JP2005101739A - 画像読取装置の調整方法及び画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 調整用チャートを用いて調整を行なうことにより、高画質な画像情報を得ることができる画像読取装置の調整方法及び画像読取装置を得ること。
【解決手段】 光源手段、スリット部、複数枚のミラー、光軸に対して回転非対称な光学面を有する光学素子を含む結像手段、そして読取手段を保持したキャリッジを、原稿と相対的に移動させて原稿の画像情報を読取る画像読取装置の調整方法において、原稿台ガラス上に副走査方向に解像力の評価を行なえる調整用チャートを載置し、調整用チャートを光源手段で照明し、照明された調整用チャートの画像を用いて、スリット部のスリット中心が、読取手段面上に結像するように、スリット部、結像手段、そして読取手段の副走査方向の相対的な位置関係を位置合わせ調整手段により調整すること。
【選択図】 図１Ａ

Description

本発明は画像読取装置の調整方法及び画像読取装置に関し、特に原稿の画像情報を読取手段（ＣＣＤ）面上に結像させ、高精度な画像読取りが行なえるようにした、例えばイメージスキャナー、複写機、そしてファクシミリ等の画像読取装置に好適なものである。

図８は従来のキャリッジ一体型の画像読取装置（フラットベッドスキャナー）
の要部概略図である。

同図において、８２は原稿台ガラスであり、その面上に原稿８１が置かれている。８８はキャリッジであり、後述する照明光源８３、複数の反射ミラー８５ａ，８５ｂ，８５ｃ，８５ｄ、結像レンズ８６、そして読取手段８７等を保持しており、モーターなどの副走査機構８９により図中の副走査方向へ走査し、原稿８１の画像情報を２次元的に読取っている。読取られた画像情報は図示しないインターフェイスを通じて外部機器であるパーソナルコンピューターなどに送られる。

照明光源８３はキセノン管やハロゲンランプやＬＥＤアレイ等より成っている。各反射ミラー８５ａ，８５ｂ，８５ｃ，８５ｄは各々原稿８１からの光束をキャリッジ８８内部で折り曲げている。結像レンズ８６は原稿８１からの光束を読取手段８７面上に結像させている。読取手段８７はＣＣＤ（Charge Coupled Device）等のリニアセンサーより成り、紙面に対し垂直方向である主走査方向に複数の受光素子を配列した構成より成っている。

上記構成においてキャリッジ一体型の画像読取装置（フラットベッドスキャナー）を小型化するにはキャリッジ８８の小型化が必要である。キャリッジ８８を小型化するには、例えば反射ミラーの枚数を増やしたり、あるいは一枚の反射ミラーで複数回反射させて光路長を確保する方法がある。

しかしながら、これらの方法ではキャリッジ８８内部の構造が複雑になることから組み立て精度が厳しくなり、コストが大幅に上昇するという問題点がある。また反射ミラーの面精度と反射回数に比例して結像性能が悪化してしまい読取画像にも影響するという問題点もある。

そこで本出願人は先に提案した特許文献１の画像読取装置において、結像レンズ内に少なくとも一面が光軸に対して回転非対称な形状より成るアナモフィックレンズを導入することによって、結像レンズ８８を広画角化して物像間距離を縮め、光路長自体を短くしている。

また広画角化により発生する、例えば色収差の発生に対しての解決手段として回転非対称な形状よりなるオフアキシャル反射面を用いた画像読取装置が知られている（例えば特許文献２参照）。

また従来より赤外光を用いて原稿面上のゴミやキズの情報を取得し、可視画像情報上でその部分を補正する画像読取装置が知られている（例えば特許文献３，４参照）。

図１１は特許文献３，４で提案されているキャリッジ一体型の画像読取装置（フラットベッドスキャナー）の要部概略図である。

同図における画像読取装置は光源手段として赤外光源１１１と可視光源１１２とを備えている。同図においては、いずれかの光源によって照明され読み取られる透過原稿であるフイルム１１３の画像情報が、複数の折り返しミラー１１６、結像レンズ１１７を経て、主走査方向に複数の画素が配列されたＣＣＤ（ラインCCD）１１８面上に結像する。

結像レンズ１１７は鏡筒内に複数枚のガラス製もしくは樹脂製のレンズが内包される構成となっている。フイルム１１３は原稿台ガラス１１４上に配される。結像レンズ１１７とＣＣＤ１１８との間に後述するピント補正素子１１９が配されている。キャリッジ１２０は駆動装置１１５により副走査方向へ移動し、フイルム１１３の２次元画像情報をＣＣＤ１１８で読み取る。

この種の画像読取装置は赤外光源１１１から発光した赤外光の波長と可視光源１１２から発光した可視光の波長との波長差によりＣＣＤ１１８面上で結像位置が異なるため、ピント補正素子１１９を光路内から挿脱可能（抜き差し可能）とすることによってピント位置を調整している。ここでピント補正素子１１９は平行平板ガラスより成る。これにより赤外画像及び可視画像の画像情報が共に良好なる結像状態で読み取ることができる。
特開２０００−１７１７０５号公報 特開２００２−３３５３７５号公報 特開２０００−３２４３０３号公報 特開２００１−１８９８３３号公報

