JP2003279825A

JP2003279825A - 開口絞りの固定構造、画像読取ユニット及び画像走査装置

Info

Publication number: JP2003279825A
Application number: JP2002078319A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Kobayashi; 重勇小林
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2002-03-20
Publication date: 2003-10-02

Abstract

(57)【要約】【課題】光学エレメントに対して開口絞りを高精度に
固定できる開口絞りの固定構造を得る。【解決手段】光線束が透過する透過面の周囲に側面３
ａを有する複数個のレンズ３Ａ，３Ｂ，３Ｃと、側面３
ａに対向する第１の取り付け面５ａと第１の取り付け面
５ａとは異なる角度を有する第２の取り付け面５ｂとを
有する中間保持部材５と、第２の取り付け面５ｂに対向
する取付面２ｃを有する筐体２とを備え、筐体２と該筐
体２に対して位置調整されたレンズ３Ａ，３Ｂ，３Ｃと
が中間保持部材５を介して接着されている固定構造に関
する。レンズ３Ａ，３Ｂ，３Ｃを透過する光線束を規制
する開口絞り４が、開口絞り４と一体であって且つ取り
付けようとするレンズ３Ｃの周縁部に向かって突出する
取り付け部４ａを有し、取り付け部４ａがレンズ３Ｃに
直接当接して固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、開口絞りの固定構
造に関し、詳しくは、固体撮像素子を用いて光学像を読
取る複写機、ファクシミリ装置、スキャナ装置等に使用
される光学エレメントの固定構造に備える開口絞りの固
定構造、この開口絞りの固定構造を備えた画像読取ユニ
ット及びこの画像読取ユニットを備えた画像走査装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＣＣＤ等の固体撮像素子を用い
て画像を光学像として読取る画像読取装置は、図１０に
示すように、物体９０１を結像レンズ９０２を介して固
体撮像素子９０３に結像させて読取っている。また、固
体撮像素子９０３には複数個の微小な光電変換素子（以
下、単に画素といい、この画素は通常数μｍ×数μｍの
微小な大きさを有する）を直線状に配列した１ラインの
固体撮像素子が用いられている。

【０００３】一方、近時では、カラー像を読取るために
図１１に示すように、Ｒｅｄ（以下、単にＲという）、
Ｇｒｅｅｎ（以下、単にＧという）、Ｂｌｕｅ（以下、
単にＢという）に分光感度のピークを持つ画素Ｒ（９０
６ａ）、Ｂ（９０６ｂ）、Ｇ（９０６ｃ）、別に直線状
に３列配置した固体撮像素子９０６が用いられる場合も
ある。

【０００４】通常、このような固体撮像素子９０６の位
置調整精度は５軸方向共に高精度が要求されており、特
にこの要求を達成するために不可欠とされているのが、
固体撮像素子９０６を上記のように位置調整した後に固
体撮像素子９０６をフレームに固定する際、固体撮像素
子９０６の位置ずれがないようにする技術である。

【０００５】このような技術が必要なのは、いくら高精
度に位置調整しても、固定時に位置がずれると再度位置
調整が必要になったり、分離可能な固定方法を採用して
いる場合は、その部分を廃棄処分にするしか方法がなく
なってしまい、位置調整時間が長くなったり、コスト高
の原因になってしまうからである。

【０００６】この固定については、従来ねじによる固定
が多く用いられてきたが、このような固定を用いるとそ
の位置ずれ量が数百μｍ〜数十μｍと大きくなってしま
うという不具合が発生する。

【０００７】このような不具合を解消するために、ねじ
に変わる手段として、ヤジリ、タマ、バネ等の複雑な構
造部品を用いることも考えられるが、このようにすると
部品が高価であるためより一層コスト高となってしま
う。

【０００８】したがって、現在ではねじによる固定に比
べて位置ずれ量が少なく、また、部品点数の問題も少な
いとされる接着剤による固定が多く試みられている。こ
の接着剤による固定にも、大きく分けて２つの方法があ
り、一方は被接着箇所同士が当接している場合の方法で
あって、他方は被接着箇所に隙間がある方法である。な
お、前者は密着接着、後者は充填接着と呼ばれるもので
ある。

【０００９】充填接着は、被接着物間に位置調整のため
の調整代以上の隙間があり、その隙間に接着剤を充填し
て固着する方法である。従来この種の充填接着方法とし
ては、例えば、特開平７−２９７９９３号公報に記載さ
れたものがある。このものは、被接着物の形状精度の影
響があっても、被接着物同士が当接しないように被接着
物間の隙間量を設定してあり、その隙間に接着剤を充填
して固定するものである。

【００１０】また、紫外線硬化型の接着剤を介してヘッ
ド保持部材に取り付ける方法としては、図１２に示すよ
うな方法がある。図１２に示す方法は、同図（Ａ）に示
すように、ワーク９１１の１面に接着剤９１２を塗布し
てワーク９１１をワーク保持部材９１３に対して位置決
めし、この接着剤９１２を介してワーク９１１をワーク
保持部材９１３に固定する際に、同図（Ｂ）に示すよう
に、ワーク９１１とワーク保持部材９１３の隙間から接
着剤９１２に対してライトガイドＬにより紫外線を照射
することにより、接着剤９１２を硬化させてワーク９１
１をワーク保持部材９１３に固定するようにしている。
なお、ワーク９１１またはワーク保持部材９１３の一方
が紫外線を透過する材料であれば、その一方を通して接
着剤９１２に紫外線を照射するようにしている。

