专利名称：接触式图像传感器单元以及使用该单元的图像读取装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及适用于图像扫描仪、传真机和复印机等的接触式图像传感器单元以及图像读取装置。特别是涉及为了对原稿表面进行照明而包括由光源和棒状的导光体构成的照明装置的接触式图像传感器单元以及采用该单元的图像读取装置。
背景技术：
以往，在图像扫描仪、复印机等图像读取装置中，作为光学性地读取原稿的图像信息而将其转换为电信号的图像传感器，使用靠近原稿而等倍地进行读取的接触式图像传感器単元。在图像读取装置中，通过将接触式图像传感器单元安装在用干支承原稿的透明的原稿支承体的下方来使用该接触式图像传感器单元。作为图像读取装置内的接触式图像传感器单元的安装方式，主要存在下述两种。(I)将原稿固定在图像读取装置的原稿支承体上，使图像传感器单元移动来进行读取的平板型；(2)将图像传感器単元固定于图像读取装置，使原稿支承体上的原稿移动来进行读取的格式进纸(sheet feed)型；这些例示公开于专利文献I。在应用于上述装置的以往的接触式图像传感器单元的结构例中，公知有一种在框架上安装有用于对原稿进行照明的由导光体和采用了 LED的光源来构成的照明装置。该照明装置包括导光体，该导光体用于接受来自上述光源的出射光，并使该光以在原稿读取部的ー线(line)的长度范围内照明光量大致均匀的方式出射。另外，在上述框架中也包括传感器基板、透镜阵列；上述传感器基板搭载有传感器阵列，该传感器阵列是通过将光电转换元件配置成线状而形成的，该光电转换元件包括多个用于将原稿的光学图像光电转换成电信号的光接收部；上述透镜阵列用于将原稿的光学图像成像在传感器阵列上。另外，在传感器基板上安装有用于对传感器阵列和外部设备进行电连接的连接器。上述以往的接触式图像传感器单元以上述(I)的形式被安装于作为原稿支承体的透明玻璃的下方。另ー方面，在上述(2)的形式中，将作为原稿支承体的透明玻璃板安装于接触式图像传感器单元的上方。在此，在利用粘接剂等将导光体固定在接触式图像传感器单元的框架上的情况下，存在如下的问题。即，由于框架和导光体的材质不同，有可能发生因环境的温度变化所引起的热膨胀和/或收缩而导致的导光体变形等、接触式图像传感器单元的翘曲等不良情况。在专利文献2中，为了应对在框架与构成照明装置的导光体处产生的热膨胀差、热收缩差，提出了图14所示的图像传感器。图14所示的图像传感器(接触式图像传感器单元)400利用透镜阵列(成像元件)401将通过向原稿照射来自线型照明设备的光而照射来的来自原稿的反射光成像于受光元件阵列(光电转换元件)402，从而读取图像。另外，线型照明设备(照明装置)由发光元件(光源)和导光体403构成。导光体403是被设于弹性保持部404的顶端的爪部405按压到框架406上的构造。因此，即使在线型照明设备与框架406之间存在热膨胀差或热收缩差的情况下，也不会在两者之间产生应力，不会在图像传感器400处发生翘曲等不良情況。还公开有下述情況，即，由于利用弾性保持部404将线型照明设备固定于图像传感器400的框架406，因此，能够便于拆卸线型照明设备。但是，在该以往技术中，难以将框架406和如下的弹性保持部404 —体成形，该弹性保持部404采用与该框架406弹性特性不同的材质，并要求对导光体403等的形状、拆卸性进行考虑而成的复杂形状。另外，从生产接触式图像传感器单元的生产管理方面来考虑，存在如下的问题。存在为了谋求组装作业、与其相关的周边零件的共用化而欲将框架的外形尺寸统一这样的期望。但是，接触式图像传感器单元所使用的导光体的规格、形状、安装位置、出射光的方向等是各种各样的。例如，鉴于接触式图像传感器距原稿的距离等的不同，需要为了应对照射角度或者方向而准备各种形状的导光体，或者需要应对导光体向框架的安装位置、角度的各种改变等。因而，在生产接触式图像传感器单元的过程中，必须准备多种与导光体的形状、安装位置、角度的差异相对应的各个框架，在生产管理过程中比较费力。另外，在上述专利文献2的图12中公开有相对于配置在中央处的透镜阵列呈大致左右对称地配置有两个线型照明设备的CIS単元。上述线型照明设备所采用的导光体及用于收纳导光体的外壳的构造这两者都相同。另外，在专利文献I中，为了増大照明深度，使左右两个导光体相对于中央的透镜阵列的照射角度、位置不同，在相对于原稿的照明深度、照明光量这方面实现了图像传感器单兀的闻品质化。专利文献I :日本特许第3885088号公报专利文献2 :国际公开W02006/137263号手册
发明内容
本发明通过防止上述以往的接触型CIS単元的翘曲、导光体的变形等来谋求提高品质。其目的还在于提供通过谋求框架的易于成形性和少种类化而能够实现生产管理上的效率化的接触式图像传感器单元以及采用该单元的图像读取装置。本发明的接触式图像传感器单元的特征在于，该接触式图像传感器单元包括原稿照明用光源；棒状的导光体，其用于向原稿引导来自上述光源的光；成像元件，其用于使来自上述原稿的反射光成像于光电转换元件；传感器基板，其用于安装光电转换元件；框架，其用于安装光源、导光体、成像元件和传感器基板，并且具有用于安装导光体的定位部；支承构件，其以能够自由装卸导光体的方式支承导光体，并且以能够自由装卸该支承构件的方式将该支承构件安装于定位部。其特征还在于，在上述支承构件中设有借助连结部相连的导光体支承部和臂，通过使上述导光体支承部和上述臂抓持上述导光体来支承上述导光体。其特征还在于，上述臂在抓持上述导光体的方向上具有弾性力。
其特征还在于，在主扫描方向上观察，上述导光体支承部和上述臂设于彼此相对的位置，上述导光体支承部以隔着上述臂的方式设置在主扫描方向的两侧。