上記の特許文献１、２に示す光学系は回転非対称な屈折面もしくは反射面を有する光学素子を有しているため、ＣＣＤ面上における結像領域も回転非対称な領域となる。特に広画角化の光学系では図９に示すように広い主走査領域の結像性能を優先するために、該主走査領域では解像力特性の高い範囲が広くなるが、副走査領域では狭くなる。

またキャリッジ一体型の画像読取装置では、構成部品数が多いこと、キャリッジが材料コスト等の要因から樹脂モールド成形で作成されるため成形精度のバラツキが大きいこと、などの点から各パーツの位置精度を高く維持することが困難となる。

これらを総合すると、キャリッジ一体型の画像読取装置において、副走査方向に結像領域の狭い結像レンズ（結像手段）を導入した場合、下記に示すような不具合が発生する。

例えば図１０に示すキャリッジ一体型の画像読取装置では、各パーツの位置が正しいと読取り光路は一点鎖線ａで示す軌跡をたどり、ＣＣＤ１０７面上に到達（結像）する。しかしながら、例えば反射ミラー１０５ｃの位置にズレが生じた場合、読取り光路はその反射ミラー面から二点鎖線ｂの軌跡をたどり、ＣＣＤ１０７近傍に到達する。

そのため従来の画像読取装置では良好なる画像情報を得る為にＣＣＤ１０７を副走査方向にシフト調整して原稿の画像情報を受像していた。

しかしながら回転非対称な屈折面もしくは反射面を用いた結像レンズを有する画像読取装置では、該結像レンズ１０６の位置によって副走査方向の結像領域が定められているため、上記のようなシフト調整を行うとＣＣＤ１０７が副走査方向の結像領域から外れてしまい、良好なる画像情報が得られなくなってくるという問題点がある。

図１１に示すキャリッジ一体型の画像読取装置においては、前記の如く可視画像情報及び赤外画像情報はともに良好なる結像状態で読み取られるが、次に示す種々の課題がある。

（課題１：ピント補正手段の大きさ）
画像情報を有する光束は結像レンズ１１７から離れるに従い主走査方向の幅が広がる。そのため結像レンズ１１７から離れた位置にピント補正素子１１９を配置する従来の画像読取装置では、該ピント補正素子１１９を小型化することが難しい。またピント補正素子１１９が大きいと、該ピント補正素子１１９を動かすモーターや電磁石などの駆動装置もより強力で大きいものを使わねばならない。

（課題２：組立工程上の問題）
例えば特許文献１などで知られるような超広角レンズを用いた画像読取装置では光路長が短いため結像レンズ１１７とＣＣＤ１１８との間が狭く、ピント補正素子１１９が組込み難くなり、組立工程が複雑になるため、工程の歩留りが悪化し、組立時間が長くなる。

（課題３：結像レンズのヨゴレや傷）
上記の課題２に加えて、狭い空間にピント補正素子１１９を組み込む場合、誤って、結像レンズ１１７やＣＣＤ１１８等に触れてしまい、指紋などのヨゴレや、傷等をつけてしまう場合がある。特にシクロオレフィンポリマー系の樹脂等を材料として成形されたレンズではヨゴレが生じた場合に洗浄することができない。

本発明の第１の目的は、副走査方向に解像力の評価を行なえる調整用チャートを用いて装置の調整を行なうことにより、高画質な画像情報を得ることができる画像読取装置の調整方法及び画像読取装置の提供にある。

本発明の第２の目的は、ピント補正手段を小型化し、また画像読取装置の組立工程を簡素化し、またレンズ面を保護する機能を有し、高画質な画像情報が得られる画像読取装置の提供にある。

請求項１の発明の画像読取装置の調整方法は、
原稿台ガラス上に載置した原稿を照明する光源手段、該光源手段により照明された該原稿からの光束を規制するスリット部、該スリット部で規制された光束を反射させる複数枚のミラー、光軸に対して回転非対称な光学面を有する光学素子を含み該複数枚のミラーで反射された光束を結像させる結像手段、そして該結像手段の結像位置に配置された読取手段を保持したキャリッジを、該原稿と相対的に移動させて該原稿の画像情報を読取る画像読取装置の調整方法において、
該原稿台ガラス上に副走査方向に解像力の評価を行なえる調整用チャートを載置し、該調整用チャートを該光源手段で照明し、該照明された該調整用チャートの画像を用いて、該スリット部のスリット中心が、該読取手段面上に結像するように、該スリット部、該結像手段、そして該読取手段の副走査方向の相対的な位置関係を位置合わせ調整手段により調整することを特徴としている。

