JPH0698083A - 光学式カラースキャナの部品組立装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】光検出器ユニット自身のデータ出力を利用し
て、各構成要素間の位置合わせ調整を行う。 【構成】光学式カラースキャナーは、線状物体からの画
像光線を複数の色成分像に分光する第一および第二のフ
ィルタ部材７０、８０並びにこの色成分像を検知するた
めの複数の線状光検出器アレイ５４〜５８を配置した光
検出器ユニット５２を備えており、これら各構成部品
は、それぞれ独立に本発明の部品組立装置１００に暫定
的に固着される。線状物体からの光線は、結像アセンブ
リ５０を介して線状光検出器アレイに投影され、その検
知した信号に基づいて、前記第一および第二のフィルタ
部材７０、８０並びに光検出器ユニット５２は、ＬＬ
軸、ＡＡ軸、ＢＢ軸、ＣＣ軸乃至はＤＤ軸に関して移動
または回動され、光学式カラースキャナーの性能を最適
化する位置に調整され、その後固定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般に光学スキャナに関
し、特に、カラー光学スキャナの構成部品を組立てる装
置に関する。

【０００２】

【従来技術と発明が解決しようとする課題】光学スキャ
ナは、被走査対象、たとえば、印刷原稿のページ、を表
す機械読取り可能なデータを発生するのに使用される。
線焦点システムでは、照射された線物体からの光ビーム
が線物体から遠くに設置されている線状光検出器アレイ
のレンズにより収束される。線状光検出器アレイは線物
体の小さな区域の位置に対応する光素子の一次元アレイ
である。この小さな区域の位置は普通「画像要素」また
は「画素」と言われている。線物体上のその対応する画
素位置に応じて、線状光検出器アレイの各光検出器画素
（時には単に「画素」と言われることがある）はそれが
受けた光の強さを表すデータ信号を発生する。光素子デ
ータ信号はすべて適切なデータ処理システムにより受取
られて処理される。

【０００３】カラー光学スキャナでは、スペクトル的に
分解されている複数の結像ビーム（典型的には赤、緑、
および青のビーム）を光検出器アレイに投射しなければ
ならない。或るカラー光学スキャナは結像光ビームを色
成分ビームにスペクトル的に分解するのにビームスプリ
ッタ装置を使用している。これら別々の色成分ビームは
別々の線状光検出器アレイに投射される。

【０００４】図１は光学スキャナの、レンズアセンブ
リ、３色ビームスプリッタ装置、および３線光検出器ア
レイの切断図を示す概略図である。図１に示すように、
入力多色結像ビーム12は、レンズに３線CCD アレイ18の
検出面に非常に精密に焦点を結ばせることができるレン
ズホルダ16により保持されているレンズ14により収束さ
れる。入力ビーム12は光学分解器アセンブリ10の光学面
に当たり、所定の三色に分解されて、光学分解器10の光
学面に設けられた二色性層21、23、25、27、29、31によ
り慎重に選択されている所定のスペクトル範囲を有する
三つの光ビームを形成する。

【０００５】図１に示すように、分解器10の下部二色性
層装置すなわちフィルタ部材20は入力ビーム12の光軸の
入射角が約22.5であるように設置されている。入力ビー
ム12はフィルタ部材20により、空間的およびスペクトル
的に分解された各光ビームの光軸に対してやはり約22.5
に設置されている上部二色性層装置すなわちフィルタ部
材22に伝えられる三つの空間的およびスペクトル的に分
解されたビームに分割される。上部二色性層装置22は通
常、第１の二色性層装置20と同じように構成されている
が、二色性層の順序が第２の二色性層装置から伝達され
る三つの別々の光ビームの所定の像平面までの光路長が
等しいように逆になっている。たとえば、装置20は等し
く分解された赤、緑、および青の反射層21、23、および
25を備えることができ、装置22は装置20の層と同じ距離
だけ離れている赤、緑、および青の反射層27、29、およ
び31を備えることができる。

