(57)【要約】【課題】  振動や温度変化によって、ねじれが開放されてレンズユニット位置が変化することによりピントズレを防止する。【解決手段】  本願発明は、原稿画像の反射光を、レンズユニットを通し、撮像素子に結像させ、反射光を光電変換して、該画像をデジタル化する画像読取装置のレンズユニット保持機構で、該レンズユニットや光電変換ユニットを支持するレンズ台と、該レンズ台上に設けられ前記レンズを光軸に沿って移動可能とする案内部と、レンズユニットを抱き込むことなくレンズ台側に圧接するレンズユニット固定部材と、レンズユニットにクリアランスを持ってレンズ台に結合され、該固定部材回転防止機構を装備する非弾性材料によって製作される固定部材取り付けブラケットを備えたものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿画像の反射光を、レンズユニットを通し、撮像素子に結像させ、反射光を光電変換して、該画像をデジタル化する画像読取装置のレンズユニット保持機構で、該レンズユニットや光電変換ユニットを支持するレンズ台と、該レンズ台上に設けられ前記レンズを光軸に沿って移動可能とする案内部と、レンズユニットを抱き込むことなくレンズ台側に圧接するレンズユニット固定部材と、レンズユニットにクリアランスを持ってレンズ台に結合され、該固定部材回転防止機構を装備する非弾性材料によって製作される固定部材取り付けブラケットを備えたことを特徴とする画像読取装置のレンズ保持構造。
【請求項２】
請求項1のレンズ保持機構で、該固定部材と、該取り付けブラケットは、1本のビスを閉めこむのみで、レンズユニットを加圧しながら結合されることを特徴とする画像読取装置のレンズ保持構造。
【請求項３】
請求項1のレンズ保持機構で、該固定部材は、レンズユニットをレンズ台側に加圧する加圧アームを少なくとも4個以上持ち、該固定部材の各アームは、それぞれが独立してレンズユニットを、レンズ台側に加圧することを特徴とする画像読取装置のレンズ保持構造。
【請求項４】
請求項1または、2または3のレンズ保持機構で、該固定部材と、該取り付けブラケットは、レンズユニットの絞り部分の外周面近傍でビスにより結合することを特徴とする画像読取装置のレンズ保持構造。
【請求項５】
原稿画像の反射光を、レンズを通して撮像素子に結像させ、反射光を光電変換して、該画像をデジタル化する画像読取装置のレンズユニット保持機構で、光電変換ユニットを支持するレンズ台と、該レンズ台上に設けられ、該レンズを光軸に沿って移動可能とする案内部と、該案内部と略平行に移動可能で、レンズユニットをレンズ台側に押圧するレンズユニット固定部材と、該固定部材の幅方向長さL2よりも広い間隔L1を持って配置した相対する面を持つレンズ鏡筒と、レンズユニットにクリアランスを持ってベースフレームに配置される該固定部材取り付けブラケットを備え、L1とL2の差が光学性能保持被写界深度以下であるように各部品の間に存在する公差関係を設定することを特徴とする画像読取装置のレンズ保持構造。
【請求項６】
請求項5の画像読取装置のレンズ保持構造で、レンズユニット固定部材は、レンズ鏡筒にある相対する面の片側に、レンズユニットをベースフレームに押しつける力を発生しない状態でも突き当てたったまま、該案内部と平行な方向に、レンズユニットとともに移動可能であることを特徴とする画像読取装置のレンズ保持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、イメージスキャナー等の、原稿画像を光電変換素子を用いて読取る画像読取装置のレンズユニット保持構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタル複写機、ファクシミリ、イメージスキャナー等の画像読取装置は、一般的に、露光ランプや折り返しミラーからなる走査光学系にて、原稿面走査する際に得られる反射光をレンズユニット（レンズを鏡筒にて保持したもの）を介して光電変換素子、つまり、イメージセンサ上に結像させて、電気信号に変換するようになっている。
【０００３】