請求項２の発明は請求項１の発明において、
前記位置合わせ調整手段は、前記複数枚のミラーのうち１枚以上のミラーの副走査方向の角度、前記結像手段の副走査方向の位置、そして前記読取手段の副走査方向の位置のうち、１つ以上を調整することを特徴としている。

請求項３の発明は請求項１の発明において、
前記位置合わせ調整手段は、前記スリット部の副走査方向の位置、前記結像手段の副走査方向の位置、そして前記読取手段の副走査方向の位置のうち、１つ以上を調整することを特徴としている。

請求項４の発明の画像読取装置は、
請求項１乃至３の何れか１項に記載の調整方法を用いて調整されたことを特徴としている。

請求項５の発明の画像読取装置の調整方法は、
原稿を照明する光源手段、該光源手段により照明された該原稿からの光束を規制するスリット部、そして該スリット部で規制された光束を反射させる複数枚のミラーを保持する母キャリッジと、光軸に対して回転非対称な光学面を有する光学素子を含み該複数枚のミラーで反射された光束を結像させる結像手段、そして該結像手段の結像位置に配置された読取手段を保持する子キャリッジとを有したキャリッジを、該原稿と相対的に移動させて該原稿の画像情報を読取る画像読取装置の調整方法であって、
該母キャリッジと該子キャリッジは位置合わせ調整手段により、副走査方向の相対的な位置関係が調整されることを特徴としている。

請求項６の発明は請求項５の発明において、
前記位置合わせ調整手段は光軸方向にも調整可能であることを特徴としている。

請求項７の発明は請求項５の発明において、
前記子キャリッジは前記母キャリッジは介さずに調整治工具上に配され、副走査方向に解像力の評価が行なえる調整用チャートを所定位置に固定し、
該調整用チャートを前記光源手段で照明し、該照明された該調整用チャートの画像を読取手段で読取り、該読取手段で読取った画像を用いて、前記結像手段、そして該読取手段の副走査方向の相対的な位置関係を調整することを特徴としている。

請求項８の発明は請求項５、６又は７の発明において、
前記子キャリッジは金属材料で作成されていることを特徴としている。

請求項９の発明の画像読取装置は、
請求項５乃至８の何れか１項に記載の調整方法を用いて調整されたことを特徴としている。

請求項１０の発明の画像読取装置は、
可視領域の発光を行う可視光源と赤外領域の発光を行う赤外光源とを有する照明手段、該照明手段からの光束で照明した原稿を読取手段面上に結像させる結像手段、そして該可視光源と該赤外光源の発光光の波長差によって生じる該原稿の読取手段面上におけるピントずれを補正するピント補正手段、を有する画像読取装置において、
該ピント補正手段は、該結像手段が収納された鏡筒に可動式で取り付けられていることを特徴としている。

請求項１１の発明は請求項１０の発明において、
前記ピント補正手段は、平板ガラスより成ることを特徴としている。

請求項１２の発明は請求項１０の発明において、
前記ピント補正手段は、透過性平板樹脂より成ることを特徴としている。

請求項１３の発明は請求項１０の発明において、
前記結像手段は、最も原稿側もしくは最も読取手段側に樹脂レンズを有していることを特徴としている。

請求項１４の発明は請求項１３の発明において、
前記樹脂レンズは、前記ピント補正手段に近接して配置されていることを特徴としている。

請求項１５の発明は請求項１０の発明において、
前記赤外領域の画像情報を前記読取手段上に結像させる際には、前記ピント補正手段は光路外に退避していることを特徴とする請求項１０記載の画像読取装置。

本発明の第１の発明によれば副走査方向に解像力の評価を行なえる調整用チャートを用い、該調整用チャートの画像に基づく光束がスリット中心を通過し、読取手段面上に結像するように、スリット部、結像手段、読取手段の副走査方向の相対的な位置関係を調整することにより、高画質な画像情報を得ることができる画像読取装置の調整方法及び画像読取装置を達成することができる。

本発明の第２の発明によればピント補正手段を結像手段が収納された鏡筒に可動式で取付けることにより、該ピント補正手段を小型化することができ、また画像読取装置の組立工程を簡素化することができ、更にはレンズ面を保護することができる、高画質な画像情報が得られる画像読取装置を達成することができる。

以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。

図１Ａは本発明の画像読取装置の調整方法を示す実施例１の要部概略図、図１Ｂは図１Ａに示した調整用チャートの拡大説明図である。

図中、１２は原稿台ガラスであり、その面上に調整用チャート（万線チャート）１１が載置されている。調整用チャートは図１Ｂに示すように副走査方向に解像力の評価を行なえる万線部を有しており、該万線部は副走査方向に延在され形成されている。

１８はキャリッジであり、光源手段としての照明光源１３、スリット部１４、複数枚の反射ミラー１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ、結像手段としての結像レンズ１６、そして読取手段としての光電変換素子（ＣＣＤ）１７等を保持しており、副走査モーター等の駆動装置（不図示）により副走査方向（図１Ａにおいて矢印Ｃ方向）へ走査し原稿の画像情報を読み取る。

