JP2009276395A - 光学ユニット、画像読取装置および光学ユニットの調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光学系のミラーの端部の２つの面を１点ずつ突部に突き当てて保持する構成で外部から振動が加わっても、このミラーの振動を抑制可能な光学ユニット、画像読取装置および光学ユニットの調整方法を得る。
【解決手段】ミラー１５４は、光学モジュール１０４の開口部１５２、１５３にそれぞれの端部を貫通させ、第１〜第３のミラー固定用板ばね１５５〜１５７をこれらの隙間に挿入して固定する。ミラー１５４の長さ方向の中央部は制振ばね１５８およびスポンジによって下向きの力を受ける。この状態で、第１のミラー固定用板ばね１５５側のミラー１５４の一端は２つの面がそれぞれ対応する突部に弾性的に接触することで、振動が抑制される。
【選択図】図４

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ装置、スキャナ等の画像の読み取りのための光学ユニット、これを使用した画像読取装置および光学ユニットの調整方法に係わり、特にミラーを有する光学系の振動を抑制するようにした光学ユニット、画像読取装置および光学ユニットの調整方法に関する。

複写機、ファクシミリ装置、スキャナ等の画像読取装置は、カラー化や高解像度の製品の普及が進んでおり、高性能の製品が各種登場している。特にカラーの画像情報を読み取る画像読取装置は、赤、緑、青の３原色で画像を読み取り、画素単位でこれらを重ね合わせてカラー情報として処理する必要がある。

画像読取装置でシート状の原稿だけでなくブック物（ある程度厚さのある物）の画像情報を読み取るには、本発明の第１の関連技術として、図示しないプラテンガラス上の原稿を１次元イメージセンサで平面走査するといった手法が多く採用されている（たとえば特許文献１参照）。この第１の関連技術では、図示しない１次元イメージセンサや光学レンズを収容した光学モジュールを前記したプラテンガラスの下でレールに沿って往復動する機構が採用されている。

ところが、第１の関連技術を採用すると、光学モジュールが図示しない駆動系によって副走査方向に移動するときに前記したレールとの摩擦等の原因で、微妙な振動が発生する。これが光学モジュールを構成するミラーに伝達されて、この結果としてミラーに振動が発生すると、１次元イメージセンサに向かうはずの光の進行方向に変化が生じてしまう。

図１３は、１枚のミラーの振動により、反射光の方向が変化する一例を示したものである。同図（Ａ）は、あるミラー３０１の振動が何ら発生していない状態を示したものである。このミラー３０１に垂直に入射光３０２が入射したとする。すると、水平状態を保持しているミラー３０１からの反射光３０３も同じ光路を逆向きに反射される。

ところが同図（Ｂ）に示すようにミラー３０１に振動が発生して、その中央部に、矢印３１１で示すような振幅が発生したとする。今、この振動によりミラー３０１の中央部が一時的に周辺部よりも下に沈んだ形状になったとする。すると、ミラー３０１の周辺近傍だけを局所的に見てみると、所定の角度だけ水平面から内側に向けて傾斜した平面ミラーとして近似されることになる。したがって、ミラー３０１の入射光３０２と反射光３０３のなす角度αは、この周辺部分で同図（Ａ）に示す０度よりも大きな値となる。また、この逆に、ミラー３０１の中央部が周辺部よりも盛り上がった形状となると、この周辺部分で、反射光３０３は入射光３０２を中心として図示と逆向きの方向に反射されることになる。

図１３では、１枚のミラーによる光の進行方向の変化を説明した。光学モジュールを構成するミラーは、原稿と光学レンズまでの間の光路長をある程度長くするために複数枚使用されるのが通常である。また、これらのミラーの一部では光線が複数回折り返すような場合も多い。そこで、これらのミラーがそれぞれ勝手に振動すると、光学レンズを経て１次元イメージセンサに結像する画像に色ずれやジッタ（ズレや揺らぎ）が発生することになり、高品位な画像を得ることができない。

