(57)【要約】【課題】画像読取装置及び画像読取装置の調整方法において、集光レンズに対する撮像素子の取付位置を最適化することで、画像再現性を向上させる。【解決手段】原稿１０１からの光を集光する集光手段１０６と、前記集光手段１０６により集光された光を受光して前記原稿１０１の画像情報を読み取る撮像手段１０７と、前記集光手段１０６を保持する保持部材１０９と、前記撮像手段１０７を固定支持する撮像素子固定部材１１０と、前記撮像手段１０７が前記集光手段１０６に対して略平行となるよう前記保持部材１０９と前記撮像素子固定部材１１０とを取り付け固定する取付固定調整部材１１１とを有する構成とした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿からの光を集光する集光手段と、前記集光手段により集光された光を受光して前記原稿の画像情報を読み取る撮像手段と、前記集光手段を保持する保持部材と、前記撮像手段を固定支持する撮像素子固定部材と、前記撮像手段が前記集光手段に対して略平行となるよう前記保持部材と前記撮像素子固定部材とを取り付け固定する取付固定調整部材とを備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
原稿からの光を集光する集光レンズと、前記集光レンズにより集光された光を受光して原稿の画像情報を読み取る撮像素子と、前記集光レンズを保持する保持部材と、前記撮像素子を固定支持する撮像素子固定部材と、前記保持部材に形成される前記撮像固定部材と嵌合する第１の取付部と、前記撮像素子固定部材に形成される前記第１取付部と嵌合する第２の取付部と、前記撮像素子が前記集光レンズに対して略平行となるよう前記第１の取付部と前記第２の取付部とを取り付け固定する取付固定調整部材とを備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項３】
前記取付固定調整部材は、前記撮像素子の受光面が前記集光レンズに対して略平行になるよう取付位置を調整可能に係止することを特徴とする請求項１又は２記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記保持手段は、複数の突出部を有し、前記撮像素子固定部材は、前記突出部と嵌合する複数の孔部が形成されることを特徴とする請求項１又は２記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記複数の孔部は、前記複数の突出部より大きく形成されることを特徴とする請求項４記載の画像読取装置。
【請求項６】
原稿からの光を集光する集光レンズと、前記集光レンズにより集光された光を受光して原稿の画像情報を読み取る撮像素子と、前記集光レンズを保持する保持部材と、前記撮像素子を固定支持する撮像素子固定部材と、前記保持部材に形成される前記撮像固定部材と嵌合する第１の取付部と、前記撮像素子固定部材に形成される前記第１取付部と嵌合する第２の取付部と、前記第１の取付部と前記第２の取付部とを取付固定する取付固定調整部材とを有し、前記取付固定調整部材は、前記撮像素子の受光面が前記集光レンズに対して略平行となるよう前記撮像素子の取付位置を調整することを特徴とする画像読取装置の調整方法。
【請求項７】
原稿からの光を集光する集光レンズと、前記集光手段により集光された光を受光して前記原稿の画像を読み取る撮像素子と、前記光学レンズを固定保持する保持部筐体と、前記撮像素を固定支持する撮像素子固定部材と、前記保持部筐体に形成される突出部と、前記撮像素子固定部材に形成される孔部と、前記撮像素子の受光面が、前記光学レンズに対して略平行となるよう前記突出部と前記孔部とを取り付け調整する取付固定調整部材とを備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項８】
原稿からの光を集光する集光レンズと、前記集光手段により集光された光を受光して前記原稿の画像を読み取る撮像素子と、前記光学レンズを固定保持する保持部筐体と、前記撮像素子を実装した撮像素子固定部材と、前記保持部筐体に形成される突出部と、前記撮像素子固定部材に形成される孔部と、前記突出部と前記孔部とを嵌合することで、前記保持部筐体と前記撮像素子固定部材とを取り付け調整する取付固定調整部材とを備え、前記取付固定調整部材は、前記保持部筐体と前記撮像素子回路基板支持部材とを取付固定する際に、前記撮像素子の受光面が、前記光学レンズに対して略平行となるよう前記撮像素子の取付位置を調整することを特徴とする画像読取装置の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラインイメージセンサ等により、画像情報を走査入力する画像読取装置及び画像読取装置の調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像読取装置、例えばイメージスキャナが備える画像読取ユニットの典型例は、装置本体の上端に配置された原稿搬送路と、原稿搬送路に配設された原稿搬送部とを備えている。
