JPH01125165A - 読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は例えばファクシミリ、複写機、プリンター等の
画像形成装置及びテレビカメラ等の撮像装置の画像読取
を行なう読取！Ｉｆｉに係わるもので、特に照明した原
稿像をダイクロイックプリズム等の光学部材を用い、Ｃ
ＣＤ等の固体撮像素子によって光像を読取る画像読取部
を設けた読取装置に関するものである。

〔発明の背景〕

例えばカラー画像形成装置、特にデノタル方式によるカ
ラー画像形成ｉｕｔは一般に画像読取部や画像書込み部
等のカラー画像処理装置により構成されている。ＩＩ像
読取部は例えば露光走査によって得た原稿面の光像を読
取り用の結像レンズ系を通した上その背後の光分割手段
によって複数光に分光するが、例えば赤（Ｒ）、シアン
（Ｃ）等に分割分光したのち、それぞれのチャンネルで
受光する固体撮像素子からなるラインイメージセンサに
結像するようになっている様な場合、各ラインイメージ
センサは、前記読取り用レンＸ：ｉによる光像を正しく
結像小米るようそれぞれの分光光輪に対してその軸上の
位置と垂直度とは十分調整されて取付けられていなけれ
ばならない、即ち、各ラインイノ−ジセンサの光像を互
いに出来るだけ正確に一致させなければ、書込み部によ
って再生される再生画像に悪影響がでる。固体撮像索子
は例えばラインイメージセンサ東芝製ＴＣＤ　１０６Ｃ
は１画素約７μｌ程度の画素の配列で構成されているの
で、後述の第１図実施例で上記のイメージセンサに入射
する光像の対応が約１７４［素（約２μｌ）をこえると
、再生画像の周縁にフリンジとして他の色、例えば黒の
文字・図形の周縁に赤・青等のカラーゴーストが生じて
くる。ｖｆに前記の対応で１画素（約７μＭ）以上のズ
レが生じるとこの影響は顕著となる。このカラーゴース
トの防止のためには電気的補正が一般になされている。

然し電気的処理によって殆んどのカラーゴーストを除こ
うとすると必要とするメモリーは非常に容量も大きくな
り、Ｘ画像的に例えば線の太さに変化を生じる等の不具
合が発生し技術的な困難さから完全なものとはいえず、
商品化の観点からは未解決といえる。

本出願人はイメージセンサ相互間の画素ズレを防止する
手段として、特願昭６０−２３９１７４号による提案を
行なっている。この提案は第８図に示すように、それぞ
れの固体撮像素子５１ａ＊５１ｂを基体５２ａ。

５２ｂ上に固設してユニットとし、第６図に示すように
該ユニットを光軸方向を含んだ空間的に直交するＸｙＦ
の２軸方向とＸｙＦ軸について回転方向についてｍｌ！
を可能として、機械的にｌｌ！整・取付を行うようにし
たものである。上記の提案は各固体撮像素子の取付につ
いて微調整を可能とするもので、１１％直後に於ては各
素子間の対応は殆んど合致させるものであった。然しな
から第８図図示の如く集光レンズ５３の背後に設けた光
学部材である光分割プリズム５４と固体撮像素子５１ａ
、５１ｂとはそれぞれフレームに取付けられ、その間に
多くの保持部材、例えば支持部を１１ｇ、ねじでｌ［し
て取付けられており、之等の部材は温度変化による熱膨
張及び収縮、ねじのｌｌ整不良、ねじ自体のガタ・誤差
等が要因となって位置ズレ或いは光学部材での光学的収
差による複数素子間のズレ等が生じ易く、復元性をも含
めて画素ズレを解消することは容易ではなかった。特に
機械構造である精密ねじによる固体撮像素子を保持、固
定した場合には固体撮像索子の前記ねじによる締付力及
びミクロンオーダーでの微調整作業が必要となり、その
精度出し作業は極めて困難である。又かなり強固に固体
撮像素子を治具設定しておいでも、最終のねじ止め等の
締付はトルクにより締付後治具より外すと歪の戻り等に
より数μ！以上の移動を生じることが多く、また例えば
１μ１以内に精度良くセットされた場合でも、部品内部
に応力歪を有しているため、衝撃テスト等によって数μ
譚以上のずれが生じることが認められ、更に支持部材の
熱膨張係数等が原因となって温度テストの結果は取付誤
差を生ずる欠点があった。

