(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的に等価な一連のレンズが一列に配列されたレンズアレイと、このレンズアレイにおけるレンズの配列方向及び光軸方向に直交する稜線を有するルーフミラーが前記レンズアレイの各レンズに個々に対応して一列に配列されたルーフミラーアレイと、前記レンズアレイと前記ルーフミラーアレイとの間に配置されて互いに対応する個々のレンズとルーフミラーとによる結像系を互いに分離する絞り部材とを一体化させたルーフミラーレンズアレイを備え、物体面からの光を一連のレンズに入射させ、一連のルーフミラーにより折り返し反射させて再び一連のレンズを通して結像面に結像させる等倍結像装置において、
前記ルーフミラーレンズアレイの一部に、前記光軸方向と前記稜線の方向との二方向それぞれに対する二つの基準面を形成し、
前記ルーフミラーレンズアレイを保持する保持部材に、前記二つの基準面がそれぞれ個別に押し付けられる二つの被基準面を形成し、
前記光軸方向の基準面及び前記稜線方向の基準面は、それぞれ１つの平面上にあり、
前記光軸方向の基準面は、前記絞り部材と前記保持部材との接触面である、ことを特徴とする等倍結像装置。
【請求項２】
前記稜線方向の基準面を、ルーフミラーレンズアレイのレンズアレイに形成することを特徴とする請求項１記載の等倍結像装置。
【請求項３】
前記稜線方向の基準面を、ルーフミラーレンズアレイの絞り部材に形成することを特徴とする請求項１記載の等倍結像装置。
【請求項４】
前記稜線方向の基準面を、ルーフミラーレンズアレイのルーフミラーアレイに形成することを特徴とする請求項１記載の等倍結像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像読取装置や画像書込装置に用いられる等倍結像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
等倍結像装置は、レンズアレイとルーフミラーアレイとで形成された結像系により物体面からの光を像面に位置する感光体や光電変換素子等に結像させる。
【０００３】
このような等倍結像装置が特開昭５７−３７３２６号公報に記載されている。この等倍結像装置は、例えば、図１０に示すように、画像読取装置１に用いられる。この画像読取装置１は、照明光源２により物体面３に位置する原稿に光を照射し、その反射光を等倍結像装置４により結像面５に結像させて、結像面５に位置する読取センサ６で原稿の画像情報を読み取る構造である。
【０００４】
前記等倍結像装置４には、前記物体面３からの反射光を結像面５に結像させるルーフミラーレンズアレイ７が設けられている。このルーフミラーレンズアレイ７は、前記物体面３に対向してこの物体面３からの反射光が入射するレンズアレイ８と、このレンズアレイ８を透過した反射光を再び前記レンズアレイ８へ反射するルーフミラーアレイ９と、前記レンズアレイ８と前記ルーフミラーアレイ９との間に配置された絞り部材１０とが一体化されて形成されている。前記ルーフミラーアレイ９により反射した反射光の光路上には、前記ルーフミラーレンズアレイ７の光軸に対して４５度傾いて前記ルーフミラーアレイ９からの反射光を結像面５へ反射させるミラー１１が固定されている。
【０００５】
前記レンズアレイ８は、正の屈折率を持つ光学的に等価な一連のレンズ１２が所定のピッチで一列に配列されて形成されている（図１１参照）。また、前記レンズアレイ８は、前記レンズ１２の焦点位置が前記ルーフミラーレンズアレイ７の配列方向Ｙに平行で点Ｐを通る直線領域と一致するように設けられている。
【０００６】
前記ルーフミラーアレイ９は、複数のルーフミラー１３が前記各レンズ１２に対して個々に対応するように前記レンズ１２と同一のピッチで一列に配列されている（図１１参照）。前記ルーフミラー１３は、図１１に示すように、二枚の同一の平面鏡１４が交差部分において互いに９０°の角度を成すように傾けられて形成され、かつ、二枚の平面鏡の交差部分である稜線の方向が前記ルーフミラーレンズアレイ７（図１１中、絞り部材は図示せず）の光軸方向Ｘ及び配列方向Ｙに直交する方向Ｚに一致するように形成されている。そして、互いに対応する前記各レンズ１２と前記各ルーフミラー１３とにより互いが光学的に等しい結像系１５が形成されている。
【０００７】
前記絞り部材１０は、前記各結像系１５と個々に対応するように前記結像系１５と同一のピッチで絞り孔が一列に配列されて、個々の各結像系１５を光学的に分離する。
【０００８】
前記ミラー１１は、前記ルーフミラーレンズアレイ７の配列方向Ｙに長い短冊状の平面鏡である。
【０００９】
また、前記結像面５上には、前記ルーフミラーレンズアレイ７の配列方向Ｙに平行で点Ｑを通る直線領域に結像した画像を読み取る読取センサ６が取り付けられている。
【００１０】
