JP2012109876A - Image reading device and image-forming mirror - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce deformation due to a temperature rise of image-forming mirrors in an image-forming optical system comprised of the image-forming mirrors each having an off-axial reflective surface formed thereon.SOLUTION: An image reading device includes reading means for reading an image, and image-forming means for allowing the reading means to form an image. The image-forming means includes image-forming mirrors, each of which is provided with an off-axial reflective surface having a curvature, in which an incident direction and an emission direction of a reference axis ray are different from each other. The image-forming mirrors 6, 7, 8, and 9 have first metal layers 6b, 7b, 8b, and 9b on one surface of mirror bases 6a, 7a, 8a, and 9a, respectively. The off-axial reflective surfaces 6c, 7c, 8c, and 9c are formed on surfaces of these first metal layers, respectively. These image-forming mirrors have second metal layers 6d, 7d, 8d, and 9d on the rear surface of these off-axial reflective surfaces, respectively.

Description

本発明は、原稿を光源装置によって照明し、光電変換手段に対して、画像を結像手段により結像させることで読み取る画像読取装置に関する。   The present invention relates to an image reading apparatus that reads a document by illuminating a document with a light source device and forming an image with an imaging unit on a photoelectric conversion unit.

近年、デジタル複写機等の画像読取装置において、高画質化と小型化を両立する手段として、画像光を反射することで結像させる非共軸光学系(オフアキシャル光学系)を採用した画像読取装置が提案されている。このようなオフアキシャル光学系においては、オフアキシャル反射面は非常に精度の高い自由曲面形状が要求されるため、結像ミラーの温度上昇に伴うわずかな変形も光学性能に大きな影響を及ぼす。   In recent years, in image reading apparatuses such as digital copying machines, image reading employing a non-coaxial optical system (off-axial optical system) that forms an image by reflecting image light as a means for achieving both high image quality and miniaturization. A device has been proposed. In such an off-axial optical system, the off-axial reflecting surface is required to have a highly accurate free-form surface shape, and therefore slight deformation accompanying a rise in temperature of the imaging mirror greatly affects the optical performance.

そこで、結像ミラーの固定部分の構成によって結像ミラーの変形を防止する考案が開示されている(特許文献1参照)。これらは、結像ミラーを固定するミラー保持部材のミラー拘束点間の熱膨張と、結像ミラーの被拘束点間の熱膨張率の違いによる結像ミラーの変形を少なくするものである。   In view of this, there has been disclosed a device for preventing the deformation of the imaging mirror by the configuration of the fixed portion of the imaging mirror (see Patent Document 1). These reduce the deformation of the imaging mirror due to the difference in thermal expansion between the mirror restraint points of the mirror holding member for fixing the imaging mirror and the thermal expansion coefficient between the restrained points of the imaging mirror.

また、特許文献2では反射結像光学系の温度上昇を抑制するために、送風手段を設けて冷却する考案が開示されている。   Further, Patent Document 2 discloses a device in which an air blowing unit is provided and cooled in order to suppress a temperature rise of the reflection imaging optical system.

特開2004−126448号公報JP 2004-126448 A 特開2004−93655号公報JP 2004-93655 A

特許文献1では、樹脂製の結像ミラー基体の表面に、画像光反射面として金属層を形成した結像ミラーにおいては、結像ミラー自体の温度上昇によるバイメタルの作用によって、結像ミラー自体が変形することは防止できなかった。また、特許文献2では、複数の結像ミラーを、それぞれの温度上昇に応じて冷却することが困難であり、例えば一つの結像ミラーにおいても送風手段に近い側と遠い側とでは冷却効果に差が生じるため、部分的な熱変形が生じてしまう可能性があった。   In Patent Document 1, in an imaging mirror in which a metal layer is formed as an image light reflecting surface on the surface of a resin imaging mirror base, the imaging mirror itself is not affected by the action of bimetal due to the temperature rise of the imaging mirror itself. Deformation could not be prevented. Further, in Patent Document 2, it is difficult to cool a plurality of image forming mirrors according to respective temperature rises. For example, even in one image forming mirror, a cooling effect is obtained on the side close to and far from the blowing unit. Due to the difference, partial thermal deformation may occur.

本発明は、上述した不具合点に鑑み、結像ミラーの熱変形を抑制し、光学性能の低下の少ないオフアキシャル光学系を搭載した画像読取装置の提供を目的とする。   An object of the present invention is to provide an image reading apparatus equipped with an off-axial optical system that suppresses thermal deformation of an imaging mirror and reduces optical performance.

上記課題を解決するため、本願発明は次の構成を有する。すなわち、画像を読み取る読取手段と、画像を前記読取手段に結像させる結像手段とを備え、前記結像手段は湾曲した反射面が形成された結像ミラーを含む画像読取装置であって、前記結像ミラーは、ミラー基体の一面に第一の金属層を有し、当該第一の金属層の面に前記反射面を形成し、当該反射面の裏側面に第二の金属層を有する。   In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. That is, the image reading device includes a reading unit that reads an image and an imaging unit that forms an image on the reading unit, and the imaging unit includes an imaging mirror having a curved reflecting surface, The imaging mirror has a first metal layer on one surface of a mirror base, the reflection surface is formed on the surface of the first metal layer, and a second metal layer is formed on the back surface of the reflection surface. .

