JP2008072305A - Image reader and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レンズユニットと撮像素子、それらの固定構造を備えた撮像装置、および当該撮像装置が搭載される画像形成装置に係り、特に環境温度変化に対応する技術に関するものである。 The present invention relates to a lens unit and an image pickup device, an image pickup apparatus provided with a fixing structure thereof, and an image forming apparatus on which the image pickup apparatus is mounted, and particularly relates to a technique for dealing with environmental temperature changes.
従来の画像形成装置における撮像装置では、レンズユニットによって原稿などの対象画像の反射光を結像させ、その結像した反射光を撮像素子によって電気信号に変換して像情報を得る構成のものが一般的であるが、近年の高読取精度の要求に対応して、各光学素子を高精度のものにすると共に、使用環境の変化に対応することができる技術について多くの提案がなされ、また実施されてきている。 An image pickup apparatus in a conventional image forming apparatus has a configuration in which reflected light of a target image such as a document is formed by a lens unit, and the formed reflected light is converted into an electric signal by an image pickup device to obtain image information. In general, in response to the recent demand for high reading accuracy, many proposals have been made and implemented regarding technologies that can make each optical element highly accurate and respond to changes in the usage environment. Has been.
例えば、特許文献1に記載されているように、使用環境の温度が変化しても結像位置を光センサ面に維持することができるように、レンズユニットにレンズ位置調整部材を取り付け、使用温度環境に応じてレンズユニットの位置を調節する構成が提案されている。 For example, as described in Patent Document 1, a lens position adjustment member is attached to the lens unit so that the imaging position can be maintained on the optical sensor surface even when the temperature of the usage environment changes, and the usage temperature A configuration for adjusting the position of the lens unit according to the environment has been proposed.
また、特許文献2には、レンズの鏡筒の線膨張係数K1と、該鏡筒とCCDなどの画像読取部材との相対位置関係を規定する基準部材の線膨張係数K2とにおいて、前記K1をK2よりも大きく(または小さく)することにより、環境温度の変化によってレンズの焦点位置が変化することに追従し、画像読取部材の位置を変化させるようにした構成が記載されている。
しかしながら、前記従来の技術において、特許文献1に記載の構成では、光源,ミラー,レンズユニット,光センサが1つのハウジング内に収められているため、光電変換素子以外に、光源という大きな発熱源を有している。レンズユニットに位置調整部材を取り付ける場合、光源に対しても近い位置になってしまうため、光源による発熱の影響を受ける。スキャナにおいては、通常、原稿を読み取るとき以外、光源はOFFになっていて、読取時のみ光源がONになる。このため、原稿を断続的にスキャンする場合と、複数枚の原稿を連続的にスキャンする場合では、光源の発熱量が異なり、それによりレンズ位置調整部材の延び量にも影響して、安定的にレンズユニットの位置を調整することができないという課題がある。 However, in the conventional technology, in the configuration described in Patent Document 1, since the light source, the mirror, the lens unit, and the optical sensor are housed in one housing, a large heat source called a light source is provided in addition to the photoelectric conversion element. Have. When the position adjustment member is attached to the lens unit, the lens unit is also close to the light source, and thus is affected by heat generated by the light source. In the scanner, the light source is normally turned off except when reading a document, and the light source is turned on only at the time of reading. For this reason, the amount of heat generated by the light source differs between when the document is scanned intermittently and when a plurality of documents are scanned continuously, which also affects the amount of extension of the lens position adjustment member. However, there is a problem that the position of the lens unit cannot be adjusted.
また、特許文献2においては、レンズの焦点距離が温度によって変化する要因として、レンズユニットを構成する各レンズの相対位置を規定している鏡筒が熱膨張し、それによって各レンズの相対位置が変化するためであるとの記載がある。しかし、レンズの焦点距離の変化は、鏡筒の熱膨張によるものだけでなく、温度変化による各レンズの屈折率の変化や各レンズの各曲面の形状変化も大きな要因である。しかし、特許文献2に記載の発明では、このような要因には対応できない。
Further, in
本発明は、前記従来の課題を解決し、撮像素子の発熱や使用温度環境によってレンズと撮像素子の相対位置を変化させてしまうように変形する部材固定用の構造体に対応して、撮像素子の位置を適正な相対位置関係に戻すことを可能にした撮像装置、およびその撮像装置を搭載する画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and corresponds to a member fixing structure that is deformed so as to change the relative position of the lens and the image sensor depending on the heat generation and operating temperature environment of the image sensor. It is an object of the present invention to provide an imaging apparatus capable of returning the position of the image to an appropriate relative positional relationship, and an image forming apparatus equipped with the imaging apparatus.