このような構造のものは、物体面３に沿って原稿を定速で搬送し、この原稿を照明光源２により照射する。すると、物体面３上の点Ｐを通る直線領域において原稿から反射した反射光がレンズアレイ８のレンズ１２に入射する。これらのレンズ１２に入射した反射光は、平行光束となり、絞り孔を通過した後、ルーフミラー１３に反射されて、再びレンズアレイ８から出射する。このレンズアレイ８から出射した反射光は、集光光束となり、ミラー１１により反射されて、点Ｑを通る直線領域に位置する読取センサ６に結像する。この時、点Ｐを通る直線領域からルーフミラーレンズアレイ７までと、ルーフミラーレンズアレイ７から点Ｑを通る直線領域までとが各ルーフミラー１３により光学的に等価であるので、点Ｐを通る直線領域上の画像が点Ｑを通る直線領域上に等倍像として結像する。従って、点Ｐを通る直線領域を搬送される原稿の画像が、順次点Ｑを通る直線領域上に結像して、読取センサ６により読み取られる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ルーフミラーレンズアレイ７の構成要素であるレンズアレイ８、ルーフミラーアレイ９、絞り部材１０の三つの部材は個々に形成されている。従って、各部材毎に形状誤差が生じてしまう。そのため、二つの問題が常に複合して生じていた。
【００１２】
一つ目の問題は、各部材の形状誤差による累積倒れによって生じる読取画像のゆがみである。例えば、図１０に示すように、累積倒れによりルーフミラーアレイ９の一部のルーフミラーの稜線が後方（図１０中、右側）へ角度θ傾いたとすると、そのルーフミラーが読み取る画像の位置が焦点距離Ｆに応じて距離Ｌ〔＝Ｆ tan（２×θ）〕だけ下方にズレてしまう。従って、点Ｑを通る直線領域において物体面３からの反射光が結像したとしても、ルーフミラーレンズアレイ７によって点Ｑを通る直線領域上に結像される物体面３上の領域は、稜線が傾いた一部のルーフミラーにより点Ｐを通る直線領域の一部が点Ｐ’にズレてしまう。そのため、物体面３においてルーフミラーレンズアレイ７の配列方向Ｙに平行な直線を読み取った場合に、読取センサ６により読み取られた画像は直線の一部が曲がってしまう。つまり、読取画像にゆがみが生じるという問題である。
【００１３】
また、二つ目の問題は、各部材の形状誤差によって生じる焦点位置のズレである。例えば、図１１に示すように、レンズアレイ８、絞り部材１０、ルーフミラーアレイ９の三つの部材をルーフミラーアレイ９の後方の面を基準に光軸方向Ｘに沿って重ねあわせると、レンズアレイ８のレンズ１２各部材の形状誤差によりレンズアレイ８の各レンズ１２と物体面３との距離がレンズ１２によって異なってしまう。つまり、レンズアレイ８の一部にレンズ１２の焦点位置のズレが生じてしまう。そのため、物体面３上の点Ｐを通る直線領域を読み取った場合に、読取センサ６により読み取られた画像は部分的に焦点の合っていないものとなってしまう。つまり、解像度の高い読取画像が得られないという問題である。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、光学的に等価な一連のレンズが一列に配列されたレンズアレイと、このレンズアレイにおけるレンズ配列方向及びレンズ光軸方向に直交する稜線を有するルーフミラーが前記レンズアレイの各レンズに個々に対応して一列に配列されたルーフミラーアレイと、前記レンズアレイと前記ルーフミラーアレイとの間に配置されて互いに対応する個々のレンズとルーフミラーとによる結像系を互いに分離する絞り部材とを一体化させたルーフミラーレンズアレイを備え、物体面からの光を一連のレンズに入射させ、一連のルーフミラーにより折り返し反射させて再び一連のレンズを通して結像面に結像させる等倍結像装置において、前記ルーフミラーレンズアレイの一部に、光軸方向と前記稜線の方向との二方向それぞれに対する二つの基準面を形成し、前記ルーフミラーレンズアレイを保持する保持部材に、前記二つの基準面がそれぞれ個別に押し付けられる二つの被基準面を形成し、前記光軸方向の基準面及び前記稜線方向の基準面は、それぞれ１つの平面上にあり、前記光軸方向の基準面は、前記絞り部材と前記保持部材との接触面である。従って、ルーフミラーレンズアレイに形成された二つの基準面を保持部材に形成された二つの被基準面にそれぞれ個別に押し付け、ルーフミラーレンズアレイにおける光軸方向と稜線の方向との二方向それぞれに対する位置決めをすることにより、光学性能を低下させることなくルーフミラーレンズアレイが保持される。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明における稜線方向の基準面を、ルーフミラーレンズアレイのレンズアレイに形成する。従って、レンズアレイに形成された二つの基準面を保持部材に形成された二つの被基準面にそれぞれ個別に押し付け、ルーフミラーレンズアレイにおける光軸方向と稜線の方向との二方向それぞれに対する位置決めをすることにより、焦点深度をより深くすることができるため、高い解像度が得られ、また、レンズの芯出しが容易になる。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明における稜線方向の基準面を、ルーフミラーレンズアレイの絞り部材に形成する。従って、絞り部材に形成された二つの基準面を保持部材に形成された二つの被基準面にそれぞれ個別に押し付け、ルーフミラーレンズアレイにおける光軸方向と稜線の方向との二方向それぞれに対する位置決めをすることにより、レンズアレイをレンズの曲率精度に関してのみ注意して形成することができ、かつ、ルーフミラーアレイをルーフミラーの平面精度に関してのみ注意して形成することができるため、レンズアレイの曲率誤差が防止され、かつ、ルーフミラーアレイの平面転写性が十分に確保される。
【００１７】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明における稜線方向の基準面を、ルーフミラーレンズアレイのルーフミラーアレイに形成する。従って、ルーフミラーアレイに形成された二つに基準面を保持部材に形成された二つの被基準面にそれぞれ個別に押し付け、ルーフミラーレンズアレイにおける光軸方向と稜線の方向との二方向それぞれに対する位置決めをすることにより、ルーフミラーの稜線の傾きを防止することができるため、読取画像のゆがみが防止される。