また、本願発明は、別の実施形態として、次の構成を有する。すなわち、基準軸光線の入射方向と射出方向とが異なりかつ曲率を有するオフアキシャル反射面が形成された結像ミラーであって、ミラー基体の一面に第一の金属層を有し、当該第一の金属層の面にオフアキシャル反射面を形成し、当該オフアキシャル反射面の裏側面に第二の金属層を有する。   Moreover, this invention has the following structure as another embodiment. That is, an imaging mirror in which an off-axial reflecting surface having a curvature different from an incident direction and an emitting direction of a reference axis ray is formed, and has a first metal layer on one surface of the mirror base, An off-axial reflective surface is formed on the surface of the metal layer, and a second metal layer is provided on the back side surface of the off-axial reflective surface.

本願発明によれば、温度上昇による結像ミラー自体のバイメタル変形を小さくすることで歪みを抑制することができる。その結果、結像ミラーの反射面の変形が従来よりも小さくなり、温度上昇による結像性能の低下を小さく抑えることができる。   According to the present invention, distortion can be suppressed by reducing the bimetal deformation of the imaging mirror itself due to temperature rise. As a result, the deformation of the reflecting surface of the imaging mirror becomes smaller than before, and the deterioration of the imaging performance due to the temperature rise can be suppressed to a low level.

また、伝熱層の作用により、結像ミラー表裏の金属層の温度差が解消される速度が速くなる。その結果、結像ミラーの部分的な熱膨張による変形によって生じる結像性能の低下を、より短時間で解消することができる。   In addition, the action of the heat transfer layer increases the speed at which the temperature difference between the metal layers on the front and back of the imaging mirror is eliminated. As a result, it is possible to eliminate the deterioration in imaging performance caused by deformation due to partial thermal expansion of the imaging mirror in a shorter time.

また、熱源となる電気回路上の素子からの輻射熱(赤外線)を、結像ミラーの熱源に面した側に設けた金属層によって反射されるため、結像ミラーの熱源に面した側の熱膨張が、金属層のない場合と比較して小さくなる。このため、結像ミラーの部分的な熱膨張による変形によって生じる結像性能の低下を小さく抑えることができる。   In addition, since the radiant heat (infrared rays) from the elements on the electric circuit serving as the heat source is reflected by the metal layer provided on the side facing the heat source of the imaging mirror, the thermal expansion on the side facing the heat source of the imaging mirror However, it becomes small compared with the case where there is no metal layer. For this reason, it is possible to suppress a decrease in imaging performance caused by deformation due to partial thermal expansion of the imaging mirror.

本発明に係る画像読取装置の概略構成を示す断面図。1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an image reading apparatus according to the present invention. 図1に示した本発明の概略構成の一部を拡大した上視図。The upper view which expanded a part of schematic structure of this invention shown in FIG. 図1に示した本発明の概略構成の一部を拡大した斜視図。The perspective view which expanded a part of schematic structure of this invention shown in FIG. 第一実施形態に係るオフアキシャル光学系の構成説明図。FIG. 3 is a configuration explanatory diagram of an off-axial optical system according to the first embodiment. 第二実施形態に係るオフアキシャル光学系の構成説明図。FIG. 9 is a configuration explanatory diagram of an off-axial optical system according to a second embodiment.

<第一実施形態>
本発明に係る第一実施形態として、電子写真複写機に搭載した画像読取装置に適用した例を図面を参照して具体的に説明する。なお、画像読取装置において、読み取った画像の情報を記録するための画像形成装置の構成および機能は、公知であるので説明を省略する。
<First embodiment>
As a first embodiment according to the present invention, an example applied to an image reading apparatus mounted on an electrophotographic copying machine will be specifically described with reference to the drawings. Note that since the configuration and function of the image forming apparatus for recording information of the read image in the image reading apparatus are known, the description thereof is omitted.

[機器構造]
図1は本発明の画像読取装置を実施したイメージスキャナや複写機等の装置に適用した場合の実施形態の主要断面図である。図2は、図1のキャリッジ12を上側から見た図である。なお、ここでの上側とは、原稿Sが載置される側となる。
[Equipment structure]
FIG. 1 is a main cross-sectional view of an embodiment when the present invention is applied to an apparatus such as an image scanner or a copying machine implementing the image reading apparatus of the present invention. FIG. 2 is a view of the carriage 12 of FIG. 1 as viewed from above. Here, the upper side is the side on which the document S is placed.

