JP2010032729A - レンズアレイユニット取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】組立作業性を向上することのできるレンズアレイユニット取付構造を提供する。
【解決手段】レンズアレイユニット１０を画像読取装置の筐体１２に設けられた凹部１２ｃ内に取り付けるためのレンズアレイユニット取付構造である。レンズアレイユニット１０に設けられた右側突起部３２Ｒ、左側突起部３２Ｌと、筐体１２の凹部１２ｃに設けられた右側溝部３４Ｒ、左側溝部３４Ｌとを備える。右側突起部３２Ｒと右側溝部３４Ｒ、左側突起部３２Ｌと左側溝部３４Ｌが嵌合することにより、レンズアレイユニット１０が筐体１２の凹部１２ｃ内に固定される。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像読取装置に用いられるレンズアレイユニットの取付構造に関する。

従来、スキャナ等の画像読取装置として、正立等倍結像光学系を用いた装置が知られている。正立等倍結像光学系を用いた場合、縮小結像光学系の場合よりも装置をコンパクトにすることができる。画像読取装置において、正立等倍結像光学系は、ライン状光源と、正立等倍レンズアレイと、ラインイメージセンサから構成される。

正立等倍結像光学系における正立等倍レンズアレイとしては、従来、正立等倍像を結像可能なロッドレンズアレイが用いられてきたが、近年では、両面に複数の微小凸レンズを規則的に配列した透明なレンズアレイプレートを、個々の凸レンズの光軸が一致するように複数枚積層したレンズアレイユニットが提案されている（たとえば特許文献１参照）。このようなレンズアレイユニットは、射出成形などの方法により形成できるレンズアレイプレートを積層した構造であるため、正立等倍レンズアレイを比較的安価に製造することができる。
特開２００１−３５２４２９号公報

ところで、レンズアレイユニットを画像読取装置の筐体に取り付ける方法として、筐体の所定の位置に形成された凹部内に接着剤を用いて固定する方法がある。

しかしながら、接着剤を用いて固定する場合、固定時に専用の治具などでレンズアレイユニットが動かないよう保持しておく必要があり、組立作業性が悪いという問題がある。また、治具による保持が少しでもずれたり、筐体とレンズユニットとの間に異物が挟まったりした場合には、レンズユニットが主走査方向の一部で筐体から浮き上がってしまい、レンズアレイユニットの光軸が傾斜してしまう可能性がある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、レンズアレイユニットを画像読取装置の筐体に取り付ける際の組立作業性を向上することのできるレンズアレイユニット取付構造を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のレンズアレイユニット取付構造は、レンズアレイユニットを画像読取装置の筐体に設けられた凹部内に取り付けるためのレンズアレイユニット取付構造であって、レンズアレイユニットおよび筐体の凹部の一方に設けられた突起部と、レンズアレイユニットおよび筐体の凹部の他方に設けられた溝部とを備え、突起部と溝部が嵌合することによりレンズアレイユニットが筐体の凹部内に固定される。

この態様によると、突起部と溝部の嵌合構造により、接着剤を用いることなくレンズアレイユニットを画像読取装置の筐体に取り付けることができるので、組立作業性を向上できる。また、接着剤が不要となるため安価な画像読取装置を実現できる。

突起部および溝部は、画像読取装置の主走査方向に延設されていてもよい。この場合、主走査方向の一部で浮き上がりが生じたりせず、安定してレンズアレイユニットを固定することができる。

突起部と溝部の嵌合構造は、レンズアレイユニットの両側面に設けられてもよい。この場合、レンズアレイユニットを安定して固定することができる。

突起部と溝部の嵌合構造は、レンズアレイユニットの上面よりも下方に設けられてもよい。たとえば突起部がレンズアレイユニットの上面よりも上方に設けられた場合、画像読取装置のガラス板に突起部が接触するおそれがある。突起部と溝部の嵌合構造をレンズアレイユニットの上面よりも下方に設けることにより、このような事態が生じるのを防止することができる。