【００１８】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明における二つの基準面を、ルーフミラーレンズアレイの構成要素であるレンズアレイ、絞り部材及びルーフミラーアレイのうちのいずれか二つにそれぞれ分けて形成する。従って、レンズアレイ、絞り部材及びルーフミラーレンズアレイのうちのいずれか二つにそれぞれ分けて形成された二つの基準面を保持部材に形成された二つの被基準面にそれぞれ個別に押し付け、ルーフミラーレンズアレイにおける光軸方向と稜線の方向との二方向それぞれに対する位置決めをすることにより、光学性能を低下させることなくルーフミラーレンズアレイが保持される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の第一の形態を図１に基づいて説明する。前述の従来例において説明した部分と同一部分については、同一符号を用いて表し、その説明を省略する。図１に本実施の形態の等倍結像装置を用いた画像読取装置１６を示す。この画像読取装置１６には、保持部材であるフレーム１７によって保持されて物体面３からの反射光を結像面に位置する読取センサ６に結像するルーフミラーレンズアレイ１８が設けられている。このルーフミラーレンズアレイ１８は、前記物体面３に対向して前記物体面３からの反射光が入射するレンズアレイ１９と絞り部材１０とルーフミラーアレイ９とが一体に固定されて形成されている。
【００２０】
前記レンズアレイ１９は、レンズ１２が所定のピッチで一列に配列されて形成されている。また、前記レンズアレイ１９は、前記絞り部材１０及び前記ルーフミラーアレイ９に比べて上下方向に長く形成されている。前記レンズアレイ１９における前方側（図１中、左側）の側面２０が、前記ルーフミラーレンズアレイ１８における光軸方向Ｘに対する位置決めをする基準面となる。また、前記レンズアレイ１９の下面２１が、前記ルーフミラーレンズアレイ１８におけるルーフミラー１３の稜線の方向Ｚに対する位置決めをする基準面となる。
【００２１】
前記フレーム１７は、断面が略コの字型をした本体部分における前記物体面３側の上下二つの端部にリブ部分２２が形成されている。これらのリブ部分２２は、前記レンズ１２に入射する反射光を遮らない程度の大きさである。前記リブ部分２２における前記フレーム１７内部側の壁面２３は、基準面である側面２０が押し付けられる被基準面であり、かつ、前記レンズアレイ１９の側面２０が当接している。そして、前記ルーフミラーレンズアレイ１８の後端と前記フレーム１７内部における後方の壁面との間には、前記ルーフミラーレンズアレイ１８を前記リブ部分２２に押し付ける弾性部材２４が配設されている。また、前記フレーム１７内部の底面２５は、基準面である下面２１が押し付けられる被基準面であり、かつ、前記レンズアレイ１９の下面２１が当接している。そして、前記レンズアレイ１９の上面と前記フレーム１７内部の上面との間には、前記レンズアレイ１９を前記底面２５に押し付ける弾性部材２６が配設されている。
【００２２】
前述のレンズアレイ１９、ルーフミラーアレイ９及び絞り部材１０は、高精度な金型を使用した樹脂材料による既存の成形技術によって作製されている。また、前記フレーム１７は、金属による押出し部材や、樹脂成形部材などの既存の成形法によって作製されている。そのため、前記フレーム１７には、前記壁面２３及び前記底面２５が高精度に作製されている。さらに、弾性部材２４，２６は、樹脂やゴム部材で形成したバネ部材、金属板バネ、又は、樹脂部材である。
【００２３】
このような構成において、弾性部材２４によりレンズアレイ１９がリブ部分２２の壁面２３に押し付けられることにより、レンズアレイ１９の側面２０とリブ部分２２の壁面２３との間に間隔が開かないように保持されるので、レンズアレイ１９の側面２０によりルーフミラーレンズアレイ１８における光軸方向Ｘに対する位置が決められる。このとき、レンズアレイ１９の外形形状を精度良く形成することができるので、レンズアレイ１９の焦点距離に合わせてレンズアレイ１９の外形形状が設定され形成されることにより、物体面３の原稿を読み取る際の最適位置にレンズアレイ１９を配設することができる。従って、焦点深度をより深くすることができる。そのため、高い解像度が得られる。
【００２４】
また、弾性部材２４によりレンズアレイ１９がフレーム１７の底面２５に押し付けられることにより、レンズアレイ１９の下面２１とフレーム１７の底面２５との間に間隔が開かないように保持されるので、レンズアレイ１９の下面２１によりルーフミラーレンズアレイ１８における稜線の方向Ｚに対する位置が決められる。このとき、レンズアレイ１９の外形形状を精度良く形成することができるので、レンズ中心を通る光軸に合わせてレンズアレイ１９の外形形状を設定し形成することにより、レンズ１２の芯出しが容易になる。
【００２５】
なお、本実施の形態において、弾性部材２４，２６の位置は、フレーム１７とレンズアレイ１９との接触部分に対応する位置であればよい。
【００２６】
また、本実施の形態において、レンズアレイ１９がフレーム１７に当接する位置を上下に二か所形成したが、レンズアレイ１９がフレーム１７に当接する位置は上下のいずれか一方のみでもよい。