図1、原稿台ガラス1には、その上に原稿Sが載置されている。照明光源2は、例えばキセノンランプ等から成っている。反射ミラー3,4,5は各々順に第1,第2,第3反射ミラーであり、原稿Sからの光束の光路を折り曲げている。結像ミラー6〜9はそれぞれオフアキシャル反射面が一つのみ形成されている第1〜4結像ミラーである。これらの第1〜4結像ミラー6〜9は、媒質を空気として、原稿Sの画像情報に基づく光束を折り曲げると共に読取手段である光電変換素子10上に結像させている。第1〜4結像ミラー6〜9はPC(ポリカーボネート)等の樹脂により成形されている。また、オフアキシャル反射面は、基準軸光線の入射方向と射出方向は異なる湾曲した反射面であり、反射面において、所定の曲率を有する。読取手段としての光電変換素子(CCD)10は、複数の受光素子を1次元方向(主走査方向)に配列した構成を有する。筺体11は、照明光源2、第1〜3反射ミラー3〜5、第1〜4結像ミラー6〜9及びCCD10を収納しているキャリッジ12の筐体である。筐体11にはランプ支持部11a、反射ミラー支持部11c、結像ミラー支持部11eが一体的に形成されている。ここで、照明光源2はランプ支持部11aに、第1〜3反射ミラー3〜5は反射ミラー支持部11cに、第1〜4結像ミラー6〜9は結像ミラー支持部11eに、直接位置決めされて固定されている。駆動モータ13は、原稿Sの読み取り時には筐体11と駆動モータ13とに連結している駆動ベルト14を介して、キャリッジ12を図1に示されている矢印A方向に移動させる手段である。また、キャリッジ12は、駆動モータ13によって所定の読み取り開始位置まで移動される。   The document S is placed on the document table glass 1 in FIG. The illumination light source 2 is composed of, for example, a xenon lamp. The reflection mirrors 3, 4, and 5 are first, second, and third reflection mirrors, respectively, and bend the optical path of the light beam from the document S. The imaging mirrors 6 to 9 are first to fourth imaging mirrors each having only one off-axial reflecting surface. These first to fourth imaging mirrors 6 to 9 fold the light beam based on the image information of the document S and form an image on the photoelectric conversion element 10 serving as a reading unit with air as a medium. The first to fourth imaging mirrors 6 to 9 are formed of a resin such as PC (polycarbonate). The off-axial reflection surface is a curved reflection surface in which the incident direction and the emission direction of the reference axis light beam are different, and has a predetermined curvature on the reflection surface. A photoelectric conversion element (CCD) 10 serving as a reading unit has a configuration in which a plurality of light receiving elements are arranged in a one-dimensional direction (main scanning direction). The housing 11 is a housing of the carriage 12 that houses the illumination light source 2, the first to third reflecting mirrors 3 to 5, the first to fourth imaging mirrors 6 to 9, and the CCD 10. The casing 11 is integrally formed with a lamp support portion 11a, a reflection mirror support portion 11c, and an imaging mirror support portion 11e. Here, the illumination light source 2 is directly connected to the lamp support 11a, the first to third reflection mirrors 3 to 5 are directly connected to the reflection mirror support 11c, and the first to fourth image formation mirrors 6 to 9 are directly connected to the image formation mirror support 11e. Positioned and fixed. The drive motor 13 is a means for moving the carriage 12 in the direction of arrow A shown in FIG. 1 via the drive belt 14 connected to the housing 11 and the drive motor 13 when reading the document S. The carriage 12 is moved to a predetermined reading start position by the drive motor 13.

本実施形態おいて、照明光源2から放射された光束は原稿Sを照明し、原稿Sからの反射光束を第1〜3反射ミラー3〜5を介してキャリッジ12の内部でその光束の光路を折り曲げ、第1〜4結像ミラー6〜9によりさらに折り曲げる。その結果、CCD10面上に光束を結像させている。そしてキャリッジ12を駆動モータ13により矢印A方向(副走査方向)に移動させることにより、原稿Sの画像情報を読み取っている。   In the present embodiment, the light beam emitted from the illumination light source 2 illuminates the document S, and the reflected light beam from the document S passes through the first to third reflecting mirrors 3 to 5 in the carriage 12 through the optical path of the light beam. Bending is further performed by the first to fourth imaging mirrors 6 to 9. As a result, a light beam is imaged on the CCD 10 surface. Then, the image information of the document S is read by moving the carriage 12 in the direction of arrow A (sub-scanning direction) by the drive motor 13.

図3は図1、図2における第1〜4結像ミラー6〜9を筐体11に設けられた結像ミラー支持部11eに固定している部分を拡大した斜視図である。図3では、第1〜4結像ミラー6〜9、各結像ミラーのミラー面(反射面)側に設けられミラー面方向の位置を決定する突き当て面25、各結像ミラーの長手方向および短手方向の位置を決定するボス26、27および突起部28、29、結像ミラー支持部11eに設けられ結像ミラーのボスおよび突起部が嵌合する長穴30〜33、第1〜4結像ミラー6〜9を結像ミラー支持部11eに固定するための板バネ34を示している。   FIG. 3 is an enlarged perspective view of a portion where the first to fourth imaging mirrors 6 to 9 in FIGS. 1 and 2 are fixed to the imaging mirror support portion 11 e provided in the housing 11. In FIG. 3, first to fourth imaging mirrors 6 to 9, abutment surface 25 provided on the mirror surface (reflection surface) side of each imaging mirror and determining the position in the mirror surface direction, and the longitudinal direction of each imaging mirror The bosses 26 and 27 and the projections 28 and 29 for determining the position in the short direction, the long holes 30 to 33 provided in the imaging mirror support 11e and the bosses and projections of the imaging mirror are fitted, 4 shows a leaf spring 34 for fixing the four imaging mirrors 6 to 9 to the imaging mirror support 11e.

