JPH0949957A - Image reading device - Google Patents

Image reading device

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Publication number
JPH0949957A
JPH0949957A JP7221013A JP22101395A JPH0949957A JP H0949957 A JPH0949957 A JP H0949957A JP 7221013 A JP7221013 A JP 7221013A JP 22101395 A JP22101395 A JP 22101395A JP H0949957 A JPH0949957 A JP H0949957A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
image reading
lens barrel
reference member
ccd
Prior art date
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Pending
Application number
JP7221013A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinichiro Wakahara
伸一郎 若原
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Publication of JPH0949957A publication Critical patent/JPH0949957A/en
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  • Lens Barrels (AREA)
  • Optical Systems Of Projection Type Copiers (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 【構成】 常温時に、レンズ15、鏡筒17のレンズ保
持部30、固定部31が所定位置になるように基準部材
18上に固定されている。この状態で読取りを開始する
とCCD16が発熱し、この熱が基準部材18へ伝わ
り、更に鏡筒17の固定部31からレンズ保持部30へ
伝達する。所定時間の経過後に温度で平衡状態となり、
鏡筒17のレンズ保持部30及び基準部材18の温度も
平衡状態となる。昇温に伴って、鏡筒17が熱膨張して
各レンズ15の相対位置関係が変化し、レンズ15と読
取部焦点までの光学的距離、焦点深度が変化する。ま
た、鏡筒17及び基準部材18も熱膨張するので、レン
ズ15の後端とCCD16の距離も変化する。ここで、
鏡筒17にアルミニウムを使用し、基準部材18にアル
ミニウムよりも線膨張係数が小さい鋼を使用することに
より、これらの距離の変動が補償され、レンズ15のC
CD16に対するピント位置は変らない。
(57) [Summary] [Object] [Constitution] At normal temperature, the lens 15, the lens holding portion 30 of the lens barrel 17, and the fixing portion 31 are fixed on the reference member 18 so as to be in predetermined positions. When reading is started in this state, the CCD 16 generates heat, and this heat is transmitted to the reference member 18, and is further transmitted from the fixed portion 31 of the lens barrel 17 to the lens holding portion 30. After a lapse of a predetermined time, the temperature equilibrates,
The temperatures of the lens holder 30 of the lens barrel 17 and the reference member 18 are also in equilibrium. As the temperature rises, the lens barrel 17 thermally expands and the relative positional relationship between the lenses 15 changes, and the optical distance between the lens 15 and the reading unit focus and the depth of focus change. Further, since the lens barrel 17 and the reference member 18 also thermally expand, the distance between the rear end of the lens 15 and the CCD 16 also changes. here,
By using aluminum for the lens barrel 17 and steel having a smaller linear expansion coefficient than aluminum for the reference member 18, fluctuations in these distances are compensated, and C of the lens 15 is compensated.
The focus position with respect to CD16 does not change.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばスキャナ、
ファックス、複写機等に使用される画像読取装置に関す
るものである。
The present invention relates to a scanner,
The present invention relates to an image reading device used in a fax machine, a copying machine, or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から複写機等の画像読取装置におい
ては、アナログ方式の画像読取装置とデジタル方式の画
像読取装置がある。図5はデジタル方式の画像読取装置
のCCD周辺部品の断面図を示している。原稿ガラス上
の原稿に照明ランプの光を照射して、その反射光を複数
のレンズ1へ導くようになっており、レンズ1は鏡筒2
のレンズ保持部3により保持されており、固定部4によ
って基準部材5上に安定した状態で固定されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, image reading apparatuses such as copying machines include an analog image reading apparatus and a digital image reading apparatus. FIG. 5 shows a sectional view of CCD peripheral parts of a digital image reading apparatus. The original on the original glass is irradiated with light from an illumination lamp, and the reflected light is guided to a plurality of lenses 1.
It is held by the lens holding part 3 and is fixed on the reference member 5 in a stable state by the fixing part 4.

