(57)【要約】      （修正有）【課題】  簡便で且つ精度の高い倍率及びピント調整を行うことができる画像読取装置及び結像レンズの倍率及びピントの調整方法を得ること。【解決手段】  原稿を照明する光源手段と、該光源手段により照明された原稿からの光束を反射させる複数のミラーと、該複数のミラーで反射された光束を結像させる結像レンズと、該結像レンズで結像された光を受光して電気信号に変換する光電変換素子と、を一体型走査光学系ユニット内に備えた画像読取装置であって、該結像レンズを該光電変換素子を載置したプレートに、光軸方向に移動可能とする移動可能手段と、該結像レンズと該光電変換素子を載置したプレートを、該一体型走査光学系ユニットに光軸方向の複数の位置のうちの１つの位置に設置する突き当て手段と、を有していること。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿を照明する光源手段と、該光源手段により照明された原稿からの光束を反射させる複数のミラーと、該複数のミラーで反射された光束を結像させる結像レンズと、該結像レンズで結像された光を受光して電気信号に変換する光電変換素子と、を一体型走査光学系ユニット内に備えた画像読取装置であって、
該結像レンズを該光電変換素子を載置したプレートに、光軸方向に移動可能とする移動可能手段と、
該結像レンズと該光電変換素子を載置したプレートを、該一体型走査光学系ユニットに光軸方向の複数の位置のうちの１つの位置に設置する突き当て手段と、を有していることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
原稿を照明する光源手段と、該光源手段により照明された原稿からの光束を反射させる複数のミラーと、該複数のミラーで反射された光束を結像させる結像レンズと、該結像レンズで結像された光を受光して電気信号に変換する光電変換素子と、を一体型走査光学系ユニット内に備えた画像読取装置における該結像レンズの倍率及びピントの調整方法であって、
該結像レンズと該光電変換素子を載置したプレートを該一体型走査光学系ユニットに、光軸方向の複数の位置のうちの１つの位置に該結像レンズの倍率測定の測定結果に基づいて突き当て手段を用いて設置することによって、該結像レンズの倍率調整を行う倍率調整工程と、
倍率調整工程の後に該結像レンズを該プレート上であって光軸方向に移動させてピント調整を行うピント調整工程と、
を有することを特徴とする結像レンズの倍率及びピントの調整方法。
【請求項３】
前記結像レンズを前記倍率測定結果に基づいて前記突き当て手段によって設定される該結像レンズの前記光軸方向の複数の位置と同数に予め分類する分類工程を有していることを特徴とする請求項２に記載の結像レンズの倍率及びピントの調整方法。
【請求項４】
前記ピント調整工程は、前記光電変換素子より得られる原稿情報のコントラストを参照して行っていることを特徴とする請求項２又は３に記載の結像レンズの倍率及びピントの調整方法。
【請求項５】
前記ピント調整工程は、前記光電変換素子より得られる原稿情報のうち、前記結像レンズの光軸上及び光軸から主走査方向に最大像高の５割以上における光軸と対称な像高位置での原稿情報のコントラストを参照して行っていることを特徴とする請求項２又は３に記載の結像レンズの倍率及びピントの調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像読取装置及び結像レンズの倍率及びピントの調整方法に関するものである。特に光源手段、複数のミラー、結像光学系、そして読取手段（ラインセンサー等の光電変換素子）等を用いて原稿の画像情報を読取るようにした、イメージスキャナーやデジタル複写機等の画像読取装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来よりイメージスキャナーやデジタル複写機等の画像読取装置が種々と提案されている。
【０００３】
図９は従来の画像読取装置の構成を示す要部概略図である。
【０００４】
同図において、502は原稿台（原稿台ガラス）であり、その面上に原稿501が載置されている。
【０００５】
503は光源手段であり、キセノン管やハロゲンランプやＬＥＤアレイ等より成っている。504ａ，504ｂ，504ｃ，504ｄ，は各々反射ミラーであり、原稿501からの光束をキャリッジ507内部で折り曲げている。506は結像レンズ（結像光学系）であり、原稿501の画像情報に基づく光束を読取手段505面上に結像させている。505は読取手段としてのラインセンサー等の結像レンズで結像された光を受光して電気信号に変換する光電変換素子（以後「ＣＣＤ」と称す。）であり、紙面に対し垂直方向である主走査方向に複数の画素（受光素子）を配列した構成より成っている。
