JP2006215456A - Image reader - Google Patents

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lens
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Kee Fa Suun
ケー ファ スーン
Shin Nai Kam
シン ナイ カム
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image reader capable of positioning a plurality of lenses for forming an image on an image sensor, on an optical path with a simple mechanism. <P>SOLUTION: The image reader is equipped with: a platen; the image sensor; a lens unit in which a plurality of lenses for forming the image of an original positioned on the platen on the image sensor are mounted; a stopper which abuts on the lens unit in a state where any lens is positioned on the optical path leading to the image sensor from the original; a motor; and a screw which transmits the motive power of the motor so as to move the lens unit. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は画像読み取り装置に関し、特に原稿をイメージセンサに結像させるためのレンズを複数備える画像読み取り装置に関する。   The present invention relates to an image reading apparatus, and more particularly to an image reading apparatus including a plurality of lenses for forming an image of a document on an image sensor.

従来、解像度の異なる複数のレンズを備え、原稿種に応じてレンズを切り換えるイメージスキャナが知られている(例えば特許文献1参照)。
正確に原稿を読み取るためには、複数のレンズをそれぞれ正確な位置に定位させた状態で原稿を読み取る必要がある。しかし、特許文献1に記載されたイメージスキャナによると、モータの動力でレンズを往復移動させるための歯車装置のバックラッシによって、読み取り時のレンズの位置が正確に定まらないという問題がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an image scanner that includes a plurality of lenses having different resolutions and switches lenses according to a document type (see, for example, Patent Document 1).
In order to read the document accurately, it is necessary to read the document in a state where the plurality of lenses are localized at accurate positions. However, according to the image scanner described in Patent Document 1, there is a problem that the position of the lens at the time of reading cannot be accurately determined due to the backlash of the gear device for reciprocating the lens by the power of the motor.

米国特許第5576897号明細書US Pat. No. 5,577,697

本発明は、イメージセンサに結像させるための複数のレンズを簡素な機構で目的位置に正確に定位させることのできる画像読み取り装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image reading apparatus capable of accurately locating a plurality of lenses for forming an image on an image sensor at a target position with a simple mechanism.

(1)上記目的を達成するための画像読み取り装置は、プラテンと、イメージセンサと、前記プラテンに位置決めされた原稿を前記イメージセンサに結像させるための複数のレンズを搭載したレンズユニットと、前記原稿から前記イメージセンサに到る光路上にいずれかの前記レンズが位置する状態で前記レンズユニットに当接するストッパと、モータと、前記モータの動力を伝達して前記レンズユニットを移動させるねじと、を備えることを特徴とする画像読み取り装置。 (1) An image reading apparatus for achieving the above object includes a platen, an image sensor, a lens unit including a plurality of lenses for forming an image of a document positioned on the platen on the image sensor, A stopper that contacts the lens unit in a state where any of the lenses is located on an optical path from the document to the image sensor, a motor, and a screw that transmits the power of the motor to move the lens unit; An image reading apparatus comprising:

モータの動力を伝達してレンズユニットを移動させる伝達機構にバックラッシがあったとしても、レンズユニットをストッパに一度当接させると、伝達機構が隙間無く係合した状態になる。この状態において、従動側からレンズユニットが移動するためには、ねじを回転させるのに必要な慣性力や外力がレンズユニットに働く必要がある。ウォームやリードスクリュ等のねじを備えた動力伝達機構においては、従動側から駆動側を回転させるときの効率は、駆動側から従動側を回転させる効率よりも悪い。したがって本発明によると、モータの静止力が小さくても、レンズユニットを目的位置に正確に定位させることができ、またトルクが小さいモータでもレンズユニットを移動させることができる。すなわち本発明によると、モータを強制的に静止させる制御回路や、レンズユニットをストッパに押し当てるばねや、トルクが大きいモータ等が不要である。   Even if there is backlash in the transmission mechanism that moves the lens unit by transmitting the power of the motor, once the lens unit is brought into contact with the stopper, the transmission mechanism is engaged with no gap. In this state, in order for the lens unit to move from the driven side, an inertial force or an external force necessary to rotate the screw needs to act on the lens unit. In a power transmission mechanism having a screw such as a worm or a lead screw, the efficiency when rotating the driven side from the driven side is worse than the efficiency of rotating the driven side from the driven side. Therefore, according to the present invention, even if the static force of the motor is small, the lens unit can be accurately positioned at the target position, and the lens unit can be moved even by a motor having a small torque. That is, according to the present invention, a control circuit for forcibly stopping the motor, a spring for pressing the lens unit against the stopper, a motor having a large torque, and the like are unnecessary.

