(57)【要約】【課題】オフアキシャル反射面が形成された結像ミラーを精度良く、かつ昇温による温度上昇を吸収できるように位置決めする。【解決手段】オフアキシャル反射面が形成された結像ミラーが、その長手方向、短手方向および反射面方向を位置決めする手段をそれぞれ独立に有する。長手および短手位置決め手段が嵌合する穴は位置決め手段が勘合した際に嵌合方向と直行する方向には結像ミラーの温度上昇を吸収するための隙間を有する。また、結像ミラーの反射面方向の位置決めは、反射面側に設けた突き当て面を突き当てることで行う。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿の画像を読み取る読取手段と、原稿を照明する照明手段と、原稿の画像を読取手段に結像させる結像手段と、前記読取手段と前記照明手段と結前記像手段とを支持する筐体と、原稿の画像を移動走査させるために前記筐体を移動させる走査手段とを備え、前記結像手段は基準軸光線の入射方向と射出方向が異なりかつ曲率を有するオフアキシャル反射面が形成された複数の結像ミラーにより構成されている画像読取装置において、
前記結像ミラーは、反射面方向の位置を決定するための突き当て部を反射面側に有することを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
原稿の画像を読み取る読取手段と、原稿を照明する照明手段と、原稿の画像を読取手段に結像させる結像手段と、前記読取手段と前記照明手段と結前記像手段とを支持する筐体と、原稿の画像を移動走査させるために前記筐体を移動させる走査手段とを備え、前記結像手段は基準軸光線の入射方向と射出方向が異なりかつ曲率を有するオフアキシャル反射面が形成された複数の結像ミラーにより構成されている画像読取装置において、
前記結像ミラーは、ミラーの長手方向と短手方向の位置をそれぞれ独立に決定するための長手位置決め部および短手位置決め部を有し、かつ反射面側に反射面方向の位置を決定するための突き当て部を有することを特徴とする画像読取装置。
【請求項３】
前記筐体は前記結像ミラーの位置決め部が嵌合する嵌合部を有し、前記嵌合部は、前期嵌合部と前記長手および短手位置決め部が嵌合した際に、嵌合方向と直交する方向には隙間が生じるような幅を有することを特徴とする、請求項２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】
本発明は、原稿を光源装置によって照明し、光電変換手段によって読み取る画像読取装置に関し、特に、光電変換手段に画像を結像させる結像手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、原稿面上の画像情報を読み取る画像読取装置としてのイメージスキャナが例えば特開平３−１１３９６１号広報で提案されている。
【０００３】
このようなイメージスキャナは、結像レンズとラインセンサを固定し、反射ミラーのみを移動させることによって原稿面を露光走査して、画像情報を読み取っている。
【０００４】
近年、装置の構造の簡略化をはかるためミラー、結像レンズ、ラインセンサ等を一体化して原稿面を走査するキャリッジ一体走査方式が採用されるようになっている。
【０００５】
図５に従来のキャリッジ一体型走査方式の画像読取装置を示す。光源５０１から放射された光束は原稿台ガラス５０２に載置された原稿５０３を照明し、原稿５０３からの反射光束を順に第１，２，３ミラー５０４，５０５，５０６を介してキャリッジ５１１内部でその光路を折り曲げ、光束が透過することで結像させる結像レンズ５０９によりラインセンサ５１０面上に結像させている。そしてキャリッジ５１１を駆動モータ（不図示）により矢印Ａ方向（副走査方向）に移動させることにより、原稿５０３の画像情報を読み取っている。結像レンズ５０９は鏡筒５１２に固定されており、また、第１，２，３ミラー５０４，５０５，５０６及び鏡筒５１２は、キャリッジ５１１に固定されている。
【０００６】
ところが、デジタル複写機等の画像読取装置では、高解像度および高速性が要求されるため、結像レンズの解像度を向上させようとすると画角を狭くしなければならず、光路長が延びてしまうと共に光量が低下してしまう。また、光路長を短くしようとすると画角が広くなるため、解像度が低下してしまうので、キャリッジ一体走査方式の採用は困難であった。
【０００７】
そこで特開平８−２９２３７１号広報等で開示されているような光束が反射することで結像させる非共軸光学系（オフアキシャル光学系）を採用したキャリッジ一体型走査方式の画像読取装置が、整理番号４３４８００９号で提案されている。この提案では特にカラー原稿を読み取り際に、オフアキシャル光学系の反射面間の媒質を空気にすることで、色収差を発生させない構成も提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来例では、キャリッジ一体型走査方式の画像読取装置に採用されたオフアキシャル光学系における、オフアキシャル反射面が形成された結像ミラーの位置決め方法および固定方法について提案されていなかった。