【0003】これにより、光軸に対するレンズ1の中心
のスラスト位置が決定され、CCD6は基準部材5に固
定されており、CCD6は駆動用のCCDドライバ7に
接続されている。レンズ1を通過した光束はCCD6で
結像されて画像情報を電気信号に変換される。また、レ
ンズ1とCCD6のピント調整は、鏡筒2を光軸に対し
て前後させることにより行われ、原稿ガラス上の原稿へ
のピント調整は、基準部材5を光軸に対して前後させる
ことにより調整される。
As a result, the thrust position of the center of the lens 1 with respect to the optical axis is determined, the CCD 6 is fixed to the reference member 5, and the CCD 6 is connected to the driving CCD driver 7. The light flux passing through the lens 1 is imaged by the CCD 6 and image information is converted into an electric signal. The focus adjustment of the lens 1 and the CCD 6 is performed by moving the lens barrel 2 back and forth with respect to the optical axis, and the focus adjustment of the document on the document glass is performed by moving the reference member 5 forward and backward with respect to the optical axis. Adjusted by.

【0004】CCD6で変換された画像の電気信号は、
画像処理された後にレーザー信号に変換され、レーザー
発光素子からポリゴンミラーに向けてレーザー光が発せ
られ、感光ドラム上に潜像を形成する。
The electric signal of the image converted by the CCD 6 is
After the image is processed, it is converted into a laser signal, laser light is emitted from the laser light emitting element toward the polygon mirror, and a latent image is formed on the photosensitive drum.

【0005】近年では、コンピュータとのネットワーク
化による事務機のデジタル化が望まれており、複写機に
おいてもデジタル化が重要視されてきている。このよう
な背景の基に、デジタル方式の画像読取装置を搭載した
スキャナ、ファックス、複写機等が普及するに至ってい
る。
In recent years, there has been a demand for digitization of office machines by networking with computers, and digitization of copy machines has also been emphasized. Against this background, scanners, fax machines, copiers, etc. equipped with digital image reading devices have become widespread.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来例におけるデジタル方式の画像読取装置は、CCD
6によって画像を読み込んでいるが、画像処理能力の向
上による読込速度の高速化によって、稼動時のCCD6
の温度上昇が激しくなってきている。CCD6の温度上
昇は素子の破壊以外に様々な弊害を生じているが、その
1つに周辺部品の温度上昇という問題がある。
However, the digital image reading apparatus in the above-mentioned conventional example is a CCD.
Although the image is read by 6, the CCD 6 at the time of operation is improved by increasing the reading speed by improving the image processing capability.
The temperature rise is becoming severe. The temperature rise of the CCD 6 causes various harmful effects in addition to the destruction of the element, one of which is the problem of the temperature rise of peripheral parts.

【0007】CCD6を駆動するために、CCD6には
CCDドライバ7が接続されており、画像情報を電気信
号へ変換しているが、このときにCCD6が発熱し、こ
の熱が基準部材5へ伝達され、更に鏡筒2の固定部4か
らレンズ保持部3へ伝達される。これにより鏡筒2が熱
膨張して、各レンズ1の相対位置関係が変化することに
よってレンズ1の焦点距離が変化し、CCD6に焦点が
合わない原因となる。また、基準部材5も熱膨張するた
め、CC5Dとレンズ1の相対位置関係が変化し、CC
D6に焦点が合わなくなる原因ともなる。この影響はC
CD6の発熱量が大きくなるほど顕著となり、また鏡筒
2及び基準部材5が大きくなるほど顕著である。
To drive the CCD 6, a CCD driver 7 is connected to the CCD 6 and converts image information into an electric signal. At this time, the CCD 6 generates heat and this heat is transmitted to the reference member 5. Then, the light is transmitted from the fixed portion 4 of the lens barrel 2 to the lens holding portion 3. As a result, the lens barrel 2 thermally expands, and the relative positional relationship between the lenses 1 changes, so that the focal length of the lens 1 changes, which causes the CCD 6 to be out of focus. Further, since the reference member 5 also thermally expands, the relative positional relationship between the CC 5D and the lens 1 changes, and the CC
This may cause D6 to lose focus. This effect is C
The larger the calorific value of the CD 6, the more remarkable it is, and the larger the lens barrel 2 and the reference member 5 are, the more remarkable it is.