(2)前記ねじはセルフロックしてもよい。
本発明によると、レンズユニットをストッパに当接した状態では、たとえ従動側のレンズユニットに慣性力や外力が働いたとしても、ねじがセルフロックして回転しないため、モータを駆動しない限りレンズユニットが移動することはない。したがって本発明によるとモータの静止制御が不要になる。
(2) The screw may be self-locking.
According to the present invention, in a state where the lens unit is in contact with the stopper, even if an inertial force or an external force is applied to the driven lens unit, the screw does not rotate due to self-locking. Never move. Therefore, according to the present invention, the stationary control of the motor becomes unnecessary.

(3)前記画像読み取り装置は、前記レンズユニットを往復移動可能に支持するガイドをさらに備えてもよい。前記ねじは前記モータの動力を伝達して前記レンズユニットを往復移動させてもよい。
本発明によると、レンズユニットの移動方向を原稿面と平行にできるため、画像読み取り装置を小型化することができる。
(4)前記ねじは、ウォームであってもよい。
(5)前記ねじは、リードスクリュであってもよい。
(3) The image reading apparatus may further include a guide that supports the lens unit so as to be reciprocally movable. The screw may transmit power of the motor to reciprocate the lens unit.
According to the present invention, since the moving direction of the lens unit can be made parallel to the document surface, the image reading apparatus can be reduced in size.
(4) The screw may be a worm.
(5) The screw may be a lead screw.

以下、複数の実施例に基づいて本発明の実施の形態を説明する。各実施例において同一の符号が付された構成要素は、その符号が付された他の実施例の構成要素と対応する。
(第一実施例)
図2は、本発明に係る画像読み取り装置の第一実施例としてのイメージスキャナ1の内部構造を示す模式図である。イメージスキャナ1は、請求項に記載のプラテンとしての原稿台32に載置された原稿34を読み取る所謂フラットベッド型である。
Embodiments of the present invention will be described below based on a plurality of examples. In each of the embodiments, the component having the same reference sign corresponds to the component of the other embodiment having the reference sign.
(First Example)
FIG. 2 is a schematic diagram showing the internal structure of the image scanner 1 as the first embodiment of the image reading apparatus according to the present invention. The image scanner 1 is a so-called flatbed type that reads a document 34 placed on a document table 32 as a platen described in the claims.

原稿台32はガラス板等の透明板で形成され、その盤面上に印刷文書、写真、書籍、35mmストリップフィルム、35mmマウントフィルム等の原稿34が載置される。
メインキャリッジ20は、原稿台32の盤面に対し平行なガイドロッド30に摺動自在に嵌合している。メインキャリッジ20は第一光源24、ミラー22、レンズユニット10、及びイメージセンサ28を搭載している。メインキャリッジ20は図示しないメインキャリッジ搬送用モータによって駆動されるプーリに掛けられたベルトに牽引され、原稿台32の盤面と平行に矢印X、Yの方向に往復移動する。第一光源24、ミラー22、レンズユニット10、及びイメージセンサ28がメインキャリッジ20によって原稿台32の盤面と平行な矢印X、Yの方向に運搬されると、原稿を読み取る主走査範囲が移動する。
The document table 32 is formed of a transparent plate such as a glass plate, and a document 34 such as a printed document, a photograph, a book, a 35 mm strip film, or a 35 mm mount film is placed on the board surface.
The main carriage 20 is slidably fitted to a guide rod 30 parallel to the surface of the document table 32. The main carriage 20 includes a first light source 24, a mirror 22, a lens unit 10, and an image sensor 28. The main carriage 20 is pulled by a belt hung on a pulley driven by a main carriage conveyance motor (not shown), and reciprocates in the directions of arrows X and Y in parallel with the surface of the document table 32. When the first light source 24, the mirror 22, the lens unit 10, and the image sensor 28 are conveyed by the main carriage 20 in the directions of arrows X and Y parallel to the surface of the document table 32, the main scanning range for reading the document moves. .

