JPH01125167A - 読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は例えばファクシミリ、複写機、プリンター等の
画像形成装置及びテレビカメラ等の撮像装置の画像読取
を行なう読取装置に係わるもので、特に照明した原稿像
をダイクロイックプリズム等の光学部材を用い、ＣＯＤ
等の固体撮像素子によって光像を読取る画像読取部を設
けた読取装置に関するものである。

〔発明の背景〕

例えばカラー画像形成装置、特にデジタル方式によるカ
ラー画像形成装置は一般に画像読取部や画像書込み部等
のカラー画像地理装置により構成されている。画像読取
部は例えば露光走査によって得た原稿面の光像を読取り
用の結像レンズ系を通した上その背後の光分割手段によ
って複数光に分光するが、例えば赤（Ｒ）、シアン（Ｃ
）等に分割分光したのち、それぞれのチャンネルで受光
する固体撮像素子からなるラインイメージセンサに結像
するようになっている様な場合、各ラインイメージセン
サは、前記読取り用レンズ系による光像を正しく結像出
来るようそれぞれの分光光軸に対してその軸上の位置と
垂直度とは十分調整されて取付けられていなければなら
ない。即ち、各ラインイメージセンサ光像を互いに出来
るだけ正確に一致させなければ、書込み部によって再生
される再生画像に悪影響がでる。固体撮像素子は例えば
ラインイメージセンサ東芝製ＴＣＤ　１０６Ｃは１画素
約７μｍ程度の画素の配列で構成されているので、後述
の第１図実施例で上記のイメージセンサに入射する光像
の対応が約１／４画素（約２μＩＩりをこえると、再生
画像の周縁にフリンジとして他の色、例えば黒の文字・
図形の周縁に赤・青等のカラーゴーストが生じて来る。

特に前記の対応で１画素（約７μｍ）以上のズレが生じ
るｉこの影響は顕著となる。このカラーゴーストの防止
のためには電気的補正が一般になされている。然し電気
的処理によって殆んどのカラーゴーストを除こうとする
と必要とするメモリーは非常に容量も大きくなり、又画
像的に例えば線の太さに変化を生じる等の不具合が発生
し技術的な困難さから完全なものとはいえず、商品化の
観点からは未解決といえる。

本出願人はイメージセンサ相互間の画素ズレを防止する
手段として、特願昭６０−２３９１７４号による提案を
行なっている。この提案は第１５図に示すように、それ
ぞれの固体撮像素子５１ａ、５１ｂを基体５２ａ。

５２ｂ上に固設してユニットとし、第１４図に示すよう
に該ユニットを光軸方向を含んだ空間的に直交するｘ、
ｙの２軸方向とＸ、ｙ軸について回転方向について調整
を可能として、機械的に調整・取付を行うようにしたも
のである。上記の提案は各固体撮像素子の取付について
微調整を可能とするもので、調整直後に於ては各素子間
の対応は殆んど合致させるものであった。然しなから第
１５図図示の如く集光レンズ５３の背後に設けた光学部
材である光分割プリズム５４と固体撮像素子５１ａ、５
１ｂとはそれぞれフレームに取付けられ、その間に多く
の保持部材、例えば支持部を調整ねじで調整して取付け
られており、之等の部材は温度変化による熱膨張及び収
縮、ねじの調整不良、ねじ自体のガタ・誤差等が原因と
なって位置ズレ或いは光学部材での光学的、収差による
複数素子間のズレ等が生じ易く、復元性をも含めて画素
ズレを解消することは容易ではなかった。特に機械構造
である精密ねじによる固体撮像素子を保持、固定した場
合には固体撮像素子の前記ねじによる締付力及びミクロ
ンオーダーでの微調整作業が必要となり、その精度出し
作業は極めて困難である。又かなり強固に固体撮像素子
を治具設定しておいても、最終のねじ止め等の締付はト
ルクにより締付後治具より外すと歪の戻り等により数μ
ｍ以上の移動を生じることが多く、また例えば１μｍ以
内に精度良くセットされた場合でも、部品内部に応力歪
を有しているため、衝撃テスト等によって数μｍ以上の
ずれが生じることが認められ、更に支持部材の熱膨張係
数等が原因となって温度テストの結果は取付誤差を生ず
る欠点があった。

また固体撮像素子を固定するのに、実開昭５７−５７６
７０号による接着剤を用いて固定する提案もあるが、こ
の提案は単数の固体撮像素子の固接に関するもので、か
つ光学部材への固定を行なうものではなく、フレームに
対して固体撮像素子を調整・固定しようとするもので、
固定にあたっては調整分を接着剤に充填によって行なお
うとするもので、複数個の撮像素子を用いての位置ズレ
のない高精度の保持を必要とする画像読取には適用され
るものではなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