【０００６】
507はキャリッジであり、光源手段503、複数の反射ミラー504ａ，504ｂ，504ｃ，504ｄ，結像レンズ506、そして読取手段505等を一体的に収納している。キャリッジ507は、モータ等の駆動装置508により図中矢印Ａ方向（副走査方向）へ走査し、原稿501の画像情報を読取っている。読取られた画像情報は図示しないインターフェイスを通じて外部機器であるパーソナルコンピューターなどに送られる。
【０００７】
このような画像読取装置では、製造工程において、ＣＣＤ505に対しての結像レンズ506の倍率及びピントが画像読取装置の仕様に適合するよう調整が行われる。この調整手法としては、ミラー504a〜504d及び結像レンズ506を経た光のＣＣＤ505での受光結果に基づき調整される。例えば倍率調整に対しては、原稿501から結像レンズ506に至る光路長を拡縮させるべく該結像レンズ506を光軸方向に移動させて調整を行う。他方、ピント調整に対しては、結像レンズ506からＣＣＤ505に至る光路長を拡縮させるべく該ＣＣＤ505を光軸方向に移動させて調整を行う。
【０００８】
ここで、結像レンズ506とＣＣＤ505を移動の対象とする調整手順の一例について図１０を用いて説明する。図１０は画像読取装置の製造工程において、結像レンズの倍率及びピントの従来の調整方法を示したフローチャートである。
【０００９】
まずステップＳ１では、結像レンズとＣＣＤを標準の位置にセットする。この段階では、結像レンズ及びＣＣＤは互いに独立して光軸方向に移動可能になっている。次いでステップＳ２で、先ずＣＣＤが特定量移動される。その後ステップＳ３で、ＣＣＤによって倍率及びピントが検出される。つまりここでは、テストパターンの画像面を有する原稿に光源手段から光が照射され、その原稿からの反射光がミラー及び結像レンズを経てＣＣＤに達し、このＣＣＤでの受光結果により、その時点での倍率及びピントが検出される。
【００１０】
続いてステップＳ４で、倍率及びピントが画像読取装置の仕様に相当する規格値内であるか否かが判断される。両者がともに規格値内であれば、ステップＳ６で調整が終了する。一方、いずれかが規格値外であれば、ステップＳ５に進んで、規格値に対する倍率のズレ量に基づいて結像レンズの移動量が算出され、その移動量の分、結像レンズが移動される。そしてステップＳ２に戻り、上記の動作が繰り返される。
【００１１】
但し、繰り返される段、即ち２回目以降でのＣＣＤの移動（ステップＳ２）については、ピントのみが規格値内であれば、結像レンズからＣＣＤに至る光路長を維持させるべく、該ＣＣＤは結像レンズの移動された同一方向に同一量で移動される。またピントが規格値外であれば、規格値に対するピントのズレ量に基づいて算出されたＣＣＤの移動量も加味して、ＣＣＤは移動される。
【００１２】
しかしながら上記の調整方法では、レンズ位置とピントの調整を何度も繰り返さないと倍率及びピントの両者を許容範囲内に収束させることが難しかった。この問題点を解決した画像読取装置の調整方法は従来から種々と提案されている（特許文献１参照）。
【００１３】
特許文献１では、結像レンズの倍率を予め測定し、グループ分けすることで作業時間を短縮している。
【特許文献１】特開２００４−２６０３７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら特許文献１では、結像レンズとＣＣＤの位置を調整する際に、該結像レンズが取り付いているプレートとは別のプレートにＣＣＤを取り付けているため、調整後のＣＣＤの取り付け精度（主走査方向への傾き）に問題点が発生していた。また構成する部品点数も多くなる為、装置全体が複雑化するという問題点もあった。
【００１５】
本発明は結像レンズの倍率及びピントの調整を簡便で且つ高精度に行うことができる画像読取装置及び結像レンズの倍率及びピントの調整方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１の発明の画像読取装置は、
原稿を照明する光源手段と、該光源手段により照明された原稿からの光束を反射させる複数のミラーと、該複数のミラーで反射された光束を結像させる結像レンズと、該結像レンズで結像された光を受光して電気信号に変換する光電変換素子と、を一体型走査光学系ユニット内に備えた画像読取装置であって、
