JP6028894B2 - 画像読取装置および筐体の製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、読み取りの対象物からの反射光を結像して正立等倍像を形成する結像光学素子を備える画像読取装置に関するものである。

従来、イメージスキャナー、ファクシミリ、複写機、金融端末装置等において、コンタクトイメージセンサー（Contact Image Sensor）モジュール（以下、「ＣＩＳモジュール」と略する）が画像読取装置として用いられている。このＣＩＳモジュールは、読み取りの対象物を照明する照明手段と、読み取りの対象物の正立等倍像を結像する結像光学素子と、結像光学素子で結像された正立等倍像を読み取るセンサーとを備え、照明手段により照明された前記対象物からの反射光が結像光学素子により集光されてセンサー上に正立等倍像が形成される。例えば、特許文献１に開示された画像読取装置では、アクリル樹脂などの透明部材から成る棒状の導光体がケース内に収納されて、筐体の上面の左右に設けられた凹部にそれぞれ固定配置され、筐体の導光体の間に設けられた貫通穴にレンズアレイ（結像光学素子）が固定配置されている。

特許４１４５２７１号公報（段落００１８〜００２４、図１など）

ところで、従来、導光体および結像光学素子は、筐体等の保持手段の所定位置に接着剤により固着されているので、画像読取装置を廃棄する場合に、保持手段から導光体および結像光学素子を取り外して分解するのが困難であり、リサイクル性の観点から技術の改善が求められている。

この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、組み立てに接着剤等の固着手段を必要とせず、分解が容易でリサイクル性の向上が図られた画像読取装置を提供し、この画像読取装置が備える筐体の製造方法を提供することを目的とする。

この発明にかかる画像読取装置は、上記目的を達成するために、光源からの光を読み取り対象物に導光する棒状の導光体を有し前記対象物を照明する照明手段と、前記導光体に並設され、複数のレンズ面が前記導光体の長手方向と同方向に配列された入射面が設けられたレンズアレイを有し前記入射面に入射した前記対象物からの反射光を集光してセンサー上に正立等倍像を形成する結像光学素子と、前記導光体および前記結像光学素子を保持する保持手段と、を備え、前記保持手段によって保持された前記導光体は、前記保持手段によって保持された前記結像光学素子に一部重なって配置され、前記結像光学素子の前記保持手段からの脱離を規制することを特徴とする。

このように構成された発明では、保持手段によって保持された導光体は、保持手段によって保持された結像光学素子に一部重なって配置されることによって、結像光学素子の保持手段からの脱離を規制するので、導光体および結像光学素子を所定位置に固定配置するのに接着剤等の固着手段を必要とせず、接着剤を用いずに組み立てることにより、廃棄の際に分解が容易でリサイクル性の向上が図られた画像読取装置を提供することができる。

また、前記保持手段は、フレーム部材と、前記フレーム部材の内部空間を第１の空間と第２の空間とに仕切る仕切部材と、を備え、前記導光体および前記結像光学素子は、前記仕切部材の前記第１の空間側に保持され、前記センサーは、前記第２の空間において前記第１の空間側の前記結像光学素子に対向する位置に配置され、前記仕切部材は、前記第１の空間側の前記結像光学素子から出射される光が通過するスリットが形成されているとよい。

このように構成すると、フレーム部材の内部空間を第１の空間と第２の空間とに仕切る仕切部材の第１の空間側に導光体および結像光学素子が保持される。そして、センサーは、第２の空間において第１の空間側の結像光学素子に対向する位置に配置され、仕切部材は、第１の空間側の結像光学素子から出射される光が通過するスリットが形成されているので、結像光学素子により、読み取り対象物からの反射光を集光してスリットを介してセンサー上に正立等倍像を形成することができる。また、導光体が保持される第１の空間と、センサーが配置される第２の空間とは、仕切部材により隔離されているので、導光体の光が第２の空間に漏れるおそれが無く、導光体から漏洩した光のセンサーへの入射によるノイズの発生を防止することができる。

また、前記照明手段は、前記光源が実装された光源用基板をさらに有し、前記保持手段は、前記導光体が前記保持手段の長手方向の一端側から挿入される挿入溝をさらに有し、前記挿入溝の一端側から前記導光体が挿入されてその一端側を前記光源用基板で抜け止めするように前記光源用基板の前記光源の実装面を当接させて押さえることにより、前記導光体の前記挿入溝からの脱離を規制して前記導光体を挿入状態に保持するとよい。

このようにすると、挿入溝の一端側から挿入された導光体の一端側が、光源用基板で抜け止めするように光源用基板の光源の実装面を当接させて押さえられているので、導光体の一端側から光源の光を該導光体に確実に入射することができると共に、導光体の挿入溝から長手方向への脱離が光源用基板により規制されて導光体が挿入状態に保持されるので、光源と、導光体の挿入溝からの抜け止めを防止する部材とを個別に設けなくともよいため、装置を構成する部品の簡素化を図ることができる。

また、前記挿入溝の他端側に、前記導光体を前記挿入溝から脱離する方向に付勢する付勢手段が設けられているとよい。

このようすれば、導光体の挿入溝への挿入状態において、導光体は付勢手段により挿入溝から長手方向へ脱離する方向に付勢されるので、付勢手段の付勢力により導光体の一端側が光源用基板の光源の実装面に押し付けられて密着し、光源の光を導光体に入射する入射効率の向上を図ることができる。

また、この発明にかかる筐体の製造方法は、光源からの光を導光体により導光して読み取り対象物に照射し、前記対象物からの反射光を結像光学素子によって集光して形成した正立等倍像をセンサーにより読み取る画像読取装置が備える筐体であって、フレーム部材の内部空間を、前記導光体および前記結像光学素子が配置される第１の空間と前記センサーが配置される第２の空間とに仕切って配設される仕切部材の前記第１の空間側である一方側に、挿入溝と、該挿入溝に並設される凹溝とを形成し、前記挿入溝に前記導光体を挿入し、前記凹溝に前記結像光学素子を嵌挿して、前記導光体および前記結像光学素子を保持する筐体の製造方法において、前記仕切部材の一方側を形成する第１の金型と、前記仕切部材の他方側を形成する第２の金型とを対向配置して成型空間を形成し、前記成型空間に、複数の挿入溝形成用ダイを列状に配置する工程と、前記成型空間に、前記仕切部材の材料となる液体を流し込んで硬化させる工程とを備え、前記第１の金型には、前記挿入溝の底面の一部を形成する第１の底面形成面を有する複数の第１のダイが列状に突設されると共に、前記第１のダイに並設されて、前記凹溝を形成する第２のダイが突設され、各前記挿入溝形成用ダイは、前記挿入溝の底面の残りの一部を形成する第２の底面形成面と、該第２の底面形成面に対向配置されて前記挿入溝に挿入される前記導光体を前記底面に押圧するための押圧面を形成する押圧面形成面とを有し、前記成型空間内において、各前記第１のダイおよび各前記挿入溝形成用ダイが互いに隣り合うように密着配置されることを特徴としている。