第一光源24及び第二光源36は、白色冷陰極蛍光ランプ等の照明装置である。第一光源24と第二光源36は原稿台32に載置された原稿34を照明する。
ミラー22及びレンズユニット10に搭載されたレンズ12または13(図1参照)は、第一光源24に照明された原稿34の反射光と、第二光源36に照明された原稿34の透過光とをイメージセンサ28の受光面に入射させる。このとき、CPU60により選択されたレンズ12または13のいずれか一方の光軸は、原稿34からイメージセンサ28に到る光路上に定位する。レンズユニット10の詳細については後述する。
The first light source 24 and the second light source 36 are illumination devices such as a white cold cathode fluorescent lamp. The first light source 24 and the second light source 36 illuminate the document 34 placed on the document table 32.
The lens 12 or 13 (see FIG. 1) mounted on the mirror 22 and the lens unit 10 includes reflected light from the document 34 illuminated by the first light source 24 and transmitted light from the document 34 illuminated by the second light source 36. Is incident on the light receiving surface of the image sensor 28. At this time, the optical axis of either the lens 12 or 13 selected by the CPU 60 is localized on the optical path from the document 34 to the image sensor 28. Details of the lens unit 10 will be described later.

イメージセンサ28は、フォトダイオード等で構成される図示しない光電変換素子が直線的に多数配列された所謂リニアイメージセンサである。イメージセンサ28は多数の光電変換素子が管状の第一光源24の中心軸線と平行に並ぶ姿勢でメインキャリッジ20に搭載されている。イメージセンサ28の各光電変換素子には受光量に応じた電荷が光電変換により蓄積される。各光電変換素子に蓄積された電荷は、CCD(Charge Coupled Device)によってイメージセンサ28の出力部に転送される。この電荷転送は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)によって行われてもよい。イメージセンサ28から出力されるアナログ信号は、AFE部76(図1参照)に出力される。   The image sensor 28 is a so-called linear image sensor in which a large number of photoelectric conversion elements (not shown) composed of photodiodes or the like are linearly arranged. The image sensor 28 is mounted on the main carriage 20 so that a large number of photoelectric conversion elements are arranged in parallel with the central axis of the tubular first light source 24. Electric charges corresponding to the amount of received light are accumulated in each photoelectric conversion element of the image sensor 28 by photoelectric conversion. The electric charge accumulated in each photoelectric conversion element is transferred to the output unit of the image sensor 28 by a CCD (Charge Coupled Device). This charge transfer may be performed by CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). The analog signal output from the image sensor 28 is output to the AFE unit 76 (see FIG. 1).

図1は、イメージスキャナ1のハードウェアの主要構成を示すブロック図である。
CPU60はROM82に記憶されているプログラムを実行してイメージスキャナ1の各部を制御する。ROM82は各種プログラム、各種データなどを記憶する不揮発性のメモリである。これらのプログラムや各種のデータは、所定のサーバからのネットワークを介したダウンロード、図示しないリムーバブルメモリ等のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体からの読み出し等によってROM82に格納される。RAM74は各種プログラム、各種データなどを一時的に記憶するメモリである。RAMコントローラ72は、CPU60、AFE部76、画像処理部78、外部インタフェースコントローラ80等とRAM74との間のデータ転送を制御する。
FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of hardware of the image scanner 1.
The CPU 60 executes a program stored in the ROM 82 and controls each unit of the image scanner 1. The ROM 82 is a non-volatile memory that stores various programs, various data, and the like. These programs and various types of data are stored in the ROM 82 by downloading from a predetermined server via a network, reading from a computer-readable storage medium such as a removable memory (not shown), and the like. The RAM 74 is a memory that temporarily stores various programs and various data. The RAM controller 72 controls data transfer between the CPU 60, the AFE unit 76, the image processing unit 78, the external interface controller 80, and the like and the RAM 74.