【００１１】しかしながら、このような従来の部材の取
付け構造にあっては、被接着物同士が当接しないように
被接着物間の隙間量を設定してあり、その隙間に接着剤
を充填して固定するようになっていたため、以下のよう
な問題が発生してしまった。

【００１２】以下、この充填接着の方法を図１３に示す
モデル図に基づいて説明するとともに、その問題点を具
体的に説明する。図１３において、９１４は被接着物で
あるワーク、９１５はワーク保持部材、９１６は接着剤
であり、この方法では、ワーク９１４をワーク保持部材
９１５に固定している。

【００１３】このため、ワーク９１４とワーク保持部材
９１５を当接させないで接着固定するには、ワーク９１
４と接着面９１４ａの位置ばらつき量Ａ（ワーク９１４
の位置調整代）とワーク保持部材９１５側の接着面９１
５ａのばらつき量Ｃが発生しても、ワーク側の接着面９
１４ａとワーク保持部材９１５側の接着面９１５ａが当
接せず、かつ、接着剤９１６を充填する隙間を確保する
ために隙間Ｂが必要になる。したがって、接着剤９１６
の膜厚は最小でＢ、最大でＡ＋Ｂ＋Ｃになってしまい、
接着剤９１６の膜厚はＡ＋Ｃの長さだけばらつくことに
なる。

【００１４】さらに、ワーク９１４側の接着面９１４ａ
とワーク保持部材９１５側の接着面９１５ａの面精度の
影響でＩ＋Ｊだけ接着剤９１６の膜厚がばらついてしま
うこともある。

【００１５】一般的に、接着剤は硬化する際に収縮する
ため、接着剤の硬化後に被接着物を位置ずれさせないた
めには接着剤の塗布量をできるだけ少なくすることが重
要になってくる。ところが、上述した充填接着方法で
は、接着剤の膜厚をＢ以下にすることができないので、
接着剤の膜厚がＢの場合に接着剤の硬化収縮での位置ず
れが許容値よりも多く発生したとしても、接着剤の膜厚
の変更で対応できなくなり、固定後の位置ずれ量の改善
ができない場合があった。

【００１６】また、接着剤の膜厚がＡ＋Ｃだけ発生する
ことにより、接着剤の硬化収縮量もそのばらつきに応じ
て変化することになる。これにより固定後のワーク９１
４の位置もばらついてしまい、必要な位置精度が確保で
きないという場合もあった。通常、紫外線硬化型の接着
剤の硬化時の体積収縮率は５〜１０％程度である。体積
収縮率が７％の場合を考えてみると、接着剤の硬化形状
が正方体の場合には、３次元各方向に約２％程度収縮す
ることになる。

【００１７】したがって、接着剤の膜厚に０．５ｍｍ程
度の差が生じると、硬化収縮量は各方向とも１０μｍ程
度の差が生じることになる。被接着物を樹脂の射出成形
で製作する場合には、上述した接着剤の膜厚のばらつき
Ａ＋Ｃは０．５μｍ以上になる場合が考えられるため、
固定後の位置ずれが問題となる可能性が十分にある。

【００１８】以上により、従来の充填接着方法にあって
は、インクジェットワークの固定位置の必要精度を維持
することができない場合が発生するため、生産時の歩留
りが低下したり、固定精度不良の被接着物を廃棄処分に
しなければならず、製造コストが増大するという問題が
発生してしまった。

【００１９】このような不具合を解消するために、例え
ば、特開平１０−３０９８０１号公報に記載されたもの
がある。このものは、ワークとワーク保持部材の間に中
間保持部材を介装し、この中間保持部材を接着剤によっ
てワークに固定するとともに接着剤を介してワーク保持
部材に固定するようになっており、ワークとワーク保持
部材の間に中間保持部材を介装している分だけ、ワーク
の接着面と中間保持部材の接着面に接着される接着剤と
ワーク保持部材の接着面と中間保持部材の接着面に接着
される接着剤の膜厚を必要最小限で、かつ一定に管理す
るだけで、ワークの接着箇所とワーク保持部材の接着箇
所の位置精度を厳密に管理しなくても、ワークの取付け
を高精度に行うことができ、歩留りを高くすることがで
きるとともに生産後のワークの固定力の低下が生じるの
を防止することができるという技術である。

【００２０】さらに、ワークを固体撮像素子とし、ワー
ク保持部材を固体撮像素子保持部材として中間保持部材
を接着剤を介して固体撮像素子とワーク保持部材の間に
介装した場合に、固体撮像素子の接着固定前の位置調整
において結像レンズによって結像された線像を固体撮像
素子上に位置させ、かつ光学特性を所定の要求精度で読
取ったときに、固体撮像素子の５軸で容易に位置調整し
た後、固体撮像素子の取付けを高精度に行うことがで
き、歩留りを高くすることができるとともに生産後の固
体撮像素子の固定力の低下が生じるのを防止するための
具体的な構成として、特開２００２−６１８８号公報
『画像読み取りユニット』が提案された。

【００２１】この提案によって光学エレメントの接着固
定前に光学エレメントの軸調整を簡単に行うことができ
るようにして、軸調整後に光学エレメントの取付けを高
精度に行うことができる具体的な構成は明らかとなっ
た。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開２００２−６１８８号公報には、開口絞りの固定構造
に関する記載が無く、また通常、光学エレメントに対す
る開口絞りの固定位置は、結像レンズの位置設定及び保
持を行う筐体によって設定されており、開口絞りの位置
を結像レンズの位置設定及び保持を行う筐体によって設
定する場合、結像レンズに対する開口絞りの位置は、筐
体を介して規定されるため、レンズと開口絞りとの間に
他の構成部材が介在することによる公差の積み上げが発
生し位置精度が悪いという問題があった。

