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JP2662105B2 - 密着型センサおよびイメージスキャナならびにファクシミリ - Google Patents

密着型センサおよびイメージスキャナならびにファクシミリ

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JP2662105B2
JP2662105B2 JP3074906A JP7490691A JP2662105B2 JP 2662105 B2 JP2662105 B2 JP 2662105B2 JP 3074906 A JP3074906 A JP 3074906A JP 7490691 A JP7490691 A JP 7490691A JP 2662105 B2 JP2662105 B2 JP 2662105B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、密着型センサおよびこ
の密着型センサを有するイメージスキャナならびにファ
クシミリに関し、特に、結像レンズアレーを介して原稿
画像をセンサ受光面に投影する形態の密着型センサおよ
びこの密着型センサを有するイメージスキャナならびに
ファクシミリに応用して好適である。
【０００２】
【従来の技術】ファクシミリやイメージスキャナ等の機
器において、画像入力のために使用される一次元センサ
（ラインセンサ）には、大別すると、読取る対象の原稿
をレンズ系により縮小してセンサ上に投影する縮小型の
ものと、原稿と同寸法、即ち同幅の像を受光する等倍率
型のものとに分類される。また、等倍率型のものにも等
倍率結像レンズを使用するものと、このようなレンズを
使用しない直接完全密着型のものとがあるが、このうち
等倍率結像レンズが用いられるラインセンサの一例を図
３に示す。
【０００３】本例は等倍率結像レンズに日本板硝子
（株）製のセルフォックス・レンズアレー（商品名）
（以下でＳＬＡという）に代表されるものを用いてお
り、１はそのラインセンサ本体、２は上記のＳＬＡ、３
は原稿照明用のＬＥＤアレー、４は原稿５が密着して載
置される保護ガラス、６はこれらが一体にユニットとし
て組み込まれる筐体、８は筐体用の蓋である。しかして
通常は、筐体６にラインセンサ１，ＳＬＡ２，及びＬＥ
Ｄアレー３などが組み込まれた状態で光学系の焦点調節
及びその他の電気的特性の調整が行なわれた上、ユニッ
トとして出荷されるもので、以下に、焦点合わせのため
に行なわれる調整動作について説明する。
【０００４】その焦点合わせ等はＳＬＡ２を上下方向に
微移動させることにより行なわれるが、９は焦点合わせ
が得られたところでＳＬＡ２を筐体６の支持壁６Ｄに押
しつけた状態で固定するためのセットねじである。そこ
で、焦点合わせにあたっては、図４に示すように、組立
の途中過程で、保護ガラス４上の原稿載置位置にレンズ
調整用のチャート（一般には白黒縞のチャートが使用さ
れる）１０をセットし、板ばね１１で支持壁６Ｄに向け
て弾性的に支障されるＳＬＡ２に対して、焦点調節用の
ねじ１２の先端部を当接させ、ねじ１２を操作しながら
ＳＬＡ２を上下に微移動させる。かくして、ここでは不
図示のラインセンサから得られる出力をオシロスコープ
などで観察し、最良の焦点合わせが得られたところでセ
ットネジ９によりＳＬＡ２をその状態に固定する。な
お、このような固定をより確実なものとするために接着
剤が使用されることもある。
【０００５】ついで、図５の（ａ）〜（ｄ）により焦点
調節が必要となる理由を説明する。
【０００６】一般にＳＬＡが用いられる光学系では、図
５に（ａ）で示すように、原稿面５ＡからＳＬＡ２まで
の距離Ａと、ＳＬＡ２からラインセンサ受光面１Ａまで
の距離Ｂとを等しくすることが必要である（即ちＢ＝
Ａ）。（ただしここでの距離とは機械的な寸法を空間媒
質の屈折率で除した光学的な距離をいう）。
【０００７】ところで、ＳＬＡの製造工程では、結像特
性の一つであるその共役長さＴｃを一定値に保証するた
め、ＳＬＡ２の光軸３１方向長さＺを調整することが行
なわれている（ここでいう長さＺとは機械的な寸法であ