第一光源コントローラ62は、図示しないインバータ回路、制御回路等から構成され、第一光源24の点灯、消灯を制御する。第二光源コントローラ64は、インバータ回路、制御回路等から構成され、第二光源36の点灯、消灯を制御する。
イメージセンサコントローラ70はイメージセンサ28を駆動するために必要な駆動パルスをイメージセンサ28に出力する駆動回路であり、例えば同期信号発生器、駆動用タイミングジェネレータ等から構成される。
The first light source controller 62 includes an inverter circuit, a control circuit, and the like (not shown), and controls the turning on and off of the first light source 24. The second light source controller 64 includes an inverter circuit, a control circuit, and the like, and controls turning on and off of the second light source 36.
The image sensor controller 70 is a drive circuit that outputs drive pulses necessary for driving the image sensor 28 to the image sensor 28, and includes, for example, a synchronization signal generator, a drive timing generator, and the like.

メインキャリッジコントローラ68は、上述の図示しないメインキャリッジ搬送用モータ、メインキャリッジ搬送用モータ駆動回路、制御回路等から構成される。メインキャリッジコントローラ68は、CPU60から送信されるメインキャリッジ搬送制御信号を受信し、メインキャリッジ搬送用モータの回転方向、回転速度等を制御する。
レンズユニットコントローラ66は、レンズユニット10を駆動するモータ50の駆動回路、制御回路等から構成される。レンズユニットコントローラ66は、CPU60から送信されるレンズ交換信号を受信し、モータ50の回転方向、回転速度及び回転角度を制御する。
The main carriage controller 68 includes the above-described main carriage transport motor (not shown), a main carriage transport motor drive circuit, a control circuit, and the like. The main carriage controller 68 receives a main carriage conveyance control signal transmitted from the CPU 60, and controls the rotation direction, rotation speed, and the like of the main carriage conveyance motor.
The lens unit controller 66 includes a drive circuit and a control circuit for the motor 50 that drives the lens unit 10. The lens unit controller 66 receives a lens replacement signal transmitted from the CPU 60 and controls the rotation direction, rotation speed, and rotation angle of the motor 50.

アナログフロントエンド(AFE)部76は、CDS(Correlated Double Sampling)処理、画像の黒レベルを再現するためのオプティカル・ブラック・クランプ制御、画像の電気信号のゲインの調整による電気信号のレベル調整処理、量子化処理等を行ってディジタル化されたスキャン画像をRAMコントローラ72を介してRAM74に格納する。
画像処理部78は、RAM74に記憶されているスキャン画像に対し、ガンマ補正、シェーディング補正等の画像処理を施すための信号処理をCPU60と協働して行うDSP(Digital Signal Processor)である。
The analog front end (AFE) unit 76 performs CDS (Correlated Double Sampling) processing, optical black clamp control for reproducing the black level of the image, level adjustment processing of the electric signal by adjusting the gain of the electric signal of the image, A scan image digitized by performing quantization processing or the like is stored in the RAM 74 via the RAM controller 72.
The image processing unit 78 is a DSP (Digital Signal Processor) that performs signal processing for performing image processing such as gamma correction and shading correction on the scanned image stored in the RAM 74 in cooperation with the CPU 60.

外部インタフェースコントローラ80は、イメージスキャナ1とPC(Personal Computer)等の外部システムとを通信可能に接続する。
図3は、レンズユニット10を示す斜視図である。レンズユニット10はメインキャリッジ20に収容され、2つのレンズ12、13とレンズキャリッジ14とラック16とを備える。レンズキャリッジ14は、主走査方向に伸びるシャフト38、40に摺動自在に嵌合している。請求項に記載のガイドとしてのシャフト38、40は、メインキャリッジ20に固定されている。尚、レンズキャリッジ14のガイドとしてレールを用いてもよい。
The external interface controller 80 connects the image scanner 1 and an external system such as a PC (Personal Computer) so that they can communicate with each other.
FIG. 3 is a perspective view showing the lens unit 10. The lens unit 10 is accommodated in a main carriage 20 and includes two lenses 12 and 13, a lens carriage 14, and a rack 16. The lens carriage 14 is slidably fitted to shafts 38 and 40 extending in the main scanning direction. The shafts 38 and 40 as guides described in the claims are fixed to the main carriage 20. A rail may be used as a guide for the lens carriage 14.