【0008】従って、従来製品のように、画像処理が比
較的遅い分野でしか利用されていなかったデジタル方式
を用いた画像読取装置においては、この影響を焦点深度
内に抑えることにより相殺している。しかし、画像1枚
当りの処理速度が速い超高速デジタルモノクロ複写機
や、画像1枚当りの情報量の多い高速デジタルカラー複
写機の実現に当っては、従来の構成では前述の影響を焦
点深度内に抑えることが困難となり、昇温時に入力画像
のピントが合っていないという問題が生ずる。
Therefore, in an image reading apparatus using a digital system, which has been used only in a field in which image processing is relatively slow, like a conventional product, this influence is offset by suppressing it within the depth of focus. . However, in realizing a super-high-speed digital monochrome copying machine having a high processing speed per image and a high-speed digital color copying machine having a large amount of information per image, the above-mentioned influence is caused by the depth of focus in the conventional configuration. It becomes difficult to keep the temperature within the range, and there arises a problem that the input image is out of focus when the temperature is raised.

【0009】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
レンズのピント位置が温度の影響を受けて変動すること
がない画像読取装置を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems,
An object of the present invention is to provide an image reading device in which the focus position of a lens does not change under the influence of temperature.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る画像読取装置は、複数枚のレンズを保持
する線膨張係数K1の鏡筒と、画像読取部材と、前記鏡筒
と前記画像読取部材の相対位置関係を規定する線膨張係
数K2の基準部材とにより構成した画像読取装置におい
て、常温であるT1のときの前記レンズ焦点距離X1が、常
温よりも高い温度であるT2のときの前記レンズから前記
画像読取部材までの距離X2よりも長く(又は短く)なる
ように前記レンズを配置し、前記線膨張係数K1を線膨張
係数K2よりも大きく(又は小さく)したことを特徴とす
る。
An image reading apparatus according to the present invention for achieving the above object includes a lens barrel having a linear expansion coefficient K1 for holding a plurality of lenses, an image reading member, and the lens barrel. In an image reading apparatus configured with a reference member having a linear expansion coefficient K2 that defines the relative positional relationship of the image reading member, the lens focal length X1 at a normal temperature T1 of T2 which is a temperature higher than normal temperature. When the lens is arranged so as to be longer (or shorter) than the distance X2 from the lens to the image reading member at the time, and the linear expansion coefficient K1 is larger (or smaller) than the linear expansion coefficient K2. And

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明を図1〜図4に図示の実施
例に基づいて詳細に説明する。図1は第1の実施例の断
面図を示している。原稿ガラス11の下方に照明ランプ
12が配置されており、照明ランプ12からの光が原稿
ガラス11上の原稿を照射し、その反射光方向にはミラ
ー13、14、複数のレンズ15、CCD16が配置さ
れ、レンズ15は円筒状の鏡筒17によって保持され、
更に鏡筒17とCCD16は基準部材18上に固定され
ている。CCD16の出力はレーザー発光素子19に接
続されており、レーザー発光素子19からのレーザー光
の出射方向にポリゴンミラー20が配置されており、ポ
リゴンミラー20によって偏向走査されたレーザー光の
方向にミラー21、22、23、感光ドラム24が配置
されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in FIGS. FIG. 1 shows a sectional view of the first embodiment. An illumination lamp 12 is arranged below the original glass 11, light from the illumination lamp 12 illuminates an original on the original glass 11, and mirrors 13 and 14, a plurality of lenses 15 and a CCD 16 are provided in the reflected light direction. And the lens 15 is held by a cylindrical lens barrel 17,
Further, the lens barrel 17 and the CCD 16 are fixed on the reference member 18. The output of the CCD 16 is connected to the laser light emitting element 19, the polygon mirror 20 is arranged in the emitting direction of the laser light from the laser light emitting element 19, and the mirror 21 is arranged in the direction of the laser light deflected and scanned by the polygon mirror 20. , 22, 23, and the photosensitive drum 24 are arranged.

【0012】原稿ガラス11上の原稿に照明ランプ12
の光を照射して、その反射光をミラー13、14で折り
返し、複数のレンズ15を介してCCD16で結像して
電気信号に変換される。変換された電気信号は画像処理
後にレーザー信号に変換され、レーザー発光素子19に
よりポリゴンミラー20に向けてレーザー光が発せら
れ、レーザー光はミラー21、22、23により折り返
され感光ドラム24上に潜像を形成する。
An illumination lamp 12 is provided on the original on the original glass 11.
The reflected light is reflected by the mirrors 13 and 14, and is imaged by the CCD 16 through the plurality of lenses 15 to be converted into an electric signal. The converted electric signal is converted into a laser signal after image processing, laser light is emitted toward the polygon mirror 20 by the laser light emitting element 19, and the laser light is reflected by the mirrors 21, 22, and 23 and is hidden on the photosensitive drum 24. Form an image.