そこで、本発明の第２の関連技術として、ミラーの振動を抑える工夫が提案されている。

図１４は、第２の関連技術における光学モジュールの要部についてその外観を表わしたものであり、図１５はこの光学モジュールにミラーを取り付ける様子を表わしたものである。光学モジュール３０４のフレーム３５１の両側部３５１Ａ、３５１Ｂには、図１５に示すように縦長の開口部３５２、３５３が設けられている。細長い形状のミラー３５４の両端部をこれらの開口部３５２、３５３にそれぞれ貫通させると共に、互いに独立したミラー固定用板ばね３５５、３５６をこれらの隙間に圧入する。また、ミラー３５４の中央部については、フレーム３５１のこれに対応する箇所に制振ばね３５８をネジ３５９で固定することで弾性的に保持するようにしている。

図１６〜図２０を用いて、光モジュールにおけるミラーの固定を更に具体的に説明する。ここで、図１６は、光モジュールのフレーム３５１について、各部の切断位置を示したものである。ここで、図１７は図１６のＤ−Ｄ方向の断面を示しており、図１８はＥ−Ｅ方向の断面図を示している。また、図１９は図１６のＦ−Ｆ方向の断面を示している。

まず、図１７に示した箇所における問題を説明する。この図１７に示した箇所では、図１５に示したミラー固定用板ばね３５６がその突出部３５６Ａをミラー３５４の裏面に１点で押し付けている。ミラー３５４の表面に対向する開口部３５３の端面には、図でその上側と下側の２か所に突部３５７、３５８が形成されている。したがって、ミラー３５４は、図１６のＤ−Ｄ方向に切断した箇所で突出部３５６Ａと、突部３５７、３５８の合計３か所で押圧力を掛けられて固定している。

このように図１７に示した箇所で、ミラー３５４は３点で光学モジュール３０４に固定されている。ここで、２つの突部３５７、３５８はミラー３５４に同じ押圧力を与えるように設計されている。ところが、突出部３５６Ａの位置がこれら２つの突部３５７、３５８を結ぶ線分の中点からこの線分と垂直方向に引いた直線と交わらない場合がある。この場合には、２つの突部３５７、３５８がミラー３５４に及ぼす押圧力が等しくならず、どちらか一方が高く、他方が低い状態となる。これにより、押圧力が低い側で振動が発生する。この結果として、ミラー３５４の振動が発生する側における反射光が、振動による反射光の方向の変動が生じて、画像を大きく悪化させることになる。

次に、図１８に示した箇所における問題を説明する。この図１８に示した箇所では、図１５に示したミラー固定用板ばね３５５がその突出部３５５Ａをミラー３５４の裏面に１点で押し付けている。ミラー３５４の表面に対向する開口部３５２の端面には、その中央位置に突部３６１が形成されている。したがって、ミラー３５４は、図１６のＥ−Ｅ方向に切断した箇所で突出部３５５Ａと突部３６１の２か所で押圧力を掛けられて挟持されるようにして固定されている。また、ミラー３５４は、その自重により開口部３５２の底部に存在する突部３６４に接触している。

この状態で前記したレールを介して振動がミラー３５４に伝達されたとする。ミラー３５４の側部と突部３６４の接触による抵抗は特に大きくない。したがって、ミラー３５４は突部３６１を支点として矢印３６２、３６３方向に振動を発生する。このとき、ミラー３５４の突部３６１から離れた上端と下端に近い部分ほど振動の振幅が大きくなる。これにより、ミラー３５４の端部に近いほど振動の影響で画像の品質が大きく劣化することになる。

次に、図１９に示した箇所における問題を説明する。この図１９に示した箇所では、制振ばね３５８がネジ３５９で光学モジュールのフレーム３５１に固定されており、主走査方向に細長いミラー３５４の中央部が制振ばね３５８によって下方向に押圧されている。ミラー３５４の中央部を押圧することにしたのは、図１３で説明したように中央部で湾曲するような振動が発生するのを抑制するためである。そこで、本発明の関連技術では、ミラー３５４の中央部における側面（コバ面）に図１９で示したように制振ばね３５８の下面を当てて、押さえ付け、振動による湾曲を防止する制御ダンパとしている。

図２０は、ミラーの湾曲を防止する他の手法を示したものである。この例では、光学モジュールのフレーム３５１にスポンジ３７１を介してミラー３５４を配置することにしている。この場合には、フレーム３５１が振動してもスポンジ３７１がこの振動の多くを吸収する。したがって、ミラー３５４の湾曲を防止することができ、画像の品質の劣化を抑えることができる。