【０００６】検出装置18はその上に収束する分解入力ビ
ームの光軸に実質上垂直な像平面上に設けられている。
空間的およびスペクトル的に分解された三つの光ビーム
の各々は検出器18の別々の線検出器アレイ33、35、37
（これは図１では断面で示してあり、したがって点とし
て見える）に収束するので、たとえば、文書を線走査す
ると、スペクトル的に分解された個々のビームの各々の
光路長が等しいため、検出中の線走査から各色が検出器
18の検出面上に同時に生ずる。

【０００７】二色性層装置20および22は両側に延びる腕
構造28および30を備える取付装置24で示してある位置に
精密に保持されている。取付装置24は中央部分が開いて
いて光を光学分解器10に、次いで検出器18に伝達させ
る。検出器18はまた境界面32および34により取付装置24
に精密に設置されている。検出器18から得られる信号は
複数のコネクタから成るコネクタ38および40を経て回路
板36に直接送られる。

【０００８】図１を参照して上に説明したようなビーム
スプリッタアセンブリおよび光検出器アレイを使用する
カラー光学スキャナの構造および動作は、下記米国特許
に完全に開示されている。すなわちVincent 、他の米国
特許第4,870,268 号、「 COLOR COMBINER AND SEPARATOR
AND IMPLEMENTATIONS( 色合成器および分解器および実
施法)」、Boydの米国特許第4,926,041 号、「 OPTICAL SC
ANNER(光学スキャナ)」、Boyd、他の米国特許第5,019,70
3 号、「 OPTICAL SCANNER WITH MOUNTED OCCLUDING APE
RTURE OF FILTER(ミラー装着閉塞アパーチャまたはフィ
ルタを有する光学スキャナ)」、Steinle の米国特許第5,
032,004 号、「 BEAM SLITTER APPARATUSWITH ADJUSTABL
E IMAGE FOCUS AND REGISTRATION(影像の焦点およびレ
ジスタを調節し得るビームスプリッタ)」、Steinle の米
国特許第5,044,727 号、「 BEAM SPLITTER/COMBINER APP
ARATUS( ビームスプリッタ／合成器装置)」、およびStei
nle の米国特許第5,040,872 号、「 BEAM SPLITTER/COMB
INER WITH PATH LENGTH COMPENSATOR(光路長補償器を有
するビームスプリッタ／合成器)」。

【０００９】上述のようなビームスプリッタ装置（フィ
ルタ部材）を使用する形式の光学スキャナを組立てる
際、フィルタ部材20、22を互いに且つ関連光検出器ユニ
ット18に対して正確に設置することが肝要である。これ
ら構成要素が整列不良であると構成要素が取付けられて
いる光学スキャナの出力に複数の形式の誤差が生ずる可
能性がある。このような誤差には影像レジスタ誤差（中
心合わせ、間隔、および位置合わせの誤差）、焦点対称
誤差、および色レジスタ誤差がある。

【００１０】位置合わせ作業は、関連光検出器アレイに
対して正しく位置決めするためにその周りにフィルタ部
材を正確に設置しなければならない軸が複数あるため、
複雑である。この作業は関連スキャナを量産製品とすべ
き場合に比較的速く行わなければならないという事実に
より更に複雑になる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、カラー光学ス
キャナの二つのフィルタ部材と光検出器ユニットとを迅
速に且つ正確に位置合わせし取付けることができるよう
にする方法および装置を目的としている。これら異なる
構成要素の相対的物理的位置を測定し、このような測定
寸法を使用して位置合わせを模索し達成するのではな
く、本発明の方法および装置は構成要素の位置合わせ精
度を判定するのに光検出器ユニット自身のデータ出力を
利用する。

【００１２】本発明の装置は目標物体の線像を発生する
結像アセンブリを備えている。装置はまたフィルタ部材
および光検出器ユニットを互いに対して回転しておよび
並進して動かすようになっている複数の独立に動き得る
アセンブリを備えている。