【００２７】
本発明の実施の第二の形態を図２に基づいて説明する。前述の実施の形態において説明した部分と同一部分については、同一符号を用いて表し、その説明を省略する（以下、後述する他の実施の形態についても同様とする）。図２に本実施の形態の等倍結像装置を用いた画像読取装置２７を示す。この画像読取装置２７には、保持部材であるフレーム２８に保持されて物体面３からの反射光を結像面に位置する読取センサ６に結像するルーフミラーレンズアレイ２９が設けられている。このルーフミラーレンズアレイ２９は、レンズアレイ８とルーフミラーアレイ９との間に絞り部材３０が配置されて、前記レンズアレイ８と前記絞り部材３０と前記ルーフミラーアレイ９とが一体に固定されて形成されている。
【００２８】
前記絞り部材３０は、各結像系１５と個々に対応するように前記結像系１５と同一のピッチで絞り孔が一列に配列されて、個々の各結像系１５を光学的に分離する。また、前記絞り部材３０は、前記レンズアレイ８及び前記ルーフミラーアレイ９に比べて上下方向に長く形成されている。前記絞り部材３０における前方側の側面３１が、前記ルーフミラーレンズアレイ２９における光軸方向Ｘに対する位置決めをする基準面となる。また、前記絞り部材３０の下面３２が、前記ルーフミラーレンズアレイ２９における稜線の方向Ｚに対する位置決めをする基準面となる。
【００２９】
前記フレーム２８は、断面が略コの字型をした本体部分における前記物体面３側の上下二つの端部にリブ部分３３が形成されている。これらのリブ部分３３は、上下のリブ部分３３の間に前記レンズアレイ８が入り込むことができ、かつ、前記絞り部材３０の側面３１が当接する程度の大きさである。前記リブ部分３３における前記フレーム２８内部側の壁面３４は、基準面である側面３１が押し付けられる被基準面であり、かつ、前記絞り部材３０の側面３１が当接している。そして、前記ルーフミラーレンズアレイ２９の後端と前記フレーム２８内部の後方の壁面との間には、弾性部材２４が配設されている。また、前記フレーム２８内部の底面３５は、基準面である下面３２が押し付けられる被基準面であり、かつ、前記絞り部材３０の下面３２が当接している。そして、前記絞り部材３０の上面と前記フレーム２８内部の上面との間には、弾性部材２６が配設されている。前記フレーム２８は、前述のフレーム１７と同様に、金属による押出し部材や、樹脂成形部材などの既存の成形法により前記壁面３４及び前記底面３５が高精度に形成されている。
【００３０】
このような構成において、弾性部材２４により絞り部材３０がリブ部分３３の壁面３４に押し付けられることにより、絞り部材３０の側面３１とリブ部分３３の壁面３４との間に間隔が開かないように保持される。さらに、弾性部材２６により絞り部材３０がフレーム２８の底面３５に押し付けられることにより、絞り部材３０の下面３２とフレーム２８の底面３５との間に間隔が開かないように保持される。そのため、ルーフミラーレンズアレイ２９における光軸方向Ｘ及び稜線の方向Ｚに対する位置が決められる。このとき、絞り部材３０の外形形状を精度良く形成することができるので、レンズ１２を曲率精度に関してのみ注意して形成することができ、かつ、ルーフミラー１１を平面精度に関してのみ注意して形成することができる。そのため、レンズアレイ８の曲率誤差が防止され、かつ、ルーフミラーアレイ９の平面転写性が十分に確保される。従って、設計精度を落すことなくルーフミラーレンズアレイ２９が保持される。また、絞り部材３０によりルーフミラーレンズアレイ２９における光軸方向Ｘと稜線の方向Ｚとの二方向それぞれに対する位置が決められるので、ルーフミラーレンズアレイ２９の重心近傍を保持することができる。そのため、振動や衝撃に対してルーフミラーレンズアレイ２９が安定して保持される。
【００３１】
なお、本実施の形態において、弾性部材２４，２６の位置は、フレーム１７と絞り部材３０との接触部分に対応する位置であればよい。
【００３２】
また、本実施の形態において、絞り部材３０がフレーム１７に当接する位置を上下に二か所形成したが、絞り部材３０がフレーム１７に当接する位置は上下のいずれか一方のみでもよい。
【００３３】
本発明の実施の第三の形態を図３に基づいて説明する。図３に本実施の形態の等倍結像装置を用いた画像読取装置３６を示す。この画像読取装置３６には、フレーム１７によって保持されて物体面３からの反射光を結像面に位置する読取センサ６に結像するルーフミラーレンズアレイ３７が設けられている。前記ルーフミラーレンズアレイ３７は、レンズアレイ８と、絞り部材１０と、前記レンズアレイ８を透過した反射光を再び前記レンズアレイ８へ反射するルーフミラーアレイ３８とが一体に固定されて形成されている。
【００３４】
前記ルーフミラーアレイ３８は、複数のルーフミラー１３が前記レンズアレイ８の各レンズ１２に対して個々に対応するように前記レンズ１２と同一のピッチで一列に配列されている。また、前記ルーフミラーアレイ３８は、前記レンズアレイ８及び前記絞り部材１０に比べて上下方向に長く形成されている。前記ルーフミラーアレイ３８における後方側の側面３９が、前記ルーフミラーレンズアレイ３７における光軸方向Ｘに対する位置決めをする基準面となる。また、前記ルーフミラーアレイ３８の下面４０が、前記ルーフミラーレンズアレイ３７における稜線の方向Ｚに対する位置決めをする基準面となる。
【００３５】