このような制振ばね３５８（図１９）あるいはスポンジ３７１（図２０）を用いた手法では、これらの部材がミラー３５４の側面（これらの図で上側を向いている面）に均等に接触した状態を保っているとはいえない。すなわち、ミラー３５４にはその回転方向の力である回転モーメントが掛る。

図２１は、回転モーメントが掛った状態としての第１の例を表わしたものである。この第１の例では、制振ばね３５８がミラー３５４の側面３５４Ａの左端側とのみ接触している。これは、部品自体の公差や取り付け時の公差が原因で生じるものである。この図２１のような状態では、ミラー３５４に矢印３７３方向に回転する力である回転モーメントが加わる。この状態では、制振ばね３５８がミラー３５４の側面３５４Ａに均等に押圧力を加えることができず、すでに説明したようなミラー３５４の湾曲を防止する効果を期待できない。更に、この矢印３７３方向の回転モーメントによってミラー３７３の側面３５４Ａが制振ばね３５８と平行になるように傾斜（回転）してしまう場合もある。この場合には、ミラー３７３が光線を反射する方向自体が変化してしまう。したがって、場合によっては図示しない原稿の画像が１次元イメージセンサに到達できなくなり、画像読取装置が複写機の場合には画像が複写されないといった障害が発生する原因となった。

図２２は、図２１に示したと反対方向の回転モーメントが掛った状態としての第２の例を表わしたものである。この第２の例では、制振ばね３５８とミラー３５４の側面３５４Ａの関係が第１の例とは逆になる。したがって、回転モーメントは図２１に示した矢印３７３方向とは逆の矢印３７４方向となる。この第２の例で生じる不具合は、第１の例と同様である。

ここで、図１８に示した構成に対する不具合については、ミラーの端部表面と側部に対応するそれぞれの突部に対して所定の圧力を印加する構成が第３の関連技術として開示されている（たとえば特許文献２参照）。
特開平０７−３１９０７７号公報（第０００５段落、図１） 特開２００５−３０９３０１号公報（第００１７段落、第００５３段落、図５の符号８３、８４）

しかしながら、この第３の関連技術では、複数の光ビーム間の「ＢＯＷ差」及び「ピッチずれ」を改良する技術を開示している。ここでＢＯＷ差とは、各光ビームによって形成される走査線の湾曲量が異なり、主走査方向の走査位置によって副走査方向の２つの光ビームの間隔が変化していることを意味している。このように、第３の関連技術は、本発明と課題が相違している。このため、第３の関連技術では、シリンダミラーの振動周波数の固有値を高く設定することを１つの特徴としているものの、そのためにミラーにどのような圧力を印加すればよいかの技術的な開示が存在しない。したがって第３の関連技術は、ミラーの端部表面と側部に対応するそれぞれの突部にミラーを圧接させる点で第２の関連技術以上の技術を開示しているものでもなく、図１８に示した構成で生じる問題を解決するものではない。

そこで本発明の目的は、光学系のミラーの端部の２つの面を１点ずつ突部に突き当てて保持する構成で外部から振動が加わっても、このミラーの振動を抑制可能な光学ユニット、画像読取装置および光学ユニットの調整方法を提供することにある。

本発明では、（イ）画像を形成する光学系の一部を構成する長尺のミラーと、（ロ）このミラーの両端部のうち少なくとも一方の端部のミラー表面とその裏面におけるミラーの短辺方向の中央位置の１点でこのミラーを挟持するミラー端部保持手段と、（ハ）前記したミラー表面とその裏面におけるミラーの長辺方向の中間位置でこのミラーの一方の側部を弾性的に押圧するミラー側部押圧手段とを光学ユニットに具備させる。

また、本発明では、（イ）画像の読み取りの対象となる原稿を載置するプラテンと、（ロ）このプラテンの直下に副走査方向に往復動自在に配置された請求項１〜請求項５いずれかに記載の光学ユニットと、（ハ）この光学ユニットを前記した原稿の読み取り時に副走査方向に移動させる副走査方向移動手段とを画像読取装置に具備させる。

