画像読取装置
【課題】従来よりも部品点数が少なく、かつ組立工数が削減できる画像読取装置を提供する。
【解決手段】 結像レンズ６０が取付板５２を介して光学基台５１上に載置されていて、取付板５２には、結像レンズ６０の光軸と平行に延びる３つの長穴５２ａが設けられ、光学基台５１には、取付板５２の各長穴５２ａに対応する位置に鍔付ネジ５５が取り付けられ、各鍔付ネジ５５の頭部５５ａが対応する長穴５２ａに挿入されて鍔付ネジ５５の鍔部５５ｂにより取付板５２が支持されている。結像レンズ６０の位置調整を、取付板５２の各長穴５２ａに頭部５５ａが挿入された鍔付ネジ５５のねじ込み量と、当該長穴５２ａ内での鍔付ネジ５５の頭部５５ａの相対的位置とを調整することにより行うようにした。
【解決手段】 結像レンズ６０が取付板５２を介して光学基台５１上に載置されていて、取付板５２には、結像レンズ６０の光軸と平行に延びる３つの長穴５２ａが設けられ、光学基台５１には、取付板５２の各長穴５２ａに対応する位置に鍔付ネジ５５が取り付けられ、各鍔付ネジ５５の頭部５５ａが対応する長穴５２ａに挿入されて鍔付ネジ５５の鍔部５５ｂにより取付板５２が支持されている。結像レンズ６０の位置調整を、取付板５２の各長穴５２ａに頭部５５ａが挿入された鍔付ネジ５５のねじ込み量と、当該長穴５２ａ内での鍔付ネジ５５の頭部５５ａの相対的位置とを調整することにより行うようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原稿面からの反射光を、結像レンズなどの光学部品を介して固体撮像素子で受光し画像データを生成する画像読取装置に関し、特に、結像レンズなどの光学部品を取り付ける技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やファクシミリ装置などに用いられる画像読取装置は、露光ランプからの光を原稿に照射し、その反射光を結像レンズを介してＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの固体撮像素子の受光面で受光して光電変換することにより、原稿の画像データを生成する構成になっている。
このような画像読取装置では、原稿面からの反射光をＣＣＤの受光面で結像させるため、原稿面からの結像レンズおよびＣＣＤの距離が予め決められており、これらの取付時に厳密な位置調整が行われる。
【０００３】
特に、結像レンズの位置調整では、結像レンズの光軸を原稿面からの反射光の光路に合わせるための高さ調整（以下、「あおり調整」という。）と、原稿面から結像レンズまでの光路長を調整する光軸方向の位置調整（以下、「倍率調整」という。）とが行われる（例えば、特許文献１，２）。
図６は、従来の画像読取装置における、結像レンズおよびＣＣＤを有する画像読取ユニット９０の一例を示す斜視図である。
【０００４】
図６に示すように、結像レンズ９１を保持するレンズホルダー９２は、取付板９３上に固着され、この取付板９３と高さ調整板９４を介して光学基台９５上に載置されている。
高さ調整板９４には３つの丸穴９４ａが形成され、光学基台９５には、各丸穴９４ａに対応する位置に鍔付ネジ１０１が取り付けられている。各鍔付ネジ１０１の頭部が丸穴９４ａに挿入され、高さ調整板９４の丸穴９４ａの下側の縁が鍔部１０１ａに当接して下方から支持されるとともに、板バネ９８により上方から押圧されることにより固定されている。
【０００５】
取付板９３には、光軸Ｊ方向に延びる４つの長穴９３ａが形成されており、各長穴９３ａに挿入されたワッシャー付きネジ１０２により高さ調整板９４に取付けられている。
ＣＣＤ９６が実装された基板９７は、断面がＬ型の取付部材９９に保持される。取付部材９９は光軸Ｊ方向に延びる長穴９９ａが形成されており、長穴９９ａに挿入されたワッシャー付きネジ１０３により取付板９３に固定されている。
【０００６】
このような取付構造において、結像レンズ９１とＣＣＤ９６との位置関係の調整は、ネジ１０３を弛め、取付部材９９を長穴９９ａの範囲内で光軸Ｊ方向に移動させることにより行うことができる。また、結像レンズ９１の高さ調整は、鍔付ネジ１０１のねじ込み量を調整して、高さ調整板９４の光学基台９５からの高さを変えることにより行うことができ、結像レンズ９１の光軸方向の位置調整は、ネジ１０２を弛め、取付板９３を長穴９３ａの範囲内で光軸Ｊ方向に移動させることにより行うようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−３４７９０４号公報
【特許文献２】特開２００３−２４１０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の画像読取装置における結像レンズ９１の取付構造では、あおり調整を行う手段と、倍率調整行う手段とが異なり、あおり調整用に高さ調整板９４と鍔付ネジ１０１が設けられ、倍率調整用に取付板９３とネジ１０２が設けられている。このため、部品点数が多くなり、その分、組立工数も増えて、コストアップに繋がるという問題がある。
【０００９】
本発明は、上述のような問題に鑑みてなされたものであって、従来よりも部品点数が少なく、かつ組立工数が削減できる画像読取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像読取装置は、原稿面からの反射光を、１以上の光学部品を介して固体撮像素子の受光面で受光して画像データを生成するものであって、少なくとも１つの光学部品が取付板を介して載置される光学基台と、前記光学基台上に載置される光学部品の位置を調整する位置調整手段と、前記位置調整手段により調整された光学部品を光学基台上で固定する固定手段とを備え、前記取付板に、当該光学部品の光軸と平行に延びる３つ以上の長穴が、その全てが同一直線上にない状態で設けられ、前記光学基台の前記各長穴に対応する位置に鍔付ネジが取り付けられ、各鍔付ネジがその頭部側から対応する長穴に挿入されて、当該鍔付ネジの鍔部により前記取付板が支持され、前記位置調整手段が、前記３つ以上の長穴が設けられた取付板と、前記各鍔付ネジとからなり、各鰐付ネジのねじ込み量と、各長穴内での鍔付ネジの頭部の相対的位置とを調整することにより、前記光学部品の位置調整が行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成の画像読取装置によれば、光学部品の位置を調整する位置調整手段が、光軸と平行に延びる３つ以上の長穴が設けられた取付板と、頭部が長穴に挿入されて鍔部により取付板を支持する各鍔付ネジとからなり、光学部品の位置調整が、各鰐付ネジのねじ込み量と各長穴内での鍔付ネジの頭部の相対的位置とを調整することにより行われる構成となっている。つまり、各鰐付ネジのねじ込み量の調整により取付板の高さを変えて、光学部品の高さ調整を行うことができ、また、各長穴内での鍔付ネジの頭部の相対的位置の調整により、具体的には取付板を光軸方向に移動させることにより、光学部品の光軸方向の位置調整を行うことができる。
【００１２】
これにより光学部品の高さ調整を行う手段と光軸方向の位置調整を行う手段とが、共通の一つの取付板で実現することができ、異なる部品で構成されていた従来の画像読取装置と比べて、部品点数を少なくでき、その分、組立工数を削減することができる。これにより装置の生産コストを低減することができる。
また、長穴の長手方向の長さの範囲で取付板を移動させても、光学部品が取着された状態における取付板の重心位置が、平面視において、常に各鍔付ネジのそれぞれの軸心を結んで得られる輪郭線の内側に来るように各長穴の形成位置が設定されているのが望ましい。
【００１３】
さらに、固定手段が、光学基台との間に取付板を挟み込む挟持部材からなるのが望ましい。この挟持部材が、板状部材を折り曲げて形成された板ばねからなり、当該板ばねが、光学基台にネジにより取り付けられる基部と、取付板を光学基台側とは反対側から押圧する押圧部と、これら基部と押圧部とを連結する連結部とで構成されているのが望ましい。
