置するようにして上記遮光板70,70を配置すれば、この光源21から発せられた光が上記導光部材3の中央部から集中して出射することを回避することができる。
【0031】
図1および図5に示すように、上記第2反射部材8は、上記第1反射部材7と同じく、反射率に優れる白色樹脂を、たとえば金型成形することによって全体として細長バー状に形成されており、その長手方向の中央部には、上下に貫通する透孔80が形成されている。図2に良く表れているように、上記透孔80には、上記導光部材3に形成されたフィン31,31が嵌合され、上記第2反射部材8と上記導光部材3とが一体化されて、上記導光部材3の第3および第4側面3c,3dが上記第2反射部材8と密着させられる。なお、上記第2反射部材8と上記導光部材3とを一体化させる手段は、上記した手段には限定されず、適宜設計変更可能である。また、上記導光ユニット6が上記ケース10内に組み込まれた場合には、上記透孔80から光源21が臨むようになされており、上記光源21から発せられた光が直接上記導光部材3の光入射面33に照射されるようになされている。
【0032】
上記各反射部材7,8は、たとえば金型成形によって形成されるのは上述の通りであるが、金型成形による場合には、上記各反射部材7,8を容易に所望の形状に形成することができる。また、上記各反射部材7,8および導光部材3には、嵌合手段としての各要素が形成されており、これらを嵌合させるといった極めて容易な作業によって上記各反射部材7,8と導光部材3とを一体化させることができる。したがって、上記構成では、接着材などを用いずとも精度良く、しかも確実に上記各反射部材7,8を導光部材3に密着させて一体化させることができる。このようにして一体化された上記各反射部材7,8および導光部材3、すなわち導光ユニット6は、その取り扱いが容易であり、導光ユニット6として上記ケース10内に組み込んでイメージセンサを構成するのは上記の通りである。以下、上記導光ユニット6が組み込まれたイメージセンサの一例について図6ないし図9を参照しつつ説明する。
【0033】
図6は、本願発明に係るイメージセンサの一例を表す分解斜視図であり、図7は、上記イメージセンサ1の分解断面図であり、図8は、上記イメージセンサ1の断面図であり。図9は、上記導光ユニット6を構成する導光部材3内に入射された光の様子を表す図である。なお、本実施形態においては、密着型のイメージセンサ1として構成されたものについて説明する。
【0034】
図6ないし図8に示すように、上記イメージセンサ1は、樹脂などによって形成されたケース10を有し、この底部には、画像読み取り幅に対応した長さ範囲に複数個のイメージセンサチップ20およびLEDチップなどにより構成された光源21が実装された基板2が取り付けられている。本実施形態においては、上記イメージセンサ1が読み取り原稿Dの画像を白黒に読み取るように構成されており、光源21としては、たとえば白色光を発するLEDチップなどが採用され、製造コストの低廉化などの観点からその数は1つとされている。なお、上記基板2は、2つのアタッチメント9,9が上記ケース10の下方から外嵌する恰好で、上記ケース10の外側面に設けられた係合用突起15,15に係止されることにより取り付けられている。
【0035】
図8に示すように、上記ケース10の上部開口11には、ガラス製などの透明カバー5が嵌め込まれており、この透明カバー5に設定された読み取りラインLと上記光源21との間の内部空間には、光源21から発せられた光を効率良く上記読み取りラインLに導くための導光部材3を有する上記導光ユニット6が収容配置されている。この導光ユニット6は、たとえば圧入などの手段によって上記ケース10の内部空間に形成されたホルダ部19の嵌め込まれる恰好で上記ケース10内に収容配置されている。上述したように、上記導光ユニット6の第1反射部材7には、中央凸部72および端部凸部73,73がそれぞれ形成されており、上記導光ユニット6の圧入時には、これらの各凸部72,73,73が上記ホルダ部19の長手方向の中央部および両端部にそれぞれ形成された中央凹入部14Aおよび端部凹入部14,14に嵌合されるようになされている。このようにして、上記各凸部72,73,73を上記各凹部14A,14にそれぞれ嵌合させることによって、上記導光ユニット6が精度良く位置決めされた状態で、しかも簡易かつ良好に上記ケース10内に保持させることができる。
【0036】
また、上記透明カバー5に設定された読み取りラインLと上記イメージセンサチップ20との間には、上記読み取りラインLに沿う明暗画像を正立等倍にイメージセンサチップ20上に集束させるためのレンズアレイ4が配置されている。すなわち、上記イメージセンサ1においては、光源21から発せられた光が導光部材3を介して上記取りラインLに達して原稿Dが照明され、この原稿Dからの反射光がレンズアレイ4を介してイメージセンサチップ20に受光されるように構成されている。
【0037】