更に本発明では、（イ）画像を形成する光学系の一部を構成する長尺のミラーの両端部のうち少なくとも一方の端部のミラー表面とその裏面におけるミラーの短辺方向の中央位置の１点でこのミラーを挟持するミラー端部保持ステップと、（ロ）前記したミラー表面とその裏面におけるミラーの長辺方向の中間位置でこのミラーの一方の側部を押圧するとき、この押圧力が前記したミラー端部保持ステップでミラーを挟持したときの圧力と比例するように調整する光学ユニット調整ステップとを光学ユニットの調整方法に具備させる。

以上説明したように本発明によれば、ミラーの中間位置でこれを弾性的に押圧することにしたので、ミラーの端部における振動を抑制することができるだけでなく、中間位置での弓状の振動の発生も効果的に抑制することができる。したがって、簡単な構成でミラーの振動を効果的に抑制することができる。

次に、本発明を一実施の形態に基づいて説明する。

図１は本発明の一実施の形態における画像読取装置の要部を表わしたものである。画像読取装置１００の装置本体（筐体）１０１の上部にはプラテンガラス１０２が水平に配置されており、この上に原稿１０３が載置されるようになっている。主走査方向に配置された細長い光学モジュール１０４は、この主走査方向と直交する方向として矢印で示した副走査方向１０５に移動して、原稿１０３の裏側に面した画像情報をライン単位で読み取るようになっている。

図２は、この画像読取装置における光学モジュールとその移動機構を具体的に表わしたものである。ランプ１０６を実装した光学モジュール１０４の両端部は、ドラム１１１〜１１４の対応するものに架け渡された第１および第２のワイヤ１１５、１１６の所定位置を把持している。モータ１１７が回転すると、２つのドラム１１２、１１４を取り付けた軸１１８が回転する。光学モジュール１０４はレール１１９に沿って摺動するようになっており、第１および第２のワイヤ１１５、１１６の移動に伴って矢印１２０方向に往復動する。

図３は、光学モジュールの光学系の一例を示したものである。光学モジュール１０４内には、光源としてのランプ１０６と共に、原稿１０３に対して比較的小さなサイズの１次元イメージセンサ１３１が配置されている。このため、光学レンズ１３２と１次元イメージセンサ１３１の間の距離に対して、光学レンズ１３２と原稿１０３までの距離をかなり長くする必要がある。そこで、光学モジュール１０４内には第１〜第５のミラー１３３〜１３７が配置され、図示のように光路を複雑に折り返すことで、原稿１０３の読取位置１３８から光学レンズ１３２までの光路長を長く設定している。１次元イメージセンサ１３１は、光学レンズ１３２によって投影された画像によって生じた電荷を電気信号に変換することで画像の読み取りを行うようになっている。

図４は、光学モジュールにおけるミラーの組み込みの様子を表わしたもので、図１５に対応している。光学モジュール１０４のフレーム１５１の両側部１５１Ａ、１５１Ｂには、縦長の開口部１５２、１５３が設けられている。この光学モジュール１０４には所定枚数のミラーが組み込まれるが、ここでは開口部１５２、１５３に対応する１枚のミラーをミラー１５４として、これを代表に本発明の実施の形態による制振対策を説明する。

ミラー１５４は、それぞれの端部を開口部１５２、１５３に貫通させるようになっている。ミラー１５４の貫通した一端部と開口部１５２の隙間には、第１のミラー固定用板ばね１５５が挿着され、ミラー１５４の貫通した他端部と開口部１５３の隙間には、第２のミラー固定用板ばね１５６および第３のミラー固定用板ばね１５７が挿着されるようになっている。また、ミラー１５４の中央部については、フレーム１５１のこれに対応する箇所に制振ばね１５８をネジ１５９で固定することで、この箇所を弾性的に保持するようにしている。

図５は、この光学モジュールの組み立て後の状態を、板ばねの取り付けられた側から示したものである。この光学モジュール１０４をＡ−Ａ方向、Ｂ−Ｂ方向およびＣ−Ｃ方向の３方向に切断して、これらの断面構造を説明することにする。

図６は、光学モジュールにおける図５のＡ−Ａ方向の断面を示している。この切断箇所では、図５に示した第２および第３のミラー固定用板ばね１５６、１５７がこれらの突出部１５６Ａ、１５７Ａをミラー１５４の裏面にそれぞれ１点で押し付けている。ミラー１５４の反射を行う表面に対向する開口部１５３の端面には、図で上側と下側の２か所に突部１６１、１６２が形成されている。また、開口部１５３には、ミラー１５４の両側部に対応する箇所にそれぞれ１つずつ突部１６３、１６４が形成されている。