其特征还在于，在上述支承构件中设有与上述连结部相连的能弹性变形的按压部，上述按压部在安装于上述框架的罩玻璃的作用下而发生弹性变形，向上述定位部的底面方向按压上述支承构件。其特征还在于，在上述按压部中设有与上述连结部相连的按压部主体、及自上述按压部主体形成为大致钩形状的钩部。其特征还在于，在上述按压部中设有向上方突出的突起，上述突起的顶部具有在将上述支承构件安装于上述定位部的状态下自上述框架的上表面突出的高度。其特征还在于，在上述支承构件中设有与上述连结部相连的能弹性变形的按压部，上述按压部在上述定位部的ー侧的内壁的作用下而发生弹性变形，向上述定位部的另ー侧的内壁方向按压上述支承构件。
其特征还在于，在上述支承构件中设有卡定爪，在上述定位部中设有用于卡定上述卡定爪的卡定突起，上述支承构件通过将上述卡定爪利用快速装配卡定于上述卡定突起来安装于上述定位部。其特征还在于，在上述支承构件中设有借助连结部相连的导光体支承部和臂，上述导光体支承部以隔着上述臂的方式设置在主扫描方向的两侧，上述卡定爪设置在两个上述导光体支承部之间，上述卡定突起在主扫描方向上的长度形成为两个上述导光体支承部之间的间隔尺寸，其通过与上述卡定爪卡定而在主扫描方向上对上述支承构件进行定位。其特征还在于，在上述定位部中设有与上述支承构件相抵接而在主扫描方向上对上述支承构件进行定位的定位突起。其特征还在于，在上述定位部中形成有底面和与上述底面邻接的内壁，在主扫描方向上观察上述定位部，上述底面的宽度尺寸和上述内壁的高度尺寸形成为大致相同。其特征还在于，该接触式图像传感器单元包括两组上述光源和上述导光体，该接触式图像传感器单元设有分别与各组上述导光体相对应的上述定位部，在主扫描方向上观察，两个上述定位部的截面形状以能够被分别识别出的方式形成为不同。其特征还在于，在上述定位部中形成有可安装上述支承构件的卡定槽。其特征还在于，在上述支承构件中设有卡定爪，在上述卡定槽中设有用于卡定上述卡定爪的卡定突起，上述支承构件通过将上述卡定爪利用快速装配卡定于上述卡定突起来安装于上述卡定槽。其特征还在于，上述支承构件由具有自身润滑性的合成树脂形成。其特征还在干，上述支承构件由含有固体润滑剂的合成树脂形成。其特征还在干，本发明的图像读取装置采用上述接触式图像传感器单元。采用本发明，通过包括以装卸自由的方式支承导光体、且以装卸自由的方式安装于定位部的支承构件，不使用粘接剂就能够将导光体安装于框架，因此，能够防止导光体的变形、接触式图像传感器单元的翘曲等，从而能够谋求提高品质。另外，由于能够与导光体的形状相符地改变支承构件的形状，因此，能够使框架易于成形，并且谋求少种类化，能够实现生产管理上的效率化。
图I是表示能够应用本发明的平板方式的图像读取装置的构造的一例的立体图。
图2是表示能够应用本发明的格式进纸方式的图像读取装置的构造的一例的副扫描方向上的剖视图。图3是将在图2中安装的接触式图像传感器单元4的部分的一例放大后的概略图。图4是用于说明能够应用本发明的接触式图像传感器单元4的内部的光学构成零件与光路的关系的一例的概略图。
图5是表示能够应用本发明的接触式图像传感器单元4的构造的一例的立体图。图6是图5中的接触型CIS单元4的局部放大图。图7是表不能够应用本发明的保持件16的一例的立体图。图8A是用于说明能够应用本发明的保持件16保持导光体11的状态的一例的副扫描方向上的剖视图。图SB是用于说明能够应用本发明的保持件16保持导光体11的状态的一例的副扫描方向上的剖视图。图9是用于说明能够应用实施例I的框架15和保持件16的安装状态的一例的副扫描方向上的剖视图。图IOA是用于说明能够应用实施例I的框架15、保持件16和罩玻璃17的关系的一例的主扫描方向上的剖视图。图IOB是用于说明能够应用实施例I的框架15、保持件16和罩玻璃17的关系的一例的主扫描方向上的剖视图。图11是用于说明能够应用实施例2的框架515和保持件16的安装状态的一例的副扫描方向上的剖视图。图12A是用于说明能够应用实施例2的框架515、保持件16和罩玻璃17的关系的一例的主扫描方向上的剖视图。图12B是用于说明能够应用实施例2的框架515、保持件16和罩玻璃17的关系的一例的主扫描方向上的剖视图。图13A是用于说明能够应用实施例2的框架515、保持件16和罩玻璃17的关系的一例的主扫描方向上的剖视图。图13B是用于说明能够应用实施例2的框架515、保持件16和罩玻璃17的关系的一例的主扫描方向上的剖视图。图14是表示以往的接触式图像传感器单元的一例的构造的立体图。
具体实施例方式以下，本实施方式将本发明应用于接触式图像传感器单元(以下称作CIS単元)以及使用该单元的图像读取装置。在本实施方式中，在将导光体安装于框架时，使用用干支承导光体的支承构件将该导光体安装于框架。特别是在将上述结构应用于在隔着杆状透镜阵列的两侧包括两个系统的照明装置的CIS単元的情况下也是有效的。以下，使用附图进行详细说明。另外，对实施例I和实施例2中共用的部分标注相同的附图标记，省略重复的说明。实施例I