前記フレーム１７内部における後方の壁面４１は、基準面である側面３９が押し付けられる被基準面であり、かつ、前記ルーフミラーアレイ３８の側面３９が当接している。そして、前記レンズアレイ８における前方側の側面と前記リブ部分２２の壁面２３との間には、前記ルーフミラーアレイ３８を前記フレーム１７の側面３９に押し付ける弾性部材４２が配設されている。また、前記フレーム１７内部の底面２５は、基準面である下面４０が押し付けられる被基準面であり、かつ、前記ルーフミラーアレイ３８の下面４０が当接している。前記ルーフミラーアレイ３８の上面と前記フレーム１７内部の上面との間には、弾性部材２６が配設されている。
【００３６】
前記弾性部材４２は、樹脂やゴム部材で形成したバネ部材、金属板バネ、又は、樹脂部材である。
【００３７】
このような構成において、弾性部材４２によりルーフミラーアレイ３８がフレーム１７の壁面４１に押し付けられることにより、ルーフミラーアレイ３８の側面３９とフレーム１７の壁面４１との間に間隔が開かないように保持される。さらに、弾性部材２６によりルーフミラーアレイ３８がフレーム１７の底面２５に押し付けられることにより、ルーフミラーアレイ３８の下面４０とフレーム１７の底面２５との間に間隔が開かないように保持される。そのため、ルーフミラーレンズアレイ３７における光軸方向Ｘと稜線の方向Ｚとの二方向それぞれに対する位置が決められる。このとき、ルーフミラーアレイ３８の外形形状を精度良く形成することができるので、ルーフミラー１３の稜線の傾きを防止することができる。そのため、読取画像のゆがみが防止される。
【００３８】
なお、本実施の形態において、弾性部材２６，４２の位置は、フレーム１７とルーフミラーアレイ３８との接触部分に対応する位置であればよい。
【００３９】
本発明の実施の第四の形態を図４に基づいて説明する。図４に本実施の形態の等倍結像装置を用いた画像読取装置４３を示す。この画像読取装置４３では、フレーム１７によってルーフミラーレンズアレイ２９が保持されている。そして、レンズアレイ８における前方側の基準面である側面４４がリブ部分２２の被基準面である壁面２３に当接し、絞り部材３０における基準面である下面３２がフレーム１７における被基準面である底面２５に当接している。また、ルーフミラーレンズアレイ２９の後端とフレーム１７内部の後方の壁面４１との間に弾性部材２４が配設され、絞り部材３０の上面と前記フレーム１７内部の上面との間に弾性部材２６が配設されている。
【００４０】
このような構成において、弾性部材２４によりレンズアレイ８がリブ部分２２の壁面２３に押し付けられることにより、レンズアレイ１９の側面４４とリブ部分２２の壁面２３との間に間隔が開かないように保持される。さらに、弾性部材２６により絞り部材３０がフレーム１７の底面２５に押し付けられることにより、絞り部材３０の下面３２とフレーム１７の底面２５との間に間隔が開かないように保持される。そのため、ルーフミラーレンズアレイ２９における光軸方向Ｘと稜線の方向Ｚとの二方向それぞれに対する位置が決められる。このとき、レンズアレイ１９の焦点距離に合わせてレンズアレイ１９の外形形状を精度良く形成することができるので、物体面３の原稿を読み取る際の最適位置にレンズアレイ１９を配設することができる。従って、焦点深度をより深くすることができる。そのため、高い解像度が得られる。また、絞り部材３０の外形形状を精度良く形成することができるので、ルーフミラー１３を平面精度に関してのみ注意して形成することができる。そのため、ルーフミラーアレイ９の平面転写性が十分に確保される。さらに、ルーフミラーレンズアレイ２９の重心近傍を保持することができる。そのため、振動や衝撃に対してルーフミラーレンズアレイ２９が安定して保持される。
【００４１】
なお、本実施の形態において、弾性部材２４の位置は、フレーム１７とレンズアレイ８との接触部分に対応する位置であればよく、弾性部材２６の位置は、フレーム１７と絞り部材３０との接触部分に対応する位置であればよい。
【００４２】
また、本実施の形態において、レンズアレイ８がフレーム１７に当接する位置を上下に二か所形成したが、レンズアレイ８がフレーム１７に当接する位置は上下のいずれか一方のみでもよい。
【００４３】
本発明の実施の第五の形態を図５に基づいて説明する。図５に本実施の形態の等倍結像装置を用いた画像読取装置４５を示す。この画像読取装置４５では、フレーム１７によってルーフミラーレンズアレイ３７が保持されている。そして、レンズアレイ８の基準面である側面４４がリブ部分２２の被基準面である壁面２３に当接し、ルーフミラーアレイ３８の基準面である下面４０がフレーム１７の被基準面である底面２５に当接している。また、ルーフミラーレンズアレイ３７の後端と前記フレーム１７内部の後方の壁面４１との間に弾性部材２４が配設され、ルーフミラーアレイ３８の上面と前記フレーム１７内部の上面との間に弾性部材２６が配設されている。
【００４４】
このような構成において、弾性部材２４によりレンズアレイ８がリブ部分２２の壁面２３に押し付けられることにより、レンズアレイ１９の側面４４とリブ部分２２の壁面２３との間に間隔が開かないように保持される。さらに、弾性部材２６によりルーフミラーアレイ３８がフレーム１７の底面２５に押し付けられることにより、ルーフミラーアレイ３８の下面４０とフレーム１７の底面２５との間に間隔が開かないように保持される。そのため、ルーフミラーレンズアレイ３７における光軸方向Ｘと稜線の方向Ｚとの二方向それぞれに対する位置が決められる。このとき、レンズアレイ８の焦点距離に合わせてレンズアレイ８の外形形状を精度良く形成することができるので、物体面３の原稿を読み取る際の最適位置にレンズアレイ８を配設することができる。従って、焦点深度をより深くすることができる。そのため、高い解像度が得られる。また、ルーフミラーアレイ３８の外形形状を精度良く形成することができるので、ルーフミラー１３の稜線の傾きを防止することができる。そのため、読取画像のゆがみが防止される。