カラー画像処理装置、特に固体撮像素子を複数個配置し
各固体撮像素子によって形成される画像を読取って信号
処理を行なうカラー画像読取装置に於ける高解像度の読
取装置を提供することが求められ、また各固体撮像素子
によって形成される画像が相互に正確に一致対応してい
ることが要求される。本発明は固体撮像素子相互の位置
ズレを防止し、温度の変動や経時変化、振動、衝撃等の
全ての条件に対して最も安定した画像読取りがなされる
カラー画像読取装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

上記目的は結像レンズと光分割部材とからなる光学系の
結像位置に設けた複数の固体撮像素子によって光像を読
取る読取装置の前記光分割部材もしくは前記結像レンズ
あるいは前記光分割部材等の光学部材の保持部材に対し
取付部材を介して前記固体撮影素子を固着した読取装置
において、前記取付部材を前記光分割部材もしくは前記
保持部材の一方の側面に前記固体撮像素子の画素列方向
を基準として接着により固定したことを特徴とする読取
装置によって達成される。

〔実施例〕

まず本発明のカラー画像読取装置を設けた画像形成装置
について、第１図によって説明を行なう。

図においてＡは読取り部を有した画像読取装置、Ｂは書
込みユニット、Ｃは画像形成部であってカラー画像処理
装置を構成する、またＤは給紙部である。

画像読取装置Ａにおいて、ｌはプラテンガラスで、原稿
２はこのプラテンガラスｌ上に置かれる。

原稿２は、スライドレール３上を移動するキャリッジ４
に設けられた蛍光灯５及び６によって照明される。可動
ミラーユニット８にはミラー９及び９′が設けられスラ
イドレール３上を移動し、キャリッジ４に設けられてい
る第１ミラー７との組合せでプラテンガラスｌ上の原稿
２の光像をレンズ読み取りユニット２０へ導出する。

キャリッジ４及び可動ミラーユニット８はステッピング
モータＩＯによりワイヤ１５を介して駆動されるプーリ
１１，１２．１３．１４＋：より、それぞれＶ及び１／
２Ｖの速度で同方向に駆動される。プラテンガラスｌの
両端部裏面側には標準白色板１６．１７が設けられ、原
稿読み取り走査開始前及び走査終了後に標準白色信号が
得られるように構成されている。

レンズ読み取りユニット２０は読取り用レンズ系として
の結像レンズを収容したレンズ鏡胴２１．光分解手段と
してのプリズム２２、固体撮像素子のラインイメージセ
ンサたるレッドチャンネル（以下Ｒ−ｃｈという）ＣＣ
Ｄ２５、シアンチャンネル（以下Ｃ−ｃｈという）ＣＣ
Ｄ２７から構成される。第１ミラー７、ミラー９、ミラ
ー９′により伝達された原稿光像はレンズ２１により集
束され、プリズム２２内に設けられたダイクロイックミ
ラーによりＲ−ｃｈ像とＣ−Ｃｈ像とに分離され、それ
ぞれの光像は光分割部材であるプリズム２２に固設され
たＲ−ｃｈ　ＣＣＤ２５及びＣ−ｃｈ　ＣＣＤ２７の受
光面にそれぞれ結像される。

前記蛍光灯５，６はカラー原稿の読み取りに際して光源
にもとづく特定の色の強調や減衰を防ぐため市販の温白
色系蛍光灯が用いられ、まｔ；チラッキ防止のため４０
ＫＨｚの高周波電源で点灯され管壁の定温保持あるいは
つオームアップ促進のためポジスタ使用のヒータで保温
されている。

前記Ｒ−ｃｈ　ＣＣＤ２５４びＣ−Ｃｈ　ＣＣＤ２７か
ら出力された画像信号は、図示しない信号処理部を経て
信号処理され、トナーの色に応じて色分離された色信号
が出力されて書込みユニットＢに入力されると、半導体
レーザで発生された各レーザービームによる画像が順次
感光体ドラム３１の周面上に投射され、それぞれの投射
毎に各々現像ローラＩ、ＩＩ’、Ｉ［［により現像処理
を経て３色トナーによるカラー画像を形成する。

次いで前記感光体ドラム３１周面のカラー画像は、転写
分離極３２において給紙部りかも搬送された記録紙に転
写したあと該記録紙を分離し定着装置３３を経て装置外
に排紙して、カラー画像の複製を終了するようになって
いる。

前記読取装置Ａにおけるレンズ読み取りユニット２０の
構成すなわち前記レンズ鏡胴２１．プリズム２２それに
Ｒ−ｃｈ　ＣＣＤ２５とＣ−ｃｈ　ＣＣＤ２７の固着、
保持は次の如くして行なわれるようになっている。

前記レンズ鏡胴２１は、第２図（ａ）に示すようにレン
ズ保持部材２１ａの上方に向けて直角に開いた７字状の
受は部に収められて鏡胴支持部材たる締め金具２１０に
よって固定された上で装置基板４０の所定位置に取付け
られるようになっている。

本実施例においては前記レンズ鏡胴２１の後方端面に前
記プリズム２２の前面部と接合出来る取付面２１ｂを形
成していて、該取付面２１ｂに対し接着によって前記プ
リズム２２を固定することが出来るようになっている。

