JPS6328166A - 読取装置 - Google Patents
読取装置Info
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- JPS6328166A JPS6328166A JP61172521A JP17252186A JPS6328166A JP S6328166 A JPS6328166 A JP S6328166A JP 61172521 A JP61172521 A JP 61172521A JP 17252186 A JP17252186 A JP 17252186A JP S6328166 A JPS6328166 A JP S6328166A
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Links
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Landscapes
- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
- Optical Systems Of Projection Type Copiers (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
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
をグイクロイッ、クプリズム等の光学部材を用い、CC
I);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。
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
をグイクロイッ、クプリズム等の光学部材を用い、CC
I);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。
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
のカラー画像処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11jTcD 106Cは1
画素約7μl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ハ画素(約2μl)をこえると、再生
画像の周縁に7リンノとして他の色、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米る。 特に前記の対応で1画素(約7μl)以上のズレが生じ
ると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一二なされている。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8図に示すように、それぞ
れの固体撮像素子51a、51bを基体52a 、 5
2b上に固設してユニットとし、第7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6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8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、51b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5!!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li!整不良不良じ自体のが夕・誤差等が要因
となって位置ズレが生じ易く、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ら、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μ1
以上の移動を生じることが多く、また例えば181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μ置以上のず
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tこ関するもので、
かつ光学部材への固定を行なうものではなく、7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。
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
のカラー画像処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11jTcD 106Cは1
画素約7μl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ハ画素(約2μl)をこえると、再生
画像の周縁に7リンノとして他の色、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米る。 特に前記の対応で1画素(約7μl)以上のズレが生じ
ると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一二なされている。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8図に示すように、それぞ
れの固体撮像素子51a、51bを基体52a 、 5
2b上に固設してユニットとし、第7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6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8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、51b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5!!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li!整不良不良じ自体のが夕・誤差等が要因
となって位置ズレが生じ易く、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ら、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μ1
以上の移動を生じることが多く、また例えば181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μ置以上のず
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tこ関するもので、
かつ光学部材への固定を行なうものではなく、7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。
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まを目的とし、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。
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まを目的とし、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。
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
結像位置に設けた固体撮像素子によって光像を読取る読
取装置において、前記固体撮像素子を取付ける部材と結
像レンズを保持する保持部材とは調整機構を介して取付
けられたことを特徴とする読取装置によって達成される
。
結像位置に設けた固体撮像素子によって光像を読取る読
取装置において、前記固体撮像素子を取付ける部材と結
像レンズを保持する保持部材とは調整機構を介して取付
けられたことを特徴とする読取装置によって達成される
。
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、1はプラテンガラスで、原1
ii2はこのプラテンガラス1上に置かれる。 原8%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2−9及び9′が設けられス
ライドレール3上を移動し、キャリフッ4に設けられて