【０００９】
またキャリッジ一体型走査方式では、熱源となるランプおよびＣＣＤがキャリッジ上または内部に配置されるので、キャリッジ内部の温度上昇が問題となる。高画質かつ高速の読み取りを行おうとすると、ランプの照度やＣＣＤの駆動速度を上げなければならないため、キャリッジ内部が高温となるが、オフアキシャル反射面は非常に精度が高い自由曲面形状および位置決めが要求されるため、結像ミラーが温度上昇した際に膨張して自由曲面形状が変形しないよう、結像ミラーの伸びを吸収できるように結像ミラーを位置決めする必要があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
以上のような問題を解決するため、本出願の第一の発明における画像読取装置は、原稿の画像を読み取る読取手段と、原稿を照明する照明手段と、原稿の画像を読取手段に結像させる結像手段と、前記読取手段と前記照明手段と結前記像手段とを支持する筐体と、原稿の画像を移動走査させるために前記筐体を移動させる走査手段とを備え、前記結像手段は基準軸光線の入射方向と射出方向が異なりかつ曲率を有するオフアキシャル反射面が形成された複数の結像ミラーにより構成されている画像読取装置において、前記結像ミラーは、反射面方向の位置を決定するための突き当て部を反射面側に有することを特徴とする画像読取装置。
【００１１】
これにより、反射面と反対側に突き当て部を設けて位置決めするのに比べて、結像ミラーの板厚方向の公差分だけ精度良く結像ミラーの反射面方向の位置を位置決めできる。
【００１２】
また、本出願の第二の発明における画像読取装置は、原稿の画像を読み取る読取手段と、原稿を照明する照明手段と、原稿の画像を読取手段に結像させる結像手段と、前記読取手段と前記照明手段と結前記像手段とを支持する筐体と、原稿の画像を移動走査させるために前記筐体を移動させる走査手段とを備え、前記結像手段は基準軸光線の入射方向と射出方向が異なりかつ曲率を有するオフアキシャル反射面が形成された複数の結像ミラーにより構成されている画像読取装置において、前記結像ミラーは、ミラーの長手方向と短手方向の位置をそれぞれ独立に決定するための長手位置決め部および短手位置決め部を有し、かつミラー面側にミラー面方向の位置を決定するための突き当て部を有することを特徴とする。
【００１３】
これにより、結像ミラーの長手・短手両方向の位置を精度良く決定でき、かつ反射面方向の位置を、反射面と逆側に突き当て部を設けて決定するのに比べて結像ミラーの板厚方向の公差分だけより精度良く決定できる。
【００１４】
また、本出願の第三の発明における画像読取装置は、前記筐体は前記結像ミラーの位置決め部が嵌合する嵌合部を有し、前記嵌合部は、前期嵌合部と前記長手および短手位置決め部が嵌合した際に、嵌合方向と直交する方向には隙間が生じるような幅を有することを特徴とする。
【００１５】
これにより、キャリッジ内部が高温となって結像ミラーが熱膨張した際にも、位置決め部が嵌合方向と直交する方向に逃げることにより膨張を吸収して自由曲面を壊さないので、キャリッジ一体走査方式においても高解像度かつ高速で原稿の画像を読み取ることが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（第ｌの実施例）
図１は本発明の画像読取装置を実施したイメージスキャナや複写機等の装置に適用した時の実施形態の主要断面図である。図２は図１のキャリッジ１２を上から見た図である。
【００１７】
図中、１は原稿台ガラスであり、その上に原稿Ｓが載置されている。２は照明光源であり、例えばキセノンランプ等から成っている。３，４，５は各々順に第１，第２，第３反射ミラーであり、原稿Ｓからの光束の光路を折り曲げている。６〜９はそれぞれオフアキシャル反射面が一つのみ形成されている第１〜４結像ミラーであり、媒質を空気として、原稿Ｓの画像情報に基づく光束を折り曲げると共に読取手段１０面上に結像させている。第１〜４結像ミラー６〜９はＰＣ等の樹脂により成形されている。１０は読取手段としてのリニアイメージセンサ（ＣＣＤ）であり、複数の受光素子を１次元方向（主走査方向）に配列した構成によりなっている。１１は、照明光源２、第１〜３反射ミラー３〜５、第１〜４結像ミラー６〜９及びＣＣＤ１０を収納しているキャリッジ１２の筐体１１である。筐体１１にはランプ支持部１１ａ、ｂ、反射ミラー支持部１１ｃ、ｄ、結像ミラー支持部１１ｅが一体的に形成されており、照明手段２はランプ支持部１１ａ，ｂに、第１〜３反射ミラー３〜５は反射ミラー支持部１１ｃ，ｄに、第１〜４結像ミラー６〜９は結像ミラー支持部１１ｅに、直接位置決めされて固定されている。１５はＣＣＤ取り付け台で筐体１１に一体的に形成されたＣＣＤ支持部１１ｇ、ｈに直接固定されている。１６のＣＣＤ台には板バネ１７ａ，ｂによりＣＣＤ１０が固定されている。ＣＣＤ取り付け台１５とＣＣＤ台１６とは、ＣＣＤ１０により読み取られる画像情報の読取画質（ピントや幾何特性等）が所定の仕様になるようにＣＣＤ１０の位置を調整した状態で、互いに溶接（Ｘ）して固定される。１３は駆動モータであり、筐体１１と駆動モータ１３に連結している駆動ベルト１４を介して、キャリッジ１２を図中矢印Ａ方向に移動させる手段である。
