(57)【要約】【課題】温度変化に起因した鏡筒レンズと単体レンズとの間隔の伸縮を抑制できるレンズユニット、およびこれ装備した装置を提供する。【解決手段】鏡筒レンズ４０３と、鏡筒レンズ４０３に対して光入射方向下流側に配置した単体レンズ４０４と、鏡筒レンズ４０３および単体レンズ４０４を支持する受台４０６とを備え、原稿からの反射光をイメージセンサ４０５に結像するレンズユニット６０１であって、単体レンズ４０４は、光学部４０４ａの一側縁部および他側縁部から外方へ向けてそれぞれ突出する突出部４０４ｂを有し、受台４０６はフランジ部４０６ａを有し、受台４０６は、鏡筒レンズ４０３が固定されている位置よりもイメージセンサ４０５側の個所にフランジ部４０６ａを有しており、フランジ部４０６ａと突出部４０４ｂの鏡筒レンズ４０３に相対しない端面部とが当接するよう構成している。【選択図】図５
2015094851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡筒レンズと、
前記鏡筒レンズに対して光入射方向下流側に配置した単体レンズと、
前記鏡筒レンズおよび前記単体レンズを支持する支持部材とを備え、
原稿からの反射光を前記鏡筒レンズおよび前記単体レンズによりイメージセンサに結像するレンズユニットであって、
前記単体レンズの前記鏡筒レンズに相対しない端面部と前記支持部材とが当接するよう構成したことを特徴とするレンズユニット。
【請求項２】
前記単体レンズの前記鏡筒レンズに相対しない端面部の非光学部と前記支持部材とが当接するよう構成したことを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット。
【請求項３】
前記単体レンズの前記鏡筒レンズに相対しない端面部を、前記支持部材に接着固定したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレンズユニット。
【請求項４】
前記単体レンズの前記鏡筒レンズに相対しない端面部と前記支持部材とが、単体レンズと線膨張係数が異なる間隔調整部材を介して当接するよう構成したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のレンズユニット。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のレンズユニットを装備したことを特徴とする画像読取装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像読取装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原稿の画像情報をイメージセンサへ結像するレンズユニット、このレンズユニットを備える画像読取装置、および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置は、原稿の画像情報をイメージセンサへ結像するレンズユニットを有している。
【０００３】
従来、複数のレンズからなるレンズ群と、レンズ群に対して間隔を置くよう配置した単体レンズとを備えた画像読取レンズ（レンズユニット）が知られている（例えば、特許文献１参照）。このレンズユニットは、レンズ群と単体レンズとが間隔を置いているため、共役長を短くし、かつレンズの小径化を図りつつ、解像度等のレンズ特性の低下を防げるという利点がある。
【０００４】
また、少なくとも１個のレンズを有する鏡筒部（鏡筒レンズ）と、鏡筒部に接するよう配置した単体レンズと、単体レンズを鏡筒レンズに押し当てる弾性部材とを備えたレンズユニットが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１には、レンズ群および単体レンズをどのように支持するのかについて何も開示されていない。
【０００６】
特許文献２に記載のレンズユニットは、鏡筒レンズに単体レンズが接し、鏡筒レンズと単体レンズとの間隔を大きくできないので、短共役化および広画角化に限界があった。
【０００７】
また、鏡筒レンズと単体レンズとの間隔を広げるために、鏡筒レンズと単体レンズとを受台に支持させるという手法も考えられる。しかしながら、このような手法では、温度変化に起因するレンズの熱変形に加えて、受台も熱変形し、鏡筒レンズと単体レンズとの間隔が伸縮することになり、解像度等のレンズ特性が低下することが懸念される。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するためのもので、温度変化に起因した鏡筒レンズと単体レンズとの間隔の伸縮を抑制できるレンズユニットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るレンズユニットは、上記目的を達成するため、鏡筒レンズと、前記鏡筒レンズに対して光進行方向下流側に配置した単体レンズと、前記鏡筒レンズおよび前記単体レンズを支持する支持部材とを備え、原稿からの反射光を前記鏡筒レンズおよび前記単体レンズによりイメージセンサに結像するレンズユニットであって、前記単体レンズの前記鏡筒レンズに相対しない端面部と前記支持部材とが当接するよう構成している。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、温度変化に起因した鏡筒レンズと単体レンズとの間隔の伸縮を抑制できるレンズユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係るレンズユニットが適用される画像形成装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るレンズユニットが適用される画像読取装置の斜視図である。