前記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、対象となる像の反射光を結像させるレンズユニットと、結像した反射光を電気信号に変換する撮像素子と、前記レンズユニットの固定構造と前記撮像素子の固定構造を有する構造体とを備えた撮像装置において、前記撮像素子を、該撮像素子の固定位置を温度変化に応じて補正する撮像素子固定部材を介して前記構造体に設けたことを特徴とし、この構成によって、環境温度により変化するレンズユニットに対する撮像素子の位置を適正な相対位置関係に戻すことができる。例えば、レンズユニットのレンズの焦点距離は使用温度環境によってほとんど変化しないが、構造体は環境温度の上昇によって熱膨張し、レンズと撮像素子の相対距離を延長してしまう場合には、撮像素子固定部材が環境温度の上昇によって熱変形し、撮像素子をレンズに近づける方向に変形するため、レンズと撮像素子の相対位置を維持するようになる。 In order to achieve the object, an invention according to claim 1 is a lens unit that forms reflected light of an image of interest, an imaging device that converts the reflected light thus formed into an electrical signal, and In an imaging apparatus including a fixing structure and a structure having a fixing structure of the imaging element, the structure is provided via an imaging element fixing member that corrects the fixing position of the imaging element according to a temperature change. With this configuration, the position of the image sensor with respect to the lens unit that changes depending on the environmental temperature can be returned to an appropriate relative positional relationship. For example, if the focal length of the lens of the lens unit hardly changes depending on the operating temperature environment, but the structure thermally expands due to an increase in the environmental temperature and extends the relative distance between the lens and the image sensor, the image sensor is fixed. Since the member is thermally deformed by the increase in the environmental temperature and deforms in a direction to bring the image sensor closer to the lens, the relative position between the lens and the image sensor is maintained.
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の撮像装置において、撮像素子固定部材を、線膨張係数の異なる2種類以上の材料から構成したことを特徴とし、この構成によって、使用温度環境が変化することによりレンズの結像位置が変化しても、撮像素子の位置を結像位置に合わせることができる。撮像素子の移動方向はどちらでもよく、その一部として深度方向の補正を行う。これにより、縦レジスト方向や横レジスト方向の補正にも対応することができるようになる。 According to a second aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to the first aspect, the imaging element fixing member is made of two or more kinds of materials having different linear expansion coefficients. Even if the imaging position of the lens changes due to the change, the position of the image sensor can be adjusted to the imaging position. The moving direction of the image sensor may be either, and correction in the depth direction is performed as a part thereof. As a result, it is possible to cope with correction in the vertical registration direction and the horizontal registration direction.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2記載の撮像装置において、撮像素子固定部材と構造体とを、撮像素子に対して主走査方向に配置された2箇所以上の接合点あるいは接合面にて接合することを特徴とし、この構成によって、使用温度環境が変化することによりレンズの結像位置が変化しても、撮像素子の位置を結像位置に合わせることができ、また装置全体を厚くしない。 According to a third aspect of the present invention, in the imaging device according to the first or second aspect, the imaging element fixing member and the structure are joined at two or more junction points or junctions arranged in the main scanning direction with respect to the imaging element. With this configuration, even if the imaging position of the lens changes due to changes in the operating temperature environment, the position of the image sensor can be adjusted to the imaging position. Do not thicken.