ここでの取付板に、板ばねの連結部が嵌合する切欠部が形成され、かつ、板ばねの基部には、長穴と同じ方向に延びるネジ締め用の長穴が形成されており、位置調整手段による位置調整の際、取付板と板ばねとが一体移動するように構成されているのが望ましい。
【００１４】
また板ばねが光軸に沿った方向に移動するのを案内する案内手段が設けられているのが望ましい。この案内手段は、板ばねの基部において、ネジ用の長穴とは異なる位置に形成された光軸方向に延びるピン用の長穴と、光学基台に立設されピン用の長穴に挿入されるピンとで構成されているのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施の形態に係る画像読取装置の概略構成を示す図である。
【図２】上記画像読取装置の有する画像読取ユニットの主要部の構成を示す斜視図である。
【図３】図２の画像読取ユニットをＮ−Ｎ線で切断したときの部分断面を示す概略図である。
【図４】図２の画像読取ユニットの上面図である。
【図５】板バネの構成を説明するための図である。
【図６】従来の画像読取装置における結像レンズの取付構造を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る画像読取装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
＜画像読取装置の全体構成＞
図１は、本実施の形態に係る画像読取装置の概略構成を示す断面図である。
図１に示すように、画像読取装置１は、原稿押さえ板１１と画像読取部１２からなる。
原稿押さえ板１１は、画像読取部１２のプラテンガラス１２１上に載置された原稿を上方から押さえるためのものであり、画像読取部１２上部の紙面奥側において、不図示のヒンジにより開閉自在に支持されている。
【００１７】
画像読取部１２は、上部の開口にプラテンガラス１２１が嵌め込まれた筐体１２２内に、光源ユニット４０と、ミラーユニット４３と、駆動モーターＭと、結像レンズ６０および固体撮像素子７０などからなる画像読取ユニット５０と、これらを制御する制御部３０などを収納してなり、光源ユニット４０とミラーユニット４３を移動させて原稿を読み取る、いわゆるミラースキャン方式によるものである。
【００１８】
光源ユニット４０は、光源となるランプ４１とミラー４２を備え、ミラーユニット４３は、一対の折り返しミラー４４，４５を備える。これら光源ユニット４０およびミラーユニット４３は、図示しない公知の移動機構と駆動モーターＭにより矢印α方向に沿って移動自在に支持されている。
プラテンガラス１２１上に載置された原稿を読み取る場合には、ランプ４１を点灯させて、当該原稿を照射しつつ光源ユニット４０とミラーユニット４３が駆動モーターＭの駆動力により矢印α方向に移動する。原稿面からの反射光は、ミラー４２、折り返しミラー４４，４５により光路変更され、結像レンズ６０によって固体撮像素子７０の受光面に受光される。原稿を読み取る際、ミラーユニット４３が光源ユニット４０と同方向にその移動速度の二分の一で移動するようになっており、これにより原稿面から結像レンズ６０までの光路長が一定に保たれるようになっている。
【００１９】
原稿からの反射光は、固体撮像素子７０の受光面で受光電気信号に変換される。この電気信号は、画像読取ユニット５０内に設けられた信号処理部７１においてＡ／Ｄ変換されるとともに、シェーディング補正や濃度変換、エッジ強調などの公知の画像処理が加えられた後、画像データとして、制御部３０内の画像メモリーに格納される。
制御部３０は、ＣＰＵ、画像メモリー、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信インターフェース等を備え、ランプ４１の点灯制御、駆動モーターＭの駆動制御、信号処理部７１の画像データ処理制御などを行う。また、制御部３０は、読み取った画像データをプリンターやパソコンなど外部機器への送信を行う。
＜画像読取ユニットの構成＞
次に、画像読取ユニット５０の構成について図２および図３を参照しながら説明する。
【００２０】
図２は、画像読取ユニット５０の主要部の構成を示す斜視図であり、図３は、図２の画像読取ユニット５０をＮ−Ｎ線で切断したときの部分断面を示す概略図である。
図２に示すように、画像読取ユニット５０は、結像レンズ６０をレンズホルダー６１を介して取付板５２に保持し、取付板５２を光学基台５１上で位置調整した後、板バネ５３により固定されるようになっている。この結像レンズ６０は、複数枚のレンズが光軸方向に積層されてなる。
【００２１】
取付板５２は、樹脂製または金属製の平板部材からなり、その上面の略中央に上記レンズホルダー６１が不図示のネジまたは接着剤などで固定されている。なお、ここでは、レンズホルダー６１を取付板５２の所定の位置に、かつ結像レンズ６０の向きが所定の向きになるように固定するため、例えば、取付板５２に形成された凸部と、レンズホルダー６１に形成され、取付板５２の凸部に嵌め込まれる凹部とからなる位置固定手段（不図示）が設けられている。
【００２２】
また、取付板５２には、図４の平面図に示すように、結像レンズ６０の光軸Ｊ方向（Ｘ軸方向）に延びる３個の長穴５２ａが設けられている。
このうち１個の長穴５２ａは、結像レンズ６０の前方側（光の入射側）であって、光軸Ｊと重なる位置に設けられ、他の２個の長穴５２ａは、結像レンズ６０より後方側（光の出射側）であって、光軸Ｊを間に挟んで対称の位置にある。
光学基台５１の取付板５２の各長穴５２ａに対応する位置には、長穴５２ａと同じ位置関係を有する３個のネジ穴が穿設されており、各ネジ穴に、それぞれ鍔付ネジ５５が螺合されている。
【００２３】
図３に示すように、鍔付ネジ５５は、円筒形の頭部５５ａと、ネジ山が形成された脚部５５ｃと、当該頭部５５ａと脚部５５ｃ間に形成された鍔部（段部）５５ｂとからなり、その頭部５５ａが長穴５２ａに挿入され、鍔部５５ｂが取付板５２の長穴５２の周縁部の下面に当接して下方から支持する、いわゆる３点支持構造となっている。３点により平面が決定されるので、これにより取付板５２に、がたつきが生じることなく安定して支持できる。
【００２４】
上記構成によれば、各鍔付ネジ５５のねじ込み量を調整することにより、結像レンズ６０の高さと傾きの調整（あおり調整）が可能となる。また、３個の長穴５２ａが、光軸Ｊ方向に延びて、各長穴５２ａに鍔付ネジ５５の頭部５５ａが係合しているので、取付板５２を光軸Ｊに沿って移動させることができ、倍率調整も容易に行える。
なお、本実施の形態では、さらに安定して取付板５２が光軸Ｊに沿って移動できると共に、鍔付ネジ５５をねじ込む（または弛める）ときに取付板５２が傾くのを極力防止するため、傾き防止手段５８（図４参照）が設けられている。
【００２５】
当該傾き防止手段５８は、取付板５２の、上記３つの長穴５２ａとは異なる位置に設けられた２つの長穴５２ｂ（図４の平面図参照）と、光学基台５１の各長穴５２ｂに対応する位置に立設され、各長穴５２ｂに係合する係合ピン５８１からなる。本実施の形態では、係合ピン５８１として、頭部が円筒状のネジを光学基台５１に穿設されたネジ穴に螺合させてとしているが、もちろんこれに限定されない。
【００２６】
２つの長穴５２ｂの長手方向の長さは、長穴５２ａと略同じであり、光軸Ｊ方向に沿って縦に並べられている。傾き防止の観点より、２つの係合ピン５８１間の距離は、可能な範囲内で長くとるのが望ましい。２つのネジ５８１間の距離を長くとれば、円滑な移動のため、たとえ、ネジ５８１の直径と長穴５２ｂの幅に微小な隙間を設けたとしも、取付板５２の傾き量を可及的に小さくすることができるからである。
【００２７】
図２に戻り、取付板５２の光軸Ｊ方向と直交する方向における両側は、固定部材として、一対の板バネ５３が配されており、結像レンズ６０のあおり調整と倍率調整の終了後、板バネ５３を、ネジ５６により光学基台５１に設けられたネジ穴に締め付けて、取付板５２を押さえ込み、鍔付ネジ５５の鍔部５５ｂとの間で挟み込むようにして固定するようになっている。