該結像レンズを該光電変換素子を載置したプレートに、光軸方向に移動可能とする移動可能手段と、
該結像レンズと該光電変換素子を載置したプレートを、該一体型走査光学系ユニットに光軸方向の複数の位置のうちの１つの位置に設置する突き当て手段と、を有していることを特徴としている。
【００１７】
請求項２の発明の結像レンズの倍率及びピントの調整方法は、
原稿を照明する光源手段と、該光源手段により照明された原稿からの光束を反射させる複数のミラーと、該複数のミラーで反射された光束を結像させる結像レンズと、該結像レンズで結像された光を受光して電気信号に変換する光電変換素子と、を一体型走査光学系ユニット内に備えた画像読取装置における該結像レンズの倍率及びピントの調整方法であって、
該結像レンズと該光電変換素子を載置したプレートを該一体型走査光学系ユニットに、光軸方向の複数の位置のうちの１つの位置に該結像レンズの倍率測定の測定結果に基づいて突き当て手段を用いて設置することによって、該結像レンズの倍率調整を行う倍率調整工程と、
倍率調整工程の後に該結像レンズを該プレート上であって光軸方向に移動させてピント調整を行うピント調整工程と、
を有することを特徴としている。
【００１８】
請求項３の発明は請求項２の発明において、
前記結像レンズを前記倍率測定結果に基づいて前記突き当て手段によって設定される該結像レンズの前記光軸方向の複数の位置と同数に予め分類する分類工程を有していることを特徴としている。
【００１９】
請求項４の発明は請求項２又は３の発明において、
前記ピント調整工程は、前記光電変換素子より得られる原稿情報のコントラストを参照して行っていることを特徴としている。
【００２０】
請求項５の発明は請求項２又は３の発明において、
前記ピント調整工程は、前記光電変換素子より得られる原稿情報のうち、前記結像レンズの光軸上及び光軸から主走査方向に最大像高の５割以上における光軸と対称な像高位置での原稿情報のコントラストを参照して行っていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば結像レンズの倍率及びピントの調整を簡便で且つ高精度に行うことができる画像読取装置及び結像レンズの倍率及びピントの調整方法を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００２３】
図１は本発明の実施例１をイメージスキャナーの画像読取装置に適用したときの要部概略図である。図２は図１に示した結像レンズ及びＣＣＤ周辺の要部斜視図である。図３は図２に示した結像レンズ及びＣＣＤが取り付いているプレートの要部斜視図である。図４(Ａ)、(Ｂ)は各々本発明の実施例１の結像レンズの規定倍率に対する倍率誤差別に選別したグループの一例を示した説明図である。図５は本発明の実施例１の調整用チャートの像高位置（画像読取位置）を示した説明図である。図６は本発明の実施例１の調整手順を示したフローチャートである。
【００２４】
先ず図１に示した画像読取装置を構成する各要素について説明する。
【００２５】
図中、1は画像読取装置本体、102は原稿台（原稿台ガラス）であり、その原稿台102面上に原稿101が載置されている。
【００２６】
103は原稿を照明する光源手段であり、キセノン管やハロゲンランプやＬＥＤアレイ等より成っている。尚、光源手段103にはアルミ蒸着板などの反射板を組み合わせて用いてもよい。104ａ，104ｂ，104ｃ，104ｄは各々順に第１，第２，第３，第４ミラーであり、原稿101からの光束をキャリッジ107内部で折り返している。106は結像レンズ（結像光学系）であり、原稿101の画像情報に基づく光束を読取手段105面上に結像させている。105は読取手段としてのラインセンサー等の光電変換素子（以後「ＣＣＤ」と称す。）であり、紙面に対し垂直方向である主走査方向に複数の画素（受光素子）を配列した構成より成っている。
【００２７】
107は一体型走査光学系ユニットであり、光源手段103、走査用の複数のミラー104ａ〜104ｄ、結像レンズ106、そして読取手段105等を一体的に収納している。尚、一体型走査光学系ユニット107を以下「キャリッジ」とも称す。
【００２８】
