画像読取装置
【課題】温度変化によって撮像素子の位置が変化しない画像読取装置を提供する。
【解決手段】ベース部材１０に、撮像素子８を保持する回路基板９と、撮像素子８に原稿からの光を結像させるための結像レンズ７とが固定された画像読取装置において、回路基板９は、撮像素子８を保持する部分９ａと、ベース部材に固定された部分９ｂとの間にスリット１３が形成され、好ましくは、回路基板９は、２箇所でベース部材１０に固定され、２つのスリット１３が互いに平行に形成され、スリット１３は、一端が開放され、総延長が、回路基板９のスリット１３が延伸する方向の長さよりも長い。
【解決手段】ベース部材１０に、撮像素子８を保持する回路基板９と、撮像素子８に原稿からの光を結像させるための結像レンズ７とが固定された画像読取装置において、回路基板９は、撮像素子８を保持する部分９ａと、ベース部材に固定された部分９ｂとの間にスリット１３が形成され、好ましくは、回路基板９は、２箇所でベース部材１０に固定され、２つのスリット１３が互いに平行に形成され、スリット１３は、一端が開放され、総延長が、回路基板９のスリット１３が延伸する方向の長さよりも長い。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原稿からの光を結像レンズで撮像素子に結像させる画像読取装置では、結像レンズと撮像素子との距離が変わるとピンぼけが発生するので、共通のベース部材上に結像レンズと撮像素子とを固定している。通常、撮像素子は、回路基板上に搭載され、回路基板をベース部材に対してビス止めすることで、撮像素子がベース部材に固定される。
【０００３】
回路基板は、要求される電気的特性から熱膨張率を十分に低くできず、画像読取装置の内部の温度が上昇すると熱膨張する。回路基板は、ビス止めされた位置が移動できないので、熱膨張すると中央部を光軸方向前方または後方に突出させるように湾曲する。これにより、従来の画像読取装置では、内部温度が高くなると、結像レンズと撮像素子との間の距離がずれて、ピンぼけが発生するという問題がある。
【０００４】
特許文献１には、回路基板を撓ませて、その弾性によって撮像素子をブラケットに押圧するようにした発明が記載されている。
【特許文献１】特開２００３−１１５９７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記問題点に鑑みて、本発明は、温度変化によって撮像素子の位置が変化しない画像読取装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明による画像読取装置は、ベース部材に、撮像素子を保持する回路基板と、前記撮像素子に原稿からの光を結像させるための結像レンズを保持するベース部材とを固定され、前記回路基板は、前記撮像素子を保持する部分と、前記ベース部材に固定された部分との間にスリットが形成されているものとする。
【０００７】
この構成によれば、スリットを設けたことで、回路基板その板面内で弾性変形させて熱膨張を吸収できる。これにより、回路基板の光軸方向の反りを防止でき、撮像素子が光軸方向に移動しない。
【０００８】
また、本発明による画像読取装置において、前記スリットは、一端が開放されていてもよい。
【０００９】
この構成によれば、スリットの開放端の幅を拡大または縮小するような大きな変形が可能になり、回路基板の熱膨張を容易に吸収できる。
【００１０】
また、本発明による画像読取装置において、前記回路基板は、２箇所で前記ベース部材に固定され、２つの前記スリットが互いに平行に形成され、前記スリットの総延長は、前記回路基板の前記スリットが延伸する方向の長さよりも長いことが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、スリットを長くすることで、回路基板が変形しやすくなり、熱膨張を容易に吸収できる。
【００１２】
また、本発明による画像読取装置において、前記回路基板は、前記撮像素子より外側で前記ベース部材に固定されていてもよい。
【００１３】
この構成によれば、回路基板が撮像素子を光軸周りに回転させるように変形し、撮像素子の中心から光軸からずれないようにして、撮像素子の有効領域を十分に利用できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、回路基板の熱膨張を、スリットの幅を増減させるような光軸に垂直な面内での弾性変形として吸収し、撮像素子を光軸方向に移動させない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
