JPH04103067U - 光学読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】耐ノイズ性を向上させるために光電変換手段と
これに接続されるＡ／Ｄ変換手段とを同一基板上に設け
る場合に、Ａ／Ｄ変換手段のデジタル出力を基板から外
部に取り出すフラツトケーブルの反発力の影響が読み取
り装置に及ばないようにする。 【構成】原稿面を読み取り部に対して相対移動させて光
学読み取りを行なう光学読み取り装置において、読み取
り部分５と、読み取り部に対して線光源を照射する光源
手段と、光源手段からの反射光を電気信号に変換する光
電変換手段２０に入光にするために、原稿幅の反射光を
光電変換手段の幅までに収束させる複数の反射ミラーを
備えた光路手段と、光学基部と、を一体的に具備し、光
電変換手段２０と光電変換手段に接続されるＡ／Ｄ変換
手段とを同一基板２１上に設け、Ａ／Ｄ変換手段のデジ
タル出力を基板から外部に取り出すためのフラツトケー
ブル４１ｂを、十分な全長で形成し、一旦略「Ｕ」の字
状に湾曲させてから外部に接続する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、光学読み取り装置に係り、たとえばフアクシミリ装置、スキヤナー 装置等に使用される光学読み取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来より原稿等を光学的に読み取る光学読み取り装置がフアクシミリ装置、ス キヤナー装置等に内蔵されて使用されている。 その構成例は、原稿を光学読み取り装置の読み取り部分に対して相対移動させ るために設けられる別構成の原稿搬送手段と、光源手段（通常はＬＥＤアレイ） から発生する光源を原稿面に対して全体幅に照射する光源手段と、その反射光を 電気信号に変換する光電変換手段（通常はＣＣＤ素子）と、原稿幅の反射光を光 電変換手段の小さな幅に収束させるために複数の反射ミラーを備えた光路手段と 、各手段を一体的に取り付ける光学フレーム部とから成つている。

【０００３】 この光学フレーム部は多くは板金製であつて、例えば板厚が１ミリ前後の鉄板 （ＳＰＣＣ）を平板状態において外形、穴部等を打ち抜き加工した後に、ベンダ ーにより折り曲げ加工し、スポツト溶接等して箱状の光学フレーム部の完成品を 得るものが一般的である。図面参照の上で、板金製の光学フレーム部の概要を説 明すると、図７は本願出願人により実用化された構成例の斜視図である。

【０００４】 本図において光学フレーム部２００は図示のようにスポツト溶接部を有して曲 げ加工される基部２０１と、この基部２０１の左右縁部において反射ミラー１１ ，１２，１３の両端部位を挿通状態で保持する固定穴部３１０，３２０、３３０ を夫々穿設した側壁部材２０２，２０３を溶接して形成するようにして、反射ミ ラー間の取り付け精度を確保するようにしている。

【０００５】 すなわち、複数の反射ミラー間の取り付け精度確保のために側壁部材２０２， ２０３を別体物として加工して設ける一方、反射ミラーの全長を全て同じにして 取り付け金具３５０を圧入して固定している。この取り付け金具３５０は図７（ ｂ）の横断面図に示すように掛止部３５０ａが側壁部材２０２の裏側に掛止して 脱落防止されるようにしている。

【０００６】 一方、上述の光電変換手段であるＣＣＤ素子は、回路基板上に実装した後に、 反射ミラーにより集光される光学フレーム部の所定部位に取り付けるようにして いる。このＣＣＤ素子により光電変換された生信号（アナログ信号を）は８本前 後のリード線を束ねたものをコネクタ接続して、光学フレーム部の近傍において 別体的に設けられる電子基板に対してコネクタを介して送ることで、電子基板に おいてＡ−Ｄ変換して後続の信号処理を行なうようにしている。

【０００７】

【考案が解決しようとしている課題】

しかしながら、上述の光電変換手段であるＣＣＤ素子は、光電変換された生信 号（アナログ信号を）は８本前後のリード線を束ねたものをコネクタ接続してい るが、このように構成すると外部ノイズの影響を受け易くなる。そこで、ＣＣＤ 素子とＡＤ変換器を同一基板上に実装して、信号線が多いフラツトケーブルなど を介して外部に接続することが考えられるが、このフラツトケーブルは平面状に なつており、これを適宜屈曲させて用いるものであるが、これを外部に対して挿 入接続するために屈曲させると、かなりの反発力が生じる結果、光学フレーム部 に対して固定されているＣＣＤ基板が動いてしまう。この結果、レンズホルダー 即ち光路に対する位置精度が狂うことになる。

