JP2015076664A

JP2015076664A - Lens photoelectric conversion device unit, image reading device, and image forming apparatus

Info

Publication number: JP2015076664A
Application number: JP2013210135A
Authority: JP
Inventors: 長尾　佳明; Yoshiaki Nagao; 佳明長尾; 雅俊石田; Masatoshi Ishida; 篤須貝; Atsushi Sukai
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2013-10-07
Filing date: 2013-10-07
Publication date: 2015-04-20

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lens photoelectric conversion device unit that can suppress the extension and contraction of the distance between a document reading lens and a photoelectric conversion device caused by a change in temperature.SOLUTION: A lens photoelectric conversion device unit 411 includes a lens group 403, and an image sensor 408 arranged on the downstream side in the light incident direction with respect to the lens group 403, and focuses reflected light from a document into an image on the image sensor 408 with the lens group 403. The lens photoelectric conversion device unit 411 further includes a unit pad 406 supporting the lens group 403, a bracket 407 extending from the unit pad 406 to the rear face part 408a of the image sensor 408, and a resin-made support member 410 interposing between the bracket 407 and the rear face part 408a of the image sensor 408.

Description

本発明は、レンズ光電変換装置ユニット、このレンズ光電変換装置ユニットを備える画像読取装置、および画像形成装置に関する。 The present invention relates to a lens photoelectric conversion device unit, an image reading device including the lens photoelectric conversion device unit, and an image forming apparatus.

複写機等の画像形成装置を構成する画像読取装置は、原稿からの反射光をレンズユニットにより光電変換装置に結像させるよう構成されている。 An image reading apparatus constituting an image forming apparatus such as a copying machine is configured to form an image of reflected light from a document on a photoelectric conversion apparatus by a lens unit.

従来、原稿からの反射光を、複数のレンズによりＣＣＤ等の光電変換装置に結像させるよう構成した原稿読取レンズが知られている（例えば、特許文献１参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an original reading lens configured to form an image of reflected light from an original on a photoelectric conversion device such as a CCD using a plurality of lenses (see, for example, Patent Document 1).

同様に、原稿からの反射光を、複数のレンズからなる原稿読取レンズによりＣＣＤ等に光電変換装置に結像させるよう構成した原稿読取装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。 Similarly, there is known an original reading apparatus configured such that reflected light from an original is imaged on a photoelectric conversion device on a CCD or the like by an original reading lens including a plurality of lenses (for example, see Patent Document 2).

しかしながら、特許文献１には、原稿読取レンズおよび光電変換装置をどのように支持するのかについて何も開示されていない。 However, Patent Document 1 does not disclose anything about how to support the document reading lens and the photoelectric conversion device.

同様に、特許文献２にも、原稿読取レンズおよび光電変換装置をどのように支持するのかについて何も開示されていない。 Similarly, Patent Document 2 does not disclose anything about how to support the document reading lens and the photoelectric conversion device.

ここで、原稿読取レンズが取り付けられている受台に光電変換装置を取り付けたと仮定すると、温度変化に起因する受台の熱変形によって、原稿読取レンズと光電変換装置との間隔が伸縮することになる。このため、原稿読取レンズの目標の焦点距離と光電変換装置の結像位置とがずれ、画質低下が生じることが懸念される。 Here, assuming that the photoelectric conversion device is attached to the cradle to which the original reading lens is attached, the interval between the original reading lens and the photoelectric conversion device is expanded and contracted due to thermal deformation of the cradle due to a temperature change. Become. For this reason, there is a concern that the target focal length of the document reading lens and the image forming position of the photoelectric conversion device are shifted and image quality is degraded.

本発明は、上述した課題を解決するためのもので、温度変化に起因した原稿読取レンズと光電変換装置との間隔が伸縮を抑制できるレンズ光電変換装置ユニットを提供することを目的としている。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a lens photoelectric conversion device unit in which an interval between a document reading lens and a photoelectric conversion device due to a temperature change can be prevented from expanding and contracting.