【００２３】さらに、上記特開２００２−６１８８号公
報に記載されている画像読み取りユニットの構成では、
開口絞りの固定について示されていないので、開口絞り
の固定が出来ない。また、光学エレメントと同様な方法
で中間保持部材を介してワーク保持部材に開口絞りを接
着固定しようとした場合、開口絞りの穴位置をレンズ光
軸に合わせる調整が必要であった。また、レンズ間隔が
狭い場合には中間保持部材を介して開口絞りを配置する
ことが困難であった。

【００２４】そこで本発明は、光学エレメントに対して
開口絞りを高精度に固定できる開口絞りの固定構造、画
像読取ユニット及び画像走査装置を提供することを目的
としている。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１の発明は、光線束が透過する透過面の周囲に
側面を有する複数個の光学エレメントと、前記側面に対
向する第１の取り付け面と該第１の取り付け面とは異な
る角度を有する第２の取り付け面とを有する中間保持部
材と、前記第２の取り付け面に対向する取り付け面を有
するベース部材とを備え、該ベース部材と該ベース部材
に対して位置調整された前記光学エレメントとが前記中
間保持部材を介して接着されている固定構造において、
前記光学エレメントを透過する光線束を規制する開口絞
りが、該開口絞りと一体であって且つ取り付けようとす
る光学エレメントの周縁部に向かって突出する取り付け
部を有し、該取り付け部が前記光学エレメントのいずれ
かに直接当接して固定されていることを特徴とする開口
絞りの固定構造である。

【００２６】この構成では、レンズなどの光学エレメン
トに対して開口絞りが直接固定されているので、開口絞
りと光学エレメントとの間で公差の積み上がりがなく、
開口絞りを高精度に固定することができる。

【００２７】また、請求項２の発明は、前記開口絞りの
取り付け部が前記光学エレメントのいずれかの芯出しさ
れている側面に直接当接して固定されていることを特徴
とする請求項１に記載の開口絞りの固定構造である。

【００２８】この構成では、開口絞りの取り付け部が光
学エレメントの芯出しされている側面に直接固定されて
いるので、中間保持部材を介して開口絞りをベースに接
着固定するときのように、開口絞りと光学エレメントと
の位置調整を行う必要がない。

【００２９】また、請求項３の発明は、前記中間保持部
材の第１の取り付け面と対向する前記光学エレメントの
側面以外の側面部に開口絞りの取り付け部が直接当接し
て固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記
載の開口絞りの固定構造である。

【００３０】この構成では、中間保持部材を介して光学
エレメントをベース部材に光硬化型接着剤を用いて接着
する際に、開口絞りの取り付け部により硬化用の光が遮
られるのを防止でき、光学エレメントの接着不良を防止
することができる。

【００３１】また、請求項４の発明は、前記光学エレメ
ントのいずれかの側面に前記中間保持部材の第１の取り
付け面と対向する平面部分を含む平面部を備え、該平面
部に前記開口絞りの取り付け部の一部が直接当接して固
定されていることを特徴とする請求項２に記載の開口絞
りの固定構造である。

【００３２】この構成では、光学エレメントの側面に形
成された、中間保持部材の第１の取り付け面と対向する
平面に開口絞りの取り付け部が固定されているので、光
学エレメントの光軸方向廻りの開口絞りの位置を容易に
規定することが出来、より高精度に開口絞りの穴位置を
規定することが出来る。

【００３３】また、請求項５の発明は、結像レンズの結
像位置に固体撮像素子を配置した画像読取ユニットであ
って、光線束が透過する透過面の周囲に側面を有する複
数個のレンズと、前記側面に対向する第１の取り付け面
と該第１の取り付け面とは異なる角度を有する第２の取
り付け面とを有する中間保持部材と、前記第２の取り付
け面に対向する取り付け面を有するベース部材とを備
え、該ベース部材と該ベース部材に対して位置調整され
たレンズとが前記中間保持部材を介して接着されている
画像読取ユニットにおいて、前記レンズを透過する光線
束を規制する開口絞りが、該開口絞りと一体であって且
つ取り付けようとするレンズの周縁部に向かって突出す
る取り付け部を有し、該取り付け部が前記レンズのいず
れかに直接当接して固定されていることを特徴とする画
像読取ユニットである。

【００３４】この構成では、レンズの光軸調整後にレン
ズの取り付けを高精度に行うことができるとともに、レ
ンズに対して開口絞りを高精度に固定することができる
画像読取ユニットを得ることができる。

【００３５】また、請求項６の発明は、前記開口絞りの
取り付け部が前記レンズのいずれかの芯出しされている
側面に直接固定されていることを特徴とする請求項５に
記載の画像読取ユニットである。

【００３６】この構成では、開口絞りの取り付け部がレ
ンズの芯出しされている側面に直接固定されているの
で、中間保持部材を介して開口絞りをベースに接着固定
するときのように、開口絞りとレンズとの位置調整を行
う必要がない。

【００３７】また、請求項７の発明は、前記開口絞りの
取り付け部が前記レンズの光軸と同心円上に等間隔で配
置されていることを特徴とする請求項５に記載の画像読
取ユニットである。

【００３８】この構成では、開口絞りの取り付け部がレ
ンズの光軸と同心円上に等間隔で配置されているので、
例えば使用環境温度が変化したことによって発生する開
口絞りの取り付け部の膨張・収縮を原因とした開口絞り
の位置の変化を光軸方向のみとすることができ、画像読
取ユニットにおける開口絞り位置変動の影響が最も大き
い主走査方向及び次に影響の大きい副走査方向に対する
環境変化の影響を防止でき、環境変化に対する画像読み
取り特性の変動を防止することができる。