第1〜4結像ミラー6〜9の位置は、短手方向の位置がボス26,27と長穴30,31の嵌合によって決定される。同様に、長手方向の位置が突起部28,29と長穴32,33の嵌合によって決定される、また、ミラー面方向の位置が突き当て面25をミラー支持部11eに突き当てることによって決定される。そして決定された位置に第1〜4結像ミラー6〜9は、板バネ34の押圧力によって固定される。   The positions of the first to fourth imaging mirrors 6 to 9 are determined by fitting the bosses 26 and 27 and the elongated holes 30 and 31 in the short direction. Similarly, the position in the longitudinal direction is determined by the fitting of the projections 28 and 29 and the elongated holes 32 and 33, and the position in the mirror surface direction is determined by abutting the abutting surface 25 against the mirror support 11e. Is done. The first to fourth imaging mirrors 6 to 9 are fixed at the determined positions by the pressing force of the leaf spring 34.

[オフアキシャル光学系]
図4は、本発明の第一実施形態に係るオフアキシャル光学系の構成説明図である。図4において、結像ミラー6、7、8、9はポリカーボネート(PC)等の樹脂からなるミラー基体6a、7a、8a、9aの一面である画像光反射面に、金属層6b、7b、8b、9bが形成され、オフアキシャル反射面6c、7c、8c、9cを形成している。一方、オフアキシャル反射面6c、7c、8c、9cの裏側面6e、7e、8e、9eには、金属層6d、7d、8d、9dがそれぞれ形成されている。なお、画像光反射面における金属層を第一の金属層、その裏側面における金属層を第二の金属層とも記載する。
[Off-axial optical system]
FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of the off-axial optical system according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 4, imaging mirrors 6, 7, 8, and 9 have metal layers 6b, 7b, and 8b on image light reflecting surfaces that are one surface of mirror bases 6a, 7a, 8a, and 9a made of resin such as polycarbonate (PC). , 9b are formed to form off-axial reflecting surfaces 6c, 7c, 8c, 9c. On the other hand, metal layers 6d, 7d, 8d, and 9d are formed on the back side surfaces 6e, 7e, 8e, and 9e of the off-axial reflecting surfaces 6c, 7c, 8c, and 9c, respectively. The metal layer on the image light reflecting surface is also referred to as a first metal layer, and the metal layer on the back side surface is also referred to as a second metal layer.

画像光反射面側の金属層6b、7b、8b、9bには、一般的にアルミニウムや銀などが用いられ、例えば、真空蒸着などの方法によって、ミラー基体6a、7a、8a、9a上に形成される。なお、画像光反射面側の金属層6b、7b、8b、9bの材質は、所望の分光反射率を有するものであればよく、上述のアルミニウムや銀に限定されるものではない。また、金属層6b、7b、8b、9bの形成方法に関しては、その反射面の特性として所望のオフアキシャル反射面形状および分光反射率を得られればよく、上述した真空蒸着に限定されるものではない。   The metal layers 6b, 7b, 8b and 9b on the image light reflecting surface side are generally made of aluminum or silver, and are formed on the mirror bases 6a, 7a, 8a and 9a by a method such as vacuum deposition. Is done. The material of the metal layers 6b, 7b, 8b, 9b on the image light reflecting surface side is not limited to the above-described aluminum or silver as long as it has a desired spectral reflectance. Moreover, regarding the formation method of the metal layers 6b, 7b, 8b, 9b, it is only necessary to obtain a desired off-axial reflective surface shape and spectral reflectance as the characteristics of the reflective surface, and the method is not limited to the above-described vacuum deposition. Absent.

一方、オフアキシャル反射面6c、7c、8c、9cの裏側面6e、7e、8e、9eに設けた金属層6d、7d、8d、9dは、熱膨張によるバイメタル作用が画像光反射面側の金属層6b、7b、8b、9bのバイメタル作用と同等であることが望ましい。つまり、画像光反射面とその裏側面との熱膨張係数が略同一であることが望ましい。本実施形態では裏側面の金属層6d、7d、8d、9dでも、画像光反射面側の金属層6b、7b、8b、9bと同一材料を用いている。また、裏面側の金属層6d、7d、8d、9dの形成方法は、熱膨張によるバイメタル作用が画像光反射面側の金属層6b、7b、8b、9bのバイメタル作用と同等であることが望ましい。本実施形態では画像光反射面側の金属層6b、7b、8b、9bの形成方法と同一方法を用いることで、金属層とミラー基体6a、7a、8a、9aとの結合力を略同一にしている。   On the other hand, the metal layers 6d, 7d, 8d, and 9d provided on the back side surfaces 6e, 7e, 8e, and 9e of the off-axial reflecting surfaces 6c, 7c, 8c, and 9c have a bimetallic action due to thermal expansion caused by the metal on the image light reflecting surface side. It is desirable that the bimetal action of the layers 6b, 7b, 8b, 9b is equivalent. That is, it is desirable that the thermal expansion coefficients of the image light reflecting surface and the back side surface are substantially the same. In the present embodiment, the same material as the metal layers 6b, 7b, 8b, and 9b on the image light reflecting surface side is used for the metal layers 6d, 7d, 8d, and 9d on the back side surface. Further, in the method of forming the metal layers 6d, 7d, 8d, and 9d on the back surface side, it is desirable that the bimetal action due to thermal expansion is equivalent to the bimetal action of the metal layers 6b, 7b, 8b, and 9b on the image light reflecting surface side. . In this embodiment, by using the same method as the formation method of the metal layers 6b, 7b, 8b, and 9b on the image light reflecting surface side, the bonding force between the metal layer and the mirror bases 6a, 7a, 8a, and 9a is made substantially the same. ing.