照明光源１３は例えば蛍光灯やハロゲンランプ等より成っている。スリット部１４は調整用チャート１１からの光束（光束幅）を規制している。第１、第２、第３、第４の反射ミラー１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは調整用チャート１１からの光束の光路をキャリッジ１８内部で折り曲げている。結像レンズ１６は光軸に対して回転非対称な屈折面を有する光学素子を含み、調整用チャート１１の画像に基づく光束を読取手段１７面上に結像させている。読取手段１７は結像レンズ１６の結像位置に配置されており、光電変換素子（ＣＣＤ）より成り、紙面に対し垂直方向である主走査方向に複数の受光素子を配列した構成より成っている。

１０は位置合わせ調整手段としてのミラー調整装置であり、第４の反射ミラー１５ｄに取り付けられており、該第４の反射ミラー１５ｄの副走査方向の角度を調整している。本実施例ではこの第４の反射ミラー１５ｄの副走査方向の角度を調整することにより、スリット部１４、結像レンズ１６、そしてＣＣＤ１７の副走査方向の相対的な位置関係を調整している。

次に本実施例の画像読取装置の調整方法について説明する。

図１Ｃは図１Ａに示したスリット部周辺の拡大説明図である。同図においてＬはスリット部１４の副走査方向の開口幅、Ｍは中心線である。ここで中心線Ｍを含み幅Ｌ／２の領域を以下「スリット中心」と定義する。

まず照明光源１３から放射された光束で照明された調整チャート１１の画像に基づく光束がスリット中心を通過し、第１、第２、第３、第４の反射ミラー１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを介して結像レンズ１６によりＣＣＤ１７面上に結像する。

このとき各反射ミラー１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄが所定の位置に取り付けられている場合は図１Ａの一点鎖線ａで示す読取り光路をたどるが、例えば第３の反射ミラー１５ｃの取り付け位置が点線で示すようにズレていると、前述した如く読取り光路はＣＣＤ１７面上には到達せず、この結果解像力低下が生じる。

そこで本実施例では第４の反射ミラー１５ｄの副走査方向の角度をミラー調整装置１０により調整することによって、読取り光路が図１Ａの二点鎖線ｂで示す光路をたどり、スリット中心を通過した調整チャート１１の画像に基づく光束が結像レンズ１６の光軸に沿ってＣＣＤ１７面上に結像することができる。これにより良好なる画像を得ることができる。

尚、調整の際にはＣＣＤ１７からの信号出力を不図示の調整工具（オシロスコープ等）の画面に表示し、該表示結果に基いて解像力性能が良好に成るように第４の反射ミラー１５ｄの副走査方向の角度をミラー調整装置１０により調整する。

このように本実施例では上記の如く調整チャートの画像に基づく光束がスリット中心を通過し、ＣＣＤ１７面上にズレルことなく結像するように、スリット部１４、結像レンズ１６、ＣＣＤ１７の副走査方向の相対的な位置関係を上記の方法により調整することによって、良好なる画像が得られるようにしている。

本実施例では各反射ミラーが比較的小さい部品であるため、ミラー調整装置も小型化でき、装置全体の小型化にも貢献できる。

尚、本実施例では第４の反射ミラー１５ｄの副走査方向の角度を調整したが、これに限らず、他の反射ミラーの副走査方向の角度、もしくは複数枚の反射ミラーの副走査方向の角度を調整しても良い。また本実施例では位置合わせ調整手段により第４の反射ミラー１５ｄの角度のみを調整したが、これに限らず、結像レンズ１６の副走査方向の位置やＣＣＤ１７の副走査方向の位置を相対的に調整しても良い。

図２は本発明の画像読取装置の調整方法を示す実施例２の要部概略図である。同図において図１Ａに示した要素と同一要素には同符番を付している。

本実施例において前述の実施例１と異なる点はスリット部２４の副走査方向の位置を調整することによって、スリット部２４、結像レンズ１６、そしてＣＣＤ１７の副走査方向の相対的な位置関係を調整したことである。その他の構成及び光学的作用は実施例１と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。

即ち、同図において２０は位置合わせ調整手段としてのスリット位置調整装置であり、スリット部２４に取り付けられており、該スリット部２４の副走査方向の位置を調整している。

次に本実施例の画像読取装置の調整方法について説明する。

まず前述の実施例１と同様に照明光源１３から放射された光束で照明された調整チャート１１の画像に基づく光束がスリット中心を通過し、第１、第２、第３、第４の反射ミラー１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを介して結像レンズ１６によりＣＣＤ１７面上に結像する。

このとき各反射ミラー１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄが所定の位置に取り付けられている場合は、図２の一点鎖線ａで示す読取り光路をたどるが、例えば第３の反射ミラー１５ｃの取り付け位置が点線で示すようにズレていると、前述した如く読取り光路はＣＣＤ１７面上には到達せず、この結果解像力低下が生じる。