【００４５】
なお、本実施の形態において、弾性部材２４の位置は、フレーム１７とレンズアレイ８との接触部分に対応する位置であればよく、弾性部材２６の位置は、フレーム１７とルーフミラーアレイ３８との接触部分に対応する位置であればよい。
【００４６】
また、本実施の形態において、レンズアレイ８がフレーム１７に当接する位置を上下に二か所形成したが、レンズアレイ８がフレーム１７に当接する位置は上下のいずれか一方のみでもよい。
【００４７】
本発明の実施の第六の形態を図６に基づいて説明する。図６に本実施の形態の等倍結像装置を用いた画像読取装置４６を示す。この画像読取装置４６では、保持部材としての機能も果たすフレーム４７によってルーフミラーレンズアレイ２９が保持されている。前記フレーム４７は、上下のリブ部分４８の間の間隔がレンズアレイ８の上下方向の長さより僅かに長く、しかも、レンズアレイ８の下面が下側のリブ部分４８に当接した際に、絞り部材３０の下面３２がフレーム４７内部の底面に当接しないように形成されている。また、前記絞り部材３０の基準面である側面３１が前記リブ部分４８の前記フレーム４７内部側の被基準面である壁面４９に当接し、前記レンズアレイ８の基準面である下面５０が前記リブ部分４８の被基準面である上面５１に当接している。さらに、前記ルーフミラーレンズアレイ２９の後端と前記フレーム４７内部の後方の壁面との間に弾性部材２４が配設されて、レンズアレイ８の上面と前記フレーム４７内部の上面との間に弾性部材２６が配設されている。
【００４８】
前記フレーム４７は、金属による押出し部材や、樹脂成形部材などの既存の成形法により前記リブ部分４８の壁面４９及び上面５１が高精度に作製されている。
【００４９】
このような構成において、弾性部材２４により絞り部材３０がリブ部分４８のフレーム４７内部側の壁面４９に押し付けられることにより、絞り部材３０の側面３１とリブ部分４８の壁面４９との間に間隔が開かないように保持される。さらに、弾性部材２６によりレンズアレイ８がフレーム４７の下側のリブ部分４８の上面５１に押し付けられることにより、レンズアレイ８の下面５０とリブ部分４８の上面５１との間に間隔が開かないように保持される。そのため、ルーフミラーレンズアレイ２９における光軸方向Ｘと稜線の方向Ｚとの二方向それぞれに対する位置が決められる。このとき、絞り部材３０の外形形状を精度良く形成することができるので、ルーフミラー１３を平面精度に関してのみ注意して形成することができる。そのため、ルーフミラーアレイ９の平面転写性が十分に確保される。また、ルーフミラーレンズアレイ２９の重心近傍を保持することができる。そのため、振動や衝撃に対してルーフミラーレンズアレイ２９が安定して保持される。さらに、レンズ中心を通る光軸に合わせてレンズアレイ８の外形形状を精度良く形成することができるので、レンズ１２の芯出しが容易になる。
【００５０】
なお、本実施の形態において、弾性部材２４の位置は、フレーム４７と絞り部材３０との接触部分に対応する位置であればよく、弾性部材２６の位置は、フレーム４７とレンズアレイ８との接触部分に対応する位置であればよい。
【００５１】
また、本実施の形態において、絞り部材３０がフレーム４７に当接する位置を上下に二か所形成したが、絞り部材３０がフレーム４７に当接する位置は上下のいずれか一方のみでもよい。
【００５２】
本発明の実施の第七の形態を図７に基づいて説明する。図７に本実施の形態の等倍結像装置を用いた画像読取装置５２を示す。この画像読取装置５２では、フレーム２８によってルーフミラーレンズアレイ５３が保持されている。前記ルーフミラーレンズアレイ５３は、レンズアレイ８と、絞り部材３０と、この絞り部材３０よりも上下方向に長いルーフミラーアレイ５４とが一体に固定されて形成されている。前記ルーフミラーアレイ５４は、複数のルーフミラー１３が前記レンズアレイ８の各レンズ１２に対して個々に対応するように前記レンズ１２と同一のピッチで一列に配列されている。また、前記絞り部材３０の基準面である側面３１が前記リブ部分３３の被基準面である壁面３４に当接し、前記ルーフミラーアレイ５４の基準面である下面５５が前記フレーム２８の被基準面である底面３５に当接している。さらに、前記ルーフミラーレンズアレイ５３の後端と前記フレーム２８内部における後方の壁面との間に弾性部材２４が配設されて、ルーフミラーアレイ５４の上面と前記フレーム２８内部の上面との間に弾性部材２６が配設されている。
【００５３】
前記ルーフミラーアレイ５４は、高精度な金型を使用した樹脂材料による既存の成形技術によって作製されている。
【００５４】