いる第1ミラー7どの組合せでプラテンプラス1上の原
v42の光像をレンズ読み取りユニ、、)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10によりワイヤ15を介して駆動されるブー1
711,12,13,141:! ’)、1tfNV及
[/’ 1/2Vの速度で同方向に駆動される。プラテ
ンプラス1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ノセンサたるレッドチャン
ネル(以下R−chという)CCD25、シアンチャン
ネル(以下C−chという)CCD27がら構成される
。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
内に設けられたグイクロイックミラーによりR−ah像
とC−ah像とに分離され、それぞれの光像は光学部材
であるプリズム22にとその背景でレンズ21を保持す
る保持部材に対し調整?3’llを介して固設されたR
−chccD25及びC−ah CCD27の受光面に
それぞれ結像される。 前記蛍光灯5,6はカラー原稿の綬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、またチラッキ防止のため40K
Hzの高周波電源で点灯され管壁の定温保持あるいはウ
オームアツ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−ah CCD25及びC−cl+ 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
号が出力されて誉込みユニッ)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、n、IIl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a極32においで給紙部りから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。 前記読取装置へ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、
保持は第2図および第3図に示す如くして行なわれるよ
うになっている。 すなわち第2図、第3図は本発明の読取装置の第1およ
び第2の実施例を示すものであってレンズ鏡胴211プ
リズム22の取付支持にMしては次に記す共通の手段に
よって行われている。 前記レンズ鏡11M21は、図に示すように保持部材2
1aの上方に向けて直角に開いたv字状の受は部に収め
られて締め金具21c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。 また本実施例においては第4図(、)に示す如く前記レ
ンズfiP21の後方端面を前記プリズム22の前面部
と接合出来る取付面2Toに形成していて、該取付面2
1bに対し接着によって前記プリズム22を固定するよ
うになっている。 前記取付面21bは単純な旋削加工々程によって形成さ
れるものであるからレンズl[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、それに取付られるプリズム2Zを通じて前述したR
−ch CCD 25、C−ch CCD27の受光面
に所定の光像を正しく結像することが出来るようになっ
ている。 すなわち第4図(、)に示す如く鏡胴取付面21&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グイクロ面Aの直角度RL
SRL’の斜き量)のきき方はfjS5図に示す白地に
対する白線部と黒線部の信号出力より求められる通常で
30%以上の値に対して斜き量が角度にして10分で3
′i!i11前後(9%)の低下となり、更に角度30
分で5割く15%)以上の低下をきたしてしまい、白黒
判別信号取り出しに支障をきたしてしまうので、この間
の面精度を保持してレンズ鏡W421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、保持部材
21aの材質、取付部材24等に上るCCD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。 固着の方法としては前述の接着の方法は元より、機械的
なgt#!部との一体化、保持部材21aにレンズ鏡胴
21、プリズム22を両者にセットしての押え止メ(第
4図(b))等有効な方法として可能である。 前記レンズ鏡胴21に対するプリズム22の接着には接
着強度の他、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
述する取付部材に対するCCD25および27の接着並
びに該CCD25.27の位置調整後に行う前記取付部
材とレンズ鏡fi421の保持部材21aとの接着にも
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。 次にCCD25.27の取付固定に関して説明すると、
第1の実施例においては第2図に示す如く前記保持部材
21aにはその一部がプリズム22の側面に迄延長され
ていて、該プリズム22に接触することなく左右の側面
を挟持するような形状の左右対称の支持部21dが形成
されている。 一方府記CCD25およびCCD27はあらがじめその
左右端にそれぞれ取付部材25aあるいは27aを接着
固定されていて、該取付部材25aおよび27aを介し
て前記支持部21dに取付ちれるようになっているが、
その取付の順序としては先ず支持部21clに螺合する
ネジ部材Sによりそれぞれの長穴Tを介して似止め状態
とししかる後に、該長穴Tに沿って前記取付部材25a
及び27aを受光面に対し垂直方向に移動して位置調整
を行い前記プリズム22のそれぞれの受光面に正しく設
定した後、前記ネジ部材Sを緊締してさらに接着を行っ
て前記保持部材21aに固定されるようになっている。 また第2の実施例においては第3図に示す如く、レンズ
@胴21を保持する保持部材21′aは、該レンズ鏡胴
21の後方端面に相当する部分で打切られているが、そ
の両側面にプリズム22の各受光面近く迄伸びた突出部
25’aおよび27′aを備えた取付部材21′dをネ
ジ止めの上さらに接着出来るように形成されている。な
お該前記取付部材21′aは左右対称のものが一体取付
けられるようになっている。 本実施例の場合も前述した第1の実施例同様に前記CC
D25および27はあらがじめ前記取付部材21′dの
突出部25’a、 27’aにそ八ぞれ接着固定された
上で前記保持部材21′aに取付けられるようになって
いるが、その取付の順序としては先ず前記取付面に螺合
するネジ部材S′により2個の長穴T′を介して仮止め
状態とししかる後に該長穴T′に沿って前記CCD25
および27を受光面に対して垂直方向に移動して位置調
整を行い前記プリズム22のそれぞれの受光面に正しく
設定した後前記ネジ部材S′を緊締してさらに接着され
て前記保持部材21′aに固定されるようになっている
。 また前記取付部材25a、 27aあるいは21′dは
、その形状の一部を変形することにより例えば第6図(
a)に示す如く固体撮像素子を片側のみで支持すること
も可能であり、その地温6図(b)に示す如く複数のポ
ル)Bとナラ)Nを取付けその緊締によって取付部材を
互いにに圧着出来るよう構成して固体撮像素子を挟着し
て支持することも出来るようになっている。 なお上記調整機構を有する取付部材として図2.3.6
に於ては単数部品にて例示しであるが、複数枚1こで構
成され得る事は勿論である。 取付部材の材質としては、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言う理由がち線膨張係数の小
さい材質のものが望まれる。 温度変動による画素ズレは各CCDの取付部材との固設
条件を全く同じにすることで、減することができる0通
常プリズムの線膨張係数は7.4×10−’(光学プラ
スBK−7)程度と小さいことから、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 10
−’)、ニレノス)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、プラス材、その肱のセラミック材、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。 上記の実施例ではレンズ鏡胴の保持部材と取付部材、取
付部材とCCDとの固設には接着前1を用い、分割され