ラック16は、レンズキャリッジ14に固定されており、メインキャリッジ20に回転自在に支持される平歯車46と噛み合っている。モータ50は請求項記載の「ねじ」としてのウォーム52に連結され、平歯車46と同軸のウォームホイール48(図4参照)と噛み合っている。ウォーム52の進み角γはウォーム52とウォームホイール48の摩擦角よりも小さい。モータ50が駆動されると、ウォーム52、ウォームホイール48、及び平歯車46が従動し、レンズユニット10は原稿台32に平行に移動する。レンズ12、13は、レンズキャリッジ14に固定される。レンズ12、13は解像度が異なる。設定された解像度に応じてレンズ12、13いずれかの光軸を、中心光路に定位させることにより、画像を読み取る解像度を設定された解像度に変化させることができる。尚、中心光路とは主走査線の中央から主走査線に対して垂直な方向に伸び、ミラー22を経由してイメージセンサ28の中央付近の所定画素に到る光路をいうものとする。ストッパ42、44は、メインキャリッジ20に固定されており、移動中のレンズキャリッジ14は、ストッパ42または44に当接するとその抗力により移動方向への移動を制止される。レンズキャリッジ14がストッパ42に当接しているときレンズ13の光軸が中心光路に定位し、レンズキャリッジ14がストッパ44に当接しているときレンズ12の光軸が中心光路に定位する位置にストッパ42、44は固定されている。レンズ12及び13は、解像度が等しいレンズでもよい。   The rack 16 is fixed to the lens carriage 14 and meshes with a spur gear 46 that is rotatably supported by the main carriage 20. The motor 50 is connected to a worm 52 as a “screw” in the claims, and meshes with a worm wheel 48 (see FIG. 4) coaxial with the spur gear 46. The advance angle γ of the worm 52 is smaller than the friction angle between the worm 52 and the worm wheel 48. When the motor 50 is driven, the worm 52, the worm wheel 48, and the spur gear 46 are driven, and the lens unit 10 moves in parallel with the document table 32. The lenses 12 and 13 are fixed to the lens carriage 14. The lenses 12 and 13 have different resolutions. The resolution for reading an image can be changed to the set resolution by localizing the optical axis of one of the lenses 12 and 13 to the central optical path according to the set resolution. The central optical path is an optical path that extends from the center of the main scanning line in a direction perpendicular to the main scanning line and reaches a predetermined pixel near the center of the image sensor 28 via the mirror 22. The stoppers 42 and 44 are fixed to the main carriage 20. When the moving lens carriage 14 comes into contact with the stopper 42 or 44, its movement in the moving direction is stopped by the drag force. When the lens carriage 14 is in contact with the stopper 42, the optical axis of the lens 13 is localized in the central optical path, and when the lens carriage 14 is in contact with the stopper 44, the optical axis of the lens 12 is localized in the central optical path. 42 and 44 are fixed. The lenses 12 and 13 may be lenses having the same resolution.

次に、レンズ交換時の各部の動作について説明する。
図4(A)はレンズユニット10の駆動系を原稿台32と反対側から見た模式図、図4(B)はラック16と平歯車46の噛合部を拡大した模式図、図4(C)はウォームホイール48とウォーム52の噛合部を示す模式図である。
CPU60は、外部インタフェースコントローラを介して接続されている図示しないPCにおいてユーザにより入力された原稿の種類や解像度設定に応じてレンズユニットコントローラ66を制御し、原稿の種類や設定された解像度に応じたレンズ12または13の光軸が中心光路上に位置するようにレンズユニット10を移動させる。以下、レンズ12が中心光路上にある状態からレンズ13を中心光路上に移動させる動作を例にして具体的に説明する。
Next, the operation of each part at the time of lens replacement will be described.
4A is a schematic view of the driving system of the lens unit 10 as viewed from the side opposite to the document table 32, FIG. 4B is a schematic view in which the meshing portion of the rack 16 and the spur gear 46 is enlarged, and FIG. ) Is a schematic view showing a meshing portion of the worm wheel 48 and the worm 52.
The CPU 60 controls the lens unit controller 66 according to the document type and resolution setting input by the user on a PC (not shown) connected via the external interface controller, and according to the document type and the set resolution. The lens unit 10 is moved so that the optical axis of the lens 12 or 13 is positioned on the central optical path. Hereinafter, the operation of moving the lens 13 on the central optical path from the state where the lens 12 is on the central optical path will be described in detail.