図9に良く表れているように、上記導光部材3においては、光源21から発せられた光が光入射面33から上記導光部材3内に入射され、この光が上記導光部材3の上記第1、第2および第3側面3a,3b,3c、端部側面3e、および光出射面34において全反射し、上記第4側面3dにおいては乱反射して上記導光部材3内を進行する。この過程においては、全反射臨界角以下の角度で光出射面34に入射した光が上記光出射面34において反射されずに透過し、この透過光が上記光出射面34から出射する。このような光の出射は、上記光出射面34の全体において行なわれ、しかも、上記光出射面34の各部位から出射される光の量は、略均一化されている。
【0038】
ところで、上記導光ユニット6は、上記導光部材3の第1および第2側面3a,3bに密着して第1反射部材7が、第3および第4側面3c,3dに密着して第2反射部材8がそれぞれ取り付けられて構成されているのは上述の通りである。このように、上記導光部材3には、上記各反射部材7,8が密着させられているので、全反射せずに上記導光部材3の第1から第4側面3a〜3dを透過した光は上記各反射部材7,8の表面において反射され、再び上記導光部材3内に戻される。すなわち、上記構成の導光部材3においては、光入射面33から入射された光が光出射面34から出射されるまで間に導光部材3の外部に洩れてしまうといった不具合を低減させることができ、光源21から発せられた光を効率良く読み取りラインLに導くことができる。このため、本実施形態のように、たとえ1つの光源21しか具備しない場合であっても、この光源21から発せられる光を有効利用して所望の画像読み取りを行なうことができるようになる。したがって、本願発明においては、イメージセンサ1内に組み込まれる光源21の数を低減させても不具合を生じることのないイメージセンサ1を実現することができ、このイメージセンサ1を製造する上で要するコストを低減させることができるとともに、製造されたイメージセンサ1の低電圧駆動が可能となる。
【0039】
なお、本実施形態においては、上記各反射部材7,8および導光部材3が一体化された導光ユニット6を上記ケース10内に組み込む場合について説明したが、これらの部材3,7,8をそれぞれ別個に上記ケース10内に組み込む場合であっても、これらが組み込まれた状態で上記各反射部材7,8と上記導光部材3とが密着させられており、かつ上記各反射部材7,8が白色樹脂によって形成されているものは、本願発明の適用範囲である。
【0040】
また、上記実施形態においては、第1反射部材7および第2反射部材8の2つの反射部材が上記導光部材3に密着させられていたが、これに限らず、図10に示したように、上記実施形態における第2反射部材8を有さずに第1反射部材7の相当する反射部材7aのみが上記導光部材3に密着させられているような構成であってもよい。この場合にも、上記導光部材3の第1および第2側面3a,3bが反射部材7aに密着させられているので、光源21から発せられた光を効率良く上記原稿Dに導くことができる。
【0041】
これに加えて、図11に示されているように、上記レンズアレイ4の上部から延出するような恰好で長手状に形成された反射体7Aを配置してもよい。もちろん、この反射体7Aも、上記各反射部材7,8と同様に白色樹脂によって形成することができるが、これに限らず、所定の部材の表面に金属被膜層を形成したり、あるいは白色塗料を塗装するなどして光反射面が形成されているものであってもよい。ところで、上記導光部材3の光出射面34から出射された光であっても、その一部は読み取り原稿Dを照明せずに、上記ケース10の内壁などに吸収されてしまうのであるが、このような光を上記反射体7Aで反射させてその進路を変更して読み取り原稿Dを照明すれば、さらに上記光源21から発せられた光を効率良く利用することができるようになる。
【0042】
さらに、図12に示すように、イメージセンサ1としては、上記実施形態で説明した2つの反射部材7,8が上記導光部材3に密着させられているイメージセンサ1においてさらに、図11のイメージセンサ1で採用されている反射体7Aを採用した構成のものであってもよい。
【0043】
その他、上記実施形態においては、本願発明を密着型イメージセンサ1に適用した例について説明したが、上述した実施形態において説明され技術思想は、固定された読み取り原稿に対して走査しつつ光を照射して原稿の画像が読み取られるように構成された、いわゆるフラットベッド用イメージセンサについても適用できるのはいうまでもない。図13に示したように、フラットベッド用イメージセンサ1aの基本的な構成は、上述した密着型イメージセンサ1と略同様とすることができる。上記イメージセンサ1aの構成が密着型イメージセンサ1と大きく異なる点は、上記ケース10を覆う透明カバー5を有さず、上記第1反射部材7およびレンズアレイ4の上面が露出している点である。このように構成されたイメージセンサ1aは、たとえばガラスカバー5Aで覆われた筐体(図示略)内に組み込まれ、図中の矢印A方向に走査しつつ上記ガラスカバー5A上に固定された読み取り原稿Dを照明するように構成されている。たとえば、上記イメージセンサ1aが原稿Dの画像を1ライン毎に読み取るように構成されている場合には、上記イメージセンサ1aは上記原稿の副走査方向に走査しつつ上記原稿に光を照明することとなる。このような走査しつつ原稿Dを照明するイメージセンサ1aにおいても、上記第1および第2反射部材7,8を備えた場合には、上記実施形態で説明したような上記第1および第2反射部材7,8を備えることによる効果を享受できるのはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本願発明に使用される導光ユニットの一例を表す分解断面図である。
