DE69636146T2

DE69636146T2 - Kontaktbildsensor

Info

Publication number: DE69636146T2
Application number: DE69636146T
Authority: DE
Inventors: Hisayoshi Fujimoto
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1995-12-26
Filing date: 1996-12-26
Publication date: 2007-03-15
Anticipated expiration: 2016-12-27
Also published as: US6166832A; EP0871319A4; EP0871319A1; EP1659773A3; TW339493B; DE69636146D1; EP1659773B1; WO1997023991A1; DE69637801D1; KR19990076778A; EP1659773A2; CA2241404A1; CA2241404C; EP0871319B1; KR100290011B1; JP3710822B2

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bildsensor vom Kontakt-Typ, der in einem Faxgerät, einem Bildscanner, einem Fotokopiergerät u.s.w. verwendet wird.
STAND DER TECHNIK
Bildsensoren vom Kontakt-Typ werden üblicherweise zum Lesen von Schriftzeichen, Symbolen und anderen Informationsformen, die auf einem Medium wie etwa Papier aufgezeichnet sind, verwendet. Ein Bildsensor umfasst üblicherweise eine Anordnung von Licht emittierenden Elementen als eine Lichtquelle und eine Anordnung von Licht empfangenen Elementen. Das Licht emittierende Element ist üblicherweise eine Licht emittierende Diode (LED), wo hingegen das Licht empfangende Element üblicherweise ein CCD ist. Im Betrieb wird Licht von der Anordnung Licht emittierender Elemente auf das Informationsmedium gerichtet. Das vom Medium reflektierte Licht wird von der Anordnung Licht empfangender Elemente wahrgenommen, so dass das Bild (Information) am Mediumobjekt durch fotoelektrische Umwandlung detektiert werden kann.
Üblicherweise hat ein Bildsensor vom Kontakt-Typ vom vorgenannten Typ eine Anordnung, wie sie beispielsweise in 9 dargestellt ist.
So weist ein Bildsensor vom Kontakt-Typ, der durch die Bezugsziffer 10 dargestellt ist, ein Substrat 12 auf, das an einem unteren Abschnitt eines Gehäuses 11 vorgesehen ist. Das Substrat 12 weist eine Anordnung von Bildsensorspitzen 12 auf, die einer Lesebreite entspricht. Das Gehäuse 11 weist eine Oberfläche auf, die mit einem transparenten Deckglas 14 befestigt ist. Zwischen dem Deckglas 14 und der Bildsensorchipanordnung 13, und ausgerichtet mit einer vorgegebenen Leselinie L, ist eine Stablinsenanordnung 15 angeordnet, die in eine Haltenut 18 eingesetzt ist, die im Gehäuse 11 ausgebildet ist. Die Stablinsenanordnung 15 ist bekannt als Selfoc- Linsenanordnung, durch die ein Bild an der Leselinie L als aufgerichtetes isometrisches Bild auf die Bildsensorchipanordnung 13 projiziert wird.
Das Gehäuse 11 umfasst ferner ein schräg gestelltes Substrat 17. Das schräg gestellte Substrat 17 umfasst mehrere LED-Chips 16 als Lichtquelle, von der Licht schräg durch das Deckglas 14 auf ein Objekt D geworfen wird. Das Objekt D wird beispielsweise durch eine Walze P bewegt, während es in Kontakt mit dem Deckglas 14 steht.
Gemäß dem vorgenannten Bildsensor 10 vom Kontakt-Typ sollten die LED-Chips als die Lichtquelle am schräg gestellten Substrat 17 anstelle des Substrats 12 am Boden montiert sein, so dass das Objekt D so wirksam wie möglich beleuchtet werden kann. Deshalb müssen die beiden Substrate 12, 17 einzeln montiert werden, was den Zusammenbau des Bildsensors 10 erschwert. Verwenden zweier Arten von Substraten 12, 17 erhöht die Anzahl der Teile, macht eine Anordnung komplexer und erhöht dadurch die Kosten.
Theoretisch ist es möglich, das schräg gestellte Substrat 17 wegzulassen und die LED-Chips 16 am unteren Substrat 12 zusammen mit der Bildsensorchipanordnung 13 zu montieren. Eine derartige Anordnung ist jedoch nicht praktisch, da nur ein sehr kleiner Teil des Lichts von den LED-Chips 16 das Objekt D erreichen kann.