請求項4に記載の発明は、請求項1または2記載の撮像装置において、撮像素子固定部材と構造体とを、撮像素子に対して副走査方向に配置された2箇所以上の接合点あるいは接合面にて接合することを特徴とし、この構成によって、撮像素子固定部材の変形の力が、撮像素子の主走査方向に対して影響しないようにすることができる。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the imaging device according to the first or second aspect, wherein the imaging element fixing member and the structure are joined at two or more junction points or junctions arranged in the sub-scanning direction with respect to the imaging element. In this configuration, the deformation force of the image sensor fixing member can be prevented from affecting the main scanning direction of the image sensor.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4いずれか1項記載の撮像装置において、撮像素子と撮像素子固定部材とを、撮像素子の中心部付近で接合したことを特徴とし、この構成によって、撮像素子固定部材が変形する力を撮像素子に伝わりにくくし、撮像素子の変形を防止することができる。 According to a fifth aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the imaging element and the imaging element fixing member are joined in the vicinity of the center of the imaging element. Thus, it is difficult to transmit the force for deforming the image sensor fixing member to the image sensor, and deformation of the image sensor can be prevented.
請求項6に記載の発明は、請求項1〜4いずれか1項記載の撮像装置において、撮像素子と撮像素子固定部材とを、撮像素子の両端部付近で接合したことを特徴とし、この構成によって、撮像素子固定部材が変形する力を撮像素子に伝わりにくくし、撮像素子の変形を防止することができ、また撮像素子とレンズユニットとの相対位置を高精度に調節することができる。 According to a sixth aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the imaging element and the imaging element fixing member are joined in the vicinity of both ends of the imaging element. Therefore, it is possible to prevent the deformation force of the image sensor fixing member from being transmitted to the image sensor, to prevent the image sensor from being deformed, and to adjust the relative position between the image sensor and the lens unit with high accuracy.
請求項7に記載の発明は、請求項1〜4いずれか1項記載の撮像装置において、撮像素子と撮像素子固定部材とを、硬化後の剛性が撮像素子および撮像素子固定部材よりも低い接着剤または粘着材によって接合したことを特徴とし、この構成によって、撮像素子固定部材が変形する力を撮像素子に伝わりにくくし、撮像素子の変形を防止することができる。 According to a seventh aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the imaging element and the imaging element fixing member are bonded to each other with a rigidity after curing lower than that of the imaging element and the imaging element fixing member. It is characterized by being joined by an agent or an adhesive material, and this configuration makes it difficult to transmit the deformation force of the image sensor fixing member to the image sensor and prevents the image sensor from being deformed.
請求項8に記載の発明は、請求項1〜4いずれか1項記載の撮像装置において、撮像素子固定部材を、撮像素子の中心部からの距離に応じて異なる材料により構成したことを特徴とし、この構成によって、撮像素子と接合している部位の撮像素子固定部材の変形量が小さくなり、それによって撮像素子に伝わる変形の力を小さくすることができ、さらに、撮像素子固定部材への伝熱のタイムラグを考慮した撮像素子の位置調整を行うことができる。 According to an eighth aspect of the present invention, in the imaging device according to any one of the first to fourth aspects, the imaging element fixing member is made of a different material depending on a distance from the center of the imaging element. With this configuration, the amount of deformation of the image sensor fixing member at the part joined to the image sensor can be reduced, whereby the deformation force transmitted to the image sensor can be reduced, and further, transmission to the image sensor fixing member can be reduced. The position of the image sensor can be adjusted in consideration of the thermal time lag.
請求項9に記載の発明は、請求項1〜4いずれか1項記載の撮像装置において、撮像素子固定部材の表面積を、撮像素子の中心に対して非対称にしたことを特徴とし、この構成によって、撮像素子の発熱量が非対称にすることにより撮像素子からの伝熱による撮像素子の位置の変化を対称になるように修正することが可能になる。 According to a ninth aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the surface area of the imaging element fixing member is asymmetric with respect to the center of the imaging element. By making the heat generation amount of the image sensor asymmetrical, it becomes possible to correct the change in the position of the image sensor due to heat transfer from the image sensor so as to be symmetric.
請求項10に記載の発明は、読取対象から画像を読み取る画像読取部と、該画像読取部からの情報を受けて記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、前記画像読取部として請求項1〜9いずれか1項に記載された撮像装置を搭載したことを特徴とし、この構成によって、良好な画像の読み取りが安定して行われ、高画質の画像形成が行われる画像形成装置が実現する。 According to a tenth aspect of the present invention, in the image reading unit that reads an image from a reading target and an image forming apparatus that receives information from the image reading unit and forms an image on a recording medium, the image reading unit is the first image reading unit. The image pickup apparatus described in any one of 1 to 9 is mounted, and this configuration realizes an image forming apparatus in which good image reading is stably performed and high-quality image formation is performed. .
