(57)【要約】【課題】画像読取装置の薄型化と軽量化を図ると、読取光学系の長尺な反射鏡が薄型化され、これを両端部で保持させた構造では中間部が撓みやすいので、中間部に調整手段を連繋させることにより、撓みを矯正し、反射方向を所望の方向とすることができる画像読取装置を提供する。【解決手段】キャリッジ２０のベース２０ａ  の一部であって、第１反射鏡１３の裏面で長手方向の中間部を臨んだ位置に、進退可能に調整ネジ２１を螺合させる。該調整ネジ２１の先端部を第１反射鏡１３の裏面に当接させて、調整ネジ２１を前進させることにより第１反射鏡１３を押動させるようにする。これにより、第１反鏡１３の中間部の撓みを矯正できる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラテンガラスに載置された原稿に光を照射し、該原稿に沿って移動しながら原稿面での反射光から画像データを取得するための光電変換素子に、前記原稿からの反射光を導く読取光学系に反射鏡が用いられている画像読取装置において、
前記反射鏡をその両端部で保持手段によって保持させ、
前記光源や光電変換素子、反射鏡を搭載させたキャリッジに、進退可能に調整部材を設け、
前記調整部材を前記反射鏡の中間部に連繋させ、その進退により反射鏡の反射方向を調整することを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記調整部材を、反射鏡の中間部の複数箇所に対応させて設けた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】
前記反射鏡の中間部を保持手段によって保持させ、該保持手段を介して前記調整部材を反射鏡に連繋させたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記保持手段は、反射鏡の裏面側から幅方向の両端部を抱持することを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＰＰＣ用紙や印画紙その他各種用紙、フィルム等の原稿媒体に形成された画像を、例えばパーソナルコンピュータを介して記録媒体に収納するのに適した画像データとして取得するのに際して、原稿媒体に照射した光の反射光に含まれた画像データを光電変換素子に入射させて読み取る画像読取装置で、該反射光を光電変換素子の受光面に合焦させるための光路を形成する反射鏡の姿勢の調整を簡便に行えるようにした画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のパーソナルコンピュータの普及により、写真や文字原稿その他の画像を画像データとして記憶媒体に収納して記憶し、所望により印刷したり、データとして配布したりすることが便利となっている。この種の画像を画像データとして読み取るのに画像読取装置、特にイメージスキャナが用いられる。
【０００３】
この種のイメージスキャナは、画像データを取得すべき画像が形成された印画紙やフィルム等の原稿媒体を載置する透明ガラス板からなるプラテンガラスを備え、該プラテンガラスに載置された原稿媒体に光を照射し、その反射光を光電変換素子で捕捉することにより該原稿媒体に形成された画像に関する画像データを取得する。この光電変換素子の代表的なものとして、ＣＣＤ（電荷結合素子）がよく知られている。画像データの取得に際しては、プラテンガラスに沿ってキャリッジを走行させながら行う。すなわち、該キャリッジに、原稿媒体を照明する光源と、その反射光に含まれた画像データを捕捉する光電変換素子、反射光を該光電変換素子に導く光路を構成する読取光学系とが搭載され、このキャリッジを走行させながら、原稿媒体の画像を読取走査して画像データを取得するものである。
【０００４】
図１０に示すように、イメージスキャナ１は、合成樹脂または金属によって矩形に組み立てられる筐体２にキャリッジ３が、矢標Ｓ方向に往復移動可能に収容されている。キャリッジ３の一端部は矢標Ｓと平行な方向に筐体２に掛け渡されたガイドロッド４に連繋されており、他端部にはローラ４ａが回動自在に支持されて、キャリッジ３の往復移動を案内している。ガイドロッド４に連繋した端部には、駆動ベルト５が連繋している。駆動ベルト５は、筐体２の隅部であって、ガイドロッド４の端部の近傍に回転可能に支持された一対のプーリ６ａ、６ｂに掛け渡されており、一方のプーリ６ａに駆動モータ７の出力回転が伝達されるようにしてある。すなわち、駆動モータ７の出力回転によって駆動ベルト５が移動し、これに連繋したキャリッジ３が移動するようにしてある。なお、駆動モータ７は可逆回転可能のものとされており、その回転方向に応じてキャリッジ３は往復移動することになる。