前記取付面２１ｂは単純な旋削加工工程によって形成さ
れるものであるからレンズ鏡胴２１に収容した結像レン
ズとの距離やその光軸に対する垂直度の精度は極めて高
く、それに取付もれるプリズム２２を通じて前述したＲ
−ａｈ　ＣＣＤ　２５、Ｃ−ａｈ　ＣＣＤ２７の受光面
に所定の光像を光学的収差の影響のない様に正しく結像
することが出来るようになっている。

第２図（ｂ）に示す如く鏡胴取付面２１ｂとプリズム取
付面２２ａとの平面の直角度ＲＬ、　ＲＬ’のずれ量（
レンズ光軸に対するプリズム面Ａの直角ＲＬ％ＲＬ’の
斜き量）のきき方は第１１図に示すシンクロスコープを
使用してチエツクすることができる。そのチエツク要領
については後述する。

第１１図のＣＲＴデイスプレィに示す如く、白地に対す
る黒線部と白線部のそれぞれのレベルをＰおよびＱとす
るとＭＴＦは次式で求められる。

ＭＴＦの値は高い程解像度が優れていることを意味する
。

前記解像度のズレ量の影響を基準となるＭＴＦ値３０％
のときを１例として示すと、斜き量が角度にしてＩＯ分
程度の場合、ＭＴＦ値は２１％となって約９％低下し、
更に斜き量が角度３０分程度となるとＭＴＦ値が１５％
となり約５０％の減少割合を示す。そして、白黒判別信
号取り出しに支障をきたしてしまうのでこの面精度を保
持してレンズ鏡胴２１とプリズム２２とを事前に一体固
着しておく事により生産上の後工程での不良率低下を防
止し、コストメリットは勿論、レンズ保持部材２１ａの
材質、取付部材２４等によるＣＯＤ取付後の画素ズレ等
への影響も軽減され一層の効果を発揮する。

なおプリズム２２の固着の方法としては前述した接着に
よる方法の他、第２図（ｃ）に示す如くプリズム保持部
材２２ｂを使用して前記取付面２１ｂに密着した状態で
取付ネジ２３によって固定する方法もある。これ等のプ
リズム２２を固着する各方法は以下説明する各実施例に
適用されるものである。

前記レンズ鏡胴２１に対するプリズム２２の接着には接
着程度の他各種の環境テストに耐えられる接着剤が選択
して使用されるものであるが、本実施例においては、後
述するプリズム２２に対するＣＣＤ２５および２７の接
着にも同一の接着剤を使用するようになっているので接
着剤の特性に関しては前記ＣＣＤ２５および２７の取付
は固設を説明する項において総括して説明することとす
る。

結像レンズの焦点面に対するＲ−ｃｈＣＣＤ２５および
Ｃ−ｃｈＣＣＤ２７の取付位置の設定は次の如くして行
われる。

第１の方法はプリズム２２に対して所定の間隔を保って
直接取付は固定する方法で前記Ｒ−ｃｈｃｃＤ２５およ
びＣ−ｃｈＣＣＤ２７はそれぞれ取付部材２４および２
６を介し第２図（ｄ）あるいは第２図（ｅ）に示す如く
プリズム２２の同じ側の一方の側面に片持ちの形式で接
着により取付は固着されその受光面を読取りユニット２
０の結像面に位置される。

この方法によれば各ＣＯＤを各取付部材２４（２６）あ
るいは２４ａ（２６ａ）の端部を基準に接着固定するの
で片持ちによる熱膨張の基準が明確となって複数のＣＯ
Ｄを同様に支持させても相互の間に画素ズレの生ずるこ
とがない。

また上記の例は、それぞれのＣＯＤをそれぞれの取付部
材によって結像部に固設するようにしたものであるが、
第３図（ａ）は共通の取付部材２４ｂにより、取付部材
２４ｂをプリズム２２に接着・固定し、取付部材２４ｂ
にＣＣＤ２５及びＣＣＤ２７をそれぞれ接着・固設した
ものである。

取付部材の材質としては、２つの理由から線膨張係数の
小さい材質のものが望まれる。１つは温度変動によって
画素ズレが生じないようにするためと、他の１つはプリ
ズムに接着した取付部材が両者の線膨張係数の相違によ
って内部歪が生じ、プリズムにヒビ割れ等の発生するの
を防止するためである。前記の温度変動による画素ズレ
の問題は各ＣＯＤの取付部材との固設条件を全く同じに
することで、ＣＯＤ相互間の画素ズレは減することがで
きるが、更に線膨張係数が小さい必要がある。

通常プリズムの線膨張係数は７．４ｘ　１０−’（光学
ガラスＢＫ−７）程度中さいことから、取付部材として
はガラス、セラミック材（７，０〜８．４Ｘ　１０−＠
）や低熱膨張合金（例えばインバー合金（１〜３Ｘ　１
０−’）、ニレジス１−鋳鉄（４〜ＩＯＸ　１０−’）
）等が適当で、アルミニウム材（２５Ｘ　１０−’）は
あまり適当でない。

