JP2009053323A

JP2009053323A - 画像読取装置

Info

Publication number: JP2009053323A
Application number: JP2007218303A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Suga; 隆之菅
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2007-08-24
Filing date: 2007-08-24
Publication date: 2009-03-12

Abstract

【課題】結像ミラーの位置変動を抑制し、結像性能の劣化を防止することができる画像読取装置を提供すること。
【解決手段】複数の結像ミラー201〜204による連続的な反射で光路を形成する画像読取装置において、複数の結像ミラー201〜204のうち少なくともひとつは、結像ミラー201〜204のオフアキシャル反射面201ａ〜204ａ側の端部201ｃ〜204ｃ及びこの反射面201ａ〜204ａに直交する端部201ｂ〜204ｂが、結像ミラー201〜204に作用する重力を受けるように、結像ミラー保持部材205に突き当てられ、結像ミラー201〜204が結像ミラー保持部材205に位置決め保持されてなる。これにより、結像ミラー201〜204の位置変動が抑制され、結像性能の劣化が防止される。
【選択図】図２

Description

本発明は、反射ミラー部を有する光学素子を有する複写機、スキャナ及びファクシミリ等の画像読取装置に関するものである。

従来より、複写機、ファクシミリ及びイメージスキャナ等の画像読取装置は、結像レンズとラインセンサを固定し、反射ミラーを搭載した走査ユニットを移動させることにより、原稿面を露光走査して画像を読み取っている。

近年では、装置の簡略化を図るため、結像素子、ラインセンサ及び光源を一体的に保持する結像ユニットにより原稿を走査する画像読取装置が提案されている。特に、基準軸光線の入射方向と反射方向が異なり且つ曲率を有するオフアキシャル反射面が形成された複数の結像ミラーにより結像させるオフアキシャル結像ユニットを用い、装置の小型化を図った画像読取装置が提案されている(特許文献１)。

特開2004-126448号公報

しかしながら、従来の画像読取装置において、複数の結像ミラーからなるオフアキシャル結像ユニットでは、筐体に結像ミラーをバネによる加圧で固定する構成となっている。結像ミラーは、ポリカーボネートなどの樹脂で形成されるため、外力によって変形しやすく、バネの加圧力をあまり強くすることができない。

そして、結像ミラーを、これに働く重力に対し逆らう方向にバネで加圧することにより固定する場合、長期間荷重がかかりつづけることによるバネのヘタリや環境温度の変動によるバネの加圧力の変化等が生じる。その結果、結像ミラーの筐体に対する位置が微小に変動し、オフアキシャル結像ユニットの結像性能が劣化してしまう恐れがある。

筐体に結像ミラーを固定する方法として、バネによる加圧ではなく、例えば接着剤を用いるような場合にも、バネで固定する場合と同様に、接着剤の劣化や環境温度による接着剤の伸び縮み等が生じる。従って、結像ミラーの筐体に対する位置が微小に変動し、オフアキシャル結像ユニットの結像性能が劣化してしまう恐れがある。

本発明の技術的課題は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、結像ミラーの位置変動を抑制し、結像性能の劣化を防止することができる画像読取装置を提供することである。

前記目的を達成するため、本発明に係わる代表的な構成は、原稿の画像を読み取る読取手段と、前記原稿を照明する光源と、前記原稿の画像を前記読取手段に結像させる結像ユニットとを備え、前記結像ユニットは、光を反射する反射面が形成された複数の結像素子と、前記結像素子を保持する保持部材とを有し、前記複数の結像素子による連続的な反射で光路を形成する画像読取装置であって、前記複数の結像素子のうち少なくともひとつは、前記結像素子の反射面側の端部及びこの反射面に直交する端部が、前記結像素子に作用する重力を受けるように、前記保持部材に突き当てられ、前記結像素子が前記保持部材に位置決めされたことを特徴とする。

本発明によれば、結像素子が、これに作用する重力を受けるように、保持部材に突き当てられ、位置決めされたので、結像素子の保持部材に対する位置が微小に変動し、結像ユニットの結像性能が劣化してしまうことを防止することができる。

［第１の実施形態］
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る画像読取装置の縦断面図である。また、図２は、図１に示す結像ユニットの断面図である。

図１、２に示す画像読取装置において、101は原稿を載置する原稿台ガラス、102は原稿に光を照射し照明する光源、103〜105は原稿にて拡散した光を光路に導く平面ミラーである。106は平面ミラー103〜105を保持する平面ミラー保持部材、201〜204は基準軸光線の入射方向と射出方向が異なりかつ曲率を有するオフアキシャル反射面201ａ〜204ａが形成された結像ミラーである。

また、205は結像ミラー201〜204が取り付けられ、これを保持する結像ミラー保持部材、113は受光した光を光電変換するＣＣＤである。206は結像ミラー保持部材205内に設けられ、ＣＣＤ113に結像する光束を規制する絞りである。114は光源102、平面ミラー103〜105、結像ミラー保持部材205、ＣＣＤ113を保持する筐体である。そして、結像ミラー201〜204及び結像ミラー保持部材205はオフアキシャル結像ユニット200を形成している。