【０００３】
以下、従来の画像読取ユニットについて説明する。
【０００４】
装置本体内には、例えばキセノンランプなどからなる光源、反射鏡、レンズ、ＣＣＤセンサなどを備えている。原稿搬送路にはコンタクトガラスが配設され、コンタクトガラスの下方には、画像読取部であるスリット手段が配設されている。原稿搬送部によって原稿搬送路を搬送されて画像読取部を通過する原稿には、光源からの光がスリット手段及びコンタクトガラスを介して照射される。原稿から反射された光は反射鏡及びレンズを介してＣＣＤセンサに受光され、光電変換される。レンズは、その光軸が実質的に水平となるよう配置されている。例えば、カラーの画像読取装置においては、ＣＣＤセンサの受光面には、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）及びＢ（ブルー）のフィルタが線状に配設されている。Ｇラインは上下方向中央に、ＲラインはＧラインの上方に、またＢラインはＧラインの下方に、それぞれ水平にかつ平行に配設されている。
【０００５】
また、ＣＣＤを実装した基板を基板固定部材に強固に固定してもＣＣＤに変形が生ぜず安定した解像度で画像を読み取るために、基板にＣＣＤを取り付けるとき、ＣＣＤを剛性を有する支持部材の上に載置し、ＣＣＤを支持部材を介して基板に取り付ける。ＣＣＤを取り付けた基板を画像読取装置の基板固定部材に取り付け、基板を基板固定部材に取り付けたときに、基板自体に反りがあって基板が変形しても、ＣＣＤは剛性を有する支持部材で保持されているから、基板の変形の影響を受けず安定した形状を保持することができる画像読取装置が開示されている（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
図３は従来の画像読取装置の構成を示す概略構成図、図４は図３の画像読取装置が備える画像読取ユニットを示す分解斜視図である。
【０００７】
まず、図３において、２は原稿１を載置する原稿台ガラスで、図示しない原稿搬送手段によって、矢印Ａ方向に原稿１が搬送され画像読取領域を通過することで原稿上の画像が読み取られる。３は、原稿に画像読み取りのための光を照射する光源である。６は、光学レンズで、原稿１からの反射光をＣＣＤ７上に結像するためのレンズである。照射・反射された反射光を反射ミラー５を介して図中の矢印Ｂで示す光路によってＣＣＤ７に入射させる光学系を備えたものである。ＣＣＤ７は反射ミラー５からの反射光を光学レンズ６で収束され、イメージセンサとしてのＣＣＤ７により、原稿１の画像を光電変換して読み取る。光電変換されたデータは制御部を介してホストコンピュータなどへ送出される。
【０００８】
図４に示すように、８は画像読取ユニット４の筐体で、光学レンズ６や、ＣＣＤ７などが取り付けられている。９はＣＣＤ７を実装したＣＣＤ実装基板である。１０は筐体８表面に突出して設けられたボス部で、ＣＣＤ７はＣＣＤ実装基板９に実装された状態で筐体８のボス部１０に直接ビス止めされ取り付けられる。ここで、ＣＣＤ実装基板９を筐体８に取り付ける際は、光学レンズ６を有する筐体８に光学調整を行い固定していた。
【特許文献１】特開平１１−３３１４８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、ＣＣＤ実装基板９のソリや、ＣＣＤ７のＣＣＤ実装基板９への実装時の浮きなどで傾きを生じると、光学レンズ６に対してＣＣＤ７が傾いた状態となり、読取り開始側または、読取り終了側において読取り画像における光学解像片ボケを発生し、画像品質が主走査方向で均一にならない問題があった。
【００１０】
また、原稿を高解像度で読取る必要がある場合等において、光学レンズ６に対し、撮像素子７の取付に傾きがある場合、読取り画像の主走査方向の読取り開始側と読取り終了側で解像に差のある光学解像ボケが発生する。従来の技術の撮像素子（ＣＣＤ）７は、実装基板に実装され、実装基板が光学レンズ６を有する画像読取り部に光学調整され、固定されるため、実装基板のソリやＣＣＤ７の基板への実装による浮きが生じると、実装基板の画像読取り部への固定で、ラインイメージセンサが光学レンズ６に対して傾いた状態になり、光学解像片ボケを発生し、読取り画像の品質低下を生じるという問題があった。
