JP2007212601A - レンズユニット、鏡筒、光学機器、画像読み取りユニット、スキャナ装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のレンズレンズ４０ａ，４０ｂを鏡筒３９内に収容したレンズユニット３８において、鏡筒３９の空間Ａ内の空気の膨張／収縮、レンズの結露等を防止して光学性能を維持するとともに、外光の影響を防止してフレア等の現象をなくす。
【解決手段】鏡筒３９のスペーサ部３９１に空間Ａと鏡筒外部Ｂとを連通させる連通路５１を形成する。連通路５１は軸Ｏと平行な直通孔５１ａと円周溝５１ｂと縦溝５１ｃとで構成する。小径部３９ｂの開口部３９ｃ側から連通路５１に入射する光がレンズ４０ａの有効光学範囲Ｌに入らないようにする。スペーサ部３９１の円弧状凸部３９１ａを、レンズ４０ａの有効光学範囲Ｌと非透孔範囲Ｍとの仕切り部とする。また、レンズ４０ａのレンズ面ａ２の有効光学範囲Ｌ外の表面に、光を吸収しやすい材料を設け、連通路５１を通してレンズ面ａに直接光が入らないようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、スキャナ、カメラ、ビデオカメラ、カメラ付き携帯電話等に用いられるレンズユニット、該レンズユニットに用いる鏡筒、該レンズユニットを用いた光学機器、画像読み取りユニット、スキャナ装置及び画像形成装置に関する。

従来より、鏡筒内に複数のレンズを収容したレンズユニットは様々な光学機器もちいられている。このレンズユニットにおいて、レンズに挟まれた空間は鏡筒により密閉状態となっている。しかしながら、この空間が密閉状態になっていると、このレンズユニットの使用環境温度あるいは湿度が変化した場合、この空間内の空気が膨張または収縮することにより、レンズに外圧が係り有効光学範囲の面精度の低下等が生じる。また、使用環境温度が下がった場合、この空間に含まれる水分が飽和状態となり、レンズの前記空間側の面に結露し、光学性能に影響を及ぼしやすい。

近年、高精度で安価なスキャナ用のレンズの要求が高まってきている。例えば、スキャナ用の対物レンズでレンズに挟まれた空間がある場合、上述のようなレンズの面精度の低下、結露等が無視できず問題となってきていた。

これらの問題を克服するために、特開２００２−２２１６４９号公報（特許文献１）のレンズユニットでは、複数のレンズに挟まれた空間と外気との間に連通路を備える構成としている。
特開２００２−２２１６４９号公報

しかしながら、特許文献１のレンズユニットでは、レンズに挟まれた空間を密閉状態から開放することには成功しているが、鏡筒外部からの光が、連通路を通してレンズの有効光学範囲に入ってしまうという別の問題が生じている。レンズの有効光学範囲に外部光が入ると、外部光がレンズ面にて拡散し、結像面においてフレア等の現象がおきて、光学特性を低下させる原因となる。また、特許文献１のレンズユニットでは、上述の外部光が入らないようにする構造をとると、鏡筒が大きくなってしまい、そのための光学機器も大型化してしまうという問題が生じていた。

本発明は、上記の事情に鑑みて為されたものであり、鏡筒内の複数のレンズに挟まれた空間と、外気との間に気体が連通する連通路を備えたレンズユニット内に、鏡筒外部からの光が、連通路を通して、レンズの有効光学範囲に入ることなく、鏡筒外部からの光がレンズ面にてあまり拡散せず、フレア等の現象がおきにくいレンズユニット、このレンズユニットに好適な鏡筒、このレンズユニットを用いた光学機器、画像読み取りユニット、スキャナ装置及び画像形成装置を提供することを目的としている。

請求項１に記載の本発明のレンズユニットは、鏡筒内に複数のレンズを収容したレンズユニットにおいて、前記鏡筒内の前記レンズに挟まれた空間と鏡筒外部とを連通させる連通路を、該鏡筒に形成するとともに、該鏡筒外部からの光が前記連通路を通して前記レンズの有効光学範囲に入らないようにしたことを特徴とする。

請求項２に記載の本発明のレンズユニットは、鏡筒内に複数のレンズを収容したレンズユニットにおいて、前記鏡筒内の前記レンズに挟まれた空間と鏡筒外部とを連通させる連通路を、該鏡筒に形成するとともに、該鏡筒外部からの光が前記連通路を通して前記レンズに入射しないようにしたことを特徴とする。

請求項３に記載の本発明のレンズユニットは、請求項１に記載のレンズユニットであって、前記鏡筒外部からの光が前記連通路を通して前記レンズの有効光学範囲外には入射するが有効光学範囲内には入射しないことを特徴とする。

請求項４に記載の本発明のレンズユニットは、請求項３に記載のレンズユニットであって、前記レンズの有効光学範囲内の部分と有効光学範囲外の部分との間に、仕切り部を有することを特徴とする。