【０００５】
前記キャリッジ３、駆動モータ７や駆動ベルト５、プーリ６ａ、６ｂからなる駆動機構を収容した筐体２の上面には、透明なプラテンガラス８が被せられる。また、底面は底板９で閉じられる。なお、該底板９を透明なガラス板で構成することもでき、例えばこのイメージスキャナ１を机上等に載置された原稿媒体に被せた状態にして該原稿媒体に形成された画像に関する画像データを取得する場合には、イメージスキャナ１が被せられた原稿媒体の位置を確認できるので好ましい。なお、一般的には前記プラテンガラス８に画像が形成されたＰＰＣ用紙や印画紙等の原稿媒体を載置して、これらの画像データを取得するようにする。また、前記キャリッジ３は、該キャリッジ３の円滑な移動を阻害しない程度に、プラテンガラス８に押圧されており、例えば底板９とキャリッジ３との間に、圧縮コイルバネ等からなる図示しない付勢手段を介在させてある。また、プラテンガラス８には、キャリッジが押圧される部分に円滑な摺動を行わせるように、摺動案内シート等が貼着されているものもある。
【０００６】
ところで、パーソナルコンピュータの一般家庭への普及は、これを設置するスペースの確保が問題となり、さらに、イメージスキャナ等の周辺機器が増加することによりますます設置スペースの確保が困難となる場合が生じる。このため、周辺機器の小型化が図られ、イメージスキャナではより薄型化して、不使用時には縦置きにして、例えばパーソナルコンピュータを設置した机等の脚部の隙間等に収納できるようにしてある。
【０００７】
イメージスキャナの薄型化のためには、キャリッジ３を薄型化する必要があり、前記反射光を、該反射光に含まれた画像データを取得するＣＣＤ等からなるラインセンサ１２に導く読取光学系を構成する光学部品を小型化することが要求される。図９はキャリッジ３の構造を示す断面図で、プラテンガラス８上の原稿媒体を照明する光源１１と、原稿媒体で反射した光を受光して該光に含まれた画像データを取得するラインセンサ１２と、原稿媒体での反射光をラインセンサ１２に導く第１反射鏡１３、第２反射鏡１４、これら第１反射鏡１３と第２反射鏡１４との間にあって反射光を前記ラインセンサ１２に結像させる多数の屈折率分布型レンズが配列されてなるロッドレンズアレイ１５とが搭載されている。なお、前記ラインセンサ１２はセンサ基板１２ａ  に組み込まれた状態でキャリッジ３に取り付けられている（特願２００２−９６７６０号参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特願２００２−９６７６０
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、キャリッジ３の薄型化と共に、前記駆動モータ７への負荷を軽減するために該キャリッジ３の軽量化が図られ、前記反射鏡１３、１４の薄型化が図られることになり、次のような問題が生じるおそれがある。すなわち、これら反射鏡１３、１４は幅員に比べて長さが大きい薄肉の長尺体となり、容易に破損しやすく、取り扱いが煩雑となる。このため、反射鏡を全体に渡って保持面に載置させて支持する構造とすることになる。しかし、反射鏡全体を保持するためには、反射鏡全域に渡った保持部をキャリッジに設けなければならないから、キャリッジの軽量化の妨げとなる。このため、図８に示すように、反射鏡１３の両端部を保持する反射鏡ホルダ１６を設けて、反射鏡１３の両端部のみを保持させることが考えられる。しかしながら、前述したように、反射鏡１３は薄肉で長尺であるため、該反射鏡１３の中央部が撓んでしまい、反射面が撓んで前記ラインセンサ１２に至る光路が崩れてしまうおそれがある。
【００１０】