このように構成された発明では、フレーム部材の内部空間を、導光体および結像光学素子が配置される第１の空間とセンサーが配置される第２の空間とに仕切って配設される仕切部材の第１の空間側である一方側を形成する第１の金型と、仕切部材の他方側を形成する第２の金型とが対向配置されて成型空間が形成され、該形成空間に複数の挿入溝形成用ダイが列状に配置される。そして、成型空間に、仕切部材の材料となる液体が流し込まれて硬化されることにより画像読取装置の筐体が製造される。

第１の金型には、挿入溝の底面の一部を形成する第１の底面形成面を有する複数の第１のダイが列状に突設されると共に、第１のダイに並設されて、凹溝を形成する第２のダイが突設され、各挿入溝形成用ダイは、挿入溝の底面の残りの一部を形成する第２の底面形成面と、該第２の底面形成面に対向配置されて挿入溝に挿入される導光体を底面に押圧するための押圧面を形成する押圧面形成面とを有し、成型空間内において、各第１のダイおよび各挿入溝形成用ダイが互いに隣り合うように密着配置されることにより、挿入溝の底面の形成型が形成されて、仕切部材の一方側に、底面および押圧面を備える挿入溝が形成されると共に、挿入溝に並設された凹溝が形成される。したがって、挿入溝形成用ダイにより挿入溝の押圧面が形成されるが、第２の金型に押圧面を形成する押圧面形成面を有するダイを突設して前記押圧面を形成する場合と異なり、挿入溝形成用ダイが成型物から引抜かれた際に形成される孔が、第２の金型により形成される仕切部材の他方側に連通するおそれがないので、第１の空間と第２の空間とが確実に隔離された状態で、仕切部材の一方側に挿入溝および凹溝が形成された筐体を製造することができる。また、製造された筐体の挿入溝に挿入して配置された導光体の光が、センサーが配置される第２の空間に漏れるおそれがないので、導光体から漏洩した光のセンサーへの入射によるノイズの発生を防止することができる。
また、この発明にかかる画像読取装置は、上記目的を達成するために、光源からの光を読み取り対象物に導光する導光体を有し前記対象物を照明する照明手段と、前記導光体に並設され、入射面に入射した前記対象物からの反射光を集光してセンサー上に正立等倍像を形成する結像光学素子と、前記導光体および前記結像光学素子を保持する保持手段と、を備え、前記結像光学素子は、前記導光体に対向する部分が面取りされた面取り部位を有し、前記保持手段によって保持された前記導光体は、前記保持手段によって保持された前記結像光学素子の前記面取り部位に接するように配置されることで、前記結像光学素子の前記保持手段からの脱離を規制することを特徴とする。
さらに、この発明にかかる画像読取装置は、上記目的を達成するために、光源からの光を読み取り対象物に導光する導光体を有し前記対象物を照明する照明手段と、前記導光体に並設され、入射面に入射した前記対象物からの反射光を集光してセンサー上に正立等倍像を形成する結像光学素子と、前記導光体および前記結像光学素子を保持する保持手段と、を備え、前記導光体は、前記結像光学素子に対向する部分が面取りされた面取り部位を有し、前記保持手段によって保持された前記導光体の前記面取り部位は、前記保持手段によって保持された前記結像光学素子に接するように配置されることで、前記結像光学素子の前記保持手段からの脱離を規制することを特徴とする。

画像読取装置の一実施形態であるＣＩＳモジュールを示す斜視図。 図１のＡ−Ａ線における部分断面斜視図。 図１のＢ−Ｂ線における断面斜視図。 ＣＩＳモジュールが備えるフレームを示す斜視図。 ＣＩＳモジュールが備えるライトガイドを示す斜視図。 ＣＩＳモジュールの要部拡大図。 ＣＩＳモジュールの裏面図。 ライトガイドによる原稿の照明状態を説明するための図。 比較例における原稿の照明状態を説明するための図。 フレームを成型するための金型を示す斜視図。 図２に示すフレームの断面に相当する位置における金型の断面図。 図３に示すフレームの断面に相当する位置における金型の断面図。 金型と押さえ部材形成用ダイとの配置関係を説明するための模式図。

本発明の画像読取装置の一実施形態であるＣＩＳモジュールについて図１〜図７を参照して説明する。図１は画像読取装置の一実施形態であるＣＩＳモジュールを示す斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線における部分断面斜視図、図３は図１のＢ−Ｂ線における断面斜視図である。図４はＣＩＳモジュールが備えるフレームを示す斜視図、図５はＣＩＳモジュールが備えるライトガイドを示す斜視図である。図６はＣＩＳモジュールの要部拡大図、図７はＣＩＳモジュールの裏面図である。

ＣＩＳモジュール１（本発明の「画像読取装置」に相当）は、原稿ガラスＧＬ上に載置された原稿ＯＢを読み取り対象物として原稿ＯＢに印刷された画像を読み取る装置であり、原稿ガラスＧＬの直下に配置されている。ＣＩＳモジュール１は、Ｘ方向における原稿ＯＢの読み取り範囲より長く延びる直方体状のフレーム２（本発明の「筐体」「保持手段」に相当）を有しており、フレーム２内に照明手段３、レンズユニット４（本発明の「結像光学素子」に相当）、センサー５、プリント回路基板６がフレーム２に保持されて配置されている。