これより、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態の画像読取装置１の概略構成を示す。画像読取装置１は、原稿が載置される原稿台ガラス２と、原稿を証明する光源ユニット３と、複数の反射ミラー４，５，６と、原稿からの光を合焦させる結像レンズ７と、結像レンズ７が合焦させる位置において原稿からの光を受光し、結像した画像を電気信号に変換する撮像素子８と、撮像素子８を保持し、撮像素子の生成した電気信号を処理する電子回路が形成された回路基板９とを有する。
【００１６】
光源ユニット３と反射ミラー４とは一体に水平移動し、反射ミラー５，６は、原稿から撮像素子８までの光路長が一定になるように、光源ユニット３および反射ミラー４の移動に合わせて水平移動するようになっている。結像レンズ７と回路基板９とは、ベース部材１０に対して固定されている。
【００１７】
図２および３に、結像レンズ７および回路基板９のベース部材１０に対する固定構造を示す。回路基板９は、概略長方形をなし、１組の対角近傍が、ベース部材１０の支持部１１に対して、ねじ１２によって固定されている。
【００１８】
さらに、図４に示すように、回路基板９は、撮像素子８を保持する部分と、ねじ１２で固定されている部分との間に、それぞれ、スリット１３が形成されている。スリット１３は、回路基板９の長辺と平行に延伸し、ねじ１２の近傍で回路基板９の短辺に開放している。また、２つのスリット１３は、それらの総延長が回路基板９の長辺の長さ以上になるように形成されている。
【００１９】
このスリット１３によって、回路基板９は、撮像素子８を保持する中央部９ａと、中央部９ａから延伸し、中央部９ａから離れた端部近傍でベース部材１０に固定されたアーム部９ｂとに分けられている。
【００２０】
図５に示すように、回路基板９が熱膨張すると、アーム部９ｂが回路基板９の板面内で湾曲し、中央部９ａを光軸周りに回動させることで、回路基板９の熱膨張を吸収する。このとき、スリット１３の一端が開放していることで、スリット１３の幅を狭めるように、アーム部９ｂが変形することができ、回路基板９の変形能が高い。
【００２１】
これにより、熱膨張によって回路基板９が光軸方向に反り返ることがなく、撮像素子８がフォーカス方向に移動しない。つまり、画像読取装置１では、温度変化によって、結像レンズ７と撮像素子８との光軸方向の距離が変化せず、ピンぼけが発生しない。
【００２２】
また、回路基板９の中央に撮像素子８を保持し、撮像素子８の外側に、撮像素子８の中心について点対象となるように、複数のスリット１３を形成し、さらにスリット１３の外側をねじ１２でベース部材１０に対して固定するようにしたことで、回路基板９の熱膨張による変形が、撮像素子８の中心を結像レンズ７の光軸からずらすことなく撮像素子８を光軸周りに回転させるようになっている。尚、撮像素子８の光軸周りの回転による画像の傾きは、画像処理技術によって修正可能である。
【００２３】
さらに、図６に、本発明の第２実施形態の画像読取装置１の常温時の回路基板９を示す。尚、本実施形態は、回路基板９の形状を除いて第１実施形態と同じ構成であるため、重複する説明は省略する。
【００２４】
本実施形態において、回路基板９は、撮像素子８を保持する部分と、ねじ１２で固定されている部分との間に、それぞれ、回路基板９の短辺と平行に延伸するスリット１３が形成されている。スリット１３は、総延長が回路基板９の短辺、つまり、スリット１３の延伸方向の回路基板９の長さよりも長くなるように形成されている。
【００２５】
本実施形態においても、スリット１３は、回路基板９を、撮像素子８を保持する中央部９ａと、中央部９ａから延伸し、中央部９ａから離れた位置がベース部材１０に固定されたアーム部９ｂとに区分している。
【００２６】
本実施形態の回路基板９も、高温時には、図７に示すように、アーム部９ｂが板面内で弾性変形し、中央部９ａが光軸周りに回転することで、光軸方向の反りを発生させず、撮像素子８が光軸方向に移動して焦点がぼけることがない。
【００２７】
以上の実施形態では、長方形の回路基板９の対角近傍をねじ１２で固定し、長辺または短辺に平行なスリットを形成したが、回路基板９の形状および固定位置、並びに、スリット１３の形状は、これらの実施形態に限られるものではない。
【００２８】