このような構成において、弾性部材２４により絞り部材３０がリブ部分３３の壁面３４に押し付けられることにより、絞り部材３０の側面３１とリブ部分３３の側面３１との間に間隔が開かないように保持される。さらに、弾性部材２６によりルーフミラーアレイ５４がフレーム２８の底面３５に押し付けられることにより、ルーフミラーアレイ５４の下面５５とフレーム２８の底面３５との間に間隔が開かないように保持される。そのため、ルーフミラーレンズアレイ５３における光軸方向Ｘと稜線の方向Ｚとの二方向それぞれに対向する位置が決められる。このとき、絞り部材３０の外形形状を精度良く形成することができるので、レンズ１２を曲率精度に関してのみ注意して形成することができる。そのため、レンズアレイ８の曲率誤差が防止される。また、ルーフミラーレンズアレイ５３の重心近傍を保持することができる。そのため、振動や衝撃に対してルーフミラーレンズアレイ５３が安定して保持される。また、ルーフミラーアレイ５４の外形形状を精度良く形成することができるので、ルーフミラー１３の稜線の傾きを防止することができる。そのため、読取画像のゆがみが防止される。
【００５５】
なお、本実施の形態において、弾性部材２４の位置は、フレーム１７と絞り部材３０との接触部分に対応する位置であればよく、弾性部材２６の位置は、フレーム１７とルーフミラーアレイ５４との接触部分に対応する位置であればよい。
【００５６】
また、本実施の形態において、絞り部材３０がフレーム１７に当接する位置を上下に二か所形成したが、絞り部材３０がフレーム１７に当接する位置は上下のいずれか一方のみでもよい。
【００５７】
本発明の実施の第八の形態を図８に基づいて説明する。図８に本実施の形態の等倍結像装置を用いた画像読取装置５６を示す。この画像読取装置５６では、フレーム１７によってルーフミラーレンズアレイ１８が保持されている。そして、ルーフミラーアレイ９の基準面である後方側の側面５７がフレーム１７の被基準面である壁面４１に当接し、レンズアレイ１９の基準面である下面２１が前記フレーム１７の被基準面である底面２５に当接している。また、レンズアレイ１９の側面２０と前記リブ部分２２の壁面２３との間に弾性部材４２が配設され、前記レンズアレイ１９の上面と前記フレーム１７内部の上面との間に弾性部材２６が配設されている。
【００５８】
このような構成において、弾性部材４２によりルーフミラーアレイ９がフレーム１７の側面３９に押し付けられることにより、ルーフミラーアレイ９の側面５７とフレーム１７の側面３９との間に間隔が開かないように保持される。さらに、弾性部材２６によりレンズアレイ１９がフレーム１７の底面２５に押し付けられることにより、レンズアレイ１９の下面２１とフレーム１７の底面２５との間に間隔が開かないように保持される。これにより、ルーフミラーレンズアレイ１８における光軸方向Ｘと稜線の方向Ｚとの二方向それぞれに対する位置が決められる。このとき、ルーフミラーアレイ９の外形形状を精度良く形成することができるので、ルーフミラー１３の稜線の傾きを防止することができる。そのため、読取画像のゆがみが防止される。また、レンズ中心を通る光軸に合わせてレンズアレイ１９の外形形状を精度良く形成することができるので、レンズ１２の芯出しが容易になる。
【００５９】
なお、本実施の形態において、弾性部材２６の位置は、フレーム１７とレンズアレイ１９との接触部分に対応する位置であればよく、弾性部材４２の位置は、フレーム１７とルーフミラーアレイ９との接触部分に対応する位置であればよい。
【００６０】
本発明の実施の第九の形態を図９に基づいて説明する。本実施の形態の等倍結像装置を用いた画像読取装置５８を示す。画像読取装置５８では、フレーム１７によってルーフミラーレンズアレイ２９が保持されている。そして、ルーフミラーアレイ９の基準面である側面５７がフレーム１７の被基準面である壁面４１に当接し、絞り部材３０の基準面である下面３２が前記フレーム１７の被基準面である底面２５に当接している。また、レンズアレイ８における前方側の側面５９と前記リブ部分２２の壁面２３との間に弾性部材４２が配設され、前記絞り部材３０の上面と前記フレーム１７内部の上面との間に弾性部材２６が配設されている。
【００６１】
このような構成において、弾性部材４２によりルーフミラーアレイ９がフレーム１７の側面３９に押し付けられることにより、ルーフミラーアレイ９の側面５７とフレーム１７の側面３９との間に間隔が開かないように保持される。さらに、弾性部材２６により絞り部材３０がフレーム１７の底面２５に押し付けられることにより、絞り部材３０の下面３２とフレーム１７の底面２５との間に間隔が開かないように保持される。そのため、ルーフミラーレンズアレイ２９における光軸方向Ｘと稜線の方向Ｚとの二方向それぞれに対する位置が決められる。このとき、ルーフミラーアレイ９の外形形状を精度良く形成することができるので、ルーフミラー１３の稜線の傾きを防止することができる。そのため、読取画像のゆがみが防止される。また、絞り部材３０の外形形状を精度良く形成することができるので、レンズ１２を曲率精度に関してのみ注意して形成することができる。そのため、レンズアレイ８の曲率誤差が防止される。さらに、ルーフミラーレンズアレイ５３の重心近傍を保持することができる。そのため、振動や衝撃に対してルーフミラーレンズアレイ５３が安定して保持される。
【００６２】
なお、本実施の形態において、弾性部材２６の位置は、フレーム１７と絞り部材３０との接触部分に対応する位置であればよく、弾性部材４２の位置は、フレーム１７とルーフミラーアレイ９との接触部分に対応する位置であればよい。
【００６３】
また、前述の実施の形態においては、画像読取装置に用いた等倍結像装置について説明したが、本発明の等倍結像装置は、画像書込装置に用いてもよい。その場合には、結像面に感光体が配置される。さらに、本発明の等倍結像装置を画像読取装置に用いた場合には、ＬＥＤアレイ等の書込光源を物体面に配置してもよい。
【００６４】