る）。このため、一般に納入されるＳＬＡ２のＺ寸法の
保証値は、例えばＺに対して、その公差ΔＺが±０．３
３ｍｍ程度となっている。ところが、原稿面５Ａとライ
ンセンサ１の受光面１Ａとの相対位置を一定に保ったま
までＳＬＡ２の位置が図５の（ｂ）に示すようにこれだ
け距離間の中心からずれると大幅な焦点ずれとなり、実
用には耐えない。このため、図５の（ｃ）に示すように
ＳＬＡ２を常に原稿面５Ａとセンサ受光面１Ａとの光学
的中心に位置するよう、ＳＬＡ２を光軸３１方向に微移
動させ、距離ＡをＡ" に、距離ＢをＢ" に変化させて、
Ａ" ＝Ｂ" の状態が得られるように焦点調節動作が必要
であった。
【０００８】このような調整を経て組立構成された密着
型ラインセンサのユニットでは、図３に示すように、保
護ガラス４上に載置された原稿５がＬＥＤアレー３によ
って照射され、その像がＳＬＡ２を介してラインセンサ
１上に投影されることによって、正確な読み取り動作を
行わせることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な、従来の密着型ラインセンサの組立構造では、その組
立工程において焦点調節作業に多くの時間を要し、その
為にコストの上昇を招く上、また、焦点調節のためにＳ
ＬＡ２をその支持壁６Ｄに添って光軸方向に移動させる
必要があることからＳＬＡ２の周りにすき間１２が設け
られており、このためにすき間１２からＳＬＡ２を透過
しない迷光１３が回り込み、ラインセンサ１の読み取り
画像を劣化させるという問題があった。
【００１０】更にまた、輸送時や実使用時に生じ得る衝
撃に耐えてＳＬＡ２が定位置に固定されるようにするた
めに、セットねじ９で強固に締め付けようとすると図６
に示すようにそのねじ先を介してかけられる集中荷重に
よってＳＬＡ２にひび割れを生じさせるおそれもあっ
た。
【００１１】本発明の目的は、このような従来の問題点
に着目してその解決を図るべく、ＳＬＡに光軸方向に沿
った寸法誤差があっても、常に被読取材とセンサ受光面
との相対位置関係を焦点の合った状態に保つことがで
き、なおかつ迷光による画像劣化の虞のない密着型セン
サおよびこの密着型センサを有するイメージスキャナな
らびに上述の密着型センサを有するファクシミリを提供
することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成すべ
く、本発明による密着型センサは、画像入力のために使
用されるセンサと、このセンサの受光面に被読取材の画
像を結像するための結像レンズと、この結像レンズの光
入射面の周縁部に当接して前記被読取材の読取位置から
当該結像レンズの光入射面までの距離を規定する第１の
保持部材と、前記結像レンズの光出射面の周縁部に当接
して前記結像レンズの光出射面から前記センサの受光面
までの距離を規定すると共に前記センサの受光面への迷
光を遮る第２の保持部材と、これら第１および第２の保
持部材を連結するための連結部材とを一体的に組み立て
てなることを特徴とするものである。ここで、第１の保
持部材は、前記読取材を前記読取位置に保持し得る透明
体を有してもよい。また、第１の保持部材に対する結像
レンズの光軸方向に沿った第２の保持部材の相対位置の
変化を許容する弾性体をさらに有するものであってもよ
く、連結部材は、第１および第２の保持部材の一方を貫
通して他方にねじ込まれるねじ部材であってもよい。さ
らに、第１の保持部材および連結部材は、相互に係合し
合う係合部を有するものであってもよく、連結部材は、
第１の保持部材と第２の保持部材とで結像レンズが挟持
されるように、これら第１および第２の保持部材を連結
するものであってもよい。一方、本発明によるイメージ
スキャナあるいはファクシミリは、上述した密着型セン
サを有することを特徴とするものである。
【００１３】
【作用】本発明によると、結像レンズの長さが寸法誤差
により変化しても、被読取材の読取位置から結像レンズ
の光入射面までの距離と、結像レンズの光出射面からセ
ンサ受光面までの距離とが双方共所定の寸法に保たれ、
つねに双方の距離が光学的に等しく保たれるという結像
関係が得られるため、焦点調節を行なう必要がなくな