た光像について各CCDの関係位置調整を行なったとこ
ろで第2図および第3図においては接着剤による密着固
設を行なうようにした。特に第2図においては取付部材
として線膨張係数の大きい鉄(12X to−’)を用
いても実用上は長さ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、又奥行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バ
ッケーノ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待に紫外線硬
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
1液性タイプと2tll性タイプとに分けられる゛、1
液性タイプのものは通常gll待時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。二の点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1液性タイプで即効性のある
シアノ7クリレー)i?S系統のものがあるが衝撃時の
接着ハ〃しや、8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
云えない。本発明者らは2液性タイプ接着剤としてハー
ドロックE510K(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
度条件を着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TB30
60B(商品名)、電化1045K(商品名)、ノーラ
ンド65(商品名)′!?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ーボ
ンド3062B(商品名)、LT350(商品名)等を
用いた所酎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
着部材の接着面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。 本発明によるCCD25及びCCD27のプリズム22
への4!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、fjfJS図に示すように分光へ及び分
光Bの各光軸について第7図に示すようにその光軸及び
5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。 原稿位置に設けた白黒の縞状のチャート像をCCD25
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重ねて記録する。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5図に示すシンクロスコープCR7面はCCD2
5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ェックし
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CCI)25及びCCI)27を第
1の実施例の場合について云えばそれぞれ保持部材21
aの支持部21clに取付部材25a(27a)を介し
て結像位置に固設する。 第2図および第3図に示した形式により固体撮像素子を
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8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F 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
6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(30μl)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) 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↑戒購遣に
よるもののうちには約3画素(20μl)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
℃から70℃まで上昇させ画素ズレの状況を比較した0
機械構造によるものは約41ii素(30μm)相当の
画素ズレが認められた。ついで21に7間の間に70°
Cから20℃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(15μl)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l!i素ズレは認められなかった。
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、1はプラテンガラスで、原1
ii2はこのプラテンガラス1上に置かれる。 原8%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2−9及び9′が設けられス
ライドレール3上を移動し、キャリフッ4に設けられて
いる第1ミラー7どの組合せでプラテンプラス1上の原
v42の光像をレンズ読み取りユニ、、)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10によりワイヤ15を介して駆動されるブー1
711,12,13,141:! ’)、1tfNV及
[/’ 1/2Vの速度で同方向に駆動される。プラテ
ンプラス1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ノセンサたるレッドチャン
ネル(以下R−chという)CCD25、シアンチャン
ネル(以下C−chという)CCD27がら構成される
。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
内に設けられたグイクロイックミラーによりR−ah像
とC−ah像とに分離され、それぞれの光像は光学部材
であるプリズム22にとその背景でレンズ21を保持す
る保持部材に対し調整?3’llを介して固設されたR
−chccD25及びC−ah CCD27の受光面に
それぞれ結像される。 前記蛍光灯5,6はカラー原稿の綬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、またチラッキ防止のため40K
Hzの高周波電源で点灯され管壁の定温保持あるいはウ
オームアツ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−ah CCD25及びC−cl+ 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
号が出力されて誉込みユニッ)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、n、IIl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a極32においで給紙部りから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。 前記読取装置へ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、
保持は第2図および第3図に示す如くして行なわれるよ
うになっている。 すなわち第2図、第3図は本発明の読取装置の第1およ
び第2の実施例を示すものであってレンズ鏡胴211プ
リズム22の取付支持にMしては次に記す共通の手段に
よって行われている。 前記レンズ鏡11M21は、図に示すように保持部材2
1aの上方に向けて直角に開いたv字状の受は部に収め
られて締め金具21c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。 また本実施例においては第4図(、)に示す如く前記レ
ンズfiP21の後方端面を前記プリズム22の前面部
と接合出来る取付面2Toに形成していて、該取付面2
1bに対し接着によって前記プリズム22を固定するよ
うになっている。 前記取付面21bは単純な旋削加工々程によって形成さ
れるものであるからレンズl[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、それに取付られるプリズム2Zを通じて前述したR