Ferner sind bei der vorgenannten Anordnung des Bildsensors 10 die LED-Chips 16 an einer höheren Stelle angeordnet als die Bildsensorschips 13, und sind näher am Objekt D. Im Ergebnis kann das Licht von jeder LED sich nicht adäquat in der Breite ausbreiten (d.h. in der Längsrichtung der Bildsensorchipanordnung 13), bevor das Objekt D erreicht wird. Wenn eine Entfernung zwischen benachbarten Paaren von LED-Chips 16 groß ist, wird die Menge von Licht daher in der Breite des Objekts D häufig ungleichmäßig. Dieses Problem kann durch Erhöhen der Anzahl von LED-Chips 16 gelöst werden, wobei die LED-Chips näher aneinander angeordnet werden. Aller dings führt diese Lösung zu einem neuen Problem erhöhter Kosten in Folge der erhöhten Anzahl von LED-Chips 16.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Bildsensor vom Kontakt-Typ zu schaffen, der einen einfachen Aufbau für einen einfachen Zusammenbau aufweist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Bildsensor vom Kontakt-Typ zu schaffen, bei dem die Menge von Licht in den Abtastrichtungen selbst mit einer kleinen Anzahl von Lichtquellen nicht einfach ungleichmäßig wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Bildsensor vom Kontakt-Typ geschaffen, wie er in den beigefügten Ansprüchen beansprucht ist.
Vorteile der vorgenannten Anordnung werden später detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen diskutiert.
Vorzugsweise umfasst das Prisma eine erste Einfallsoberfläche, die der Lichtquelle zugewandt ist, eine zweite Einfallsoberfläche, die der Lichtquelle zugewandt ist und in Bezug auf die erste Einfallsoberfläche in einem vorgegebenen Winkel schräg gestellt ist, wenigstens eine vollständig reflektierende Oberfläche und eine Ausgangsoberfläche, um das Licht, das von der Ebene der vollständig reflektierenden Oberfläche nach Einfall über die erste und die zweite Einfallsoberfläche reflektiert worden ist, schräg in Richtung auf das Objekt zu werfen.
Die erste Einfallsoberfläche des Prismas ist im allgemeinen parallel zum Substrat, während die zweite Einfallsoberfläche des Prismas in Bezug auf das Substrat schräg gestellt sein kann. Ferner können sowohl die erste als auch die zweite Einfallsoberfläche des Prismas in Bezug auf das Substrat schräg gestellt sein. Zudem kann das Prisma die erste Einfallsoberfläche schräg in Bezug auf das Substrat und die zweite Einfallsoberfläche im allgemeinen senkrecht zum Substrat aufweisen.
Um die Beleuchtungswirksamkeit zu verbessern, sollte Licht, das von der Lichtquelle kommt, daran gehindert werden, zu entweichen. Deshalb sollte das Prisma eng in einen Einbauraum des Gehäuses eingepasst sein. Ferner kann das Prisma Enden aufweisen, die jeweils mit einem Befestigungsblock zum engen Einpassen in einen Endabschnitt des Einbauraums des Gehäuses versehen sind, um einen einfachen und zuverlässigen Zusammenbau zu erleichtern. Zudem sollte das Prisma vorzugsweise einen Längszwischenabschnitt aufweisen, der mit einem eingreifenden Vorsprung ausgebildet ist. Der Vorsprung greift in eine Aussparung ein, die in einer inneren Seitenwand des Gehäuses ausgebildet ist, wodurch verhindert wird, dass das Prisma sich spontan löst.
Im allgemeinen werden mehrere LED-Chips als die Lichtquelle verwendet.
Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden von der detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform klarer, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erfolgt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Bildsensors vom Kontakt-Typ entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine unvollständige Draufsicht auf den Bildsensor.
3 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie III – III der 2.
4 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie IV – IV der 2.
5 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie V – V der 2.
6 ist eine unvollständige perspektivische Ansicht, die eine Variation der ersten Ausführungsform zeigt, die nur hinsichtlich der Mittel zum Fixieren eines Deckglases an ein Gehäuse sich unterscheidet.
7 ist eine Querschnittsansicht, die einen Bildsensor vom Kontakt-Typ gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung, die den Bildsensor gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
9 ist eine Querschnittsansicht, die einen Bildsensor vom Kontakt-Typ aus dem Stand der Technik zeigt.