そこで、この発明は、キャリッジの薄型化や軽量化のために反射鏡を薄肉で長尺とした場合であっても、該反射鏡を不用意に撓ませることがなく、反射鏡の姿勢を安定させることできるようにした画像読取装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するための技術的手段として、この発明に係る画像読取装置は、プラテンガラスに載置された原稿に光を照射し、該原稿に沿って移動しながら原稿面での反射光から画像データを取得するための光電変換素子に、前記原稿からの反射光を導く読取光学系に反射鏡が用いられている画像読取装置において、前記反射鏡をその両端部で保持手段によって保持させ、前記光源や光電変換素子、反射鏡を搭載させたキャリッジに、進退可能に調整部材を設け、前記調整部材を前記反射鏡の中間部に連繋させ、その進退により反射鏡の反射方向を調整することを特徴としている。
【００１２】
前記反射鏡は、両端部が前記保持手段によって、中間部が前記調整手段によって、それぞれ支持されるから、中間部が撓むことを防止できる。また、反射鏡の全域を支持する必要がないから、キャリッジの軽量化を阻害することがない。しかも、前記調整手段をキャリッジに対して、例えば前進させると反射鏡の中間部を押動させるから、反射鏡が撓んでいる場合には矯正されることになり、反射方向が調整される。
【００１３】
また、請求項２の発明に係る画像読取装置は、前記調整部材を、反射鏡の中間部の複数箇所に対応させて設けたことを特徴としている。
【００１４】
反射鏡の中央部のみに前記調整部材を連繋させた場合でも、該反射鏡が撓むことを防止できるが、該反射鏡は長尺体であるから、長さにより大きく撓むおそれがある。このため、複数箇所に前記調整部材を設けて、複数箇所で反射鏡の撓みを矯正する。
【００１５】
また、請求項３の発明に係る画像読取装置は、前記反射鏡の中間部を保持手段によって保持させ、該保持手段を介して前記調整部材を反射鏡に連繋させたことを特徴としている。
【００１６】
例えば、前記調整部材をキャリッジに形成された雌ネジ部に螺合する雄ネジで構成する場合、該雄ネジの先端を反射鏡に当接させて連繋させることもできる。しかし、この場合には反射鏡の一部に点で力が作用することになるので、当該部分が疲労しやすい。そこで、反射鏡を保持手段により保持させ、該保持手段に前記雄ネジを当接させるようにすれば、反射鏡の幅方向で面において力が作用して、反射鏡の疲労を軽減することができる。
【００１７】
また、請求項４の発明に係る画像読取装置は、前記保持手段は、反射鏡の裏面側から幅方向の両端部を抱持することを特徴としている。
【００１８】
前記保持手段は、反射鏡を載置させる保持面を備えた構造であって構わない。しかし、反射鏡の撓みを矯正する場合、該反射鏡を押動させるには調整部材を前進させて行い、反射鏡を調整部材で引き寄せる場合には、反射鏡は撓みによる弾性のみにより復元されることになるから、不都合が生じるおそれがある。そこで、前記保持手段で反射鏡を抱持させる構造とすれば、押動させる場合であっても、引き寄せる場合であっても、調整部材の進退に応じて反射鏡をいずれの方向にも確実に追従させることができる、反射鏡の撓みを確実に矯正することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図示した好ましい実施形態に基づいて、この発明に係る画像読取装置を具体的に説明する。
【００２０】
図１はこの発明に係る画像読取装置の第１実施形態を示すキャリッジの断面図であり、前述した従来の構造と同一の部位については、図９に示すものと同一の符号を付してある。前述した図８に示すように、第１反射鏡１３の両端部は保持手段である反射鏡ホルダ１６によって保持されている。この第１反射鏡１３の長手方向の中央部であって、裏面に臨んだ位置に、キャリッジ２０のベース２０ａ  に調整部材としての調整ネジ２１が螺合させてある。この調整ネジ２１の先端部は第１反射鏡１３の裏面に当接させてあり、頭部はキャリッジ２０のベース２０ａ  の下面から露呈させてある。
【００２１】
すなわち、前記調整ネジ２１を回動させると、該調整ネジ２１がベース２０ａ  に対して回動方向に応じて進退する。調整ネジ２１が前進する場合には第１反射鏡１３の中央部が押動させられて、自重により撓んだ状態が矯正されることになる。調整ネジ２１が前進しすぎて中央部が膨出した場合には、調整ネジ２１を後退させる。この場合には、撓んだ状態にある第１反射鏡１３の弾性によって平板状に復元される。したがって、調整ネジ２１を進退させることにより、第１反射鏡１３の撓みを矯正でき、該第１反射鏡１３の反射方向を調整することができる。