なお、本実施形態において、画像光反射面側の金属層6b、7b、8b、9bと、裏面側の金属層6d、7d、8d、9dの材質及び形成方法を同一とした。しかし、異なる材質もしくは異なる形成方法を用いたとしても、裏面側の金属層6d、7d、8d、9dを設けていない従来例に比べ、バイメタル作用を打ち消し合いオフアキシャル反射面6c、7c、8c、9cの変形が小さくなれば、結像性能が向上する。したがって、画像光反射面側の金属層6b、7b、8b、9bと、裏面側の金属層6d、7d、8d、9dの材質及び形成方法は、全く同一である必要はなく、所望の効果に応じて適宜選択すればよい。   In the present embodiment, the metal layers 6b, 7b, 8b, 9b on the image light reflecting surface side and the metal layers 6d, 7d, 8d, 9d on the back surface side are made the same. However, even if a different material or a different formation method is used, the off-axial reflective surfaces 6c, 7c, 8c, which cancel each other out of the bimetal effect as compared with the conventional example in which the metal layers 6d, 7d, 8d, 9d on the back side are not provided. If the deformation of 9c is reduced, the imaging performance is improved. Therefore, the metal layers 6b, 7b, 8b, and 9b on the image light reflecting surface side and the metal layers 6d, 7d, 8d, and 9d on the back surface side do not have to be exactly the same, and the desired effect is achieved. What is necessary is just to select suitably according to.

[温度上昇による作用]
本発明において、結像ミラーの温度上昇が生じた場合の作用について以下に説明する。ミラー基体6a、7a、8a、9aが熱膨張によって伸長する際に、金属層6b、7b、8b、9bとの熱膨張係数の差によって、ミラー基体6a、7a、8a、9aの金属層6b、7b、8b、9b側においてミラー基体の伸長を阻害する作用が生じる。しかしこのとき、金属層6d、7d、8d、9dによって、オフアキシャル反射面6c、7c、8c、9cの裏面側にも同様の作用が生じるため、結像ミラー6、7、8、9自体のバイメタル変形を小さくすることができる。その結果、オフアキシャル反射面6c、7c、8c、9cの変形が従来よりも小さくなり、温度上昇による結像性能の低下を小さく抑えることができる。ミラー基体における材質の熱膨張係数に比べ、画像光反射側の金属層及びその裏面側の金属層に用いられた材質の熱膨張係数が小さい場合には、ミラー基体の伸長に対して、画像光反射側の金属層及びその裏面側の金属層が阻害する作用が生じる。また、ミラー基体における材質の熱膨張率に比べ、金属層に用いられた材質の熱膨張率が大きい場合には、金属層の熱膨張により、ミラー基体の伸長を促す作用が生じる。しかし、いずれにおいても、バイメタル変形を小さくすることが可能である。したがって、オフアキシャル反射面6c、7c、8c、9cの変形が従来よりも小さくなり、温度上昇による結像性能の低下を小さく抑えることができる。
[Action by temperature rise]
In the present invention, the operation when the temperature of the imaging mirror increases will be described below. When the mirror bases 6a, 7a, 8a, 9a are extended by thermal expansion, the metal layers 6b of the mirror bases 6a, 7a, 8a, 9a are caused by the difference in thermal expansion coefficient from the metal layers 6b, 7b, 8b, 9b. On the 7b, 8b, and 9b sides, an effect of inhibiting the extension of the mirror substrate occurs. However, at this time, the metal layers 6d, 7d, 8d, and 9d also have the same action on the back side of the off-axial reflecting surfaces 6c, 7c, 8c, and 9c, so that the imaging mirrors 6, 7, 8, and 9 themselves Bimetal deformation can be reduced. As a result, the deformation of the off-axial reflecting surfaces 6c, 7c, 8c, and 9c becomes smaller than that of the conventional one, and the deterioration of the imaging performance due to the temperature rise can be suppressed to a small level. When the thermal expansion coefficient of the material used for the metal layer on the reflective side of the image light and the metal layer on the back side is smaller than the thermal expansion coefficient of the material of the mirror base, An effect of inhibiting the metal layer on the reflection side and the metal layer on the back surface side occurs. In addition, when the thermal expansion coefficient of the material used for the metal layer is larger than the thermal expansion coefficient of the material in the mirror base, an action of promoting the extension of the mirror base occurs due to the thermal expansion of the metal layer. However, in both cases, the bimetal deformation can be reduced. Therefore, the deformation of the off-axial reflecting surfaces 6c, 7c, 8c, and 9c becomes smaller than the conventional one, and the deterioration of the imaging performance due to the temperature rise can be suppressed small.