本発明者らは各種材料を取付部材としてテストを行なっ
たが、ガラス材、その他のセラミック材、低熱膨張合金
を用いた場合には検知される熱膨張による像ズレは認め
られなかった。

上記の実施例ではプリズムと取付部材、取付部材とＣＣ
Ｄとの固設には接着剤を用い、分割された光像について
各ＣＯＤの関係位置調整を行なったところで接着剤によ
る密着固設を行なうようにした。

特に第２図（ｄ）においては取付部材として線膨張係数
の大きい鉄（１２Ｘ　１０−’）を用いても実用上はａ
方向の寸法が短いため熱による延びはあまり影響されず
、又す方向はラインセンサーの並びの方向であり、且プ
リズム材質とラインセンサーのパッケージ材質がセラミ
ック材であるため、その線膨張係数が略同じとなり、こ
のような構成では画素ズレは画素は発生しなかった。

本発明者らは入手可能の多くの接着剤を用い比較検討を
行なった。その結果、本発明に使用する接着剤としては
２液性タイプ接着剤及び光硬化型接着剤で特に紫外線硬
化型接着剤が最も好ましいとの結論に達した。

接着剤としてはエポキシ系、アクリル系等があり、更に
ｌ液性タイプと２液性タイプとに分けられる。ｌ・液性
タイプのものは通常製造時に硬化剤を混入してあり、使
用時に空気等に触れると徐々に硬化・乾燥し固化するも
ので、硬化時間が長く、且つ硬化の程度・硬化時の収縮
等が不規則であるなどの理由で、接着固定用の特別の器
具を用いる必要がある。従って本発明の利用目的と生産
性から見て適していない。この点２液性タイプで且つ即
効性のものは接着時に硬化剤と主剤とを混練することに
より長くて数分程度で硬化がなされ硬化時間の短縮化と
、硬化程度の安定化が計られ、本目的に有効に適合する
ものである。なおｌ液性タイプで即効性のあるシアノア
クリレート系系統のものがあるが衝撃時の接着ハガレや
、接着剤が乾燥する際の接着剤の収縮による被接着物の
変形が生じ必ずしも好ましい適用形態とは言えない。本
発明者らは２液性タイプ接着剤としてハードロックＥ５
１０Ｋ（商品名）を用い、常温下で接着を行なったとこ
ろ、後に述べる環境テスト等に対しても良好な結果を得
ることができた。なお上記の接着時、温度条件を著しく
変化させて接着時間を短縮するよう試みたが、その結果
は僅かではあるが接着時の画素ズレが認められ、望まし
くないことが明らか　　　゛となった。之に対し光硬化
型接着剤は単に光の強度により接着剤の硬化時間を速め
ることができ、作業性の向上とコスト低減、製品の安定
化を図ることができる。光硬化型接着剤の中でも特に紫
外線硬化型のものは紫外線照射によっても熱の変化が殆
んどなく、安定した効果が得られる。本発明者らは光硬
化型接着剤としてスリーボンドＴＢ３０６０Ｂ（商品名
）、電化１０４５Ｋ（商品名）、ノーランド６５（商品
名）等を用い、高圧水銀灯による紫外線照射を行ない短
時間で接着を行なったところ、後に述べる環境テスト等
に対しても良好な結果を得ることができた。更に同じく
紫外線硬化型のウレタン系スリ−ボンド３０６２Ｂ（商
品名）、ＬＴ３５０（商品名）等を用いた所耐湿性にも
一段と効果があり、且つ強度保証を有する接着を得るこ
とができた。尚前記接着剤による接着方法は各部の接着
部材の対向面を圧接し、圧接面の側方より小量の接着剤
を適当な押出手段で押出す。前記接着剤は流動性を有す
るため圧接面に生じている僅かな間隙中に流入し、接着
部材を互に強固に固着する。接着方法は接着部材の対向
面に対し全面接着するように接着剤を押出し、間隙に流
入してもよい。又適当な間隔をおいて接着剤を流入させ
てもよい。又接着部材の位置精度を適当に配置する装置
であれば各接着部材の接着部に前もって接着剤を点又は
面で塗布し、直ちに接着部材の接着面を圧接して接着し
てもよい。

ここで接着方法の好ましい実施例について説明する。第
３図（ｂ）及び第３図（ｃ）は第３図（ａ）におけるＣ
ＣＤ２５、Ｃ０Ｄ２７及びこれらの共通の取付部材２４
ｂを示している。取付部材２４ｂを第３図（ａ）に示す
プリズム２２に接着する場合、取付部材２４ｂをプリズ
ム２２の所定位置に固定後接着剤を第３図（ｂ）に示す
ごとく取付部材２４ｂの端部ヘポッティングし取付面へ
浸透させる方法が考えられる。