そこで本実施例ではスリット部２４の副走査方向の位置をスリット位置調整装置２０により調整することによって、読取り光路が図２の二点鎖線ｂで示す光路をたどり、スリット中心を通過した調整チャート１１の画像に基づく光束が結像レンズ１６の光軸に沿ってＣＣＤ１７面上に結像することができる。これにより良好なる画像を得ることができる。

尚、調整の際にはＣＣＤ１７からの信号出力を不図示の調整工具（オシロスコープ等）の画面に表示し、該表示結果に基いて解像力性能が良好に成るようにスリット部２４の副走査方向の位置をスリット位置調整装置２０により調整する。

このように本実施例では上記の如く調整チャートの画像に基づく光束がスリット中心を通過し、ＣＣＤ１７面上にズレルことなく結像するように、スリット部２４、結像レンズ１６、ＣＣＤ１７の副走査方向の相対的な位置関係を上記の方法により調整することによって、良好なる画像が得られるようにしている。

本実施例におけるスリット部２４の位置は比較的鈍感であるため、調整装置も簡素な構造でよく、装置全体の低コスト化にも貢献できる。

尚、本実施例では位置合わせ調整手段により第４のスリット部２４の副走査方向の位置のみを調整したが、これに限らず、結像レンズ１６の副走査方向の位置やＣＣＤ１７の副走査方向の位置を相対的に調整しても良い。

図３は本発明の画像読取装置の調整方法を示す実施例３の要部概略図である。
同図において図１Ａに示した要素と同一要素には同符番を付している。

本実施例において前述の実施例１と異なる点はキャリッジ３８を母キャリッジ３８Ａと子キャリッジ３８Ｂの２つより構成し、該２つのキャリッジ３８Ａ、３８Ｂの副走査方向の相対的な位置関係を調整することによって、スリット部１４、結像レンズ１６、そしてＣＣＤ１７の副走査方向の相対的な位置関係を調整したことである。その他の構成及び光学的作用は実施例１と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。

即ち、同図において３８はキャリッジであり、照明光源１３、スリット部１４、そして４枚の反射ミラー１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを保持する母キャリッジ３８Ａと、結像レンズ１６、そしてＣＣＤ１７を保持する子キャリッジ３８Ｂとを有している。

３０は位置合わせ調整手段としての子キャリッジ位置調整装置であり、母キャリッジ３８Ａと子キャリッジ３８Ｂの接合部に取り付けられており、母キャリッジ３８Ａと子キャリッジ３８Ｂとの副走査方向の相対的な位置関係を調整している。

次に本実施例の画像読取装置の調整方法について説明する。

まず前述の実施例１と同様に照明光源１３から放射された光束で照明された調整チャート１１の画像に基づく光束がスリット中心を通過し、第１、第２、第３、第４の反射ミラー１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを介して結像レンズ１６によりＣＣＤ１７面上に結像する。

このとき各反射ミラー１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄが所定の位置に取り付けられている場合は、図３の一点鎖線ａで示す読取り光路をたどるが、例えば第３の反射ミラー１５ｃの取り付け位置が点線で示すようにズレていると、前述した如く読取り光路はＣＣＤ１７面上には到達せず、この結果解像力低下が生じる。

そこで本実施例では母キャリッジ３８Ａと子キャリッジ３８Ｂとの副走査方向の相対的な位置関係を子キャリッジ位置調整装置３０により調整することによって、読取り光路が図中の二点鎖線ｂで示す光路をたどり、スリット中心を通過した調整チャート１１の画像に基づく光束が結像レンズ１６の光軸に沿ってＣＣＤ１７面上に結像することができる。これにより良好なる画像を得ることができる。

尚、調整の際にはＣＣＤ１７からの信号出力を不図示の調整工具（オシロスコープ等）の画面に表示し、該表示結果に基いて解像力性能が良好に成るように母キャリッジ３８Ａと子キャリッジ３８Ｂとの副走査方向の相対的な位置関係をスリット位置調整装置２０により調整する。

（他の調整方法）
さらに上記実施例３の調整に際しては子キャリッジ３８Ｂを図４に示す調整治工具４０上に搭載し、結像レンズ１６とＣＣＤ１７との副走査方向の相対的な位置関係の調整を予め行っておいても良い。調整治工具４０は反射ミラーを有さず調整チャート１１と子キャリッジ３８Ｂの相対位置関係を高い精度で維持している。

即ち、調整用チャート１１を照明光源１３で照明し、該照明された該調整用チャート１１の画像に基づく光束が、ＣＣＤ１７面上に結像するように、結像レンズ１６とＣＣＤ１７の副走査方向の相対的な位置関係を調整している。