フレーム２は、フレーム部材２１ａおよび中間部材２１ｂ（本発明の「仕切部材」に相当）を備え、フレーム部材２１ａの内部空間は、中間部材２１ｂにより、照明手段３（ライトガイド３１）およびレンズユニット４を配置するための上方空間（本発明の「第１の空間」に相当）と、センサー５および照明手段３のＬＥＤ基板３２が設けられたプリント回路基板６を配置するための下方空間（本発明の「第２の空間」に相当）とに区分されて仕切られている。また、中間部材２１ｂの上方空間側には、照明手段３が備えるライトガイド３１が挿入されて配置されるための斜溝２２と、斜溝２２に並設され、レンズユニット４が嵌挿されて配置されるための凹溝２３とがＸ方向に延設されている。凹溝２３の底面には、レンズユニット４から出射されて、Ｘ方向に所定の読取幅を有する光が通過するためのスリット２４がＸ方向に延設されており、スリット２４により、フレーム２の上方空間と下方空間とが連通されている。

斜溝２２の底面の上方には、斜溝２２に配置されたライトガイド３１を上方から押圧するための複数の押さえ部材２５がＸ方向において所定の間隔でフレーム２に設けられている。各押さえ部材２５は、それぞれ、斜溝２２に沿って隣接するフレーム２の側壁（フレーム部材２１ａ）から内側に向けて突出して当該フレーム２と一体的に形成されている。また、押さえ部材２５の下面側に配置されるライトガイド３１を斜溝２２の底面に押圧する押圧面は、押圧対象であるライトガイド３１の上側の外周面形状とほぼ同一形状に形成されている。

また、斜溝２２の一端側（図１の紙面に向かって手前側）から該斜溝２２に挿入されたライトガイド３１は、平面視において凹溝２３に嵌挿されたレンズユニット４にＸ方向に沿って一部重なって配置される。また、ライトガイド３１が押さえ部材２５により上方から押圧された状態で、ライトガイド３１の出射面３１ｂの下側の長手方向（Ｘ方向）に沿って面取りされた部分が、凹溝２３に嵌挿された状態のレンズユニット４のケース体４１の左上部の長手方向（Ｘ方向）に沿って面取りされた部分にＸ方向に沿って当接する。そして、レンズユニット４は、押さえ部材２５によって押圧されるライトガイド３１により凹溝２３内に向かって押圧されることで、レンズユニット４の凹溝２３からのＺ矢印の向きと反対方向への脱離が規制されてレンズユニット４が当該凹溝２３内に嵌挿状態に保持される。

なお、押さえ部材２５の押圧面の形状が、押圧対象であるライトガイド３１の上側の外周面形状とほぼ同一形状に形成されているので、凹溝２３にレンズユニット４が嵌挿され、斜溝２２にライトガイド３１が挿入された状態において、斜溝２２へのライトガイド３１の挿入方向（Ｘ方向）以外の方向へのライトガイド３１の移動、すなわち、斜溝２２からの抜けは押さえ部材２５により規制されている。また、フレーム２の側壁（フレーム部材２１ａ）の各押さえ部材２５に対応する位置には、それぞれ、各押さえ部材の下方を通って斜溝２２に連通する矩形状の孔２５ａが形成されている。この孔２５ａは、図１０〜図１３を参照して後で説明するように、フレーム２の上方空間に斜溝２２および押さえ部材２５を形成するための押さえ部材形成用ダイ２０３が斜めに配置されることにより形成されたものである。以上のように、斜溝２２および押さえ部材２５により本発明の「挿入溝」が構成されている。

照明手段３は、プリント回路基板６に取り付けられたＬＥＤ基板３２（本発明の「光源用基板」に相当)に設けられたＬＥＤ（Light Emitting Diode：図示省略）を光源とし、ＬＥＤの光を原稿ガラスＧＬ上に載置された原稿ＯＢに導光するライトガイド３１（本発明の「導光体」に相当)を有し原稿ＯＢを照明する。なお、図２中において、ＬＥＤ基板３２はその上端部分の形状が点線で示されることにより、その一部が図示省略されている。

ライトガイド３１は、アクリル樹脂やガラス等の透明部材により形成され、ＣＩＳモジュール１の読み取り範囲とほぼ同じ長さを有しており、中間部材２１ｂの上面に設けられた斜溝２２に挿入されることによりＸ方向に配設されている。また、ライトガイド３１は、一端側の端面（図２の紙面に向かって手前側）からライトガイド３１内に入射されたＬＥＤの光を反射する反射構造が形成された反射面３１ａと、反射面３１ａにより反射された光を原稿ＯＢに向けて出射する出射面３１ｂとを有している。そして、反射面３１ａおよび出射面３２ｂは、それぞれライトガイド３１の外周面に長手方向に沿って形成されて透明部材を介して対向配置されている。そして、ライトガイド３１の長手方向に直交する断面における出射面３１ｂの幅が反射面３１ａよりも狭く形成されている。

また、ライトガイド３１の長手方向に直交する断面形状が、反射面３１ａ側から出射面３１ｂ側に向けて先細りする六角形状を有し、ライトガイド３１は、レンズユニット４に対向する部分が出射面３１ｂに沿って長手方向に面取りされている。そして、ライトガイド３１の面取りされた部分が、レンズユニット４の同様に面取りされた部分にＸ方向に沿って接触配置されることによって、出射面３１ｂがレンズユニット４に近接配置されている。照明手段３は、図５に示すように、ライトガイド３１の出射面３１ｂを除く外周面を被覆する遮光フィルム３３をさらに有しており、遮光フィルム３３のライトガイド３１（透明部材）に接する面には光を散乱させる散乱面が形成されている。なお、この実施形態では、遮光フィルム３３の厚みは約１２５μｍに形成されている。また、図５では反射面３１ａに被覆された遮光フィルム３３の一部が図示省略されている。

また、図６および図７に示すように、ライトガイド３１を紙面に向かって手前側の一端側から出射面３１ｂをレンズユニット４側に向けてＸ方向にフレーム２の中間部材２１ｂの上面に形成された斜溝２２に挿入することにより、ライトガイド３１の手前側の端面の位置に、ＬＥＤ基板３２を挿入するための挿入空間ＳＰが形成される。そして、図１および図２に示すように、ＬＥＤ基板３２が設けられたプリント回路基板６が、フレーム２の下方空間における所定位置に配設されてＬＥＤ基板３２が挿入空間ＳＰに下方側から挿入されることによって、ＬＥＤ基板３２の先端側の端面が押さえ部材２５の押圧面に当接することにより位置決めされて、ＬＥＤ基板３２に設けられたＬＥＤがライトガイド３１の長手方向の一端側である手前側の端面に対向配置される。