上記装置のレンズユニットの保持構造は、例えば（図7）に示すように、レンズユニット50が、レンズ台51上の角穴52に載置され、運搬時における振動によって、調整後の位置ズレによる倍率、ピントズレを生じないように、調整後に、バネ材からなるレンズユニット固定部材53を、図のように、光軸に対して垂直方向（図7の紙面表から裏に向けた方向）からビス54によって止めて、レンズユニット50を抱き込み保持した状態で、本体フレーム55に取り付けするものが知られている(たとえば、実開昭64-28058号公報参照)。
【０００４】
また、（図8）(a)(b)(c)のように、角穴のあいた２つのサブレンズ台でレンズユニットの光軸方向前後をはさみこんだ状態で2つのサブレンズ台を固定してサブユニットとして、これをメインレンズ台の係止穴に挿入して位置調整後、固定部材にてレンズユニットを抱き込み保持しながら、固定部材とサブユニットを共締め固定するものも提案されている（特開平8-56282）。
【特許文献１】実開昭６４−２８０５８号公報
【特許文献２】特開平８−５６２８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記したようなレンズユニット抱き込み保持方法では、以下のような問題点があった。
【０００６】
1. ビス止め時に、レンズユニット固定部材53の側面53-a,53-bが、（図7）中のネジの回転方向に、ねじれた状態で止められたまま、運搬され、振動や温度変化によって、ねじれが開放されてレンズユニット位置が変化することによりピントズレを生じる。
【０００７】
2. ピント調整後に、2つのネジを順番に閉めていくため、固定部材53によるレンズユニット50のベースフレームへの圧接力の方向が変化し、レンズユニット50を角穴52から押し上げてしまう。
【０００８】
3. 光軸方向の動きを拘束するためには、固定バンドによる抱き込み保持力を強く設定する必要があるが、抱き込み保持力が強すぎると、レンズユニットが変形してしまう。
【０００９】
4. 光軸方向への位置ズレ防止のために、2枚のサブレンズ台でレンズユニットを挟み込んでから、メインレンズ台へ取り付けると、構造が複雑化する上に、メインレンズ台とサブレンズ台の取り付けガタが公差に上乗せされて光学調整ラティチュード減につながる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決する本願発明は、レンズユニットをレンズ台側に圧接するレンズユニット固定部材から、レンズユニットを抱き込む形状をなくし、非弾性材料で作成した固定部材取り付けブラケットに取り付けたものである。
【００１１】
また、レンズユニット固定部材の結合はビス１本で完了するようにした。
【００１２】
更には、レンズ固定部材の複数のアームによって、レンズユニットの加圧を行い、総圧を保持したままで、レンズユニットの各加圧部にかかる分圧を小さくした。
【００１３】
更にはレンズユニット固定部材と、該固定部材の幅方向長さL2より広い間隔L1を持って配置した相対する面をレンズ鏡筒に持たせて、L1とL2の差が光学性能保持被写界深度以下になるようにガタ公差を設定した。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、
1. レンズユニットをレンズ台側に圧接するレンズユニット固定部材から、レンズユニットを抱き込む形状をなくし、非弾性材料で作成した固定部材取り付けブラケットに取り付けるようにしたので、ビス止め時に固定部材の側面が、ねじれた状態でレンズユニットをレンズ台側に加圧したままとめられ、振動や温度変化などでねじれが開放されてレンズユニット位置変化で発生するピントズレがなくなる。（請求項1）
2. レンズユニット固定部材の結合をビス１本で完了するようにしたのでピント調整後に、レンズユニット固定部材によりレンズユニットをレンズ台へ圧接する力の方向が変化しなくなるので、加圧時にレンズユニットを案内部より押し上げることがなくなる。（請求項2）
3. レンズ固定部材の４個以上の複数アームによって、レンズユニットの加圧を行うようにしたので、レンズユニットが光軸方向にずれないようにするための加圧力を分散して各面圧を小さくできるのでレンズユニットの変形を伴わない。（請求項3）