【００２８】
特に、取付板５２の倍率調整後における光軸J方向の位置が振動によって変化しないように、本実施の形態においては、板バネ５３を取付板５２に嵌合させている。
すなわち、図５に示すように、板バネ５３は、光学基台５１に取り付けられる基部５３１、取付板５２を押圧する押圧部５３３、基部５３１と押圧部５３３とを連結する連結部５３２で構成されており、連結部５３２は、取付板５２の側部を切欠き形成された切欠部５２１に嵌め込まれている。基部５３１に形成されたネジ５６を挿入する穴５３ａも光軸Ｊ方向に延びる長穴となっていて（図４参照）、ネジ５６を弛めて取付板５２を光軸Ｊ方向に移動させる際、切欠部５２１に嵌め込まれた状態の板バネ５３を取付板５２と一体移動させることができるので、いちいち板バネ５３を取り外す必要がない。
【００２９】
倍率調整後、ネジ５６を締付けて板バネ５３を固定することにより、取付板５２が、上下方向だけでなく光軸Ｊ方向の移動も規制されるので、位置ずれするのを抑制することができる。
なお、板バネ５３が取付板５２と共に光軸Ｊ方向に移動し易いように、当該板バネ５３自体を光軸Ｊ方向に沿って案内する案内手段５９が設けられている。案内手段５９は、板バネ５３の基部５３１の上記長穴５３ａとは異なる位置に設けられた長穴５３ｂと、光学基台５１の長穴５３ｂに対応する位置に立設され、長穴５３ｂに挿入された２本の案内ピン５１１とで構成されている。
【００３０】
長穴５３ｂも、長穴５３ａと同様、光軸Ｊ方向に延びており、２本の案内ピン５１１は、光軸Ｊ方向に所定間隔をおいて並んで配置されている。これにより、板バネ５３を、光軸Ｊ方向に並ぶ２本の案内ピン５１１に沿って移動させることができるので、板バネ５３が光軸Ｊ方向に対して傾いて取付板５２の移動を妨げることもなく、取付板５２との一体移動がスムーズに行えるようになる。
【００３１】
固体撮像素子７０は、例えばＣＣＤのラインセンサーからなり、その受光面が結像レンズ６０と対向し、かつ、レンズの光軸Ｊ方向と直交するように基板７２に実装されている。基板７２の固体撮像素子７０が実装された面とは反対側の面には、信号処理部７１を構成する各種回路が実装されている。
基板７２は、Ｙ軸方向に延びる長方形状であり、そのＹ軸方向の両端部が、断面が略Ｌ字状のＣＣＤ取付部材５４を介して取付板５２に取付けられている（図３参照）。各ＣＣＤ取付部材５４の水平部分５４１には、光軸Ｊ方向に延びる長穴５４ａが形成されていて、各ＣＣＤ取付部材５４が、この長穴５４ａに挿入されたワッシャー付きネジ５７により取付板５２に取付けられている。ワッシャー付きネジ５７を弛めることにより、各ＣＣＤ取付部材５４および基板７２における光軸Ｊ方向の位置調整が可能となっている。
【００３２】
結像レンズ６０と固体撮像素子７０との間には、複数のカバーからなり、原稿からの反射光の光路に外部の光が入らないように遮光するための遮光カバー群６２が付設され、また、基板７２にも外光が入射しないように固体撮像素子７０の受光面を除いて基板７２全体を覆う遮光ケース６３が設けられている。なお、図２および図４において、内部の構成が理解しやすいように遮光ケース６３は仮想線（２点鎖線）で示している。一方、図３においては、結像レンズ６０と固体撮像素子７０を示すため、遮光カバー群６２および遮光ケース６３が省略されている。
【００３３】
これら遮光カバー群６２および遮光ケース６３は、遮光性を有する樹脂または金属材料で構成される。遮光カバー群６２は、その外周に巻かれた帯状の金具６４とネジ６５により取付板５２に取り付けられ、遮光ケース６３はネジ６６により光学基台５１に取り付けられている。
光学基台５１の材料は、金属でも樹脂でもよいが、内部の温度上昇により熱膨張して位置変化をできるだけ回避するため熱膨張率の小さい方が望ましく、この観点からは金属製の方がよい。また、光学基台５１は、画像読取装置１の筺体もしくは本体フレーム（不図示）に直接固定されるか、もしくは筺体や本体フレームの一部をそのまま光学基台として利用するようにしてもよい。
【００３４】
取付板５２の材料も、光学基台５１の材料と同様の理由により、温度上昇による熱膨張率の小さい方がよいので、より望ましいのは樹脂製よりも金属製である。
（結像レンズおよび固体撮像素子の配置位置の調整）
このような画像読取ユニット５０では、固体撮像素子７０の受光面に最適な結像をなすようにプラテンガラスの原稿載置面から、光源ユニット４０のミラー４２や、折り返しミラー４４，４５などを経由して結像レンズ６０に至るまでの光学的距離、結像レンズ６０と固体撮像素子７０までの光学的距離が予め計算により決定されており、結像レンズ６０と固体撮像素子７０の取付位置の調整は次のようにして行われる。
【００３５】
まず、固体撮像素子７０の配置位置の調整は、固体撮像素子７０の基板７２を保持するＣＣＤ取付部材５４の取付板５２への取付位置の調整により行う。各ＣＣＤ取付部材５４は、ネジ５７を弛めれば、長穴５４ａの範囲内で光軸Ｊ方向に移動可能になり、取付板５２に対する取付位置の微調整が行えるので（図３の矢印Ａ）、結像レンズ６０の主点から、予め決めた距離の位置に受光面がくるように固体撮像素子７０を配置することができる。ここでは、取付板５２に各取付部材５４を取り付けた状態において、結像レンズ６０の光軸Ｊが固体撮像素子７０の受光面の中心を通るように、取付板５２のネジ５７を螺合するネジ穴の位置が設定されている。
【００３６】
つぎに、結像レンズ６０の配置位置の調整は、結像レンズ６０が保持された取付板５２の光学基台５１への取付位置の調整により行う。この際、固体撮像素子７０は、ＣＣＤ取付部材５４を介して取付板５２に取着されているため、既に調整済みの結像レンズ６０と固体撮像素子７０との位置関係は維持される。
ここでは、まず結像レンズ６０の光軸Ｊを原稿面からの反射光の光路に合わせるためのあおり調整を行う。具体的には、取付板５２を支持する鍔付ネジ５５のねじ込み量を調整することにより、取付板５２の高さを変えることができるので（図３の矢印Ｂ）、もって結像レンズ６０の高さを調整することができる。この場合、鍔付ネジ５５を、その頭部５５ａを取付板５２の各長穴５２ａに挿入させたまま、ドライバーによりねじ込む（または弛める）ことができるので、例えば、プラテンガラス１２１上にサンプル原稿を載置し、固体撮像素子７０で読み取った画像データを外部モニターに出力するようにしておけば、当該モニター画面上の読取画像の位置を確認しながら各鍔付ネジのねじ込み量を調整することにより結像レンズ６０のあおり調整を行うことができる。
【００３７】
なお、このあおり調整の際、板バネ５３により取付板５２を光学基台５１側に押し付けるように仮固定しており、これにより取付板５２が鍔付ネジ５５の鍔部５５ｂに圧接されて遊びがない状態で調整できるので、調整精度が向上する。
このあおり調整の後、結像レンズ６０の光軸Ｊ方向における倍率調整を行う。ネジ５６を弛めて板バネ５３による取付板５２への圧接力を小さくして、固定を解除し、取付板５２が長穴５２ａの範囲内で光軸Ｊ方向に移動可能な状態にする。これにより取付板５２の光軸Ｊ方向における位置を変更して（図３の矢印Ｃ）、原稿面から予め決めた距離の位置に結像レンズ６０がくるように配置することができる。ここで、取付板５２を長穴５２ａの範囲内で光軸Ｊ方向に移動させて配置位置を変えるということは、長穴５２ａ内での鍔付ネジ５５の頭部５５ａの相対的位置を調整することと同義である。
【００３８】
より精度の高い倍率調整をするため、この場合にも、プラテンガラス１２１上にサンプル原稿を載置し、読み取った画像データを外部モニターで確認しながら結像レンズ６０の配置位置を調整するのが望ましい。読み取った画像データを都度確認することにより、結像レンズ６０および固体撮像素子７０の配置位置の調整精度を高めることができるからである。また、画像データを確認して必要であれば、固体撮像素子７０の配置位置を再調整するのが良い。