图I是表示能够应用本发明的平板方式的扫描仪(图像读取装置)的构造的立体图。附图标记I是壳体。壳体I设有作为原稿支承部的由玻璃制的透明板构成的平板玻璃2、及以对载置在该平板玻璃2上的原稿进行覆盖的方式开闭自由地设置的平板罩3。另外，在壳体I的内部容纳有能够应用本发明的CIS单元4。附图标记5是以包围CIS単元4的方式保持CIS単元4的保持构件。附图标记6是以使保持构件5可沿平板玻璃2移动的方式设置的滑动轴。附图标记7是驱动电动机。附图标记8是金属线。利用该结构，通过对驱动电动机7进行驱动使安装于保持构件5的金属线8进行机械运动，使CIS単元4沿滑动轴6向读取方向(副扫描方向)移动。 图2是表示能够应用本发明的格式进纸方式的扫描仪(图像读取装置)的构造的副扫描方向上的剖视图。即，附图标记9是原稿输送辊，在该原稿输送辊9之间隔着原稿而对原稿进行输送。另外，在CIS単元4的原稿侧上表面具有罩玻璃17。图3是将图2所示的CIS单元4的部分放大后的概略图。图I及图2例示了采用能够应用本发明的CIS単元的图像读取装置，但本发明的范围并不限定于上述形式的图像读取装置。图4是用于说明CIS単元4的内部的光学结构零件与来自光源的光路之间的关系的概略图。在图4中，为了便于图示，示出了由ー组包含光源10和导光体11的照明装置构成的例子。附图标记10是原稿照明用的光源的一例。在该光源10中包括由LED构成的、分别至少具有红绿蓝三色(以下简称为RGB)的发光波长的发光元件10r、10g、10b。光源10是通过依次驱动这些发光元件10r、10g、10b而将其点亮来照射光的结构。本实施例中的发光元件10r、10g、10b采用了可发出红、绿、蓝各色光的LED元件。附图标记11是用于向原稿(未图示)引导自光源10照射来的光的导光体。在该导光体11的长度方向的一端面上配置有光源10。利用这些光源10和导光体11的组合来起到照明装置的功能。附图标记12是作为成像元件的杆状透镜阵列。杆状透镜阵列12是通过排列多个正像等倍成像型透镜元件而成的，用于使来自原稿的反射光成像于光电转换元件13。另外，微型透镜阵列也可以用作本发明的结合元件。附图标记13是用于将由杆状透镜阵列12成像的反射光(原稿图像)转换成电信号的光电转换元件。光电转换元件13排列有能够与读取的原稿宽度相对应的数量。附图标记14是安装有排列的光电转换元件13的传感器基板。以上结构是能够安装于平板方式及格式进纸方式的图像读取装置中的任ー个装置的、应用了本发明的CIS単元4的光学性零件的结构的一例。这些光学性构成零件安装在作为构造性构件的框架上，被组装为CIS単元。作为导光体11，采用由被称作有机玻璃的丙烯酸树脂、聚碳酸酯等透明塑料成形的零件。本实施例的导光体11是由丙烯酸类树脂成形的。附图标记101表不导光体11的长度方向(主扫描方向)上的一端面,其是供来自光源10的光入射的入光面。光源10与该入光面101相对地配置,使得从光源10出射的光能够高效地入射到导光体11中。
附图标记102是沿导光体11的长度方向且与原稿(未图示)相对地形成的面，是供光出射的出射面。在出射面102中，主要出射在与出射面102相对设置的反射面103处扩散的光来对原稿进行照明。在此,详细说明本实施例的CIS单元4。图5是表示能够应用本实施例的CIS单元4的构造的立体图，图6是该CIS单元4的局部放大图。另外，图5及图6内置有两组由光源10和导光体11构成的照明装置，但也可以是一組。另外，将在图5中用箭头表示的X方向定义为主扫描方向、Y方向定义为副扫描方向、Z方向定义为上方向、Z方向的反向定义为下方向而应用于以下的说明。附图标记15是用于安装或支承CIS单元4的构成零件的框架。在该框架15内按照预定的位置关系分别安装并支承有光源10、导光体11、杆状透镜阵列12和安装有光电转换元件13的传感器基板14的构成零件。在框架15中，作为导光体安装部设有用于收纳导光体11的定位部200。在该定位部200中设有多个卡定槽2011 (I是I 4的自然数)。卡定槽2011形成为在定位部200的底面方向及与该底面邻接的两侧的内壁方向上变深。另外，在本实施方式中，卡定槽201的数量是四个，但并不对卡定槽201的数量进行特别限定。另外，卡定槽201例如也可以配置为与距光源10的距离相应地使自供光入射的一端朝向另一端(从两端入射光的情况下是中央部)间隔逐渐加长。附图标记16是作为用于支承导光体11的支承构件的保持件。该保持件16分别插入到导光体11与设于框架15的卡定槽201之间，从而保持导光体11并将导光体11安装在框架15的定位部200内且对其进行支承。保持件16由具有自身润滑性的合成树脂形成，例如由超高分子量聚こ烯、聚缩醛、聚酰胺、聚对苯ニ甲酸丁ニ酯等形成。或者由含有固体润滑剂的合成树脂形成，例如由涂敷有氟树脂、ニ硫化钥等的合成树脂形成。在此，自身润滑性是指，通过使自身具有例如与ニ硫化钥等固体润滑剂相同程度(或者该程度以下)的摩擦系数，显示出不使用其他的润滑剂就能够降低摩擦、磨损的性质。在本实施例中，利用聚碳酸酯树脂成形框架15，利用超高分子量聚こ烯树脂的材料成形保持件16。附图标记17是安装在作为与原稿相对ー侧的CIS单元4的上部的罩玻璃。向该罩玻璃17的表面按压欲读取的原稿。当然罩玻璃17也是用于防止灰尘进入到框架15内等的罩。预先组装有罩玻璃17的CIS単元4主要用于格式进纸型的图像读取装置。另ー方面，由于平板型的CIS単元4配置在图像读取装置所具有的、用于载置原稿的平板玻璃2的背面，因此，该CIS単元4也可以不包括罩玻璃17。另外，罩玻璃17的材质并不限定于玻璃，也可以是具有同等強度的其他的透明构件。图7是表示保持件16的详细形状的立体图。附图标记300是设于保持件16的具有弾性力的臂。附图标记301是设于臂300的 顶端的弯曲部。弯曲部301在本实施例中用于按压导光体11的出射面102的一部分。附图标记305是设于保持件16的下部的、用于从下侧支承导光体11的导光体支承部。臂300和导光体支承部305是借助连结部306相连的构造，形成有向斜上方向(相当于导光体的出射面102的部分)开ロ的嵌合部A (參照图8A)。另外，臂300构成为为了在将导光体11嵌合于嵌合部A时保持嵌合状态而具有一定程度的弾性力。根据该结构，由于嵌合部A具有向内侧弯曲的内表面，并且其内径尺寸形成得小于导光体11的外形，从而，以通过使臂300向上方弹性变形来由该嵌合部A夹入导光体11的方式进行嵌合(參照图8A及图8B)。图8A及图8B是沿图7所示的I 一 I线切断而成的图。