【0013】図2はCCD周辺部品の平面図、図3は断
面図である。レンズ15は鏡筒17のレンズ保持部30
によって保持されており、鏡筒17の固定部31によっ
て基準部材18上に固定されている。基準部材18は板
ばね32によって画像読取部ベース33に対して付勢さ
れており、高さ調整ビス34によって3点で支持されて
いる。また、基準部材18はその丸長孔にベース33に
加締められた基準ピン35を嵌合させることによって、
スラスト位置が決められている。
FIG. 2 is a plan view of CCD peripheral components, and FIG. 3 is a sectional view. The lens 15 is the lens holder 30 of the lens barrel 17.
And is fixed on the reference member 18 by the fixing portion 31 of the lens barrel 17. The reference member 18 is biased against the image reading unit base 33 by the leaf spring 32, and is supported at three points by the height adjusting screw 34. Further, the reference member 18 is fitted with the reference pin 35 crimped on the base 33 into the round long hole,
The thrust position is fixed.

【0014】鏡筒17のレンズ保持部30は、固定部3
1よりも小さい円筒で構成されており、基準部材18と
非接触とされている。そして、レンズ保持部30の端部
に設けた突起部30aを基準部材18の角孔36に接触
させることにより、鏡筒17の傾斜を防止すると共に、
鏡筒17の光軸に対するスラスト位置が決められてい
る。また、鏡筒17が温度変化で伸縮した際に、基準部
材18から受ける摩擦抵抗は突起部30aのみであるた
め、レンズ保持部30の伸縮を妨げないようになってい
る。
The lens holding portion 30 of the lens barrel 17 is the fixed portion 3
It is composed of a cylinder smaller than 1 and is not in contact with the reference member 18. Then, the protrusion 30a provided at the end of the lens holding portion 30 is brought into contact with the square hole 36 of the reference member 18 to prevent the tilt of the lens barrel 17, and
The thrust position of the lens barrel 17 with respect to the optical axis is determined. Further, when the lens barrel 17 expands and contracts due to a temperature change, the frictional resistance received from the reference member 18 is only the protrusion 30a, so that the expansion and contraction of the lens holding unit 30 is not hindered.

【0015】基準部材18に固定されたCCD16には
駆動用のCCDドライバ37が接続され、画像情報を電
気信号へ変換している。ピント調整のための基準部材1
8の光軸に対する前後方向の位置決めは、位置決め部材
38に加締められた位置決めピン39を基準部材18の
丸長孔に嵌合させ、位置決め部材38をベース33へ固
定することにより行われている。この位置決め部材38
はベース33に段ビス40によって取り付けられてお
り、基準部材18の光軸に対する前後方向への動きに追
従しており、位置決め部材38をビス41によって固定
することにより、基準部材18を固定することができる
ようにされている。
A CCD driver 37 for driving is connected to the CCD 16 fixed to the reference member 18 to convert image information into an electric signal. Reference member 1 for focus adjustment
Positioning of 8 in the front-rear direction with respect to the optical axis is performed by fitting the positioning pin 39 crimped to the positioning member 38 into the round long hole of the reference member 18 and fixing the positioning member 38 to the base 33. . This positioning member 38
Is attached to the base 33 by a step screw 40 and follows the movement of the reference member 18 in the front-rear direction with respect to the optical axis, and the reference member 18 is fixed by fixing the positioning member 38 with the screw 41. Has been made possible.

【0016】レンズ15、鏡筒17、CCD16の位置
関係について説明すると、図4において、レンズ15は
常温(t=T1)時に、レンズ15の焦点距離XがX1、焦
点深度δX はδX1となるように、鏡筒17のレンズ保持
部30に保持されており、このときの鏡筒17の固定部
31からレンズ15の後端までの距離ZはZ1となってい
る。そして、レンズ15の後端とCCD16の間の距離
YがY1となるように基準部材18に固定されており、常
温ではX1=Y1に調整されている。
The positional relationship among the lens 15, the lens barrel 17, and the CCD 16 will be described. In FIG. 4, the lens 15 has a focal length X of X1 and a focal depth δX of δX1 at room temperature (t = T1). In addition, the lens holder 17 is held by the lens holding portion 30 of the lens barrel 17, and the distance Z from the fixed portion 31 of the lens barrel 17 to the rear end of the lens 15 at this time is Z1. The distance Y between the rear end of the lens 15 and the CCD 16 is fixed to the reference member 18 so as to be Y1, and X1 = Y1 is adjusted at room temperature.