−ch CCD 25、C−ch CCD27の受光面
に所定の光像を正しく結像することが出来るようになっ
ている。 すなわち第4図(、)に示す如く鏡胴取付面21&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グイクロ面Aの直角度RL
SRL’の斜き量)のきき方はfjS5図に示す白地に
対する白線部と黒線部の信号出力より求められる通常で
30%以上の値に対して斜き量が角度にして10分で3
′i!i11前後(9%)の低下となり、更に角度30
分で5割く15%)以上の低下をきたしてしまい、白黒
判別信号取り出しに支障をきたしてしまうので、この間
の面精度を保持してレンズ鏡W421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、保持部材
21aの材質、取付部材24等に上るCCD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。 固着の方法としては前述の接着の方法は元より、機械的
なgt#!部との一体化、保持部材21aにレンズ鏡胴
21、プリズム22を両者にセットしての押え止メ(第
4図(b))等有効な方法として可能である。 前記レンズ鏡胴21に対するプリズム22の接着には接
着強度の他、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
述する取付部材に対するCCD25および27の接着並
びに該CCD25.27の位置調整後に行う前記取付部
材とレンズ鏡fi421の保持部材21aとの接着にも
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。 次にCCD25.27の取付固定に関して説明すると、
第1の実施例においては第2図に示す如く前記保持部材
21aにはその一部がプリズム22の側面に迄延長され
ていて、該プリズム22に接触することなく左右の側面
を挟持するような形状の左右対称の支持部21dが形成
されている。 一方府記CCD25およびCCD27はあらがじめその
左右端にそれぞれ取付部材25aあるいは27aを接着
固定されていて、該取付部材25aおよび27aを介し
て前記支持部21dに取付ちれるようになっているが、
その取付の順序としては先ず支持部21clに螺合する
ネジ部材Sによりそれぞれの長穴Tを介して似止め状態
とししかる後に、該長穴Tに沿って前記取付部材25a
及び27aを受光面に対し垂直方向に移動して位置調整
を行い前記プリズム22のそれぞれの受光面に正しく設
定した後、前記ネジ部材Sを緊締してさらに接着を行っ
て前記保持部材21aに固定されるようになっている。 また第2の実施例においては第3図に示す如く、レンズ
@胴21を保持する保持部材21′aは、該レンズ鏡胴
21の後方端面に相当する部分で打切られているが、そ
の両側面にプリズム22の各受光面近く迄伸びた突出部
25’aおよび27′aを備えた取付部材21′dをネ
ジ止めの上さらに接着出来るように形成されている。な
お該前記取付部材21′aは左右対称のものが一体取付
けられるようになっている。 本実施例の場合も前述した第1の実施例同様に前記CC
D25および27はあらがじめ前記取付部材21′dの
突出部25’a、 27’aにそ八ぞれ接着固定された
上で前記保持部材21′aに取付けられるようになって
いるが、その取付の順序としては先ず前記取付面に螺合
するネジ部材S′により2個の長穴T′を介して仮止め
状態とししかる後に該長穴T′に沿って前記CCD25
および27を受光面に対して垂直方向に移動して位置調
整を行い前記プリズム22のそれぞれの受光面に正しく
設定した後前記ネジ部材S′を緊締してさらに接着され
て前記保持部材21′aに固定されるようになっている
。 また前記取付部材25a、 27aあるいは21′dは
、その形状の一部を変形することにより例えば第6図(
a)に示す如く固体撮像素子を片側のみで支持すること
も可能であり、その地温6図(b)に示す如く複数のポ
ル)Bとナラ)Nを取付けその緊締によって取付部材を
互いにに圧着出来るよう構成して固体撮像素子を挟着し
て支持することも出来るようになっている。 なお上記調整機構を有する取付部材として図2.3.6
に於ては単数部品にて例示しであるが、複数枚1こで構
成され得る事は勿論である。 取付部材の材質としては、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言う理由がち線膨張係数の小
さい材質のものが望まれる。 温度変動による画素ズレは各CCDの取付部材との固設
条件を全く同じにすることで、減することができる0通
常プリズムの線膨張係数は7.4×10−’(光学プラ
スBK−7)程度と小さいことから、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 10
−’)、ニレノス)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、プラス材、その肱のセラミック材、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。 上記の実施例ではレンズ鏡胴の保持部材と取付部材、取
付部材とCCDとの固設には接着前1を用い、分割され
た光像について各CCDの関係位置調整を行なったとこ
ろで第2図および第3図においては接着剤による密着固
設を行なうようにした。特に第2図においては取付部材
として線膨張係数の大きい鉄(12X to−’)を用
いても実用上は長さ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、又奥行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バ
ッケーノ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待に紫外線硬
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
1液性タイプと2tll性タイプとに分けられる゛、1
液性タイプのものは通常gll待時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。二の点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1液性タイプで即効性のある
シアノ7クリレー)i?S系統のものがあるが衝撃時の
接着ハ〃しや、8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
云えない。本発明者らは2液性タイプ接着剤としてハー
ドロックE510K(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
度条件を着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TB30
60B(商品名)、電化1045K(商品名)、ノーラ
ンド65(商品名)′!?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ーボ
ンド3062B(商品名)、LT350(商品名)等を
用いた所酎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
着部材の接着面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。 本発明によるCCD25及びCCD27のプリズム22
への4!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、fjfJS図に示すように分光へ及び分
光Bの各光軸について第7図に示すようにその光軸及び
5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。 原稿位置に設けた白黒の縞状のチャート像をCCD25
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重ねて記録する。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5図に示すシンクロスコープCR7面はCCD2
5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ェックし