請求項５に記載の本発明のレンズユニットは、請求項３に記載のレンズユニットであって、前記レンズの有効光学範囲外の部分が、光を吸収しやすい材料で形成されていることを特徴とする。

請求項６に記載の本発明のレンズユニットは、請求項１または２に記載のレンズユニットであって、前記連通路は屈曲形状であることを特徴とする。

請求項７に記載の本発明のレンズユニットは、請求項１または２に記載のレンズユニットであって、前記連通路は、空気は通すが、光の届かないフィルタ部材を備えていることを特徴とする。

請求項８に記載の本発明のレンズユニットは、請求項１、３または４のいずれか一項に記載のレンズユニットであって、前記連通路の内周は、光を吸収しやすく、光を反射しにくい材料で形成されていることを特徴とする。

請求項９に記載の本発明の鏡筒は、複数のレンズを収容可能な鏡筒であって、収容可能なレンズに挟まれた空間と当該鏡筒の外部とを連通させる連通路を有し、該連通路が屈曲形状に形成されていることを特徴とする。

請求項１０に記載の本発明の光学機器は、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載のレンズユニット、または請求項９の鏡筒を備えたことを特徴とする。

請求項１１に記載の本発明の画像読み取りユニットは、原稿からの反射像を光電変換素子によって読みとる画像読み取りユニットにおいて、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載のレンズユニット、または請求項９の鏡筒を備えたことを特徴とする画像読み取りユニット。

請求項１２に記載の本発明のスキャナ装置は、請求項１１に記載の画像読み取りユニットを備えたことを特徴とする。

請求項１３に記載の本発明の画像形成装置は、請求項１１に記載の画像読み取りユニットを備えたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、複数のレンズで挟まれた空間が存在しても、レンズの有効光学面の面精度低下、結露等が生じにくく、レンズユニット内に、鏡筒外部からの光が連通路を通してレンズの有効光学範囲に入ることなく、鏡筒外部からの光がレンズ面にて、あまり拡散しない、または全く拡散しないことから、フレア等の現象がおきにくく、光学特性が向上及び安定する。

請求項２の発明によれば、複数のレンズで挟まれた空間が存在しても、レンズの有効光学面の面精度低下、結露等が生じにくく、レンズユニット内に、鏡筒外部からの光が連通路を通してレンズに入ることなく、鏡筒外部からの光がレンズ面にて、あまり拡散しない、または全く拡散しないことから、フレア等の現象がおきにくく、光学特性が向上及び安定する。

請求項３の発明によれば、請求項１の効果に加えて、鏡筒外部からの光が連通路を通してレンズの有効光学範囲外には入射するが有効光学範囲内には入射しないので、レンズの有効光学範囲外の部分を考慮せずに設計できるので、設計自由度が高くなる。

請求項４の発明によれば、請求項３の効果に加えて、仕切り部により、有効光学範囲内への光の入射を確実に防止でき、さらに光学特性が向上及び安定する。

請求項５の発明によれば、請求項３の効果に加えて、レンズの有効光学範囲外の部分が、光を吸収しやすい材料で形成されているので、鏡筒外部からの光が、レンズの有効光学範囲外にも全く光が入らなくなり、フレア等の影響を受けなくなり、さらに光学特性が向上及び安定する。

請求項６の発明によれば、請求項１または２の効果に加えて、連通路が屈曲形状であるので、鏡筒外部からの光はレンズの有効光学範囲に入射することがないので、フレア等の影響を受けなくなり、さらに光学特性が向上及び安定する。

請求項７の発明によれば、請求項１または２の効果に加えて、連通路は、空気は通すが、光の届かないフィルタ部材を備えているので、鏡筒外部からの光は連通路からレンズの有効光学範囲に入射することがないので、フレア等の影響を受けなくなり、さらに光学特性が向上及び安定する。

請求項８の発明によれば、請求項１、３または４の効果に加えて、鏡筒外部からの光は連通路からレンズの有効光学範囲に入射することがないので、フレア等の影響を受けなくなり、さらに光学特性が向上及び安定する。

請求項９の発明によれば、連通路が屈曲形状に形成されているので、レンズユニットに適用することで、請求項６と同様な効果が得られる。

請求項１０の発明によれば、フレア等の影響がなく、高画質で、光学特性が向上及び安定した光学機器を得ることができる。

請求項１１の発明によれば、フレア等の影響がなく、高画質で、光学特性が向上及び安定した画像読み取りユニットを得ることができる。

請求項１２の発明によれば、フレア等の影響がなく、高画質で、光学特性が向上及び安定したスキャナ装置を得ることができる。

請求項１３の発明によれば、フレア等の影響がなく、高画質で、光学特性が向上及び安定した画像形成装置を得ることができる。

以下、本発明の実施形態にかかる画像形成装置、スキャナ装置、原稿スキャンユニット、光学機器、鏡筒及びレンズユニットを、図１乃至図９に基づいて説明する。

画像形成装置１は、図８に示すように、装置本体２と、自動原稿送り装置３と、原稿スキャンユニット４と、給紙ユニット５と、書込ユニット６とを備えている。装置本体２は、例えば、箱状に形成され、フロア上などに設置される。装置本体２は、原稿スキャンユニット４と、給紙ユニット５と、書込ユニット６と、を収容している。