本発明に係るレンズ光学変換装置ユニットは、上記目的を達成するため、原稿読取レンズと、前記原稿読取レンズに対して光入射方向下流側に配置した光電変換装置とを備え、原稿からの反射光を前記原稿読取レンズにより前記光電変換装置に結像させるレンズ光電変換装置ユニットであって、前記原稿読取レンズを支持し、かつ前記光電変換装置において前記原稿読取レンズに相対しない背面部側へ延びる第１の支持部材と、前記第１の支持部材と光電変換装置の背面部との間に介在する第２の支持部材とを備えた構成としている。 In order to achieve the above object, a lens optical conversion device unit according to the present invention includes a document reading lens and a photoelectric conversion device disposed on the downstream side in the light incident direction with respect to the document reading lens, and reflects light from the document. Is a lens photoelectric conversion device unit that forms an image on the photoelectric conversion device by the document reading lens, and supports the document reading lens and extends to a back surface side that is not opposed to the document reading lens in the photoelectric conversion device. 1 supporting member, and a second supporting member interposed between the first supporting member and the back surface portion of the photoelectric conversion device.

本発明によれば、温度変化に起因した原稿読取レンズと光電変換装置との間隔が伸縮を抑制できるレンズ光電変換装置ユニットを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the lens photoelectric conversion apparatus unit which can suppress expansion / contraction by the space | interval of the original reading lens resulting from a temperature change and a photoelectric conversion apparatus can be provided.

本発明の実施形態に係るレンズユニットが適用される画像形成装置の斜視図である。1 is a perspective view of an image forming apparatus to which a lens unit according to an embodiment of the present invention is applied. 本発明の実施形態に係るレンズユニットが適用される画像読取装置の斜視図である。1 is a perspective view of an image reading apparatus to which a lens unit according to an embodiment of the present invention is applied. 図２に示す画像読取装置の分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of the image reading apparatus shown in FIG. 2. 図２に示す一体型走査光学ユニットの縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the integrated scanning optical unit shown in FIG. 2. 本発明の実施形態に係るレンズ光電変換装置ユニットの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the lens photoelectric conversion apparatus unit which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るレンズ光電変換装置ユニットの構成図であり、（Ａ）は下方からの斜図、（Ｂ）は上方からの斜視図である。It is a block diagram of the lens photoelectric conversion apparatus unit which concerns on embodiment of this invention, (A) is a perspective view from the downward direction, (B) is a perspective view from the top. 本発明の実施形態に係るレンズ光電変換装置ユニットを適用した差動ミラー方式の画像読取装置の要部の斜視図である。1 is a perspective view of a main part of a differential mirror type image reading apparatus to which a lens photoelectric conversion device unit according to an embodiment of the present invention is applied.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１０１は、画像読取装置１０２と、画像読取装置１０２の上部に搭載した原稿搬送装置１０３とを備えている。 As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 101 according to the present embodiment includes an image reading device 102 and a document conveying device 103 mounted on the upper portion of the image reading device 102.

図２、図３に示すように、画像読取装置１０２は、スキャナカバー部２０１、スキャナフレーム部２０２、コンタクトガラス２０３、一体型走査光学ユニット３０１、ガイドロッド３０２およびレール３０３を含んで構成されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the image reading apparatus 102 includes a scanner cover unit 201, a scanner frame unit 202, a contact glass 203, an integrated scanning optical unit 301, a guide rod 302, and a rail 303. .

スキャナカバー部２０１は、矩形状の平面形状を有し、四角枠状のスキャナフレーム部２０２に上縁部に嵌め込まれた状態で固定されている。また、スキャナカバー部２０１は、図示しない原稿が載置されるコンタクトガラス２０３を支持している。 The scanner cover portion 201 has a rectangular planar shape, and is fixed in a state in which the scanner cover portion 201 is fitted into an upper edge portion of a rectangular frame-like scanner frame portion 202. The scanner cover unit 201 supports a contact glass 203 on which a document (not shown) is placed.