また固体撮像索子を固定するのに、実開昭５７−５７６
７０号による接着剤を用いて固定する提案もあるが、こ
の提案は単数の固体−像素子の固接に関するもので、か
つ光学部材への固定を行なうものではなく、フレームに
対して固体撮像素子を調整・固定しようとするもので、
固定にあたっては調整・　分を接着剤に充填によって行
なおうとするもので、複数個の撮像索子を用いての位置
ズレのない高精度の保持を必要とする画像読取には適用
されるものではなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

カラー画像処理＊ａ、特に光学部材の一部を形成するプ
リズム、又は前記プリズムとレンズの組合せ装置、プリ
ズムと半透明ミラーによる光分割手段又は前記プリズム
と半透明ミラー及びレンズの岨合わせ等の装置の結像位
置に固体撮像索子を複数個配置し各固体撮像素子によっ
て形成される画像を読取って信号処理を行なうカラー画
像読取装置に於いては、各固体撮像素子によって形成さ
れる画像が相互に正確に一致対応していることが要求さ
れる。

またこのような固体撮像素子の位置調整に併せて撮像素
子を常に充分な画素出力の得られる状態に保つことも必
要とされる。すなわち読取！Ｉ置内には数μｌないし１
０数μｌ単位の微細なトナー粉や紙粉の入り込むことが
ありそれ等が１画素７μ肩程度の撮影素子の受光面に付
着すると画素出力の欠落を生じて高精度な画像の読取が
不可能となることがある。

本発明はこの点を解決して改良した結果、固体撮像素子
相互の位置ズレを防止し、温度の変動や経時変化、振動
、衝撃等の全ての条件に対して最も安定した画像読取り
がなされると共に撮像素子の受光面を塵埃より保護して
常に高精度に画像を読取ることの出来る読取装置の提供
を目的としたものである。

〔発明の構成〕

上記目的は、結像レンズと光分１１部材とからなる光学
系の結像位置に設ける固体撮像素子を取付部材を介して
、前記光分割部材に接着剤によって固定する読取装置に
おいて、前記固体撮像素子と前記光分割部材との闇に防
塵部材を介在せしめたことを特徴とする読取装置によっ
て達成される。

〔実施例〕

まず本発明のカラー画像読取装置を設けた画像形成装置
について、第１図によって説明を行なう。

図においてＡは読取部を有した画像形成装置、Ｂは書込
みユニット、Ｃは画像形成部であってカラー画像処理装
置をｖＩＩ＆する、またＤは給紙部である。

画像読取装置ｆｉＡにおいて、１はプラテンガラスで、
原ｌｌ５２はこのプラテンがラス１上に置かれる。

原稿２は、スライドレール３上を移動するキャリッジ４
に設けられた蛍光灯５及び６によって照明される。可動
ミラーユニット８にはミラー９及び９′が設けられスラ
イドレール３上を移動し、斗ヤリツノ４に設けられてい
る第１ミラー７との組合せでプラテンガラス１上の原稿
２の光像をレンズ読み取りユニツ）２０へ導出する。

キャリッジ４及び可動ミラーユニット８はステッピング
モータ１０によりワイヤ１５を介して駆動されるプーリ
１１，１２，１３．１４により、それぞれＶ及び１／２
ｖの速度で同方向に駆動される。プラテンがラス１の両
端部裏面側には標準白色板１６．１７が設けられ、原稿
読み取り走査開始前及び走査終了後に標準白色信号が得
られるように構成されている。

レンズ読み取りユニット２０は読取り用レンズ系としで
の結像レンズ２１、光分解手段としてのブリＸ　ム２２
、固体撮像素子のラインイメージセンサたるレッドチャ
ンネル（以下Ｒ−ｅｈという）ＣＣＤ２５、シアンチャ
ンネル（以下Ｃ−ａｈという）ＣＣＤ２７から゛構成さ
れる。第１ミラー７、ミラー９、ミラー９′により伝達
された原稿光像はレンズ２１により集束され、プリズム
２２内に設けられたグイクロイックミラーによりＲ−ａ
ｈ像とＣ−ａｈ像とに分離され、それぞれの光像は光学
部材であるプリズム２２にとその背景でレン７：２１を
保持する保持部材に対し調整機構を介して固設されたＲ
−ａｈ　ＣＣＤ２５及びＣ−ｃｈ　ＣＣＤ２７の受光面
にそれぞれ結像される。