【0017】この状態で読取りを開始するとCCD16
が発熱し、この熱が基準部材18へ伝わり、更に鏡筒1
7の固定部31からレンズ保持部30へ伝達する。所定
時間の経過後に温度は平衡状態となり、鏡筒17のレン
ズ保持部30及び基準部材18の温度もt=T2で平衡状
態となる。この温度上昇に伴って鏡筒17が熱膨張し、
各レンズ15の相対位置関係が変化することになり、レ
ンズ15と読取部焦点までの光学的距離XがX2(<X
1)、焦点深度δX はδX2へと変化する。また、鏡筒1
7及び基準部材18も熱膨張するので、レンズ15の後
端とCCD16の距離YがY2へと変化する。
When reading is started in this state, the CCD 16
Heats up, is transferred to the reference member 18, and the lens barrel 1
7 from the fixed portion 31 to the lens holding portion 30. After a lapse of a predetermined time, the temperature is in an equilibrium state, and the temperatures of the lens holding portion 30 of the lens barrel 17 and the reference member 18 are also in an equilibrium state at t = T2. With this temperature rise, the lens barrel 17 thermally expands,
Since the relative positional relationship between the lenses 15 changes, the optical distance X between the lens 15 and the reading unit focus becomes X2 (<X
1), the depth of focus δX changes to δX2. In addition, lens barrel 1
Since 7 and the reference member 18 also thermally expand, the distance Y between the rear end of the lens 15 and the CCD 16 changes to Y2.

【0018】本実施例においては、鏡筒17の材質とし
て線膨張係数K1が約23×10-6であるアルミニウムを
使用し、基準部材18として線膨張係数K2が約11×1
0-6の鋼を使用し、鋼はアルミニウムよりも小さな線膨
張係数となっている。また、常温(T1=20℃)時のレ
ンズ15と読取部焦点までの光学的距離X1は100であ
り、鏡筒17の固定部31からレンズ15の後端までの
距離Z1は120であり、レンズ15の後端とCCD16
の距離Y1は100に調整されている。
In this embodiment, the lens barrel 17 is made of aluminum having a linear expansion coefficient K1 of about 23 × 10 −6 , and the reference member 18 has a linear expansion coefficient K2 of about 11 × 1.
Using the 0 -6 steel, steel has a smaller coefficient of linear expansion than aluminum. Further, the optical distance X1 between the lens 15 and the focal point of the reading portion at room temperature (T1 = 20 ° C.) is 100, and the distance Z1 from the fixed portion 31 of the lens barrel 17 to the rear end of the lens 15 is 120. Rear end of lens 15 and CCD 16
The distance Y1 of is adjusted to 100.

【0019】この状態で読取りを開始すると、CCD1
6が発熱し周辺部への放熱により、鏡筒17のレンズ保
持部30及び基準部材18の温度T2は例えば50℃で平
衡状態となる。このとき、レンズ15と読取部焦点まで
の光学的距離X2はX2=99.98、焦点深度δX2は約
0.02(20μm)に変化する。また、鏡筒17の固
定部31からレンズ15の後端までの距離Z2は、次の通
りとなる。 Z2={1+K1・(T2−T1)}・Z1 ={1+23・10-6・(50−20)}・120=120.0828
When reading is started in this state, the CCD 1
6 heats up and heat is dissipated to the peripheral portion, so that the temperature T2 of the lens holding portion 30 of the lens barrel 17 and the reference member 18 is in an equilibrium state at 50 ° C. At this time, the optical distance X2 between the lens 15 and the focal point of the reading unit changes to X2 = 99.98, and the depth of focus δX2 changes to about 0.02 (20 μm). The distance Z2 from the fixed portion 31 of the lens barrel 17 to the rear end of the lens 15 is as follows. Z2 = {1 + K1 ・ (T2-T1)} ・ Z1 = {1 + 23 ・ 10 -6・ (50-20)} ・ 120 = 120.0828