【００２２】
図２はこの発明の第２実施形態を示しており、キャリッジ３０のベース３０ａ  の斜視図である。第１反射鏡１３の両端部は保持手段である反射鏡ホルダ１６により保持されている。さらに、第１反射鏡１３の中央部が保持手段である調整ホルダ３１によって保持されている。この調整ホルダ３１は、同図上矢標Ｐで示す方向に移動自在で、その移動範囲の所望の位置で固定できるようにしてある。例えば、第１反射鏡１３の背面に臨んだ該第１反射鏡１３に平行な側壁３０ｂ  に図示しない雄ネジを螺合させ、この雄ネジに前記調整ホルダ３１を連繋させれば、該雄ネジを回動させることによる進退に応じて調整ホルダ３１を矢標Ｐ方向に摺動させることができる。この移動により、第１反射鏡１３の中央部が移動するから、該第１反射鏡１３の撓みを矯正することができる。
【００２３】
図３〜図７は、この発明に係る画像読取装置の第３実施形態を示している。図３に示すように、第１反射鏡１３の一端部は保持手段である固定側ホルダ４１で保持され、他端部は保持手段である許容側ホルダ４４で保持されている。前記固定側ホルダ４１は第１反射鏡１３の長手方向の端部と幅方向の端部とを抱持した状態で保持して、該端部の位置を固定した状態で保持している。前記許容側ホルダ４４は第１反射鏡１３の幅方向の端部を抱持する状態で保持しており、第１反射鏡１３が熱膨張した場合等に、端部が許容側ホルダ４４から突出することを許容するようにしてある。
【００２４】
図４及び図５は前記固定側ホルダ４１を示しており、図４は斜視図で、図５は側面図である。この固定側ホルダ４１は、ほぼ正三角柱をした本体４１ａ  に第１反射鏡１３の端部を収容する収容部４３が形成されている。この収容部４３は、正三角柱の斜面と一方の側面とに開口されて形成されており、側面側から第１反射鏡１３を挿入できるよう挿入口４３ａ  が形成され、この挿入口４３ａ  から連続して第１反射鏡１３が載置される保持面４３ｂ  が形成されている。また、この保持面４３ｂ  の中央部は該保持面４３ｂ  に対して段差を設けた逃げ部４３ｃ  が形成されて、この収容部４３の加工が容易となるようにしてある。また、前記保持面４３ｂ  から第１反射鏡１３の肉厚とほぼ等しい距離の位置には、斜面の開口部に張り出した押さえ部４３ｄ  が形成されている。すなわち、第１反射鏡１３は挿入口４３ａ  から挿入すると、保持面４３ｂ  と押さえ部４３ｄ  との間に位置することになり、該第１反射鏡１３の端部と幅方向の両端部とが抱持されることになる。
【００２５】
図６及び図７は前記許容側ホルダ４４を示しており、図６は斜視図で、図７は側面図である。この許容側ホルダ４４は、前記固定側ホルダ４１の収容部４３に相当する挿通部４５が一方の側面から他方の側面まで貫通した形状に形成されている。すなわち、前記挿通部４５は、第１反射鏡１３を挿通させて保持することができるようにしてある。この挿通部４５は正三角柱の一方の側面から他方の側面に貫通しており、斜面とほぼ平行な保持面４５ａ  が中央部に形成され、この保持面４５ａ  の両側部分に該保持面４５ａ  に対して段差を設けた逃げ部４５ｂ  が形成されている。また、保持面４５ａ  から第１反射鏡１３の肉厚とほぼ等しい距離の位置には、斜面に開口部に張り出した押さえ部４５ｃ  が形成されている。すなわち、第１反射鏡１３を側面から前記挿通部４５に挿入すると、該第１反射鏡１３は挿通部４５を貫通して保持面４５ａ  と押さえ部４５ｃ  とにより挟持された状態となる。すなわち、第１反射鏡１３は裏面から幅方向の両端部で抱持されることになる。
【００２６】
そして、この実施形態では、第１反射鏡１３の中央部を、図３に示すように、前記許容側ホルダ４４と同様の構造を備えた保持手段である調整ホルダ４６で保持させてある。この調整ホルダ４６は、前記調整ホルダ３１と同様に、同図上矢標Ｐで示す方向に移動自在で、その移動範囲の所望の位置で固定できるようにしてある。
【００２７】