【００３９】また、請求項８の発明は、前記開口絞りの
取り付け部が中間保持部材の第１の取り付け面を接着す
るレンズ部分とは異なる部分に直接固定されていること
を特徴とする請求項５に記載の画像読取ユニットであ
る。

【００４０】この構成では、中間保持部材の第１の取り
付け面を接着するレンズ部分とは異なる部分に開口絞り
の取り付け部が直接固定されているので、複数のレンズ
を有する画像読取ユニットのレンズを、例えば光硬化型
接着剤で接着しようとした場合、中間保持部材の接着部
に硬化するための光を照射するスペースを十分に確保す
ることが出来る。

【００４１】また、請求項９の発明は、前記レンズのい
ずれかの側面に前記中間保持部材の第１の取り付け面と
対向する平面部分を含む平面部を備え、該平面部に前記
開口絞りの取り付け部の一部が固定されていることを特
徴とする請求項６に記載の画像読取ユニットである。

【００４２】この構成では、レンズの側面に形成され
た、中間保持部材の第１の取り付け面と対向する平面に
開口絞りの取り付け部が固定されているので、レンズの
光軸方向廻りの開口絞りの位置を容易に規定することが
出来、より高精度に開口絞りの穴位置を規定することが
出来る。

【００４３】また、請求項１０の発明は、前記レンズの
側面に前記中間保持部材の第１の取り付け面と対向する
平面部を備え、該平面部と開口絞りの取り付け部との間
に係合部を有していることを特徴とする請求項５に記載
の画像読取ユニットである。

【００４４】この構成では、レンズの側面に中間保持部
材の第１の取り付け面と対向する平面部を備え、該平面
部と開口絞りの取り付け部との間に係合部を有している
ので、開口絞りの位置精度が最も必要な主走査方向を平
面部で高精度に位置決めできると共に、係合部によりレ
ンズに対する開口絞りの副走査方向の位置決めを高精度
に行うことができる。

【００４５】また、請求項１１の発明は、前記係合部
が、前記平面部及び前記取り付け部のうち、一方に設け
た凹部と、他方に設けた凸部とを係合した凹凸係合であ
ることを特徴とする請求項１０に記載の画像読取ユニッ
トである。

【００４６】この構成では、凹凸係合により、主走査方
向、副走査方向及び光軸方向の何れの方向に対してもレ
ンズに対する開口絞りの位置を高精度に位置決めして固
定することが出来る。

【００４７】また、請求項１２の発明は、結像レンズの
結像位置に固体撮像素子を配置した画像読取ユニットで
あって、光線束が透過する透過面の周囲に側面を有する
複数個のレンズと、前記側面側に位置する第１の取り付
け面と該第１の取り付け面とは異なる角度を有する第２
の取り付け面とを有する中間保持部材と、前記第２の取
り付け面に対向する取り付け面を有するベース部材とを
備え、該ベース部材と該ベース部材に対して位置調整さ
れたレンズとが前記中間保持部材を介して接着されてい
る画像読取ユニットにおいて、前記レンズを透過する光
線束を規制する開口絞りが、該開口絞りと一体であって
且つ取り付けようとするレンズの周縁部に向かって突出
する取り付け部を有し、該取り付け部のレンズ側の面の
少なくとも一部が該レンズに直接当接して固定され、前
記取り付け部のレンズ側の面と反対側の面が前記第１の
取り付け面に対する接着面を構成していることを特徴と
する画像読取ユニットである。

【００４８】この構成では、レンズに対して開口絞りが
直接固定されているので、開口絞りとレンズとの間で公
差の積み上がりがないので、開口絞りを高精度に固定す
ることができるとともに、開口絞りの取り付け部と中間
保持部材とがレンズに対して同一位置に配置されるの
で、接着部に作用する外力を小さくすることができ、接
着部の信頼性、長寿命化を達成することができる。

【００４９】また、請求項１３の発明は、前記請求項５
〜１２の何れかに記載の画像読取ユニットを備える画像
走査装置である。この構成では、請求項５〜１２の何れ
かの効果を有する画像読取ユニットを備えた画像走査装
置を得ることができる。

【００５０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明の開口絞りの固定構
造を備えた画像読取ユニットを示す図である。図１に示
すようにこの画像読取ユニット１は、本実施形態では、
少なくとも３枚のレンズ３Ａ，３Ｂ，３Ｃからなる結像
レンズと、固体撮像素子７と、固体撮像素子７を結像レ
ンズの結像位置に配置するベース部材である筐体２とを
備えている。前記結像レンズは、レンズ３Ａ，３Ｂ，３
Ｃを透過する光線束を規制する開口絞り４を備えて構成
されている。なお、符号２ａは遮光用カバー、符号２ｅ
はレンズ３Ａ，３Ｂ，３Ｃが接触しないための配置空間
を形成する凹状部、符号８は固体撮像素子７を筐体２上
に固定するための中間保持部材５である。

【００５１】この画像読取ユニット１は、原稿面からの
画像光としての光線束が透過する透過面の周囲に側面で
あるコバ面３ａを有する、光学エレメントであるレンズ
３Ａ，３Ｂ，３Ｃと、コバ面３ａに対向する第１の取り
付け面５ａと第１の取り付け面５ａとは異なる角度、本
実施形態では第１の取り付け面５ａに対して９０度に形
成されている第２の取り付け面５ｂとを有し、レンズ３
Ａ，３Ｂ，３Ｃとベース部材である筐体２とを接合する
中間保持部材５と、第２の取り付け面５ｂに対向する取
付面２ｃを有する筐体２とを備えている。この画像読取
ユニット１では、筐体２に対して位置調整されたレンズ
３Ａ，３Ｂ，３Ｃと筐体２とが中間保持部材５を介して
接着固定されている。