【００３９】
こうして結像レンズ６０の配置位置を調整した後、ネジ５６を締め付け、板バネ５３により取付板５２を固定する。
このように、本実施の形態においては、結像レンズ６０のあおり調整を行う調整手段と、倍率調整を行う調整手段とが、長穴５２ａが設けられた取付板５２と鍔付ネジ５５だけで構成されているので、取付板１枚の構成で、双方の調整を容易に行うことができ、図６に示した従来の構成に比べて、材料コストや組立てコストを確実に低減することができると共に、画像読取ユニットの小型化、ひいては画像読取装置の小型化にも資する。
【００４０】
（その他の構成）
本実施の形態では、図４に示すように、結像レンズ６０などの各部品が取付けられた状態における取付板５２の重心位置Ｇが、取付板５２を支持する３つの鍔付ネジ５５のそれぞれの回転中心（軸心）を結んで得られる三角形の輪郭線Ｌの内側になるように構成されている。
【００４１】
取付板５２には、結像レンズ６０以外に、レンズホルダー６１、第１の遮光カバー群６２、固体撮像素子７０、信号処理部７１、基板７２、取付部材５４などが取付けられており、重心位置Ｇは、これらの部品の重量も加味して求められたものである。こうして求められた取付板５２の重心位置Ｇが輪郭線Ｌの内側になるように、各鍔付ネジ５５および各長穴５２ａの配置位置が設定されているので、取付板５２を各鍔付ネジ５５の鍔部５５ｂ上に載せたとき、取付板５２が傾くようなことがなく、取付や配置位置の調整がし易い構成となっている。仮に、重心位置Ｇが輪郭線Ｌの外側になる場合には、取付板５２を各鍔付ネジ５５の鍔部５５ｂ上に載せたときに取付板５２が傾いてしまい、配置位置の調整や組立てがし難くなって精度の低下を招くおそれある。また、傾いた取付板５２が鍔部５５ｂ上から抜け落ちてレンズなどを傷つけてしまうおそれもある。このようなことから、重心位置Ｇは輪郭線Ｌの内側にあるのが望ましい。
［変形例］
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
（１）上記実施の形態では、取付板５２に、結像レンズの光軸方向に延び、鍔付ネジ５５の頭部５５ａが挿入される長穴５２ａが３つ形成された構成を示したが、これに限定するものではなく、当該長穴が４つ、またはそれ以上形成された構成としても構わない。当該複数の長穴の少なくとも１つが同一直線上にない状態で設けられていれば、他の２箇所と合わせて３点支持が可能となり、取付板の高さと傾きを安定的に保持することが可能となるからである。
（２）上記実施の形態では、取付板５２が光軸Ｊ方向に対して傾くのを防止するため、専用の傾き防止手段５８を設けた構成を示したが、専用の傾き防止手段を設けなくても構わない。例えば、鍔付ネジ５５の頭部５５ａの直径と長穴５２ａの幅寸法との差が小さければ小さいほど、取付板５２が光軸Ｊ方向に対して傾くのを抑制することができるので、鍔付ネジ５５の頭部５５ａと長穴５２ａとを傾き防止手段として機能させることができる。
（３）上記実施の形態では、光学部品である結像レンズ６０の位置を調整する構成について説明したが、これに限定するものではない。例えば、光源ユニット４０のミラー４２や、ミラーユニット４３の折り返しミラー４４，４５においても、本発明の構成を適用することができる。
（４）上記実施の形態では、取付板５２の側方両側に、取付板５２を固定するための板バネ５３が設けられた構成を示したが、取付板５２を固定する手段は、板バネでなくても構わない。取付板を固定する固定手段は、取付板が傾いたり、鍔付ネジの鍔部から抜け落ちないように構成できればよく、例えば、固定金具などを用いることもできる。画像読取装置の仕様に応じて適宜選択することができる。
（５）上記実施の形態では、固体撮像素子７０が実装された基板７２に、Ａ／Ｄ変換やシェーディング補正などを行う信号処理部７１を設けた構成を示したが、これに限定するものではなく、例えば、Ａ／Ｄ変換やシェーディング補正などの処理を制御部３０が行う構成としても構わない。
（６）上記実施の形態では、傾き防止手段５８に、光学基台５１に取り付けられたネジ５８１を用いた構成を示したが、これに限定するものではなく、例えば、光学基台５１の各長穴５２ｂに対応する位置に立設させたピンを用いることもできる。
【００４２】
逆に、案内手段５９においては、ピン５１１に代えてネジを用いることもできる。
また、上記実施の形態及び変形例の内容は、可能な限り組み合わせても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、結像レンズなどの光学部品を取り付ける技術として有用である。
【符号の説明】
【００４４】
１ 画像読取装置
４０ 光源ユニット
４１ ランプ
４２ ミラー
４３ ミラーユニット
４４，４５ ミラー
５０ 画像読取ユニット
５１ 光学基台
５２ 取付板
５２ａ 長穴（取付板）
５２ｂ 長穴（取付板）
５３ 板バネ
５３ａ 長穴（板バネ）
５３ｂ 長穴（板バネ）
５４ 取付部材
５４ａ 長穴
５５ 鍔付ネジ
５５ａ 頭部
５５ｂ 鍔部
５８ 傾き防止手段
５９ 案内手段
６０ 結像レンズ
６１ レンズホルダー
７０ 固体撮像素子
７１ 信号処理部
７２ 基板
５１１ 案内ピン
５２１ 切欠部
５３１ 基部
５３２ 連結部
５３３ 押圧部
Ｇ 重心位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原稿面からの反射光を、結像レンズなどの光学部品を介して固体撮像素子で受光し画像データを生成する画像読取装置に関し、特に、結像レンズなどの光学部品を取り付ける技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やファクシミリ装置などに用いられる画像読取装置は、露光ランプからの光を原稿に照射し、その反射光を結像レンズを介してＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの固体撮像素子の受光面で受光して光電変換することにより、原稿の画像データを生成する構成になっている。
このような画像読取装置では、原稿面からの反射光をＣＣＤの受光面で結像させるため、原稿面からの結像レンズおよびＣＣＤの距離が予め決められており、これらの取付時に厳密な位置調整が行われる。
【０００３】
特に、結像レンズの位置調整では、結像レンズの光軸を原稿面からの反射光の光路に合わせるための高さ調整（以下、「あおり調整」という。）と、原稿面から結像レンズまでの光路長を調整する光軸方向の位置調整（以下、「倍率調整」という。）とが行われる（例えば、特許文献１，２）。
図６は、従来の画像読取装置における、結像レンズおよびＣＣＤを有する画像読取ユニット９０の一例を示す斜視図である。
【０００４】
図６に示すように、結像レンズ９１を保持するレンズホルダー９２は、取付板９３上に固着され、この取付板９３と高さ調整板９４を介して光学基台９５上に載置されている。
高さ調整板９４には３つの丸穴９４ａが形成され、光学基台９５には、各丸穴９４ａに対応する位置に鍔付ネジ１０１が取り付けられている。各鍔付ネジ１０１の頭部が丸穴９４ａに挿入され、高さ調整板９４の丸穴９４ａの下側の縁が鍔部１０１ａに当接して下方から支持されるとともに、板バネ９８により上方から押圧されることにより固定されている。
【０００５】
取付板９３には、光軸Ｊ方向に延びる４つの長穴９３ａが形成されており、各長穴９３ａに挿入されたワッシャー付きネジ１０２により高さ調整板９４に取付けられている。
ＣＣＤ９６が実装された基板９７は、断面がＬ型の取付部材９９に保持される。取付部材９９は光軸Ｊ方向に延びる長穴９９ａが形成されており、長穴９９ａに挿入されたワッシャー付きネジ１０３により取付板９３に固定されている。
【０００６】