本実施形態では、第1結像ミラー6のオフアキシャル反射面6c側に設けた金属層6bと、その裏面側に設けた金属層6dは、その熱膨張係数および厚さが略同一になるように構成している。第2結像ミラー7における金属層7bと金属層7d、第3結像ミラー8における金属層8bと金属層8d、第4結像ミラーにおける金属層9bと金属層9dの関係も、第1結像ミラーにおける金属層6bと金属層6dの関係と同様である。これにより、上記バイメタルを抑制する作用はより効果的に作用し、温度上昇による結像性能の低下をより小さく抑えることができる。   In this embodiment, the metal layer 6b provided on the off-axial reflecting surface 6c side of the first imaging mirror 6 and the metal layer 6d provided on the back side thereof have substantially the same thermal expansion coefficient and thickness. It is configured. The relationship between the metal layer 7b and the metal layer 7d in the second imaging mirror 7, the metal layer 8b and the metal layer 8d in the third imaging mirror 8, and the relationship between the metal layer 9b and the metal layer 9d in the fourth imaging mirror is also the first result. This is the same as the relationship between the metal layer 6b and the metal layer 6d in the image mirror. Thereby, the effect | action which suppresses the said bimetal acts more effectively, and can suppress the fall of the imaging performance by a temperature rise smaller.

本構成において、画像読み取り動作中は光電変換素子10を実装した電気回路の基板18上の素子40が発熱することにより、素子40に面した位置に配置された結像ミラー6に対して、オフアキシャル反射面6cの裏面側に素子40からの輻射熱が作用する。また、照明光源2に面した結像ミラー7に対して、オフアキシャル反射面7cの裏面側に照明光源2からの輻射熱が作用する。これらの輻射熱により、結像ミラー6、7の熱源に近い側が温められると、温度上昇の過渡期において結像ミラーの熱源に近い側の熱膨張が、熱源に遠い側(オフアキシャル反射面6c、7c)の熱膨張に対して大きくなる。   In this configuration, during the image reading operation, the element 40 on the substrate 18 of the electric circuit on which the photoelectric conversion element 10 is mounted generates heat, so that the imaging mirror 6 disposed at the position facing the element 40 is turned off. Radiant heat from the element 40 acts on the back side of the axial reflecting surface 6c. Further, radiant heat from the illumination light source 2 acts on the imaging mirror 7 facing the illumination light source 2 on the back side of the off-axial reflection surface 7c. When the side close to the heat source of the imaging mirrors 6 and 7 is warmed by these radiant heats, the thermal expansion on the side close to the heat source of the imaging mirror in the transition period of temperature rise causes the side far from the heat source (off-axial reflecting surface 6c, 7c) is increased with respect to thermal expansion.

本発明においては、熱源となる基板18上の素子40に面した結像ミラー6の、素子40に面した側の面(裏側面6e)に金属層6dが設けてある。これにより、素子40からの輻射熱(赤外線)が金属層6dによって反射されるため、ミラー基体6aの素子40に面した側の面(裏側面6e)の熱膨張が、金属層のない従来例に比較して小さくなる。このため、結像ミラー6の部分的な熱膨張による変形によって生じる結像性能の低下を小さく抑えることができる。また、本発明においては、熱源となる照明光源2に面した結像ミラー7の、照明光源2に面した側の面(裏側面7e)に金属層7dが設けてある。これにより、上記の結像ミラー6と同様に、結像ミラー7の部分的な熱膨張による変形によって生じる結像性能の低下を小さく抑えることができる。   In the present invention, the metal layer 6d is provided on the surface (back side surface 6e) facing the element 40 of the imaging mirror 6 facing the element 40 on the substrate 18 serving as a heat source. Thereby, since the radiant heat (infrared rays) from the element 40 is reflected by the metal layer 6d, the thermal expansion of the surface (back side surface 6e) of the mirror base 6a facing the element 40 is the conventional example without the metal layer. It becomes small compared. For this reason, it is possible to suppress a decrease in imaging performance caused by deformation due to partial thermal expansion of the imaging mirror 6. In the present invention, the metal layer 7d is provided on the surface (back side surface 7e) facing the illumination light source 2 of the imaging mirror 7 facing the illumination light source 2 serving as a heat source. Thereby, similarly to the imaging mirror 6 described above, it is possible to suppress a decrease in imaging performance caused by deformation due to partial thermal expansion of the imaging mirror 7.