【００５２】図２（Ａ）は開口絞りと開口絞りを直接固
定するレンズとの固定例を示す断面図、同図（Ｂ）はそ
の固定部分の拡大断面図である。図２（Ａ）に示すよう
に、開口絞り４は、本実施形態ではレンズ３Ｃに直接固
定されている。即ち、図２（Ｂ）に示すように、開口絞
り４は、開口である貫通穴４ｅと、貫通穴４ｅの外側か
ら固定するレンズ３Ｃに向けて延出する取り付け部であ
る取り付けアーム４ａと、取り付けアーム４ａの先端部
の光軸側に形成されている凹部４ｂとを備え、この凹部
４ｂ内にレンズ３Ｃの周縁部が挿入されて直接固定され
ている。

【００５３】図２（Ｂ）に示すように、開口絞り４の凹
部４ｂは、レンズ３Ｃの光線束入射側面に当接する第１
当接部４ｃと、レンズ３Ｃの光線束出射側面に当接する
第２当接部４ｄとを備えている。そして、第１当接部４
ｃがレンズ３Ｃの光線束入射側面に当接し、第２当接部
４ｄがレンズ３Ｃの光線束出射側面に当接することによ
り、開口絞り４とレンズ３Ｃとの間で公差の積み上がり
がないので、開口絞りを高精度に固定することができ
る。さらに、凹部４ｂ内に接着剤を充填して接着するよ
うにしてもよい。開口絞り４としては樹脂成形品、金属
加工品等を用いることができる。

【００５４】図３（Ａ）は開口絞りと開口絞りを直接固
定するレンズとの他の固定例を示す断面図、同図（Ｂ）
はその固定部分の拡大断面図である。図３（Ａ）に示す
ように、開口絞り４は、本実施形態ではレンズ３Ｃに直
接固定されている。即ち、図３（Ｂ）に示すように、こ
の開口絞り４は、取り付けアーム４ａの先端部の光軸側
に形成されている凹部４ｂ内にレンズ３Ｃの周縁部が挿
入されて直接固定されている点は、図２に示す実施形態
と同様である。

【００５５】この図３（Ｂ）に示す実施形態では、レン
ズ３Ｃの芯出し加工されているコバ面３ａが凹部４ｂの
底面４ｆに当接して位置決めされている点で異なってい
る。なお、図３（Ｂ）に示すように、この実施形態でも
第１当接部４ｃがレンズ３Ｃの光線束入射側面に当接
し、第２当接部４ｄがレンズ３Ｃの光線束出射側面に当
接している。

【００５６】このように、結像レンズに用いるレンズ３
Ｃは通常、その形状加工の過程において、芯出しという
加工を行う。この加工により、レンズ外径に対して光軸
は略同軸となる。よって、図３（Ａ），（Ｂ）に示すよ
うに、開口絞り４をレンズ３Ｃの側面を用いて位置設定
を行うことにより、レンズ３Ｃの光軸に対する位置を高
精度に設定することが出来る。

【００５７】図４（Ａ）は他の実施形態に用いるレンズ
と中間保持部材とを示し、同図（Ｂ）はこの実施形態に
おける画像読取ユニットの開口絞り固定部分を示し、同
図（Ｃ）はレンズ、開口絞りの取り付け部及び中間保持
部材の固定状態を示す断面図である。

【００５８】レンズ３Ｃは、図４（Ａ）に示すように、
そのコバ面３ａに同一直径上に配置される平面部３ｂを
備えている。この平面部３ｂは切削、研削等により形成
され、必要に応じて研磨されている。開口絞り４は、図
４（Ｂ）、（Ｃ）に示すように平面部３ｂを用いて固定
する構造にした場合、開口絞り４の回転方向位置を規定
することができるため、開口絞り４の貫通穴４ｅの位置
を規定し易い。

【００５９】即ち、レンズ３Ｃの側面に形成された、中
間保持部材５の第１の取り付け面５ａと対向する平面部
３ｂに開口絞り４の取り付け部である取り付けアーム４
ａが図３に示した固定構造で当接して固定されているの
で、光学エレメントの光軸方向廻りの開口絞りの位置を
容易に規定することが出来、より高精度に開口絞りの穴
位置を規定することが出来る。また、図４（Ｂ）に想像
線で示すように、レンズ３Ｃの芯出し加工されたコバ面
３ａに図３に示した固定構造を備える取り付けアーム４
ｉを追加してもよい。

【００６０】図７は開口絞りの取り付けアームとレンズ
の平坦部との固定構造の変形例を示す図である。図７に
示すように、平面部３ｂに切り欠き、穴、段差などとい
った開口絞り４の固定構造を付加することにより、開口
絞りの固定力を増大させ、且つ開口絞りの貫通穴４ｅの
位置がさらに規定し易い。