【００１１】
また、従来の技術において、対策として実装基板の光学調整時にラインイメージセンサの傾き調整が考えられていたが、ラインイメージセンサの位置調整、光学解像調整、傾き調整、倍率調整等と光学調整が複雑化するため、実際使用は、ほとんどないのが現状である。
【００１２】
更に、光学解像片ボケが発生すると、原稿の細線を読取った際、主走査方向の読取り開始から読取り終了の間で細線が読取りできたり、読取れなかったりと、画像再現性が安定しない。
【００１３】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、集光レンズに対する撮像素子の傾きを無くすことで、良好な読取画像を得ることのできる画像読取装置及び画像読取装置の調整方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
そこで、本発明の画像読取装置は、上記課題を解決するために、原稿からの光を集光する集光手段と、集光手段により集光された光を受光して原稿の画像情報を読み取る撮像手段と、集光手段を保持する保持部材と、撮像手段を固定支持する撮像素子固定部材と、撮像手段が集光手段に対して略平行となるよう保持部材と撮像素子固定部材とを取り付け固定する取付固定調整部材とを備えたもので、この構成により集光レンズに対するＣＣＤの傾きをなくし、光学解像片ボケを解消して、読取り画像の品質の低下を有効に防止することを実現し、またＣＣＤ実装基板の位置決めを調整を容易化し、精度を向上し、且つ調整作業の効率を図る画像読取装置を得られる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の画像読取装置及び画像読取装置の調整方法は、上記構成を有し、ＣＣＤの光学レンズに対する傾きに対して、ＣＣＤが、光学レンズに対して傾きを生じない固定を行い、読取り画像における光学解像片ボケを解消し、画像品質を主走査方向で安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の請求項１記載に発明は、原稿からの光を集光する集光手段と、集光手段により集光された光を受光して原稿の画像情報を読み取る撮像手段と、集光手段を保持する保持部材と、撮像手段を固定支持する撮像素子固定部材と、撮像手段が集光手段に対して略平
行となるよう保持部材と撮像素子固定部材とを取り付け固定する取付固定調整部材とを備えた画像読取装置であり、集光手段に対する撮像素子の傾きを補正して、撮像素子を取り付けるので、読取り画像における光学解像片ボケを解消でき、安定した画像再現性を得ることができるという効果を有する。
【００１７】
本発明の請求項２記載に発明は、原稿からの光を集光する集光レンズと、集光レンズにより集光された光を受光して原稿の画像情報を読み取る撮像素子と、集光レンズを保持する保持部材と、撮像素子を固定支持する撮像素子固定部材と、保持部材に形成される撮像固定部材と嵌合する第１の取付部と、撮像素子固定部材に形成される第１取付部と嵌合する第２の取付部と、撮像素子が集光レンズに対して略平行となるよう第１の取付部と第２の取付部とを取り付け固定する取付固定調整部材とを備えた画像読取装置であり、集光レンズに対して撮像素子の取付位置を略平行となるよう、取付調整ができるので読取り画像における光学解像片ボケを解消でき、安定した画像再現性を得ることができるという効果を有する。
【００１８】
本発明の請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、取付固定調整部材は、撮像素子の受光面が集光レンズに対して略平行になるよう取付位置を調整可能に係止する画像読取装置であり、集光レンズに対して撮像素子の取付位置を調整しながら位置決めを行うので、撮像素子の最適な位置に位置決めすることができ、読取画像における光学解像片ボケを解消でき、安定した画像再現性を得ることができるという効果を有する。
【００１９】
本発明の請求項４記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、保持手段は、複数の突出部を有し、撮像素子固定部材は、突出部と嵌合する複数の孔部が形成される画像読取装置であって、保持手段と撮像素子固定部材とを嵌合して取り付けるので、撮像素子を適正な位置に確実に固定することができるという効果を有する。