例えば、長辺の中央部をベース部材に対してねじで固定し、回路基板の撮像素子を保持する部分とねじで固定された部分との間に、回路基板の長辺と平行に、両端が短辺に開放しないスリットを形成してもよい。
【００２９】
また、スリットは、幅が均一で小さいものだけでなく、部分的または全体的に幅の大きな、例えば切欠きと呼ばれるような形状であってもよい。つまり、本発明におけるスリットは、その形状にかかわらず、回路基板を、撮像素子を保持する部分と、撮像素子を保持する部分から延伸して板面内で湾曲するように弾性変形可能な部分とに区分するもの全てを指す。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態の画像読取装置の概略構成図。
【図２】図１の画像読取装置の結像レンズおよび撮像素子の取り付け構造の平面図。
【図３】図１の画像読取装置の結像レンズおよび撮像素子の取り付け構造の斜視図。
【図４】図１の画像読取装置の回路基板の常温時の背面図。
【図５】図４の回路基板の高温時の背面図。
【図６】本発明の第１実施形態の画像読取装置の回路基板の常温時の背面図。
【図７】図６の回路基板の高温時の背面図。
【符号の説明】
【００３１】
１…画像読取装置
７…結像レンズ
８…撮像素子
９…回路基板
１０…ベース部材
１１…支持部材
１２…ねじ
１３…スリット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原稿からの光を結像レンズで撮像素子に結像させる画像読取装置では、結像レンズと撮像素子との距離が変わるとピンぼけが発生するので、共通のベース部材上に結像レンズと撮像素子とを固定している。通常、撮像素子は、回路基板上に搭載され、回路基板をベース部材に対してビス止めすることで、撮像素子がベース部材に固定される。
【０００３】
回路基板は、要求される電気的特性から熱膨張率を十分に低くできず、画像読取装置の内部の温度が上昇すると熱膨張する。回路基板は、ビス止めされた位置が移動できないので、熱膨張すると中央部を光軸方向前方または後方に突出させるように湾曲する。これにより、従来の画像読取装置では、内部温度が高くなると、結像レンズと撮像素子との間の距離がずれて、ピンぼけが発生するという問題がある。
【０００４】
特許文献１には、回路基板を撓ませて、その弾性によって撮像素子をブラケットに押圧するようにした発明が記載されている。
【特許文献１】特開２００３−１１５９７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記問題点に鑑みて、本発明は、温度変化によって撮像素子の位置が変化しない画像読取装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明による画像読取装置は、ベース部材に、撮像素子を保持する回路基板と、前記撮像素子に原稿からの光を結像させるための結像レンズを保持するベース部材とを固定され、前記回路基板は、前記撮像素子を保持する部分と、前記ベース部材に固定された部分との間にスリットが形成されているものとする。
【０００７】
この構成によれば、スリットを設けたことで、回路基板その板面内で弾性変形させて熱膨張を吸収できる。これにより、回路基板の光軸方向の反りを防止でき、撮像素子が光軸方向に移動しない。
【０００８】
また、本発明による画像読取装置において、前記スリットは、一端が開放されていてもよい。
【０００９】
この構成によれば、スリットの開放端の幅を拡大または縮小するような大きな変形が可能になり、回路基板の熱膨張を容易に吸収できる。
【００１０】
また、本発明による画像読取装置において、前記回路基板は、２箇所で前記ベース部材に固定され、２つの前記スリットが互いに平行に形成され、前記スリットの総延長は、前記回路基板の前記スリットが延伸する方向の長さよりも長いことが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、スリットを長くすることで、回路基板が変形しやすくなり、熱膨張を容易に吸収できる。
【００１２】
また、本発明による画像読取装置において、前記回路基板は、前記撮像素子より外側で前記ベース部材に固定されていてもよい。
【００１３】
この構成によれば、回路基板が撮像素子を光軸周りに回転させるように変形し、撮像素子の中心から光軸からずれないようにして、撮像素子の有効領域を十分に利用できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、回路基板の熱膨張を、スリットの幅を増減させるような光軸に垂直な面内での弾性変形として吸収し、撮像素子を光軸方向に移動させない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