【００１８】
本実施形態おいて照明光源２から放射された光束は原稿Ｓを照明し、原稿Ｓからの反射光束を第１〜３反射ミラー３〜５を介してキャリッジ１２の内部でその光束の光路を折り曲げ、第１〜４結像ミラーによりさらに折り曲げると共にＣＣＤ１０面上に結像させている。そしてキャリッジ１２を駆動モータ１３により矢印Ａ方向（副走査方向）に移動させることにより、原稿Ｓの画像情報を読み取っている。
【００１９】
図３は第１〜４結像ミラー６〜９を筐体１１設けられた結像ミラー支持部１１ｅに固定している部分を拡大した斜視図である。図３において、６〜９は第１〜４結像ミラー、１９は結像ミラーのミラー面側に設けられミラー面方向の位置を決定する突き当て面、２０、２１は結像ミラーの長手方向および短手方向の位置を決定するボス、２２、２３は結像ミラー支持部１１ｅに設けられ、結像ミラーのボスが嵌合する丸穴および長丸穴、２４は結像ミラー６〜９を結像ミラー支持部に固定するための板バネである。
【００２０】
結像ミラー６〜９の位置は、その長手方向および短手方向の位置をボス２０，２１と長穴２２、２３の嵌合によって、ミラー面方向の位置を突き当て面１９をミラー支持部１１ｅに突き当てることによってそれぞれ決定され、板バネ２４の押圧力によって固定される。
【００２１】
結像ミラーの長手方向および短手方向の位置決め方法は本実施例に示した構成に限られるものではなく、例えば結像ミラーの側面と筐体との嵌合を用いたり、位置決め治具を用いて位置を決定した後固定したりすることも可能である。
【００２２】
また、結像ミラーの固定方法は板バネの押圧力を用いる方法のほかに、例えば接着やビス止めのような方法を用いることができる。
【００２３】
（第２の実施例）
図４を用いて本発明の第二の実施例について説明する。本実施例における画像読取装置の主要な構成は、第一の実施例で説明したのと同様である。
【００２４】
図４は図１、図２における第１〜４結像ミラー６〜９を筐体１１設けられた結像ミラー支持部１１ｅに固定している部分を拡大した斜視図である。図４において、６〜９は第１〜４結像ミラー、２５は結像ミラーのミラー面側に設けられミラー面方向の位置を決定する突き当て面、２６〜２９は結像ミラーの長手方向および短手方向の位置を決定するボスおよび突起部、３０〜３３は結像ミラー支持部１１ｅに設けられ、結像ミラーのボスおよび突起部が嵌合する長穴、３４は結像ミラー６〜９を結像ミラー支持部に固定するための板バネである。
【００２５】
結像ミラー６〜９の位置は、その短手方向の位置をボス２６，２７と長穴３０，３１の嵌合によって、長手方向の位置を突起部２８，２９と長穴３２，３３の嵌合によって、ミラー面方向の位置を突き当て面２５をミラー支持部１１ｅに突き当てることによってそれぞれ決定され、板バネ３４の押圧力によって固定される。
【００２６】
筐体１１内部の温度上昇に伴って結像ミラーが膨張しても、長穴３０〜３３とボスおよび突起部２０〜２３の間には充分な隙間があるため、膨張を吸収でき、結像ミラー６〜９の反射面が変形するのを防ぐことができる。
【００２７】
結像ミラーに設けたボスおよび突起部は本実施例に示した構成に限られるものではなく、例えばすべてボスとしたり、すべて突起部としたりすることも可能である。
【００２８】
結像ミラーの固定方法は板バネの押圧力を用いる方法のほかに、例えば接着のような方法を用いても精度のよい固定は可能であるが、温度上昇による結像ミラーの膨張を吸収するためには本実施例で説明したような方法が望ましい。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、オフアキシャル反射面が形成された結像ミラーを精度良く位置決めできるとともに、キャリッジ内部が高温となった際の熱膨張を吸収できるように結像ミラーを支持できるので、キャリッジ一体走査方式においても高解像度かつ高速で原稿の画像を読み取ることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施した画像読取装置の実施例における概略構成を示す断面図
【図２】図１に示した本発明の概略構成の一部を拡大した上視図
【図３】図１に示した本発明の概略構成の一部を拡大した斜視図
【図４】本発明を実施した画像読取装置の第２の実施例の構成を示す図
【図５】従来の装置の概略構成を示す図
【符号の説明】
６〜９　第１〜第４結像ミラー
１０　ＣＣＤ
１１　筐体
１９，２５　突き当て面
２０，２１，２６〜２９　長手・短手方向位置決め部
２２，２３，３０〜３３　筐体に設けた嵌合部
【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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