【００２０】
本発明の請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、複数の孔部は、複数の突出部より大きく形成される画像読取装置であり、保持部材に撮像素子を取り付ける際にビス止にて取り付け固定できるという効果を有する。
【００２１】
本発明の請求項６記載の発明は、原稿からの光を集光する集光レンズと、集光レンズにより集光された光を受光して原稿の画像情報を読み取る撮像素子と、集光レンズを保持する保持部材と、撮像素子を固定支持する撮像素子固定部材と、保持部材に形成される撮像固定部材と嵌合する第１の取付部と、撮像素子固定部材に形成される第１取付部と嵌合する第２の取付部と、第１の取付部と第２の取付部とを取付固定する取付固定調整部材とを有し、取付固定調整部材は、撮像素子の受光面が集光レンズに対して略平行となるよう撮像素子の取付位置を調整することを特徴とする画像読取装置の調整方法であり、集光レンズに対して撮像素子の取付位置を略平行となるよう、取付位置を調整できるので、読取り画像における光学解像片ボケを解消でき、安定した画像再現性を得ることができるという効果を有する。
【００２２】
本発明の請求項７記載の発明は、原稿からの光を集光する集光レンズと、集光手段により集光された光を受光して原稿の画像を読み取る撮像素子と、光学レンズを固定保持する保持部筐体と、撮像素を固定支持する撮像素子固定部材と、保持部筐体に形成される突出部と、撮像素子固定部材に形成される孔部と、撮像素子の受光面が、光学レンズに対して略平行となるよう前記突出部と前記孔部とを取り付け調整する取付固定調整部材とを備えた画像読取装置であり、集光レンズに対して撮像素子の取付位置を略平行となるよう、取付位置を調整しビス止め固定できるので、読取り画像における光学解像片ボケを解消でき、安定した画像再現性を得ることができるという効果を有する。
【００２３】
本発明の請求項８記載の発明は、原稿からの光を集光する集光レンズと、集光手段により集光された光を受光して前記原稿の画像を読み取る撮像素子と、光学レンズを固定保持する保持部筐体と、撮像素子を実装した撮像素子固定部材と、保持部筐体に形成される突出部と、撮像素子固定部材に形成される孔部と、突出部と孔部とを嵌合することで、保持部筐体と撮像素子固定部材とを取り付け調整する取付固定調整部材とを備え、取付固定調整部材は、保持部筐体と撮像素子回路基板支持部材とを取付固定する際に、撮像素子の受光面が、光学レンズに対して略平行となるよう前記撮像素子の取付位置を調整する画像読取装置の調整方法であり、集光レンズに対して撮像素子の取付位置を略平行となるよう、取付位置を調整できるので、読取り画像における光学解像片ボケを解消でき、安定した画像再現性を得ることができるという効果を有する。
【００２４】
（実施の形態１）
次に、図１から図２を用いて、本発明の一実施の形態における画像読取装置について説明する。
【００２５】
図１は本発明の実施の形態１における画像読取装置の構成を示す図、図２は図１の画像読取装置が備える画像読取ユニットを示す分解斜視図である。
【００２６】
図１に示すように、スキャナ装置等の画像読取装置は原稿を読みとる画像読取ユニット１０４と制御部１０８とから構成されている。画像読取ユニット１０４には、光源１０３から照射した光線が原稿面によって反射した反射光を反射ミラー１０５で、集光手段としての集光レンズを介して撮像素子としての撮像手段としてのＣＣＤ１０７に受光させることで画像を読みとっている。
【００２７】
１０２は、原稿１０１を載置する原稿台ガラスで、図示しない原稿搬送手段によって、矢印Ａ方向に原稿１０１が搬送され画像読取領域を通過することで原稿上の画像が読み取られる。１０３は、原稿に画像読み取りのための光を照射する光源である。１０６は集光レンズで、原稿１０１からの反射光をＣＣＤ１０７上に結像するためのレンズである。照射・反射された反射光を反射ミラー１０５を介して図中の一点鎖線で示す光路によってＣＣＤ１０７に入射させる光学系を備えたものである。ＣＣＤ１０７は反射ミラー１０５からの反射光を集光レンズ１０６で収束され、イメージセンサとしてのＣＣＤ１０７により、原稿１０１の画像を光電変換して読み取る。光電変換されたデータは制御部を介してホストコンピュータなどへ送出される。
【００２８】