また、本実施形態においては、4つの結像ミラーを有しているが、それぞれに対して熱源からの輻射熱の作用度合いは異なる。従って、4つの結像ミラー全てにおいて金属層を構成する同じ材質を用いる必要はない。つまり、反射面とその裏側面との関係が対応していれば良く、結合ミラー間において同じ特性を有する必要はない。   Moreover, in this embodiment, although it has four image formation mirrors, the effect | action degree of the radiant heat from a heat source differs with respect to each. Therefore, it is not necessary to use the same material constituting the metal layer in all four imaging mirrors. That is, it is only necessary that the relationship between the reflection surface and the back side surface thereof corresponds, and it is not necessary to have the same characteristics between the coupling mirrors.

<第二実施形態>
図5は、本発明の第二実施形態に係るオフアキシャル光学系の構成説明図である。図5において、第1結像ミラー6のオフアキシャル反射面6c側に設けた金属層6bと、その裏面側に設けた金属層6dは、第1結像ミラー6の側面に設けた伝熱層6fによってつながっている。これにより、金属層6dが部分的に温度上昇すると、熱伝導作用によって熱が伝熱層6fを通じて金属層6b側に流れ、表裏の金属層6b、6dの温度差が解消される速度が速くなる。
<Second embodiment>
FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of an off-axial optical system according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 5, a metal layer 6 b provided on the off-axial reflecting surface 6 c side of the first imaging mirror 6 and a metal layer 6 d provided on the back side thereof are heat transfer layers provided on the side surfaces of the first imaging mirror 6. It is connected by 6f. Thereby, when the temperature of the metal layer 6d partially rises, heat flows to the metal layer 6b side through the heat transfer layer 6f due to the heat conduction action, and the speed at which the temperature difference between the front and back metal layers 6b and 6d is eliminated increases. .

伝熱層6fは、ミラー基体6aよりも熱伝導率の高い材質であることが望ましい。例えばミラー基体6aの材質が樹脂の場合、伝熱層の材質はより熱伝導率の高いアルミニウムなどの金属とし、真空蒸着などの形成方法にてミラー基体6a上に形成することで実現できる。本実施形態では、金属層6b、金属層6d、伝熱層6fの材質をすべてアルミニウムとし、真空蒸着によってミラー基体6a上に形成している。上記真空蒸着の過程において、真空槽の中でミラー基体6aを回転させながら蒸着を行うことで、金属層6b、金属層6d、伝熱層6fを一体的に、同時に形成することが可能である。   The heat transfer layer 6f is desirably made of a material having a higher thermal conductivity than the mirror base 6a. For example, when the material of the mirror base 6a is a resin, the heat transfer layer can be made of a metal such as aluminum having a higher thermal conductivity and formed on the mirror base 6a by a forming method such as vacuum deposition. In the present embodiment, the metal layer 6b, the metal layer 6d, and the heat transfer layer 6f are all made of aluminum, and are formed on the mirror base 6a by vacuum deposition. In the process of vacuum deposition, the metal layer 6b, the metal layer 6d, and the heat transfer layer 6f can be integrally and simultaneously formed by performing deposition while rotating the mirror base 6a in a vacuum chamber. .

この構成により、金属層6dと伝熱層6fとの界面および伝熱層6fと金属層6bとの界面がある場合と比較して、界面における熱伝導のロスを小さく抑えることができる。なお、伝熱層の材質もしくは形成方法は、金属層6dと伝熱層6fとの界面および伝熱層6f自体および伝熱層6fと金属層6bとの界面における総合的な熱伝導率が、金属層6dとミラー基体6aとの界面およびミラー基体6a自体およびミラー基体6aと金属層6bとの界面における総合的な熱伝導率よりも小さくなればよい。このため、上記に示したアルミニウムおよび真空蒸着に限らず、材質及び形成方法を適宜選択してよい。   With this configuration, the loss of heat conduction at the interface can be reduced compared to the case where there is an interface between the metal layer 6d and the heat transfer layer 6f and an interface between the heat transfer layer 6f and the metal layer 6b. The material or the formation method of the heat transfer layer is such that the total thermal conductivity at the interface between the metal layer 6d and the heat transfer layer 6f, the heat transfer layer 6f itself, and the interface between the heat transfer layer 6f and the metal layer 6b is It may be smaller than the overall thermal conductivity at the interface between the metal layer 6d and the mirror base 6a, the mirror base 6a itself, and the interface between the mirror base 6a and the metal layer 6b. For this reason, you may select suitably a material and a formation method not only in the above-mentioned aluminum and vacuum evaporation.

また、反射面とその裏側面を除くミラー基体の面全てにおいて伝熱層を形成しても良いし、もしくは、ミラー基体の対向する2面のみに対して伝熱層を形成しても構わない。第2結像ミラー7における金属層7bと金属層7d、第3結像ミラー8における金属層8bと金属層8d、第4結像ミラー8における金属層9bと金属層9dの関係も、金属層6bと金属層6dの関係と同様である。つまり、それぞれの対応する金属層が、それぞれ伝熱層7f、伝熱層8f、伝熱層9fによってつながっている。   Further, the heat transfer layer may be formed on the entire surface of the mirror base except for the reflection surface and the back side surface thereof, or the heat transfer layer may be formed only on two opposing surfaces of the mirror base. . The relationship between the metal layer 7b and the metal layer 7d in the second imaging mirror 7, the metal layer 8b and the metal layer 8d in the third imaging mirror 8, and the relationship between the metal layer 9b and the metal layer 9d in the fourth imaging mirror 8 This is the same as the relationship between 6b and the metal layer 6d. That is, the corresponding metal layers are connected by the heat transfer layer 7f, the heat transfer layer 8f, and the heat transfer layer 9f, respectively.