一体型走査光学ユニット３０１は、スキャナフレーム部２０２の内側に配置され、スキャナフレーム部２０２に取り付けたガイドロッド３０２およびレール３０３に沿って水平に往復移動するよう構成されている。 The integrated scanning optical unit 301 is disposed inside the scanner frame unit 202 and is configured to reciprocate horizontally along a guide rod 302 and a rail 303 attached to the scanner frame unit 202.

図４に示すように、一体型光学走査ユニット３０１は、点光源４０１、ミラー群４０２、レンズ群４０３、ユニット受台４０６、ブラケット４０７およびイメージセンサ４０８を含んで構成されている。 As shown in FIG. 4, the integrated optical scanning unit 301 includes a point light source 401, a mirror group 402, a lens group 403, a unit base 406, a bracket 407, and an image sensor 408.

点光源４０１は、コンタクトガラス２０３に載置された原稿５０１に向けて光を照射するようになっている。ミラー群４０２は、複数のミラー４０２ａ，４０２ｂ，４０２ｃ，４０２ｄ，４０２ｅを有し、原稿５０１からの反射光をレンズ群４０３に入射させてイメージセンサ４０８に導くようになっている。 The point light source 401 emits light toward the document 501 placed on the contact glass 203. The mirror group 402 includes a plurality of mirrors 402 a, 402 b, 402 c, 402 d, and 402 e, and the reflected light from the original 501 enters the lens group 403 and is guided to the image sensor 408.

レンズ群４０３は、前群レンズ４０４と、前群レンズ４０４に対して光入射方向下流側に配置された中間レンズ４０５とを有している。前群レンズ４０４群は、少なくとも１個のレンズを有し、レンズバンド４１３によりユニット受台４０６に固定されている。ユニット受台４０６は、金属によって形成されている。なお、レンズ群４０３は、他の構成であってもよい。また、前群レンズ４０４は、ユニット受台４０６に接着により固定するようにしてもよい。 The lens group 403 includes a front group lens 404 and an intermediate lens 405 disposed downstream of the front group lens 404 in the light incident direction. The front group lens 404 group has at least one lens and is fixed to the unit base 406 by a lens band 413. The unit cradle 406 is made of metal. The lens group 403 may have other configurations. Further, the front lens group 404 may be fixed to the unit base 406 by adhesion.

中間レンズ４０５は、非円形レンズであり、前群レンズ４０４に対して光入射方向下流側に位置している。中間レンズ４０５は、ブラケット４０５ａを介してユニット受台４０６に固定されている。前群レンズ４０４および中間レンズ４０５は、ミラー群４０２から出射される反射光をイメージセンサ４０８に結像するようになっている。 The intermediate lens 405 is a non-circular lens and is located downstream of the front group lens 404 in the light incident direction. The intermediate lens 405 is fixed to the unit base 406 via a bracket 405a. The front group lens 404 and the intermediate lens 405 form an image of the reflected light emitted from the mirror group 402 on the image sensor 408.

イメージセンサ４０８は、レンズ群４０３に正対するよう基板４０９に実装され、ブラケット４０７および支持部材４１０を介してユニット受台４０６に取り付けられている。すなわち、イメージセンサ４０８は、レンズ群４０３に相対しない背面部４０８ａが基板４０９に固定されている。イメージセンサ４０８には、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等を用いる。 The image sensor 408 is mounted on the substrate 409 so as to face the lens group 403 and is attached to the unit base 406 via the bracket 407 and the support member 410. That is, in the image sensor 408, a back surface portion 408 a that is not opposed to the lens group 403 is fixed to the substrate 409. As the image sensor 408, a CCD image sensor, a CMOS image sensor, or the like is used.