次に、図２において、画像読取ユニット１０４の筐体１０８には、集光レンズ１０６が保持部材１０９に固定されている。１１０は、ＣＣＤ１０７を実装した撮像素子固定部材としてのＣＣＤ実装基板である。１１１は、ＣＣＤ実装基板１１０を固定保持する取付位置調整部材である。ＣＣＤ実装基板１１０は、取付位置調整部材１１１に設けたビス孔１１２にビス止めされ固定されているが、この際、ＣＣＤ実装基板１１０は、一義的に取付位置調整部材１１１のビス孔１１２に位置決めされビス止めされていることとなる。１１３は、筐体１０８表面に突出して設けた複数のボス部で、ボス部１１３中央にビス孔１１３ａを有している。１１４は、ボス部１１３に対応するように取付位置調整部材１１１に配置し設けられた孔部で、孔部１１４の径は、ボス部１１３の外径より大きく且つ、ビス１２３の外形より小さく形成されている。
【００２９】
１１５は、撮像素子の位置決めを行う際の位置調整孔であり、撮像素子の位置を上下又は左右方向に調整ができるように、孔の形状が縦長のものと横長のものとが形成されている。
【００３０】
次に、このように構成された、画像読取ユニット１０４の各構成部材の取付手順につい
て説明する。集光レンズ１０６が保持部材１０９に固定装着された筐体１０８に対して、予めＣＣＤ１０７を実装したＣＣＤ実装基板１１０が、所定の位置にビス固定されて取付位置調整部材１１１へ固定されている。ここで、取付位置調整部材１１１に設けられた孔部１１４と、筐体１０８に受けたボス部１１３とをモニタ等で波形図等を確認しながら適正な位置に位置決めして筐体１０８にビス１２３にて仮止めを行う。ここで、取付位置調整部材１１１に形成される位置調整孔１１５により、ＣＣＤ実装基板１１０を左右、上下方向に調整できるようになっている。この際、上述したように、孔部１１４はボス部１１３よりも大きく形成されているので、位置調整後の撮像素子の位置に応じて仮止めできるので、ＣＣＤ１０７が集光レンズ１０６の面に対して傾きが無く、略平行となるよう取り付け位置を調整することができる。即ちＣＣＤ１０７の両端のうちの他端が集光レンズ１０６の面に対して、上下方向に傾くことなく略平行に位置決めできる。
【００３１】
これにより、集光レンズ１０６とＣＣＤ１０７間の光学調整及びＣＣＤ１０７を画像読み取りの主走査方向に対して略平行となるように配置するため、ＣＣＤ実装基板１１０を筐体１０８に対して位置調整しながら先に仮止めしたビス１２３を本締めすることにより、取付位置調整部材１１１を筐体１０８に固定する。ここで、取付精度の許容範囲を±５０μ程度とし、この範囲内であれば読取精度上問題はない。
【００３２】
ＣＣＤ１０７は、従来の技術で述べた様に画像読み取りの主走査方向に対して略平行に配置されていなければ、読取り開始側または、読取り終了側において読取り画像における光学解像片ボケを発生し、画像品質が主走査方向で均一にならない。
【００３３】
これにより、製造時のＣＣＤ実装基板１１０のソリや、ＣＣＤ１０７のＣＣＤ実装基板１１０への実装時において最初から発生している傾きなどによる影響を解消することができ、読取り画像における光学解像片ボケが解消される。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
この発明は、上記構成を有し、安定した画像の読み取りが必要な複写機やファクシミリ装置等にも使用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態１における画像読取装置の構成を示す図
【図２】図１の画像読取装置が備える画像読取ユニットを示す分解斜視図
【図３】従来の画像読取装置の構成を示す概略構成図
【図４】図３の画像読取装置が備える画像読取ユニットを示す分解斜視図
【符号の説明】
【００３６】
１０１    原稿
１０３    光源
１０４    画像読取ユニット
１０５    反射ミラー
１０６    集光レンズ
１０７    ＣＣＤ（撮像手段）
１０８    筐体
１０９    保持部材
１１０    ＣＣＤ実装基板（撮像素子固定部材）
１１１    取付位置調整部材
１１２    ビス孔
１１３    ボス部
１１４    孔部
１１５    位置調整孔
【図１】
2005328247.tif 000003
【図２】
2005328247.tif 000004
【図３】
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【図４】
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