自動原稿送り装置３は、装置本体２の上部に取り付けられている。自動原稿送り装置３は、原稿載置板７と、ベルト送り装置８とを備えている。原稿載置板７は、平板状に形成され、装置本体２の上部に取り付けられているとともに、表面上に複数枚の原稿９が載置される。ベルト送り装置８は、原稿載置板７上の原稿９を一枚ずつ後述するコンタクトガラス１０上に送り出すとともに、後述の画像読み取りユニット１６により反射像が読み取られた原稿９をコンタクトガラス１０上から装置本体２外に排出する。

原稿スキャンユニット４は、装置本体２の上部でかつ前述した自動原稿送り装置３の下方に設けられ、原稿を載置するコンタクトガラス１０と光学走査系１１とを備えている。コンタクトガラス１０は、両表面が水平方向と平行な状態で、装置本体２の上面に取り付けられている。光学走査系１１は、露光ランプ１２、第１ミラー１３、第２ミラー１４、第３ミラー１５及び画像読み取りユニット１６などを備えている。

露光ランプ１２は、コンタクトガラス１０上の原稿９に光を照射する。第１ミラー１３、第２ミラー１４及び第３ミラー１５は、原稿９からの反射像を画像読み取りユニット１６に導く。露光ランプ１２及び第１ミラー１３は、図示しない第１キャリッジ上に固定され、第２ミラー１４及び第３ミラー１５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移動される。この光学走査系１１の前述した第１キャリッジと第２キャリッジとは、図示しないスキャナ駆動モータによって移動される。

画像読み取りユニット１６は、結像レンズ系３１と、イメージセンサ３２などを備えている。なお、この画像読み取りユニット１６の詳細な構成は、後ほど説明する。画像読み取りユニット１６は、前述した原稿の反射像をイメージセンサ３２によって読み取り、光信号から電気信号に変換して処理する。変換された電気信号は、図示しない画像処理部に向かって出力する。結像レンズ系３１及びＣＣＤイメージセンサ３２を図８おいて左右方向（水平方向）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結像レンズ系３１及びＣＣＤイメージセンサ３２の図８における左右方向の位置が設定される。

給紙ユニット５は、装置本体２の下部に設けられた複数の転写紙収容部１９と、転写紙送り出しユニット２０と、を備えている。転写紙収容部１９は、複数の転写紙２１を収容する。転写紙送り出しユニット２０は、転写紙収容部１９内の転写紙２１を、レジストローラ２５間に送り出す。給紙ユニット５は、転写紙収容部１９内の転写紙２１を一枚ずつレジストローラ２５間すなわち書込ユニット６に向けて送り出す。

書込ユニット６は、レーザ出力ユニット２２と、結像レンズ２３と、ミラー２４と、レジストローラ２５と、感光体ドラム２６と、現像装置２７と、転写部材２８と、定着装置２９とを備えている。

レーザ出力ユニット２２の内部には、レーザ光源であるレーザダイオード及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。レーザ出力ユニット２２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２３を通ってミラー２４で折り返され、感光体ドラム２６の外周面上に集光されて結像する。偏向されたレーザ光は、感光体ドラム２６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から出力された画像信号のライン単位の記録を行う。そして、書込ユニット６は、感光体ドラム２６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ドラム２６の外周面上に画像、すなわち静電潜像を形成する。

このように書込ユニット６から出力されるレーザ光が、画像作像系の感光体ドラム２６に照射されるが、感光体ドラム２６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、及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。

レジストローラ２５は、転写紙送り出しユニット２０により転写紙収容部１９から送り出されてきた転写紙２１を転写部材２８と感光体ドラム２６との間に送り出す。感光体ドラム２６は、軸芯を中心として回転自在な円柱状又は円筒状に形成されている。感光体ドラム２６は、レーザ出力ユニット２２により形成され且つ担持する静電潜像にトナーが付着して現像し、こうして得られたトナー像を転写部材２８との間に位置付けられた転写紙２１に転写する。

現像装置２７は、トナーを感光体ドラム２６の外周面に付着させて、該感光体ドラム２６の外周面上の静電潜像を現像する。転写部材２８は、転写紙２１を感光体ドラム２６の外周面に押し付けて、感光体ドラム２６の外周面上のトナーを転写紙２１に転写するとともに、該転写紙２１を定着装置２９に向けて送り出す。定着装置２９は、感光体ドラム２６などに形成されたトナー像を転写紙２１に定着させ、転写紙２１を装置本体２外に排出する。