【0020】また、基準部材18の鏡筒17の固定部3
1からCCD16までの距離(Z+Y)は、次の通りと
なる。 (Z+Y)={1+K2・(T2−T1)}・(Z1+Y1) ={1+11・10-6・(50−20)}・220 =220.0726
The fixed portion 3 of the lens barrel 17 of the reference member 18
The distance (Z + Y) from 1 to the CCD 16 is as follows. (Z + Y) = {1 + K2. (T2-T1)}. (Z1 + Y1) = {1 + 11.10.sup.- 6. (50-20)}. 220 = 220.0726

【0021】従って、レンズ15の後端とCCD16の
距離Y2は、次の通りとなる。 Y2={1+K2・(T2−T1)}・(Z1+Y1)−{1+K1・(T2−T1)}・Z1 =220.0726−120.0828=99.9898
Therefore, the distance Y2 between the rear end of the lens 15 and the CCD 16 is as follows. Y2 = {1 + K2. (T2-T1)}. (Z1 + Y1)-{1 + K1. (T2-T1)}. Z1 = 220.0726-120.0828 = 99.9898

【0022】温度t=T2においても、ピントの合った入
力画像を得るためには、レンズ15の後端とCCD16
の距離Y2を、レンズ15と読取部焦点までの光学的距離
X2の焦点深度δX2内に収める必要がある。従って、レン
ズ15の後端とCCD16の距離Y2を、次の式を満足す
る値とすればよい。X2−δX2/2≦Y2≦X2+δX2/2
In order to obtain an in-focus input image even at the temperature t = T2, the rear end of the lens 15 and the CCD 16
Is the optical distance between the lens 15 and the focal point of the reading unit.
The focal depth of X2 must be within ΔX2. Therefore, the distance Y2 between the rear end of the lens 15 and the CCD 16 may be set to a value that satisfies the following expression. X2-δX2 / 2 ≤ Y2 ≤ X2 + δX2 / 2

【0023】本実施例においては、X2、δX2、Y2に数値
を入れると次の関係になり、ピントの合った良好な入力
画像が得られることが確認される。 99.98−0.02/2≦99.9898≦99.98+0.02/2 99.97≦99.9898≦99.99
In this embodiment, when numerical values are entered in X2, ΔX2, and Y2, the following relationship is established, and it is confirmed that a good input image in focus can be obtained. 99.98-0.02 / 2 ≦ 99.9898 ≦ 99.98 + 0.02 / 2 99.97 ≦ 99.9898 ≦ 99.99

【0024】次に、第2の実施例においては、鏡筒17
の材質には線膨張係数K1が約17×10-6の黄銅を使用
し、基準部材18として線膨張係数K2が約23×10-6
のアルミニウムが使用されている。また、常温(T1=2
0℃)時のレンズ15と読取部焦点までの光学的距離X1
は、X1=60であり、鏡筒17の固定部31からレンズ
15の後端までの距離Z1は、Z1=80である。そこで、
レンズ15の後端とCCD16の距離Y1はY1=60に調
整されている。
Next, in the second embodiment, the lens barrel 17
The material used is brass with a linear expansion coefficient K1 of about 17 × 10 -6 , and the linear expansion coefficient K2 of the reference member 18 is about 23 × 10 -6.
Aluminum is used. At room temperature (T1 = 2
Optical distance X1 between lens 15 and reading unit focus at 0 ℃)
Is X1 = 60, and the distance Z1 from the fixed portion 31 of the lens barrel 17 to the rear end of the lens 15 is Z1 = 80. Therefore,
The distance Y1 between the rear end of the lens 15 and the CCD 16 is adjusted to Y1 = 60.

【0025】この状態で読取りを開始すると、CCD1
6が発熱し周辺部への放熱により、鏡筒17のレンズ保
持部30及び基準部材18の温度T2は例えば=50℃で
平衡状態となる。また、レンズ15と読取部焦点までの
光学的距離X2はX2=60.045、焦点深度δX2は約
0.03(30μm)になる。
When reading is started in this state, the CCD 1
6 heats up and heat is dissipated to the peripheral portion, and the temperature T2 of the lens holding portion 30 of the lens barrel 17 and the reference member 18 is in an equilibrium state at, for example, = 50 ° C. The optical distance X2 between the lens 15 and the focal point of the reading unit is X2 = 60.045, and the depth of focus δX2 is about 0.03 (30 μm).