筐体の凹部は、主走査方向の一方の端部において開放されており、レンズアレイユニットは、該開放された一方の端部から凹部内に挿入されることにより筐体に取り付けられてもよい。この場合、レンズアレイユニットの組立作業性を向上できる。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、レンズアレイユニットを画像読取装置の筐体に取り付ける際の組立作業性を向上することのできるレンズアレイユニット取付構造を提供できる。

図１は、本発明の実施の形態に係るレンズアレイユニット取付構造を用いた画像読取装置１００の断面図である。図１に示すように、画像読取装置１００は、筐体１２と、原稿Ｇを載置するためのガラス板１４と、原稿Ｇに光を照射するライン照明装置１６と、原稿Ｇからの反射光を集光するレンズアレイユニット１０と、レンズアレイユニット１０により集光された光を受けるラインイメージセンサ（光電変換素子）２０とを備える。

筐体１２の上方には凹部１２ａが形成され、下方には凹部１２ｂが形成されている。上方の凹部１２ａ内には、ライン照明装置１６が斜めに固定されている。ライン照明装置１６は、照射光の光軸が、レンズアレイユニット１０の光軸Ａｘとガラス板１４の上面との交点を通るように固定される。また、凹部１２ａの上面は、ガラス板１４で覆われている。下方の凹部１２ｂには、ラインイメージセンサ２０を備えた基板２２が取り付けられている。さらに、筐体１２の凹部１２ｂの上方にも凹部１２ｃが形成されており、この凹部１２ｃ内には、レンズアレイユニット１０が取り付けられている。

レンズアレイユニット１０は、複数のレンズ２５を両面に形成した第１レンズアレイプレート２４、第２レンズアレイプレート２６が、対応するレンズ２５の組が共軸のレンズ系を構成するように積層されたものである。第１レンズアレイプレート２４、第２レンズアレイプレート２６において、複数のレンズ２５は、主走査方向に一列に並べられている。レンズアレイユニット１０は、上方に位置する原稿Ｇから反射された略直線状の光を受けて、下方に位置する像面、すなわちラインイメージセンサ２０の受光面に正立等倍像を形成するように構成されている。レンズアレイユニット１０は、その長手方向が主走査方向に、短手方向が副走査方向に一致するように画像読取装置１００に装着される。

第１レンズアレイプレート２４、第２レンズアレイプレート２６は、ホルダ３０により積層状態で保持されている。ホルダ３０は、中空の四角柱形状であり、上面と下面の間には、中間面が設けられている。上面、中間面、下面には、レンズ２５に対応する貫通孔が形成されている。また、ホルダ３０の両側面には、右側突起部３２Ｒ、左側突起部３２Ｌが設けられている。右側突起部３２Ｒ、左側突起部３２Ｌの詳細については後述する。

ホルダ３０は、たとえば黒色のＡＢＳ樹脂などの遮光性材料を用いて、射出成形などの方法により形成される。第１レンズアレイプレート２４は、上面と中間面と両側面とにより形成される空間に保持され、第２レンズアレイプレート２６は、中間面と下面と両側面とにより形成される空間に保持されている。

画像読取装置１００においては、ライン照明装置１６からの出射光がガラス板１４を通して原稿Ｇに当てられ、原稿Ｇからの反射光をレンズアレイユニット１０を介してラインイメージセンサ２０にて検出することで原稿Ｇを読み取る。ガラス板１４に対して筐体１２を副走査方向に走査することにより、原稿Ｇの所望の領域の読み取りを行うことができる。

図２は、本発明の実施の形態に係るレンズアレイユニット取付構造を説明するための図である。図２は、筐体１２からレンズアレイユニット１０を取り外した状態の斜視図を示している。

図２に示すように、レンズアレイユニット１０のホルダ３０の右側面３０Ｒ、左側面３０Ｌ上には、それぞれ右側突起部３２Ｒ、左側突起部３２Ｌが突設されている。右側突起部３２Ｒ、左側突起部３２Ｌは、右側面３０Ｒ、左側面３０Ｌ上において、上面３０ａと下面３０ｂの中間の高さの位置に設けられている。右側突起部３２Ｒ、左側突起部３２Ｌは、断面略半円状の突起であり、画像読取装置１００の主走査方向に延設されている。右側突起部３２Ｒ、左側突起部３２Ｌは、ホルダ３０と一体に形成されている。