【０００８】 したがつて、本考案は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的と するところは、耐ノイズ性を向上させるために光電変換手段と光電変換手段に接 続されるアナログ−デジタル変換手段とを同一基板上に設ける場合に、アナログ −デジタル変換手段のデジタル出力を基板から外部に取り出すフラツトケーブル の反発力の影響が読み取り装置に及ばないようにすることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】及び

【作用】

上述の課題を解決し、目的を達成するために、本考案の光学読み取り装置は、 原稿面を読み取り部に対して相対移動させて光学読み取りを行なう光学読み取 り装置において、前記読み取り部分と、該読み取り部に対して線光源を照射する 光源手段と、該光源手段からの反射光を電気信号に変換する光電変換手段に入光 にするために、前記原稿幅の反射光を光電変換手段の幅までに収束させる複数の 反射ミラーと、を備えた光路手段と、光学フレーム部と、を一体的に具備してな る光学読み取り装置であつて、前記光電変換手段と該光電変換手段に接続される アナログ−デジタル変換手段とを同一基板上に設け、該アナログ−デジタル変換 手段のデジタル出力を前記基板から外部に取り出すためのフラツトケーブルを、 十分な全長で形成し、一旦略「Ｕ」の字状に湾曲させてから外部に接続すること で、フラツトケーブルの反発力が光学読み取り装置に加わらないようにする。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の好適な実施例について図面を参照しながら説明する。図１は光 学ユニツト１を原稿の搬送方向に沿うように破断して示した要部破断図である。 本図において、光学ユニツト１は破線図示の原稿Ｓが図中の矢印方向に相対移動 される過程で、原稿Ｓの下側の原稿面を読み取るものであつて、フアクシミリ装 置に内蔵される場合を示している。

【００１１】 光学フレーム部２は、底部と壁部とを後述の成型方法により樹脂材料を用いて 一体形成したものであり、上部を開口した箱状に形成されるものである。この光 学フレーム部２には、破線図示の支持部２ｆが左右に形成される一方、支持部２ ｅを後側面上部に一体形成しており、これら支持部をフアクシミリ装置の本体に 対して上方から挿入した後に、動かないように押えることでフアクシミリ装置に 対して簡単にセツトできるようにしている。

【００１２】 この光学フレーム部２の上部には原稿ガラス５が接着等により設けられており 、原稿Ｓを光学読み取り装置に対して相対移動させるために設けられる不図示の 原稿搬送手段により搬送される原稿Ｓの原稿面を略密着状態にして案内する。 この原稿ガラス５を光学フレーム部２に対して固定するために、光学フレーム 部２にはビス１０等を用いてガラス台６が設けられている。このガラス台６は原 稿ガラス５に対して開口した開口部を有するとともに、乱反射防止処理面を有し た反射板７、８が開口部の長手方向に沿う縁部に設けられており、後述のＬＥＤ アレイからの光を原稿ガラス５に案内するようにしている。原稿ガラス５は両面 接着テープ等を用いて図示のように、反射板７、８の上に配設される。

【００１３】 次に、原稿Ｓの搬送方向に略直交するように形成される線光源であつて、原稿 面を照射する光源手段は、ＬＥＤ基板３上において一直線状にＬＥＤチツプ４（ 光量の大きな緑色発光ダイオード）を実装してなるものである。 このＬＥＤ基板３は熱容量の大きなアルミ押し出し型材等からなるホルダー９ に固定されており、放熱を図る一方、ホルダー９を光学フレーム部２に対してビ ス１０により上述のガラス台６とともに共締め固定して、ＬＥＤチツプ４が原稿 ガラス５の裏面に対して所定角度を有して固定できるようにしている。

【００１４】 一方、原稿幅の反射光を光電変換手段であるＣＣＤ（チヤージドカプルデバイ ス）２０の小さな幅寸法に収束させるためには十分な光路長の確保が必要であり 、このために光路手段には複数の反射ミラー１１，１２，１３を配設して、図中 の一点鎖線で示した光路を形成するようにして、反射光をレンズユニツト１５と レンズホルダー１７に入光するようにして、最後にＣＣＤ２０によつて電気信号 に変換するようにしている。

