JPH04111664A - 短焦点結像素子アレイの位置調整方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は密着型イメージセンサ及び短焦点結像素子アレ
イの位置調整方法に係り、イメージリダ、ファクシミリ
等に使用される密着型イメージセンサ及び短焦点結像素
子アレイの位置調整方法に関する。

［従来の技術］ 以下、従来の密着型イメージセンサの構成に付いて説明
する。なお、ここでは説明の簡易化のため短焦点結像素
子アレイの位置調整に係る部分のみについて説明する。

第６図（ａ）は従来の密着型イメージセンサの構成の説
明をするための部分構成図であり、第６図（ｂ）は第６
図（ａ）のＡ部拡大図である。

両図に示すように、短焦点結像素子アレイ５１は側板５
３，５４　（折り曲げた板バネよりなる）に取付けられ
たレンズ押圧バネ５７．５８とレンズ調整ビス５９．６
０に代表されるような密着型イメージセンサに内蔵され
た位置調整手段によって両端部のレンズ開口面を挟むこ
とで位置調整、固定がなされていた。なお、５２は読取
ガラス、５５．５６は読取ガラス接着層である。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来の密着型イメージセンサでは、
レンズ開口面を押圧することによって固定を行うため、
原理的に両端のみしか固定することができない。このた
め振動、衝撃などによって短焦点結像素子アレイ５１の
中央部分がたわみ、調整位置がずれやすく、また衝撃が
大きい場合にはたわみによって短焦点結像素子アレイ５
１自体が破損する危険性があるという問題点があった。

また、短焦点結像素子アレイ５１が反っていて読取ライ
ンにおける焦点距離が一定でない場合、その反り量が直
接焦点深度の減少を招き画像に悪影響を与えるという問
題点があった。以下、第７図（ａ）　、　（ｂ）を用い
てこの問題点を説明する。

両図において、６２．６３をそれぞれ理想の読取ライン
、結像ライン、６４．６５をそれぞれ実際の読取ライン
、結像ラインとすると、短焦点結像素子アレイ５１に反
りが発生している場合、反りのために第７図（ａ）、第
７図（ｂ）のごとく理想の読取ライン、結像ラインと実
際の読取ライン、結像ラインとの間にズレが生じる。第
６図（ａ）　、　（ｂ）に示したように、従来の密着型
イメージセンサでは、短焦点結像素子アレイ５１を両端
のみで固定しているため、どのように位置調整をしても
読取ライン、結像ラインの中央部か端部かに大きなズレ
が発生してしまう。

また、短焦点結像素子アレイ５１を調整する際にレンズ
調整ビス５９が短焦点結像素子アレイ５１との接触面で
調整を行う間ずつと回転し続けることによって短焦点、
結像素子アレイ５１を削ってしまい、ゴミ６１が発生し
てレンズ開口面、読取ガラス裏面、センサ素子等に付着
し画像に悪影響を与えるという問題点があった。この問
題は密着型イメージセンサの読取解像度が上がるほど小
さなゴミが画像に悪影響を与えるため深刻な問題となる
。

［課題を解決するための手段］ 本発明の密着型イメージセンサは、原稿の画像情報面を
照明する照明手段と、原稿面からの反射光を等倍に結像
する短焦点結像素子アレイと、前記反射光の像面にあり
前記反射光を光電変換し画像情報を読取る受光素子と、
少なくとも前記照明手段、前記短焦点結像素子アレイ、
前記受光素子を一体に保持するフレームとを備えた密着
型イメージセンサにおいて、 前記短焦点結像素子アレイを、前ｇ己フレームに３箇所
以上の固定点で前記短焦点結像素子アレイのレンズ開口
面以外の面で調整、固定する手段を有することを特徴と
する。

本発明の短焦点結像素子アレイの位置調整方法は、原稿
の画像情報面を照明する照明手段と、原稿面からの反射
光を等倍に結像する短焦点結像素子アレイと、前記反射
光の像面にあり前記反射光を光電変換し画像情報を読取
る受光素子と、少なくとも前記照明手段、前記短焦点結
像素子アレイ、前記受光素子を一体に保持するフレーム
とを備えた密着型イメージセンサの短焦点結像素子アレ
イの位置調整方法において、 前記短焦点結像素子アレイを、前記フレームに３箇所以
上の固定点で前記短焦点結像素子アレイのレンズ開口面
以外の面で調整、固定する手段を持ち、前記短焦点結像
素子アレイ固定の際、１箇所を調整、固定する度に前記
短焦点結像素子アレイを移動させて前記短焦点結像素子
アレイをたわませ、次の固定点での調整、固定を行うこ
とを特徴とする。