筐体１２に形成された凹部１２ｃは、レンズアレイユニット１０のホルダ３０に対応する大きさに形成された主走査方向に延びる断面長方形状の溝部である。凹部１２ｃの主走査方向の一方の端部１２ｄは開放されており、他方の端部１２ｅには突き当て板３６が設けられている。

筐体１２の凹部１２ｃの右内側面１２Ｒ、左内側面１２Ｌには、それぞれ右側溝部３４Ｒ、左側溝部３４Ｌが設けられている。右側溝部３４Ｒ、左側溝部３４Ｌは、右側突起部３２Ｒ、左側突起部３２Ｌにそれぞれ嵌合するように形成された断面略半円状の溝部であり、画像読取装置１００の主走査方向に延設されている。

本実施の形態においては、右側突起部３２Ｒと右側溝部３４Ｒとが嵌合し、左側突起部３２Ｌと左側溝部３４Ｌとが嵌合することにより、レンズアレイユニット１０が筐体１２の凹部１２ｃ内に固定される。嵌合状態において、右側突起部３２Ｒと右側溝部３４Ｒ、左側突起部３２Ｌと左側溝部３４Ｌは、密接または圧接している。

レンズアレイユニット１０を凹部１２ｃ内に取り付ける際には、凹部１２ｃの開放された一方の端部１２ｄから、右側突起部３２Ｒ、左側突起部３２Ｌがそれぞれ右側溝部３４Ｒ、左側溝部３４Ｌと嵌合するように凹部１２ｃ内に挿入する。そして、レンズアレイユニット１０の一方の端部が突き当て板３６に当接するまで押し込むことにより、凹部１２ｃ内に取り付けられる。

以上のように、本実施の形態に係るレンズアレイユニット取付構造によれば、接着剤を用いることなくレンズアレイユニット１０を画像読取装置１００の筐体１２に取り付けることができる。接着剤を用いた固定方法の場合には取付精度を確保するために治具を用いた仮留め等が必要となるが、本実施の形態の取付構造では仮留め等を行わなくても取付精度を確保できるため、組立作業性を向上することができる。また、接着剤が不要となることにより、安価な画像読取装置を構成できる。

また、接着剤を用いた場合には、接着剤がはみ出してレンズを覆ってしまう不具合が生じる可能性があるが、本実施の形態ではこのような不具合が生ずることはない。従って、歩留まりを高めることができる。また、接着剤剥離などの不具合が生ずることがないため、画像読取装置の長期信頼性を向上することができる。

また、主走査方向に延設された突起部と溝部の嵌合構造を用いてレンズアレイユニット１０を筐体１２に固定していることにより、主走査方向の一部で浮き上がりが生じたりせず、安定してレンズアレイユニット１０を固定することができる。

突起部と溝部の嵌合構造は、本実施の形態のように、レンズアレイユニット１０の両側面に設けられることが好ましい。このように、レンズアレイユニット１０の両側面に嵌合構造を設けることにより、レンズアレイユニット１０の回転が抑制されるので、安定してレンズアレイユニット１０を固定することができる。

突起部と溝部の嵌合構造は、本実施の形態のように、レンズアレイユニット１０のホルダ３０の上面３０ａよりも下方に設けられることが好ましい。たとえば突起部がレンズアレイユニット１０の上面３０ａよりも上方に設けられた場合、画像読取装置１００のガラス板１４に接触するおそれがある。突起部と溝部の嵌合構造をレンズアレイユニット１０の上面３０ａよりも下方に設けることにより、このような事態が生じるのを防止することができる。

図３（ａ）〜（ｆ）は、本発明の別の実施の形態に係るレンズアレイユニット取付構造を説明するための図である。図３（ａ）〜（ｆ）では、レンズアレイユニットの断面図のみ図示している。