【発明の効果】
請求項１記載の発明は、ルーフミラーレンズアレイに形成された二つの基準面を保持部材に形成された二つの被基準面にそれぞれ個別に押し付け、ルーフミラーレンズアレイにおける光軸方向と稜線の方向との二方向それぞれに対する位置決めをすることにより、光学性能を低下させることなくルーフミラーレンズアレイを保持することができる。
【００６５】
請求項２記載の発明は、レンズアレイに形成された二つの基準面を保持部材に形成された二つの被基準面にそれぞれ個別に押し付け、ルーフミラーレンズアレイにおける光軸方向と稜線の方向との二方向それぞれに対する位置決めをすることにより、焦点深度をより深くすることができるため、高い解像度を得ることができ、また、レンズの芯出しが容易になる。
【００６６】
請求項３記載の発明は、絞り部材に形成された二つの基準面を保持部材に形成された二つの被基準面にそれぞれ個別に押し付け、ルーフミラーレンズアレイにおける光軸方向と稜線の方向との二方向それぞれに対する位置決めをすることにより、レンズアレイをレンズの曲率精度に関してのみ注意して形成することができ、かつ、ルーフミラーアレイをルーフミラーの平面精度に関してのみ注意して形成することができるため、レンズアレイの曲率誤差を防止することができ、かつ、ルーフミラーアレイの平面転写性を十分に確保することができるので、設計精度を落すことなくルーフミラーレンズアレイを保持することができ、また、ルーフミラーレンズを重心近傍で保持することができるため、振動や衝撃に対し安定して保持することができる。
【００６７】
請求項４記載の発明は、ルーフミラーアレイに形成された二つに基準面を保持部材に形成された二つの被基準面にそれぞれ個別に押し付け、ルーフミラーレンズアレイにおける光軸方向と稜線の方向との二方向それぞれに対する位置決めをすることにより、ルーフミラーの稜線の傾きを防止することができるため、読取画像のゆがみを防止することができる。
【００６８】
請求項５記載の発明は、レンズアレイ、絞り部材及びルーフミラーレンズアレイのうちのいずれか二つにそれぞれ分けて形成された二つの基準面を保持部材に形成された二つの被基準面にそれぞれ個別に押し付け、ルーフミラーレンズアレイにおける光軸方向と稜線の方向との二方向それぞれに対する位置決めをすることにより、光学性能を低下させることなくルーフミラーレンズアレイを保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第一の形態の等倍結像装置を示す縦断側面図である。
【図２】本発明の実施の第二の形態の等倍結像装置を示す縦断側面図である。
【図３】本発明の実施の第三の形態の等倍結像装置を示す縦断側面図である。
【図４】本発明の実施の第四の形態の等倍結像装置を示す縦断側面図である。
【図５】本発明の実施の第五の形態の等倍結像装置を示す縦断側面図である。
【図６】本発明の実施の第六の形態の等倍結像装置を示す縦断側面図である。
【図７】本発明の実施の第七の形態の等倍結像装置を示す縦断側面図である。
【図８】本発明の実施の第八の形態の等倍結像装置を示す縦断側面図である。
【図９】本発明の実施の第九の形態の等倍結像装置を示す縦断側面図である。
【図１０】従来の各部材の形状誤差による累積倒れのある等倍結像装置を示す縦断側面図である。
【図１１】レンズアレイとルーフミラーアレイとの関係を示す斜視図である。
【図１２】従来の各部材の形状誤差による焦点位置のズレがある等倍結像装置を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
３      物体面
５      結像面
７      レンズアレイ
８      ルーフミラーアレイ
９      絞り部材
１２      レンズ
１３      ルーフミラー
１５      結像系
１７      保持部材
１８      ルーフミラーレンズアレイ
１９      レンズアレイ
２０      基準面
２１      基準面
２３      被基準面
２５      被基準面
２８      保持部材
２９      ルーフミラーレンズアレイ
３０      絞り部材
３１      基準面
３２      基準面
３４      被基準面
３５      被基準面
３７      ルーフミラーレンズアレイ
３８      ルーフミラーアレイ
３９      基準面
４０      基準面
４１      被基準面
４４      基準面
４７      保持部材
４９      被基準面
５０      基準面
５１      被基準面
５３      ルーフミラーレンズアレイ
５４      ルーフミラーアレイ
５５      基準面
５６      基準面
【図１】
0003789520.tif 000002
【図２】
0003789520.tif 000003
【図３】
0003789520.tif 000004
【図４】
0003789520.tif 000005
【図５】
0003789520.tif 000006
【図６】
0003789520.tif 000007
【図７】
0003789520.tif 000008
【図８】
0003789520.tif 000009
【図９】
0003789520.tif 000010
【図１０】
0003789520.tif 000011
【図１１】
0003789520.tif 000012
【図１２】
0003789520.tif 000013