本発明に係る撮像装置によれば、環境温度により変化するレンズユニットに対する撮像素子の位置を適正な相対位置関係に戻すことができる。例えば、レンズユニットのレンズの焦点距離は環境温度によってほとんど変化しないが、構造体は環境温度の上昇によって熱膨張し、レンズと撮像素子の相対距離を延長してしまう場合には、撮像素子固定部材が環境温度の上昇によって熱変形し、撮像素子をレンズに近づける方向に変形するため、レンズと撮像素子の相対位置を維持するようになる。さらに具体的には、各レンズの相対位置の変化や屈折率の変化などによる焦点距離の変化に対しては対策を取らず、変化した焦点位置に対し撮像素子の相対位置関係を変化させることが可能になる。 According to the imaging apparatus according to the present invention, the position of the imaging element with respect to the lens unit that changes depending on the environmental temperature can be returned to an appropriate relative positional relationship. For example, if the focal length of the lens of the lens unit hardly changes depending on the environmental temperature, but the structure thermally expands due to the increase of the environmental temperature and extends the relative distance between the lens and the imaging element, the imaging element fixing member However, since the thermal deformation is caused by the increase of the environmental temperature and the imaging element is deformed in a direction to approach the lens, the relative position between the lens and the imaging element is maintained. More specifically, no measures are taken against changes in the focal length due to changes in the relative position of each lens or changes in refractive index, and the relative positional relationship of the image sensor can be changed with respect to the changed focus position. It becomes possible.
本発明に係る画像形成装置によれば、画像読取部として本発明に係る撮像装置を搭載したことによって、環境温度の変化に対応して良好な画像の読み取りを安定して行うことができるため、高画質の画像形成が行われる画像形成装置が実現する。 According to the image forming apparatus according to the present invention, since the image pickup apparatus according to the present invention is mounted as the image reading unit, it is possible to stably read a good image corresponding to a change in environmental temperature. An image forming apparatus that performs high-quality image formation is realized.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明に係る撮像装置の実施形態1を説明するための要部を示す斜視図であり、1は、内部に集光レンズを具備し、対象となる画像の反射光を結像させるレンズユニット、2は結像した反射光を電気信号に変換するCCDなどの撮像素子、3は撮像素子2の裏面を平面側にて接合させ保持する板状の撮像素子固定部材、4は、撮像素子固定部材3を介して撮像素子2の端子を電気的に接続し、かつ撮像制御系/駆動系の回路などを搭載している基板、5は、板状をなし、一端の折り曲げ部5aにてレンズユニット1,撮像素子固定部材3,基板4などを保持固定している構造体のベース体である。
FIG. 1 is a perspective view showing a main part for explaining Embodiment 1 of an image pickup apparatus according to the present invention. 1 includes a condensing lens inside, and forms reflected light of a target image. The