【００１５】 これらの反射ミラー１１，１２，１３は上記の光路を形成させるために片面に 鏡面を形成するとともに、高い平面精度を有しており、夫々が所定の角度を有し て光学フレーム部２に対して精度良く固定される。また、光学フレーム部２には 各反射ミラーの底面を案内するミラーガイド部２ａ，２ｂ，２ｃが一体形成され ており、反射ミラーを光学フレーム部２のミラー固定穴部（後述する）の反対側 に挿入する際に案内できるようにして容易にセツトし、固定金具（後述する）に より脱落防止されて固定される。以上の組み立て後に蓋体２４を接着等して設け て、内部を遮光し防塵を図る。

【００１６】 さらにまた、ＣＣＤ２０はＣＣＤ基板２１上に実装固定される一方、ＣＣＤ基 板２１はレンズホルダー１７から一体的に設けられる取り付け部１７ａの端面に 対して固定されており、レンズホルダー１７を介して入光した反射光はＣＣＤ２ ０の受光部位に確実に向かうようにされている。 このＣＣＤ２０により光電変換された生信号（アナログ信号）は外部ノイズの 影響を受易いことから、ＣＣＤ基板２１上にはＣＣＤ２０に接続されるＡＤ変換 素子２２がさらに実装されており、ＣＣＤ基板２１上においてアナログ信号をデ ジタル信号に直接変換して耐ノイズ性を高めるようにしている。

【００１７】 このデジタル信号を複数のフラツトケーブル、コネクタを介して光学フレーム 部２の近傍において別体的に設けられる電子基板に対して送ることで後続の信号 処理を行なうようにしている。 次に、図２は光学フレーム部２の成型過程の斜視図であり、光学フレーム部２ を一体樹脂成型する様子を示しており、射出成型装置の移動型及び固定型と、キ ヤビテイ、エジエクタピン等は省略している。

【００１８】 さて、上述したように光学フレーム部２全体は比較的に高い精度を確保して一 体形成されなけらばならないが、特に上述の反射ミラー１１，１２，１３を取り 付けるために、光学フレーム部２の左右側面において対向して形成されるミラー 固定穴部３１，３２，３３の相対位置関係は高い精度を確保する必要がある。 図２において、二点鎖線で示した右スライドコア１００と、左スライドコア１ １０は射出成型装置の移動型及び固定型の型開閉方向に略直交する図中の矢印Ｖ 方向に移動するものである。これらの右スライドコア１００と左スライドコア１ １０には、ミラー固定穴部３１，３２，３３を形成する雄型部１０１，１０２， １０３が高い精度で夫々固定されており、型閉めの際にミラー固定穴部３１，３ ２，３３を高い精度で形成する一方、右スライドコア１００と左スライドコア１ １０は不図示のスライド案内部材により相対位置精度を確保されて図中の矢印Ｖ 方向に移動される。

【００１９】 以上説明の射出成型装置において、型閉め後に、成型材料の変性ＰＰＯとガラ スとウンモ他の混合樹脂材料の溶融状態のものをキヤビテイ内に注入後に、硬化 を待ち、型開きして光学フレーム部２の完成品を得る。この完成品のミラー固定 穴部３１，３２，３３は左右のスライドコアにより相対位置精度が十分に確保さ れることになる。尚、光学フレーム部２の内面は乱反射防止のために黒色塗装が 必要な場合には、混合樹脂材料に予めカーボン等の顔料を混入させておけば良い 。ここで、混合樹脂材料は上述の変性ＰＰＯ（ポリ・フエニレン・オキサイド） ＰＰＥ（変性ＰＰＯ）またはポリカーボネイト等がある。

【００２０】 続いて、図３は光学フレーム部２に反射ミラーを組みつける様子を示した外観 図である。以上のようにミラー固定穴部３１，３２，３３の相対位置を高い精度 で形成した光学フレーム部２に対して、反射ミラー１１，１２，１３を一方から 挿入し、上述のミラーガイド部２ａ，２ｂ，２ｃにより途中を案内して、図中の 破線矢印Ｘ方向に移動してミラー固定穴部３１，３２，３３内に挿入する。

【００２１】 この後に、例えばステンレスバネ製の固定金具３５を反射ミラーとミラー固定 穴部の間の凹部に圧入して、反射ミラーを光学フレーム部２に対して固定する。 また、反射ミラーを取り外す場合には両側の固定金具３５を外してから、反射ミ ラーを抜き出す。 以上説明のように光学フレーム部２を高い精度で一体形成することで、反射ミ ラー１１，１２，１３を光学フレーム部２に対して高い精度で固定することがで きる。また、保守修理の際等において、反射ミラーを清掃、交換する際には、光 学ユニツト１全体をフアツクスから上方に取り外してから、反射ミラーの取り外 し取り付け作業を簡単に行なうことができる。さらに、反射ミラーは従来のよう に全て同じ全長にする必要がなくなるので、光路の収束点に近い反射ミラー１３ の全長を他よりも短くしたものを使用することで、装置全体をより小型化できる 。