このような取付構造において、結像レンズ９１とＣＣＤ９６との位置関係の調整は、ネジ１０３を弛め、取付部材９９を長穴９９ａの範囲内で光軸Ｊ方向に移動させることにより行うことができる。また、結像レンズ９１の高さ調整は、鍔付ネジ１０１のねじ込み量を調整して、高さ調整板９４の光学基台９５からの高さを変えることにより行うことができ、結像レンズ９１の光軸方向の位置調整は、ネジ１０２を弛め、取付板９３を長穴９３ａの範囲内で光軸Ｊ方向に移動させることにより行うようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−３４７９０４号公報
【特許文献２】特開２００３−２４１０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の画像読取装置における結像レンズ９１の取付構造では、あおり調整を行う手段と、倍率調整行う手段とが異なり、あおり調整用に高さ調整板９４と鍔付ネジ１０１が設けられ、倍率調整用に取付板９３とネジ１０２が設けられている。このため、部品点数が多くなり、その分、組立工数も増えて、コストアップに繋がるという問題がある。
【０００９】
本発明は、上述のような問題に鑑みてなされたものであって、従来よりも部品点数が少なく、かつ組立工数が削減できる画像読取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像読取装置は、原稿面からの反射光を、１以上の光学部品を介して固体撮像素子の受光面で受光して画像データを生成するものであって、少なくとも１つの光学部品が取付板を介して載置される光学基台と、前記光学基台上に載置される光学部品の位置を調整する位置調整手段と、前記位置調整手段により調整された光学部品を光学基台上で固定する固定手段とを備え、前記取付板に、当該光学部品の光軸と平行に延びる３つ以上の長穴が、その全てが同一直線上にない状態で設けられ、前記光学基台の前記各長穴に対応する位置に鍔付ネジが取り付けられ、各鍔付ネジがその頭部側から対応する長穴に挿入されて、当該鍔付ネジの鍔部により前記取付板が支持され、前記位置調整手段が、前記３つ以上の長穴が設けられた取付板と、前記各鍔付ネジとからなり、各鰐付ネジのねじ込み量と、各長穴内での鍔付ネジの頭部の相対的位置とを調整することにより、前記光学部品の位置調整が行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成の画像読取装置によれば、光学部品の位置を調整する位置調整手段が、光軸と平行に延びる３つ以上の長穴が設けられた取付板と、頭部が長穴に挿入されて鍔部により取付板を支持する各鍔付ネジとからなり、光学部品の位置調整が、各鰐付ネジのねじ込み量と各長穴内での鍔付ネジの頭部の相対的位置とを調整することにより行われる構成となっている。つまり、各鰐付ネジのねじ込み量の調整により取付板の高さを変えて、光学部品の高さ調整を行うことができ、また、各長穴内での鍔付ネジの頭部の相対的位置の調整により、具体的には取付板を光軸方向に移動させることにより、光学部品の光軸方向の位置調整を行うことができる。
【００１２】
これにより光学部品の高さ調整を行う手段と光軸方向の位置調整を行う手段とが、共通の一つの取付板で実現することができ、異なる部品で構成されていた従来の画像読取装置と比べて、部品点数を少なくでき、その分、組立工数を削減することができる。これにより装置の生産コストを低減することができる。
また、長穴の長手方向の長さの範囲で取付板を移動させても、光学部品が取着された状態における取付板の重心位置が、平面視において、常に各鍔付ネジのそれぞれの軸心を結んで得られる輪郭線の内側に来るように各長穴の形成位置が設定されているのが望ましい。
【００１３】
さらに、固定手段が、光学基台との間に取付板を挟み込む挟持部材からなるのが望ましい。この挟持部材が、板状部材を折り曲げて形成された板ばねからなり、当該板ばねが、光学基台にネジにより取り付けられる基部と、取付板を光学基台側とは反対側から押圧する押圧部と、これら基部と押圧部とを連結する連結部とで構成されているのが望ましい。
ここでの取付板に、板ばねの連結部が嵌合する切欠部が形成され、かつ、板ばねの基部には、長穴と同じ方向に延びるネジ締め用の長穴が形成されており、位置調整手段による位置調整の際、取付板と板ばねとが一体移動するように構成されているのが望ましい。
【００１４】
また板ばねが光軸に沿った方向に移動するのを案内する案内手段が設けられているのが望ましい。この案内手段は、板ばねの基部において、ネジ用の長穴とは異なる位置に形成された光軸方向に延びるピン用の長穴と、光学基台に立設されピン用の長穴に挿入されるピンとで構成されているのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施の形態に係る画像読取装置の概略構成を示す図である。
【図２】上記画像読取装置の有する画像読取ユニットの主要部の構成を示す斜視図である。
【図３】図２の画像読取ユニットをＮ−Ｎ線で切断したときの部分断面を示す概略図である。
【図４】図２の画像読取ユニットの上面図である。
【図５】板バネの構成を説明するための図である。
【図６】従来の画像読取装置における結像レンズの取付構造を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る画像読取装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
＜画像読取装置の全体構成＞
図１は、本実施の形態に係る画像読取装置の概略構成を示す断面図である。
図１に示すように、画像読取装置１は、原稿押さえ板１１と画像読取部１２からなる。
原稿押さえ板１１は、画像読取部１２のプラテンガラス１２１上に載置された原稿を上方から押さえるためのものであり、画像読取部１２上部の紙面奥側において、不図示のヒンジにより開閉自在に支持されている。
【００１７】
画像読取部１２は、上部の開口にプラテンガラス１２１が嵌め込まれた筐体１２２内に、光源ユニット４０と、ミラーユニット４３と、駆動モーターＭと、結像レンズ６０および固体撮像素子７０などからなる画像読取ユニット５０と、これらを制御する制御部３０などを収納してなり、光源ユニット４０とミラーユニット４３を移動させて原稿を読み取る、いわゆるミラースキャン方式によるものである。
【００１８】
光源ユニット４０は、光源となるランプ４１とミラー４２を備え、ミラーユニット４３は、一対の折り返しミラー４４，４５を備える。これら光源ユニット４０およびミラーユニット４３は、図示しない公知の移動機構と駆動モーターＭにより矢印α方向に沿って移動自在に支持されている。
プラテンガラス１２１上に載置された原稿を読み取る場合には、ランプ４１を点灯させて、当該原稿を照射しつつ光源ユニット４０とミラーユニット４３が駆動モーターＭの駆動力により矢印α方向に移動する。原稿面からの反射光は、ミラー４２、折り返しミラー４４，４５により光路変更され、結像レンズ６０によって固体撮像素子７０の受光面に受光される。原稿を読み取る際、ミラーユニット４３が光源ユニット４０と同方向にその移動速度の二分の一で移動するようになっており、これにより原稿面から結像レンズ６０までの光路長が一定に保たれるようになっている。
【００１９】
原稿からの反射光は、固体撮像素子７０の受光面で受光電気信号に変換される。この電気信号は、画像読取ユニット５０内に設けられた信号処理部７１においてＡ／Ｄ変換されるとともに、シェーディング補正や濃度変換、エッジ強調などの公知の画像処理が加えられた後、画像データとして、制御部３０内の画像メモリーに格納される。
制御部３０は、ＣＰＵ、画像メモリー、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信インターフェース等を備え、ランプ４１の点灯制御、駆動モーターＭの駆動制御、信号処理部７１の画像データ処理制御などを行う。また、制御部３０は、読み取った画像データをプリンターやパソコンなど外部機器への送信を行う。