オフアキシャル結像ユニット200において、結像ミラー201、203はオフアキシャル反射面201ａ、203ａ側が結像ミラー保持部材205に突き当てられている。結像ミラー202、204はオフアキシャル反射面202ａ、204ａの反対側が結像ミラー保持部材205に突き当てられている。そして、結像ミラー201、203と結像ミラー202、204とが光路上で交互に配置されている。

原稿台ガラス101は読取ユニット枠体116に支持され、筐体114は読取ユニット枠体116内に配置される。筐体114は駆動モータ117、駆動ベルト118の働きにより読取ユニット枠体116内で往復動作を行う。

以上のような構成で、原稿台ガラス101上に載置された原稿Ｓを読み取る際には、光源102を点灯させ、駆動モータ116及び駆動ベルト117により筐体114が原稿Ｓを移動走査する。光源102が原稿Ｓに照射した光は原稿Ｓ上で拡散し、その拡散光が平面ミラー103〜105によりオフアキシャル結像ユニット200に導かれる。

オフアキシャル結像ユニット200に導かれた光は結像ミラー201〜204で順次連続的に反射される。その過程で、各結像ミラー201〜204に形成されたオフアキシャル反射面201ａ〜204ａの働きによりＣＣＤ113に結像する。ＣＣＤ113が受光した光を光電変換することにより、原稿Ｓの画像を電気的に読み取ることができる。

また、本実施の形態では、結像ミラー201〜204のオフアキシャル反射面201ａ〜204ａに直交する突き当て面201ｄ〜204ｄの略中央部に位置決め用の突起207が突設されている。そして、結像ミラー保持部材205には突起207が嵌入する嵌合溝210が形成されている（図３、４参照）。

オフアキシャル反射面側の端部201ｃ〜204ｃ及びオフアキシャル反射面201ａ〜204ａに直交する端部201ｂ〜204ｂが結像ミラー201〜204の重力（自重）を支えるような向きに突き当てられている。

さらに、突き当て面201ｄ〜204ｄの突起207が結像ミラー保持部材205に設けられた嵌合溝210に嵌合されている。これにより、結像ミラー201〜204は結像ミラー保持部材205に精度よく突き当てられ位置決めされる。

このように、結像ミラー201〜204の３方向が結像ミラー保持部材205に位置決めされ保持された状態で、結像ミラー201〜204は、図５に示すように結像ミラー保持部材205に接着剤211で接着固定されている。

ここで、環境温度変動や吸湿などにより接着剤211の性質が変化して接着力が変化し、接着剤211と結像ミラー201〜204及び結像ミラー保持部材205との界面における固着力が低下する。

この場合でも、結像ミラー201〜204は結像ミラー保持部材205によりその自重が支えられているので、結像ミラー保持部材205に対して結像ミラー201〜204は、その位置が変化することなく保持される。よって、オフアキシャル結像ユニット200の光学性能の劣化を防ぐことができる。

本実施形態では結像ミラー201〜204を接着剤211により固定しているが、これに限定されず、たとえば板バネで結像ミラー201〜204を結像ミラー保持部材205に押し付けて固定してもよい。

これによれば、環境温度の変動で結像ミラー201〜204や板バネが伸び縮みする。或いは、画像読取装置の駆動時にオフアキシャル結像ユニット200に発生する振動などの影響を受けて板バネがヘタリ、結像ミラー201〜204に与える荷重が変動した場合でも、結像ミラー201〜204は位置変動を生じることなく安定的に保持される。

また、結像ミラー201〜204を結像ミラー保持部材205に突き当てて位置決めする際、結像ミラー201〜204に突起部を設けたり、結像ミラー201〜204と結像ミラー保持部材205の双方に突起部を設けて突起部同士を突き当てる。或いは、結像ミラー201〜204及び結像ミラー保持部材205の双方に突起部を設けず、結像ミラー201〜204と結像ミラー保持部材205の平面同士で突き当てるような構成をとることも可能であり、その場合にも本発明の効果は得られる。

また、結像ミラー201〜204の位置決め方法としては、結像ミラー保持部材205に設けた突き当て部に結像ミラー201〜204の突起207を突き当てて位置決めするような方法をとることもできる。

また、治工具を用いて結像ミラー201〜204を結像ミラー保持部材205に位置決めし接着した後、治工具を取り外す構成としてもよい。結像ミラー201〜204の突き当て面201ｄ〜204ｄの略中央部以外に突起207を設けてもよい。

また、４枚の結像ミラー201〜204に限られるものではなく、例えば２枚や３枚、５枚の結像ミラーの組み合わせでオフアキシャル結像ユニット200を構成しても本実施形態で説明したのと同様の効果が得られる。