図1に示す状態は常温状態であって、使用時には、撮像素子2が発熱して、その熱が撮像素子固定部材3を介してベース体5およびレンズユニット1へと伝わり、ある時間経過後に、温度は平衡状態となる(このときを高温状態とする)。
The state shown in FIG. 1 is a normal temperature state, and in use, the
高温状態では、レンズユニット1は、レンズユニット1内の各レンズ玉の相対位置の変化や各レンズ玉の屈折率の変化によって、焦点位置が変位する。ここで、この変位量をδLとする。また、ベース体5についても、高温状態では熱変形(熱膨張)が生じて、レンズユニット1と撮像素子2との相対位置が変位する。このときの変位量をδKとする。
In the high temperature state, the focal position of the lens unit 1 is displaced by a change in the relative position of each lens ball in the lens unit 1 or a change in the refractive index of each lens ball. Here, this displacement amount is assumed to be δL. Further, the
δL=δKの場合には、撮像素子2はレンズユニット1の焦点位置と一致するため問題はない。しかし、δL>δKの場合には、レンズユニット1の焦点位置は、撮像素子2の位置よりも、レンズユニット1から離れる方向に(δL―δK)分だけずれた位置に変位し、δL<δKの場合には、レンズユニット1の焦点位置は、撮像素子2の位置よりレンズユニット1に近づく方向に(δK―δL)分だけずれた位置に変位する。
In the case of δL = δK, there is no problem because the
実施形態1では、δL>δKの場合やδL<δKの場合に、撮像素子固定部材3が前記ずれ量分だけ変形し、撮像素子2とレンズユニット1の焦点位置とを一致させ、撮像素子固定部材3によって、撮像素子2の固定位置を温度変化に応じて補正するようにしている。
In the first embodiment, when δL> δK or when δL <δK, the image sensor fixing member 3 is deformed by the amount of deviation, and the focus position of the
図2は本発明に係る撮像装置の実施形態2を説明するための要部を示す斜視図である。なお、以下の説明において、既に説明した部材に対応する部材には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
FIG. 2 is a perspective view showing a main part for explaining
実施形態2が実施形態1と異なる点は、撮像素子固定部材7が、線膨張係数Z1の部材7aと、線膨張係数Z2の部材7bとにより形成され、この撮像素子固定部材7における一面の線膨張係数Z1の部材7aが、ベース部材5の水平延出部5bの上に保持固定され、撮像素子固定部材7の他面である線膨張係数Z2の部材7bの上に撮像素子2の一側面が保持固定されている構成である。
ベース体5が板金部品であって、ベース体5の一部に曲げ部や絞り部などがあると、ベース体5は、熱変形時に垂直方向(図2におけるY方向)に変形し、レンズユニット1に対する撮像素子2の位置がY方向に変位してしまう場合がある。図2に示す構造では下方向に変位する。
If the
そこで、実施形態2では、撮像素子固定部材7を、線膨張係数Z1の部材7aと、線膨張係数Z2の部材7bとにより形成し、Z2>Z1の関係に設定することにより、使用温度環境が高くなると、撮像素子2がY方向に持ち上げられ、縦レジストが補正されるようにしている。
Therefore, in
図3は本発明に係る撮像装置の実施形態3を説明するための撮像素子固定部材を示す斜視図である。 FIG. 3 is a perspective view showing an imaging element fixing member for explaining Embodiment 3 of the imaging apparatus according to the present invention.
実施形態3が実施形態1と異なる点は、撮像素子固定部材8が、線膨張係数Z1の部材8aと、線膨張係数がZ2の部材8bとの2層により形成され、撮像素子固定部材8の一面である線膨張係数Z1の部材8aを、撮像素子2の裏面側に接合させて撮像素子2を保持固定している構成である。
Has Embodiment 3 Embodiment 1 differs, image
実施形態3の構成において、前記線膨張係数がZ1>Z2の関係が成り立つとき、撮像素子2はレンズユニット1から離れる方向に反るように変形する。これにより撮像素子2の位置がレンズユニット1から離れる方向に変位する。また、Z1<Z2の関係が成り立つとき、撮像素子2はレンズユニット1に近づく方向に反るように変形する。これにより撮像素子2の位置がレンズユニット1に近づく方向に変位する。この変位の方向によりレンズユニット1の焦点位置と撮像素子2との位置ずれの調整が行われる。
In the configuration of the third embodiment, when the linear expansion coefficient satisfies the relationship of Z 1 > Z 2 , the