尚、調整の際にはＣＣＤ１７からの信号出力を不図示の調整工具（オシロスコープ等）の画面に表示し、該表示結果に基いて解像力性能が良好に成るように調整する。

本装置上での結像レンズ１６とＣＣＤ１７との副走査方向の相対的な位置調整により、高い解像力性能で子キャリッジ３８Ｂ内の調整を終えておくと、母キャリッジ３８Ａと接合された際の調整は、調整チャート１１の画像に基づく光束がスリット中心を通過することを確認するだけでよく、工程がシンプルになり安定した量産が可能となる。

一般にＣＣＤは連続駆動すると発熱し、樹脂製のキャリッジの場合は熱変形を起こす為、高精度の位置調整は困難である。またキャリッジは多くのパーツを高精度に保持する為に複雑な構造をしており、アルミダイキャスト等の金属材料で作成することは困難であり、且つ高価である。

本実施例ではキャリッジ３８を母キャリッジ３８Ａと子キャリッジ３８Ｂの２つに分けることができるため、子キャリッジ３８Ｂのみをアルミダイキャスト等の金属材料で作成することができ、高精度の位置調整と低コストを両立できる。

また子キャリッジ３８Ｂを母キャリッジ３８Ａに対して光軸方向にも移動できるように構成することにより、子キャリッジ位置調整装置３０の自由度が増し、これにより副走査方向の解像力の調整機構だけでなく、倍率の調整機構も加えることも容易となる。

尚、各実施例１、２、３では光軸に対して回転非対称な屈折面を有する結像手段を例示したが、これに限らず、回転非対称な反射面（オフアキシャル反射面）を有する光学素子を結像手段に用いても上述した実施例と同様な効果を得ることができる。

また各本実施例ではデジタル複写機の画像読取装置に本発明の調整方法を適用したが、これに限らず、例えばデジタルカラー複写機やカラーイメージスキャナー等の種々のカラー画像読取装置にも適用することができる。

図５は本発明のキャリッジ一体型の画像読取装置の実施例４の要部概略図、図６は図５に示したレンズユニットの拡大説明図である。

図５、図６において５０は光源手段であり、可視領域（可視画像）の発光を行う可視光源５２と赤外領域（赤外画像）の発光を行う赤外光源５１とを有している。５４は原稿台ガラスであり、その面上に透過性の原稿（透過性原稿）５３が載置されている。５９はキャリッジであり、複数枚の反射ミラー５６、結像手段（結像レンズ）５７、そして読取手段（ＣＣＤ）５８等を一体的に収納しており、副走査モーター等の駆動装置５５により副走査方向（図５において矢印Ｃ方向）へ走査し、透過性原稿５３の画像情報を２次元的に読取る。

結像手段５７は鏡筒（レンズ鏡筒）６０内部に設けられており、複数枚のガラスレンズ６２と樹脂製の樹脂レンズ６３とを有しており、透過性原稿５３の画像情報をＣＣＤ５８面上に結像させている。樹脂レンズ６３は最もＣＣＤ５８側に設けられており、かつピント補正手段としてのピント補正素子６５に近接して設けられている。 尚、結像レンズ５７と鏡筒６０の各要素はレンズユニットの一要素を構成している。

ピント補正素子６５は、例えば平板ガラスより成り、結像レンズ５７とＣＣＤ５８との間の光路中で、かつ鏡筒６０に可動式（光路内に挿脱可能）に取り付けられており、可視光源５２と赤外光源５１の発光光の波長差によって生じる透過性原稿５３のＣＣＤ５８面上におけるピントずれを補正している。このピント補正素子６５は可視画像をＣＣＤ５８面上に結像させる際には光路内に挿入され、赤外画像をＣＣＤ５８面上に結像させる際には光路外へ退避している。

６４は電磁石であり、鏡筒６０に取り付けられており、ピント補正素子６５を光路内に挿脱可能（抜き差し可能）としている。

本実施例の画像読取装置は前述の如く赤外光を用いて透過性原稿５３面上のゴミやキズの情報を取得し、可視画像情報上でその部分を補正している。このとき赤外光源５１から放射した赤外光の波長と可視光源５２から放射した可視光の波長との波長差により結像位置が異なるため、ピント補正素子６５を光路内から挿脱可能（抜き差し可能）とすることによってピント位置を調整している。

本実施例におけるピント補正素子６５は赤外画像をＣＣＤ５８面上に結像させるとき以外の可視画像の結像時や組立・調整時、更にはレンズ工場から画像読取装置工場への輸送時においても光路内に挿入されており、樹脂レンズ６４を保護している。

本実施例において結像レンズ５７を図５に示すフラットベット型の画像読取装置（イメージスキャナ）などに用いる場合は、Ａ４〜Ａ３幅の原稿の画像情報を４０〜１００(mm)幅のＣＣＤ５８面上に結像させるため縮小レンズとして用いられる。その為、結像倍率の関係により原稿５３から結像レンズ５７に至る光路での可視画像と赤外画像の色ズレ量と、結像レンズ５７からＣＣＤ５８に至る光路での可視画像と赤外画像の色ズレ量と、を比較すると後者の方が小さい。よってピント補正素子６５を結像レンズ５７とＣＣＤ５８との間の光路中に挿入する方が、補正必要量が小さいため形状も薄くできる。