以上により、結像ミラーの部分的な熱膨張による変形によって生じる結像性能の低下を、より短時間で解消することができる。   As described above, a decrease in imaging performance caused by deformation due to partial thermal expansion of the imaging mirror can be eliminated in a shorter time.

Claims (6)

画像を読み取る読取手段と、画像を前記読取手段に結像させる結像手段とを備え、前記結像手段は湾曲した反射面が形成された結像ミラーを含む画像読取装置であって、
前記結像ミラーは、ミラー基体の一面に第一の金属層を有し、当該第一の金属層の面に前記反射面を形成し、当該反射面の裏側面に第二の金属層を有することを特徴とする画像読取装置。
An image reading apparatus including an image forming mirror on which a curved reflecting surface is formed, the image forming unit including an image reading unit configured to form an image on the reading unit;
The imaging mirror has a first metal layer on one surface of a mirror base, the reflection surface is formed on the surface of the first metal layer, and a second metal layer is formed on the back surface of the reflection surface. An image reading apparatus.
前記第一の金属層と前記第二の金属層とは略同一の熱膨張係数を有する材質にて形成されていることを特徴とする請求項1に記載の画像読取装置。   The image reading apparatus according to claim 1, wherein the first metal layer and the second metal layer are formed of a material having substantially the same thermal expansion coefficient. 前記結像ミラーは、前記第一の金属層と前記第二の金属層とをつなぐ伝熱層を更に有することを特徴とする請求項1または2に記載の画像読取装置。   The image reading apparatus according to claim 1, wherein the imaging mirror further includes a heat transfer layer that connects the first metal layer and the second metal layer. 照明手段と、画像を読み取る読取手段と、画像を前記読取手段に結像させる結像手段とを備え、前記結像手段は湾曲した反射面が形成された複数の結像ミラーを含む画像読取装置であって、
前記複数の結像ミラーそれぞれにおいて、ミラー基体の一面に第一の金属層を有し、当該第一の金属層の面に前記反射面を形成し、
前記複数の結像ミラーのうち、前記照明手段による輻射熱が作用する位置に配置された結像ミラーに、前記反射面の裏側面に第二の金属層を有することを特徴とする画像読取装置。
An image reading apparatus comprising: an illuminating unit; a reading unit that reads an image; and an imaging unit that forms an image on the reading unit, wherein the imaging unit includes a plurality of imaging mirrors each having a curved reflecting surface. Because
In each of the plurality of imaging mirrors, the mirror base has a first metal layer on one surface, and the reflective surface is formed on the surface of the first metal layer.
An image reading apparatus comprising: a second metal layer on a rear side of the reflecting surface on an imaging mirror arranged at a position where radiation heat from the illumination unit acts among the plurality of imaging mirrors.
電気回路と、画像を読み取る読取手段と、画像を前記読取手段に結像させる結像手段とを備え、前記結像手段は湾曲した反射面が形成された複数の結像ミラーを含む画像読取装置であって、
前記複数の結像ミラーそれぞれにおいて、ミラー基体の一面に第一の金属層を有し、当該第一の金属層の面に前記反射面を形成し、
前記複数の結像ミラーのうち、前記電気回路の素子による輻射熱が作用する位置に配置された結像ミラーに、前記反射面の裏側面に第二の金属層を有することを特徴とする画像読取装置。
An image reading apparatus comprising: an electric circuit; reading means for reading an image; and image forming means for forming an image on the reading means, wherein the image forming means includes a plurality of image forming mirrors each having a curved reflecting surface. Because
In each of the plurality of imaging mirrors, the mirror base has a first metal layer on one surface, and the reflective surface is formed on the surface of the first metal layer.
The image reading mirror having a second metal layer on the back side of the reflecting surface on the image forming mirror disposed at a position where radiation heat from the elements of the electric circuit acts among the plurality of image forming mirrors. apparatus.
基準軸光線の入射方向と射出方向とが異なりかつ曲率を有するオフアキシャル反射面が形成された結像ミラーであって、
ミラー基体の一面に第一の金属層を有し、当該第一の金属層の面にオフアキシャル反射面を形成し、当該オフアキシャル反射面の裏側面に第二の金属層を有することを特徴とする結像ミラー。
An imaging mirror in which an off-axial reflecting surface having a curvature different from an incident direction and an exit direction of a reference axis ray is formed,
It has a first metal layer on one surface of a mirror base, an off-axial reflection surface is formed on the surface of the first metal layer, and a second metal layer is formed on the back side surface of the off-axis reflection surface. The imaging mirror.
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