この第３実施形態による画像読取装置では、第１反射鏡１３を保持する固定側ホルダ４１、許容側ホルダ４４、調整ホルダ４６のいずれも、第１反射鏡１３を抱持した状態に保持してある。特に、調整ホルダ４６はキャリッジ３０のベース３０ａ  に対して移動可能に設けられており、第１反射鏡１３が該調整ホルダ４６の移動に確実に追随することができる。例えば、第２実施形態に係る調整ホルダ３１では第１反射鏡１３に当接させてあるもので、第１反射鏡１３を押動させる場合には該第１反射鏡１３は調整ホルダ３１の移動に確実に追随できるが、調整ホルダ３１を引き動かした場合には第１反射鏡１３はその撓みによる弾性によって戻されるから、この場合には調整ホルダ３１の移動に追随しないおそれがある。しかし、この第３実施形態による構造では、第１反射鏡１３は調整ホルダ３１に抱持されているから、調整ホルダ３１の移動に確実に追随することができる。
【００２８】
以上に説明した実施形態では、第１反射鏡１３を例示してあるが、前記第２反射鏡１４についも同様に、調整ネジ２１を用いて該第２反射鏡１４の反射方向を調整でき、移動可能な調整ホルダ３１、４６で保持させることもできる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る画像読取装置によれば、反射鏡の、両端部を保持手段によって、中間部を調整手段によって保持させてあるから、反射鏡を安定して保持させることができる。しかも、調整手段によって反射鏡の中間部を移動させることができるから、反射鏡の撓みを矯正して反射方向を所望の方向に調製することができる。加えて、両端部の保持手段と中間部の調整手段によって反射鏡を保持するから、反射鏡の全体を保持する構造に比べてキャリッジの軽量化を図り、画像読取装置の薄型化や軽量化を促進することができる。
【００３０】
また、請求項２の発明に係る画像読取装置によれば、反射鏡の中間部の複数箇所に調整手段を設けたから、薄肉で長尺の反射鏡であっても確実に撓みを矯正することができる。
【００３１】
また、請求項３の発明に係る画像読取装置によれば、反射鏡が調整手段によって面によって支持されるから、反射鏡が安定して支持されると共に、点によって支持される構造に比べて、支持力が分散されて反射鏡の疲労を抑制し、寿命を長くすることができる。
【００３２】
また、請求項４の発明に係る画像読取装置によれば、保持手段を調整手段によって進退させると、反射鏡が確実に追随するから、反射鏡の撓みをより確実に矯正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態に係る画像読取装置のキャリッジの概略構造を示す断面図である。
【図２】第２実施形態に係る画像読取装置のキャリッジの斜視図であり、第１反射鏡の支持構造を示している。
【図３】第３実施形態に係る画像読取装置のキャリッジの斜視図であり、第１反射鏡の支持構造を示している。
【図４】第３実施形態に係る保持手段としての固定側ホルダを示す斜視図である。
【図５】図４に示す固定側ホルダの側面図である。
【図６】第３実施形態に係る保持手段としての許容側ホルダまたは調整ホルダを示す斜視図である。
【図７】図６に示す許容側ホルダまたは調整ホルダの側面図である。
【図８】キャリッジの軽量化を図るために、第１反射鏡の両端部を保持させた状態を示すキャリッジの斜視図である。
【図９】従来の画像読取装置に搭載されているキャリッジの構造を示す断面図で、図１に相当する図である。
【図１０】画像読取装置として、イメージスキャナの構造を説明する分解斜視図である。
【図１１】イメージスキャナの外観図である。
【符号の説明】
１１  光源
１２  ラインセンサ（光電変換素子）
１３  第１反射鏡
１４  第２反射鏡
１５  ロッドレンズアレイ
１６  反射鏡ホルダ
２０  キャリッジ
２０ａ  べース
２１  調整ネジ（調整部材）
３０  キャリッジ
３０ａ  ベース
３１  調整ホルダ（保持手段）
４１  固定側ホルダ（保持手段）
４３  収容部
４４  許容側ホルダ（保持手段）
４５  挿通部
４６  調整ホルダ（保持手段）
【図１】
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【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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【図１１】
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