したがって、ミラー１５４は、図で下側に位置するその側部を突部１６４に接触させると共に、突出部１５６Ａ、１５７Ａと、突部１６１、１６２の合計４か所で押圧力を掛けられて固定されている。

図７は、光学モジュールにおける図５のＢ−Ｂ方向の断面を示している。この切断箇所では、図５に示した第１のミラー固定用板ばね１５５がその突出部１５５Ａをミラー１５４の裏面に１点で押し付けている。ミラー１５４の反射を行う表面に対向する開口部１５２の端面には、突出部１５５Ａと対向する箇所に突部１６６が形成されている。また、開口部１５２には、ミラー１５４の両側部に対応する箇所に１つずつ突部１６７、１６８が形成されている。

したがって、ミラー１５４は、下側の側部を突部１６８に接触させると共に、突出部１５５Ａと、突部１６６の２か所で挟持するように押圧力を掛けられて固定されている。このようにミラー１５４の端部は、開口部１５２内で３点で接触した状態を採っている。突部１６８とミラー１５４の側部との接触を確実にするためには、突部１６８に潤滑油を塗布しておくようにしてもよい。突部１６８の表面には、板金のバリ等の凹凸が存在する場合があり、このような場合にはミラー１５４が他の突部１６８と接触する妨げとなることがある。これに対しては、突部１６８に潤滑油を塗布することが有効である。

図８は、光学モジュールにおける図５のＣ−Ｃ方向の断面を示している。この切断箇所では、光学モジュールのフレーム１５１の中央位置にネジ１５９で固定された制振ばね１５８がスポンジ１７１を介してミラー１５４の側部（図で上部）を圧接している。本実施の形態で、スポンジ１７１は、厚さが１．５ｍｍで、短辺方向の長さが４ｍｍ、長手方向の長さが３０ｍｍの平板状の形状となっている。スポンジ１７１は、両面テープや接着剤で制振ばね１５８およびミラー１５４の側部と接着される。

図９および図１０は、制振ばねとミラーの間に存在するスポンジの変形状態を表わしたものである。部品公差や取付け公差を原因としてミラー１５４の側部を構成する面と制振ばね１５８の板状の面が平行になっていない場合がある。本実施の形態では、ミラー１５４の側部を構成する面と制振ばね１５８の板状の面の間にスポンジ１７１を配置するようにしている。この結果、矢印１８１方向に回転モーメントが掛った状態（図２１参照）では、制振ばね１５８の末端に近い方でスポンジ１７１の厚さが厚くなるような変形が発生する。また、この逆に矢印１８２方向に回転モーメントが掛った状態（図２２参照）では、制振ばね１５８の末端に近い方でスポンジ１７１の厚さが薄くなるような変形が発生する。

ここでスポンジ１７１が本実施の形態の画像読取装置１００に及ぼす作用について考察する。今、図８に示す制振ばね１５８とミラー１５４の側部との間隔が開いていたとして、現在と同一材質で、より厚いスポンジが使用されていたものと仮定する。この場合、ミラー１５４は、スポンジ１７１の厚さ方向だけでなく、この厚さ方向と直交する方向に対しても、より容易に移動することができる。このように、たとえば制振ばね１５８の形状を変更することでミラー１５４の側部との間隔が広くなり、これに対応してより厚いスポンジ１７１を使用したような場合、このスポンジ１７１によるミラー１５４の中央部を下向きに押圧する力は減少する（図１３参照）。この結果、前記したレールから伝えられた振動によって、ミラー１５４の中央部は、図１３で説明したように大きく振幅するようになる。これにより、原稿１０３を読み取った画像がミラー１５４の振幅によって大きくその進行方向を変えてしまい、１次元イメージセンサ１３１による画像の読み取りができなくなる可能性がある。

更に、スポンジ１７１がミラー１５４を下向きに押す力が弱くなると、図６で説明したミラー１５４による開口部の突部１６４との接触圧や、図７で説明したミラー１５４による開口部の突部１６８との接触圧が低下する。