画像読み取りユニット１６は、図９に示すように、ベース部材３０と、結像レンズ系３１と、イメージセンサ３２と、複数の中間保持部材３３とを備えている。

ベース部材３０は、平面形状が矩形状でかつ両表面が水平方向と平行な状態に配される平板部３４と、この平板部３４から立設した立設部３５と、を備えている。平板部３４すなわちベース部材３０は、図８中の左右方向に沿って、移動自在に設けられる。なお、平板部３４の長手方向は、前述した図８中の左右方向と平行となる。

立設部３５は、平板部３４の図８中の左右方向の一方の端すなわち長手方向の一方の端から立設している。立設部３５は、平板部３４の幅方向の両端から立設した一対の立設柱３６と、これらの立設柱３６の平板部３４から離れた側の端部同士を連結した連結柱３７とを備えて、枠状に形成されている。

結像レンズ系３１は、二つのレンズユニット３８を備えている。レンズユニット３８は、互いに別体である。レンズユニット３８は、鏡筒３９と、この鏡筒３９内に収容されるレンズ４０とを備えている。

鏡筒３９は、合成樹脂からなり、周知の射出成型などにより成型される。鏡筒３９は、図１乃至図７に示すように、大径部３９ａと、小径部３９ｂとを一体に備えている。大径部３９ａ及び小径部３９ｂは、それぞれ外形が光軸Ｏの軸心方向に一定の円筒状に形成されており、小径部３９ｂは、大径部３９ａの端部に連なりかつ前記大径部３９ａより内外径が小径である。大径部３９ａと小径部３９ｂとは、それぞれ、軸心に関して内部構造以外は軸対称形状に形成されるとともに、同軸に設けられている。鏡筒３９の大径部３９ａと小径部３９ｂ内にはレンズ４０，４０が圧入されている。なお、大径部３９ａ内及び小径部３９ｂ内のレンズ４０を区別する場合、大径部３９ａ内のレンズ４０を以下符号４０ａで示し、小径部３９ｂ内のレンズ４０を以下符号４０ｂで示す。

中間保持部材３３は、例えば、透明の光を透過する合成樹脂からなり、第１の取付部４７と、第２の取付部４８とを一体に備えている。第１の取付部４７と第２の取付部４８は、それぞれ、平板状に形成されている。第１の取付部４７の縁から第２の取付部４８が立設している。第１の取付部４７と第２の取付部４８とのなす角度は、図示の例では、９０度となっている。

中間保持部材３３は、第１の取付部４７がベース部材３０に重ねられ、第２の取付部４８が鏡筒３９及びイメージセンサ３２のパッケージ４１に重ねられ、取付部４７，４８とベース部材３０、鏡筒３９及びイメージセンサ３２のパッケージ４１との間に例えば紫外線などの光が照射されると硬化する光硬化型の接着剤が充填されて、ベース部材３０に鏡筒３９すなわち結像レンズ系３１及びパッケージ４１すなわちイメージセンサ３２を取り付ける。ベース部材３０に取り付けられると、結像レンズ系３１とイメージセンサ３２の光軸Ｏ（図９中に一点鎖線で示す）は、同一線上に位置する。

二つのレンズユニット３８は、互いに光軸が同一直線上に位置するように配されている。鏡筒３９すなわちレンズユニット３８は、ベース部材３０の平板部３４に中間保持部材３３を介して取り付けられている。前述した構成の結像レンズ系３１すなわち画像読み取りユニット１６は、原稿９からの反射像をイメージセンサ３２のライン型光電変換素子４２に結像させる。

イメージセンサ３２は、パッケージ４１と、光電変換素子としてのライン型光電変換素子４２とを備えている。パッケージ４１は、例えば、セラミックスからなるベース４３と、セラミックスからなるウィンドウフレーム４４と、封止ガラス４５とを備えている。ベース４３は、平板状に形成されており、表面上にライン型光電変換素子４２が取り付けられる。ウィンドウフレーム４４は、枠状に形成されており、ベース４３の外縁部に重ねられた格好で該ベース４３に接着剤で固定される。封止ガラス４５は、平板状に形成され、かつ外縁部がウィンドウフレーム４４に重ねられた格好で、該ウィンドウフレーム４４に接着剤で固定される。前述したパッケージ４１は、ベース４３とウィンドウフレーム４４と封止ガラス４５とで、ライン型光電変換素子４２を覆う。また、パッケージ４１は、印刷配線板４６などに取り付けられる。

ライン型光電変換素子４２は、光電変換素子であるＰＤ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）と電荷搬送素子であるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）が直線上に並べられて構成されている。ライン型光電変換素子４２の長手方向は、主走査方向と平行になる。