キャリッジ107はモータ等の駆動装置108により図中矢印Ａ方向（副走査方向）へ走査し、原稿101の画像情報を読取っている。読取られた画像情報は図示しないインターフェイスを通じて外部機器であるパーソナルコンピューターなどに送られる。尚、キャリッジ107と原稿101とを相対的に移動させて原稿101の画像情報を読取るようにしても良い。
【００２９】
次に結像レンズ106及びＣＣＤ105周辺の構成について、図２、図３を用いて説明する。
【００３０】
結像レンズ106は、剛性の高い金属板よりなるプレート201にバネとボルト等から成る仮止め手段で光軸方向に移動可能に仮止めされている。
【００３１】
このプレート201は、キャリッジ107にボルトなどで光軸方向の複数の位置のうちの１つの位置に取り付けられている。またＣＣＤ105もこの同一のプレート201に固定されている。
【００３２】
結像レンズ106とＣＣＤ105を同一のプレート201に取り付けることによって、ＣＣＤ105を別部材で取り付けていたときと比べ、同一部材であることから取り付けときのガタが発生しない為、精度が向上する。また部品点数も減る為に装置全体の簡略化も図れる。
【００３３】
プレート201をキャリッジ107に固定する際には、画像読取装置本体1の製造工程において、仕様に適合するように、プレート201を光軸方向に調整してから、確定的にボルトなどで取り付けられる。この光軸方向の調整は、プレート201に形成された長穴202とキャリッジ107に形成された支持ピン203から成る突き当て手段によって、長穴202が支持ピン203に対して前後のどちらかに突き当てることで行われる。
【００３４】
この突き当て方向に関しては、図４(Ａ)、(Ｂ)に示すような、結像レンズの倍率を測定した（つまり焦点距離を測定した）結果に基づきグループ分けした結像レンズをプレート201に搭載するため突き当てる方向が分かる。
【００３５】
本実施例では光軸方向に対して前か後の２箇所となるため、グループ分けは、図４(A)に示すようなＡ、Ｂの２つの分け方になる。例えばプレート201に搭載した結像レンズ106が、図４(A)で示したＡグループであれば、プレート201を光軸方向において後側に突き当てることとなる。またＢグループであれば、プレート201を光軸方向において前側に突き当てることとなる。これにより短時間に倍率仕様に適合する調整が可能となる。
【００３６】
次に結像レンズ106の固定方法について説明する。
【００３７】
結像レンズ106の固定は、プレート201の工程と同様に画像読取装置本体１の製造工程において、仕様に適合するように結像レンズ106を光軸方向に調整してから、仮止めを止めてバネとボルトによりプレート201に取り付けられる。この調整は、結像レンズ106をプレート201上で、光軸方向に前後させながら、図５に示すチャート301を使用し、ＣＣＤ105より得られる原稿情報のコントラストの出力結果を確認（参照）する。
【００３８】
図５に示すように複数の像高位置（画像読取位置）でコントラストを確認しており、光軸上及び光軸を中心に主走査方向において中心から最大像高の５割以上の対称な像高位置での原稿情報のコントラストを求め、調整を行っている。
【００３９】
光軸中心から５割以上の位置を含む複数の像高位置でコントラストを確認することによって、読取画像範囲におけるバランスのよい平均的な位置でのピント調整が可能となる。本実施例では光軸中心と７割の像高位置により調整を行っている。
【００４０】
次にこの調整工程の手順を図６のフローチャートを用いて説明する。
【００４１】
まずステップＳ１の倍率測定工程では結像レンズの倍率測定を行う。
【００４２】
次にステップＳ２の分類工程ではステップＳ１で測定した測定結果を元に結像レンズをグループ分けする。
【００４３】
即ち、ステップＳ２の分類工程において結像レンズは、ステップＳ１の倍率測定結果に基づいて突き当て手段によって設定される結像レンズの光軸方向の複数の位置（２又は４つの位置）と同数に分類する。
【００４４】
ステップＳ３の仮止め工程ではＣＣＤの取り付いているプレートに結像レンズを搭載し、仮止めする。
【００４５】
即ち、ステップＳ３の仮止め工程では結像レンズをＣＣＤを載置したプレートに光軸方向に移動可能に仮止めする。
【００４６】
以上のステップＳ３までが準備段階となり、次に調整段階に入る。
【００４７】
まずステップＳ４の倍率測定工程ではグループが分かっている結像レンズを搭載したプレートを、結像レンズのグループからキャリッジに対し前後どちらかに突き当ててから取り付ける。
【００４８】