【００２２】 次に、図４は光学フレーム部に対して反射ミラーを取り付ける様子を示した要 部破断斜視図である。本図において、光学フレーム部２のミラー固定穴部３１を 代表して述べるが、上述のミラー固定穴部３２，３３に関しても同様に構成され ている。 図中、二点鎖線で図示した高さを有する反射ミラー１１は、図３に基づいて説 明したように、反射ミラー１１よりも隙間分が高くされたミラー固定穴部３１の 一方から挿通されて、図示のように光学フレーム部２と略同一に端面が位置され て、反射ミラー１１の反射面１１ａがミラー固定穴部３１の固定面３１ａに当接 した状態で付勢力を得て保持される。

【００２３】 固定金具３５はこの付勢力を反射ミラーに与えるために、図中の破線矢印方向 に移動されて、ミラー固定穴部３１の空間部３１ｂに圧入される。ミラー固定穴 部３１は光学フレーム部２の壁面と略同一の厚さ寸法Ｆを有する一方、空間部３ １ｂに続いて幅寸法Ａを有する第１凹部３６と、第１凹部３６に続いて幅寸法Ｂ を有する第２凹部３７とが連続形成されている。

【００２４】 一方、固定金具３５はステンレス鋼等のバネ板材料を絞り加工、外形打ち抜き 後に、曲げ加工して図示のような外形に形成される。固定金具３５は曲げ部３５ ａを支点にしてバネ力により外側に開くようにされる一方、突起部３５ｇが絞り 加工等されており、この突起部３５ｇが反射ミラー１１の反射面１１ａの裏側を 一点で押圧するようにして、反射ミラー１１を安定して保持できるようにしてい る。

【００２５】 幅広部３５ｆの幅寸法Ｃは上述の第１凹部３６の幅寸法Ａよりもクリアランス 分だけ小さくされる一方、曲げ部３５ａに向かつて幅狭にされており、破線図示 方向に圧入する際に、無理無く挿入できるようにしている。幅広部３５ｆの図中 の手前部分は直角に曲げ加工されて鍔部３５ｂを形成しており、この鍔部３５ｂ が反射ミラー１１の端部に当接して反射ミラー１１の脱落を防止する。

【００２６】 一方、幅広部３５ｆの反対側には、肩部３５ｅに続いて光学フレーム部２の壁 面の厚さ寸法Ｆよりも若干分が長い寸法Ｅを有するとともに、幅寸法Ｂよりも若 干分が小さい幅寸法Ｄを有する舌部３５ｄが形成されている。この舌部３５ｄは さらに直角曲げされており、把持部３５Ｃを形成している。 以上説明の構成の固定金具３５を曲げ部３５ａによる反発力に抗して空間部３ １ｂに圧入して行き、鍔部３５ｂが反射ミラー１１の端部に当接するまで移動す ると、舌部３５ｄが第２凹部３７に入るとともに、続いて肩部３５ｅがミラー固 定穴部３１の裏側部位３８に対向する位置に入り込む。この結果、固定金具３５ は抜け防止される。

【００２７】 この固定金具３５を抜き出すためには、鍔部３５ｂと把持部３５Ｃを掴み互い に近ずくように移動させることで、肩部３５ｅを裏側部位３８から外した後に引 き出すようにする。 以上説明の固定金具を使用することで、反射ミラーの脱落防止が図れるととも に簡単に反射ミラーが着脱できるので作業効率を向上できる。また、反射ミラー のの反射面に触れること無く作業ができる。

【００２８】 次に、図５は光学組み立て体の底面図である。本図において、既に説明済みの 部分は符合を付して説明を割愛して、特徴部分に限定して述べると、光学フレー ム部２にはフランジ部２ｇがレンズホルダー１７を囲うように一体形成されてお り、このフランジ部２ｇの内側にカバー４５を取り付けるようにしている。 また、レンズホルダー１７からはカバー４５の取り付け面をなす垂直部１７ｂ が一体形成されており、カバー４５を取り付けた状態では、レンズユニツト１５ を含むレンズホルダー１７を防塵保護できるようにしている。