また、前述したイメージセンサ３２は、印刷配線板４６の導体パターンと、前述したライン型光電変換素子４２の電極などとを互いに電気的に接続するためのパッケージ４１に設けられた電極やリード線などを備えている。さらに、前述したイメージセンサ３２は、封止ガラス４５が立設部３５の内側を通して、結像レンズ系３１と相対する状態で、中間保持部材３３を介して、ベース部材３０の立設部３５に取り付けられている。

次に、図１〜図７に基づいてレンズユニット３８の各実施の形態について説明する。なお、各実施の形態においてそれぞれ対応する各部要素には同符号を付記する。また、各図において(A) 図は(B) 図におけるＰ−Ｐ断面に相当する断面図である。図１は第１の実施の形態（請求項１、３、４に対応する実施の形態）及び第２の実施の形態（請求項２、５に対応する実施の形態）のレンズユニット３８の要部構成を示す側断面図及び鏡筒３９の正面図である。図１に示すように、鏡筒３９の大径部３９ａ内と小径部３９ｂ内には、レンズ４０ａ，４０ｂがそれぞれ取り付けられている。レンズ４０ａは、レンズ面ａ１がＺ位置決め用突起９１に接することで、光軸Ｏ方向（Ｚ方向）の位置を決めている。また、レンズ４０ａの側面が鏡筒３９内のＸＹ位置決め部９２に接することで、光軸Ｏと垂直な方向（ＸＹ方向）の位置を決めている。そして、レンズ４０ａは、圧入や接着などにより鏡筒３９内に固定されている。なお、レンズ４０ｂの位置決め及び固定方法はレンズ４０ａと同様である。これにより、鏡筒３９内には、複数のレンズ４０ａ，４０ｂに挟まれた空間Ａが形成されている。

鏡筒３９の小径部３９ｂの内周面には、レンズ４０ａのレンズ面ａ２及びレンズ４０ｂのレンズ面ｂ１の間隔を規定するリング状のスペーサ部３９１が形成され、このスペーサ部３９１には、空間Ａと鏡筒外部Ｂを連通させる連通路５１が形成されている。連通路５１は、小径部３９ｂの開口部３９ｃ側からスペーサ部３９１を軸Ｏと平行に貫通する直通孔５１ａと、スペーサ部３９１においてレンズ４０ａのレンズ面ａ２に当接する部分でリング状に形成された円周溝５１ｂと、円周溝５１ｂから空間Ａ側に連なる縦溝５１ｃとから構成されている。図１(B) に示すように、直通孔５１ａは円周溝５１ｂに開口して円周回りに１２０°離間した３箇所の位置に形成され、縦溝５１ｃは直通孔５１ａ，５１ａの中間の互いに１２０°離間した３箇所の位置に形成されている。なお、図１(B) において円周溝５１ｂと縦溝５１ｃの部分は影を付けて図示してある。以上の構成により、連通路５１は、縦溝５１ｃ、円周溝５１ｂ及び直通孔５１ａを介して、空間Ａ内の空気と鏡筒外部Ｂの外気をつなげている。

レンズ４０ａ，４０ｂは、前記原稿９からの反射像が透光する有効光学範囲Ｌと、原稿９からの反射像を透孔しない非透光範囲Ｍ（有効光学範囲外）と、を備えている。このレンズ４０ａ，４０ｂの有効光学範囲Ｌは、レンズ４０ａ，４０ｂの表面の中央寄りの部分であり、レンズ４０ａ，４０ｂの非透光範囲Ｍは、レンズ４０ａ，４０ｂの外縁寄りの部分である。そして、連通路５１は、鏡筒３９の鏡筒外部Ｂからの光がレンズ４０ａの有効光学範囲Ｍに直接入らない位置に設けられている。すなわち、鏡筒外部Ｂから連通路５１に入射する光は、小径部３９ｂの開口部３９ｃ側から直通孔５１ａに入射する光であり、この直通孔５１ａを通る光はレンズ４０ａのレンズ面ａ２における非透光範囲Ｍ（有効光学範囲外）だけに入射可能である。

このように、請求項１に対応して、鏡筒外部Ｂからの光が連通路５１を通してレンズの４０ａの有効光学範囲Ｌに入らないようになっている。また、請求項３に対応して、鏡筒外部Ｂからの光が連通路５１を通してレンズ４０ａの有効光学範囲Ｌ外には入射するが有効光学範囲Ｌ内には入射しないようになっている。これにより、鏡筒外部Ｂからの光が、レンズ面ａ２の有効光学範囲Ｌ内に入らなくなり、フレア等の影響を受けなくなる。

また、スペーサ部３９１のレンズ４０ａのレンズ面ａ２に当接する部分は、図１(B) に示したように縦溝５１ｃ，５１ｃの間にある仕切り部としての円弧状凸部３９１ａであり、この円弧状凸部３９１ａはレンズ４０ａの有効光学範囲Ｌの外周端部に接触している。このように、請求項４に対応して、レンズ４０ａの有効光学範囲Ｌ内の部分と有効光学範囲Ｌ外の部分との間に仕切り部（円弧状凸部３９１ａ）を有している。これにより、鏡筒外部Ｂからの光が、レンズ面ａ２の有効光学範囲Ｌ内にさらに入らなくなり、フレア等の影響を受けなくなる。