【図2】 上記導光ユニットの要部断面図である。
【図3】 (a)は、上記導光ユニットを構成する導光部材の平面図であり、(b)は、その正面図である。
【図4】 (a)は、上記導光ユニットを構成する第1反射部材の平面図であり、(b)は、その正面図である。
【図5】 (a)は、上記導光ユニットを構成する第2反射部材の平面図であり、(b)は、その正面図である。
【図6】 本願発明に係るイメージセンサの一例を表す分解斜視図である。
【図7】 上記イメージセンサの分解断面図である。
【図8】 上記イメージセンサの断面図である。
【図9】 上記導光ユニット構成する導光部材内に入射された光の様子を表す図である。
【図10】 本願発明に係るイメージセンサの変形例を表す断面図である。
【図11】 本願発明に係るイメージセンサの他の変形例を表す断面図である。
【図12】 本願発明に係るイメージセンサのさらに他の変形例を表す断面図である。
【図13】 本願発明をフラットベッド用イメージセンサに適用した例の断面図である。
【図14】 従来例に係るイメージセンサの一例を表す断面図である。
【符号の説明】
1 イメージセンサ(密着型の)
1a イメージセンサ(フラットベッド用の)
2 基板
3 導光部材
4 レンズアレイ
5 透明カバー
6 導光ユニット
7 第1反射部材
7A 反射体
8 第2反射部材
10 ケース
14 端部凹入部(ケースの)
14A 中央凹入部(ケースの)
20 イメージセンサチップ
21 光源
30 ピンホール
31 フィン(導光部材の)
33 光入射面
34 光出射面
71 挿入ピン(嵌合手段としての)
72 中央凸部(嵌合手段としての)
73 端部凸部(嵌合手段としての)
D 読み取り原稿
L 読み取りライン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is an image sensor used in an image reading unit or an image scanner device of a facsimile machine. To Related.
[0002]
[Prior art]
An example of a
[0003]
That is, in the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the
[0005]
By the way, when manufacturing the
[0006]
The present invention has been conceived under the circumstances described above, and an object thereof is to efficiently guide light emitted from a light source to a document.
[0007]
DISCLOSURE OF THE INVENTION
In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.
[0008]
That is, from this application Clearly More provided Image sensor Is A light source, a light guide member for reading the light emitted from the light source to guide the original, and a light converging member for converging the reflected light from the original, and these are accommodated in the case In the image sensor, the light guide member includes a reflecting member in which at least a part of a boundary surface with the outside excluding the light incident surface and the light emitting surface is formed of a white resin having excellent light reflectance. In the state where the pin is formed in close contact with the pin hole and fitted into the case, it is fitted and placed in the case from above. It is characterized by that.