＜画像読取ユニットの構成＞
次に、画像読取ユニット５０の構成について図２および図３を参照しながら説明する。
【００２０】
図２は、画像読取ユニット５０の主要部の構成を示す斜視図であり、図３は、図２の画像読取ユニット５０をＮ−Ｎ線で切断したときの部分断面を示す概略図である。
図２に示すように、画像読取ユニット５０は、結像レンズ６０をレンズホルダー６１を介して取付板５２に保持し、取付板５２を光学基台５１上で位置調整した後、板バネ５３により固定されるようになっている。この結像レンズ６０は、複数枚のレンズが光軸方向に積層されてなる。
【００２１】
取付板５２は、樹脂製または金属製の平板部材からなり、その上面の略中央に上記レンズホルダー６１が不図示のネジまたは接着剤などで固定されている。なお、ここでは、レンズホルダー６１を取付板５２の所定の位置に、かつ結像レンズ６０の向きが所定の向きになるように固定するため、例えば、取付板５２に形成された凸部と、レンズホルダー６１に形成され、取付板５２の凸部に嵌め込まれる凹部とからなる位置固定手段（不図示）が設けられている。
【００２２】
また、取付板５２には、図４の平面図に示すように、結像レンズ６０の光軸Ｊ方向（Ｘ軸方向）に延びる３個の長穴５２ａが設けられている。
このうち１個の長穴５２ａは、結像レンズ６０の前方側（光の入射側）であって、光軸Ｊと重なる位置に設けられ、他の２個の長穴５２ａは、結像レンズ６０より後方側（光の出射側）であって、光軸Ｊを間に挟んで対称の位置にある。
光学基台５１の取付板５２の各長穴５２ａに対応する位置には、長穴５２ａと同じ位置関係を有する３個のネジ穴が穿設されており、各ネジ穴に、それぞれ鍔付ネジ５５が螺合されている。
【００２３】
図３に示すように、鍔付ネジ５５は、円筒形の頭部５５ａと、ネジ山が形成された脚部５５ｃと、当該頭部５５ａと脚部５５ｃ間に形成された鍔部（段部）５５ｂとからなり、その頭部５５ａが長穴５２ａに挿入され、鍔部５５ｂが取付板５２の長穴５２の周縁部の下面に当接して下方から支持する、いわゆる３点支持構造となっている。３点により平面が決定されるので、これにより取付板５２に、がたつきが生じることなく安定して支持できる。
【００２４】
上記構成によれば、各鍔付ネジ５５のねじ込み量を調整することにより、結像レンズ６０の高さと傾きの調整（あおり調整）が可能となる。また、３個の長穴５２ａが、光軸Ｊ方向に延びて、各長穴５２ａに鍔付ネジ５５の頭部５５ａが係合しているので、取付板５２を光軸Ｊに沿って移動させることができ、倍率調整も容易に行える。
なお、本実施の形態では、さらに安定して取付板５２が光軸Ｊに沿って移動できると共に、鍔付ネジ５５をねじ込む（または弛める）ときに取付板５２が傾くのを極力防止するため、傾き防止手段５８（図４参照）が設けられている。
【００２５】
当該傾き防止手段５８は、取付板５２の、上記３つの長穴５２ａとは異なる位置に設けられた２つの長穴５２ｂ（図４の平面図参照）と、光学基台５１の各長穴５２ｂに対応する位置に立設され、各長穴５２ｂに係合する係合ピン５８１からなる。本実施の形態では、係合ピン５８１として、頭部が円筒状のネジを光学基台５１に穿設されたネジ穴に螺合させてとしているが、もちろんこれに限定されない。
【００２６】
２つの長穴５２ｂの長手方向の長さは、長穴５２ａと略同じであり、光軸Ｊ方向に沿って縦に並べられている。傾き防止の観点より、２つの係合ピン５８１間の距離は、可能な範囲内で長くとるのが望ましい。２つのネジ５８１間の距離を長くとれば、円滑な移動のため、たとえ、ネジ５８１の直径と長穴５２ｂの幅に微小な隙間を設けたとしも、取付板５２の傾き量を可及的に小さくすることができるからである。
【００２７】
図２に戻り、取付板５２の光軸Ｊ方向と直交する方向における両側は、固定部材として、一対の板バネ５３が配されており、結像レンズ６０のあおり調整と倍率調整の終了後、板バネ５３を、ネジ５６により光学基台５１に設けられたネジ穴に締め付けて、取付板５２を押さえ込み、鍔付ネジ５５の鍔部５５ｂとの間で挟み込むようにして固定するようになっている。
【００２８】
特に、取付板５２の倍率調整後における光軸J方向の位置が振動によって変化しないように、本実施の形態においては、板バネ５３を取付板５２に嵌合させている。
すなわち、図５に示すように、板バネ５３は、光学基台５１に取り付けられる基部５３１、取付板５２を押圧する押圧部５３３、基部５３１と押圧部５３３とを連結する連結部５３２で構成されており、連結部５３２は、取付板５２の側部を切欠き形成された切欠部５２１に嵌め込まれている。基部５３１に形成されたネジ５６を挿入する穴５３ａも光軸Ｊ方向に延びる長穴となっていて（図４参照）、ネジ５６を弛めて取付板５２を光軸Ｊ方向に移動させる際、切欠部５２１に嵌め込まれた状態の板バネ５３を取付板５２と一体移動させることができるので、いちいち板バネ５３を取り外す必要がない。
【００２９】
倍率調整後、ネジ５６を締付けて板バネ５３を固定することにより、取付板５２が、上下方向だけでなく光軸Ｊ方向の移動も規制されるので、位置ずれするのを抑制することができる。
なお、板バネ５３が取付板５２と共に光軸Ｊ方向に移動し易いように、当該板バネ５３自体を光軸Ｊ方向に沿って案内する案内手段５９が設けられている。案内手段５９は、板バネ５３の基部５３１の上記長穴５３ａとは異なる位置に設けられた長穴５３ｂと、光学基台５１の長穴５３ｂに対応する位置に立設され、長穴５３ｂに挿入された２本の案内ピン５１１とで構成されている。
【００３０】
長穴５３ｂも、長穴５３ａと同様、光軸Ｊ方向に延びており、２本の案内ピン５１１は、光軸Ｊ方向に所定間隔をおいて並んで配置されている。これにより、板バネ５３を、光軸Ｊ方向に並ぶ２本の案内ピン５１１に沿って移動させることができるので、板バネ５３が光軸Ｊ方向に対して傾いて取付板５２の移動を妨げることもなく、取付板５２との一体移動がスムーズに行えるようになる。
【００３１】
固体撮像素子７０は、例えばＣＣＤのラインセンサーからなり、その受光面が結像レンズ６０と対向し、かつ、レンズの光軸Ｊ方向と直交するように基板７２に実装されている。基板７２の固体撮像素子７０が実装された面とは反対側の面には、信号処理部７１を構成する各種回路が実装されている。
基板７２は、Ｙ軸方向に延びる長方形状であり、そのＹ軸方向の両端部が、断面が略Ｌ字状のＣＣＤ取付部材５４を介して取付板５２に取付けられている（図３参照）。各ＣＣＤ取付部材５４の水平部分５４１には、光軸Ｊ方向に延びる長穴５４ａが形成されていて、各ＣＣＤ取付部材５４が、この長穴５４ａに挿入されたワッシャー付きネジ５７により取付板５２に取付けられている。ワッシャー付きネジ５７を弛めることにより、各ＣＣＤ取付部材５４および基板７２における光軸Ｊ方向の位置調整が可能となっている。
【００３２】
結像レンズ６０と固体撮像素子７０との間には、複数のカバーからなり、原稿からの反射光の光路に外部の光が入らないように遮光するための遮光カバー群６２が付設され、また、基板７２にも外光が入射しないように固体撮像素子７０の受光面を除いて基板７２全体を覆う遮光ケース６３が設けられている。なお、図２および図４において、内部の構成が理解しやすいように遮光ケース６３は仮想線（２点鎖線）で示している。一方、図３においては、結像レンズ６０と固体撮像素子７０を示すため、遮光カバー群６２および遮光ケース６３が省略されている。
【００３３】
これら遮光カバー群６２および遮光ケース６３は、遮光性を有する樹脂または金属材料で構成される。遮光カバー群６２は、その外周に巻かれた帯状の金具６４とネジ６５により取付板５２に取り付けられ、遮光ケース６３はネジ６６により光学基台５１に取り付けられている。