图8A表示导光体11嵌合于嵌合部A之前的状态，图8B表示导光体11嵌合于嵌合部A并被臂300和导光体支承部305抓持的状态。 即，在图8A中表示用于嵌合导光体11的嵌合部A中的除弯曲部301之外的开ロ部的内径尺寸“a”小于导光体11的外径“b”、即“a”<“b”的情況。因此，能够利用因嵌合于导光体11的外形形状的臂300的形状引起的弾性力固定导光体11，因此，不仅易于将导光体11安装于保持件16，而且也易于自保持件16拆卸导光体11。另外，由于能够以利用臂300抓持导光体11的方向的弹性カ将导光体11按压于保持件16的状态对该导光体11进行固定，因此，无论是否装卸自由，都不需要设置在设计上必要的游隙，能够提高定位精度。另外，由于出射面102被弯曲部301保持，因此，使出射面102的开ロ面积减少与弯曲部301的投影面积相应的量，对照射光造成损失。因此，优选使弯曲部301的投影面积较小，以能够降低出射面102的开ロ面积的減少。图9是表示框架15与安装在该框架15上的保持件16的关系的副扫描方向上的首1J视图。附图标记202是设于卡定槽201的做成快速装配形状的卡定突起。附图标记302是与卡定突起202卡定的做成快速装配形状的卡定爪，其设于保持件16的下部。这样，通过将卡定爪302和卡定突起202做成快速装配形状(例如使零件中的一者具有突起，使另ー者具有突起、切ロ、槽、钩形状等，利用弾性卡定使其互相连结的形状)，能够以将导光体11定位于框架15的定位部200的状态对该导光体11进行安装支承，从而能够提高定位精度。特别是，在保持件16中，在卡定爪302的背侧与臂300之间形成有空间，因此，在卡定爪302越过卡定突起202时，卡定爪302向空间侧发生弹性变形。因而，在卡定爪302越过了卡定突起202之后,卡定爪302的形状复原,弹性卡定于卡定突起202。接着，说明关于利用罩玻璃17将保持件16安装于定位部200的发明。如图7所示，在保持件16的隔着臂300的主扫描方向两侧，以臂300为中心设有对称形状的按压部303。按压部303设有经由连结部306与臂300相连的按压部主体307、及自按压部主体307形成为大致钩形状的钩部308。按压部主体307自连结部306沿上方竖立设置，在其与臂300之间形成有间隙。钩部308自按压部主体307的上部向主扫描方向突出设置。隔着臂300的两个钩部308向互相分离的方向突出。另外，如图9所示，在按压部主体307的侧面中的、与卡定槽201的内壁203相対的面的上方，与锥面310连续地形成有朝向外侧突出的鼓出部309。鼓出部309鼓出到比臂300的外壁311靠外侧的位置。在上述钩部308的上部分别设有突起304。该突起304的高度为在将保持件16安装于卡定槽201时比框架15的上表面突出的高度(參照图10A)。图IOA是从箭头B方向观察图7所示的保持件16时的保持件16及框架15的剖视图。
根据该结构，在将罩玻璃17安装于框架15的情况下，突起304被罩玻璃17的背面按下，与其相应地使左右的按压部303的钩部308发生弹性变形且分别被按下。其結果，利用由按压部303的钩形状引起的弾性力，产生将保持件16向下方按入的按压力，能够以将保持件16按压于框架15的预定位置的状态对该保持件16进行固定。这样，能够更牢固地固定保持件16，因此，谋求进ー步提高定位精度(參照图10B)。图IOB是表示自图IOA所示的状态安装有罩玻璃17的状态的图。另外，在保持件16安装于框架15的状态下，按压部主体307借助鼓出部309被卡定槽201的ー侧的内壁203按压(參照图9)。其結果，由于产生将保持件16向卡定槽201的另ー侧的内壁205侧按入的按压力，因此，通过使卡定爪302和卡定突起202较深地卡定，能够将保持件16牢固地固定于卡定槽201。由此，在导光体11的两端及中央部两处的共计四处，利用保持件16将该导光体11安装于框架15的定位部200而对其进行支承。接着，说明图9中的导光体11相对ー个定位部200的装卸方法的一例。在将导光体11安装于框架15吋，首先，将四个保持件16插入到对应的卡定槽201中，压下保持件16直至卡定爪302被卡定突起202卡定。接着，通过使导光体11分别嵌合于全部四个保持件16的嵌合部A，将导光体11安装于预定的位置。最后，将罩玻璃17固定于框架15。此时，由于突起304和按压部303被罩玻璃17的背面按下，因此，利用按压部303的弾性カ将全部四个保持件16按压于定位部200的下方(底面)。因此，各个保持件16能够牢固地固定于框架15的预定的卡定槽201的位置。由此，完成安装。为了自框架15拆卸导光体11，首先，拆卸罩玻璃17。接着，ー边使保持件16的臂300向上方发生弹性变形ー边自各个保持件16的嵌合部A拆卸导光体11。最后，通过ー边 使保持件16向杆状透镜阵列12侧倾斜一边将其提起，能够解除卡定爪302与卡定突起202之间的弹性卡定(快速装配)，从而能够拆卸保持件16。针对全部的保持件16重复该动作直至完成拆卸。在该实施例中，用于以快速装配的方式进行卡定的卡定突起202和卡定爪302的组合在每个保持件16中构成为一組，但是以多组来卡合各保持件16和框架15的情况也属于本发明的范围。由此，保持件16相对于框架15和导光体11装卸自由。这样，由于能够借助保持件16自由地装卸导光体11，因此，不必使用粘接剂，因此，能够防止导光体11的变形等、CIS単元4的翘曲。另外，例如在制造CIS単元4时以及在组装之后混入有灰尘等的情况下，也能易于进行校正作业。另外，即使根据使用状况改变导光体11的形状，也能够通过准备包括有与导光体11的形状一致的嵌合部A的保持件16，从而不改变框架15的形状而与用途相符地仅更换导光体11。此外，由于能够以利用设于保持件16的臂300的弾性カ将导光体11按压于框架15的预定位置的状态对该导光体11进行固定，因此，无论是否装卸自由，都不需要在设计上设置必要的游隙，能够提高定位精度。