ブラケット４０７は、ユニット受台４０６に取り付けられ、基板４０９においてレンズ群４０３に相対しない背面部４０９ａに相対するフランジ部４０７ａを有している。ブラケット４０７は、ユニット受台４０６と同じ金属によって形成されている。 The bracket 407 is attached to the unit base 406 and has a flange portion 407 a facing the back surface portion 409 a not facing the lens group 403 on the substrate 409. The bracket 407 is made of the same metal as the unit base 406.

支持部材４１０は、ブラケット４０７のフランジ部４０７ａと基板４０９の背面部４０９ａとの間に介在し、ブラケット４０７および基板４０９に接着により固定されている。支持部材４１０は、高分子化合物からなる樹脂によって形成されている。 The support member 410 is interposed between the flange portion 407a of the bracket 407 and the back surface portion 409a of the substrate 409, and is fixed to the bracket 407 and the substrate 409 by adhesion. The support member 410 is made of a resin made of a polymer compound.

上述したレンズ群４０３、ユニット受台４０６、ブラケット４０７、イメージセンサ４０８、基板４０９および支持部材４１０は、図４〜図７に示すように、本発明の実施形態に係るレンズ光電変換装置ユニット４１１を構成している。図４におけるレンズ光電変換装置ユニット４１１は、点光源４０１およびミラー群４０２とともに、走査ユニット筐体４１２に組み付けられている。 The lens group 403, the unit cradle 406, the bracket 407, the image sensor 408, the substrate 409, and the support member 410 described above include the lens photoelectric conversion device unit 411 according to the embodiment of the present invention, as shown in FIGS. It is composed. The lens photoelectric conversion device unit 411 in FIG. 4 is assembled to the scanning unit housing 412 together with the point light source 401 and the mirror group 402.

ユニット受台４０６およびブラケット４０７を形成している金属の線膨張係数が１０×１０^−６のオーダーであるのに対して、高分子化合物からなる樹脂の線膨張係数は１０×１０^−５のオーダーである。 The linear expansion coefficient of the metal forming the unit base 406 and the bracket 407 is on the order of 10 × 10 ⁻⁶ , whereas the linear expansion coefficient of the resin made of the polymer compound is on the order of 10 × 10 ⁻⁵ . It is.

本実施形態に係るレンズ光電変換装置ユニット４１１は、ａ×α₁≒ｂ×α₂の関係を有している。 The lens photoelectric conversion device unit 411 according to the present embodiment has a relationship of a × α ₁ ≈b × α ₂ .

ここで、ａは、前群レンズ４０４をユニット受台４０６に固定している個所からブラケット４０７と支持部材４１０との接着面までの距離（図５参照）、ｂは、支持部材４１０の厚み（図５参照）である。また、α１は、ユニット受台４０６およびブラケット４０７を形成している金属の線膨張係数、α２は、支持部材４１０に形成している樹脂の線膨張係数である。 Here, a is the distance (see FIG. 5) from the position where the front group lens 404 is fixed to the unit base 406 to the bonding surface of the bracket 407 and the support member 410, and b is the thickness of the support member 410 (see FIG. 5). FIG. 5). Α1 is a coefficient of linear expansion of the metal forming the unit base 406 and the bracket 407, and α2 is a coefficient of linear expansion of the resin formed on the support member 410.

以下、レンズ光電変換装置ユニット４１１の作動について説明する。 Hereinafter, the operation of the lens photoelectric conversion device unit 411 will be described.

レンズ光電変換装置ユニット４１１は、ユニット受台４０６およびブラケット４０７が温度変化により膨張すると距離ａが増大して、支持部材４１０が相対的に前群レンズ４０４から離れる方向へ移動することになる。また、レンズ光電変換装置ユニット４１１は、支持部材４１０が温度変化により膨張すると距離ｂが増大して、イメージセンサ４０８が相対的に前群レンズ４０４に近付く方向へ移動することになる。 In the lens photoelectric conversion device unit 411, when the unit base 406 and the bracket 407 expand due to temperature change, the distance a increases, and the support member 410 moves relatively away from the front lens group 404. In the lens photoelectric conversion device unit 411, when the support member 410 expands due to a temperature change, the distance b increases, and the image sensor 408 moves in a direction relatively approaching the front group lens 404.