レンズユニットコントローラ66はモータ50を駆動することにより、レンズキャリッジ14をストッパ42に接近させる方向に、予め設定された移動量、移動させる。ここで、予め設定された移動量は、レンズ12、13の光軸間の距離に応じて設定され、レンズ交換時、レンズキャリッジ14が移動してストッパ42、44に当接するのに十分な量とする。モータ50が回転しているとき、図4(B)に示すように、平歯車46の各歯は、進行方向前方側の歯面90が各歯の進行方向前方側にあるラック16の歯面92に当接する。レンズキャリッジ14がストッパ42に当接すると、平歯車46の進行方向前方側の歯面90が歯の進行方向前方側にあるラック16の歯面92に当接した状態でレンズキャリッジ14が停止する。レンズキャリッジ14がストッパ42に当接して停止した状態からレンズキャリッジ14がストッパ42から離れる方向に移動するためには、レンズキャリッジ14がストッパ42から離れる方向における前方側の歯面92でその歯面92に当接している平歯車46の歯面90を押し戻して平歯車46を回転させなければならない。しかし、ウォーム52の進み角γは歯面の摩擦角よりも小さいため、平歯車46を介してウォームホイール48が振動等により回転力を受けてもセルフロックが働きウォーム52は回転しない。すなわち、レンズキャリッジ14は、モータ50が駆動力を発生しない限り、ストッパ42に当接した状態に定位する。   The lens unit controller 66 drives the motor 50 to move the lens carriage 14 by a preset amount of movement in the direction in which the lens carriage 14 approaches the stopper 42. Here, the preset amount of movement is set according to the distance between the optical axes of the lenses 12 and 13, and is sufficient for the lens carriage 14 to move and come into contact with the stoppers 42 and 44 during lens replacement. And When the motor 50 is rotating, as shown in FIG. 4B, each tooth of the spur gear 46 has a tooth surface 90 of the rack 16 in which the tooth surface 90 on the front side in the traveling direction is on the front side in the traveling direction of each tooth. 92 abuts. When the lens carriage 14 comes into contact with the stopper 42, the lens carriage 14 stops in a state where the tooth surface 90 on the front side in the traveling direction of the spur gear 46 contacts the tooth surface 92 on the rack 16 on the front side in the tooth traveling direction. . In order for the lens carriage 14 to move in a direction away from the stopper 42 from the state where the lens carriage 14 abuts on the stopper 42 and stops, the tooth surface is moved by the tooth surface 92 on the front side in the direction away from the stopper 42. The spur gear 46 must be rotated by pushing back the tooth surface 90 of the spur gear 46 that is in contact with 92. However, since the advance angle γ of the worm 52 is smaller than the friction angle of the tooth surface, the worm 52 does not rotate even if the worm wheel 48 receives a rotational force due to vibration or the like via the spur gear 46. That is, the lens carriage 14 is localized in a state where it abuts against the stopper 42 as long as the motor 50 does not generate a driving force.