另外，通过使按压部303被罩玻璃17的背面按下，能够利用按压部303的弹性カ将保持件16更牢固地固定于框架15 (卡定槽201)，从而谋求进ー步提高定位精度。并且，由于利用具有自身润滑性的合成树脂来形成保持件16，将导光体11嵌合于嵌合部A，因此，能够使导光体11向主扫描方向自由地移动。由此，能够降低因由环境的温度变化引起的热膨胀和/或由收缩引起的导光体11的变形、以及导光体11装卸时的摩擦等而在导光体11表面上产生的损伤。或者，通过由含有固体润滑剂的合成树脂形成保持件16，能够低成本地降低因导光体11变形时及装卸时的摩擦等在导光体11表面上产生的损伤。另外，保持件16 (卡定爪302)及卡定槽201 (卡定突起202)的形状只要是具有能够互相卡定的卡定部件的形状即可，也可以是任何形状。另外，保持件I6并不限定于固定导光体11，例如也 可以是能够选择LED阵列基板等不同的光源而对其进行固定的形状。在这种情况下，起到能够根据使用状况自由地选择光源和/或组合左右光源等效果。在定位部200中，也可以将框架15和LED阵列基板做成例如能够利用快速装配形状直接固定的形状，从而选择性地组合LED阵列基板的固定和利用保持件16对导光体11进行的固定。在这种情况下，也可以使设于定位部200的LED阵列基板固定用的快速装配形状和保持件16固定用的快速装配形状实现共用化。由此，能够通过在定位部200中设置ー种快速装配形状来应对上述结构，因此，能够简化框架15的构造。实施例2本实施例的发明特征在于，不像实施例I那样在定位部200中形成卡定槽201，就能够将作为隔着导光体11而对其进行支承的支承构件的保持件16装卸自由地安装于定位部500。以下，在实施例I的说明所采用的图的基础上，使用图11 图13说明实施例2的发明的详细内容。对与实施例I中的说明相同的元件标注相同的附图标记而使其对应。但是，框架和与其直接关联的部分、元件未设置卡定槽这一点是特征所在，重新标注了编号500的附图标记。构成照明装置的导光体11、光源10能够直接使用实施例I的结构。保持件16其自身的基本功能和结构与实施例I相比也不需要特别的规格，标注了与实施例I相同的附图标记。当然，由于将保持件16直接安装在没有卡定槽的定位部500上，因此，该保持件16的尺寸等改变为与实施例2的定位部500的内径尺寸相符。图11是说明实施例2的CIS单元4的副扫描方向上的截面的一例的概略图。保持件16图示了沿图7所示的I 一 I线切断而成的截面。设于框架515的用于收纳导光体11的定位部500是没有实施例I的卡定槽的形状。另外，作为定位部500的内表面的内壁503的高度和底面504的宽度(副扫描方向)形成为在可安装保持件16的区域或者与导光体11的长度相当的区域中相同。即，在作为用于收纳安装导光体11的部分的定位部500中，在副扫描方向上的截面形状中，内壁503的高度和底面504的宽度形成为大致相同。因而，安装于定位部500的保持件16的外形能够形成为与内壁503和底面504充分抵接。其结果，保持件16在定位部500的收纳有导光体11的任一位置均能够位置精度优良地安装于内壁503和底面504。在图11中表示了保持件16的安装状态，即，将杆状透镜阵列12夹在中央而在左右两侧配置两个定位部500，将抓持有形状不同的导光体11的保持件16分别安装于该左右的定位部500的状态。对图11所示的结构、零件中的、配置在左侧的结构、零件标注附图标记a，配置在右侧的结构、零件标注附图标记b。保持件16与实施例I相同，是借助连结部306将从上侧按压导光体11的臂300与从下侧支承导光体11的导光体支承部305连接起来的构造。保持件16是通过利用臂300和导光体支承部305抓持导光体11来进行支承的。并且，设于臂300的顶端的弯曲部301用于防止导光体IlaUlb这样的截面形状的导光体自出射光方向偏离。当然，对于弯曲部301和导光体支承部305对导光体11的抓持量，以使其与出射面102相抵接的面积极小的方式进行考虑而设计保持件16。另外，保持件16与实施例I相同，如图8A所示，使由臂300和导光体支承部305所围成的环状的内径尺寸“a”形成得稍微小于导光体11的外径“b”。因此，在保持件16抓持导光体11时，臂300能够利用由该环状扩展方向的弹性变形引起的弾性力牢固地夹住导光体11。另外，如图11所示，在将抓持着导光体Ilb的保持件16b安装于定位部500b的状态下，在定位部500与臂300之间确保有能够供臂300进行充分地弹性变形的翘曲用间隙312。这样，通过在定位部500与臂300之间确保翘曲用间隙312，能够充分地进行将导光体 11嵌入到保持件16时的作业。对于导光体11的形状，为了谋求出射光量在其长度方向上的分布均匀化，存在根据距光源10或者入光面101的距离而较细地形成的例子、使反射面103的宽度(副扫描方向)与距入光面101的距离相关地扩宽或缩窄的例子。这些尺寸变化沿导光体11的长度方向连续地变化。因而，优选的是，针对使用的每个导光体11，对图8A所示的保持件16的内径尺寸“a”的尺寸以与导光体11的长度方向中的供保持件16抓持的位置的截面形状(图8A所示的外径“b”)相配合的方式进行确定。但是，只要上述保持件16的弹性变形所引起的抓持カ处于能够充分应对的范围，保持件16的内径尺寸也可以是相同的内径尺寸“a”。利用上述保持件16的弾性カ进行的对导光体11的抓持能够应对由环境变化产生的线膨胀差所引起的导光体11的伸縮。具体来说，保持件16以导光体11的侧面能够在保持件16的环状内表面上滑动的方式抓持导光体11。因而，导光体11即使沿长度方向伸縮，也会在保持件16内沿长度方向滑动，因此，保持件16、框架15不会受到来自导光体11的应力。