[0010]
Since the reflection member is formed of a white resin, it can be easily formed into a desired shape, for example, by molding. That is, if the mold is appropriately designed, the protrusions and pins protruding from the predetermined part can be integrally formed at the same time, and the recessed portion can be easily formed. For this reason, if the recessed part which can fit a protrusion etc. which were formed in the said reflective member, for example is formed in the said light guide member, the said reflective member and light guide member can be integrated easily. . Therefore, the reflective member can be brought into close contact with and integrated with the light guide member with high accuracy without using an adhesive or the like. Reflecting member and light guide unit integrated in this way Material Its handling is easy , Tree It can be easily accommodated and placed in the case while maintaining a close contact state, for example, by press-fitting into a holder or the like that is recessedly formed in the case such as a fat.
[0011]
By the way, in the image sensor in which the light guide member is accommodated, the light source Or The light emitted from the light incident surface and incident on the light guide member travels while being reflected by the boundary surface between the light guide member and the outside, and is emitted from the light exit surface to illuminate the document. A part of the light traveling in the light guide member does not reflect on the boundary surface and leaks to the outside of the light guide member. Is As described above. In the present invention, since the reflecting member is in close contact with at least a part of the boundary surface with the outside of the light guide member, light traveling inside the light guide member leaks to the outside of the light guide member. Even if the light is lost, the light leaking from the boundary surface to which the reflecting member is brought into close contact is reflected by the reflecting member, returned to the light guide member, and travels again in the light guide member. As a result, even if the light once leaks to the outside of the light guide member, the light returned from the light guide member by the reflecting member is emitted from the light emitting surface. That is, the above structure To complete In the provided image sensor, the light emitted from the light source can be efficiently emitted from the light exit surface to illuminate the original. Therefore, the above configuration No According to the image sensor, the light emitted from one light source can be efficiently guided to the reading line of the document, so that a desired image can be read by reducing the number of light sources. As a result, the manufacturing cost can be reduced and the image can be reduced. Low voltage driving of the sensor can be realized.
[0012]
Needless to say, the reflecting member may be in close contact with the entire boundary surface, or may be in close contact with a portion where boundary surface light is likely to leak, and may be in close contact with any portion of the boundary surface. What is necessary is just to design suitably.
[0017]
In a preferred embodiment, light that is emitted from the light exit surface of the light guide member and that is not directly guided to the document is guided to the document by changing its path. The reflector is accommodated and disposed so as to extend upward from the upper part of the light focusing member.
[0018]
According to the above configuration, the original can be illuminated by changing the course of the light that is incident from the light incident surface and is not directly guided to the original but is wasted by the reflector. it can. That is, in the image sensor having the above configuration, in addition to being able to efficiently emit light emitted from the light source to the light guide member from the light emitting surface, the light emitted from the light emitting surface is efficiently read. Can lead to the line. Thus, by arranging the reflector in a predetermined position, it is possible to increase the effect obtained by closely arranging the reflective member to the light guide member.
[0019]
In a preferred embodiment, the light guide member and the reflection member are integrated by a fitting means, and the reflection member and / or the light guide member and the case are integrated by a fitting means. You may comprise.
[0020]
As described above, as described above, the light guide member and the reflection member are integrated, that is, the light guide unit is handled easily as described above. In the above configuration, the work of using the light guide member and the reflection as the light guide unit by the fitting means is extremely easy, and in the state of the light guide unit, the light guide member and the reflection member formed separately from each other are provided. The members do not need to be accommodated and arranged in the case, and an integrated light guide unit may be accommodated and arranged. This simplifies the labor for manufacturing the image sensor. Such an effect is prominent when the number of the reflecting members is large.
[0021]
In a preferred embodiment, the image sensor has an upper opening formed in the case, and a transparent cover is fitted into the opening, and the original image is read by feeding the original over the transparent cover. In addition, the image may be read by illuminating light while scanning a fixed document.