なお、撮像素子固定部材8は、線膨張係数が異なる層を密着接合させた部材であってもよく、例えばアルミニウム板金と鋼板とをねじ締結して構成することなどが考えられる。
Note that the imaging
図4は本発明に係る撮像装置の実施形態4を説明するための要部を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a main part for explaining
図3に示す実施形態3のように、撮像素子2に対し主走査方向(X方向)に撮像素子固定部材8を配置した場合、撮像素子固定部材8の変形した力が撮像素子2に加わり、撮像素子2が撮像素子固定部材8と類似した変形をしてしまう可能性がある。このように撮像素子2が変形(反る)すると、撮像素子2の中央と両端でボケ具合が異なってしまう現象が現れる。例えば、撮像素子2の中央ではピントが合っているのに、両端はピントが合っていない状態になる。
When the image
これに対応して、実施形態4では、撮像素子固定部材9を撮像素子2の主走査方向(X方向)に対して直交(90度)させて配設しているため、撮像素子固定部材9が変形するときの力によって、撮像素子2の主走査方向の変形が発生しない。
Correspondingly, in the fourth embodiment, the image sensor fixing member 9 is arranged orthogonally (90 degrees) to the main scanning direction (X direction) of the
なお、実施形態4では、ベース体5の上部に撮像素子2を覆うように副ベース体10を設け、ベース体5と副ベース体10間に撮像素子2を配し、かつ撮像素子固定部材9にてベース体5と副ベース体10とを挟持するようにして、撮像素子2を撮像素子固定部材9により保持固定している。
In the fourth embodiment, the sub base body 10 is provided above the
前記実施形態において、撮像素子2と撮像素子固定部材9の接合は、接着剤や粘着材を用いて行われる。接着剤としては、紫外線硬化型接着剤,熱硬化型接着剤などを用いることが考えられる。
In the embodiment, the
本実施形態における接合構造としては、撮像素子固定部材3,7,8,9とベース体5との接合部分を、撮像素子2に対して主走査方向に配置された2箇所以上の接合点あるいは接合面にて接合することによって、使用温度環境が変化することによりレンズの結像位置が変化しても、撮像素子2の位置を結像位置に合わせることができ、また装置全体の厚さをを厚くしない。また、撮像素子固定部材3,7,8,9との接合部分を、撮像素子2に対して副走査方向に配置された2箇所以上の接合点あるいは接合面にて接合することによって、撮像素子固定部材3,7,8,9の変形時の力が、撮像素子2の主走査方向に対して影響しないようにすることができる。
As a joint structure in the present embodiment, the joint portion between the image
また、図5に示すように、撮像素子2の中心付近のみで接合(接合部11)した場合には、撮像素子の裏側全面を撮像素子固定部材に接合した場合と比べ、撮像素子固定部材8の変形時の力が撮像素子2に加わり難くなり、そのため、撮像素子2が撮像素子固定部材8のように弓なりに反ってしまうことを防ぐことができる。
As shown in FIG. 5, when the
なお、図5では説明を容易にするため、接合部11の厚さを厚く記しているが、接着剤などを用いた場合、実際には、その厚さは薄い構成となる。 In FIG. 5, the thickness of the joint portion 11 is shown to be thick for ease of explanation. However, when an adhesive or the like is used, the thickness is actually thin.
また、図6に示すように、撮像素子2と撮像素子固定部材8とを、撮像素子2の両端部付近で接合(接合部12,12)するようにすれば、撮像素子固定部材8が変形する力を撮像素子2に伝わり難くし、撮像素子2の変形を防止することができ、かつ、撮像素子2とレンズユニット1との相対位置を高精度に調節することができる。
Further, as shown in FIG. 6, if the
図6では、前記と同様に、説明を容易にするため、接合部12の厚さを厚く記しているが、接着剤などを用いた場合、実際には、その厚さは薄い構成となる。ただし、使用温度環境で想定されている撮像素子固定部材8の反りによって、撮像素子固定部材8と撮像素子2とが接触しない厚さを有していることが望ましい。
In FIG. 6, the thickness of the
なお、撮像素子2と撮像素子固定部材3,7,8,9とを、硬化後の剛性が撮像素子2および撮像素子固定部材3,7,8,9よりも低い接着剤または粘着材を用いて接合することによって、撮像素子固定部材3,7,8,9が変形する力を撮像素子2に伝わり難くし、撮像素子2の変形を防止することができる。
Note that the
図7は本発明に係る撮像装置の実施形態5を説明するための撮像素子固定部材を示す斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing an imaging element fixing member for explaining