ＬＥＤからの照明光がライトガイド３１の一端側から入射すると、その照明光はライトガイド３１の他端側に向けてライトガイド３１内を伝播すると共に、反射面３１ａにより散乱する。反射面３１ａによって散乱した照明光は、ライトガイド３１内において外周面（遮光フィルム３３）により全反射されることで出射面３１ｂに向かって集光される。そして、集光された照明光が出射面３１ｂから原稿ガラスＧＬに向けて出射されて原稿ガラスＧＬ上の原稿ＯＢに集光された状態で照射される。こうして、Ｘ方向に延びる帯状の照明光が原稿ＯＢに照射され、原稿ＯＢで反射される。

なお、ＬＥＤから照明が入射されるライトガイド３１の一端側と反対の他方端側の端面が当接するフレーム２（フレーム部材２１ａ）の内壁面には、スポンジやゴム、ばねなどの弾性部材により形成される付勢手段（図示省略)が設けられている。ライトガイド３１は、付勢手段により斜溝２２から脱出（脱離）する方向（Ｘ矢印の向きと反対方向）に付勢されてＬＥＤ基板３２に設けられたＬＥＤに当接する。挿入空間ＳＰに下方から挿入されたＬＥＤ基板３２は、弾性部材により付勢されたライトガイド３１により押圧される方向において、付勢手段が設けられた内壁面に対向するフレーム２の内壁面に当接して位置決めされる。したがって、ＬＥＤ基板３２のＬＥＤの実装面に当接するライトガイド３１の一端側が、ＬＥＤ基板３２により抜け止めするように押さえられることにより、ライトガイド３１の斜溝２２からの脱離が規制されてライトガイド３１の斜溝２２への挿入状態が保持されるので、ライトガイド３１は、斜溝２２内において付勢手段とＬＥＤ基板３２との間に正確に位置決めされて固定される。

すなわち、斜溝２２の一端側から挿入されたライトガイド３１の一端側が、ＬＥＤ基板３２で抜け止めするようにＬＥＤ基板３２のＬＥＤの実装面を当接させて押さえられているので、ライトガイド３１の一端側からＬＥＤの光をライトガイド３１に確実に入射することができると共に、ライトガイド３１の斜溝２２からの脱離がＬＥＤ基板３２により規制されてライトガイド３１が挿入状態に保持されるので、ＬＥＤと、ライトガイド３１の斜溝２２からの抜け止めを防止する部材とを個別に設けなくともよいため、ＣＩＳモジュール１を構成する部品の簡素化を図ることができる。

また、ライトガイド３１の斜溝２２への挿入状態において、ライトガイド３１は付勢手段により斜溝２２から脱離する方向に付勢されるので、付勢手段の付勢力によりライトガイド３１の一端側がＬＥＤ基板３２のＬＥＤの実装面に押し付けられて密着するので、ＬＥＤの光をライトガイド３１に入射する入射効率の向上を図ることができる。

また、照明手段３が配置されるフレーム２の上方空間と、センサー５（プリント回路基板６）が配置される下方空間とは、中間部材２１ｂにより隔離されているため、照明手段３の光が下方空間に漏れるおそれが無く、照明手段３から漏洩した光のセンサー５への入射によるノイズの発生が防止される。

照明手段３による照明光の照射位置の直下位置には、上記した凹溝２３がＸ方向に設けられており、レンズユニット４は、凹溝２３に嵌挿されることによりライトガイド３１に並設されている。レンズユニット４は、複数のレンズの互いの光軸を平行にして各レンズ面がライトガイド３１の長手方向と同じＸ方向に配列された入射面が設けられたレンズアレイ（図示省略)と、レンズアレイを収納するケース体４１とを有し、入射面に入射した原稿ＯＢからの反射光を集光してセンサー５上に原稿ＯＢの正立等倍像を形成する。

レンズアレイは、ＣＳＩモジュール１の読み取り範囲とほぼ同じ長さだけＸ方向に延設されており、照明光に対して光透過性を有する樹脂やガラスなどの透明媒体によって一体成形されている。また、レンズアレイの入射側のケース体４１には各レンズそれぞれに対応する位置に穿設された複数の貫通孔（図示省略)がＸ方向に沿って形成されており、原稿ＯＢから入射される反射光の入射方向が各貫通孔により規制される。また、レンズアレイの出射側のケース体４１には各レンズそれぞれに対応する位置に穿設された複数の貫通孔（図示省略)がＸ方向に沿って形成されており、レンズアレイから出射する出射光の出射方向が各貫通孔により規制される。

すなわち、レンズアレイの入射側および出射側において、それぞれ複数の貫通孔がＸ方向に沿って形成されたケース体４１は、レンズアレイに対するアパーチャー部材として機能しており、センサー５への迷光の入射すが防止されている。なお、フレーム２の中間部材２１ｂに設けられた凹溝２３の底面にＸ方向に形成されたスリット２４は、レンズアレイを構成する各レンズの出射側の各光軸がＸ方向に配列される位置に形成され、スリット２４は、各レンズの出射側の各光軸のＸ方向における幅よりも多少幅広に形成されている。そして、レンズユニット４に入射した反射光は、スリット２４を通過して該スリット２４に対向する位置に配置されたセンサー５上に集光されて、該センサー５上に正立等倍像が形成される。

ケース体４１は、ライトガイド３１に対向する部分がＸ方向に沿って面取りされており、上記したように、当該面取り部分にライトガイド３１の面取りされた部分が当接して凹溝２３内に向かってケース体４１を押圧することにより、レンズユニット４（ケース体４１）はフレーム２の凹溝２３内に固定される。

センサー５は、図２に示すように、ＬＥＤ基板３２が搭載されたプリント回路基板６にＸ方向に取り付けられており、原稿ＯＢの正立等倍像を読み取り、その正立等倍像に関連する信号を出力する。