【００１３】装置に取付ける前に、光検出器ユニットを
支持部材内に固定して取付ける。支持部材はフィルタ部
材の端部に接合してフィルタ部材を光検出器ユニットに
対して一定位置に保持するようになっている。（しか
し、光検出器構成要素を装置に最初に取付けるときに、
フィルタ部材は取付けない。）調節工程を始める前に装
置を組立てるには、支持部材および取付けた光検出器ユ
ニットを含むアセンブリを装置に取付ける。

【００１４】中に吸込みポートが設けられている調節装
置の、真空が供給される、別々の部材が装置内のアセン
ブリを取付ける位置の近くに設置されている。これら真
空が供給される部材は二つのフィルタ部材を互いに且つ
光検出器ユニットに対して選択的に変位可能な関係をな
して保持するようになっている。フィルタ部材は光検出
器ユニットを調節装置に取付けてから手で装置のこれら
真空保持部分に設置することができる。フィルタ部材を
支持部材の二つの翼部分の間の或る位置にフィルタ部材
の端部を支持部材の翼部分に隣接させて、真空が供給さ
れる部材に設置する。

【００１５】フィルタ部材を装置の真空が供給される部
材に手で取付けてから、調節工程を開始する。所定目標
の線物体からの結像光ビームは、該結像光ビームを、上
部フィルタ部材に、およびその後で光検出器ユニットの
線状アレイに当たる色成分ビームに分解する下部フィル
タアセンブリに突き当たる。線物体の色成分像はこのよ
うにして光検出器ユニットに投射される。光検出器ユニ
ットはそれに投射された色成分線像に応じてデータ信号
を発生する。これらデータ信号はコンピュータに伝えら
れる。コンピュータはデータ信号を処理して所定のパラ
メータを示す情報を得、装置にある一つ以上のモータに
制御命令を発令してフィルタ部材を光検出器要素に対し
て相対的に移動させ、所定パラメータを所定の受容可能
な値以内にする。この基本工程を異なるパラメータが関
係する一連の調節段階で数回繰返す。

【００１６】異なる調節段階を所定の順序で行う。監視
して特定の調節の基礎として使用すべきパラメータに応
じて異なる目標物体を異なる調節段階に使用する。たと
えば、投射線像と線状光検出器アレイとの間のねじれを
監視し調節するために、白い目標物体を使用する。

【００１７】装置は線像／光検出器のレジスタ（ねじ
れ、中心合わせ、および影像の線状センサアレイに対す
る間隔）、焦点対象性、および色のレジスタを調節す
る。

【００１８】すべての調節を完了してから、１滴の接着
剤を各フィルタ部材の端に施し、紫外線硬化してフィル
タ部材を支持部材に固着させる。

【００１９】このように、本発明は、第１のフィルタ部
材、第２のフィルタ部材、および光検出器ユニットを備
えたカラー光学スキャナの構成要素を組立てる装置から
構成される。装置は線物体からの結像光ビームを第１お
よび第２のフィルタアセンブリに当て、線物体の空間的
に分解された色成分像を光検出器ユニット上に発生する
結像手段を備えている。装置はまた光検出器ユニットか
ら発生されたデータ信号に応答して第１のフィルタ部
材、第２のフィルタ部材、および光検出器ユニットの相
対位置を保持し、選択的に調節する物理的調節アセンブ
リを備えている。この位置決めによりフィルタ部材は光
検出器ユニットに対して正確に位置決めされ、カラー光
学スキャナの性能が最適になる。

【００２０】本発明は更に、第１および第２の横方向に
広がる複合フィルタ部材、およびその上の共通像平面に
設けられた複数の平行で横方向に延びる線状光検出器ア
レイを備えた光検出器ユニット、から成るカラー光学ス
キャナの構成部品の間の関係を、(a) 複合フィルタ部材
および光検出器ユニットを公称動作整列をなすように位
置決めする段階、(b) 光検出器アレイをそこからのデー
タ信号を受取って処理するようになっているコンピュー
タに動作可能に接続する段階、(c) 線物体の結像光ビー
ムを、分解された成分ビームが第２のフィルタ部材に当
たるような且つ色成分線像を光検出器アレイに投射する
ような向きに、第１のフィルタ部材に当てる段階、およ
び(d) 第１および第２の横方向に広がる複合フィルタ部
材および光検出器ユニットを、光検出器アレイから受取
ったデータ信号に応答してコンピュータが発生した命令
に基づき、相対的に変位させる段階、から成る光学スキ
ャナの組立てに先立って調節する方法を包含している。