る。この場合、被読取材の読取位置からセンサ受光面ま
での距離は、結像レンズの寸法誤差に応じて変化する
が、これが結像性能に著しい影響を及ぼすようなことは
ない。また、第１および第２の保持部材の寸法誤差は、
結像レンズの公差に比べて小さくできるので、結像性能
に与えるほどの影響はない。一方、結像レンズの光出射
面の周縁部に当接する第２の保持部材によって、センサ
の受光部面への迷光が遮られ、迷光による画像劣化が抑
制される。
【００１４】
【実施例】以下に、図面に基づいて本発明の実施例を説
明する。
【００１５】図１は本発明の一実施例を示す。ここで６
ＢはＳＬＡ２を光軸方向に保持し、かつ、保護ガラス４
の上面とＳＬＡ２の上面との間隔を所定の寸法に保つ保
持部材（以下でＳＬＡ保持部材と呼ぶ）、６Ｃはライン
センサ１の上面とＳＬＡ２の下面との間隔を所定の上記
と同じ寸法に保つための部材（以下でセンサ保持部材と
呼ぶ）、６Ａはこれらの部材を収納する筺体であり、本
発明の連結部材として機能する。また７はラインセンサ
１の支持台２１と筺体底部６Ｅとの間に介装した弾性体
であり、この弾性体７により支持台２１を介してライン
センサ１, センサ保持部材６Ｃ, 及びＳＬＡ２をＳＬＡ
保持部材６Ｂに押圧させた状態に保つことができる。従
って、ＳＬＡ２などに寸法誤差があっても、ＳＬＡ保持
部材６Ｂに対するＳＬＡ２の光軸方向に沿ったセンサ保
持部材６Ｃの相対位置を弾性体７の弾性変形によってず
らすことができる。
【００１６】このように構成した密着型ラインセンサの
組立にあたっては、予め筐体６Ａの底部６Ｅに弾性体７
を仮止めしておき、そのうえにラインセンサ１，および
その支持台２１、センサ保持部材６Ｃ，ＳＬＡ２，ＳＬ
Ａ保持部材６Ｂをこの順番に挿入する。なおここで筐体
６ＡおよびＳＬＡ保持部材６Ｂには互いに係合しあう係
合溝６Ｆおよび係合爪６Ｇが設けられていて、部材６Ｂ
を強く筐体６Ａに押圧させることにより、筐体６Ａの有
する弾力により双方を係合させ、一体化することができ
る。そこで、ここまで組み立てた後、６ＢにＬＥＤ３ア
レー及び保護ガラス４を接着などにより取付けることで
組立が完了する。
【００１７】このようにして組立てられる密着型ライン
センサの組立構造ではその組立方法が著しく簡易化さ
れ、また、手間のかかる面倒な焦点調節作業を省略でき
るので、組立にかかるコストを大幅に低減することがで
きる。
【００１８】また、ＳＬＡ２とＳＬＡ保持部材６Ｂとの
間及びＳＬＡ２とセンサ保持部材６Ｃとの間にいずれも
従来例のようなすき間１２を設けておく必要がなく、Ｓ
ＬＡ２の光出射面の周縁部に当接するセンサ保持部材６
Ｃがラインセンサ１の受光面への迷光を遮る結果、迷光
による画像劣化をなくすことができる。
【００１９】さらにまた、ＳＬＡ２を固定するためのセ
ットねじ９を使用しないため、ＳＬＡ２がねじ９の締付
けによって破損するような虞がない。
【００２０】図２は本発明の他の実施例を示す。本例は
筺体６Ａを省略し、センサ支持台２１およびセンサ保持
部材６Ｃに貫通孔２３を設け、更にＳＬＡ保持部材６Ｂ
のこれら貫通孔２３と対応する位置にねじ孔２４を設
け、これらを固定ねじ２５によって螺着するようにした
もので、第１の実施例によりさらに部品点数の削減が可
能となる。この場合、ねじ孔２４, 固定ねじ２５などが
本発明の連結部材を構成している。 本実施例において
も、先の実施例と同様に、ＳＬＡ２とＳＬＡ保持部材６
Ｂとの間及びＳＬＡ２とセンサ保持部材６Ｃとの間に従
来例のようなすき間１２を設けておく必要がなく、ＳＬ
Ａ２の光出射面の周縁部に当接するセンサ保持部材６Ｃ
がラインセンサ１の受光面への迷光を遮る状態となるた
め、迷光による画像劣化をなくすことができる。なお、
以上に述べた実施例では結像レンズとして等倍率結像レ
ンズを用い、被読取材（原稿）からの画像をラインセン
サ上に入力させる場合について述べたが、本発明の適用
は等倍率結像レンズを用いるものに限られるものではな
いことはいうまでもない。
【００２１】
【発明の効果】本発明の密着型センサおよびこの密着型
センサを有するイメージスキャナならびにファクシミリ
によると、センサと、結像レンズと、被読取材の読取位