BESTE FORM ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden mit genauen Details unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 bis 5 zeigen einen Bildsensor 20 vom Kontakt-Typ gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Bildsensor 20 umfasst ein langes Gehäuse 21, das eine vorgegebene Länge und einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist. Das Gehäuse 21 kann einstückig aus Harz gegossen sein. Wie in 3 deutlich dargestellt ist, umfasst das Gehäuse 21 einen Innenraum S als ein senkrechtes Durchgangsloch, wobei eine Glasabdeckung 22 eine obere Öffnung abdichtet, sowie ein unteres Substrat 23, das eine untere Öffnung abdichtet.
Das untere Substrat 23 weist eine Oberfläche auf, die mit einer Anordnung von Bildsensorchips 24 entlang einer Längskante der Fläche versehen ist. Auf derselben Fläche des unteren Substrats 23 und entlang der anderen Längskante sind mehrere LED-Chips 25 in einer Reihe unter einem vorgegebenen Abstand vorgesehen. Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist jeder der LED-Chips 25 ein nackter Chip (der nicht in einem Gehäuse vergossen ist).
Der Innenraum S des Gehäuses 21 weist einen Lichtleiter 26, der aus einem transparenten Harz gebildet ist, zum wirksamen Leiten des Lichts von den LED-Chips 25 auf ein Objekt D an der Glasabdeckung 22 auf. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Lichtleiter 26, wie es in 5 dargestellt ist, ein Prisma mit einem vorgegebenen Abschnitt, der eine horizontale erste Einfallsoberfläche 26a, eine schräg gestellte zweite Einfallsoberfläche 26b, eine schräg gestellte erste vollständig reflektierende Oberfläche 26c, eine senkrechte zweite vollständig reflektierende Oberfläche 26d und eine schräg gestellte Ausgangsoberfläche 26e aufweist. Das Prisma kann zweckmäßigerweise aus einem transparenten Harzmaterial wie etwa Polymethyl-Methacrylat (PMMA), Polycarbonat und Polystyren gebildet sein.
Der Innenraum S des Gehäuses 21 umfasst ferner eine Stablinsenanordnung 27 (Selfoc-Linsenanordnung), die parallel zum Lichtleiter (Prisma) 26 zum Sammeln reflektierten Lichts vom Objekt D in ein aufgerichtetes isometrisches Bild an der Bildsensorchipanordnung 24 angeordnet ist. Die Stablinsenanordnung 27 wird durch einen Halteabschnitt 28 gehalten, der die Stablinsenanordnung von oben aufnimmt. Der Halteabschnitt 28 weist eine Haltenut 29, die der Draufsichtsform der Stablinsenanordung 27 entspricht, und einem unteren Abschnitt auf, der mit einem Schlitz 30 ausgebil det ist, um es dem Licht aus der Stablinsenanordnung 27 zu ermöglichen, zur Bildsensorchipanordnung 24 durchzukommen.
Der Halteabschnitt 28 weist, wie es deutlich aus 1 und 3 ersichtlich ist, eine lange innere Wand auf. Ein Längszwischenabschnitt der inneren Wand ist mit einem Paar Vorsprüngen 31 zum Eingriff mit einer oberen Seite der Stablinsenanordnung 27 ausgebildet, so dass die Stablinsenanordnung 27 sich nicht spontan löst. Jeder der Vorsprünge 31 hat, wie es in 3 dargestellt ist, eine geeignete Höhe und ist mit einer verjüngten oberen Fläche 31a gebildet, damit er die Stablinsenanordnung 27 nicht behindert, wenn die Stablinsenanordnung in den Halteabschnitt 28 eingesetzt wird.
Der Lichtleiter 26, d.h. das Prisma, führt das Licht von den LED-Chips 25 effizient zu einer und um eine Leselinie L. Die Leselinie L ist an einer optischen Achse O der Stablinsenanordnung 27 angeordnet, wo hingegen die LED-Chips entfernt von der Achse an den unteren Substraten 23 angeordnet sind. Der Lichtleiter 26 ist in einem Raum eingepasst, der durch eine innere Seitenwand 21a des Gehäuses 21, eine Seitenwand 28a des Nuthalterabschnitts 28 und eine untere Wand 33 eingeschlossen ist. Die untere Wand ist mit einem Fenster 32, das den LED-Chips 25 zugewandt ist, ausgebildet.