本実施の形態でスポンジ１７１は、制振ばね１５８の振動をミラー１５４に伝達させない防振作用もあるが、制振ばね１５８とミラー１５４の側部を構成する面とが平行に配置されていない場合に、この傾斜を吸収しつつミラー１５４を押圧するという作用が大きい。スポンジ１７１がミラー１５４の中央部分を下向きに押圧することで、特にミラー１５４と突部１６８との接触圧（図７参照）を確保することで、図７に示す配置構造を採用した場合におけるミラー１５４の端部側で防振に効果を発揮している。

図１１は、図７に示したミラー固定用板ばねの押圧と図８に示した制振ばねの押圧との理想的な関係を示したものである。図７に示すミラー固定用板ばね１５５による突部１６６への押圧力と、制振ばね１５８（図８）の押圧力の関係は、理想的には図１１に示す一次関数で表わされる。すなわち、ミラー固定用板ばね１５５の押圧力が比較的弱く、ミラー１５４がその一端部でその表面と裏面が比較的弱い力で挟持されている状態では、制振ばね１５８によるミラー１５４の側部と突部１６８の接触点の圧力も比較的弱い力となっている方が、これらの接触が確実に行われて、ミラー１５４全体の防振の効果が大きい。また、これとは反対に、ミラー固定用板ばね１５５による突部１６６への押圧力が比較的強く、ミラー１５４がその一端部でその表面と裏面が比較的強い力で挟持されている状態では、制振ばね１５８によるミラー１５４の側部と突部１６８の接触点の圧力も比較的強い力となっている方が、これらの接触が確実に行われて、ミラー１５４全体の防振の効果が大きくなる。

このように、図７に示したミラー１５４の端部では、突部１６６の１点にミラー１５４を突出部１５５Ａで押圧する構造のため、ミラー１５４の側部を突部１６８と更に接触させることで、振動を防止する効果を高めている。これに対して、図６に示す端部構造では、２か所に突部１６１、１６２が設けられており、これらを第２および第３のミラー固定用板ばね１５６、１５７が押圧する構造となっている。したがって、このようなミラー端部の構造では、ミラー１５４がその表面と裏面をそれぞれ２点で接触しており、図７の場合と比べて接触が確実で振動が発生しにくい。このため図６に示す端部構造については、図１１に示した制振ばね１５８の押圧との関係を特に配慮する必要はない。

以上のような構成の画像読取装置１００では、図１に示したプラテンガラス１０２に原稿１０３を載置して、この装置の図示しない操作パネルから画像の読み取りを指示するようになっている。画像読取装置１００と接続した図示しない情報処理装置から画像の読み取りを指示してもよい。これにより、図２に示したランプ１０６が点灯すると共に、光学モジュール１０４がその走査開始位置から副走査方向１０５（図１）に移動を開始し、画像の読み取りが開始する。このとき、光学モジュール１０４はレール１１９との摩擦等によって発生した振動の伝達を受ける。

本実施の形態の画像読取装置１００の場合、光学モジュール１０４に取り付けられたミラー１５４は、図７に示すようにその端部の反射面側が第１のミラー固定用板ばね１５５によって突部１６６に１点で接触している。また、ミラー１５４の側面は、開口部１５２の下端側の突部１６８に接触している。この突部１６８に対するミラー１５４の側面の押圧力は、スポンジ１７１を介してミラー１５４で調整されている。この押圧力により、ミラー１５４は図７に示した端部側で振動が防止される。

また、図６に示す端部側では、第２のミラー固定用板ばね１５６と第３のミラー固定用板ばね１５７を配置したので、これらの調整で、ミラー１５４が２つの突部１６１、１６２にそれぞれ等しい押圧力で接触するようになっている。これにより、押圧力のバランスを欠くことによる振動を防止することができる。

更に、ミラー１５４の中央位置では、図８に示すように制振ばね１５８がスポンジ１７１を介してミラー１５４の側部を押圧している。したがって、ミラー１５４が湾曲状に振動するのが防止される。