【図３】図２に示す画像読取装置の分解斜視図である。
【図４】図２に示す一体型走査光学ユニットの縦断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るレンズユニットの斜視図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るレンズユニットの平面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係るレンズユニットの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１３】
図１に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置１０１は、画像読取装置１０２と、画像読取装置１０２の上部に搭載した原稿搬送装置１０３とを備えている。
【００１４】
図２、図３に示すように、画像読取装置１０２は、スキャナカバー部２０１、スキャナフレーム部２０２、コンタクトガラス２０３、一体型走査光学ユニット３０１、ガイドロッド３０２およびレール３０３を含んで構成されている。
【００１５】
スキャナカバー部２０１は、矩形状の平面形状を有し、四角枠状のスキャナフレーム部２０２に上縁部に嵌め込まれた状態で固定されている。また、スキャナカバー部２０１は、図示しない原稿が載置されるコンタクトガラス２０３を支持している。
【００１６】
一体型走査光学ユニット３０１は、スキャナフレーム部２０２の内側に配置され、スキャナフレーム部２０２に取り付けたガイドロッド３０２およびレール３０３に沿って水平に往復移動するよう構成されている。
【００１７】
図４に示すように、一体型光学操作ユニット３０１は、点光源４０１、ミラー群４０２、鏡筒レンズ４０３、単体レンズ４０４、イメージセンサ４０５および受台４０６を含んで構成されている。
【００１８】
点光源４０１は、コンタクトガラス２０３に載置された原稿５０１に向けて光を照射するようになっている。ミラー群４０２は、複数のミラー４０２ａ，４０２ｂ，４０２ｃ，４０２ｄ，４０２ｅを有し、原稿５０１からの反射光を鏡筒レンズ４０３および単体レンズ４０４に入射させてイメージセンサ４０５に導くようになっている。
【００１９】
鏡筒レンズ４０３は、少なくとも１個のレンズを有し、レンズバンド４０７により受台４０６に固定されている。単体レンズ４０４は、鏡筒レンズ４０３に対して光入射方向下流側に位置し、受台４０６に接着固定されている。鏡筒レンズ４０３および単体レンズ４０４は、ミラー群４０２から出射される反射光をイメージセンサ４０５に結像するようになっている。
【００２０】
イメージセンサ４０５は、基板４０８に実装され、位置調整用ブラケット４０９を介して受台４０６に取り付けられている。イメージセンサ４０５には、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等を用いる。
【００２１】
上述した鏡筒レンズ４０３、単体レンズ４０４、受台４０６およびレンズバンド４０７は、次に詳述するレンズユニットの構成要素である。このレンズユニットは、図３、図４に示す一体型走査光学ユニット３０１だけではなく、差動ミラー方式の画像読取装置にも適用することができる。
【００２２】
図５に示すように、本発明の第１の実施形態に係るレンズユニット６０１は、鏡筒レンズ４０３、単体レンズ４０４、受台４０６およびレンズバンド４０７を含んで構成され、原稿からの反射光をイメージセンサ４０５に結像するようになっている。なお、図５は、図４の上下を反転させた状態を表している。
【００２３】
鏡筒レンズ４０３は、鏡筒レンズ４０３の周方向に延びるレンズバンド４０７と、レンズバンド４０７の両端部を受台４０６に締結するボルト４１０とにより受台４０６に固定されている。
【００２４】
単体レンズ４０４は、非円形レンズであり、鏡筒レンズ４０３に対して光入射方向下流側に位置している。単体レンズ４０４は、反射光が透過する光学部４０４ａの一側縁部および他側縁部から外方へ向けてそれぞれ突出する一対の突出部４０４ｂを有している。この突出部４０４ｂは、反射光の光路から外れた非光学部である。
【００２５】
受台４０６は、鏡筒レンズ４０３が固定されている位置よりもイメージセンサ４０５側の個所に、一対のフランジ部４０６ａを有している。このフランジ部４０６ａは、突出部４０４ｂの鏡筒レンズ４０３に相対しない端面部と当接するようになっている。さらに、フランジ部４０６ａと突出部４０４ｂの鏡筒レンズ４０３に相対しない端面部は、接着により固定されている。