另外，在图6所例示的导光体11中，在光源10侧的端面附近设有与框架15卡定的固定销104。S卩，由于导光体11的光源10侧固定于框架15,因此,导光体11以光源10侧为基准有效地滑动。因而，能够大幅降低由线膨胀差引起的产生在框架15、导光体11中的应力。从弹性变形、滑动性的方面考虑，优选的是，从被称作工程塑料的合成树脂中选择保持件16的材质。具体来说，实施例2的保持件16利用与实施例I同样的树脂成形。当然该保持件也可以是金属制的保持件。另外，保持件16与实施例I相同，从图7所示的箭头B方向观察，两个导光体支承部305隔着臂300形成在主扫描方向的两侧。另外，如图8A及图8B所示，向主扫描方向观察，导光体支承部305的与导光体11相抵接的面和臂300的与导光体11相抵接的面形成为大致相対。当然，导光体支承部305的与导光体11相抵接的面是用于确定安装的导光体11的位置精度的面，因此，其依据导光体11的形状、安装位置的指定值而正确地形成。在保持件16中，沿主扫描方向并列设有两个导光体支承部305，因此，能够稳定地抓持沿主扫描方向延伸的棒状的导光体11。因而，能够减少应安装于定位部500的保持件16的个数，有助于降低CIS单元4在生产管理上的成本。
接着，对保持件16向定位部500的安装进行记述。如图11所示，在保持件16安装于定位部500的状态下，保持件16的按压部主体307与定位部500的ー侧的内壁503大致紧密接触，保持件16的导光体支承部305与定位部500的另ー侧的内壁505大致紧密接触。同样，保持件16的下表面与定位部500的底面504大致紧密接触。这样，形成为使保持件16的形状与定位部500大致紧密接触地进行安装的尺寸。其结果，将保持件16位置精度较佳地安装于框架515的定位部500，将导光体11位置精度较佳地安装于保持件16的导光体支承部305。特别是，保持件16与实施例I相同，按压部主体307借助鼓出部309被定位部500的ー侧的内壁503按压。其結果，由于产生将保持件16向定位部500的另ー侧的内壁505按入的按压力，因此，能够将保持件16牢固地固定于定位部500。
接着，作为实施例2的形态，说明基于保持件16和设于框架515的定位部500的构造的四个导光体的安装的例示。例示 I例示I应对安装有罩玻璃的格式进纸型的图像读取装置所采用的CIS単元。特别是面向较小原稿宽度的图像读取装置的CIS単元，其在导光体的长度比较短的情况下有利。上述CIS単元中的导光体无论在其长度方向上的哪个位置，其副扫描方向上的截面形状的差异都较少、或者在其大致全长范围中是相同的截面形状。由于是上述截面形状，使导光体的长度方向上的照度分布的差异较小。以下，说明例示I的详细内容。在例示I中，制作了三个同样的保持件16。保持件16的外形尺寸形成为与定位部500内接，图8所示的环状的内径尺寸“a”分别相同。在三个保持件16中抓持欲安装于定位部500的ー根导光体11。此时，正确地确认保持件16的朝向及导光体11的入光面101、出射面102的位置关系。接着，使三个保持件16沿导光体11的侧面滑动，作为目标移动到导光体11的长度方向上的两端附近及中央位置。将组装这三个保持件16和所抓持的导光体11而成的组合以导光体11的入光面101面向光源10的方式插入到定位部500中。接着，利用预定的方法将罩玻璃17安装于框架515。图12A是表示安装罩玻璃17之前的CIS单元的状态的图。图12B是表示安装了罩玻璃17之后的CIS单元的状态的图。另外，以在图12A中省略了导光体11且在图12B中省略了导光体11的一部分的方式进行图不。如图12B所示，突起304被安装于框架515的罩玻璃17的背面按下，与其相应地使左右的按压部303的钩部308发生弹性变形而分别被按下。其结果，利用按压部303所产生的弾性力，产生将保持件16向底面504侧按入的按压力。因而，保持件16以被按压于框架515的底面504的状态被固定，导光体11以被保持件16抓持的状态安装于框架515。相反，为了拆卸导光体11，在自框架515拆卸罩玻璃17之后，将由三个保持件16和被抓持的导光体11组装而成的组合自定位部500提起。接着，自各保持件16拆卸导光体11，从而完成导光体11的拆卸。另外，如图7所示，设于保持件16的按压部303为了減少其按压力作用于抓持导光体11的臂300、导光体支承部305的影响，做成了与连结部306相连接的形状。该例示I中的导光体11相对于框架515的装卸作业不需要特别的工具、測量器或者技能就能够容易地进行。另外，拆卸的导光体11、保持件16不会因装卸作业产生品质劣化、降低，因此能够再利用。另外，在例示I中，将定位部500设计成无论在定位部500的哪个位置都能够安装保持件16，因此，无需考虑主扫描方向上的保持件16的位置，就能够将导光体11组装于定位部500。例示 2例示2是利用钩爪型的快速装配(barbed — leg — type snap — fits)将抓持着导光体的保持件固定于定位部。以下，说明与例示I的说明不同的特征点。如图11所示，在保持件16中设有顶端形成为钩爪状的卡定爪302。通过将卡定爪 302卡定于以与该卡定爪302相对应的形状形成于内壁505的卡定突起502，从而将保持件16按压于底面504而对保持件16进行固定。通过将卡定突起502的下表面形状做成能够与卡定爪302的钩爪状顶端适当地卡定的形状，从而实现钩爪型的快速装配。另外，卡定突起502的主扫描方向上的长度形成为与图7所示的保持件16的两个导光体支承部305之间的内径尺寸“c”相符的尺寸。在将保持件16安装于定位部500吋，以将卡定突起502插入到两个导光体支承部305之间的方式安装保持件16。通过如上所述地安装保持件16，使保持件16在定位部500内不会偏离主扫描方向地对该保持件16进行固定，将保持件16所抓持的导光体11位置精度较佳地安装于框架515。