なお、図７に示したミラー１５４の端部構造を備えた画像読取装置１００で図１１に示す一次関数に沿った圧力の調整を行うためには、たとえば第１のミラー固定用板ばね１５５を各種の圧力用に用意しておき、これを適宜選択して使用すればよい。また、図８に示した制振ばね１５８の曲げ具合を適宜調整することによっても、両者の押圧力が所定の比例関係になるように設定することができる。制振ばね１５８を各種用意して、これを適宜選択するようにしてもよい。

このようにして本実施の形態の画像読取装置１００では、ミラー１５４の振動を有効に防止することができるので、画像の読み取りの際の色ずれ、ジッタおよび画像ゆらぎを防止することができ、高画質の画像情報を提供することができる。このように光学系を構成する各ミラーの振動を防止できるので、ミラーの枚数、長さ、厚み等の制約を受けないで画像読取装置を構成することができ、設計の自由度を上げることができる。更に、従来ではミラーの振動が少ない中央部分を使用していたが、周辺部分でも使用可能になり、これにより装置の小型化や設計の自由度を上げることができる。

また、本実施の形態の画像読取装置１００では、図８に示すようにスポンジ１７１が制振ばね１５８とミラー１５４の側部と接着している。したがって、制振ばね１５８とミラー１５４の側部のそれぞれの対向面が平行になっていない場合でも、ミラー１５４の側部側の全面に均一な圧力を加えることができ、図２１あるいは図２２で示した制振ばね３５８がミラーに片当りするという事態を防止することができる。

＜発明の変形可能性＞

図１２は、本発明の変形例による画像読取装置の光学系の配置の要部を表わしたものである。図１２で図２と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。この変形例の画像読取装置１００Ａでは、先の実施の形態で示した光学モジュール１０４（図２）を第１および第２の移動ユニット２０１、２０２と、固定ユニット２０３で構成している。

ここで第２の移動ユニット２０２は、ランプ１０６と、これにより原稿（図示せず）から反射された光を屈性する所定数の図示しないミラーを備えている。この第２の移動ユニット２０２は、原稿の副走査位置を順次等速で移動するようになっている。

固定ユニット２０３は、光学レンズ２１１と１次元イメージセンサ２１２からなり、装置本体１０１の所定値に固定されている。第１の移動ユニット２０１は、第２の移動ユニット２０２と所定の関係をもって副走査方向に移動するユニットである。これは、固定位置に配置された固定ユニット２０３に対して、原稿の読取位置から光学レンズ２１１までの距離を常に等しくするように移動させるようにしている。

図１２に示したような画像読取装置１００Ａでも、第１および第２の移動ユニット２０１、２０２にミラーを使用している。これらのミラーの移動ユニット２０１、２０２の移動によって振動がミラーに伝達される。この場合も、先の実施の形態と同様の原理で有効に防止することができる。

なお、本発明の実施の形態では、制振ばね１５８とミラー１５４の間にスポンジ１７１を配置したが、ゴム等の他の弾性に富んだ部材を使用することも可能である。

本発明の一実施の形態における画像読取装置の要部を表わした斜視図である。 本実施の形態による画像読取装置の光学モジュールとその移動機構を具体的に表わした要部斜視図である。 本実施の形態における光学系の配置を示す原理図である。 本実施の形態で光学モジュールにおけるミラーの組み込みの様子を表わした斜視図である。 本実施の形態で光学モジュールの組み立て後の状態を、板ばねの取り付けられた側から示した正面図である。 本実施の形態の光学モジュールにおける図５のＡ−Ａ方向の断面図である。 本実施の形態の光学モジュールにおける図５のＢ−Ｂ方向の断面図である。 本実施の形態の光学モジュールにおける図５のＣ−Ｃ方向の断面図である。 本実施の形態で制振ばねとミラーの間に存在するスポンジの変形状態を表わした断面図である。 本実施の形態で制振ばねとミラーの間に存在するスポンジの他の変形状態を表わした断面図である。 本実施の形態でミラー固定用板ばねの押圧と制振ばねの押圧の理想的な関係を示した特性図である。 本発明の変形例による画像読取装置の光学系の配置の要部を表わした説明図である。 １枚のミラーの振動により、反射光の方向が変化する一例を示した説明図である。 第２の関連技術における光学モジュールの要部についてその外観を表わした斜視図である。 図１４に示した光学モジュールにミラーを取り付ける様子を表わした斜視図である。 光モジュールのフレームにおける各部の切断位置を示した正面図である。 第２の関連技術の光学モジュールにおける図１６のＤ−Ｄ方向の断面図である。 第２の関連技術の光学モジュールにおける図１６のＥ−Ｅ方向の断面図である。 第２の関連技術の光学モジュールにおける図１６のＦ−Ｆ方向の断面図である。 ミラーの湾曲を防止する他の手法としてスポンジを使用した光学モジュールの要部断面図である。 制振ばねと接触するミラーに回転モーメントが掛った第１の状態を示す要部断面図である。 制振ばねと接触するミラーに回転モーメントが掛った第２の状態を示す要部断面図である。

