(57)【要約】【課題】色再現性の高い高画質な画像を得る画像読取装置およびそれを備える画像形成装置を提供する。【解決手段】結像レンズ３は上カバー３０ａと下カバー３０ｂとで挟むようにして取り付けられる。結像レンズ３は上，下カバー３０ａ，３０ｂに設けられた略レンズ外形に等しい穴形状に沿って、長手方向に位置を調整可能な構成をとる。これにより接着されたＣＣＤ１１との光軸方向の位置関係を調整する。位置関係を調整後、接着剤により上，下カバー３０ａ，３０ｂと結像レンズ３を接着するＣＣＤ１１の外形部を、上，下カバーに３０ａ，３０ｂの結像レンズ３に対向する背面に接着して位置が決められる。前述のような調整後に、下カバー３０ｂを装着することでレンズユニットを密閉する。この密閉空間によりＣＣＤ１１の光電変換素子列２０を保護するカバーガラスを配置することなく構成でき、カバーガラスの影響を回避した色再現性の高い高画質な画像を得る。【選択図】図２
2009177583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿からの反射光を結像するレンズと、
前記結像された反射光を受光して電気信号に変換する光電変換素子と、
前記レンズと前記光電変換素子との間で光路となる空間を密閉するカバーとを有し、
前記密閉した空間内の光路において、前記レンズを通過した光が遮られることなく直接前記光電変換素子に入射されることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記レンズを前記カバーに接着して構成したことを特徴する請求項１記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記カバーをアルミダイキャストにより構成したことを特徴とする請求項１または２記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記カバーの一部分で、かつレンズ近傍に設けた開口部と、前記開口部を塞ぐように取り付けた防塵フィルターを備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像読取装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像読取装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読取装置およびこれを備える画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の光電変換素子を用いて原稿を光学像として読み取る画像読取装置では、原稿に光を照射して、物体からの反射光を結像レンズによって光電変換素子に結像させて原稿画像を読み取っている。
【０００３】
図６は画像読取装置の概略を示す斜視図であり、図７は画像読取装置の主要構成を示す概念図である。図７において、１は原稿を乗せる原稿台を構成する原稿ガラス、２は光源、３は結像レンズ、４はＣＣＤ等の受光素子部、５は第１走行体、６は第２走行体であり、原稿ガラス１上に置いた原稿に対し、原稿台下部から光源２により原稿を照明し、その反射光を受光素子部４で受光して原稿の画像を得るようになっている。
【０００４】
また、図８（ａ），（ｂ）に示すように、受光素子部４においては、ＣＣＤ１１として複数の光電変換素子が、例えば主走査方向に直線状に並べて配置された光電変換素子列２０ａ，２０ｂ，２０ｃによって反射光を受光する。
【０００５】
原稿から正常な読み取り画像を得るために、装置の熱膨張による光電変換素子の位置ずれ、筐体の歪み等に対応した画像読取装置が、特許文献１、特許文献２に開示されている。
【特許文献１】特開２００６−０５４７８２号公報
【特許文献２】特許第３９４７４６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
縮小光学系を有している画像読取装置は、その構成として光源等の照明系、結像レンズ、第１，第２走行体の折り返しミラー、ＣＣＤ等の受光素子によって構成されている。そして、図８に示すように、通常用いられるＣＣＤ１１は光電変換素子列２０ａ，２０ｂ，２０ｃを埃から保護するためにカバーガラス４０が設けられている。
【０００７】
ＣＣＤ１１をカバーガラス４０によって保護する目的は、ＣＣＤ１１の構成要素として、一般的にボンディングワイヤと呼ばれる非常に細い線材を用いて構成している。この線材は非常に繊細なために気流によっても切れてしまう強度であることから、ＣＣＤ１１を密閉することによって、外気の流入を防ぎ、また埃が入ることも防止している。
【０００８】
図７に示した画像読取装置１０において、原稿で反射した光は第１，第２走行体５，６の折り返しミラー、結像レンズ３を通り受光素子部４のＣＣＤに結像する。この光路上にカバーガラス４０があるため、光電変換素子列２０の表面で反射した光（ある色成分を持った光）がカバーガラス４０の表面４０ａや裏面４０ｂにおいて（図９参照）反射し、再度、光電変換素子列２０に入射してしまう再帰反射光の影響を受ける。
【０００９】
このために、図９の画像模式図に示すような原稿の成分とは違った画像情報が読み取られることになってしまう。また、縮小光学系であるために、光電変換素子列２０へは画像中央以外は角度を持って入射することによって画像端部にいくほど、影響が大きくなっている。これが原因で端部へいくほど色再現性が劣化してしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は、前記従来技術の問題を解決することに指向するものであり、色再現性の高い高画質な画像を得る画像読取装置およびそれを備える画像形成装置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】