実施形態5では、撮像素子固定部材13を、第1の撮像素子固定部材13aの外側面に、第2の撮像素子固定部材13bと、一対の第3の撮像素子固定部材13cとを接合し、かつ各撮像素子固定部材13a〜13cを撮像素子2の中心部からの距離に応じて異なる材料により構成している。
In the fifth embodiment, the imaging element fixing member 13 is joined to the outer surface of the first imaging
具体的には、撮像素子2の裏面に接合する第1の撮像素子固定部材13aの線膨張係数Z1と、この第1の撮像素子固定部材13aの外側で撮像素子2の中心部に配される第2の撮像素子固定部材13bの線膨張係数Z2と、この第2の撮像素子固定部材13bの両側端に連結される第3の撮像素子固定部材13cの線膨張係数Z3との関係を、Z1≒Z2>Z3としている。
Specifically, the linear expansion coefficient Z 1 of the first image
このような構成にしたことにより、使用環境温度が上がると、第2の撮像素子固定部材13b付近は変形が少ないため撮像素子2に変形による力がほとんど加わらず、第3の撮像素子固定部材13c付近は変形し、それによって撮像素子2の位置が変位する。よって、撮像素子2と接合している部位の撮像素子固定部材13bの変形量が小さくなり、それによって撮像素子2に伝わる変形の力を小さくすることができ、さらに、撮像素子固定部材への伝熱のタイムラグを考慮した撮像素子の位置調整を行うことができる。
With such a configuration, when the use environment temperature rises, the second imaging
撮像素子固定部材13a〜13cとしては、例えばバイメタルを使用することができる。バイメタルは、鉄とニッケルの合金に、マンガン,クロム,銅などを添加して2種類の熱膨張率の異なる金属板を作り、冷間圧延で貼り合わせたものである。
As the image
図8は本発明に係る撮像装置の実施形態6を説明するための撮像素子固定部材を示す斜視図であって、実施形態6では、撮像素子固定部材14の表面積を撮像素子2の中心に対して非対称にして、撮像素子2の発熱量が非対称になるようにしており、これによって、撮像素子2からの伝熱による撮像素子2の位置の変化が対称になるように修正できるようにしている。また、撮像素子固定部材14は、図3の実施形態3と同様の構成であって、線膨張係数の異なる2層の部材14aと14bとから形成されている。
FIG. 8 is a perspective view showing an imaging element fixing member for explaining the sixth embodiment of the imaging apparatus according to the present invention. In the sixth embodiment, the surface area of the imaging element fixing member 14 is set with respect to the center of the
実施形態6では、図8に示すように、撮像素子固定部材14の左側に複数のスリット15を形成しており、撮像素子固定部材14における左側が右側に比べて、表面積が大きくなるような形状にしている。このようにすることにより、撮像素子2の左側が右側に比べて発熱量が大きい場合、表面積の大きい撮像素子固定部材14の左側からより多くの熱が放熱されることになる。
In the sixth embodiment, as shown in FIG. 8, a plurality of slits 15 are formed on the left side of the image sensor fixing member 14, and the left surface of the image sensor fixing member 14 has a larger surface area than the right side. I have to. By doing in this way, when the left side of the
また、スリット15が入っていることで、撮像素子2の剛性が右側より劣ることになるため、撮像素子固定部材14の左側の方が使用温度環境の変化による変形量が大きくなり、よって、撮像素子2の左側の変位量が大きくなる。
Also, since the slit 15 is included, the rigidity of the
同様の効果は、図7に示す実施形態5における撮像素子固定部材13a〜13cの線膨張係数を左右非対称にすることでも得ることができる。
Similar effects can also be obtained by making the linear expansion coefficients of the imaging
図9は本発明に係る撮像装置を搭載した画像形成装置の実施形態の概略構成図である。 FIG. 9 is a schematic configuration diagram of an embodiment of an image forming apparatus equipped with an imaging apparatus according to the present invention.