また本実施例におけるピント補正素子６５は結像レンズ５７に近接させることができるため、特に主走査方向の長さを短くすることができ、小型化できる。またフラットベッド型のイメージスキャナなどにおいて縮小レンズとして用いる場合は、ピント補正素子６５の平板ガラスの厚さを薄くできる。また樹脂レンズ６３がピント補正素子６５によって、保護されているのでレンズ面のヨゴレなどによる画質低下や生産歩留りの悪化を改善できる。

また本実施例の画像読取装置は結像レンズ５７にピント補正素子６５が備えられているため、従来例に比べて組立工程が複雑にならず、組立時間が短くなるためにコストを下げることができる。また樹脂レンズ６３をピント補正素子６５が保護した状態でレンズ工場から組立工場までに輸送され、組立調整まで完了できる構成であるため、樹脂レンズ６３にヨゴレや傷が付くことが皆無であり、画像品質の向上と歩留りの改善が実現できる。

図７は本発明の実施例５のレンズユニットの拡大説明図である。同図において図６に示した要素と同一要素には同符番を付している。

本実施例において前述の実施例４と異なる点はピント補正素子７５を透過性原稿５３と結像レンズ５７との間の光路中で、かつ鏡筒６０に可動式（光路内に挿脱可能）に取り付けたことと、最も透過性原稿５３側に樹脂レンズ６３を配置したことである。その他の構成および光学的作用は実施例４と略同様であり、これにより同様な効果を得ている。

即ち、同図において７５はピント補正手段としてのピント補正素子であり、透過性平板樹脂より成り、鏡筒６０に可動式に取り付けられている。尚、透過性平板樹脂の材料としては、アクリル系樹脂などの硬質なものが、傷がつきにくく洗浄も容易であるため適している。

７４はモーターであり、鏡筒６０に取り付けられており、ピント補正素子７５を光路内に挿脱可能（抜き差し可能）としている。

ピント補正素子７５は前述の実施例１と同様に画像読取装置内で赤外画像をＣＣＤ５８面上に結像させるとき以外の可視画像の結像時や組立・調整時、更にはレンズ工場から画像読取装置工場への輸送時においても光路内に挿入されており、樹脂レンズ６３を保護している。

本実施例において結像レンズをフイルムスキャン専用型の画像読取装置（イメージスキャナ）などに用いる場合は、３５(mm)幅の原稿の画像情報を２０〜５０(mm)幅のＣＣＤ面上に結像させるため等倍もしくは略拡大レンズとして用いられる。その為、結像倍率の関係により原稿から結像レンズに至る光路での可視画像と赤外画像の色ズレ量と、結像レンズからＣＣＤに至る光路での可視画像と赤外画像の色ズレ量と、を比較すると前者の方が小さい。よってピント補正素子７５を透過性原稿５３と結像レンズ５７との間の光路中に挿入する方が、補正必要量が小さいため形状も薄くできる。

また本実施例におけるピント補正素子７５は前述の実施例１と同様に結像レンズ５７に近接させることができるため、特に主走査方向の長さを短くすることができ、小型化できる。またフイルムスキャン専用型のイメージスキャナなどにおいて等倍もしくは略拡大レンズとして用いる場合は、ピント補正素子７５の透過性平板樹脂の厚さを薄くできる。更には樹脂レンズ６３がピント補正素子７５によって保護されているので、レンズ面のヨゴレなどによる画質低下や生産歩留りの悪化を改善できる。

尚、各実施例４、５においてはキャリッジ一体型の画像読取装置について説明したが、これに限らず、例えば可視光源と赤外光源とを有する光源手段で照明された透過性原稿の画像情報をスリット部材を通し、第１、第２の第３の３枚の反射ミラーを介して鏡筒に収納された結像レンズにより読取手段（ＣＣＤ）面上に結像させ、該読取手段で該画像情報を読取る、１：２走査光学系を有する画像読取装置においても本発明は前述の実施例４、５と同様に適用することができる。

本発明の実施例１の要部概略図 本発明の実施例１の調整用チャートの拡大説明図 本発明の実施例１のスリット周辺の拡大説明図 本発明の実施例２の要部概略図 本発明の実施例３の要部概略図 本発明の実施例３の他の実施例の要部概略図 本発明の実施例４の要部概略図 図５に示した鏡筒の要部概略図 本発明の実施例５の主要部分の要部概略図 従来の画像読取装置の要部概略図 回転非対称な屈折面を有するレンズの結像特性を示す図 従来の画像読取装置の要部概略図 従来の画像読取装置の要部概略図