光学基台５１の材料は、金属でも樹脂でもよいが、内部の温度上昇により熱膨張して位置変化をできるだけ回避するため熱膨張率の小さい方が望ましく、この観点からは金属製の方がよい。また、光学基台５１は、画像読取装置１の筺体もしくは本体フレーム（不図示）に直接固定されるか、もしくは筺体や本体フレームの一部をそのまま光学基台として利用するようにしてもよい。
【００３４】
取付板５２の材料も、光学基台５１の材料と同様の理由により、温度上昇による熱膨張率の小さい方がよいので、より望ましいのは樹脂製よりも金属製である。
（結像レンズおよび固体撮像素子の配置位置の調整）
このような画像読取ユニット５０では、固体撮像素子７０の受光面に最適な結像をなすようにプラテンガラスの原稿載置面から、光源ユニット４０のミラー４２や、折り返しミラー４４，４５などを経由して結像レンズ６０に至るまでの光学的距離、結像レンズ６０と固体撮像素子７０までの光学的距離が予め計算により決定されており、結像レンズ６０と固体撮像素子７０の取付位置の調整は次のようにして行われる。
【００３５】
まず、固体撮像素子７０の配置位置の調整は、固体撮像素子７０の基板７２を保持するＣＣＤ取付部材５４の取付板５２への取付位置の調整により行う。各ＣＣＤ取付部材５４は、ネジ５７を弛めれば、長穴５４ａの範囲内で光軸Ｊ方向に移動可能になり、取付板５２に対する取付位置の微調整が行えるので（図３の矢印Ａ）、結像レンズ６０の主点から、予め決めた距離の位置に受光面がくるように固体撮像素子７０を配置することができる。ここでは、取付板５２に各取付部材５４を取り付けた状態において、結像レンズ６０の光軸Ｊが固体撮像素子７０の受光面の中心を通るように、取付板５２のネジ５７を螺合するネジ穴の位置が設定されている。
【００３６】
つぎに、結像レンズ６０の配置位置の調整は、結像レンズ６０が保持された取付板５２の光学基台５１への取付位置の調整により行う。この際、固体撮像素子７０は、ＣＣＤ取付部材５４を介して取付板５２に取着されているため、既に調整済みの結像レンズ６０と固体撮像素子７０との位置関係は維持される。
ここでは、まず結像レンズ６０の光軸Ｊを原稿面からの反射光の光路に合わせるためのあおり調整を行う。具体的には、取付板５２を支持する鍔付ネジ５５のねじ込み量を調整することにより、取付板５２の高さを変えることができるので（図３の矢印Ｂ）、もって結像レンズ６０の高さを調整することができる。この場合、鍔付ネジ５５を、その頭部５５ａを取付板５２の各長穴５２ａに挿入させたまま、ドライバーによりねじ込む（または弛める）ことができるので、例えば、プラテンガラス１２１上にサンプル原稿を載置し、固体撮像素子７０で読み取った画像データを外部モニターに出力するようにしておけば、当該モニター画面上の読取画像の位置を確認しながら各鍔付ネジのねじ込み量を調整することにより結像レンズ６０のあおり調整を行うことができる。
【００３７】
なお、このあおり調整の際、板バネ５３により取付板５２を光学基台５１側に押し付けるように仮固定しており、これにより取付板５２が鍔付ネジ５５の鍔部５５ｂに圧接されて遊びがない状態で調整できるので、調整精度が向上する。
このあおり調整の後、結像レンズ６０の光軸Ｊ方向における倍率調整を行う。ネジ５６を弛めて板バネ５３による取付板５２への圧接力を小さくして、固定を解除し、取付板５２が長穴５２ａの範囲内で光軸Ｊ方向に移動可能な状態にする。これにより取付板５２の光軸Ｊ方向における位置を変更して（図３の矢印Ｃ）、原稿面から予め決めた距離の位置に結像レンズ６０がくるように配置することができる。ここで、取付板５２を長穴５２ａの範囲内で光軸Ｊ方向に移動させて配置位置を変えるということは、長穴５２ａ内での鍔付ネジ５５の頭部５５ａの相対的位置を調整することと同義である。
【００３８】
より精度の高い倍率調整をするため、この場合にも、プラテンガラス１２１上にサンプル原稿を載置し、読み取った画像データを外部モニターで確認しながら結像レンズ６０の配置位置を調整するのが望ましい。読み取った画像データを都度確認することにより、結像レンズ６０および固体撮像素子７０の配置位置の調整精度を高めることができるからである。また、画像データを確認して必要であれば、固体撮像素子７０の配置位置を再調整するのが良い。
【００３９】
こうして結像レンズ６０の配置位置を調整した後、ネジ５６を締め付け、板バネ５３により取付板５２を固定する。
このように、本実施の形態においては、結像レンズ６０のあおり調整を行う調整手段と、倍率調整を行う調整手段とが、長穴５２ａが設けられた取付板５２と鍔付ネジ５５だけで構成されているので、取付板１枚の構成で、双方の調整を容易に行うことができ、図６に示した従来の構成に比べて、材料コストや組立てコストを確実に低減することができると共に、画像読取ユニットの小型化、ひいては画像読取装置の小型化にも資する。
【００４０】
（その他の構成）
本実施の形態では、図４に示すように、結像レンズ６０などの各部品が取付けられた状態における取付板５２の重心位置Ｇが、取付板５２を支持する３つの鍔付ネジ５５のそれぞれの回転中心（軸心）を結んで得られる三角形の輪郭線Ｌの内側になるように構成されている。
【００４１】
取付板５２には、結像レンズ６０以外に、レンズホルダー６１、第１の遮光カバー群６２、固体撮像素子７０、信号処理部７１、基板７２、取付部材５４などが取付けられており、重心位置Ｇは、これらの部品の重量も加味して求められたものである。こうして求められた取付板５２の重心位置Ｇが輪郭線Ｌの内側になるように、各鍔付ネジ５５および各長穴５２ａの配置位置が設定されているので、取付板５２を各鍔付ネジ５５の鍔部５５ｂ上に載せたとき、取付板５２が傾くようなことがなく、取付や配置位置の調整がし易い構成となっている。仮に、重心位置Ｇが輪郭線Ｌの外側になる場合には、取付板５２を各鍔付ネジ５５の鍔部５５ｂ上に載せたときに取付板５２が傾いてしまい、配置位置の調整や組立てがし難くなって精度の低下を招くおそれある。また、傾いた取付板５２が鍔部５５ｂ上から抜け落ちてレンズなどを傷つけてしまうおそれもある。このようなことから、重心位置Ｇは輪郭線Ｌの内側にあるのが望ましい。
［変形例］
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
（１）上記実施の形態では、取付板５２に、結像レンズの光軸方向に延び、鍔付ネジ５５の頭部５５ａが挿入される長穴５２ａが３つ形成された構成を示したが、これに限定するものではなく、当該長穴が４つ、またはそれ以上形成された構成としても構わない。当該複数の長穴の少なくとも１つが同一直線上にない状態で設けられていれば、他の２箇所と合わせて３点支持が可能となり、取付板の高さと傾きを安定的に保持することが可能となるからである。
（２）上記実施の形態では、取付板５２が光軸Ｊ方向に対して傾くのを防止するため、専用の傾き防止手段５８を設けた構成を示したが、専用の傾き防止手段を設けなくても構わない。例えば、鍔付ネジ５５の頭部５５ａの直径と長穴５２ａの幅寸法との差が小さければ小さいほど、取付板５２が光軸Ｊ方向に対して傾くのを抑制することができるので、鍔付ネジ５５の頭部５５ａと長穴５２ａとを傾き防止手段として機能させることができる。
（３）上記実施の形態では、光学部品である結像レンズ６０の位置を調整する構成について説明したが、これに限定するものではない。例えば、光源ユニット４０のミラー４２や、ミラーユニット４３の折り返しミラー４４，４５においても、本発明の構成を適用することができる。
（４）上記実施の形態では、取付板５２の側方両側に、取付板５２を固定するための板バネ５３が設けられた構成を示したが、取付板５２を固定する手段は、板バネでなくても構わない。取付板を固定する固定手段は、取付板が傾いたり、鍔付ネジの鍔部から抜け落ちないように構成できればよく、例えば、固定金具などを用いることもできる。画像読取装置の仕様に応じて適宜選択することができる。
（５）上記実施の形態では、固体撮像素子７０が実装された基板７２に、Ａ／Ｄ変換やシェーディング補正などを行う信号処理部７１を設けた構成を示したが、これに限定するものではなく、例えば、Ａ／Ｄ変換やシェーディング補正などの処理を制御部３０が行う構成としても構わない。