【００６１】図７（Ａ）はレンズ３Ｃの平面部３ｂにレ
ンズ３Ｃの有効領域に達しない程度に浅い矩形状の穴３
ｄを形成した例であり、同図（Ｂ）はレンズ３Ｃの平面
部３ｂにレンズ３Ｃの有効領域に達しない程度に浅い菱
形形状の穴３ｅを形成した例であり、同図（Ｃ）はレン
ズ３Ｃの平面部３ｂにレンズ３Ｃの有効領域に達しない
程度に浅い円形形状の穴３ｆを形成した例である。これ
らの穴に対向する取り付けアーム４ａの面には各穴の形
状に係合する突起が設けられ、穴と突起とで凹凸係合す
ることにより、開口絞り４の位置を主走査方向、副走査
方向及び光軸方向の何れの方向に対しても高精度に位置
決めすることができる。

【００６２】また、図７（Ｄ）はレンズ３Ｃの平面部３
ｂにレンズ３Ｃの有効領域に達しない程度に浅く切り欠
いた光軸と平行な溝３ｇを形成した例であり、同図
（Ｅ）はレンズ３Ｃの平面部３ｂにレンズ３Ｃの有効領
域に達しない程度に浅く像側に向かって拡がる形状の溝
３ｈを形成した例であり、同図（Ｆ）はレンズ３Ｃの平
面部３ｂにレンズ３Ｃの有効領域に達しない程度に浅く
像側に向かって狭まる形状の溝３ｉを形成した例であ
る。これらの溝に対向する取り付けアーム４ａの面には
各穴溝形状に係合する突起が設けられ、溝と突起とで凹
凸係合することにより、開口絞り４の位置を主走査方
向、副走査方向及び光軸方向の何れの方向に対しても高
精度に位置決めすることができる。ただし、図７（Ｄ）
の場合には必要に応じてレンズの物体側面又は像側面に
取り付けアーム４ａの一部が当接する部分を設けること
が望ましい。

【００６３】また、図７（Ｇ）はレンズ３Ｃの平面部３
ｂに段差を形成する凸部３ｊを設けた例であり、この場
合には取り付けアーム４ａの対応する部分に凸部３ｊに
係合する溝を設けている。

【００６４】図５は他の実施形態における画像読取ユニ
ットの開口絞り固定部分を示す図である。図５に示すよ
うに、開口絞り４の取り付けアーム４ａを平面部３ｂ以
外の側面に固定する構造にした場合、平面部３ｂはレン
ズ３Ｃの接着固定に必要な最小限の大きさで済み、また
レンズ３Ｃの接着固定に用いる接着剤が光硬化型接着剤
の場合には、開口絞りの固定構造で光を遮ることがな
い。

【００６５】レンズ３Ｃに対する開口絞り４の取り付け
アーム４ａの配置については、任意である。しかし、図
５に示すように、開口絞り４の取り付けアーム４ａをレ
ンズ３Ｃの光軸に対する同心円上で等間隔に配置した場
合、温度などの使用環境の変化による熱膨張があっても
レンズ３Ｃと開口絞り４との相対的な位置は光軸と直交
する方向には変化しない。また、光軸方向にはその熱膨
張により変化するがこの影響は少ない。また、取り付け
アーム４ａの配置をレンズ主点に対して点対称に配置す
るようにしても同様の効果が得られる。

【００６６】図６は他の実施形態における画像読取ユニ
ットの開口絞り固定部分を示す図であり、（Ａ）は断面
図、（Ｂ）は開口絞りとレンズとを示す図、（Ｃ）は取
り付けアームの先端部を示す拡大図である。図６に示す
ように、レンズ３Ｃを透過する光線束を規制する開口絞
り４が、開口絞り４と一体であって且つ取り付けようと
するレンズ３Ｃの周縁部に向かって突出する取り付けア
ーム４ａを有し、取り付けアーム４ａのレンズ側の面の
円筒面４ｇを有する溝がレンズ３Ｃに直接当接して固定
されている。そして、取り付けアーム４ａのレンズ側の
面と反対側の面が中間保持部材５の第１の取り付け面５
ａに対する接着面４ｈを構成している。

【００６７】この構成によれば、レンズ３Ｃに対して開
口絞り４が直接固定されているので、開口絞り４とレン
ズ３Ｃとの間で公差の積み上がりがないので、開口絞り
４をレンズ３Ｃに高精度に固定することができる。さら
に、開口絞り４の取り付けアーム４ａと中間保持部材５
とがレンズ３Ｃに対して同一位置に配置されるので、中
間保持部材５の接着部に作用する外力を小さくすること
ができ、接着部の信頼性、長寿命化を達成することがで
きる。さらに、この構成によれば、レンズ３Ｃに平面部
３ｂを形成する必要がなく、スペーサ１３ａを設ける必
要もない（平面が有るほうが接着層が均一になる）。

【００６８】図８は、中間保持部材の第１の取り付け面
と対向する平面を、略チャンネル断面形状のスペーサを
取付けることにより形成したレンズを示す図である。図
８に示すように、図５の実施形態でレンズ３Ｃに平面部
３ｂを形成する代わりに、スペーサ１３ａを設けるよう
にしてもよい。そして、このスペーサ１３ａには、レン
ズ側に底面がレンズ３Ｃのコバ面３ａに倣う円筒面を底
面とする略チャンネル断面形状の溝を設けると共に、そ
の反対側に中間保持部材５の第１の取り付け面５ａの接
着面を設けるようにしてもよい。なお、図８中、符号５
ｃは中間保持部材の補強用リブである。