【0026】このとき、鏡筒17の固定部31からレン
ズ15のの後端までの距離Z2は、次の通りとなる。 Z2={1+K1・(T2−T1)}・Z1 ={1+17・10-6・(50−20)}・80=80.041
At this time, the distance Z2 from the fixed portion 31 of the lens barrel 17 to the rear end of the lens 15 is as follows. Z2 = {1 + K1 · ( T2-T1)} · Z1 = {1 + 17 · 10 -6 · (50-20)} · 80 = 80.041

【0027】また、基準部材18の鏡筒17の固定部3
1からCCD16までの距離(Z+Y)次の通りとな
る。 (Z+Y)={1+K2・(T2−T1)}・(Z1+Y1) ={1+23・10-6・(50−20)}・140 =140.097
Further, the fixed portion 3 of the lens barrel 17 of the reference member 18 is fixed.
The distance from 1 to the CCD 16 (Z + Y) is as follows. (Z + Y) = {1 + K2 · (T2-T1)} · (Z1 + Y1) = {1 + 23 · 10 -6 · (50-20)} · 140 = 140.097

【0028】従って、レンズ15の後端とCCD16の
距離Y2は、次の通りとなる。 Y2={1+K2・(T2−T1)}・(Z1+Y1)−{1+K1・(T2−T1)}・Z1 =140.097−80.041=60.056
Therefore, the distance Y2 between the rear end of the lens 15 and the CCD 16 is as follows. Y2 = {1 + K2 ・ (T2-T1)} ・ (Z1 + Y1)-{1 + K1 ・ (T2-T1)} ・ Z1 = 140.097-80.041 = 60.56

【0029】温度t=T2においても、ピントの合った入
力画像を得るためには、レンズ15の後端とCCD16
の距離Y2を、レンズと読取部焦点までの光学的距離X2の
焦点深度δX2内に収める必要がある。従って、レンズ1
5の後端とCCD16の距離Y2は、先と同様の次式を満
足すればよい。 X2−δX2/2≦Y2≦X2+δX2/2
In order to obtain an in-focus input image even at the temperature t = T2, the rear end of the lens 15 and the CCD 16
It is necessary to keep the distance Y2 of within the focal depth ΔX2 of the optical distance X2 between the lens and the reading unit focus. Therefore, lens 1
The distance Y2 between the rear end of the CCD 5 and the CCD 16 should satisfy the following equation similar to the above. X2-δX2 / 2 ≤ Y2 ≤ X2 + δX2 / 2

【0030】本実施例において、数値を代入すると次式
の通りとなり、ピントの合った良好な入力画像が得られ
ることが確認される。 60.045−0.03/2≦60.056≦60.045+0.03/2 60.03≦60.056≦60.06
In the present embodiment, when the numerical values are substituted, the following formula is obtained, and it is confirmed that a good input image in focus can be obtained. 60.045-0.03 / 2 ≦ 60.056 ≦ 60.045 + 0.03 / 2 60.03 ≦ 60.056 ≦ 60.06

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る画像読
取装置は、鏡筒の線膨張係数K1を基準部材と異なる線膨
張係数K2とし、常温t=T1時のレンズと読取部焦点まで
の光学的距離X1が、常温より高い温度状態t=T2時のレ
ンズと読取部焦点までの光学的距離X2より長く(又は短
く)なるようにレンズを配置し、鏡筒の線膨張係数K1を
基準部材の線膨張係数K2よりも大きく(又は小さく)す
ることにより、温度が上昇しレンズ位置が変動してもピ
ントの合った入力画像を得られる。
As described above, in the image reading apparatus according to the present invention, the linear expansion coefficient K1 of the lens barrel is set to a linear expansion coefficient K2 different from that of the reference member, and the lens up to the focal point of the reading unit at room temperature t = T1. The lens is arranged so that the optical distance X1 is longer (or shorter) than the optical distance X2 to the lens and the reading section focus when the temperature is t = T2 which is higher than room temperature, and the linear expansion coefficient K1 of the lens barrel is used as a reference. By making the linear expansion coefficient K2 larger (or smaller) than the member K2, an input image in focus can be obtained even if the temperature rises and the lens position changes.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例における断面図である。FIG. 1 is a sectional view of an example.