レンズユニット固定部材と、該固定部材の幅方向長さL2よりも広い間隔L1を持って配置した相対する面をレンズ鏡筒に持たせて、L1とL2の差が光学性能保持被写界深度以下になるようにかんごう公差を設定したので、光学調整ラティチュード減を微小なまま、かつ、レンズユニットをレンズ台へ加圧する力を過剰に大きくすることなく、レンズユニットの光軸方向への位置ズレ防止を行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（第１の実施例）
以下、本発明の画像読取装置のレンズユニット保持構造を実施した（第1の実施例）を（図1）(図2)（図3）を用いて説明する。
【００１６】
（図1）は本発明を実施したレンズユニット保持機構斜視図、（図2）は（図1）のH方向から見たレンズユニット保持機構の図、（図3）は本発明を実施したレンズユニット保持機構の光軸断面図である。
【００１７】
（図1）において、1は本発明のレンズユニット固定部材で一般的には、バネ材などの弾性材料を用いて作られる。
【００１８】
2は本発明の固定部材取り付けブラケットで、非バネ材によって作成するものとする。本実施例において、該ブラケットは、天面にエンボスなどの突起と、ビス止め用のタップが一体形成されており、エンボスには、先の固定部材1の丸穴1e,長穴1fが対応し位置決め、回転規制される。
【００１９】
5,6は、ブラケット2とレンズ台8を結合するビスである。
【００２０】
3は固定部材と取り付けブラケットを結合するビスで、実施例に示すように、前記ビス3を閉めこむことで、固定部材のアーム部1a,1b,1c,1dをレンズユニット4の側に加圧する。このとき、レンズユニット4は、固定部材の加圧アームによって、レンズユニット案内部をなす角穴7をもつレンズ台8の方向に（図2）に示すような弾性力P1,P2弾性力により圧接される。
【００２１】
また、（図3）断面A-Aに示すように、本構成では、ビス3締め込み位置を、レンズユニット4の、絞り17形成位置外周面相当位置周辺にあわせて、削りしろを確保して、ここに、ビスよけの溝18を持たせて、ユニットの最大高さを低く保っている。
【００２２】
13は固体撮像素子を持つ信号処理基板を、支板と一体化した光電変換ユニットで、図示せぬビスなどによって、レンズ台8に結合される。
【００２３】
光電変換ユニット13上の信号処理基板の固定は、レンズユニット4をのせたレンズ台8に、光電変換ユニットの支板をビス止め後に、半田などにより、固体撮像素子の光軸や結像位置を、レンズからの入射光軸に対する６方向の軸調整で合わせこんでピントなどの調整を完了してから、支板に結合される。
【００２４】
14はレンズユニット4から光電変換ユニット13に光が到達する間にフレアー光の影響を回避するための遮光カバーASSYで、プラスチックなどの非弾性材で作られたメインカバー部14aと、メインカバー14aとレンズユニット4の結合部の隙間を遮光するためのスポンジなどの弾性材を用いたシール部材14ｂを接着剤で一体化したものである。
【００２５】
前記したように、本実施例では、レンズユニット4と光電変換ユニット13、遮光カバーASSY 14がレンズ台8に結合されて、レンズ台ユニット19化される。
【００２６】
（第２の実施例）
以下、本発明画像読取装置のレンズユニット保持構造実施の（第2の実施例）を （図4）(図5)（図6）を用いて説明する。
【００２７】
（図4）は本発明を射出成型鏡筒を用いたレンズユニット保持機構に実施した斜視図、（図5）は（図4）G方向から見た部分詳細図、（図6）は保持構造の光軸方向部分断面図である。
【００２８】
射出成型鏡筒は、精度確保のために肉厚を均等に保つことが要求されるため一般的に（図6）の断面B-Bに示すように段差をもって形成される。
【００２９】
（図4）において、20は本発明のレンズユニット固定部材で一般的には、バネ材などの弾性材料を用いて作られる。
【００３０】
21は本発明の固定部材取り付けブラケットで、非バネ材によって作成するものとする。本実施例において、該ブラケットは、天面にカシメ軸21a,21bとビス止め用のタップが一体化されており、カシメ軸には、先の固定部材20の長穴20e,20fが対応し位置決め、回転規制される。
【００３１】
22はレンズ鏡筒によってレンズを保持するレンズユニットである。
【００３２】