置から結像レンズの光入射面までの距離を所定の寸法に
保持する第１の保持部材と、結像レンズの光出射面の周
縁部に当接して結像レンズの光出射面からセンサの受光
面までの距離を規定すると共にセンサの受光面への迷光
を遮る第２の保持部材と、これら第１および第２の保持
部材を連結するための連結部材とを一体的に組立てて密
着型センサを構成したので、結像レンズの光軸方向に沿
った寸法が製造ロット毎に変化したりしても、被読取材
の読取位置から結像レンズの光入射面までの距離および
雪像レンズの光出射面からセンサ受光面までの距離をそ
れぞれ所定値に保つように調整する焦点調節作業が不要
となり、組立が著しく簡略化されるのみならず、迷光に
よる画像劣化の虞やセットねじの締め付け等による結像
レンズの破損の虞を無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による密着型ラインセンサの組立構造の
一例を示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図３】従来例の構成を示す断面図である。
【図４】従来例による焦点調節動作の説明図である。
【図５】焦点調節にかかわる原理的説明図である。
【図６】従来例による組立時の不都合を断面で示す説明
図である。
【符号の説明】
１ ラインセンサ １Ａ 受光面 ２ 等倍率結像レンズ（ＳＬＡ） ３ ＬＥＤアレー ５ 原稿 ５Ａ 原稿面 ６，６Ａ 筐体 ６Ｂ ＳＬＡ保持部材 ６Ｃ センサ保持部材 ６Ｄ 支持壁 ６Ｅ 底部 ６Ｆ 係合溝 ６Ｇ 係止爪 ２１ センサ支持台 ２５ 固定ねじ ３１ 光軸

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 画像入力のために使用されるセンサと、 このセンサの受光面に被読取材の画像を結像するための
    結像レンズと、 この結像レンズの光入射面の周縁部に当接して 前記被読
    取材の読取位置から当該結像レンズの光入射面までの距
    離を規定する第１の保持部材と、 前記結像レンズの光出射面の周縁部に当接して前記結像
    レンズの光出射面から前記センサの受光面までの距離を
    規定すると共に前記センサの受光面への迷光を遮る第２
    の保持部材と、 これら第１および第２の保持部材を連結するための連結
    部材と を一体的に組み立ててなることを特徴とする密着
    型センサ。
  2. 【請求項２】 前記第１の保持部材は、前記読取材を前
    記読取位置に保持し得る透明体を有することを特徴とす
    る請求項１に記載の密着型センサ。
  3. 【請求項３】 前記第１の保持部材に対する前記結像レ
    ンズの光軸方向に沿った前記第２の保持部材の相対位置
    の変化を許容する弾性体をさらに有することを特徴とす
    る請求項１または請求項２に記載の密着型センサ。
  4. 【請求項４】 前記連結部材は、前記第１および第２の
    保持部材の一方を貫通して他方にねじ込まれるねじ部材
    であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか
    に記載の密着型センサ。
  5. 【請求項５】 前記第１の保持部材および前記連結部材
    は、相互に係合し合う係合部を有することを特徴とする
    請求項１から請求項４の何れかに記載の密着型センサ。
  6. 【請求項６】 前記連結部材は、前記第１の保持部材と
    前記第２の保持部材とで前記結像レンズが挟持されるよ
    うに、これら第１および第２の保持部材を連結するもの
    であることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか
    に記載の密着型センサ。
  7. 【請求項７】 請求項１から請求項５の何れかに記載の
    密着型センサを有することを特徴とするイメージスキャ
    ナ。
  8. 【請求項８】 請求項１から請求項５の何れかに記載の
    密着型センサを有することを特徴とするファクシミリ。
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