レンズ光電変換装置ユニット４１１は、ユニット受台４０６およびブラケット４０７が温度変化により縮小すると距離ａが減少して、支持部材４１０が相対的に前群レンズ４０４に近付く方向へ移動することになる。また、レンズ光電変換装置ユニット４１１は、支持部材４１０が温度変化により縮小すると距離ｂが減少して、イメージセンサ４０８が相対的に前群レンズ４０４から離れる方向へ移動することになる。 In the lens photoelectric conversion device unit 411, when the unit base 406 and the bracket 407 are reduced due to a temperature change, the distance a is reduced, and the support member 410 is moved in a direction relatively approaching the front group lens 404. Further, in the lens photoelectric conversion device unit 411, when the support member 410 is reduced due to the temperature change, the distance b is decreased, and the image sensor 408 moves relatively away from the front group lens 404.

本実施形態に係るレンズ光電変換装置ユニット４１１は、ブラケット４０７のフランジ部４０７ａと基板４０９の背面部４０９ａとの間に支持部材４１０が介在するとともに、a×α₁≒ｂ×α₂、ａ＞ｂ、α₂＞α₁の関係を有している。 In the lens photoelectric conversion device unit 411 according to the present embodiment, a support member 410 is interposed between the flange portion 407a of the bracket 407 and the back surface portion 409a of the substrate 409, and a × α ₁ ≈b × α ₂ , a> b, α ₂ > α ₁ .

このため、本実施形態に係るレンズ光電変換装置ユニット４１１は、ユニット受台４０６とブラケット４０７の膨張および縮小による支持部材４１０の移動と、支持部材４１０の膨張および縮小によるイメージセンサ４０８の移動とが相殺される。また、支持部材４１０の厚みを小さくすることができる。 Therefore, in the lens photoelectric conversion device unit 411 according to the present embodiment, the movement of the support member 410 due to the expansion and reduction of the unit receiving base 406 and the bracket 407 and the movement of the image sensor 408 due to the expansion and reduction of the support member 410 are performed. Offset. Further, the thickness of the support member 410 can be reduced.

よって、本実施形態に係るレンズ光電変換装置ユニット４１１は、温度変化に起因したレンズ群４０３とイメージセンサ４０８との間隔の伸縮を抑制することができる。この結果、本実施形態係るレンズ光電変換装置ユニット４１１は、レンズ群４０３の目標の焦点距離とイメージセンサ４０８の結像位置とが一致し、画質低下が生じることがない。 Therefore, the lens photoelectric conversion device unit 411 according to the present embodiment can suppress the expansion and contraction of the distance between the lens group 403 and the image sensor 408 due to the temperature change. As a result, in the lens photoelectric conversion device unit 411 according to the present embodiment, the target focal length of the lens group 403 matches the image formation position of the image sensor 408, and image quality does not deteriorate.

さらに、本実施形態に係るレンズ光電変換装置ユニット４１１は、支持部材４１０をブラケット４０７および基板４０９に接着により固定している。このため、本実施形態に係るレンズ光電変換装置ユニット４１１は、接着時に、イメージセンサ４０８が実装されている基板４０９の位置をｘ方向、ｙ方向に適宜調整することができる。よって、本実施形態に係るレンズ光電変換装置ユニット４１１は、レンズ群４０３の光軸中心に対するイメージセンサ４０８の相対位置を調整することができる。 Furthermore, in the lens photoelectric conversion device unit 411 according to the present embodiment, the support member 410 is fixed to the bracket 407 and the substrate 409 by adhesion. Therefore, the lens photoelectric conversion device unit 411 according to the present embodiment can appropriately adjust the position of the substrate 409 on which the image sensor 408 is mounted in the x direction and the y direction at the time of bonding. Therefore, the lens photoelectric conversion device unit 411 according to the present embodiment can adjust the relative position of the image sensor 408 with respect to the optical axis center of the lens group 403.