また、連通路５１は鏡筒外部Ｂからの光がレンズ４０ａの有効光学範囲Ｌ内に入らない位置、すなわち大径部３９ａの外周近傍に設けられているので、レンズユニット３８の小型化、省スペース化を図ることができる。例えば、図７の(II)に示す構造は上記実施の形態と同様な実施の形態を示している。(I) のように連通路５１′を大径部３９ａ′の中心側に形成すると、鏡筒外部Ｂからの光が連通路５１′を通ってレンズ４０ａ′の有効光学範囲Ｌ′内に入射しないようにするために、光学的に使うことができないエリアが大きくなり、レンズ径が大きくなってしまう。しかしながら、第１の実施の形態と同様な(II)に示す実施の形態では、連通路５１が大径部３９ａの外周近傍に設けられているので、光学的に利用できない範囲が小さくなり、レンズユニット３８の小型化、省スペース化を図ることができる。なお、この実施の形態では、空気は通すが光の届かないフィルタ部材５２が取り付けられている。

第２の実施の形態（請求項２、５に対応する実施の形態）としして、図１のレンズユニット３８において、図示は省略するが、請求項２または請求項５に対応して、レンズ４０ａのレンズ面ａ２の表面に加工を施すこともできる。例えば、レンズ面ａ２の有効光学範囲Ｌ外の表面に、光を吸収しやすい材料（例えば黒色、つや消し塗装等）を設ける。これにより鏡筒外部Ｂからの光が、連通路５１を通してレンズ面ａ２の有効光学範囲Ｌ外にも全く光が入らなくなり、フレア等の影響を受けなくなる。

図２は第３の実施の形態（請求項１、３に対応する実施の形態）のレンズユニット３８の要部構成を示す側断面図及び鏡筒３９の正面図である。図２に示すように、鏡筒３９の大径部３９ａ内と小径部３９ｂ内には、レンズ４０ａ，４０ｂがそれぞれ取り付けられており、両レンズ４０ａ，４０ｂは、大径部３９ａ及び小径部３９ｂの内周面において接着剤Ｓにより固定されている。鏡筒３９の小径部３９ｂには空間Ａと鏡筒外部Ｂを連通させる連通路５１が形成されている。連通路５１は、小径部３９ｂを軸Ｏと平行に貫通する大小２つの直通孔５１ｄ，５１ｅとで構成されており、直通孔５１ｄは直通孔５１ｅより径が小さく、両方の直通孔５１ｄ，５１ｅは小径部３９ｂの半径方向に扁心している。なお、図２(B) に示すように、直通孔５１ｄ，５１ｅ（連通路５１）は円周回りに９０°離間した４箇所の位置に形成されている。以上の構成により、連通路５１は、直通孔５１ｅ，５１ｄを介して、空間Ａ内の空気と鏡筒外部Ｂの外気をつなげている。

この第３の実施の形態においても、連通路５１は、請求項１に対応して鏡筒３９の鏡筒外部Ｂからの光がレンズ４０ａの有効光学範囲Ｍに直接入らない位置に設けられており、さらに請求項３に対応して小径部３９ｂの開口部３９ｃ側から直通孔５１ｄに入射する光は、レンズ４０ａのレンズ面ａ２における非透光範囲Ｍ（有効光学範囲外）だけに入射可能である。すなわち、鏡筒外部Ｂからの光が、レンズ面ａ２の有効光学範囲Ｌ内に入らなくなり、フレア等の影響を受けなくなる。

図３は第４の実施の形態（請求項２、６に対応する実施の形態）のレンズユニット３８の要部構成を示す側断面図及び鏡筒３９の正面図である。図３に示すように、鏡筒３９の大径部３９ａと小径部３９ｂとの連結部分には空間Ａと鏡筒外部Ｂを連通させる連通路５１が形成されている。連通路５１は、小径部３９ｂの大径部３９ａ側端部の付け根から軸Ｏと直角な方向に貫通する直通孔５１ｆと、この直通孔５１ｆからレンズ４０ａ側に軸Ｏと平行に貫通する直通孔５１ｇとで構成されている。なお、図３(B) に示すように、直通孔５１ｇ，５１ｆ（連通路５１）は円周回りに１２０°離間した３箇所の位置に形成されている。以上の構成により、連通路５１は、直通孔５１ｇ，５１ｆを介して、空間Ａ内の空気と鏡筒外部Ｂの外気をつなげている。