以上のように構成されたＣＩＳモジュール１は次のようにして組立てられる。すなわち、図６および図７に示すように、まず、フレーム２の上方空間側に設けられた凹溝２３にレンズユニット４が嵌挿されて、ライトガイド３１が、斜溝２２内に挿入される。そして、図１および図２に示すように、挿入空間ＳＰにＬＥＤ基板３２が下方側から挿入されるように、フレーム２の下方空間の所定位置にプリント回路基板６が配置されることによってＣＩＳモジュール１の組み立てが完了する。

次に、図８（ａ），（ｂ）を参照してライトガイド３１とレンズユニット４との配置関係の一例について説明する。図８はライトガイドによる原稿の照明状態を説明するための図であって、（ａ）はライトガイドおよびレンズユニットの配置関係を示し、（ｂ）は原稿の照明状態を示す。また、図８（ｂ）において、Ｙ方向における原点Ｏの位置はＸ方向に直交する断面におけるレンズユニット４の光軸ＣＬの位置に相当し、Ｙ（＋）方向はレンズユニット側を示し、Ｙ（−）方向はライトガイド側を示し、原点Ｏ側がＬＥＤにより照明光が入射されたライトガイド３１の端面側を示す。また、図８（ｂ）は、サイバネットシステム株式会社製の照明解析ソフト「ＬｉｇｈｔＴｏｏｌｓ」によるシミュレーションにより導出された光軸ＣＬの位置のＸ方向における明るさを表している。

この実施形態では、ライトガイド３１の長手方向に直交する断面における反射面３１ａの幅が２ｍｍ、出射面３１ｂの幅が０．８ｍｍ、反射面３１ａと出射面３１ｂとの距離が４ｍｍに設定されている。また、原稿ガラスＧＬは屈折率ｎが１．５１の材質により形成されているので、ライトガイド３１の出射面３１ｂの法線と原稿ガラスＧＬとが成す角度がγであれば、原稿ガラスＧＬに入射して屈折した光の進行方向と原稿ガラスＧＬとが成す角度δはｓｉｎδ＝（ｓｉｎγ）／１．５１となる。

したがって、レンズユニット４の上端面と原稿ガラスＧＬの下面との距離をｄ１、原稿ガラスＧＬの厚みをｄとすると、ライトガイド３１から出射された光が原稿ガラスＧＬの上面とレンズユニット４の光軸ＣＬとの交点に照射されるためには、ライトガイド３１の長手方向に直交する断面における出射面３１ｂの中心とレンズユニット４の光軸ＣＬとの距離Ｌは、
Ｌ＝ｄ１／ｔａｎ（γ）＋ｄ／ｔａｎ（δ）
と表すことができる。この実施形態では、レンズユニット４の上端面と原稿ガラスＧＬの下面との距離ｄ１が０．６６ｍｍ、原稿ガラスＧＬの厚みｄが２．８ｍｍに設定されているため、例えば、ライトガイド３１の出射面３１ｂの法線と原稿ガラスＧＬとが成す角度γを４０度とすれば、出射面３１ｂの中心とレンズユニット４の光軸ＣＬとの距離Ｌは約２．４ｍｍとなる。したがって、上記した条件において、出射面３１ｂの中心および光軸ＣＬ間の距離が２．４ｍｍとなるように、ライトガイド３１およびレンズユニット４が配置されれば、出射面３１ｂから出射される照明光により、原稿ＯＢの光軸ＣＬの位置が適正にＸ方向に帯状に照明される。

また、図８（ａ）に示すように、フレーム２の側壁および押さえ部材２５の上面とレンズユニット４のケース体４１の貫通孔が形成された上端面とがはほぼ同一の平面Ｓに配置されるように構成されており、ライトガイド３１は平面Ｓを越えて原稿ガラスＧＬに突出しないように配置されている。

なお、この実施形態では、ライトガイド３１には、出射面３１ｂとの角度αが１００度〜１４０度となるように面取りが施されており、レンズユニット４には、上端面との角度βが１００度〜１４０度となるように面取りが施されている。したがって、距離Ｌが２．４ｍｍ以内となるようにライトガイド３１およびレンズユニット４の入射面が近接配置されると共に、上記したライトガイド３１の面取り角度α、レンズユニット４の面取り角度β、光線の入射角度γの関係が、
α＋β＋γ＝２７０度
となるように、ライトガイド３１およびレンズユニット４が配置されることによって、ライトガイド３１の出射面３１ｂから出射された光が原稿ガラスＧＬの上面とレンズユニット４の光軸ＣＬとが交わる部分に帯状に照射される。

すなわち、図８（ｂ）に示すように、照射中心が微小にライトガイド３１側に寄った状態で、原稿ガラスＧＬの上面とレンズユニット４の光軸ＣＬとが交わる部分に対してライトガイド３１の出射面３１ｂから出射された光が帯状に１９．２％の光利用効率で適正に照射される。

（比較例）
次に、図９（ａ），（ｂ）を参照して比較例について説明する。図９は比較例における原稿の照明状態を説明するための図であって、（ａ）はライトガイドおよびレンズユニットの配置関係を示し、（ｂ）は原稿の照明状態を示す。図９（ａ）に示すように、比較例では、ライトガイド１３１およびレンズユニット１０４は、それぞれ外周面に上記したような面取りが施されておらず、それぞれ長手方向（Ｘ方向）に直交する断面形状が矩形状に形成されている。また、長手方向に直交する断面におけるライトガイド１３１の出射面３１ｂの幅は反射面３１ａと同じ幅に形成されている。その他の構成は上記した例と同様であるため、同一符号を付すことによりその説明を省略する。

この比較例では、ライトガイド１３１およびレンズユニット１０４それぞれに面取りが施されておらず、ライトガイド１３１およびレンズユニット１０４を近接配置するとができない。さらに、ライトガイド１３１に入射されたＬＥＤの照明光は出射面３１ｂに向かって集光されない。したがって、図９（ｂ）に示すように、照射中心が大幅にライトガイド１３１側に寄った状態となり、原稿ガラスＧＬの上面とレンズユニット４の光軸ＣＬとが交わる部分がライトガイド１３１の出射面３１ｂから出射された光によりほぼ照明されない状態となる。