［作　用コ 本発明の密着型イメージセンサは、短焦点結像素子アレ
イを、前記フレームに３箇所以上の固定点で前記短焦点
結像素子アレイのレンズ開口面以外の面で調整、固定す
る手段を設けることで、振動、衝撃等によって生ずる短
焦点結像素子アレイのたわみを防ぎ、また３箇所以上の
固定点での各固定点で短焦点結像素子アレイの反りを矯
正して、読取ライン、結像ラインのズレを調整するもの
である。また、本発明の密着型イメージセンサは、調整
、固定手段で固定点を変えて短焦点結像素子アレイの位
置調整するため、従来の密着型イメージセンサのように
、レンズ調整ビス等を短焦点結像素子アレイとの接触面
で調整を行う間ずっと回転し続けることがなく、短焦点
結像素子アレイを削ってしまうことはない。

本発明の短焦点結像素子アレイの位置調整方法は、上記
密着型イメージセンサを用いたものであって、短焦点結
像素子アレイを、前記フレームに３箇所以上の固定点で
前記短焦点結像素子アレイのレンズ開口面以外の面で調
整、固定する手段を持ち、前記短焦点結像素子アレイ固
定の際、１箇所を調整、固定する度に前記短焦点結像素
子アレイを移動させて前記短焦点結像素子アレイをたわ
ませ、次の固定点にての調整、固定を行うことで、短焦
点結像素子アレイの反りを矯正して、読取ライン、結像
ラインのズレを調整するものである。

Ｌ実施例り 以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。

第１図は、本発明の密着型イメージセンサの一実施例の
構成図であり、第１図（ａ）は部分構成図であり、第１
図（ｂ）は第１図（ａ）のＡ部拡大図である。

第２図は、上記密着型イメージセンサを側面方向から見
た全体構成図である。

第１図（ａ）、（ｂ）　、第２図において、１はフレー
ム、２は読取ガラス、３はセンサ基板、４はセンサ素子
、５は短焦点結像素子アレイ、６，７．８はレンズ固定
ビス、９，１ｏは側板、１１．１２は側板固定ビス、１
３，１４．１５は読取ガラス接着層、１６は底板、１７
．１８は底板固定ビス、１９．２０はセンサ基板固定ゴ
ム軸、２１はＬＥＤアレイ、２２はＬＥＤアレイ固定ビ
ス、２３は取付板、２４は取付板固定ビス、２５は取付
板側原稿ガイド、２６はレンズ側原稿ガイド、２７は装
置本体、２８は密着型イメージセンサ固定ビス、２９は
原稿（図中、矢印で図示）である。

フレームｌはアルミニウム合金の押し出し材に切削加工
を施すことにより最終形状となっており、内部の光学系
への悪影響及び表面状態の変化を避けるため、黒色アル
マイト処理がなされている。

読取ガラス２には原稿流入側に面取りが施され原稿の引
っかがりを防いでいる。

センサ基板３にはセンサ素子４が実装されている。

短焦点結像素子アレイ５はレンズ固定ビス６７．８によ
りフレーム１に固定されている。

側板９，１０は板バネであり、それぞれ側板固定ビス１
１．１２によりフレーム１に固定されている。

読取ガラス２は読取ガラス接着層１３，１４゜１５によ
り、それぞれフレーム１の中央部、側板９．１０に固定
されている。

底板１６はアルミニウム合金の押し出し材に切削加工を
施すことにより最終形状となっており、表面状態の変化
を避けるためアルマイト処理がなされており、底板固定
ビス１７．１８によりフレーム１に固定されるとともに
、底板１６に接着等の方法により固定されているセンサ
基板固定ゴム軸１９．２０を押圧し、センサ基板３を押
圧力で固定している。

ＬＥＤアレイ２１は基板上にＬＥＤチップ、シリンドリ
カルレンズ等が実装され、ＬＥＤアレイ固定ビス２２に
よりフレーム１に固定されている。

取付板２３は板金であり、取付板固定ビス２４によりフ
レーム１に固定されている。密着型イメージセンサは取
付板２３を介して密着型イメージセンサ固定ビス２８に
より装置本体２７に固定される。