[0022]
The image sensor with the former configuration is configured as a so-called contact image sensor for sheet feed, and the image sensor with the latter configuration is configured as a so-called flat bed image sensor. That is, the present invention described so far can be applied to both the sheet-feed type contact image sensor and the flat bed image sensor, and it goes without saying that these image sensors can enjoy the various effects described above. Nor.
[0023]
Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
[0025]
FIG. 1 shows the present invention. Used for image sensors FIG. 2 is an exploded cross-sectional view illustrating an example of a light guide unit, FIG. 2 is a cross-sectional portion illustrating a main part of the
[0026]
As shown in FIG. 1, the
[0027]
As shown in FIGS. 1 and 3, the
[0028]
The mirror surface is not limited to the case where the surface is actively polished, but also refers to a relatively smooth surface obtained when the
[0029]
As clearly shown in FIG. 3, the central portion in the longitudinal direction of the
[0030]
As shown in FIGS. 1 and 4, the first reflecting
[0031]
As shown in FIGS. 1 and 5, the second reflecting
[0032]
Each of the reflecting
[0033]
6 is an exploded perspective view showing an example of the image sensor according to the present invention, FIG. 7 is an exploded sectional view of the
[0034]
As shown in FIGS. 6 to 8, the
[0035]
As shown in FIG. 8, a
[0036]
Further, a lens for converging a bright and dark image along the reading line L on the
[0037]
As clearly shown in FIG. 9, in the
[0038]
The
[0039]
In the present embodiment, the case where the
[0040]
Moreover, in the said embodiment, although the two reflection members, the
[0041]
In addition to this, as shown in FIG. 11, a
[0042]
Further, as shown in FIG. 12, the
[0043]
In addition, in the above embodiment, an example in which the present invention is applied to the
[Brief description of the drawings]
[FIG. 1] In the present invention used It is an exploded sectional view showing an example of a light guide unit.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of the light guide unit.
FIG. 3A is a plan view of a light guide member constituting the light guide unit, and FIG. 3B is a front view thereof.
4A is a plan view of a first reflecting member constituting the light guide unit, and FIG. 4B is a front view thereof.
5A is a plan view of a second reflecting member constituting the light guide unit, and FIG. 5B is a front view thereof.
FIG. 6 is an exploded perspective view showing an example of an image sensor according to the present invention.
FIG. 7 is an exploded cross-sectional view of the image sensor.
FIG. 8 is a cross-sectional view of the image sensor.
FIG. 9 is a diagram illustrating a state of light incident in a light guide member constituting the light guide unit.
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a modification of the image sensor according to the present invention.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing another modification of the image sensor according to the present invention.
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating still another modification of the image sensor according to the present invention.
FIG. 13 is a cross-sectional view of an example in which the present invention is applied to a flatbed image sensor.
FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating an example of an image sensor according to a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 Image sensor (contact type)
1a Image sensor (for flatbed)
2 Substrate
3 Light guide member
4 Lens array
5 Transparent cover
6 Light guide unit
7 First reflective member
7A reflector
8 Second reflective member
10 cases
14 End recess (case)
14A Center recess (case)
20 Image sensor chip
21 Light source
30 pinhole
31 Fin (of the light guide member)
33 Light incident surface
34 Light exit surface
71 Insertion pin (as fitting means)
72 Center convex part (as fitting means)
73 End convex part (as fitting means)
D Scanned document
L reading line
Claims (4)
上記導光部材は、その光入射面および光出射面を除いた外部との境界面の少なくとも一部が、光反射率に優れる白色樹脂により成形された反射部材が水平方向に形成されたピンとピンホールとの嵌合により密着させられた状態で上記ケース内に上方から嵌め込まれて収容配置されていることを特徴とする、イメージセンサ。A light source, a light guide member for reading the light emitted from the light source to guide the original, and a light converging member for converging the reflected light from the original, and these are accommodated in the case An image sensor,
The light guide member includes a pin and a pin in which at least a part of a boundary surface with the outside excluding the light incident surface and the light output surface is formed of a reflective member formed of a white resin having excellent light reflectance in the horizontal direction. An image sensor, wherein the image sensor is placed and accommodated in the case from above while being in close contact with a hole .
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