また、図９（ｂ）に点線で示すように、原稿ガラスＧＬの上面とレンズユニット４の光軸ＣＬとが交わる部分がライトガイド１３１の出射面３１ｂから出射された光により照明されるためには、ライトガイド１３１を平面Ｓを大幅に越えて上方に配置しなければならないが、原稿ガラスＧＬがＣＩＳモジュール１の直上に配置されるため、事実上、同図（ｂ）中の点線の位置にライトガイド１３１を配置するのは不可能である。

（フレームの成型方法）
次に、図２および図３を参照しつつ図１０〜図１３を参照してフレームの成型方法（製造方法)の一例について説明する。図１０はフレームを成型するための金型を示す斜視図、図１１は図２に示すフレームの断面に相当する位置における金型の断面図、図１２は図３に示すフレームの断面に相当する位置における金型の断面図である。また、図１３は金型と押さえ部材形成用ダイとの配置関係を説明するための模式図であって、図１１および図１２のＣ−Ｃ線におけるＸ−Ｚ平面に平行な断面図である。フレーム２を成型するための金型２００は、中間部材２１ｂの一方側を形成する上部金型２０１（本発明の「第１の金型」に相当）と、中間部材２１ｂの他方側を形成する下部金型２０２（本発明の「第２の金型」に相当）と、斜溝２２の底面および押さえ部材２５の押圧面を形成する押さえ部材形成用ダイ２０３（本発明の「挿入溝形成用ダイ」に相当）とを備えている。

また、上部金型２０１の下面側には、第１の空間側に配置される中間部材２１ｂの一方側（上面)に斜溝２２の底面の一部を形成するための第１の底面形成面２１１を有する複数の第１のダイ２０１ａがＸ方向に列状に突設されると共に、ダイ２０１ａに並設されて、凹溝２３を形成するための第２のダイ２０１ｂが突設されている。また、下部金型２０２の上面側には、第２の空間側に配置される中間部材２１ｂの他方側（下面）の形状を形成するためのダイ２０２ａおよびスリット２４を形成するためのダイ２０２ｂが突設されている。また、下部金型２０２には、紙面に向かって左側の側面から上面に連通する複数の斜孔２０２ｃが長手方向（Ｘ方向）に沿って設けられており、各斜孔２０２ｃには、側面側から上面側にその先端が突出するように押さえ部材形成用ダイ２０３が挿入される。

押さえ部材形成用ダイ２０３は、第１の空間側に配置される中間部材２１ｂの一方側（上面）に斜溝２２の底面の残りの一部を形成するための第２の底面形成面２１３と、底面形成面２１１に対向配置されて斜溝２２に挿入されるライトガイド３１を斜溝２２の底面に押圧するための押さえ部材２５の押圧面を形成するための押圧面形成面２２３とを有している。なお、下部金型２０２の上面から突出する各押さえ部材形成用ダイ２０３の先端の上面側の押圧面形成面２２３の形状は、フレーム２の斜溝２２に挿入されるライトガイド３１の上側の周側面の形状とほぼ同一の形状に形成されている。

そして、各押さえ部材形成用ダイ２０３が下部金型２０２の各斜孔２０２ｃに挿入された状態で、下部金型２０２の上面に上部金型２０１の下面を密着して上部金型２０１および下部金型２０２が係合されることにより、上部金型２０１の下面と下部金型２０２の上面と間に、フレーム２を形成するための樹脂等の液体Ｒが充填される成型空間Ｇが形成される。なお、図１３に示すように、上部金型２０１の下面に設けられた斜溝２２を形成するためのダイ２０１ａは、上部金型２０１および下部金型２０２が組み合わされた状態で、成型空間Ｇ内において、下部金型２０２の上面側に突出する各押さえ部材形成用ダイ２０３の間に隙間なくはまり込むように形成されている。すなわち、上部金型２０１のダイ２０１ａおよび押さえ部材形成用ダイ２０３が長手方向（Ｘ方向）に密着して交互に配列されることによって、密着配置されたダイ２０１ａおよび押さえ部材形成用ダイ２０３の下側の底面形成面２１１，２１３によりフレーム２の斜溝２２の底面を形成するための型が形成され、押さえ部材形成用ダイ２０３の上側の押圧面形成面２２３により押さえ部材２５の押圧面を形成するための型が形成される。

このように構成された上部金型２０１、下部金型２０２および押さえ形成用ダイ２０３が組み合わされることによって、上部金型２０１と下部金型２０２とが対向配置されて成型空間Ｇが形成され、成型空間に複数の押さえ部材形成用ダイ２０３が配置される。そして、成型空間Ｇに溶融された樹脂等の液体Ｒが流し込まれ、液体Ｒが加熱や紫外線照射されることにより硬化されて、押さえ部材形成用ダイ２０３が抜き取られた後に、上部金型２０１および下部金型２０２が取り外されることによりフレーム２が完成する。

以上のように、上記した実施形態では、斜溝２２に挿入されたライトガイド３１が、平面視において、斜溝２２に並設された凹溝２３に嵌挿されたレンズユニット４に一部重なって配置されることによって、ライトガイド３１により、レンズユニット４の凹溝２３からの脱離が規制されてレンズユニット４が嵌挿状態に保持されているので、ライトガイド３１およびレンズユニット４をフレーム２の所定位置に固定配置するのに接着剤等の固着手段を必要とせず、接着剤を用いずにＣＩＳモジュール１を組み立てることにより、廃棄の際に分解が容易でリサイクル性の向上が図られたＣＩＳモジュール１を提供することができる。

また、押さえ部材形成用ダイ２０３により押さえ部材２５の押圧面が形成されるが、下部金型２０２に押圧面を形成する押圧面形成面を有するダイを突設して該押圧面を形成する場合と異なり、押さえ部材形成用ダイ２０３が成型物（フレーム２）から引抜かれた際に形成される孔が、下部金型２０２により形成される中間部材２１ｂの他方側（下方空間）に連通するおそれがない。