【００６９】図９は本発明の読取ユニットを備える画像
走査装置の一例として多機能型デジタル画像形成装置の
概略構成図である。図９に示すように、この画像形成装
置は、自動原稿送り装置１０１、読取ユニット１５０、
書込ユニット１５７、給紙ユニット１３０及び後処理ユ
ニット１４０とを備えて構成されている。自動原稿送り
装置１０１は、原稿を読取ユニット１５０のコンタクト
ガラス１０６上に自動的に給送し、読み取りが終了した
原稿を自動的に排出する。読取ユニット１５０はコンタ
クトガラス１０６上にセットされた原稿を照明して光電
変換装置であるＣＣＤ１５４によって読み取り、書込ユ
ニット１５７は読み取られた原稿の画像信号に応じて感
光体１１５上に画像を形成し、給紙ユニット１３０から
給紙された転写紙上に画像を転写して定着する。定着が
完了した転写紙は後処理ユニット１４０に排紙され、ソ
ートやステープルなどの所望の後処理が行われる。

【００７０】まず、読取ユニット１５０は、原稿を載置
するコンタクトガラス１０６と光学走査系で構成され、
光学走査系は露光ランプ１５１、第１ミラー１５２、レ
ンズ１５３（レンズ３Ａ，３Ｂ，３Ｃ）、ＣＣＤイメー
ジセンサ１５４（固体撮像素子７）、第２ミラー１５５
および第３ミラー１５６などからなっている。露光ラン
プ１５１および第１ミラー１５２は図示しない第１キャ
リッジ上に固定され、第２ミラー１５５および第３ミラ
ー１５６は図示しない第２キャリッジ上に固定されてい
る。原稿を読み取る際には、光路長が変化しないように
第１キャリッジと第２キャリッジとは２対１の相対速度
で機械的に走査される。この光学走査系は図示しないス
キャナ駆動モータによって駆動される。

【００７１】原稿画像はＣＣＤイメージセンサ１５４に
よって読み取られ、光信号から電気信号に変換されて処
理される。レンズ１５３およびＣＣＤイメージセンサ１
５４を図９において左右方向に移動させると画像倍率を
変化させることができる。すなわち、指定された倍率に
対応してレンズ１５３およびＣＣＤイメージセンサ１５
４の図において左右方向の位置が設定される。

【００７２】書込ユニット１５７はレーザ出力ユニット
１５８、結像レンズ１５９およびミラー１６０によって
構成され、レーザ出力ユニット１５８の内部には、レー
ザ光源であるレーザダイオードおよびモータによって高
速で定速回転するポリゴンミラーが設けられている。

【００７３】レーザ出力ユニット１５８から照射される
レーザ光は、前記定速回転するポリゴンミラーによって
偏向され、結像レンズ１５９を通ってミラー１６０で折
り返され、感光体面上に集光されて結像する。偏向され
たレーザ光は感光体１１５が回転する方向と直交する所
謂主走査方向に露光走査され、図示しない画像処理部の
ＭＳＵによって出力された画像信号のライン単位の記録
を行う。そして、感光体１１５の回転速度と記録密度に
対応した所定の周期で主走査を繰り返すことによって感
光体面上に画像、すなわち静電潜像が形成される。

【００７４】このように書込ユニット１５７から出力さ
れるレーザ光が、画像作像系の感光体１１５に照射され
るが、感光体１１５の一端近傍のレーザ光の照射位置に
主走査同期信号を発生する図示しないビームセンサが配
されている。このビームセンサから出力される主走査同
期信号に基づいて主走査方向の画像記録タイミングの制
御、および後述する画像信号の入出力用の制御信号の生
成が行われる。

【００７５】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではない。例えば、開口絞り４をレンズ３Ｃに固定
した例を説明したが、レンズ３Ａ、３Ｂに設ける場合も
同様であり、またその他の構成レンズにも同様に固定す
ることができる。また、光学エレメントとしてレンズの
場合について説明したが、赤外カットフィルタ等のフィ
ルタに開口絞りを固定する場合などについても本発明を
適用できる。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種
々変形して実施することができる。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
レンズ、フィルタなどの光学エレメントの光軸調整後に
光学エレメントの取り付けを高精度に行うことができる
とともに、光学エレメントに対して開口絞りが直接固定
されているので、開口絞りと光学エレメントとの間で公
差の積み上がりがなく、開口絞りを高精度に固定するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施形態の開口絞りの固定構造
を備えた画像読取ユニットを示す図である。

【図２】（Ａ）は開口絞りと開口絞りを直接固定するレ
ンズとの固定例を示す断面図、（Ｂ）はその固定部分の
拡大断面図である。

【図３】（Ａ）は開口絞りと開口絞りを直接固定するレ
ンズとの他の固定例を示す断面図、（Ｂ）はその固定部
分の拡大断面図である。

【図４】（Ａ）は他の実施形態に用いるレンズと中間保
持部材とを示し、（Ｂ）はこの実施形態における画像読
取ユニットの開口絞り固定部分を示し、（Ｃ）はレン
ズ、開口絞りの取り付け部及び中間保持部材の固定状態
を示す断面図である。

【図５】他の実施形態における画像読取ユニットの開口
絞り固定部分を示す図である。

【図６】他の実施形態における画像読取ユニットの開口
絞り固定部分を示す図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）
は開口絞りとレンズとを示す図、（Ｃ）は取り付けアー
ムの先端部を示す拡大図である。