取付板側原稿ガイド２５は、本実施例の構成においては
原稿を読取ガラス２に滑らかに流入させるためのガイド
板であり装置本体２７に固定されている。

レンズ側原稿ガイド２６は、本実施例の構成においては
原稿を読取ガラス２から滑らかに流出させるためのガイ
ド板であり、装置本体２７に固定されている。

原稿２９は取付板側原稿ガイド２５に沿って読取ガラス
２に滑らかに流入し、レンズ側原稿ガイド２６に沿って
読取ガラス２から滑らかに流出する。このときＬＥＤア
レイより射出された光束により、読取ガラス２上にて原
稿２９の読取ガラス２側が照明され、その画像は短焦点
結像素子アレイ５によりセンサ素子４上に結像される。

センサ素子４により光電変換された画像はセンサ基板３
上で増幅され密着型イメージセンサの外部へ出力される
。

短焦点結像素子アレイ５は側板９，１０が固定される前
に調整、固定される。

短焦点結像素子アレイ５の調整は一般に次のように行わ
れる。まず読取ガラス２の上に原稿２９として密着型イ
メージセンサの画素密度とわずかにピッチの異なるラダ
ーチャートを配置し、密着型イメージセンサを読取動作
させ、出力信号のモアレ波形等によりＭＴＦが最大とな
る短焦点結像素子アレイ５の位置を探す。この状態で短
焦点結像素子アレイ５を固定すれば調整が完了する。

本実施例における調整の一例を第３図及び第４図によっ
て説明する。

第３図は短焦点結像素子アレイの調整前の状態を示す説
明図、第４図は短焦点結像素子アレイの調整後の状態を
示す説明図である。

両図において、３０．３１はそれぞれ理想の読取ライン
、結像ラインであり、読取ガラス２の原稿面、センサ素
子列４に相当する。３２．３３はそれぞれ実際の読取ラ
イン、結像ラインであり、短焦点結像素子アレイ５の読
取、結像側の焦壱に相当する。短焦点結像素子アレイ５
に反りが発生している場合、反りのために第３図のごと
く理想の読取ライン、結像ラインと実際の読取ライン、
結像ラインとの間にズレが生じる。

本実施例においては治具３４，３５によって短焦点結像
素子アレイ５を両端で支持し、治具を上下に移動させる
ことによって短焦点結像素子アレイ５を移動させる。

まず、第３図のごとく短焦点結像素子アレイ５の中央に
おいて実際の結像ライン３２．３３を理想の結像ライン
３０．３１に一致させるように冶具３４，３５を移動さ
せ、その後中央に配置されたレンズ固定ビス６によって
短焦点結像素子アレイ５の中央部を固定する。

次に、第４図のごとく治具３４，３５を移動させ、短焦
点結像素子アレイ５をたわませることによって短焦点結
像素子アレイ５の両端において実際の結像ライン３２．
３３を理想の結像ライン３０．３１に一致させる。ここ
でレンズ固定ビス７８（短焦点結像素子アレイ５の中央
から等距離にあるので順序はどちらからでも良い）によ
って短焦点結像素子アレイ５の両端部を固定する。

短焦点結像素子アレイ５の固定の際は、いずれもその固
定点付近におけるＭＴＦが最大となる短焦点結像素子ア
レイ５の位置をもって実際の結像ライン３２３３と理想
の結像ライン３０．３１とが一致したとして固定を行う
。

ここで、短焦点結像素子アレイ５の中央のレンズ固定ビ
ス６による固定点を最初に固定するのは両端を支持した
治具３４，３５を独立に移動させて調整が行えること、
また短焦点結像素子アレイをたわませる際、必要なたわ
み量を得るのに必要な治具の移動量が最小で済むからで
ある。よって固定点は短焦点結像素子アレイ５の中央を
基準として両側に対称になるように配置することが好ま
しい。よって固定点は偶数よりも奇数である方が好まし
い。