即，使用快速装配形状的卡定突起502进行保持件16在主扫描方向上的定位。在拆卸保持件16的情况下，首先，自保持件16安装于定位部500的状态将臂300向上侧展开而自各保持件16拉出导光体11。接下来，通过使保持件16向杆状透镜阵列12侧倾斜而解除卡定爪302和卡定突起502的弾性卡定(快速装配)且提起保持件16，从而能够容易地拆卸保持件16。另外，在例示2中，如图11所示，说明了在ー个保持件16中包括ー组快速装配的情况，但也可以设置多组快速装配。例示 3例示3利用设置在定位部500内的多个定位突起代替由实施例I中的卡定槽固定保持件的功能。图13A及图13B是将框架515沿主扫描方向切断而成的剖视图。图13A是表示安装罩玻璃17之前的CIS单元的状态的图。图13B是表示安装了罩玻璃17之后的CIS单元的状态的图。在定位部500的底面504上，在主扫描方向上分离地形成有以从两侧隔着两个导光体支承部305的方式与该导光体支承部305相抵接的定位突起506。通过使两个定位突起506与导光体支承部305相抵接，使保持件16在定位部500内不会偏离主扫描方向地对该保持件16固定。另外，在定位部500的内壁503上，分别在主扫描方向上分离地形成有以从两侧隔着两个按压部303的方式与该按压部303相抵接的定位突起507。通过使两个定位突起507与按压部303相抵接，使保持件16在定位部500内不会偏离主扫描方向地对该保持件16进行固定。另外，定位突起506、507被设计为，在将保持件16向上方抬起而自定位部500拆卸该保持件16时不会对保持件16造成阻碍。另外，对于定位突起的数量、形状及设置位置，考虑固定力、框架成形的简便性而适当决定即可。另外，能够与例示2同样地进行导光体11的拆卸。例示 4例示4涉及ー种如图11所示地在中央的杆状透镜阵列12的左右设置两个系统的由光源和导光体构成的照明装置而成的CIS単元。特别是对导光体的出射方向的设置角度、导光体的形状、材质等在左右处有所不同的情况进行说明。例如，保持件的臂和导光体支承部的抓住导光体而与其相接触的面的形状存在虽然微小但仔细来看在左右处有所不同的情況。特别是，在使用的棒状导光体的外径为几_以下的情况下，以目测识别该细微的不同需要时间。这样，对于在左右处有所不同的CIS単元，有可能导致增加其在生产管理上的复杂性，并产生混乱。但是，在生产エ序中，要求以不使左用和右用的保持件发生混乱地易于识别的方式进行管理，无错误地进行组装。因此，在例示4中，使两个定位部500的副扫描方向上的截面形状以能够被识别出左右的方式形成为不同。另外，使安装于两个定位部500的保持件16的形状也以能被识别出左用、右用的方式形成为不同。因而，能够在观察定位部500的安装状态的时刻易于识别错误安装的保持件16。当然，左用、右用的保持件16的臂300和导光体支承部305的形状形成为与左右分别抓持的导光体11相符。具体来说，如图11所示，右边的定位部500b的内壁503的高度与左边的定位部500a的内壁503的高度相比形成得较小。另外，与定位部500a、500b的形状相符地使对应的右用保持件16b的高度与左用保持件16a的高度相比形成得较小。因而，能够提高CIS単元的组装作业时左用、右用的保持件16的识别性。其结果，能够削减导光体11的组装过程中的误作业而谋求提高生产率。另外，对于例示4中的导光体的安装或拆卸方法，利用例示2或例示3中的任ー种方法即可，与上述方法同样地易于安装或拆卸。这样，实施例2的例示I 例示4的CIS单元都不需要特别的器具、测量器或者技能，就能够容易地进行自框架515装卸导光体的作业。另外，使用的保持件和导光体不会因安装、拆卸的作业导致品质的劣化、降低，能够再使用。另外，例示I的CIS単元在将导光体11安装于框架515而对其进行固定的情况下需要罩玻璃17。因而，例示I的CIS単元在组装到格式进纸型的图像读取装置的情况下是有效的。另外，例示2 例示4的CIS单元即使在没有罩玻璃17的情况下也能够充分地安装导光体11，但在安装了罩玻璃17的情况下，能够利用框架515牢固地安装导光体11和抓持有该导光体11的保持件16。因而,例示2 例示4的CIS单元也能够搭载于平板型、格式进纸型中的任ー个类型。另外，在本发明的CIS单元中，能够相对于组装时、之后的温度变化高精度地确保 导光体11相对于框架的位置精度。另外，应用本发明的框架的成形与以往的框架成形相比不要求特别的困难性、复杂性。以上，采用实施例I及实施例2，能够不使用粘接剂而借助装卸自由地支承导光体的保持件将该导光体装卸自由地安装于定位部。因而，例如在制造CIS单元时及组装CIS単元之后，能够装卸保持件和导光体，因此，能够容易地更换导光体。另外，即使在制造CIS単元时及组装CIS単元之后混入灰尘等的情况下，也能够装卸保持件和导光体，因此，能够容易地进行校正作业。
另外，即使根据使用状况而改变导光体的形状，也能够通过准备与导光体的形状相符的保持件，从而不改变框架的形状，而与用途相符地仅更换导光体。另外，保持件利用具有自身润滑性的合成树脂、或者含有固体润滑剂的合成树脂来成形。因而，被保持件抓持的导光体即使因环境的温度变化所引起热膨胀和/或收缩导致导光体变形，使导光体在保持件内沿长度方向滑动，也能够降低在导光体表面上产生的损伤。同样，即使产生在保持件上装卸导光体而引起的摩擦等，也能够降低在导光体表面上产生的损伤。另外，保持件以能够使导光体沿导光体的长度方向滑动的方式抓持该导光体。因而，即使由环境变化导致导光体伸縮，由于该导光体沿长度方向滑动，因此，也能够防止保持件和框架的变形。 另外，由于保持件能够被制作成与导光体的各种形状、安装角度等相符的形状，因此，无论导光体的形状如何，都能够将框架形成为相同形状。因而，由于能够使框架统一，因此能够谋求生产管理上的效率化。另外，在图像读取装置中使用上述接触式图像传感器单元的情况下，对于导光体所引起的不良情况，能够容易地仅更换导光体，相对于导光体的性能提升、安装位置或者角度的改变，能够容易地更换保持件和导光体。产业卜.的可利用件本发明能够有效地应用于接触式图像传感器单元、以及采用该单元的扫描仪、传真机、复印机等图像读取装置。