すなわち、押さえ部材形成用ダイ２０３が、中間部材２１ｂに相当する位置よりも上方において、上部金型２０１および下部金型２０２が組み合わされた金型２００内に側方から挿入されることによって、フレーム２の斜溝２２の上方に配置される押さえ部材２５が形成されるので、フレーム２が形成される際に、正立等倍像をセンサー５上に形成するためにレンズユニット４から出射される光が通過するためのスリット２４の他に、上方空間と下方空間とを連通する孔（穴）が中間部材２１ｂに形成されるおそれが無い。そのため、上方空間と下方空間とが確実に隔離された状態で、中間部材２１ｂの一方側の上面に斜溝２２（押さえ部材２５）および凹溝２３が形成されたフレーム２を成型することができる。したがって、成型されたフレーム２の斜溝２２に挿入されて上方空間に配置されたライトガイド３１の光が、センサー５が配置される下方空間に漏れるおそれが無いので、ライトガイド３１から漏洩した光のセンサー５への入射によるノイズの発生を確実に防止することができる。また、照明手段３の光がセンサー５に漏洩するのを確実に防止することができるので、ライトガイド３１を被覆する遮光フィルム３３を省略することもできる。

また、ＬＥＤの光を原稿ＯＢに導光する棒状のライトガイド３１は、透明部材により形成されている。また、ライトガイド３１は、該ライトガイド３１の少なくとも一方の端面から当該ライトガイド３１内に入射されたＬＥＤの光を反射する反射構造が形成された反射面３１ａと、反射面３１ａにより反射された光を原稿ＯＢに向けて出射する出射面３１ｂとを有しており、反射面３１ａおよび出射面３１ｂは、それぞれ当該ライトガイド３１の外周面に長手方向（Ｘ方向）に沿って形成されて透明部材を介して対向配置されている。そして、ライトガイド３１の長手方向に直交する断面における出射面３１ｂの幅が反射面３１ａよりも狭く形成されているので、ライトガイド３１の端面から入射されて反射面３１ａにおいてその長手方向全体に渡って散乱したＬＥＤの光が、透明部材の内部においてライトガイド３１の外周面により全反射されて出射面３１ｂに向かって集光されて該出射面３１ｂから原稿ＯＢに向けて帯状に出射される。

したがって、ライトガイド３１の内部において出射面３１ｂに向かって集光された状態の光が該出射面３１ｂから原稿ＯＢに向かって帯状に出射されるので、原稿ＯＢとレンズユニット４が備えるレンズアレイの光軸ＣＬとが交わる部分を照明手段３により帯状に効率よく照明することが可能な照明手段３を備えるＣＩＳモジュール１を提供することができる。

また、ライトガイド３１の長手方向に直交する断面形状が反射面３１ａ側から出射面３１ｂ側に向けて先細りする形状であるので、反射面３１ａにおいてその長手方向全体に渡って散乱したＬＥＤの光を、ライトガイド３１の外周面によって全反射させることによりさらに効率よく出射面３１ｂに向かって集光することができる。したがって、出射面３１ｂから原稿ＯＢに向けて帯状に出射される光によって原稿ＯＢをさらに効率よく照明することができる。また、ライトガイド３１の長手方向に直交する断面形状が反射面３１ａ側から出射面３１ｂ側に向けて先細りする形状であるため、長手方向（Ｘ方向)に直交する断面における出射面３１ｂの中心と、各レンズ面の配列方向（Ｘ方向)に直交する断面におけるレンズアレイの光軸ＣＬとをより近接して配置することができる。

また、ライトガイド３１は、レンズユニット４に対向する部分が出射面３１ｂに沿って長手方向に面取りされているので、長手方向に直交する断面における出射面３１ｂの中心と、各レンズ面の配列方向に直交する断面におけるレンズユニット４の光軸ＣＬとをより近接配置して、該光軸ＣＬ上のレンズユニットの４の複数の貫通孔が形成された上端面により近い位置を照明手段３により帯状に照明することができる。また、ライトガイド３１の出射面３１ｂとレンズユニット４の入射面とが近接配置されることによってＣＩＳモジュールの小型化を図ることができる。

また、レンズアレイを収納するケース体４１のライトガイド３１に対向する部分がレンズ面の配列方向に沿って面取りされているので、ライトガイド３１の長手方向に直交する断面における出射面３１ｂの中心と、各レンズ面の配列方向に直交する断面におけるレンズユニット４の光軸ＣＬとをさらに近接配置することができる。

また、ライトガイド３１を形成する透明部材内において反射面３１ａにより反射された光を、遮光フィルム３３の散乱面によってより効率よく全反射させることでさらに効率よく出射面３１ｂに向かって集光することができる。また、遮光フィルム３３により、ライトガイド３１に入射されたＬＥＤの光がライトガイド３１の外周面から外部に漏れるのを防止することができる。また、従来では、光の漏洩を防止するためにライトガイド３１はケースに収納されてフレーム２に設けられていたが、上記したようにライトガイド３１を、ケースと比較すると非常に薄い遮光フィルム３３で被覆することによって光の漏洩を防止することで、ライトガイド３１およびレンズユニット４をより近接して配置することができる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、ライトガイド３１またはレンズユニット４に施される面取りの態様は上記した例に限るものではなく、斜溝２２に挿入されたライトガイド３１により、凹溝２３に嵌挿されたレンズユニット４を確実に押圧することができれば、ライトガイド３１またはレンズユニット４にどのように面取りが施されていてもよい。また、ライトガイド３１によりレンズユニット４を凹溝２３に押圧することができれば、ライトガイド３１またはレンズユニット４に必ずしも面取りが施されている必要はないが、ライトガイド３１およびレンズユニット４を近接配置して、ライトガイド３１の出射面３１ｂから出射された光がレンズユニット４の光軸ＣＬ上に適切に照射されるように、ライトガイド３１またはレンズユニット４に面取りを施すのが好ましい。

また、レンズユニット４（結像光学素子）の構成は、センサー５上に適正に正立等倍像を形成することができるものであればどのようなものであってもよく、１列のレンズ列により構成されたレンズアレイや複数のレンズ列が配列された構成のレンズアレイなどを採用することができる。また、レンズアレイの入射側および出射側にそれぞれアパーチャー部材が配置された結像光学素子や、複数のレンズアレイが光軸方向に配列され、入射側、レンズアレイ間、出射側にそれぞれアパーチャー部材が配置されて構成された結像光学素子などを採用することができる。また、ＳＬＡ（セルフォック（登録商標）レンズアレイ）により結像光学素子が構成されていてもよい。