【００１１】
前記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載した画像読取装置は、原稿からの反射光を結像するレンズと、結像された反射光を受光して電気信号に変換する光電変換素子と、レンズと光電変換素子との間で光路となる空間を密閉するカバーとを有し、密閉した空間内の光路において、レンズを通過した光が遮られることなく直接光電変換素子に入射される構成によって、レンズを通過した光が密閉した空間内の光路を遮られることなく直接光電変換素子に入射し、従来配置されていた光電変換素子を保護するカバーガラスの影響をなくして、密閉空間によって光電変換素子を保護し、フレアの少ない色再現性の高い高画質な画像を得ることができる。
【００１２】
また、請求項２に記載した画像読取装置は、請求項１の画像読取装置において、レンズをカバーに接着した構成によって、密閉空間を形成するカバーによりレンズ保持することで、鏡筒を廃止して安価な構成にできる。
【００１３】
また、請求項３に記載した画像読取装置は、請求項１，２の画像読取装置において、カバーをアルミダイキャストにより構成したことによって、密閉空間を形成するカバーを放熱性に優れたアルミダイキャストを用いることで熱による影響を受けにくくできる。
【００１４】
また、請求項４に記載した画像読取装置は、請求項１〜３の画像読取装置において、カバーの一部分で、かつレンズ近傍に設けた開口部と、開口部を塞ぐように取り付けた防塵フィルターを備えた構成によって、密閉空間内の熱による影響を受けにくくできる。
【００１５】
また、請求項５に記載した画像形成装置は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像読取装置を備えることによって、高画質な画像を得ることができる画像形成装置を提供できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、色再現性の高い高画質な画像を得ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明における実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明の実施形態における画像読取装置のレンズユニット全体構成を示す斜視図である。ここで、前記従来例を示す図７において説明した構成部材に対応し同等の機能を有するものには同一の符号を付して示し、以下の各図においても同様とする。
【００１９】
図１において、レンズユニットは前述の図７に示す画像読取装置１０の結像レンズ３と受光素子部４を一体に構成したものであり、３は結像レンズ、１１はＣＣＤ、１２はＣＣＤを搭載するＣＣＤ基板、３０ａ，３０ｂはアルミダイキャスト等の熱による変形の少ない材料よって製造された上，下カバー、１００は画像読取装置側のレンズユニット保持基板、１０１はレンズ保持部品である。
【００２０】
また、図２はレンズユニットの上カバーを取り外した状態を示すレンズユニット全体構成の斜視図であり、２０は光電変換素子列である。
【００２１】
図１，図２に示すように、結像レンズ３は上カバー３０ａと下カバー３０ｂとで挟むようにして取り付けられている。また、結像レンズ３は上カバー３０ａと下カバー３０ｂとに設けられた略レンズ外形に等しい穴形状に沿って長手方向に位置を調整可能な構成をとっている。この構成により接着されたＣＣＤ１１との光軸方向の位置関係を調整することが可能になっている。
【００２２】
位置関係を調整した後、接着剤により上，下カバー３０ａ，３０ｂと結像レンズ３を接着している（あるいは、図１に示すレンズ保持部品１０１によって、レンズユニット保持基板１００に保持する構成でもよい）。つまり、ＣＣＤ１１の外形部を、上，下カバー３０ａ，３０ｂに取り付けられる結像レンズ３に対向する背面に接着することによって位置が決められることになる。そして、前述のような調整後に、下カバー３０ｂを装着することによりレンズユニットを密閉している（図２参照）。
【００２３】
上，下カバー３０ａ，３０ｂは、図３に示すように背面側にＣＣＤの光学変換素子列に光を通過させる光開口部２５を有しており、その光開口部２５の周囲であってＣＣＤ１１の外周フレーム２４（図４参照）と対向する位置の接着面２６（図３の斜線部で示す）が接着位置になる。そして、レンズユニットは図１に示すレンズユニット保持基板１００に螺旋締結することで固定される。
【００２４】
次に、一般的なＣＣＤ１１は図８（ａ）の概略図に示すように、カバーガラス４０よって光電変換素子列２０ａ，２０ｂ，２０ｃを保護する構成がとられている。
【００２５】
本実施形態では、このカバーガラス４０を具備しない図４に示したＣＣＤ１１を用いて、結像レンズ３と上，下カバー３０ａ，３０ｂとによって密閉した空間のレンズユニットとして構成され、結像レンズ３とＣＣＤ１１間の光路を密閉空間内に形成して、ＣＣＤ１１内の光電変換素子列２０および内部構成（線材等）を保護することを可能にしている。
【００２６】