Der Lichtleiter 26 weist, wie es in 1 dargestellt ist, eine Längsseitenfläche mit einem Zwischenabschnitt auf, der mit einigen eingreifenden Vorsprüngen 34 ausgebildet ist. Ferner ist die innere Seitenwand 21a des Gehäuses 21, wie es in 3 dargestellt ist, mit entsprechenden eingreifenden Aussparungen 25 ausgebildet, um mit den Vorsprüngen 34 in Eingriff zu geraten.
Der Lichtleiter 26 weist, wie es in 1 und 5 dargestellt ist, Endabschnitte auf, die jeweils mit einem Einpass- oder Befestigungsblock 36 einer vorgegebenen Höhe zum Einpassen zwischen die innere Seitenwand 21a des Gehäuses und die Seitenwand 28a des Halteabschnitts 28 ausgebildet sind. Jeder der Befestigungsblöcke 36 ist einstückig mit einer abstehenden Zunge 37 ausgebildet, um einen entsprechenden Endabschnitt der Stablinsenanordnung 27 von oben zu drücken. Einer der Befestigungsblöcke 36 weist eine Rückseite auf, die mit einem Vorsprung 38 versehen ist, während der andere Befestigungsblock 36 eine Rückseite aufweist, die mit einer Rippe 39 versehen ist. Wenn jeder der Befestigungsblöcke 36 zwischen die innere Wand 21a des Gehäuses und die Seitenwand 28a eingesetzt ist, halten der Vorsprung 38 und die Rippen 39 die entsprechenden Befestigungsblöcke 36 durch erhöhte Reibung fest.
Mit der vorgenannten Anordnung kann der Bildsensor 20 vom Kontakt-Typ gemäß der vorstehenden Anordnung mit den folgenden Schritten zusammengebaut werden. So wird die Stablinsenanordnung 27 von oben in die Haltenut 29 des Halteabschnitts 28 im Gehäuse 21 eingesetzt. In diesem Schritt gelangt jede der eingreifenden Vorsprünge 31, die in der inneren Wand des Halteabschnitts 28 ausgebildet sind, in Eingriff mit der oberen Fläche der Stablinsenanordnung 27, so dass die Stablinsenanordnung 27 sich nicht spontan löst.
Als nächstes wird der Lichtleiter 26 von oben in den von der inneren Seitenwand 21a des Gehäuses und der Seitenwand 28a des Halteabschnitts 28 eingeschlossenen Raum eingesetzt oder eingepasst. In diesem Schritt gerät jeder der eingreifenden Vorsprünge 34, die im Lichtleiter 26 ausgebildet sind, in Eingriff mit der entsprechenden Aussparung 35 des Gehäuses 21. Ferner werden die Befestigungsblöcke 36 fest durch Reibung im Raum gehalten, so dass der Lichtleiter 26 exakt an einer vorgegebenen Position gehalten und verhindert wird, dass er sich spontan nach oben hebt. Die Druckzungen 37, die sich von jedem der Befestigungsblöcke 36 des Lichtleiters 26 erstrecken, drücken von oben auf die entsprechenden Endabschnitte der oberen Fläche der Stablinsenanordnung 27. Somit wird die Stablinsenanordnung an ihren Längszwischenabschnitten durch die eingreifenden Vorsprünge 31 und an ihren Längsendab schnitten durch die Druckzungen 37 gedrückt, wodurch sie stabil und fest an der vorgegebenen Position gehalten wird.
Die Glasabdeckung 22 wird beispielsweise durch Kleben in die obere Öffnung des Gehäuses 21 eingesetzt. Das untere Substrat 23 wird in die untere Öffnung des Gehäuses 21 eingesetzt und durch Metallklammern 40 fixiert. Jede der Klammen 40 ist, wie in 1 und 4 dargestellt, im Allgemeinen ein U-förmiges Stück Federstahl, wobei jeder ihrer Schenkelabschnitte 40a mit einem Eingriffsloch 41 zum Eingriff mit einem entsprechenden eingreifenden Vorsprung 42 ausgebildet ist, der an entsprechenden äußeren Seitenflächen des Gehäuses 21 ausgebildet ist.