図３（ａ）に示すレンズアレイユニット４１は、下面３０ｂの高さに、断面四角形状の右側突起部３２Ｒ、左側突起部３２Ｌを形成したものである。また、図３（ｂ）に示すレンズアレイユニット４２は、下面３０ｂよりもさらに下方に、断面四角形状の右側突起部３２Ｒ、左側突起部３２Ｌを形成したものである。また、図３（ｃ）に示すレンズアレイユニット４３は、両側面に断面三角形状の右側突起部３２Ｒ、左側突起部３２Ｌを形成したものである。また、図３（ｄ）に示すレンズアレイユニット４４は、両側面に断面長方形状の右側突起部３２Ｒ、左側突起部３２Ｌを形成したものである。なお当然であるが、それぞれ嵌合構造としては、右側突起部３２Ｒ、左側突起部３２Ｌに対応する溝部が筐体の凹部に形成されている。このように、右側突起部３２Ｒ、左側突起部３２Ｌの位置、形状は特に限定されず、様々な位置、形状をとることが可能である。

図３（ｅ）に示すレンズアレイユニット４５は、図１および図２に示したレンズアレイユニット１０とは逆に、筐体の凹部に突起部を設け、レンズアレイユニット４５に該突起部と嵌合する溝部３８Ｒ、３８Ｌを設けたものである。このように構成した場合も同様に、レンズアレイユニットの組立作業性を向上できる。

図３（ｆ）に示すレンズアレイユニット４６は、右側面に右側突起部３２Ｒを設け、左側面に溝部３８Ｌを設けたものである。このように、左右側面で突起部と溝部を組み合わせて用いた場合も同様に、レンズアレイユニットの組立作業性を向上できる。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

上述の実施の形態では、レンズアレイプレートを２枚積層して正立等倍像を形成するレンズアレイユニットを構成したが、レンズアレイユニットはこれに限定されず、たとえば複数のロッドレンズを列状に配置した構造のレンズアレイユニットであってもよい。この場合、ロッドレンズを保持するホルダに、突起部または溝部を形成すればよい。

図２では、突起部が主走査方向に連続して延設されている実施の形態を示したが、必ずしもこのように連続して延設されている必要はなく、断続的に設けられていてもよい。断続的に設けられる場合、レンズアレイユニットの浮き上がりを防止するために、最低でもレンズアレイユニットの主走査方向両端部と中央部の３箇所に突起部が設けられることが好ましい。

本発明の実施の形態に係るレンズアレイユニット取付構造を用いた画像読取装置の断面図である。 本発明の実施の形態に係るレンズアレイユニット取付構造を説明するための図である。 図３（ａ）〜（ｆ）は、本発明の別の実施の形態に係るレンズアレイユニット取付構造を説明するための図である。

符号の説明

１０ レンズアレイユニット、 １２ 筐体、 １２ｃ 凹部、 １４ ガラス板、 １６ ライン照明装置、 ２０ ラインイメージセンサ、 ２２ 基板、 ２４ 第１レンズアレイプレート、 ２６ 第２レンズアレイプレート、 ３０ ホルダ、 ３２Ｒ 右側突起部、 ３２Ｌ 左側突起部、 ３４Ｒ 右側溝部、 ３４Ｌ 左側溝部、 ３６ 突き当て板、 １００ 画像読取装置。

Claims (5)

1. レンズアレイユニットを画像読取装置の筐体に設けられた凹部内に取り付けるためのレンズアレイユニット取付構造であって、
   前記レンズアレイユニットおよび前記筐体の凹部の一方に設けられた突起部と、
   前記レンズアレイユニットおよび前記筐体の凹部の他方に設けられた溝部と、
   を備え、
   前記突起部と前記溝部が嵌合することにより前記レンズアレイユニットが前記筐体の凹部内に固定されることを特徴とするレンズアレイユニット取付構造。
2. 前記突起部および前記溝部は、前記画像読取装置の主走査方向に延設されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズアレイユニット取付構造。
3. 前記突起部と前記溝部の嵌合構造は、前記レンズアレイユニットの両側面に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズアレイユニット取付構造。
4. 前記突起部と前記溝部の嵌合構造は、前記レンズアレイユニットの上面よりも下方に設けられることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のレンズアレイユニット取付構造。
5. 前記筐体の凹部は、主走査方向の一方の端部において開放されており、前記レンズアレイユニットは、該開放された一方の端部から前記凹部内に挿入されることにより前記筐体に取り付けられることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のレンズアレイユニット取付構造。

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