【００２９】 更に、上述のＣＣＤ基板２１の左側には、２６芯前後のフラツトケーブル４１ がコネクタ４０から出ている。ここで、フラツトケーブル４１は直にＣＣＤ基板 ２１上にハンダ付けしても良い。 図６は光学ユニツト１をフアツクス本体５０に組み付けた様子の要部側面図で ある。本図において、既に説明済みの部分は符合を付して説明を割愛して、特徴 部分に限定して述べると、図中二点鎖線図示のフアツクス本体５０に対して、光 学ユニツト１をセツトする。

【００３０】 フアツクス本体５０の底部には電子基板５６がビス止めされておりコネクタ４ ０を介して、図５のフラツトケーブル４１が接続される。フラツトケーブル４１ は図示のように、先ず夫々のコネクタ４０に対する挿入方向に一致してから、略 直角に曲げる屈曲部４１ａを有しており、湾曲部４１ｂを形成している。 ＣＣＤ基板２１上にはＡ−Ｄ変換器２２が実装されており、ＣＣＤ２０のアナ ログ信号をデジタル信号に直接変換して耐ノイズ性を高めるようにしている。こ のように構成するとＡ−Ｄ変換器２２からの出力信号線の本数が増加して、フラ ツトケーブル４１の本数（芯数）を２６本前後にしなけらばならない。

【００３１】 フラツトケーブル４１は通常は平面状になつており、これを適宜屈曲させて用 いるものであるが、フラツトケーブル４１を電子基板５６に対して挿入接続する ために屈曲させると、かなりの反発力が生じる。 この反発力が電子基板５６と、ＣＣＤ基板２２の間に作用すると、光学フレー ム部２に対して固定されているＣＣＤ基板２２が動いてしまう結果、レンズホル ダー１７即ち光路に対する位置精度が狂うことになる。

【００３２】 そこで、フラツトケーブル４１を、図６に図示のようにコネクタ４０に対する 挿入方向に一致させてから略直角に曲げる屈曲部４１ａと、大きな半径Ｒを有し た湾曲部４１ｂを形成してからコネクタ４０間に接続することで、反発力の発生 を防止してＣＣＤ基板２２が動かないようにして、レンズホルダー１７即ち光路 に対する位置精度に影響が無いようにしている。

【００３３】

【考案の効果】 以上説明したように、本考案の光学読み取り装置によれば、耐ノイズ性を向上 させるために光電変換手段と光電変換手段に接続されるアナログ−デジタル変換 手段とを同一基板上に設ける場合に、アナログ−デジタル変換手段のデジタル出 力を基板から外部に取り出すフラツトケーブルの反発力の影響が読み取り装置に 及ばないようにできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】光学ユニツト１を原稿の搬送方向に沿つて破断
して示した要部破断図である。

【図２】光学フレーム部２の成型過程の斜視図である。

【図３】光学フレーム部２に反射ミラーを組みつける様
子を示した外観図である。

【図４】光学フレーム部に対して反射ミラーを取り付け
る様子を示した要部破断斜視図である。

【図５】光学ユニツト１の底面図である。

【図６】光学ユニツト１をフアツクス本体５０に組み付
けた様子の要部側面図である。

【図７】本願出願人により実用化された構成例の斜視図
である。

【符号の説明】

１ 光学ユニツト ２ 光学フレーム部 ３ ＬＥＤ基板 １１ 反射ミラー １２ 反射ミラー １３ 反射ミラー １７ レンズユニツト ２０ ＣＣＤ ２１ ＣＣＤ基板 ３１ ミラー固定穴部 ３２ ミラー固定穴部 ３３ ミラー固定穴部 ４０ コネクター ４１ フラツトケーブル ５０ フアツクス本体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 中野 裕嗣 東京都太田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿面を読み取り部に対して相対移動さ
   せて光学読み取りを行なう光学読み取り装置において、
   前記読み取り部分と、該読み取り部に対して線光源を照
   射する光源手段と、該光源手段からの反射光を電気信号
   に変換する光電変換手段に入光にするために、前記原稿
   幅の反射光を光電変換手段の幅までに収束させる複数の
   反射ミラーと、を備えた光路手段と、光学フレーム部
   と、を一体的に具備してなる光学読み取り装置であつ
   て、前記光電変換手段と該光電変換手段に接続されるア
   ナログ−デジタル変換手段とを同一基板上に設け、該ア
   ナログ−デジタル変換手段のデジタル出力を前記基板か
   ら外部に取り出すためのフラツトケーブルを、十分な全
   長で形成し、一旦略「Ｕ」の字状に湾曲させてから外部
   に接続することを特徴とする光学読み取り装置。