前記蛍光灯５，６はカラー原稿の読み取りに際して光源
にもとづく特定の色の強調や減衰を防ぐため市販の温白
色系蛍光灯が用いられ、またチラッキ防止のため４０に
Ｈｚの高周波電源で点灯され管壁の定温保持あるいはウ
オームアツプ促進のためポジスタ使用のヒータで保温さ
れている。

前記Ｒ−ａｈ　ＣＣＤ２５及びＣ−ａｈ　ＣＣＤ２７か
ら出力された画像信号は、図示しない信号処理部を経て
信号処理され、トナーの色に応じて色分離された色信号
が出力されて書込みユニツ）Ｂに入力されると、半導体
レーザで発生された各レーザービームによる画像が順次
感光体ドラム３１の周面上に投射され、それぞれの投射
毎に各々現像ローラｔ、ｎ、ｍにより現像処理を経て３
色トナーによるカラー画像を形成する。

次いで前記感光体ドラム３１周面のカラー画像は、頓写
分離極３２においで給紙部りから搬送された記ｔｉ紙に
松写したあと該記録紙を分離し定着装置３３を経て装置
外に排紙して、カラーＷＩＩ像の複製を終了するように
なっている。

第２図は前記レンズ読み取りユニット２０に組込まれた
イメージセンサの取付構成の実施例を示したものである
。

２１はレンズ保持部材２１ａに取付ちれて装置基板４０
上に固定された読み取りレンズ系のレンズ、２２は前記
レンズ２１の背後にプリズム保持部材２２ｍによって前
記レンズ保持部材２１ｍ固定されるプリズムで、該プリ
ズム２２はグイクロイックミラーによりて色分離を什い
ＣＣＤ２５及びＣＣＤ２フ上に結像する。第３図はその
取付形式を示す要部断面であって前記ＣＣＤ２５および
２フはそれぞれ一対の取付部材２４ｍと２４ｂ１あるい
は取付部材２６ａと２６ｂを介してプリズム２２の両側
面に位置調整を受けた１該プリズム２２の端面と若干の
間ｐＪＧを距でた状態で接着剤により固定されていてそ
れぞれの受光藺を読取り光学系の結像面に位置させてい
る。

前記取付部材２４ａ、　２４ｂおよび２６ａ、　２６ｂ
は９４図に示すように前記間隙Ｇの範囲内においで互に
対向するような一対の挾着部材１２４ａと１２４ｂある
いは挾着部材１２６ａと１２６６を上下の各側縁部に情
えていてその内側に圧入した枠状の防塵部材Ｐを４カ所
において挟持出来るような形状を有している。

前記防塵部材Ｐはモルトブレンもしくはシリコン、ウレ
タン響のゴム系材料の発泡材であって気密性と適度の弾
性を有するもの或いはベーパフィルター等非常に気密性
の良好なものにより前記各挾着部材の内面を圧接する状
態で組込まれている。

また前記各ＣＣＤの位１！！ｍｌ整によって前記ｆｌｌ
ｌＰＩＧが僅か変化しても常に各ＣＣＤの受光面とプリ
ズム２２を圧接してその間を気密状態に保つことが出来
るようにもなっている。

このことにより防塵効果はもとより、数μ履〜十数μ真
前後のトナーや記録紙の紙粉等の洩れによる固体撮像索
子の単位画素の大きさ数μｌ〜敗十μ履という微小面積
への付着による画像信号の欠落による画質への悪影響や
、光量減少によるＭＴＦの低下、素子間相互の出力のア
ンバランス等を防止してカラー画像信号処理（例えば同
期、ゴースト処理？）に対しても極めて有効なものとし
て作用する。

前記防塵部材Ｐの材料としては前述した発泡材の他に市
販のオイルシール材を用いることも出来・るがこの場合
には前述の各挾着部材とかあるいは各ＣＣＤのパッケー
ジ面に差込み用の溝を設けてそれに挿入して取付けるこ
とにより防塵効果をさらに高めることが可能となる。