この場合に接着剤として光硬化型接着剤、取付部材２４
ｂとして光透過性の物質を用いる事により光硬化型接着
剤の利用がさらに有効となる。すなわち上記端部ポツテ
ィングでの浸透により内部で薄層化された接着剤の硬化
に透過光を利用することにより接着硬化促進をきたすこ
とができる。更に第３図（ｃ）に示す如く、取付部材２
４ｂ或は相手部材のプリズム２２への面に接着剤を落し
、両者を互に押し当てる一般的な接着方法による場合も
、接着剤の密着性が第３図（ｂ）に示したポツティング
方式よりより強固となり、光硬化型接着剤と光透過側の
取付部材２４ｂの使用により、自然乾燥に加えて透過光
による硬化の促進並びに時間等のコントロールがはから
れるので、量産性・接着度に安定したバラツキのないも
のが得られる等非常に好ましい対応と云える。光透過性
取付部材としては先に述べたガラス・セラミックの内部
にＢＫ−７（７゜４Ｘ　１０−’）、青板ガラス（９，
ＯＸ　１０−’）、白板ガラス（９，３Ｘ　１０−’）
等が固体撮像素子パッケージ材のセラミックの伸と対応
してほぼ等しく好ましい。更に光硬化型接着剤としては
、前述の紫外線硬化をが硬化時間が速く、硬化時の変形
、耐湿等より好ましく、この場合取付部材の透過率は先
のＢＫ−７、青板ガラス、白板ガラス等でも加工法、材
厚バラツキを含め２０〜３０％以上得られ、特に量産性
・コスト面等より好ましい対応と云える。又紫外線硬化
型接着剤の紫外成分光分布特性に合せた特殊ガラスを取
付部材として選択することも出来、接着時の量産性・接
着必要強度と硬化度・硬化時間等の接着性の安定度を最
適値に近づけることにより更に利用装置に適するものも
得られる。

ところで、即乾性のある接着剤の内ｌ液性タイプのもの
は前述したごとく乾燥する際に接着剤の収縮による被接
着物の変形が生じるので必ずしも好ましい適用形態とは
云いがたいが、本発明者の好ましい実施例によれば被接
着物の取付要領を改良することにより即乾性のあるｌ液
性タイプの接着剤も有効に使用できることが判明しｔ；
。

すなわち取付部材を介してＣＯＤを光学部材−（プリズ
ム等）に取付ける場合に、まず後述する本発明による位
置決め方法により固体撮像素子を光学部材に対して位置
出し調整する。次に取付部材の光分割部材への取付面に
即乾性瞬間接着剤（シアノアクリレート系接着剤、プラ
イマー効果によるもの等）を又固体撮像素子との接合部
にはハードロックＥＳＩＯ（商品名）等の２液性タイプ
接着剤或はスリーポンドＴＢ３０６２Ｂ（商品名）等の
光硬化型接着剤等前述の好ましいタイプの接着剤を塗布
して光分割部材と固体撮像素子とを取付部材で接着固定
する。この接着固定の過程において光分割部材と取付部
材とが即乾性接着剤で固着した後調整具による固体撮像
素子の位置合せの微調整を継続して行ない正確な位置合
せを行う。このようにして固体撮像素子と取付部材とを
接合す接着剤の硬化がある程度促進させたところ（仮固
定工程）で、光分割部材と取付部材を更に前述の光硬化
型等好ましい接着剤をポツティング等によって添加し、
全体の硬化・固定をはかる。（本固定接着）上記の仮固
定工程を設けて位置合せの微調を行った後本固定接着を
行うことで位置決めが性格に調整されるので、光分割部
材と固体撮像素子の位置決め後−挙に両者を接着・固定
する方法と比較し、５０％以上の収率の向上をはかるこ
とが可能となり、作業性・コストダウン等の面で大いに
改善の効果があることが認められた。

本発明によるＣＣＤ２５及びＣＣＤ２７のプリズム２２
への接着には、予め取付治具ＴＣを用意する。

取付治具はＣＣＤ２５及びＣＣＤ２７の側面をそれぞれ
把持しながら、第１１図に示すように分光Ａ及び分光Ｂ
の各光軸について第１４図に示すようにその光軸及び光
軸に直角のｘ、ｙの２方向及びｘ、ｙ軸に関する回転方
向について調整を可能とするもので、取付治具ＴＣの微
調によって画素ズレがないように調整する。

取付治具としては例えば調整台が３軸方向（Ｘ。

ｙ、ｚ）に移動可能でかつそれぞれの軸のまわりに回転
可能もある位置決め用具（例えばＣＨＵＯ５ＥＩＫＩＣ
Ｏ，、Ｌｔｄ、、製部品）を使用することにより本発明
の目的とする複数のＣＣＤ間の精密な位置決めを行うこ
とができる。