即ち、ステップＳ４の倍率測定工程では結像レンズとＣＣＤを載置したプレートをキャリッジに光軸方向の複数の位置のうちの１つの位置に該結像レンズの倍率測定の測定結果に基づいて突き当て手段を用いて設置することによって、結像レンズの倍率調整を行う。
【００４９】
ステップＳ５のピント調整工程では仮止め状態の結像レンズを光軸方向に前後移動させながらコントラストを参照しながら調整し、取り付ける。
【００５０】
即ち、ステップＳ５のピント調整工程では、結像レンズをプレート上であって、光軸方向に移動させてピント調整を行う。その後、結像レンズの仮止めを止めてプレート上に固定する。
【００５１】
このように本実施例では上記の如く結像レンズの倍率及びピントの調整を行うことにより、該倍率とピントを両立させる為の調整を短時間で行うことができる。さらに結像レンズとＣＣＤを一体のプレートに載せたことによって、精度の高い倍率及びピントの調整を行うことができる。
【実施例２】
【００５２】
図７は本発明の実施例２の結像レンズ及びＣＣＤ周辺の要部斜視図である。図８は図７に示した結像レンズ及びＣＣＤが取り付いているプレートの要部斜視図である。図７、図８において前記図２、図３に示した要素と同一要素には同符番を付している。
【００５３】
本実施例において前述の実施例１と異なる点は、プレート201の長穴402を光軸方向に２箇所に形成したことである。その他の構成及び光学的作用は実施例１と同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【００５４】
即ち、プレート201の長穴402を光軸方向に２箇所に形成したことにより、更に突き当て部が増え、この場合、４段階の調整が可能となる。これにより図４(Ｂ)に示すようにグループ分けもＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つの分け方になる。例えばプレート201に搭載した結像レンズ106が、図４（Ｂ）で示したＡ、Ｂグループであれば、プレート201を光軸方向において後側に突き当てることとなる。またＣ、Ｄグループであれば、プレート201を光軸方向において前側に突き当てることとなる。
【００５５】
本実施例においては、このように４段階の調整が可能となるため、前述した実施例１よりも、更に精度の高い調整を行うことができる。
【００５６】
このように本実施例では上記の如くプレート201の長穴402を光軸方向に２箇所に形成し、結像レンズの倍率及びピントの調整を行うことにより、該倍率とピントを両立させる為の調整を短時間で行うことができる。さらに結像レンズとＣＣＤを一体のプレートに載せたことによって、精度の高い倍率及びピントの調整を行うことができる。
【００５７】
尚、本発明は上記に示した実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更が可能である。
【００５８】
また各実施例では一体型（フラットベッド型）の画像読取装置に本発明を適用したが、これに限らず、１：２走査光学系を有する画像読取装置に適用しても本発明は上述した各実施例と同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施例１の要部概略図
【図２】本発明の実施例１の結像レンズ及びＣＣＤ周辺の要部斜視図
【図３】本発明の実施例１のレンズ及びＣＣＤが取り付いているプレートの要部斜視図
【図４】本発明の実施例１のレンズグループ分けの一例を示す図
【図５】本発明の実施例１のチャート読取位置の図
【図６】本発明の実施例１のフローチャート
【図７】本発明の実施例２の結像レンズ及びＣＣＤ周辺の要部斜視図
【図８】本発明の実施例２のレンズ及びＣＣＤが取り付いているプレートの要部斜視図
【図９】従来の画像読取装置の要部概略図
【図１０】従来の調整方法のフローチャート
【符号の説明】
【００６０】
１  画像読取装置
１０１  原稿（画像）
１０２  原稿台
１０３  光源手段
１０７  一体型走査光学系ユニット（キャリッジ）
１０６  結像レンズ
１０５  読取手段（ラインセンサー）
１０８  駆動装置
２０１  プレート
２０２，４０２  長穴
２０３  支持ピン
３０１  チャート
【図１】
2008067275.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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