Wie vorstehend beschrieben können beim Bildsensor 20 vom Kontakt-Typ entsprechend der vorliegenden Ausführungsform die Stablinsenanordnung 27 und der Lichtleiter 16 durch einfache Einsetzoperationen ohne Klebstoffe, separate Befestigungen oder Werkzeuge zusammengesetzt werden. Ferner enthält ein unteres Substrat 23 nicht nur die Bildsensorchipanordnung 24, sondern auch die Vielzahl an LED-Chips als Lichtquelle. Dies eliminiert die Notwendigkeit für separate Substrate für die LED-Chips 25, wodurch die Anzahl der erforderlichen Teile insgesamt verringert, der Zusammenbau vereinfacht und die Kosten des Bildsensors vom Kontakt-Typ verringert werden.
Ferner wird entsprechend der vorgenannten Ausführungsform das untere Substrat 23, das an der unteren Öffnung des Gehäuses 21 angebracht wird, durch die Metallklammern 40 am Gehäuse gehalten. So kann das untere Substrat 23 ebenfalls durch eine einfache Handhabung ohne Rückgriff auf derartige komplizierte Befestigungsmittel wie Kleben oder Verschrauben an der unteren Fläche des Gehäuses 21 befestigt werden.
Der Bildsensor 20 vom Kontakt-Typ mit der vorbeschriebenen Anordnung wird wie folgt betrieben. Wenn jeder der LED-Chips 25 Licht aussendet, tritt das Licht von den Chips, wie es in 4 besonders dargestellt ist, in den Lichtleiter 26 ein, nachdem es an der ersten horizontalen Einfallsoberfläche 26a oder der schräg gestellten zweiten Einfallsoberfläche 26b des Lichtleiters 26 bricht. Das Licht, das in den Lichtleiter 26 eintritt, wird von der schräg gestellten ersten vollständig reflektierenden Oberfläche 26c oder der vertikalen zweiten vollständig reflektierenden Oberfläche 26d vollständig reflektiert. Das Licht wird wieder an der Ausgangsoberfläche 26 gebrochen und verlässt dann den Lichtleiter 26 schräg. Nachdem es aus dem Lichtleiter 26 herauskommt, wird das Licht ferner durch das Abdeckglas gebrochen (das einen Brechungsindex von beispielsweise 1,52 aufweist) und anschließend auf das Objekt D geworfen (3). Das vom Objekt D auf der Leselinie L reflektierte Licht gelangt durch die Stablinsenanordnung 27 und fokussiert dann auf die Bildsensorchipanordnung 27, wo Information über das Objekt D optisch aufgenommen wird. Es wird hier angemerkt, dass das Objekt D beispielsweise von einer Walze transportiert wird, während es mit der Glasabdeckung 22 in Kontakt ist, so dass die gesamte Information auf dem Objekt D ununterbrochen gelesen wird.
Wie vorstehend beschrieben kann das Licht, auch wenn die LED-Chips 25 am unteren Substrat 23 zusammen mit der Bildsensorchipanordnung 24 montiert sind, genau so effizient geworfen werden, wie in dem Fall, indem die Lichtquelle schräg montiert ist (siehe Stand der Technik in 9), da das Prisma als die Lichtquelle 26 das Licht schräg aus seiner Ausgangsoberfläche 26e auf das Objekt D auswirft. Zudem bündelt das Prisma 26 das Licht von den LED-Chips 25 quer zur Leselinie L, wodurch die Beleuchtungseffizienz weiter erhöht wird. Um die Beleuchtungseffizienz zu maximieren, indem das gesamte Licht aus den LED-Chips in das Prisma 26 genommen wird, sollten die beiden Seitenwände 21a und 28a, die den Halteraum für das Prisma 26 bereitstellen, so ausgestattet sein, dass sie eng an das Prisma 26 passen, so dass kein Licht entweichen kann.
Ferner kann ein optischer Abstand von jedem der LED-Chips 25 durch das Prisma 26 bis zur Leselinie L länger gemacht werden als ein direkter Abstand von den LED-Chips 25 zur äußeren Oberfläche der Glasabdeckung 22. Daher kann das Licht, nachdem es aus den LED-Chips 25 herauskommt, adäquat axial der Leselinie L streuen, was es möglich macht, die Anzahl der LED-Chips 25 zu verringern (d.h. die Entfernung zwischen benachbarten LED-Chips 25 zu erhöhen), während eine allgemein gleichmäßige Ausleuchtung entlang der Leselinie L aufrecht erhalten wird. Vorzugsweise sollte das Prisma 26 Licht quer zur Leselinie L sammeln, für eine erhöhte Lichtintensität auf der Leselinie L, während es das Licht längst der Leselinie L für eine gleichmäßige Beleuchtung mit einer kleinen Anzahl von LED-Chips streuen sollte.