これより、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態の画像読取装置１の概略構成を示す。画像読取装置１は、原稿が載置される原稿台ガラス２と、原稿を証明する光源ユニット３と、複数の反射ミラー４，５，６と、原稿からの光を合焦させる結像レンズ７と、結像レンズ７が合焦させる位置において原稿からの光を受光し、結像した画像を電気信号に変換する撮像素子８と、撮像素子８を保持し、撮像素子の生成した電気信号を処理する電子回路が形成された回路基板９とを有する。
【００１６】
光源ユニット３と反射ミラー４とは一体に水平移動し、反射ミラー５，６は、原稿から撮像素子８までの光路長が一定になるように、光源ユニット３および反射ミラー４の移動に合わせて水平移動するようになっている。結像レンズ７と回路基板９とは、ベース部材１０に対して固定されている。
【００１７】
図２および３に、結像レンズ７および回路基板９のベース部材１０に対する固定構造を示す。回路基板９は、概略長方形をなし、１組の対角近傍が、ベース部材１０の支持部１１に対して、ねじ１２によって固定されている。
【００１８】
さらに、図４に示すように、回路基板９は、撮像素子８を保持する部分と、ねじ１２で固定されている部分との間に、それぞれ、スリット１３が形成されている。スリット１３は、回路基板９の長辺と平行に延伸し、ねじ１２の近傍で回路基板９の短辺に開放している。また、２つのスリット１３は、それらの総延長が回路基板９の長辺の長さ以上になるように形成されている。
【００１９】
このスリット１３によって、回路基板９は、撮像素子８を保持する中央部９ａと、中央部９ａから延伸し、中央部９ａから離れた端部近傍でベース部材１０に固定されたアーム部９ｂとに分けられている。
【００２０】
図５に示すように、回路基板９が熱膨張すると、アーム部９ｂが回路基板９の板面内で湾曲し、中央部９ａを光軸周りに回動させることで、回路基板９の熱膨張を吸収する。このとき、スリット１３の一端が開放していることで、スリット１３の幅を狭めるように、アーム部９ｂが変形することができ、回路基板９の変形能が高い。
【００２１】
これにより、熱膨張によって回路基板９が光軸方向に反り返ることがなく、撮像素子８がフォーカス方向に移動しない。つまり、画像読取装置１では、温度変化によって、結像レンズ７と撮像素子８との光軸方向の距離が変化せず、ピンぼけが発生しない。
【００２２】
また、回路基板９の中央に撮像素子８を保持し、撮像素子８の外側に、撮像素子８の中心について点対象となるように、複数のスリット１３を形成し、さらにスリット１３の外側をねじ１２でベース部材１０に対して固定するようにしたことで、回路基板９の熱膨張による変形が、撮像素子８の中心を結像レンズ７の光軸からずらすことなく撮像素子８を光軸周りに回転させるようになっている。尚、撮像素子８の光軸周りの回転による画像の傾きは、画像処理技術によって修正可能である。
【００２３】
さらに、図６に、本発明の第２実施形態の画像読取装置１の常温時の回路基板９を示す。尚、本実施形態は、回路基板９の形状を除いて第１実施形態と同じ構成であるため、重複する説明は省略する。
【００２４】
本実施形態において、回路基板９は、撮像素子８を保持する部分と、ねじ１２で固定されている部分との間に、それぞれ、回路基板９の短辺と平行に延伸するスリット１３が形成されている。スリット１３は、総延長が回路基板９の短辺、つまり、スリット１３の延伸方向の回路基板９の長さよりも長くなるように形成されている。
【００２５】
本実施形態においても、スリット１３は、回路基板９を、撮像素子８を保持する中央部９ａと、中央部９ａから延伸し、中央部９ａから離れた位置がベース部材１０に固定されたアーム部９ｂとに区分している。
【００２６】
本実施形態の回路基板９も、高温時には、図７に示すように、アーム部９ｂが板面内で弾性変形し、中央部９ａが光軸周りに回転することで、光軸方向の反りを発生させず、撮像素子８が光軸方向に移動して焦点がぼけることがない。
【００２７】
以上の実施形態では、長方形の回路基板９の対角近傍をねじ１２で固定し、長辺または短辺に平行なスリットを形成したが、回路基板９の形状および固定位置、並びに、スリット１３の形状は、これらの実施形態に限られるものではない。
【００２８】