23は固定部材と取り付けブラケットを結合するビスで、実施例に示すように、前記ビス23を閉めこむことで、固定部材のアーム部21a,21b,21c,21dをレンズユニット側に加圧する。このとき、レンズユニット22は、固定部材の加圧アームによって、レンズユニット案内部をなす角穴25をもつレンズ台24の方向に（図5）に示すような弾性力P1,P2弾性力により圧接される。（今後、説明を記述しない部材は第1の実施例に順ずる）
ここで、本発明の特徴のひとつである、ブラケット21上のカシメ軸21a,21bの長さは以下に説明する条件を満たして決定される。
【００３３】
（図5）にて説明したように、ビス23をしめこむと、固定部材はH1だけ沈み込んで弾性力を発生する。
【００３４】
つまり、ビス23をしめこむ前にカシメ軸から、固定部材の長穴20e,20fがはずれないようにするためには、カシメ軸の長さにおいては、次式の条件が必要となる。
H2-H1>0            …（式1）（H2は軸の面取り部を含まない）
次に、（図3）を用いて説明する。
【００３５】
断面A-Aに示すように、本構成では、ビス23締め込み位置を、レンズユニット22の、絞り27形成位置外周面相当位置周辺28にあわせて、スペースを確保し、ビス逃げを行っている。
【００３６】
また、B-Bにおけるレンズ鏡筒外周直径N1とN2の段差によって形成される面Qに対して、ビス23のしめこみがなくても固定部材20が乗り越えることがないようにするためのN2とブラケット21天面との寸法差H3（図5,6参照）と（図5）で示した沈み量H1の関係は、固定部材の板厚をｔとして次の式を満たしている、
H3-（H1+ｔ）>0              …（式2）
詳細な説明は省略するが、前記した（式2）に順ずる関係は、面Pにも当てはまっている。
【００３７】
さらに、固定部材20の光軸方向最大幅L2と、レンズ鏡筒のP-Q面間距離L1の関係は次の式を満たしている
0＜L1-L2＜被写界深度          …（式3）
ここで示す被写界深度とは、調整したレンズユニットが光軸方向にずれたとしても結像光学系が、画像読取装置の所望スペックを確保できる被写界深度を示すものである。
【００３８】
ここで、本実施例では、固定部材がレンズユニットを加圧するポイントはレンズユニットの端部に位置するレンズの外周部よりもそれぞれ内側にすることで、面P,Qを確保する。
【００３９】
また、（図6）に示す20ｇ、20ｈの円弧部は、ビス23のしめこみによって、固定部材20の側面がP、Q面に接触しないように、回転による固定部材の移動量が、それぞれM1,M2以下になるようにするものである。
【００４０】
以上説明した構成によって、レンズユニットは、光軸方向ピント調整時に、固定部材20を長穴20e,20fにそって動かすことでレンズ台の案内部に沿って移動する。
【００４１】
上記説明したL1、L2、および、カシメ軸直径、長穴幅などははめあい寸法にすることが一般的である。
【００４２】
また、本実施例ではカシメ軸を用いたが、絞り加工により軸形状を成型しても本発明の効果は十分達成可能である。
【００４３】
上記実施例は射出成型鏡筒の説明を行ったが、切削鏡筒において使用しても本発明の効果は十分達成可能である。
【００４４】
また、本実施例ではここで、本実施例では、固定部材がレンズユニットを加圧するポイントはレンズユニットの端部に位置するレンズの外周部よりもそれぞれ内側にすることで、面P,Qを確保したが、鏡筒に突出し面を作成しても本発明の効果は十分達成可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明を実施したレンズユニット保持機構斜視図。
【図２】図1のH方向から見たレンズユニット保持機構の図。
【図３】本発明を実施したレンズユニット保持機構の光軸断面図。
【図４】本発明を射出成型鏡筒を用いたレンズユニット保持機構に実施した斜視図。
【図５】図4のG方向から見た部分詳細図。
【図６】保持構造の光軸方向部分断面図。
【図７】従来のレンズ保持機構を示す上面図。
【図８】他のレンズ保持機構を示す図。
【図９】レンズ保持機構を示す図。
【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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