原稿位置に設けた白黒の縞状のチャート像をＣ０Ｄ２５
及びＣＣＤ２７上に結像するようにし、その出力信号を
シンクロスコープ上に上下に並置して記録する。結像レ
ンズによる設計された縮小倍率とＣＯＤの画素の大きさ
から白黒の縞間隔を設定し１本の縞が１画素に対応する
チャートとしておくと、シンクロスコープ上に重ね合さ
れた記録信号から画素ズレの量を容易に読取ることがで
きる。例えば第１１図に示すシンクロスコープＣＲ７面
はＣＣＤ２５と　ＣＣＤ２７との間で画素ズレがある状
況を例示したものである。またシンクロスコープによっ
てチエツクしながら取付治具ＴＣを調整することによっ
て画素ズレのないＣＣＤ相互間の関係位置を求めること
ができ、この位置で接着剤によりＣＣＤ２５及びＣＣＤ
２７をそれぞれプリズム２２のプリズム面に取付部材２
４（２６）を介して結像位置に固設する。

第３図に対応する接着剤を用いて光学部材であるプリズ
ムに複数の固体撮像素子をセラミック材を用いた取付部
材を介して固設した画像読取部と、第１５図に示す機械
構造によって固体撮像素子を保持するようにした画像読
取部とについて種々の比較テストを行なった。テストは
縞状チャートを原稿位置において、取付けられた複数の
固体撮像素子からの出力信号をシンクロスコープを用い
て重ねて比較することによって特に画素ズレに注目して
行なった。

（１）耐振テスト　　周波数を可変とした耐振テストを
３０分間行ない、その前後の画素ズレの状況を比較した
。機械構造によるもののうちにはネジ部のユルミが生じ
るものがあり、約４画素Ｃ３０ｐ　ｉ）相当の画素ズレ
が認められた。本実施例によるものには画素ズレは認め
られなかった。

（２）衝撃テスｌ−４０Ｇの落下テストを行ない、その
前後での画素ズレの状況を比較した、機械構造によるも
ののうちには約３画素（２０μｍ）相当の画素ズレが認
められた。本実施例によるものには画素ズレは認められ
なかった。

（３）温度テスト　　まず２時間の間に環境温度を２０
°Ｃから７０°Ｃまで上昇させ画素ズレの状況を比較し
た。機械構造によるものは約４画素（３０μｍ）相当の
画素ズレが認められた。ついで２時間の間に７０℃から
２０°Ｃに環境温度を復元した。復元した状態でも機械
構造によるものは約２画素（１５μｍ）相当の画素ズレ
が残留するのが認められた。−力木実施例によるものに
は終始画素ズレは認められなかっ　Ｉこ　。

本発明はＣＯＤを取付部材を介してプリズムに固設する
ものであるが、別に固設した取付補助部材を介して固設
することも本発明に含まれる。第４図はその一例を示し
たもので、プリズムは凹凸の加工を行うことが容易でな
いところから、形状のやや複雑な例えばセラミック材を
用いた取付補助部材２８を用意し、予めプリズム２２に
接着しておくようにしたもので、取付補助部材２８に取
付部材２４Ｃ（２６Ｃ）を固設することで、補助部材２
８と、取付部材２４Ｃ（２６Ｃ）間での入方向に対応す
るスライド案内と、Ｂ方向に対する回転動作等で案内す
ることにより、Ｃ０Ｄ２５（２７）の調整位置での固設
が容易となる。第４図（ａ）は正面図、第４図（ｂ）は
側面図を示す。

しかし、光分割部材に対し直接ＣＯＤを接着固定するこ
とは製造上の不良損失はもとよりＣＯＤが何等かの原因
により故障した場合のメンテナンスの上で、ＣＯＤと光
分割部材とを取付部材により一体的に接着固定したすべ
てのものを廃棄、交換せざるを得ないことにもなる。

このような理由から第２の方法として光分割部材より安
価な光学部品の各保持部材にＣＯＤを取付けることが考
えられるのでその各事例についての説明をする。

第５図はＲ−ＣｈＣＣＤ２５とｃ−ｃｈＣＣＤ２７を予
め接着して固定した一体の取付部材２２４ａをレンズ鏡
胴２１の後端部の側面に接着剤により固着した例であり
また第６図は同様形式の取付部材２２４ｂをプリズム２
２を取付けるプリズム保持部材２２ｂの側面に接着剤に
より固着した例であって共にレンズ鏡胴２１あるいはプ
リズム保持部材２２ｂの一方の側面に於いて片持ちの形
式で取付けたものである。本実施例に於ては特に工程不
良、或いはメンテ・サービス等の際、レンズ及びプリズ
ムを一体的になしたものと、ＣＯＤとの分離が容易とな
り、コスト的に高価な光学部品の再生効果が多きい。こ
れらのメリットは本明細にて述べた種々の実施例につい
ても勿論有効な手段であり本発明の主旨とするところで
ある。

また第７図（ａ）および第８図（ａ）は取付部材１２４
゜１２６あるいは３２４をレンズ保持部材２１ａの一方
の側面に取付けた例を示したものである。すなわち第７
図の場合には前記レンズ保持部材２１ａはその一方の側
面がプリズム２２の側面を覆う部分迄延長して支持部２
１ｄが形成されており、比較的短い取付部材１２４．１
２６を介して各ＣＯＤを接着固定するようになっている
。