【００２６】
以下、レンズユニット６０１の作動について説明する。
【００２７】
レンズユニット６０１は、受台４０６が温度変化により膨張すると、フランジ部４０６ａが相対的に鏡筒レンズ４０３から離れる方向へ移動することになる。また、レンズユニット６０１は、単体レンズ４０４および突出部４０４ｂが温度変化により膨張すると、単体レンズ４０４の光学部４０４ａ全体が相対的に鏡筒レンズ４０３に近付く方向へ移動することになる。
【００２８】
レンズユニット６０１は、受台４０６が温度変化により縮小すると、フランジ部４０６ａが相対的に鏡筒レンズ４０３に近付く方向へ移動することになる。また、レンズユニット６０１は、単体レンズ４０４および突出部４０４ｂが温度変化により縮小すると、単体レンズ４０４の光学部４０４ａ全体が相対的に鏡筒レンズ４０３から離れる方向へ移動することになる。
【００２９】
本実施形態に係るレンズユニット６０１は、受台４０６のフランジ部４０６ａと突出部４０４ｂの鏡筒レンズ４０３に相対しない端面部とが当接している。このため、本実施形態に係るレンズユニット６０１は、受台４０６の膨張および縮小によるフランジ部４０６ａの移動と、突出部４０４ｂの膨張および縮小による光学部４０４ａの移動とが相殺される。
【００３０】
よって、本実施形態に係るレンズユニット６０１は、温度変化に起因した鏡筒レンズ４０３と単体レンズ４０４との間隔の伸縮を抑制することができ、解像度等のレンズ特性が低下しない。
【００３１】
また、本実施形態に係るレンズユニット６０１は、突出部４０４ｂの光入射方向の寸法に応じて、温度変化に起因した単体レンズ４０４の光学部４０４ａの移動量を調整することができる。
【００３２】
さらに、本実施形態に係るレンズユニット６０１は、フランジ部４０６ａと突出部４０４ｂを接着により相互に固定している。このため、本実施形態に係るレンズユニット６０１は、接着時に、鏡筒レンズ４０３の中心軸に対する単体レンズ４０４の中心軸の相対位置を調整することができる。
【００３３】
図６に示すように、本発明の第２の実施形態に係るレンズユニット６０２は、鏡筒レンズ４０３、単体レンズ４０４、受台４０６およびレンズバンド４０７を含んで構成され、原稿からの反射光をイメージセンサ４０５に結像するようになっている。なお、図６は、図４の上下を反転させた状態を表している。また、図６中、図５と同一の符号を付した部分は同一物である。
【００３４】
レンズユニット６０２における単体レンズ４０４は、反射光が透過する光学部４０４ａの一側縁部および他側縁部から外方へ向けてそれぞれ突出し、かつ先端部が光入射方向下流側へ延びる一対の突出部４０４ｃを有している。この突出部４０４ｃは、反射光の光路から外れた非光学部である。
【００３５】
受台４０６のフランジ部４０６ａは、突出部４０４ｃの先端部と当接するようになっている。さらに、フランジ部４０６ａと突出部４０４ｃの先面部は、接着により固定されている。
【００３６】
以下、レンズユニット６０２の作動について説明する。
【００３７】
レンズユニット６０２は、受台４０６が温度変化により膨張すると、フランジ部４０６ａが相対的に鏡筒レンズ４０３から離れる方向へ移動することになる。また、レンズユニット６０２は、単体レンズ４０４および突出部４０４ｃが温度変化により膨張すると、単体レンズ４０４の光学部４０４ａ全体が相対的に鏡筒レンズ４０３に近付く方向へ移動することになる。
【００３８】
レンズユニット６０２は、受台４０６が温度変化により縮小すると、フランジ部４０６ａが相対的に鏡筒レンズ４０３に近付く方向へ移動することになる。また、レンズユニット６０２は、単体レンズ４０４および突出部４０４ｃが温度変化により縮小すると、単体レンズ４０４の光学部４０４ａ全体が相対的に鏡筒レンズ４０３から離れる方向へ移動することになる。
【００３９】
本実施形態に係るレンズユニット６０２は、受台４０６のフランジ部４０６ａと突出部４０４ｃの先面部とが当接している。このため、本実施形態に係るレンズユニット６０２は、受台４０６の膨張および縮小によるフランジ部４０６ａの移動と、突出部４０４ｃの膨張および縮小による光学部４０４ａの移動とが相殺される。
【００４０】
よって、本実施形態に係るレンズユニット６０２は、温度変化に起因した鏡筒レンズ４０３と単体レンズ４０４との間隔の伸縮を抑制することができ、解像度等のレンズ特性が低下しない。
【００４１】
また、本実施形態に係るレンズユニット６０２は、突出部４０４ｃの光入射方向の寸法に応じて、温度変化に起因した単体レンズ４０４の光学部４０４ａの移動量を調整することができる。
【００４２】
さらに、本実施形態に係るレンズユニット６０２は、フランジ部４０６ａと突出部４０４ｃを接着により相互に固定している。このため、本実施形態に係るレンズユニット６０２は、接着時に、鏡筒レンズ４０３の中心軸に対する単体レンズ４０４の中心軸の相対位置を調整することができる。
【００４３】