以上のように短焦点結像素子アレイ５の調整、固定を行
うことで実際の結像ライン３２．３３と理想の結像ライ
ン３０．３１とのズレを小さくすることができる。

また、理想の結像ライン３０．３１が理想的に直線でな
い場合でも以上説明した調整によってそのズレをある程
度吸収することができる。

以下、具体的に数値を上げて説明する。

密着型イメージセンサの仕様が、読取画素密度４００ｄ
ｐｉ、読取幅Ｂ　４　（２５７）ｍｍの場合、短焦点結
像素子アレイ５の製造上のばらつきにより反りが０．０
５ｍｍ〜０．１ｍｍ程度発生する場合がある。また実際
の結像ライン３２．３３である読取ガラス２の読取ライ
ン、センサ素子４の直線度はフレーム１、読取ガラス２
、センサ基板３の製造上のばらつきにより０．１ｍｍ程
度である。読取画素密度４００ｄｐｉの場合、短焦点結
像素子アレイ５の実用的なピントマージンは±０．１ｍ
ｍ〜０．２ｍｍ程度である。短焦点結像素子アレイ５の
反りと読取ライン、センサ素子４の直線度が都合良（補
完しあうとは限らないから従来の調整、固定方法では実
使用時のピントマージンが少なくなる。これに対し本実
施例のごとく短焦点結像素子アレイ５を調整、固定すれ
ば上記ピントマージンの減少をかなり抑えることができ
る。

また、固定点が多いほど結像ライン３２３３と理想の結
像ライン３０．３１とのズレを小さ（することができる
。また、固定点が多いほど固定点間のスパンを短くとる
ことが可能となり、振動、衝撃に対して強くなる。

上記実施例では読取ガラスを配置したが、読取ガラスを
使用しない構成でも構わない。

また、固定点は３箇所以上であればよ（，５箇所、７箇
所等さらに多数であっても構わない。

また、固定方法はビス止めに限らず接着、固定用ピンの
圧入笠の他の固定方法によっても構わない。

以下本発明の密着型イメージセンサを用いたファクシミ
リについて説明する。

第５図は、本実施例に係るセンサユニットを用いて構成
した画像情報処理装置として通信機能を有するファクシ
ミリの一例を示す概略的構成図である。

ここで、１０２は原稿６を読み取り位置に向けて給送す
るための給送手段としての給送ローラ、１０４は原稿６
を一枚ずつ確実に分離給送するための分離片である。１
０６はセンサユニットに対して読み取り位置に設けられ
て原稿６の被読み取り面を規制するとともに原稿６を搬
送する搬送手段としてのプラテンローラである。

Ｐは図示の例ではロール紙形態をした記録媒体であり、
センサユニットにより読み取られた画像情報あるいはフ
ァクシミリ装置等の場合には外部から送信された画像情
報がここに再生される。

１１０は当該画像形成をおこなうための記録手段として
の記録ヘッドで、サーマルヘッド、インクジェット記録
ヘッド等種々のものを用いることができる。また、この
記録ヘッドは、シリアルタイプのものでも、ラインタイ
プのものでもよい。

１１２は記録ヘッド１１０による記録位置に対して記録
媒体Ｐを搬送するとともにその被記録面を規制する搬送
手段としてのプラテンローラである。

１２０は、入力／出力手段としての操作入力を受容する
スイッチやメツセージその他、装置の状態を報知するた
めの表示部等を配したオペレーションパネルである。

１３０は制御手段としてのシステムコントロール基板で
あり、各部の制御を行なう制御部（コントローラー）や
、光電変換素子の駆動回路（ドライバー）、画像情報の
処理部（プロセッサー）、送受信部等が設けられる。１
４０は装置の電源である。

本発明の情報処理装置に用いられる記録手段としては、
例えば米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４
０７９６号明細書にその代表的な構成や原理が開示され
ているものが好ましい。この方式は液体（インク）が保
持されているシートや液路に対応して配置されている電
気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える
急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号を印
加することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを発
生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰させて、結果
的にこの駆動信号に一対一に対応した液体（インク）内
の気泡を形成出来るので有効である。この気泡の成長、
収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐出さ
せて、少なくとも一つの滴を形成する。

更に、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対応し
た長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドとしては
、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッ
ドの組み合わせによって、その長さを満たす構成や一体
的に形成された一個の記録ヘッドとしての構成のいずれ
でも良い。

加えて、装置本体に装着されることで、装置本体との電
気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる
交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘ
ッド自体にインクタンクを一体的に設けられたカートリ
ッジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効
である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の密着型イメージセンサ及
び短焦点結像素子アレイの位置調整方法によれば、以下
のような効果を得ることができる。