一方第８図の場合にはレンズ保持部材２１ａはレンズ鏡
胴２１の後方端面に相当する部分で打切られているがプ
リズム２２の各射出面近く迄伸びた２つの突出部３２４
ａ、３２４ｂを備える比較的長い取付部材３２４によっ
て直接的にレンズ保持部材２１ａの一方の側面に接着固
定されている。

なお前記支持部２１ｄ、前記突出部３２４ａ、３２４ｂ
は何れも第７図（ｂ）あるいは第８図（ｂ）に示す如く
プリズム２２より離間した状態で各ＣＯＤを片持ち形式
にて支持するようになっている。

さらに第９図はレンズ鏡胴２１をレンズ保持部材２１ａ
に取付は固定するに用いる締め金具２１ｃの一方の側面
に取付部材２２４Ｃを接着固定した例でありこの場合も
前述した各測量様に各ＣＯＤは同方向から片持ちの形式
で前記締め金具２１ｃに支持される。

以上の各実施例では取付部材の固定手段としてはすべて
接着、特に特定の接着剤を用いての接着による例を示し
たが各ＣＯＤを固定する手段は之に限定されるものでな
く例えば第１Ｏ図に示すようにプリズム２２を低熱膨張
合金を用いた２枚の取付部材２２４ｄによって両側から
挟持し、ネジ部材２９で締付けて固設することも出来る
。

この実施例ではＣ０Ｄ２５（２７）やその他部材に締付
けに伴う内部応力が存在することとなり、経時変化をお
こし易い欠点があるが、その反面ＣＯＤの取外し・交換
等が容易となる。

以上の各事例に示したように本発明においては各ＣＯＤ
をその画素列方向の一方の側端を基準としてプリズムあ
るいはその他の保持部材の同一面に片持ち形式にて取付
は固定することにより、環境温度が変化しても各ＣＯＤ
が同一方向に伸びることとなっていわゆる画素ズレが生
ぜずまたＣＣＤが発熱して高温になっても片持ち形式で
あるため取付部材に膨張に伴う応力を与えることがない
。その結果ＣＯＤの伸縮の繰返し応力に疲労がなく接着
部のハガレや破損の起り難い耐久性と信頼性に富んだレ
ンズ読み取りユニット２０を実現するものである。

また特に片持ち形式であるため各ＣＯＤを固着する取付
部材を同形状で等しい熱容量のものとした上、線膨張係
数の等しい材質を使用すれば各ＣＣＤの間の画素列に位
置変動が生じないようにすることも可能である。

以上実施例では図示したプリズムによって２色に色分割
し、夫々の結像位置にＣＯＤを取付けるようにしたもの
であるが、本発明は勿論之等の光分割手段を限定するも
のではない。例えば８１２図はケスタープリズム型光分
割手段を用い、被写体像を結像するレンズ１２１の後方
に、貼合わされた２つの直角三角柱プリズム１２２ａ、
　１２２ｂを用い、第１の直角三角柱プリズム１２２ａ
の斜面をもって光軸に直角とし、この面から入射した光
束を半透鏡をなすダイクロイック特性をもった面１２３
によってＲ−ａｈ像とＣ−ａｈ像とに分割し、夫々三角
柱プリズム１２２ａ、　１２２ｂの斜面において全反射
したのち射出し、近接して位置したＲ　−ａｈ　ＣＣＤ
１２５とＣ−ａｈ　ＣＣＤ１２７の受光面に夫々結像す
るようにしたものである。第１２図（ａ）はプリズムの
側面に接着した取付部材１２４０に２つのＣＣＤ１２５
．１２７をそれぞれ片側基準なるよう位置調整したのち
片持状態に接着剤を用いて接着・固定した実施例であり
、第１２１ｍ　（ｂ）はプリズムの側面に接着した取付
部材１２４ＱａにＣＣＤ１２５を片側基準に位置調整し
たのち接着・固定し、同じくプリズムの側面に接着した
取付部材１２４０ｂにはＣＣＤ１２７を片側基準となる
よう位置調整したのち片持状態に接着・固定した実施例
である。

また第１３図に示すものは、本出願人により出願した特
願昭６２−１５７００５号明細書に記載された光分割手
段を用いた読取装置の側面図を示す、被写体像を結像す
るレンズ２２１の後方に上記の貼合わされたプリズム２
２２を用いて青・緑・赤の３色に分割し、プリズム２２
２に近接して位置したＣＣ０２２５Ｂ、２２５Ｇ、　２
２５Ｒの受光面に夫々結像するようにしたものである。