このように、イメージスキャナ1において、レンズユニット10を移動させる伝達機構にセルフロックするウォームギアを用いることにより、レンズユニット10側からウォーム52を回転させることができない。したがって、本発明の第一実施例に係るイメージスキャナ1では、モータ50の静止力が小さくても、レンズキャリッジ14をストッパ42、44に当接した位置に定位させることができる。また、レンズユニット10をストッパ42、44に押し当てるばねなどを必要としないため、ばね等の復元力に抗してレンズユニット10を移動させる必要がない。したがって、モータ50に要求されるトルクを小さくすることができる。また、モータ50が駆動力を発生しない限りレンズユニット10が動くことがないため、モータ50を静止させるためのサーボ機構が不要である。   Thus, in the image scanner 1, the worm 52 cannot be rotated from the lens unit 10 side by using the self-locking worm gear for the transmission mechanism that moves the lens unit 10. Therefore, in the image scanner 1 according to the first embodiment of the present invention, the lens carriage 14 can be localized at the position in contact with the stoppers 42 and 44 even if the static force of the motor 50 is small. Further, since a spring for pressing the lens unit 10 against the stoppers 42 and 44 is not required, it is not necessary to move the lens unit 10 against a restoring force of the spring or the like. Therefore, the torque required for the motor 50 can be reduced. Further, since the lens unit 10 does not move unless the motor 50 generates a driving force, a servo mechanism for stopping the motor 50 is unnecessary.

(第二実施例)
図5は、本発明の第二実施例に係るイメージスキャナ1を示す模式図である。レンズユニット11は複数のレンズ12、13とレンズキャリッジ14とナット102とを備える。ナット102はレンズキャリッジ14に固定されている。リードスクリュ100は、モータ50の回転軸に直結され、ナット102と噛み合っている。モータ50が回転すると、リードスクリュ100が回転し、ナット102とともにレンズキャリッジ14が直線移動する。レンズキャリッジ14がストッパ42または44に当接すると、リードスクリュ100の進行方向前方側の歯面が歯の進行方向前方側にあるナット102の歯面に当接した状態でレンズキャリッジ14が停止する。以下、ストッパ42にレンズキャリッジ14が当接して停止している場合について説明する。レンズキャリッジ14がストッパ42に当接して停止した状態から、レンズキャリッジ14がストッパ42から離れる方向に移動するためには、レンズキャリッジ14がストッパ42から離れる方向におけるナット102の前方側の歯面で当接しているリードスクリュ100の歯面を押し戻してリードスクリュ100を回転させなければならない。しかし、リードスクリュ100の進み角はリードスクリュ100とナット102との歯面の摩擦角よりも小さいため、ナット102が振動等により推進力を受けてもセルフロックが働きリードスクリュ100は回転しない。すなわち、レンズキャリッジ14は、モータ50が駆動力を発生しない限り、ストッパ42に当接した状態に定位する。
(Second embodiment)
FIG. 5 is a schematic diagram showing an image scanner 1 according to the second embodiment of the present invention. The lens unit 11 includes a plurality of lenses 12 and 13, a lens carriage 14, and a nut 102. The nut 102 is fixed to the lens carriage 14. The lead screw 100 is directly connected to the rotating shaft of the motor 50 and meshes with the nut 102. When the motor 50 rotates, the lead screw 100 rotates and the lens carriage 14 moves linearly together with the nut 102. When the lens carriage 14 comes into contact with the stopper 42 or 44, the lens carriage 14 stops in a state where the tooth surface on the front side in the moving direction of the lead screw 100 is in contact with the tooth surface of the nut 102 on the front side in the moving direction of the tooth. . Hereinafter, the case where the lens carriage 14 is in contact with the stopper 42 and stopped will be described. In order for the lens carriage 14 to move away from the stopper 42 from the state where the lens carriage 14 has come into contact with the stopper 42 and stopped, the tooth surface on the front side of the nut 102 in the direction away from the stopper 42 is used. The lead screw 100 must be rotated by pushing back the tooth surface of the abutting lead screw 100. However, since the lead angle of the lead screw 100 is smaller than the friction angle of the tooth surface between the lead screw 100 and the nut 102, the self-lock works and the lead screw 100 does not rotate even if the nut 102 receives a propulsive force due to vibration or the like. That is, the lens carriage 14 is localized in a state where it abuts against the stopper 42 as long as the motor 50 does not generate a driving force.

このように、イメージスキャナ1において、レンズユニット10を移動させる伝達機構にセルフロックするリードスクリュ及びナットを用いることにより、レンズユニット10側からリードスクリュ100を回転させることができない。したがって、本発明の第二実施例に係るイメージスキャナ1では、モータ50の静止力が小さくても、レンズキャリッジ14をストッパ42、44に当接した位置に定位させることができる。   As described above, in the image scanner 1, the lead screw 100 cannot be rotated from the lens unit 10 side by using the self-locking lead screw and nut for the transmission mechanism that moves the lens unit 10. Therefore, in the image scanner 1 according to the second embodiment of the present invention, the lens carriage 14 can be localized at the position where it abuts against the stoppers 42 and 44 even if the static force of the motor 50 is small.