この第４の実施の形態においては、連通路５１は、請求項６に対応して両方の直通孔５１ｆ，５１ｇが直角に交差する屈曲形状をしている。したがって、鏡筒外部Ｂからの光はレンズ４０ａの有効光学範囲Ｌに入射することがない。したがって、フレア等の影響を受けなくなる。なお、請求項２に対応してレンズ４０ａの有効光学範囲Ｌの内外にかかわらず、レンズ４０ａ自体にも入射しない構造になっている。なお、この第４の実施の形態における鏡筒３９は連通路５１が屈曲形状をした請求項９に対応する。

図４は第５の実施の形態（請求項２に対応する実施の形態）のレンズユニット３８の要部構成を示す側断面図及び鏡筒３９の正面図である。図４に示すように、鏡筒３９の大径部３９ａと小径部３９ｂとの連結部分には空間Ａと鏡筒外部Ｂを連通させる連通路５１が形成されている。連通路５１は、小径部３９ｂの大径部３９ａ側端部の付け根から軸Ｏと直角な方向に貫通する直通孔で構成され、図４(B) に示すように、この連通路５１は円周回りに１２０°離間した３箇所の位置に形成されている。また、大径部３９ａの小径部３９ｂ側の端部周囲には、該小径部３９ｂ及び連通路５１を覆うような遮光壁３９２が形成されている。以上の構成により、連通路５１は空間Ａ内の空気と鏡筒外部Ｂの外気をつなげている。

この第５の実施の形態においては、連通路５１の外周側が遮光壁３９２で覆われているため、鏡筒３９の鏡筒外部Ｂからの光は連通路５１内に入射せず、レンズ４０ａの有効光学範囲Ｌにも入射することがない。なお、連通路５１はは軸Ｏと直角になっているため、仮に連通路５１に光が入射したとしても、この光がレンズ４０ａの有効光学範囲Ｌ及びレンズ４０ａ自体にも入射しない。したがって、フレア等の影響を受けなくなる。すなわち、請求項２に対応してレンズ４０ａの有効光学範囲Ｌの内外にかかわらず、レンズ４０ａ自体にも入射しない構造になっている。

図５は第６の実施の形態（請求項７に対応する実施の形態）のレンズユニット３８の要部構成を示す側断面図及び鏡筒３９の正面図である。図５に示すように、鏡筒３９の大径部３９ａと小径部３９ｂとの連結部分には空間Ａと鏡筒外部Ｂを連通させる連通路５１が形成されている。連通路５１は、小径部３９ｂの大径部３９ａ側端部の付け根から軸Ｏと直角な方向に貫通する直通孔で構成され、図５(B) に示すように、この連通路５１は円周回りに１２０°離間した３箇所の位置に形成されている。また、この連通路５１内には、請求項７に対応して、例えばスポンジ等の空気は通すが光の届かないフィルタ部材５２が詰め込まれている。すなわち、連通路５１はフィルタ部材５２を介して空間Ａ内の空気と鏡筒外部Ｂの外気をつなげている。

この第６の実施の形態においては、光の届かないフィルタ部材５２を備えているため、鏡筒外部Ｂからの光は連通路５１からレンズ４０ａの有効光学範囲Ｌに入射することがない。したがって、フレア等の影響を受けなくなる。

図６は第７の実施の形態（請求項７に対応する実施の形態）のレンズユニット３８の要部構成を示す側断面図及び鏡筒３９の正面図である。図６に示すように、鏡筒３９の大径部３９ａと小径部３９ｂとの連結部分には空間Ａと鏡筒外部Ｂを連通させる連通路５１が形成されている。連通路５１は、小径部３９ｂの大径部３９ａ側端部の付け根から軸Ｏと直角な方向に貫通する直通孔で構成され、図６(B) に示すように、この連通路５１は円周回りに１２０°離間した３箇所の位置に形成されている。また、この連通路５１の外周側端部には、請求項７に対応して、例えばスポンジ等の空気は通すが光の届かないフィルタ部材５２が取り付けられている。すなわち、連通路５１はフィルタ部材５２を介して空間Ａ内の空気と鏡筒外部Ｂの外気をつなげている。

この第７の実施の形態においても、光の届かないフィルタ部材５２を備えているため、鏡筒３９の鏡筒外部Ｂからの光は連通路５１からレンズ４０ａの有効光学範囲Ｌに入射することがない。したがって、フレア等の影響を受けなくなる。

第８の実施の形態（請求項８に対応する実施の形態）としして、図１及び図２のレンズユニット３８において、図示は省略するが、連通路５１の内周は、光を吸収しやすく、また光を反射しにくい材料（例えば黒色、つや消し塗装等）で形成されている。この場合、前述のように鏡筒外部Ｂからの光が、連通路５１を通してレンズ４０ａの有効光学範囲Ｌ内には入射しない形状となってるが、有効光学範囲Ｌ外で拡散した光が、レンズ４０ａの有効光学範囲Ｌ内に微量ながら入射し、影響を与える可能性がある。しかしながら、この実施の形態により、その影響をさらに小さくできる。