図７に示すように、本発明の第３の実施形態に係るレンズユニット６０３は、鏡筒レンズ４０３、単体レンズ４０４、受台４０６、レンズバンド４０７および間隔調整部材４１１を含んで構成されている。また、レンズユニット６０３は、原稿からの反射光をイメージセンサ４０５に結像するようになっている。なお、図７は、図４の上下を反転させた状態を表している。また、図７中、図５と同一の符号を付した部分は同一物である。
【００４４】
レンズユニット６０３における単体レンズ４０４は、上述したレンズユニット６０１と同様に一対の突出部４０４ｂを有している。間隔調整部材４１１は、単体レンズ４０４と異なる線膨張係数を有している。
【００４５】
受台４０６のフランジ部４０６ａは、間隔調整部材４１１を介して突出部４０４ｂの鏡筒レンズ４０３に相対しない端面部と当接するようになっている。すなわち、間隔調整部材４１１は、フランジ部４０６ａと突出部４０４ｂとに挟まれている。さらに、フランジ部４０６ａと間隔調整部材４１１、および間隔調整部材４１１と突出部４０４ｂの鏡筒レンズ４０３に相対しない端面部は、接着により固定されている。
【００４６】
以下、レンズユニット６０３の作動について説明する。
【００４７】
レンズユニット６０３は、受台４０６が温度変化により膨張すると、フランジ部４０６ａが相対的に鏡筒レンズ４０３から離れる方向へ移動することになる。また、レンズユニット６０１は、単体レンズ４０４および突出部４０４ｂが温度変化により膨張すると、単体レンズ４０４の光学部４０４ａ全体が相対的に鏡筒レンズ４０３に近付く方向へ移動することになる。
【００４８】
さらに、レンズユニット６０３は、間隔調整部材４１１が温度変化により膨張すると、フランジ部４０６ａと突出部４０４ｂの間隔が広がることになる。
【００４９】
レンズユニット６０１は、受台４０６が温度変化により縮小すると、フランジ部４０６ａが相対的に鏡筒レンズ４０３に近付く方向へ移動することになる。また、レンズユニット６０１は、単体レンズ４０４および突出部４０４ｂが温度変化により縮小すると、単体レンズ４０４の光学部４０４ａ全体が相対的に鏡筒レンズ４０３から離れる方向へ移動することになる。
【００５０】
さらに、レンズユニット６０３は、間隔調整部材４１１が温度変化により縮小すると、フランジ部４０６ａと突出部４０４ｂの間隔が狭まることになる。
【００５１】
本実施形態に係るレンズユニット６０３は、受台４０６のフランジ部４０６ａと突出部４０４ｂの鏡筒レンズ４０３に相対しない端面部とが、間隔調整部材４１１を介して当接している。このため、本実施形態に係るレンズユニット６０３は、受台４０６の膨張および縮小によるフランジ部４０６ａの移動と、突出部４０４ｂの膨張および縮小による光学部４０４ａの移動とが相殺される。
【００５２】
よって、本実施形態に係るレンズユニット６０３は、温度変化に起因した鏡筒レンズ４０３と単体レンズ４０４との間隔の伸縮を抑制することができ、解像度等のレンズ特性が低下しない。
【００５３】
また、本実施形態に係るレンズユニット６０３は、突出部４０４ｂの光入射方向の寸法に応じて、温度変化に起因した単体レンズ４０４の光学部４０４ａの移動量を調整することができる。
【００５４】
また、本実施形態に係るレンズユニット６０３は、単体レンズ４０４と線膨張係数が異なる間隔調整部材４１１を、フランジ部４０６ａと突出部４０４ｂとで挟んでいる。このため、本実施形態に係るレンズユニット６０３は、温度変化に起因した鏡筒レンズ４０３と単体レンズ４０４との間隔の変動をより細かく制御することができる。
【００５５】
さらに、本実施形態に係るレンズユニット６０３は、フランジ部４０６ａと間隔調整部材４１１、および間隔調整部材４１１と突出部４０４ｂを接着により相互に固定している。このため、本実施形態に係るレンズユニット６０３は、接着時に、鏡筒レンズ４０３の中心軸に対する単体レンズ４０４の中心軸の相対位置を調整することができる。
【００５６】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、レンズユニットを適用する画像読取装置および画像形成装置は、ファクシミリや、複数の機能を備える複合機であってもよい。 
【符号の説明】
【００５７】
１０１  画像形成装置
１０２  画像読取装置
４０３  鏡筒レンズ
４０４  単体レンズ
４０４ｂ，４０４ｃ  突出部（非光学部）
４０５  イメージセンサ
４０６  受台（支持部材）
４１１  間隔調整部材
５０１  原稿
６０１，６０２，６０３  レンズユニット
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５８】
【特許文献１】特開２０１３−５４２９５号公報
【特許文献２】特許第４９９４７５３号公報
【図１】
2015094851.tif 000003
【図２】
2015094851.tif 000004
【図３】
2015094851.tif 000005
【図４】
2015094851.tif 000006
【図５】
2015094851.tif 000007
【図６】
2015094851.tif 000008
【図７】
2015094851.tif 000009