図9に示す画像形成装置には、原稿を読み取る光学的読取ユニット21、画像を形成する画像形成部22、自動原稿搬送装置(ADF)23、ADF23から送り出される原稿Dをスタックする原稿排紙トレイ24、記録媒体である各種の用紙Pが収納される給紙カセット25〜28を備える給紙部29、画像形成後の用紙Pをスタックする排紙トレイ30が設けられている。
The image forming apparatus shown in FIG. 9 includes an optical reading unit 21 for reading a document, an image forming unit 22 for forming an image, an automatic document feeder (ADF) 23, and a document discharge tray for stacking documents D sent from the
そして、ADF23の原稿台31上に原稿Dをセットして、図示しない操作部における操作、例えばプリントキーの押下作業をすると、最上位の原稿Dがピックアップローラ32の回転により矢印B1方向へ送り出され、原稿搬送ベルト33の移送により、光学的読取ユニット21のコンタクトガラス34上に搬送された原稿Dの画像は、画像形成部22とコンタクトガラス34の間に設置された光学的読取ユニット21によって光学的に読み取られる。
Then, when the document D is set on the document table 31 of the
光学的読取ユニット21は、コンタクトガラス34上の原稿Dを照明する光源36と、原稿画像を結像するレンズユニットなどからなる光学系37および原稿画像が集光されるCCDなどからなる撮像素子38を有する、既述した本発明に係る実施形態の撮像装置からなる画像読取装置と、光源36から撮像素子38へ光ビームを偏向するミラーなどを有する走査体39などからなっている。
The optical reading unit 21 includes a
光学的読取ユニット21による画像読み取り終了後、原稿Dを原稿搬送ベルト33の回転により矢印B2方向へ搬送して原稿排紙トレイ24上へ排出する。このように、原稿Dを1枚ずつ、コンタクトガラス34上へ給送して原稿画像を光学的読取ユニット21によって読み取る。
After the image reading by the optical reading unit 21 is completed, the document D is transported in the direction of arrow B2 by the rotation of the
一方、画像形成部22には、像担持体である感光体40が配置されており、感光体40は、図9において時計方向に回転駆動し、帯電器41によって表面が所定の電位に帯電される。また、光学的書込ユニット42から、光学的読取ユニット21により読み取られた画像情報に応じて光変調されたレーザ光Lが出射され、このレーザ光Lにより帯電されている感光体40の表面を露光し、感光体40の表面に静電潜像を形成する。
On the other hand, the image forming unit 22 is provided with a
前記静電潜像は、現像ユニット43によってトナー現像され、この感光体40表面のトナー像は、感光体40と転写器44とのニップに搬送されてくる用紙Pに転写される。トナー像の転写後の感光体40表面は、クリーニング装置45によって残留トナーなどが除去される。
The electrostatic latent image is developed with toner by the developing
前記用紙Pの搬送経路は、画像形成部42の下部に配置されている複数の給紙カセット25〜28のいずれかから選択された用紙Pが矢印B3方向へ給紙され、既述したように用紙Pに感光体40の表面に形成されているトナー像が転写される。次に用紙Pを、矢印B4で示す方向に画像形成部2内の定着装置46を通し、加熱と加圧して用紙P表面に転写されたトナー像を定着させる。定着装置46にて定着処理を受けた用紙Pは、排出ローラ対47によって、矢印B5で示す排紙トレイ30の方向へ排出されスタックされる。
In the conveyance path of the sheet P, the sheet P selected from any of the plurality of
本画像形成装置において、レンズユニットからなる光学系37と撮像素子38とを有する画像読取部である光学的書込ユニット42に、本発明に係る実施形態の撮像装置の構成を採用することにより、良好な画像の読み取りが安定して行われ、高画質の画像形成が可能になる。
In the image forming apparatus, by adopting the configuration of the imaging apparatus according to the embodiment of the present invention in the optical writing unit 42 that is an image reading unit including the
本発明は、レンズユニットと撮像素子とを保持固定してなる装置に適用され、特に、複写機,ファクシミリ装置,プリンタなどの画像形成装置における画像読取部、あるいはデジタルカメラの撮像部に適用して有効である。 The present invention is applied to an apparatus in which a lens unit and an image sensor are held and fixed, and particularly applied to an image reading unit in an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a printer, or an imaging unit of a digital camera. It is valid.
1 レンズユニット
2 撮像素子
3,7,8,9,13,14 撮像素子固定部材
4 基板
5 ベース体(構造体)
10 副ベース体
11,12 接合部
15 スリット
21 光学的読取ユニット
22 画像形成部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
Claims (10)
前記撮像素子を、該撮像素子の固定位置を温度変化に応じて補正する撮像素子固定部材を介して前記構造体に設けたことを特徴とする撮像装置。 A lens unit that forms reflected light of a target image; an image pickup device that converts the formed reflected light into an electrical signal; and a structure having a fixing structure of the lens unit and a fixing structure of the image pickup device. In the imaging device
An image pickup apparatus, wherein the image pickup device is provided in the structure via an image pickup device fixing member that corrects a fixed position of the image pickup device according to a temperature change.
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JP2012108586A (en) * | 2010-11-15 | 2012-06-07 | Denso Corp | Traffic information system, traffic information acquiring device, and traffic information providing device |
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