Vorzugsweise sollte der optische Abstand von jedem der LED-Chips 25 durch das Prisma 26 zur Leselinie L im allgemeinen gleich der Teilung zwischen einem Paar benachbarter LED-Chips 25 sein. Beispielsweise, wenn die Teilung zwischen einem Paar benachbarter LED-Chips 12mm ist, sollte der Abstand von jedem der LED-Chips zur äußeren Oberfläche der Glasabdeckung 22 etwa 9 bis 10 mm sein, um den optischen Abstand im Wesentlichen gleich der Teilung zwischen den LED-Chips 25 zu machen.
Gemäß der vorgenannten ersten Ausführungsform können die erste vollständig reflektierte Oberfläche 26c und die zweite vollständig reflektierende Oberfläche 26d mit Metall wie etwa Aluminium bedampft sein, so dass die reflektierenden Oberflächen 26c, 26d Spiegeloberflächen für eine perfekte Reflektion aufweisen. Ferner kann eine streifenförmige Sammellinse zwischen die Ausgangsoberfläche 26e des Prisma 26 und die Leselinie L angeordnet werden, so dass das Licht, das aus der Ausgangsoberfläche 26e austritt, mehr auf der und um die Leselinie L gebündelt ist.
6 zeigt eine Variation zur ersten Ausführungsform. Gemäß der Variation ist die Glasabdeckung 22 durch Metallkappen 43 fixiert, die um entsprechende Enden des Gehäuses 21 befestigt sind, anstelle eines Klebens an die obere Öffnung des Gehäuses 21.
7 und 8 zeigen einen Bildsensor 20' vom Kontakt-Typ gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Bildsensor gemäß der zweiten Ausführungsform ist im Allgemeinen der gleiche wie in der ersten Ausführungsform. Ähnliche Teile erhalten die gleichen Bezugsziffern mit einem Hochkomma (') und werden nicht weiter beschrieben. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich hauptsächlich von der ersten Ausführungsform in der Form des Prisma als der Lichtleiter 26'.
So hat das Prisma 26' entsprechend der zweiten Ausführungsform eine erste Einfallsoberfläche 26a', die in eine Richtung schräg nach oben gestellt ist, eine zweite Einfallsoberfläche 26b', die in die zur ersten schräg gestellten Oberfläche 26a' entgegengesetzte Richtung schräg nach oben gestellt ist, eine schräg gestellte vollständig reflektierende Oberfläche 26c', eine schräg gestellte Ausgangsoberfläche 26e' und einen eingreifenden Nocken 26g', der unter der Ausgangsoberfläche 26e' ausgebildet ist. Wenn das Prisma 26' in den Befestigungsraum, der von der inneren Wand 21a' des Gehäuses 21' und der Seitenwand 28a' des Halteabschnitts 28' eingeschlossen ist, eingesetzt wird, gelangt der eingreifende Nocken 26g' mit einer entsprechenden Ecke 28b' des Halteabschnitts 28' in Eingriff. Ferner passt eine Ecke 26f, die von der ersten Einfallsoberfläche 26a' und der vollständig reflektierenden Oberfläche 26c' des Prisma 26' gebildet wird, eng an die innere Seitenwand 21a' des Gehäuses 21'.
Gemäß der zweiten Ausführungsform des Bildsensors 20' gerät das gesamte Licht aus jedem der LED-Chips 25' in das Prisma 26' nach Brechung an der ersten Einfallsoberfläche 26a' oder der zweiten Eingangsoberfläche 26b'. Das Licht wird anschließend vollständig von der vollständig reflektierenden Oberfläche 26c' reflektiert, bevor es aus der Ausgangsoberfläche 26e' schräg in Richtung auf die Leselinie L' austritt. Das Prisma 26' bündelt das einfallende Licht quer zur Leselinie L', während es das einfallende Licht axial der Leselinie L' streut. Somit hat die zweite Ausführungsform dieselbe Wirkung wie in der ersten Ausführungsform.