权利要求
1.ー种接触式图像传感器单元，其特征在干， 该接触式图像传感器单元包括 原稿照明用的光源； 棒状的导光体，其用于向原稿引导来自上述光源的光； 成像元件，其用于使来自上述原稿的反射光成像于光电转换元件； 传感器基板，其用于安装上述光电转换元件； 框架，其用于安装上述光源、上述导光体、上述成像元件和上述传感器基板，并且具有用于安装上述导光体的定位部； 支承构件，其以能够自由装卸上述导光体的方式支承上述导光体，并且以能够自由装卸该支承构件的方式将该支承构件安装于上述定位部。
2.根据权利要求I所述的接触式图像传感器单元，其特征在干， 在上述支承构件中设有借助连结部相连的导光体支承部和臂； 通过使上述导光体支承部和上述臂抓持上述导光体来支承上述导光体。
3.根据权利要求2所述的接触式图像传感器单元，其特征在干， 上述臂在抓持上述导光体的方向上具有弾性力。
4.根据权利要求2所述的接触式图像传感器单元，其特征在干， 在主扫描方向上观察，上述导光体支承部和上述臂设于彼此相対的位置； 上述导光体支承部以隔着上述臂的方式设置在主扫描方向的两侧。
5.根据权利要求2所述的接触式图像传感器单元，其特征在干， 在上述支承构件中设有与上述连结部相连的能弹性变形的按压部； 上述按压部在安装于上述框架的罩玻璃的作用下而发生弹性变形，向上述定位部的底面方向按压上述支承构件。
6.根据权利要求5所述的接触式图像传感器单元，其特征在干， 在上述按压部中设有与上述连结部相连的按压部主体及自上述按压部主体形成为大致钩形状的钩部。
7.根据权利要求5所述的接触式图像传感器单元，其特征在干， 在上述按压部中设有向上方突出的突起； 上述突起的顶部具有在将上述支承构件安装于上述定位部的状态下自上述框架的上表面突出的高度。
8.根据权利要求2所述的接触式图像传感器单元，其特征在干， 在上述支承构件中设有与上述连结部相连的能弹性变形的按压部； 上述按压部在上述定位部的ー侧的内壁的作用下而发生弹性变形，向上述定位部的另ー侧的内壁方向按压上述支承构件。
9.根据权利要求I所述的接触式图像传感器单元，其特征在干， 在上述支承构件中设有卡定爪； 在上述定位部中设有用于卡定上述卡定爪的卡定突起； 上述支承构件通过将上述卡定爪利用快速装配卡定于上述卡定突起来安装于上述定位部。
10.根据权利要求9所述的接触式图像传感器单元，其特征在干，在上述支承构件中设有借助连结部相连的导光体支承部和臂； 上述导光体支承部以隔着上述臂的方式设置在主扫描方向的两侧； 上述卡定爪设置在两个上述导光体支承部之间； 上述卡定突起在主扫描方向上的长度形成为两个上述导光体支承部之间的间隔尺寸，其通过与上述卡定爪卡定而在主扫描方向上对上述支承构件进行定位。
11.根据权利要求I所述的接触式图像传感器单元，其特征在干， 在上述定位部中设有与上述支承构件相抵接而在主扫描方向上对上述支承构件进行定位的定位突起。
12.根据权利要求I所述的接触式图像传感器单元，其特征在干， 在上述定位部中形成有底面和与上述底面邻接的内壁； 在主扫描方向上观察上述定位部，上述底面的宽度尺寸和上述内壁的高度尺寸形成为大致相同。
13.根据权利要求I所述的接触式图像传感器单元，其特征在干， 该接触式图像传感器单元包括两组上述光源和上述导光体； 该接触式图像传感器单元设有分别与各组上述导光体相对应的上述定位部； 在主扫描方向上观察，两个上述定位部的截面形状以能够被分别识别出的方式形成为不同的形状。
14.根据权利要求I所述的接触式图像传感器单元，其特征在干， 在上述定位部中形成有可安装上述支承构件的卡定槽。
15.根据权利要求14所述的接触式图像传感器单元，其特征在干， 在上述支承构件中设有卡定爪； 在上述卡定槽中设有用于卡定上述卡定爪的卡定突起； 上述支承构件通过将上述卡定爪利用快速装配卡定于上述卡定突起来安装于上述卡定槽。
16.根据权利要求I所述的接触式图像传感器单元，其特征在干， 上述支承构件由具有自身润滑性的合成树脂形成。
17.根据权利要求I所述的接触式图像传感器单元，其特征在干， 上述支承构件由含有固体润滑剂的合成树脂形成。
18.ー种图像读取装置，其特征在干， 该图像读取装置采用权利要求I所述的接触式图像传感器单元。
全文摘要
本发明提供接触式图像传感器单元以及使用该单元的图像读取装置。该接触式图像传感器单元包括原稿照明用的光源(10)；棒状的导光体(11)，其用于向原稿引导来自上述光源(10)的光；成像元件(12)，其用于使来自上述原稿的反射光成像于光电转换元件；传感器基板(14)，其安装有上述光电转换元件；框架(15)，其用于安装上述光源(10)、导光体(11)、成像元件(12)和传感器基板(14)，并且具有用于安装上述导光体(11)的定位部(200)；支承构件(16)，其以装卸自由的方式支承上述导光体(11)，并且将该支承构件(16)以装卸自由的方式安装于上述定位部(200)。由于不使用粘接剂就能够将导光体(11)安装于框架(15)，因此，能够防止导光体(11)的变形、接触式图像传感器单元的翘曲等。
文档编号H04N1/028GK102696216SQ20108005988
公开日2012年9月26日 申请日期2010年11月2日 优先权日2009年12月28日
发明者高桥秀尚 申请人:佳能元件股份有限公司