第１３図（ａ）はプリズムの側面に接着した３個の取付
部材２２４０Ｂ、　２２４０Ｇ、　２２４０Ｒにそれぞ
れＣ０Ｄ２２５Ｂ、　２２５Ｇ、　２２５Ｒが片側基準
となるよう位置調整したのち接着剤を用いて片持状態に
接瀦・固定した実施例である。また第１３図（ｂ）はプ
リズムの側面に接着した取付部材２２４ＢにはＣＯＤ　
２２５Ｂが片側基準となるよう位置調整したのち接着・
固定し、同じ（プリズムの側面に接着した取付部材２２
４ＧＲには２つのＣＯＤ　２２５Ｇ、　２２５Ｒがそれ
ぞれ片側基準となるよう位置調整したのち接着・固定し
た実施例である。また第１３　’図（ｃ）はプリズムの
側面に接着した取付部材２２６０にＣＣＤ　２２５Ｂ、
　２２５Ｇ、　２２５Ｒをそれぞれが片側基準となるよ
う位置調整したのち片持状態に接着・固定した実施例で
ある。

第１２図及び第１３図は何れも異なる光分割部材を用い
たときのＣＯＤの固設方法の一例をホし、何れも取付部
材はプリズム側面に接着した実施例であるが、本発明は
勿論之に限定するものではない。

〔発明の効果〕

本発明のように、片持ち形式の取付部材を介して各固体
撮像素子を読取り光学系の結像位置に固設する方法をと
ることは多くの画素ズレとなる要因を取り去る結果とな
るものであり、かくして、本発明のカラー画像読取装置
によって鮮明で優れたカラー画像が再現されて得られ、
環境の変化や時間の経過によっても前記画素ズレに基づ
く画質の低下が生じることがなくなり、前記の画素ズレ
、カラーゴースト補正のための複雑な電気的補正のため
の回路等も必要がなくなり、耐久性も優れた効果がある
。又本発明は実施例にも説明した如く、充填接着で対応
しているが、はぼ密着接着に近い方法を用いているため
一般に用いられる充填接着の場合に比し接着剤の硬化時
の収縮等が発生せず非常に精度の高い安定した画像読取
がなされると同時にレンズ鏡胴部及びプリズムを事前に
一体的にしておく事により、より安価で、安定性の一層
優れたものとなり更にＣＯＤを固着した後の画素ズレの
防止にも効果がある装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカラー画像読取装置を備えたカラー画
像形成装置の概要図。 第２図（ａ）、第２図（ｃ）、第２図（ｄ）、第２図（
ｅ）、第３図、第４図、第５図、第６図、第７図、第８
図、第９図、第１Ｏｒ！ｌＪは本発明による固体撮像素
子の取付例を示す説明図。第２図（ｂ）はレンズ鏡胴と
プリズムの組合せを示す斜視図。第１１図は固体撮像素
子の位置調整方法の説明図。 第１２図および第１３図は他のタイプの光分割部材に対
する本発明の詳細な説明図。 第１４図は固体撮像素子の調整方向を示す斜視図。 第１５図は従来の読取りユニットの断面図。 ２０−ｍ−読取りユニット ２１−−−レンズ鏡胴　　２１ａ−−−レンズ保持部材
２１ｃｍ−一締め金具　　　２２−−−プリズム２２ｂ
−−−プリズム保持部材 ２５（２７）・−４−ｃｈ（Ｃ−ｃｈ）ＣＣＤ２４、２
４ａ、　２４ｂ、　２４ｃ、　１２４．２２４ａ、　２
２４ｂ、　２２４ｃ。 ２２４ｄ−−一取付部材 ２６、２６ａ、　２６ｃ、　１２６一−−取付部材４０
−−−装置基板

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）結像レンズと光分割部材とからなる光学系の結像
   位置に設けた複数の固体撮影素子によって光像を読取る
   読取装置の前記光分割部材もしくは前記結像レンズある
   いは前記光分割部材等の光学部材の保持部材に対し取付
   部材を介して前記固体撮像素子を固着した読取装置にお
   いて、前記取付部材を前記光分割部材もしくは前記保持
   部材の一方の側面に前記固体撮像素子の画素列方向を基
   準として接着により固定したことを特徴とする読取装置
   。
2. （２）前記光学部材の保持部材は結像レンズの鏡胴であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の読取装
   置。
3. （３）前記光学部材の保持部材は光分割部材のプリズム
   保持部材であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の読取装置。
4. （４）前記光学部材の保持部材は結像レンズを取付ける
   レンズ保持部材であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の読取装置。
5. （５）前記光学部材の保持部材は結像レンズをレンズ保
   持部材に取付けるに用いる鏡胴支持部材であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の読取装置。
6. （６）前記固体撮像素子の前記取付部材への取付は接着
   剤を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
   し第５項の何れか１項記載の読取装置。
7. （７）前記取付部材は前記光分割部材もしくは前記保持
   部材に接着剤を用いて固着したことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項ないし第６項の何れか１項記載の読取装
   置。
8. （８）前記保持部材の材質はセラミック材であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第７項の何れか
   １項記載の読取装置。
9. （９）前記取付部材の材質はセラミック材であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第８項の何れか
   １項記載の読取装置。