（６）上記実施の形態では、傾き防止手段５８に、光学基台５１に取り付けられたネジ５８１を用いた構成を示したが、これに限定するものではなく、例えば、光学基台５１の各長穴５２ｂに対応する位置に立設させたピンを用いることもできる。
【００４２】
逆に、案内手段５９においては、ピン５１１に代えてネジを用いることもできる。
また、上記実施の形態及び変形例の内容は、可能な限り組み合わせても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、結像レンズなどの光学部品を取り付ける技術として有用である。
【符号の説明】
【００４４】
１ 画像読取装置
４０ 光源ユニット
４１ ランプ
４２ ミラー
４３ ミラーユニット
４４，４５ ミラー
５０ 画像読取ユニット
５１ 光学基台
５２ 取付板
５２ａ 長穴（取付板）
５２ｂ 長穴（取付板）
５３ 板バネ
５３ａ 長穴（板バネ）
５３ｂ 長穴（板バネ）
５４ 取付部材
５４ａ 長穴
５５ 鍔付ネジ
５５ａ 頭部
５５ｂ 鍔部
５８ 傾き防止手段
５９ 案内手段
６０ 結像レンズ
６１ レンズホルダー
７０ 固体撮像素子
７１ 信号処理部
７２ 基板
５１１ 案内ピン
５２１ 切欠部
５３１ 基部
５３２ 連結部
５３３ 押圧部
Ｇ 重心位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿面からの反射光を、１以上の光学部品を介して固体撮像素子の受光面で受光して画像データを生成する画像読取装置であって、
少なくとも１つの光学部品が取付板を介して載置される光学基台と、
前記光学基台上に載置される光学部品の位置を調整する位置調整手段と、
前記位置調整手段により調整された光学部品を光学基台上で固定する固定手段と
を備え、
前記取付板に、当該光学部品の光軸と平行に延びる３つ以上の長穴が、その全てが同一直線上にない状態で設けられ、
前記光学基台の前記各長穴に対応する位置に鍔付ネジが取り付けられ、各鍔付ネジがその頭部側から対応する長穴に挿入されて、当該鍔付ネジの鍔部により前記取付板が支持され、
前記位置調整手段が、前記３つ以上の長穴が設けられた取付板と、前記各鍔付ネジとからなり、各鰐付ネジのねじ込み量と、各長穴内での鍔付ネジの頭部の相対的位置とを調整することにより、前記光学部品の位置調整が行われる
ことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記長穴の長手方向の長さの範囲で前記取付板を移動させても、前記光学部品が取着された状態における前記取付板の重心位置が、平面視において、常に前記各鍔付ネジのそれぞれの軸心を結んで得られる輪郭線の内側に来るように前記各長穴の形成位置が設定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記固定手段が、前記光学基台との間に前記取付板を挟み込む挟持部材からなる
ことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記挟持部材が、板状部材を折り曲げて形成された板ばねからなり、
当該板ばねが、前記光学基台にネジにより取り付けられる基部と、前記取付板を光学基台側とは反対側から押圧する押圧部と、これら基部と押圧部とを連結する連結部とで構成されている
ことを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記取付板に、前記板ばねの連結部が嵌合する切欠部が形成され、かつ、前記板ばねの基部には、前記長穴と同じ方向に延びるネジ締め用の長穴が形成されており、
前記位置調整手段による位置調整の際、前記取付板と板ばねとが一体移動するように構成されている
ことを特徴とする請求項４に記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記板ばねが前記光軸に沿った方向に移動するのを案内する案内手段が設けられている
ことを特徴とする請求項５に記載の画像読取装置。
【請求項７】
前記案内手段は、前記板ばねの基部において、前記ネジ用の長穴とは異なる位置に形成された前記光軸方向に延びるピン用の長穴と、前記光学基台に立設され前記ピン用の長穴に挿入されるピンとで構成されている
ことを特徴とする請求項６に記載の画像読取装置。
【請求項１】
原稿面からの反射光を、１以上の光学部品を介して固体撮像素子の受光面で受光して画像データを生成する画像読取装置であって、
少なくとも１つの光学部品が取付板を介して載置される光学基台と、
前記光学基台上に載置される光学部品の位置を調整する位置調整手段と、
前記位置調整手段により調整された光学部品を光学基台上で固定する固定手段と
を備え、
前記取付板に、当該光学部品の光軸と平行に延びる３つ以上の長穴が、その全てが同一直線上にない状態で設けられ、
前記光学基台の前記各長穴に対応する位置に鍔付ネジが取り付けられ、各鍔付ネジがその頭部側から対応する長穴に挿入されて、当該鍔付ネジの鍔部により前記取付板が支持され、
前記位置調整手段が、前記３つ以上の長穴が設けられた取付板と、前記各鍔付ネジとからなり、各鰐付ネジのねじ込み量と、各長穴内での鍔付ネジの頭部の相対的位置とを調整することにより、前記光学部品の位置調整が行われる
ことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記長穴の長手方向の長さの範囲で前記取付板を移動させても、前記光学部品が取着された状態における前記取付板の重心位置が、平面視において、常に前記各鍔付ネジのそれぞれの軸心を結んで得られる輪郭線の内側に来るように前記各長穴の形成位置が設定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記固定手段が、前記光学基台との間に前記取付板を挟み込む挟持部材からなる
ことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記挟持部材が、板状部材を折り曲げて形成された板ばねからなり、
当該板ばねが、前記光学基台にネジにより取り付けられる基部と、前記取付板を光学基台側とは反対側から押圧する押圧部と、これら基部と押圧部とを連結する連結部とで構成されている
ことを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記取付板に、前記板ばねの連結部が嵌合する切欠部が形成され、かつ、前記板ばねの基部には、前記長穴と同じ方向に延びるネジ締め用の長穴が形成されており、
前記位置調整手段による位置調整の際、前記取付板と板ばねとが一体移動するように構成されている
ことを特徴とする請求項４に記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記板ばねが前記光軸に沿った方向に移動するのを案内する案内手段が設けられている
ことを特徴とする請求項５に記載の画像読取装置。
【請求項７】
前記案内手段は、前記板ばねの基部において、前記ネジ用の長穴とは異なる位置に形成された前記光軸方向に延びるピン用の長穴と、前記光学基台に立設され前記ピン用の長穴に挿入されるピンとで構成されている
ことを特徴とする請求項６に記載の画像読取装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−７０２１９（Ｐ２０１３−７０２１９Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０７１３２（Ｐ２０１１−２０７１３２）
【出願日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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