以上の第１〜第８の実施の形態におけるレンズユニット３８、あるいは第４実施形態における鏡筒３９は、カメラ、ビデオカメラ、カメラ付携帯電話等の光学機器に用いることができる。このような光学機器によれば、フレア等の影響を無くして、高画質を得ることができる。

また、請求項１１に対応して、第１〜第８の実施の形態におけるレンズユニット３８、あるいは第４実施形態における鏡筒３９を図８及び図９に示した画像読み取りユニット１６に用いることができることは前述のとおりである。この画像読み取りユニット１６によれば、フレア等の影響を無くして、高画質を得ることができる。

また、請求項１２に対応して、第１〜第８の実施の形態におけるレンズユニット３８、あるいは第４実施形態における鏡筒３９は、スキャナ装置に用いることができる。この場合のスキャナ装置の要部は、例えば図８に示した原稿スキャンユニット４と同様な構成とすることができる。このようなスキャナ装置によれば、フレア等の影響を無くして、高画質を得ることができる。

また、請求項１３に対応して、図８に示す画像形成装置は、第１〜第８の実施の形態におけるレンズユニット３８、あるいは第４実施形態における鏡筒３９を備えた画像読み取りユニット１６を用いており、この画像形成装置によれば、フレア等の影響を無くして、高画質を得ることができる。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。すなわち、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。

本発明の第１の実施の形態及び第２の実施の形態のレンズユニットの要部構成を示す側断面図及び鏡筒の正面図である。 本発明の第３の実施の形態のレンズユニットの要部構成を示す側断面図及び鏡筒の正面図である。 本発明の第４の実施の形態のレンズユニットの要部構成を示す側断面図及び鏡筒の正面図である。 本発明の第５の実施の形態のレンズユニットの要部構成を示す側断面図及び鏡筒の正面図である。 本発明の第６の実施の形態のレンズユニットの要部構成を示す側断面図及び鏡筒の正面図である。 本発明の第７の実施の形態のレンズユニットの要部構成を示す側断面図及び鏡筒の正面図である。 本発明の実施の形態による小型化及び省スペース化の例を示す図である。 本発明の実施の形態の画像形成装置を示す図である。 本発明の実施の形態の画像読み取りユニットを示す図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
１６ 画像読み取りユニット
３８ レンズユニット
３９ 鏡筒
４０ａ，４０ｂ レンズ
Ａ 空間
Ｂ 鏡筒外部
５１ 連通路
Ｌ 有効光学範囲
Ｍ 非透光範囲
３９１ａ 円弧状凸部（仕切り部）
５２ フィルタ部材

Claims (13)

1. 鏡筒内に複数のレンズを収容したレンズユニットにおいて、
   前記鏡筒内の前記レンズに挟まれた空間と鏡筒外部とを連通させる連通路を、該鏡筒に形成するとともに、該鏡筒外部からの光が前記連通路を通して前記レンズの有効光学範囲に入らないようにしたことを特徴とするレンズユニット。
2. 鏡筒内に複数のレンズを収容したレンズユニットにおいて、
   前記鏡筒内の前記レンズに挟まれた空間と鏡筒外部とを連通させる連通路を、該鏡筒に形成するとともに、該鏡筒外部からの光が前記連通路を通して前記レンズに入射しないようにしたことを特徴とするレンズユニット。
3. 前記鏡筒外部からの光が前記連通路を通して前記レンズの有効光学範囲外には入射するが有効光学範囲内には入射しないことを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット。
4. 前記レンズの有効光学範囲内の部分と有効光学範囲外の部分との間に、仕切り部を有することを特徴とする請求項３に記載のレンズユニット。
5. 前記レンズの有効光学範囲外の部分が、光を吸収しやすい材料で形成されていることを特徴とする請求項３に記載のレンズユニット。
6. 前記連通路は屈曲形状であることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズユニット。
7. 前記連通路は、空気は通すが、光の届かないフィルタ部材を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズユニット。
8. 前記連通路の内周は、光を吸収しやすく、光を反射しにくい材料で形成されていることを特徴とする請求項１、３または４のいずれか一項に記載のレンズユニット。
9. 複数のレンズを収容可能な鏡筒であって、収容可能なレンズに挟まれた空間と当該鏡筒の外部とを連通させる連通路を有し、該連通路が屈曲形状に形成されていることを特徴とする鏡筒。
10. 請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載のレンズユニット、または請求項９の鏡筒を備えたことを特徴とする光学機器。
11. 原稿からの反射像を光電変換素子によって読みとる画像読み取りユニットにおいて、
    請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載のレンズユニット、または請求項９の鏡筒を備えたことを特徴とする画像読み取りユニット。
12. 請求項１１に記載の画像読み取りユニットを備えたことを特徴とするスキャナ装置。
13. 請求項１１に記載の画像読み取りユニットを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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