符号の説明

１００、１００Ａ 画像読取装置
１０１ 装置本体
１０２ プラテンガラス
１０３ 原稿
１０４ 光学モジュール
１１５ 第１のワイヤ
１１６ 第２のワイヤ
１１９ レール
１３１、２１２ １次元イメージセンサ
１３２、２１１ 光学レンズ
１３３〜１３７、１５４ ミラー
１５１ フレーム
１５２、１５３ 開口部
１５５ 第１のミラー固定用板ばね
１５６ 第２のミラー固定用板ばね
１５６Ａ、１５７Ａ 突出部
１５７ 第３のミラー固定用板ばね
１５８ 制振ばね
１６１〜１６４、１６６〜１６８ 突部
１７１ スポンジ
２０１ 第１の移動ユニット
２０２ 第２の移動ユニット
２０３ 固定ユニット

Claims (7)

1. 画像を形成する光学系の一部を構成する長尺のミラーと、
   このミラーの両端部のうち少なくとも一方の端部のミラー表面とその裏面におけるミラーの短辺方向の中央位置の１点でこのミラーを挟持するミラー端部保持手段と、
   前記ミラー表面とその裏面におけるミラーの長辺方向の中間位置でこのミラーの一方の側部を弾性的に押圧するミラー側部押圧手段
   とを具備することを特徴とする光学ユニット。
2. 前記ミラー端部保持手段は、ミラーの端部における前記ミラー表面とその裏面の一方に当接する固設された第１の突部と、この第１の突部に向かってミラー面を押圧する弾性部材とを備え、更に、前記ミラー側部押圧手段の押圧によって前記ミラーの他方の側部を圧接する第２の突部が固設されていることを特徴とする請求項１記載の光学ユニット。
3. 前記ミラー側部押圧手段の押圧力と前記第１の突部に向かってミラー面を押圧する弾性部材の押圧力は所定の比例関係にあることを特徴とする請求項２記載の光学ユニット。
4. 前記ミラー端部保持手段は、前記ミラーの一端を保持する手段であり、他端は前記ミラー表面とその裏面における短辺方向に間隔を置いてミラー表面とその裏面の一方に当接する固設された第３および第４の突部と、これら第３および第４の突部のそれぞれに対向してミラー面を押圧する２つの弾性部材とを備えており、これら２つの弾性部材によって前記ミラーの第３および第４の突部に対する押圧力が等しくなるように調整されていることを特徴とする請求項１記載の光学ユニット。
5. 前記ミラー側部押圧手段は、一端を固設されたばね部材と、このばね部材と前記ミラーの一方の側部の間に配置されたスポンジ部材とによって構成されていことを特徴とする請求項１記載の光学ユニット。
6. 画像の読み取りの対象となる原稿を載置するプラテンと、
   このプラテンの直下に副走査方向に往復動自在に配置された請求項１〜請求項５いずれかに記載の光学ユニットと、
   この光学ユニットを前記原稿の読み取り時に副走査方向に移動させる副走査方向移動手段
   とを具備することを特徴とする画像読取装置。
7. 画像を形成する光学系の一部を構成する長尺のミラーの両端部のうち少なくとも一方の端部のミラー表面とその裏面におけるミラーの短辺方向の中央位置の１点でこのミラーを挟持するミラー端部保持ステップと、
   前記ミラー表面とその裏面におけるミラーの長辺方向の中間位置でこのミラーの一方の側部を押圧するとき、この押圧力が前記ミラー端部保持ステップでミラーを挟持したときの圧力と比例するように調整する光学ユニット調整ステップ
   とを具備することを特徴とする光学ユニットの調整方法。

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