また前記防塵部材Ｐは前述した各挾着部材以外にもプリ
ズム２２の端面に設けた案内部材に圧入する等して取付
けることも出来る。第５図はその一例であってプリズム
２２の端面には予め上下一対の案内部材２００が所定の
間隙を距で取付ちれていて該案内部材２００と前記各取
付部材にそれぞれ内接する形で前記防塵部材Ｐが圧入さ
れていて組み込まれている。

なお前記案内部材２００を各ＣＣＤのパッケージ面に設
けても良く何れの場合にも防塵部材Ｐが弾性体であるた
め取付交換が容易でかつ高い気密性が得られる。

一方ＣＣＤ２５および２７のプリズム２２に対する取付
には予め取付治具が用意され、取付治具はＣＣＤ２５及
びＣＣＤ２７の側面をそれぞれ把持しながら、＃１７図
に示すように分光＾及び分光Ｂの各光軸について第６図
に示すようにその光軸及び光軸に直角のｘ、ｙの２方向
及びｘ、１輪に関する回献方向について調整を可能とす
るもので、取付治具ＴＣの微調によって画素Ｘしがない
ように調整する。取付治具としては例えば調整台が３軸
方向（ｘ、ｙ、ｚ）に移動可能でかつそれぞれの輪のま
わりに回松可能でもある位置決め用具（例えばＣ１ｌυ
Ｏ５ＳＥＩＫ　ＣＯ，、Ｌｔｄ、。

製商品）を使用することにより複数のＣＣＤのＩ’ｌｉ
、の精密な位置決めを行うことができる。

原稿位置に設けた白黒の縞状のチャート像をＣＣＤ２５
及びＣＣＤ２７上に結像するようにし、その出力信号を
シンクロスコープ上に重ねて記録する。結像レンズによ
る設計された縮小倍率とＣＣＤの画素の大すさから白黒
の縞間隔を設定し１本の縞が１ｇ素に対応するチャーＦ
としておくと、シンクロスコープ上に重ね合された記録
信号から画素ズレの量を容易に読取ることができる６例
えば第７図に示すシン９　ａ　ス：ｌ−プＣＲＴ面はＣ
ＣＤ２５とＣＣ［１２７どの間で画素ズレがある状況を
例示したものである。

またシンクロスコープによってチエツクしながら取付治
具ＴＣを５１整することによって画素ズレのないＣＣＤ
相互間の関係位置を求めることができ、この位置で接着
剤によりＣＣＤ２５及びＣＣＤ２７をそれぞれプ１７　
ｒム面に取付部材２４（２６）を介して結像位置に固設
する。

なお本実施例においては充分１！！部材としてプリズム
を用いた場合を示しているが、充分ｍＷＳ材はグイクロ
イックプリズムに限らず、色分解フィルタおよび前記部
材とＮＤフィルタの岨合せ等の場合にも本発明は適用さ
れるものである。

〔発明の効果〕

本発明のように光分割部材と固体撮像素子の受光面との
間を気密状態とすることにより極めて小型で安価な防塵
部材をもって受光面を塵埃より効果的に保護することが
可能となりその結果固体撮像素子の画素出力が常に正常
に保たれて高精度な画像の読取りの出来る読取装置が提
供されることとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の読取装置を備えたカラー画像形成装置
の概要図。第２図、第３図は前記装置における固体撮像
素子の取付形式を示す説明図。第４図および第５図は前
記撮像素子の取付構造を示す斜視図、！＃６図は前記撮
像素子の調整方向を示す斜視図、第７図は前記撮像素子
の位置調整方法の説明図、第８図は従来の撮像素子の取
付構造を示す断面図。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）結像レンズと光分割部材とからなる光学系の結像
   位置に設ける固体撮像素子を取付部材を介して前記光分
   割部材に接着剤によって固定する読取装置において、前
   記固体撮像素子と前記光分割部材との間に防塵部材を介
   在せしめたことを特徴とする読取装置。
2. （２）前記防塵部材は挾着部材により挾持されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の読取装置。
3. （３）前記防塵部材は弾性部材よりなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項または第２項記載の読取装置。