図７は、本実施形態に係るレンズ光電変換装置ユニット４１１を適用した差動ミラー方式の画像読取装置であり、図中、４０１は点光源、４０３は前群レンズ、４０９は基板、６０１は第１の走行体、６０２は第２の走行体を表している。 FIG. 7 shows a differential mirror type image reading apparatus to which the lens photoelectric conversion device unit 411 according to this embodiment is applied. In FIG. 7, 401 is a point light source, 403 is a front group lens, 409 is a substrate, and 601 is the first one. One traveling body, 602 represents a second traveling body.

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、レンズ光電変換装置ユニットを適用する画像読取装置および画像形成装置は、複数の機能を備える複合機であってもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the image reading apparatus and the image forming apparatus to which the lens photoelectric conversion device unit is applied may be a multifunction machine having a plurality of functions.

１０１画像形成装置
１０２画像読取装置
４０３レンズ群（原稿読取レンズ）
４０６ユニット受台（第１の支持部材）
４０７ブラケット（第１の支持部材）
４０８イメージセンサ（光電変換装置）
４０９基板（光電変換装置）
４０９ａ背面部
４１０支持部材
４１１レンズ光電変換装置ユニット
５０１原稿 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Image forming apparatus 102 Image reading apparatus 403 Lens group (original reading lens)
406 Unit cradle (first support member)
407 Bracket (first support member)
408 Image sensor (photoelectric conversion device)
409 substrate (photoelectric conversion device)
409a Back surface 410 Support member 411 Lens photoelectric conversion device unit 501 Document

特開平９−６１７１３号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-61713 特開２００６−６４９４０号公報JP 2006-64940 A

Claims

原稿読取レンズと、
前記原稿読取レンズに対して光入射方向下流側に配置した光電変換装置とを備え、
原稿からの反射光を前記原稿読取レンズにより前記光電変換装置に結像させるレンズ光電変換装置ユニットであって、
前記原稿読取レンズを支持し、かつ前記光電変換装置において前記原稿読取レンズに相対しない背面部側へ延びる第１の支持部材と、
前記第１の支持部材と光電変換装置の背面部との間に介在する第２の支持部材とを備えたことを特徴とするレンズ光電変換装置ユニット。 A document reading lens;
A photoelectric conversion device disposed downstream of the document reading lens in the light incident direction;
A lens photoelectric conversion unit that forms an image of reflected light from a document on the photoelectric conversion device by the document reading lens;
A first support member that supports the document reading lens and extends to a back surface side that is not opposed to the document reading lens in the photoelectric conversion device;
A lens photoelectric conversion device unit comprising: a second support member interposed between the first support member and a back surface portion of the photoelectric conversion device.

前記第２の支持部材を、樹脂によって形成したことを特徴とする請求項１に記載のレンズ光電変換装置ユニット。 The lens photoelectric conversion device unit according to claim 1, wherein the second support member is formed of a resin.

前記第２の支持部材を、第１の支持部材および光電変換装置の背面部の少なくとも一方に対して接着固定したことを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ光電変換装置ユニット。 3. The lens photoelectric conversion device unit according to claim 1, wherein the second support member is bonded and fixed to at least one of the first support member and a back surface portion of the photoelectric conversion device.

請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズ光電変換装置ユニットを装備したことを特徴とする画像読取装置。 An image reading apparatus comprising the lens photoelectric conversion device unit according to claim 1.

請求項４に記載の画像読取装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the image reading apparatus according to claim 4.