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CCI)25及びCCI)27を第
1の実施例の場合について云えばそれぞれ保持部材21
aの支持部21clに取付部材25a(27a)を介し
て結像位置に固設する。 第2図および第3図に示した形式により固体撮像素子を
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8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F 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
6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(30μl)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) 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↑戒購遣に
よるもののうちには約3画素(20μl)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
℃から70℃まで上昇させ画素ズレの状況を比較した0
機械構造によるものは約41ii素(30μm)相当の
画素ズレが認められた。ついで21に7間の間に70°
Cから20℃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(15μl)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l!i素ズレは認められなかった。
本発明のように、単純な取付部材を介して結像レンズの
保持部材と固体撮像素子とを結像位Mに固設するときは
、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(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、耐久性ら優れた効果がある。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fi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、安定性の一層すぐ
れたものとなり更にCCD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。
保持部材と固体撮像素子とを結像位Mに固設するときは
、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(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、耐久性ら優れた効果がある。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fi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、安定性の一層すぐ
れたものとなり更にCCD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。
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、第3図および第6図は本発明の固体撮像素子の
固設状態を示す説明図。 第4図はレンズ鏡胴とプリズムの組合せを示す概要図。 第5図は本発明の固体撮像素子の位置調整方法の説明図
。 第7図は固体撮像素子のg整方向を示す斜視図。 第8図は従来の固体撮像素子の取付構造を示す概要図。 21−・・レンズ@ ff4 21a、21’a−
保持部材21d・・・支持部 22・・・プリズ
ム25.27− CCD 21’d、Z5a
、27a−取付部材25’a、27’a・・・突出部
s、s’・・・ネジ部材T、T’・・・長穴 出願人 小西六写真工業株式会社 α1 派 Cd 区 !テ 綜 !? 瞭 第5図 第6図(a) 第6図(o) 25’a (27’a) (、
像形成装置の概要図。 第2図、第3図および第6図は本発明の固体撮像素子の
固設状態を示す説明図。 第4図はレンズ鏡胴とプリズムの組合せを示す概要図。 第5図は本発明の固体撮像素子の位置調整方法の説明図
。 第7図は固体撮像素子のg整方向を示す斜視図。 第8図は従来の固体撮像素子の取付構造を示す概要図。 21−・・レンズ@ ff4 21a、21’a−
保持部材21d・・・支持部 22・・・プリズ
ム25.27− CCD 21’d、Z5a
、27a−取付部材25’a、27’a・・・突出部
s、s’・・・ネジ部材T、T’・・・長穴 出願人 小西六写真工業株式会社 α1 派 Cd 区 !テ 綜 !? 瞭 第5図 第6図(a) 第6図(o) 25’a (27’a) (、
Claims (5)
- (1)結像レンズと光分割部材とからなる光学系の結像
位置に設けた固体撮像素子によって光像を読取る読取装
置において、前記固体撮像素子を取付ける取付部材と結
像レンズを保持する保持部材とは調整機構を介して取付
けられたことを特徴とする読取装置。 - (2)前記調整機構は調整後接着剤により固着すること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の読取装置。 - (3)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項又は
第2項記載の読取装置。 - (4)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項乃至第3項の何れか1
項記載の読取装置。 - (5)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項乃至第4項の何れか1
項記載の読取装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61172521A JPS6328166A (ja) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | 読取装置 |
| US07/072,023 US4835600A (en) | 1986-07-21 | 1987-07-10 | Solid state image reading device with sensors adhered to plate which is adhered to lens holding member |
| DE19873724127 DE3724127A1 (de) | 1986-07-21 | 1987-07-21 | Bildauslesegeraet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61172521A JPS6328166A (ja) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | 読取装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6328166A true JPS6328166A (ja) | 1988-02-05 |
Family
ID=15943486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61172521A Pending JPS6328166A (ja) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | 読取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6328166A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0240668A (ja) * | 1988-07-29 | 1990-02-09 | Konica Corp | 画像形成装置の露光装置 |
-
1986
- 1986-07-21 JP JP61172521A patent/JPS6328166A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0240668A (ja) * | 1988-07-29 | 1990-02-09 | Konica Corp | 画像形成装置の露光装置 |
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