【図2】平面図である。FIG. 2 is a plan view.

【図3】鏡筒の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a lens barrel.

【図4】各部品距離の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of distances between respective parts.

【図5】従来例における平面図である。FIG. 5 is a plan view of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 原稿ガラス 12 照明ランプ 15 レンズ 16 CCD 17 鏡筒 18 基準部材 19 レーザー発光素子 20 ポリゴンミラー 24 感光ドラム 11 Original Glass 12 Illumination Lamp 15 Lens 16 CCD 17 Lens Barrel 18 Reference Member 19 Laser Light Emitting Element 20 Polygon Mirror 24 Photosensitive Drum

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数枚のレンズを保持する線膨張係数K1
の鏡筒と、画像読取部材と、前記鏡筒と前記画像読取部
材の相対位置関係を規定する線膨張係数K2の基準部材と
により構成した画像読取装置において、常温であるT1の
ときの前記レンズ焦点距離X1が、常温よりも高い温度で
あるT2のときの前記レンズから前記画像読取部材までの
距離X2よりも長く(又は短く)なるように前記レンズを
配置し、前記線膨張係数K1を線膨張係数K2よりも大きく
(又は小さく)したことを特徴とする画像読取装置。
1. A linear expansion coefficient K1 for holding a plurality of lenses.
In the image reading device constituted by a lens barrel of (1), an image reading member, and a reference member having a linear expansion coefficient K2 that defines a relative positional relationship between the lens barrel and the image reading member, the lens at room temperature T1 The focal length X1 is arranged such that the lens is longer (or shorter) than the distance X2 from the lens to the image reading member when the temperature is T2 which is higher than room temperature, and the linear expansion coefficient K1 An image reading device having a coefficient of expansion larger (or smaller) than K2.
【請求項2】 温度T2のときの前記レンズ焦点距離をX
2、前記レンズから前記画像読取部材までの距離をY2、
焦点深度をδX2としたとき、X2−δX2/2≦Y2≦X2+δ
X2/2を満足するように、前記鏡筒と画像読取部材を前
記基準部材に固定した請求項1に記載の画像読取装置。
2. The focal length of the lens at temperature T2 is X
2, the distance from the lens to the image reading member Y2,
When the depth of focus is δX2, X2-δX2 / 2 ≤ Y2 ≤ X2 + δ
The image reading apparatus according to claim 1, wherein the lens barrel and the image reading member are fixed to the reference member so as to satisfy X2 / 2.
【請求項3】 前記鏡筒をレンズ保持部と前記基準部材
への固定部とにより構成し、前記レンズ保持部が温度変
化で伸縮した際に、前記基準部材が前記固定部を介して
前記レンズ保持部の伸縮を妨げないようにした請求項1
に記載の画像読取装置。
3. The lens barrel comprises a lens holding portion and a fixing portion to the reference member, and when the lens holding portion expands and contracts due to temperature change, the reference member causes the lens to pass through the fixing portion. Claim 1 which did not prevent expansion and contraction of a holding part.
The image reading apparatus described in 1.
【請求項4】 前記レンズ保持部を前記固定部よりも小
さい円筒形とした請求項3に記載の画像読取装置。
4. The image reading apparatus according to claim 3, wherein the lens holding unit has a cylindrical shape smaller than the fixing unit.
【請求項5】 前記レンズ保持部に前記鏡筒が前記基準
部材に対しての傾きを防止するための突起を設けた請求
項3に記載の画像読取装置。
5. The image reading apparatus according to claim 3, wherein the lens holding portion is provided with a protrusion for preventing the lens barrel from tilting with respect to the reference member.
【請求項6】 前記画像読取部材をCCDとした請求項
1に記載の画像読取装置。
6. The image reading device according to claim 1, wherein the image reading member is a CCD.
JP7221013A 1995-08-07 1995-08-07 Image reading device Pending JPH0949957A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007150691A (en) * 2005-11-28 2007-06-14 Ricoh Co Ltd Optical unit, image reading apparatus, and image forming apparatus
US7242539B2 (en) 2004-03-11 2007-07-10 Canon Kabushiki Kaisha Image scanning apparatus

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