Andererseits weist das Prisma 26', wie in 8 gezeigt, Endabschnitte auf, die jeweils mit einem vergrößerten Befestigungsblock 36' ausgebildet sind. Das Gehäuse 21' weist Endabschnitte auf, die jeweils mit einem vergrößerten Halteraum Sa' ausgebildet sind, der dem vergrößertem Befestigungsblock 36' entspricht. Wenn das Prisma 26' von oben in den Halteraum S' des Gehäuses 21' eingesetzt wird, passt jeder der vergrößerten Befestigungsblöcke 36' in die entsprechenden vergrößerten Halteräume Sa'. So kann das Prisma 26 einfach ohne Verwendung beispielsweise eines Klebstoffs montiert werden. Es wird angemerkt, dass 8 nur das Gehäuse 21' und das Prisma 26' zeigt, und zwar für eine einfache Beschreibung.
Nachdem die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nunmehr beschrieben worden sind, ist klar, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt werden sollte. Beispielsweise können die Formen des Prisma als der Lichtleiter beliebig variiert werden, solange es Licht von den LED-Chips reflektiert und bündelt, um es schräg in Richtung auf das Objekt zu leiten.

Claims

Bildsensor (20, 20') vom Kontakt-Typ mit: einem gemeinsamen Substrat (23, 23'), das mit mehreren Licht empfangenden Elementen (24, 24') und einer Lichtquelle (25, 25') versehen ist; und einem Lichtleiter (26, 26'), um das Licht aus der Lichtquelle schräg in Richtung auf ein zu erfassendes Objekt zu leiten; wobei der Lichtleiter (26, 26') ein Prisma aufweist, das eng in einen Einbauraum eines Gehäuses (21, 21') eingepasst ist.
Bildsensor (20, 20') vom Kontakt-Typ nach Anspruch 1, wobei das Prisma (26, 26') eine erste Einfallsoberfläche (26a, 26a'), die der Lichtquelle zugewandt ist, eine zweite Einfallsoberfläche (26b, 26b'), die in Bezug auf die erste Einfallsoberfläche in einem vorgegebenen Winkel schräg gestellt ist, wenigstens eine vollständig reflektierende Oberfläche (26c, 26c') und eine Ausgangsoberfläche (26e, 26e') umfasst, um das Licht, das von der vollständig reflektierenden Oberfläche (26c, 26c') nach Einfall über die erste und die zweite Einfallsoberfläche reflektiert worden ist, schräg in Richtung auf das Objekt zu werfen.
Bildsensor (20) vom Kontakt-Typ nach Anspruch 2, wobei die erste Einfallsoberfläche (26a) des Prismas im Allgemeinen parallel zum Substrat verläuft, während die zweite Einfallsoberfläche (26b) des Prismas in Bezug auf das Substrat (23) schräg gestellt ist.
Bildsensor (20') vom Kontakt-Typ nach Anspruch 2, wobei sowohl die erste (26a') als auch die zweite (26b') Einfallsoberfläche des Prismas (26') in Bezug auf das Substrat (23') schräg gestellt sind.
Bildsensor (20) vom Kontakt-Typ nach Anspruch 2, wobei das Prisma eine vollständig reflektierende Oberfläche (26c), die in Bezug auf das Substrat schräg gestellt ist, und eine zweite vollständig reflektierende Oberfläche (26d) aufweist, die im Allgemeinen senkrecht zum Substrat (23) verläuft.
Bildsensor (20, 20') vom Kontakt-Typ nach Anspruch 1, wobei das Prisma zwei Enden aufweist, von denen jedes mit einem Befestigungsblock (36, 36'), zum engen Einpassen in einen Endabschnitt des Einbauraums des Gehäuses (21, 21') versehen ist.
Bildsensor (20) vom Kontakt-Typ nach Anspruch 1, wobei das Prisma (26) einen Längszwischenabschnitt aufweist, der mit einem eingreifenden Vorsprung (34) ausgebildet ist, wobei das Gehäuse (21) eine innere Seitenwand (21a) aufweist, die mit einer Aussparung (25) zum Eingriff mit dem eingreifenden Vorsprung (34) des Prismas (26) ausgestaltet ist.
Bildsensor (20, 20') vom Kontakt-Typ nach Anspruch 1, wobei die Lichtquelle (26, 26') mehrere LED-Chips aufweist.