（１）従来に比べ多数の点で短焦点結像素子アレイを固
定することができ、かつ固定点間の距離を短くすること
ができるため振動、衝撃に対して強（なる。

（２）短焦点結像素子アレイに反りが発生している場合
でも１箇所づつ順に調整、固定していくことで反りを矯
正することができ、画像への悪影響を防ぐことができる
。

（３）短焦点結像素子アレイの調整にレンズ調整ビスを
使用しないため調整時に短焦点結像素子アレイがレンズ
調整ビスに削られることがな（、ゴミの発生による画像
への悪影響を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の密着型イメージセンサの実施例の構
成図であり、第１図（ａ）は部分構成図であり、第１図
（ｂ）は第１図（ａ）のＡ部拡大図である。 第２図は、上記密着型イメージセンサを側面方向から見
た全体構成図である。 第３図は短焦点結像素子アレイの調整前の状態を示す説
明図、第４図は短焦点結像素子アレイの調整後の状態を
示す説明図である。 第５図は、本実施例に係るセンサユニットを用いて構成
した画像情報処理装置として通信機能を有するファクシ
ミリの一例を示す概略的構成図である。 第６図（ａ）は従来の密着型イメージセンサの構成の説
明をするための部分構成図であり、第６図（ｂ）は第６
図（ａ）のＡ部拡大図である。 第７図（ａ）　、　（ｂ）は従来の短焦点結像素子アレ
イの調整のズレを示す説明図である。 １はフレーム、 ２は読取ガラス、 ３はセンサ基板、 ４はセンサ素子、 ５は短焦点結像素子アレイ、 ６．７．８はレンズ固定ビス、 ９．１０は側板、 １１．１２は側板固定ビス、 １３．１４．１５は読取ガラス接着層、１６は底板、 １７．１８は底板固定ビス、 １９．２０はセンサ基板固定ゴム軸、 ２１はＬＥＤアレイ、 ２２はＬＥＤアレイ固定ビス、 ２３は取付板、 ２４は取付板固定ビス、 ２５は取付板側原稿ガイド、 ２６はレンズ側原稿ガイド、 ２７は装置本体、 ２８は密着型イメージセンサ固定ビス、２９は原稿であ
る。 代理人　弁理士　　山　下　穣　子 弟２図 図（乙） 図（ｋ） 第３ 第６図とｄ２ 第 図（ｂ） ｊり 第 図（４２ 〃

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）原稿の画像情報面を照明する照明手段と、原稿面
   からの反射光を等倍に結像する短焦点結像素子アレイと
   、前記反射光の像面にあり前記反射光を光電変換し画像
   情報を読取る受光素子と、少なくとも前記照明手段、前
   記短焦点結像素子アレイ、前記受光素子を一体に保持す
   るフレームとを備えた密着型イメージセンサにおいて、 前記短焦点結像素子アレイを、前記フレームに３箇所以
   上の固定点で前記短焦点結像素子アレイのレンズ開口面
   以外の面で調整、固定する手段を有することを特徴とす
   る密着型イメージセンサ。
2. （２）前記固定点の数は奇数であることを特徴とする請
   求項１記載の密着型イメージセンサ。
3. （３）密着型イメージセンサ自体には前記短焦点結像素
   子アレイの位置調整手段を持たないことを特徴とする請
   求項１記載の密着型イメージセンサ。
4. （４）原稿の画像情報面を照明する照明手段と、原稿面
   からの反射光を等倍に結像する短焦点結像素子アレイと
   、前記反射光の像面にあり前記反射光を光電変換し画像
   情報を読取る受光素子と、少なくとも前記照明手段、前
   記短焦点結像素子アレイ、前記受光素子を一体に保持す
   るフレームとを備えた密着型イメージセンサの短焦点結
   像素子アレイの位置調整方法において、 前記短焦点結像素子アレイを、前記フレームに３箇所以
   上の固定点で前記短焦点結像素子アレイのレンズ開口面
   以外の面で調整、固定する手段を持ち、前記短焦点結像
   素子アレイ固定の際、１箇所を調整、固定する度に前記
   短焦点結像素子アレイを移動させて前記短焦点結像素子
   アレイをたわませ、次の固定点での調整、固定を行うこ
   とを特徴とする短焦点結像素子アレイの位置調整方法。
5. （５）前記短焦点結像素子アレイの調整、固定は最初に
   固定した位置を基準点として、この基準点に近い固定点
   から両端に向けて順に行うことを特徴とする請求項４記
   載の短焦点結像素子アレイの位置調整方法。
6. （６）前記固定点は前記短焦点結像素子アレイの全長の
   中央を基準として対称に配置されることを特徴とする請
   求項４記載の短焦点結像素子アレイの位置調整方法。
7. （７）前記基準点は前記短焦点結像素子アレイの全長の
   中央に一番近い固定点とすることを特徴とする請求項５
   記載の短焦点結像素子アレイの位置調整方法。