符号の説明

１０ ミラー調整装置
２０ スリット位置調整装置
３０ 子キャリッジ位置調整装置
１１ 調整チャート
１２ 原稿台ガラス
１３ 照明光源
１４、２４ スリット部「
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ 反射ミラー
１６ 結像手段（結像レンズ）
１７ 読取手段（ＣＣＤ）
１８、３８ キャリッジ
３８Ａ 母キャリッジ
３８Ｂ 子キャリッジ
４０ 調整治工具
５０ 光源手段
５１ 赤外光源
５２ 可視光源
５３ 原稿
５４ 原稿台ガラス
５５ 副走査モーター
５６ 反射ミラー
５７ 結像手段（結像レンズ）
５８ 読取手段（ＣＣＤ）
５９ キャリッジ
６０ 鏡筒
６４ 電磁石
７４ モーター
６５、７５ ピント補正素子

Claims (15)

1. 原稿台ガラス上に載置した原稿を照明する光源手段、該光源手段により照明された該原稿からの光束を規制するスリット部、該スリット部で規制された光束を反射させる複数枚のミラー、光軸に対して回転非対称な光学面を有する光学素子を含み該複数枚のミラーで反射された光束を結像させる結像手段、そして該結像手段の結像位置に配置された読取手段を保持したキャリッジを、該原稿と相対的に移動させて該原稿の画像情報を読取る画像読取装置の調整方法において、
   該原稿台ガラス上に副走査方向に解像力の評価を行なえる調整用チャートを載置し、該調整用チャートを該光源手段で照明し、該照明された該調整用チャートの画像を用いて、該スリット部のスリット中心が、該読取手段面上に結像するように、該スリット部、該結像手段、そして該読取手段の副走査方向の相対的な位置関係を位置合わせ調整手段により調整することを特徴とする画像読取装置の調整方法。
2. 前記位置合わせ調整手段は、前記複数枚のミラーのうち１枚以上のミラーの副走査方向の角度、前記結像手段の副走査方向の位置、そして前記読取手段の副走査方向の位置のうち、１つ以上を調整することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置の調整方法。
3. 前記位置合わせ調整手段は、前記スリット部の副走査方向の位置、前記結像手段の副走査方向の位置、そして前記読取手段の副走査方向の位置のうち、１つ以上を調整することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置の調整方法。
4. 請求項１乃至３の何れか１項に記載の調整方法を用いて調整されたことを特徴とする画像読取装置。
5. 原稿を照明する光源手段、該光源手段により照明された該原稿からの光束を規制するスリット部、そして該スリット部で規制された光束を反射させる複数枚のミラーを保持する母キャリッジと、光軸に対して回転非対称な光学面を有する光学素子を含み該複数枚のミラーで反射された光束を結像させる結像手段、そして該結像手段の結像位置に配置された読取手段を保持する子キャリッジとを有したキャリッジを、該原稿と相対的に移動させて該原稿の画像情報を読取る画像読取装置の調整方法であって、
   該母キャリッジと該子キャリッジは位置合わせ調整手段により、副走査方向の相対的な位置関係が調整されることを特徴とする画像読取装置の調整方法。
6. 前記位置合わせ調整手段は光軸方向にも調整可能であることを特徴とする請求項５記載の画像読取装置。
7. 前記子キャリッジは前記母キャリッジは介さずに調整治工具上に配され、副走査方向に解像力の評価が行なえる調整用チャートを所定位置に固定し、
   該調整用チャートを前記光源手段で照明し、該照明された該調整用チャートの画像を読取手段で読取り、該読取手段で読取った画像を用いて、前記結像手段、そして該読取手段の副走査方向の相対的な位置関係を調整することを特徴とする請求項５記載の画像読取装置の調整方法。
8. 前記子キャリッジは金属材料で作成されていることを特徴とする請求項５、６又は７記載の画像読取装置の調整方法。
9. 請求項５乃至８の何れか１項に記載の調整方法を用いて調整されたことを特徴とする画像読取装置。
10. 可視領域の発光を行う可視光源と赤外領域の発光を行う赤外光源とを有する照明手段、該照明手段からの光束で照明した原稿を読取手段面上に結像させる結像手段、そして該可視光源と該赤外光源の発光光の波長差によって生じる該原稿の読取手段面上におけるピントずれを補正するピント補正手段、を有する画像読取装置において、
    該ピント補正手段は、該結像手段が収納された鏡筒に可動式で取り付けられていることを特徴とする画像読取装置。
11. 前記ピント補正手段は、平板ガラスより成ることを特徴とする請求項１０記載の画像読取装置。
12. 前記ピント補正手段は、透過性平板樹脂より成ることを特徴とする請求項１０記載の画像読取装置。
13. 前記結像手段は、最も原稿側もしくは最も読取手段側に樹脂レンズを有していることを特徴とする請求項１０記載の画像読取装置。
14. 前記樹脂レンズは、前記ピント補正手段に近接して配置されていることを特徴とする請求項１３記載の画像読取装置。
15. 前記赤外領域の画像情報を前記読取手段上に結像させる際には、前記ピント補正手段は光路外に退避していることを特徴とする請求項１０記載の画像読取装置。