また、上記した実施形態では、押さえ部材形成用ダイ２０３を利用してフレーム２に押さえ部材２５を一体的に成型したが、押さえ部材形成用ダイ２０３の換わりに、下部金型２０２の上面に、押さえ部材２５の押圧面と同一の先端面形状を有するダイを突設することにより、フレーム２に押さえ部材２５を形成してもよい。

また、ライトガイド３１の長手方向に直交する断面形状は、上記した六角形状に限らず、台形や長方形、五角形状など、どのような形状であってもよい。

そして、読み取りの対象物からの反射光を結像して正立等倍像を形成する結像光学素子を備える画像読取装置に本発明を広く適用することができる。

１…ＣＩＳモジュール（画像読取装置）、 ２…フレーム（筐体、保持手段）、 ２１ａ…フレーム部材、 ２１ｂ…中間部材（仕切部材）、 ２２…斜溝（挿入溝）、 ２３…凹溝、 ２４…スリット、 ２５…押さえ部材（挿入溝)、 ３…照明手段、 ３１…ライトガイド（導光体）、 ３２…ＬＥＤ基板（光源用基板）、 ４…レンズユニット（結像光学素子）、 ５…センサー、 ２０１…上部金型（第１の金型）、 ２０１ａ…第１のダイ、 ２０１ｂ…第２のダイ、 ２１１…第１の底面形成面、 ２０２…下部金型（第２の金型）、 ２０３…押さえ部材形成用ダイ（挿入溝形成用ダイ）、 ２１３…第２の底面形成面、 ２２３…押圧面形成面、 Ｇ…成型空間、 Ｒ…液体

Claims (6)

1. 光源からの光を読み取り対象物に導光する棒状の導光体を有し前記対象物を照明する照明手段と、
   前記導光体に並設され、複数のレンズ面が前記導光体の長手方向と同方向に配列された入射面が設けられたレンズアレイを有し前記入射面に入射した前記対象物からの反射光を集光してセンサー上に正立等倍像を形成する結像光学素子と、
   前記導光体および前記結像光学素子を保持する保持手段と、
   を備え、
   前記保持手段は、
   前記導光体が挿入される挿入溝と、
   前記長手方向と交差する一端面に形成され、前記挿入溝に連通して前記導光体を前記挿入溝に挿入する挿入口と、
   前記挿入溝に並設され、前記レンズアレイに対して反射光が入射する入射方向側から当該結像光学素子が嵌挿される凹溝と、を備え、
   前記凹溝に嵌挿された前記結像光学素子に対して、前記挿入口から前記挿入溝に挿入された前記導光体が、前記入射方向側からの平面視において一部重なって配置されることによって、前記結像光学素子の前記保持手段からの脱離を規制する、
   ことを特徴とする画像読取装置。
2. 前記保持手段は、
   フレーム部材と、
   前記フレーム部材の内部空間を第１の空間と第２の空間とに仕切る仕切部材と、を備え、
   前記導光体および前記結像光学素子は、前記仕切部材の前記第１の空間側に保持され、
   前記センサーは、前記第２の空間において前記第１の空間側の前記結像光学素子に対向する位置に配置され、
   前記仕切部材は、前記第１の空間側の前記結像光学素子から出射される光が通過するスリットが形成されている請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記照明手段は、前記光源が実装された光源用基板をさらに有し、
   前記挿入溝の一端側の前記挿入口から前記導光体を前記光源用基板で抜け止めするように前記光源用基板の前記光源の実装面を当接させて押さえることにより、前記導光体の前記挿入溝からの脱離を規制して前記導光体を挿入状態に保持する請求項１または２に記載の画像読取装置。
4. 前記挿入溝の他端側に、前記導光体を前記挿入溝から脱離する方向に付勢する付勢手段が設けられている請求項３に記載の画像読取装置。
5. 光源からの光を導光体により導光して読み取り対象物に照射し、前記対象物からの反射光を結像光学素子によって集光して形成した正立等倍像をセンサーにより読み取る画像読取装置が備える筐体であって、フレーム部材の内部空間を、前記導光体および前記結像光学素子が配置される第１の空間と前記センサーが配置される第２の空間とに仕切って配設される仕切部材の前記第１の空間側である一方側に、挿入溝と、該挿入溝に並設される凹溝とを形成し、前記挿入溝に前記導光体を挿入し、前記凹溝に前記結像光学素子を嵌挿して、前記導光体および前記結像光学素子を保持する筐体の製造方法において、
   前記仕切部材の一方側を形成する第１の金型と、前記仕切部材の他方側を形成する第２の金型とを対向配置して成型空間を形成し、前記成型空間に、複数の挿入溝形成用ダイを列状に配置する工程と、
   前記成型空間に、前記仕切部材の材料となる液体を流し込んで硬化させる工程とを備え、
   前記第１の金型には、前記挿入溝の底面の一部を形成する第１の底面形成面を有する複数の第１のダイが列状に突設されると共に、前記第１のダイに並設されて、前記凹溝を形成する第２のダイが突設され、
   各前記挿入溝形成用ダイは、前記挿入溝の底面の残りの一部を形成する第２の底面形成面と、該第２の底面形成面に対向配置されて前記挿入溝に挿入される前記導光体を前記底面に押圧するための押圧面を形成する押圧面形成面とを有し、
   前記成型空間内において、各前記第１のダイおよび各前記挿入溝形成用ダイが互いに隣り合うように密着配置される、
   ことを特徴とする筐体の製造方法。
6. 前記結像光学素子は、前記導光体に対向する部分が前記レンズ面の配列方向に沿って面取りされた面取り部位を有し、
   前記導光体は、前記結像光学素子に対向する部分が前記出射面に沿って前記長手方向に面取りされた面取り部位を有し、
   前記保持手段によって保持された前記導光体の前記面取り部位と、前記保持手段によって保持された前記結像光学素子の前記面取り部位とが接するとともに、前記出射面が前記結像光学素子の前記入射面を延長した面から突出しないように配置される、ことで、前記結像光学素子の前記保持手段からの脱離を規制する、
   ことを特徴とする請求項１から４に記載の画像読取装置。

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