尚、本発明は、原稿台32に対してイメージセンサ及びレンズの位置を固定し、複数のミラーを連動して移動させることによって主走査範囲を移動させるミラー移動型イメージスキャナにも適応できる。また本発明は、画像読み取り時に原稿34を副走査方向に移動させることにより主走査範囲を移動させるシートフィード型にも適用できる。さらに本発明は、画像読み取り機能を備えた複写機やファクシミリにも適用できる。   The present invention can also be applied to a mirror moving image scanner that moves the main scanning range by fixing the positions of the image sensor and the lens with respect to the document table 32 and moving a plurality of mirrors in conjunction with each other. The present invention can also be applied to a sheet feed type in which the main scanning range is moved by moving the document 34 in the sub-scanning direction during image reading. Furthermore, the present invention can also be applied to a copying machine or a facsimile provided with an image reading function.

本発明の第一実施例に係るブロック図。1 is a block diagram according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第一実施例に係るイメージスキャナの内部構造を示す模式図。1 is a schematic diagram showing an internal structure of an image scanner according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第一実施例に係るレンズユニットを示す斜視図。1 is a perspective view showing a lens unit according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第一実施例に係るレンズユニットの駆動系を示す模式図。FIG. 3 is a schematic diagram showing a driving system for a lens unit according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第二実施例に係るイメージスキャナを示す模式図。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an image scanner according to a second embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 イメージスキャナ(画像読み取り装置)、10 レンズユニット、11 レンズユニット、12 レンズ、13 レンズ、28 イメージセンサ、32 原稿台(プラテン)、34 原稿、38 シャフト(ガイド)、40 シャフト(ガイド)、42 ストッパ、44 ストッパ、50 モータ、52 ウォーム(ねじ)、100 リードスクリュ(ねじ)   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image scanner (image reading apparatus), 10 lens unit, 11 lens unit, 12 lens, 13 lens, 28 image sensor, 32 manuscript stand (platen), 34 manuscript, 38 shaft (guide), 40 shaft (guide), 42 Stopper, 44 Stopper, 50 Motor, 52 Worm (screw), 100 Lead screw (screw)

Claims (5)

プラテンと、
イメージセンサと、
前記プラテンに位置決めされた原稿を前記イメージセンサに結像させるための複数のレンズを搭載したレンズユニットと、
前記原稿から前記イメージセンサに到る光路上にいずれかの前記レンズが位置する状態で前記レンズユニットに当接するストッパと、
モータと、
前記モータの動力を伝達して前記レンズユニットを移動させるねじと、
を備えることを特徴とする画像読み取り装置。
The platen,
An image sensor;
A lens unit equipped with a plurality of lenses for forming an image of the document positioned on the platen on the image sensor;
A stopper that comes into contact with the lens unit in a state where any of the lenses is positioned on an optical path from the document to the image sensor;
A motor,
A screw for transmitting the power of the motor to move the lens unit;
An image reading apparatus comprising:
前記ねじはセルフロックすることを特徴とする請求項1に記載の画像読み取り装置。   The image reading apparatus according to claim 1, wherein the screw is self-locking. 前記レンズユニットを往復移動可能に支持するガイドをさらに備え、
前記ねじは前記モータの動力を伝達して前記レンズユニットを往復移動させることを特徴とする請求項1に記載の画像読み取り装置。
A guide that supports the lens unit in a reciprocating manner;
The image reading apparatus according to claim 1, wherein the screw transmits power of the motor to reciprocate the lens unit.
前記ねじは、ウォームであることを特徴とする請求項1に記載の画像読み取り装置。   The image reading apparatus according to claim 1, wherein the screw is a worm. 前記ねじは、リードスクリュであることを特徴とする請求項1に記載の画像読み取り装置。   The image reading apparatus according to claim 1, wherein the screw is a lead screw.
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