【図７】開口絞りの取り付けアームとレンズの平坦部と
の固定構造の変形例を示す図である。

【図８】中間保持部材の第１の取り付け面と対向する平
面を、略チャンネル断面形状のスペーサを取付けること
により形成したレンズを示す図である。

【図９】本発明の読取ユニットを備える画像走査装置の
一例として多機能型デジタル画像形成装置の概略構成図
である。

【図１０】従来の物体、結像レンズおよび固体撮像素子
の光学的な位置関係を示す図である。

【図１１】従来の固体撮像素子の概略正面図である。

【図１２】従来のワークの取り付け手順を示す図であ
る。

【図１３】従来の充填接着方法のモデル図であり、
（Ａ）はその上面図、（Ｂ）は同図（Ａ）のＨ−Ｈ断面
図である。

【符号の説明】

２筐体（ベース部材）３Ａ，３Ｂ，３Ｃレンズ（光学エレメント）３ａコバ面（側面）３ｂ平面部４開口絞り４ａ取り付けアーム（取り付け部）４ｂ凹部４ｃ第１当接部４ｄ第２当接部４ｅ貫通穴４ｆ底面４ｇ円筒面４ｈ接着面４ｉ取り付けアーム（取り付け部）５中間保持部材５ａ第１の取り付け面５ｂ第２の取り付け面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光線束が透過する透過面の周囲に側面を
有する複数個の光学エレメントと、前記側面に対向する
第１の取り付け面と該第１の取り付け面とは異なる角度
を有する第２の取り付け面とを有する中間保持部材と、
前記第２の取り付け面に対向する取り付け面を有するベ
ース部材とを備え、該ベース部材と該ベース部材に対し
て位置調整された前記光学エレメントとが前記中間保持
部材を介して接着されている固定構造において、前記光学エレメントを透過する光線束を規制する開口絞
りが、該開口絞りと一体であって且つ取り付けようとす
る光学エレメントの周縁部に向かって突出する取り付け
部を有し、該取り付け部が前記光学エレメントのいずれ
かに直接当接して固定されていることを特徴とする開口
絞りの固定構造。
【請求項２】前記開口絞りの取り付け部が前記光学エ
レメントのいずれかの芯出しされている側面に直接当接
して固定されていることを特徴とする請求項１に記載の
開口絞りの固定構造。
【請求項３】前記中間保持部材の第１の取り付け面と
対向する前記光学エレメントの側面以外の側面部に開口
絞りの取り付け部が直接当接して固定されていることを
特徴とする請求項１又は２に記載の開口絞りの固定構
造。
【請求項４】前記光学エレメントのいずれかの側面に
前記中間保持部材の第１の取り付け面と対向する平面部
分を含む平面部を備え、該平面部に前記開口絞りの取り
付け部の一部が直接当接して固定されていることを特徴
とする請求項２に記載の開口絞りの固定構造。
【請求項５】結像レンズの結像位置に固体撮像素子を
配置した画像読取ユニットであって、光線束が透過する
透過面の周囲に側面を有する複数個のレンズと、前記側
面に対向する第１の取り付け面と該第１の取り付け面と
は異なる角度を有する第２の取り付け面とを有する中間
保持部材と、前記第２の取り付け面に対向する取り付け
面を有するベース部材とを備え、該ベース部材と該ベー
ス部材に対して位置調整されたレンズとが前記中間保持
部材を介して接着されている画像読取ユニットにおい
て、前記レンズを透過する光線束を規制する開口絞りが、該
開口絞りと一体であって且つ取り付けようとするレンズ
の周縁部に向かって突出する取り付け部を有し、該取り
付け部が前記レンズのいずれかに直接当接して固定され
ていることを特徴とする画像読取ユニット。
【請求項６】前記開口絞りの取り付け部が前記レンズ
のいずれかの芯出しされている側面に直接固定されてい
ることを特徴とする請求項５に記載の画像読取ユニッ
ト。
【請求項７】前記開口絞りの取り付け部が前記レンズ
の光軸と同心円上に等間隔で配置されていることを特徴
とする請求項５に記載の画像読取ユニット。
【請求項８】前記開口絞りの取り付け部が中間保持部
材の第１の取り付け面を接着するレンズ部分とは異なる
部分に直接固定されていることを特徴とする請求項５に
記載の画像読取ユニット。
【請求項９】前記レンズのいずれかの側面に前記中間
保持部材の第１の取り付け面と対向する平面部分を含む
平面部を備え、該平面部に前記開口絞りの取り付け部の
一部が固定されていることを特徴とする請求項６に記載
の画像読取ユニット。
【請求項１０】前記レンズの側面に前記中間保持部材
の第１の取り付け面と対向する平面部を備え、該平面部
と開口絞りの取り付け部との間に係合部を有しているこ
とを特徴とする請求項５に記載の画像読取ユニット。
【請求項１１】前記係合部が、前記平面部及び前記取
り付け部のうち、一方に設けた凹部と、他方に設けた凸
部とを係合した凹凸係合であることを特徴とする請求項
１０に記載の画像読取ユニット。
【請求項１２】結像レンズの結像位置に固体撮像素子
を配置した画像読取ユニットであって、光線束が透過す
る透過面の周囲に側面を有する複数個のレンズと、前記
側面側に位置する第１の取り付け面と該第１の取り付け
面とは異なる角度を有する第２の取り付け面とを有する
中間保持部材と、前記第２の取り付け面に対向する取り
付け面を有するベース部材とを備え、該ベース部材と該
ベース部材に対して位置調整されたレンズとが前記中間
保持部材を介して接着されている画像読取ユニットにお
いて、前記レンズを透過する光線束を規制する開口絞り
が、該開口絞りと一体であって且つ取り付けようとする
レンズの周縁部に向かって突出する取り付け部を有し、
該取り付け部のレンズ側の面の少なくとも一部が該レン
ズに直接当接して固定され、前記取り付け部のレンズ側
の面と反対側の面が前記第１の取り付け面に対する接着
面を構成していることを特徴とする画像読取ユニット。
【請求項１３】前記請求項５〜１２の何れかに記載の
画像読取ユニットを備える画像走査装置。