［第２の実施形態］
次に、図６を用いて本発明に係る画像読取装置の他の実施形態について説明する。

図６において、301〜304は結像ミラーであり、内側にオフアキシャル反射面301ａ〜304ａが形成されている。305は結像ミラー301〜304を保持する結像ミラー保持部材、306はＣＣＤ113に結像する光束を規制する絞りである。結像ミラー301〜304の概略形状は図３に示したものと同様である。

そして、結像ミラー301〜304に設けられた突起（図示略す）が結像ミラー保持部材305に形成された嵌合溝（図示略す）に嵌入され、結像ミラー301〜304は結像ミラー保持部材305に位置決めされている。

この場合、結像ミラー301は、その自重を支えるオフアキシャル反射面301ａ側及び端部301ｂの２方向で結像ミラー保持部材305に突き当てられることで、結像ミラー保持部材305に位置決めされ保持されている。

また、結像ミラー302〜304のオフアキシャル反射面302ａ〜304ａ側及び端部302ｂ〜304ｂの２方向も結像ミラー保持部材305に突き当てられている。これにより、結像ミラー保持部材305に対する位置が決定されるが、結像ミラー302〜304の２方向ともが重力を支える向きになっていない。

結像ミラー301〜304は、その３方向が結像ミラー保持部材305に位置決めされた状態で、第１の実施形態に示したのと同様に、結像ミラー保持部材305に接着剤で固定される。

ところで、複数の結像ミラーの組み合わせでオフアキシャル結像ユニットを形成する場合、結像ミラーに与えられる集光パワーは結像ミラー毎に異なる。光束を規制する絞りから遠くに配置された結像ミラーに強い集光パワーを与え、絞りに隣接した結像ミラーの集光パワーは弱くする。特に原稿から導かれる光が最初に入射する結像ミラー301に最も強い集光パワーを与える。

ここで、結像ミラー301〜304を接着固定した後、環境温度変動や接着剤の吸湿などにより接着剤の性質が変化して接着力が変化したり、接着剤と結像ミラー301〜304及び結像ミラー保持部材305との界面における固着力が低下する。

この場合、結像ミラー301は、結像ミラー保持部材305に自重が支えられているので、結像ミラー保持部材305に対して位置変化することなく保持される。集光パワーが最も強い結像ミラー301が安定して保持されることから、オフアキシャル結像ユニットの結像性能の劣化を効果的に抑えることができる。

また、他の結像ミラー302〜304の集光パワーが強くなるように設計されている場合は、その結像ミラー302〜304を２方向で支える向きに配置すれば本実施形態で説明したのと同様の効果が得られる。

本発明の一実施の形態である画像読取装置の縦断面図である。図１に示す結像ユニットの断面図である。図２の結像ミラーの斜視図である。図３の結像ミラーの突起による位置決めの説明図である。図３の結像ミラーの接着固定の説明図である。本発明の他の実施の形態に係る結像ユニットの断面図である。

符号の説明

101 原稿台ガラス
102 光源
103〜105 平面ミラー
106 平面ミラー保持部材
113 ＣＣＤ
114 筐体
116 読取ユニット枠体
117 駆動モータ
118 駆動ベルト
200 オフアキシャル結像ユニット
201〜204 結像ミラー
201ａ〜204ａオフアキシャル反射面
201ｂ〜204ｂ、201ｃ〜204ｃ端部
201ｄ〜204ｄ突き当て面
205 結像ミラー保持部材
206 絞り
207 突起
210 嵌合溝
211 接着剤

Claims

原稿の画像を読み取る読取手段と、前記原稿を照明する光源と、前記原稿の画像を前記読取手段に結像させる結像ユニットとを備え、前記結像ユニットは、光を反射する反射面が形成された複数の結像素子と、前記結像素子を保持する保持部材とを有し、前記複数の結像素子による連続的な反射で光路を形成する画像読取装置であって、
前記複数の結像素子のうち少なくともひとつは、前記結像素子の反射面側の端部及びこの反射面に直交する端部が、前記結像素子に作用する重力を受けるように、前記保持部材に突き当てられ、前記結像素子が前記保持部材に位置決めされたことを特徴とする画像読取装置。
前記結像素子の反射面に直交する突き当て面に、前記結像素子の位置決め手段が設けられ、前記結像素子が前記保持部材に位置決めされたことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
前記位置決め手段は、位置決め用の突起であり、前記突起が前記保持部材に形成された嵌合溝に嵌合され、前記結像素子が前記保持部材に位置決めされたことを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
前記結像素子の反射面は、基準軸光線の入射方向と射出方向が異なりかつ曲率を有するオフアキシャル反射面であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像読取装置。
前記保持部材に反射面側の端部が突き当たる前記結像素子と、該反射面の反対側の面が突き当たる前記結像素子とが、光路上で交互に配置されたことを特徴とする請求項４に記載の画像読取装置。
前記読取手段、前記光源及び前記結像ユニットを一体に保持する筐体と、前記原稿の画像を移動走査するために前記筐体を移動させる走査手段とを有することを特徴とする請求項５に記載の画像読取装置。