これにより、図９に示したようなカバーガラス４０による反射光、光電変換素子列２０で反射した光がカバーガラス４０の表面４０ａ，裏面４０ｂに当たって戻る再帰反射光の影響を受けることないレンズユニットを供給することができる。なお、レンズユニットにカバーガラス４０を採用しないことによって、焦点距離がのびることになる。そこで、図５に示す距離Ｌは、従来のカバーガラス４０が設けられていた構成に比べて長くなるように設定されている。
【００２７】
また、レンズユニットは、上，下カバー３０ａ，３０ｂの材質をアルミダイキャストにすることで熱による変形が防止できることは前述した。さらに、ＣＣＤ１１の構成要素には一般的にボンディングワイヤと呼ばれる非常に細い線材（ＣＣＤ１１の光電変換素子とＣＣＤ基板１２間の電気信号をとる信号線）が設けられており、この線材が非常に繊細なために外部からの気流によって切断され易いことから、これを防止し、また内部に埃が進入することの防止をするために、上，下カバー３０ａ，３０ｂにより密閉構造にしてある。このため、レンズユニット内部に熱がこもり易い構造となっている。
【００２８】
そこで、本実施形態では、図５に示すように、レンズユニットの上カバー３０ａに開口部３１を設け、その開口部３１を塞ぐように防塵フィルター３２が取り付けられている。開口部３１は、ＣＣＤ１１への気流の影響を少なくするために、ＣＣＤ１１から遠い位置（言い換えれば結像レンズ３に近い位置）に設けている。
【００２９】
この構成により、開口部３１を通じて上，下カバー３０ａ，３０ｂ内の熱を外部に逃がすとともに、外部からの埃の進入を防塵フィルター３２によって防ぐことが可能となる。
【００３０】
以上のように、本実施形態の画像読取装置は、カバーガラス４０を有していないＣＣＤ１１を用いることにより、光電変換素子列２０に入力される光が、カバーガラス４０による反射光や、光電変換素子列２０自身で反射し、さらにカバーガラス４０の表面４０ａ，裏面４０ｂに当たって戻る再帰反射光の影響を受けることがなく、フレアの少ない色再現性の高い高画質な画像を得ることができる。また、カバーガラス４０を用いていないためコストダウンにもつながっている。
【００３１】
また、結像レンズ３とＣＣＤ１１と上，下カバー３０ａ，３０ｂにより構成され密閉空間を形成するレンズユニットによって、ＣＣＤ１１の構成要素である非常に繊細な細い線材の切断や、内部に埃が入ることを防止することができ、経時においても安定画質を得ることが可能となる。さらに、結像レンズ３を保持する鏡筒を廃止して、上，下カバー３０ａ，３０ｂにその機能を持たせることにより、構成要素が少なくなり、安価にて本構成を得ることができる。
【００３２】
また、レンズユニットの上，下カバー３０ａ，３０ｂが熱によって膨張すると結像レンズ３とＣＣＤ１１間の距離がのびて結像性能の劣化を引き起こす。さらに、ＣＣＤ１１は高速化に伴って、駆動時に自らの発熱によって使用可能温度を超えてしまうということがしばしばある。このため、ＣＣＤ１１には冷却用のファンを有した構成もよく知られている。そこで、ＣＣＤ１１の放熱性能を高め、かつ結像レンズ３の熱による共役長の変化を引き起こしにくい、放熱性に優れたアルミダイキャストに接着する構成とし、熱による影響を受けにくい画像読取装置を供給することができる。
【００３３】
また、本実施形態の画像読取装置を用いることにより、高画質な画像を得ることができる画像形成装置を提供することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明に係る画像読取装置および画像形成装置は、色再現性の高い高画質な画像を得ることができ、原稿の画像を読み取る画像読取装置およびこれを備える画像形成装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態における画像読取装置のレンズユニット全体構成を示す斜視図
【図２】本実施形態のレンズユニットの上カバーを取り外した状態を示すレンズユニット全体構成の斜視図
【図３】本実施形態のレンズユニットにおけるＣＣＤとの接着面を示す概略斜視図
【図４】本実施形態のＣＣＤの構成を示す概略斜視図
【図５】本実施形態のレンズユニットの概略側面図
【図６】画像読取装置の概略を示す斜視図
【図７】画像読取装置の主要構成を示す概念図
【図８】従来のＣＣＤの構成を示す（ａ）は斜視図、（ｂ）はカバーガラスを取り付ける斜視図
【図９】従来の縮小光学系におけるカバーガラスの影響を示す画像模式図
【符号の説明】
【００３６】
１  原稿ガラス
２  光源
３  結像レンズ
４  受光素子部
５  第１走行体
６  第２走行体
１０  画像読取装置
１１  ＣＣＤ
１２  ＣＣＤ基板
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ  光電変換素子列
２４  外周フレーム
２５  光開口部
２６  接着面
３０ａ  上カバー
３０ｂ  下カバー
３１  開口部
３２  防塵フィルター
４０  カバーガラス
４０ａ  表面
４０ｂ  裏面
１００  レンズユニット保持基板
１０１  レンズ保持部品
【図１】
2009177583.tif 000003
【図２】
2009177583.tif 000004
【図３】
2009177583.tif 000005
【図４】
2009177583.tif 000006
【図５】
2009177583.tif 000007
【図６】
2009177583.tif 000008
【図７】
2009177583.tif 000009
【図８】
2009177583.tif 000010
【図９】
2009177583.tif 000011