例えば、長辺の中央部をベース部材に対してねじで固定し、回路基板の撮像素子を保持する部分とねじで固定された部分との間に、回路基板の長辺と平行に、両端が短辺に開放しないスリットを形成してもよい。
【００２９】
また、スリットは、幅が均一で小さいものだけでなく、部分的または全体的に幅の大きな、例えば切欠きと呼ばれるような形状であってもよい。つまり、本発明におけるスリットは、その形状にかかわらず、回路基板を、撮像素子を保持する部分と、撮像素子を保持する部分から延伸して板面内で湾曲するように弾性変形可能な部分とに区分するもの全てを指す。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態の画像読取装置の概略構成図。
【図２】図１の画像読取装置の結像レンズおよび撮像素子の取り付け構造の平面図。
【図３】図１の画像読取装置の結像レンズおよび撮像素子の取り付け構造の斜視図。
【図４】図１の画像読取装置の回路基板の常温時の背面図。
【図５】図４の回路基板の高温時の背面図。
【図６】本発明の第１実施形態の画像読取装置の回路基板の常温時の背面図。
【図７】図６の回路基板の高温時の背面図。
【符号の説明】
【００３１】
１…画像読取装置
７…結像レンズ
８…撮像素子
９…回路基板
１０…ベース部材
１１…支持部材
１２…ねじ
１３…スリット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部材に、撮像素子を保持する回路基板と、前記撮像素子に原稿からの光を結像させるための結像レンズとが固定され、
前記回路基板は、前記撮像素子を保持する部分と、前記ベース部材に固定された部分との間にスリットが形成されていることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記スリットは、一端が開放されていることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記回路基板は、２箇所で前記ベース部材に固定され、２つの前記スリットが互いに平行に形成され、
前記スリットの総延長は、前記回路基板の前記スリットが延伸する方向の長さよりも長いことを特徴とする請求項１または２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記回路基板は、前記撮像素子より外側で前記ベース部材に固定されてい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画像読取装置。
【請求項１】
ベース部材に、撮像素子を保持する回路基板と、前記撮像素子に原稿からの光を結像させるための結像レンズとが固定され、
前記回路基板は、前記撮像素子を保持する部分と、前記ベース部材に固定された部分との間にスリットが形成されていることを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記スリットは、一端が開放されていることを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記回路基板は、２箇所で前記ベース部材に固定され、２つの前記スリットが互いに平行に形成され、
前記スリットの総延長は、前記回路基板の前記スリットが延伸する方向の長さよりも長いことを特徴とする請求項１または２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記回路基板は、前記撮像素子より外側で前記ベース部材に固定されてい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画像読取装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１２４１２２（Ｐ２０１０−１２４１２２Ａ）
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９４５２５（Ｐ２００８−２９４５２５）
【出願日】平成２０年１１月１８日（２００８．１１．１８）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月１８日（２００８．１１．１８）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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