【００２１】

【実施例】図２は、図３〜図６に図示されている調節装
置10により行われる種々の変位を示す概要図である。図
２に示されているように、結像レンズアセンブリ50はそ
のレンズの長手方向中心軸LLに平行な方向に変位し得
る。レンズアセンブリ50は物体の線像を、米国特許4,92
6,041 号に開示されている光学スキャナのレンズアセン
ブリと同様の仕方で、発生するようになっている。

【００２２】結像レンズアセンブリ50はビームスプリッ
タおよび光学センサアセンブリ51に対して長手方向に変
位可能である。アセンブリ51は、第１の線状光検出器ア
レイ54、第２の線状光検出器アレイ56、および第３の線
状光検出器アレイ58から成る３線光検出器ユニット52か
ら構成されており、これらアレイは一好適実施例では共
通平面に設置された伝統的なCCD アレイから構成されて
いる。センサアセンブリ51はカリフォルニア州Irvineの
Toshiba Corp. から商品名TCD −137Cのもとに販売され
ている形式のものである。線状光検出器アレイは各々、
８ミクロンの幅を備えることができ、中心線間距離200
ミクロン離して設置することができる。本発明の一実施
例では、第１の線状光検出器アレイ54は青色光と関連し
ており、第２の線状光検出器アレイ56は緑色光と関連し
ており、第３の線状光検出器アレイ58は赤色光と関連し
ている。

【００２３】フィルタ支持部材60は３線光検出器アレイ
52に固定設置されている。支持部材60は平行六面体形状
の、ほぼ水平に設置された基底部62およびほぼ垂直上向
きに延びる二つの翼部64、66（図２では切断して示して
ある）から構成することができる。

【００２４】上フィルタ部材70は、上述の図１のフィル
タ部材22に対応するが、翼部64に取付けられるようにな
っている第１の端72、および装置100 により位置調節お
よび補正されてから施される光硬化接着剤により翼部66
に取付けられるようになっている第２の端74を備えてい
る。

【００２５】下フィルタ部材80が設けられているが、こ
れはおよそ、図１を参照して上に述べたビームスプリッ
タ装置のフィルタ部材20に対応している。下フィルタ部
材80は第１の翼部64に取付けられるようになっている第
１の端82、および翼部66に取付けられるようになってい
る第２の端84を備えている。

【００２６】支持部材60はここでは時々「網膜板」と言
うことがある回路板68に固定して取付けられている。回
路板68は図１の回路板36に対応し、CCD アレイからのア
ナログデータ信号を濾過し増幅する伝統的な回路から構
成することができる。この信号は図14の電気的に接続さ
れた制御ボード67に供給される（この制御ボードはセン
サアセンブリを究極的に取付けるスキャナの制御ボード
に対応することができる）。たとえば、制御ボードはヒ
ューレット・パッカード社から市場入手できるHP Scanj
et IICに設けられているものと同じとすることができ
る。制御ボード67は網膜板からのアナログ信号をA/D 変
換すると共に図14のパーソナルコンピュータ250 と「ハ
ンドシェーク」を行うのに使用されるインターフェース
回路となる。制御ボード67は好適に、コンピュータ250
のソフトウェアで代わりに行うことができる一定の信号
濾過および／または制御システム論理を行うこともでき
る。

【００２７】図３〜図６に図示してある装置100 は多数
の異なる軸に沿っておよびその軸の周りに直線的に（並
進的に）および回転して（枢軸回転式に）構成要素の相
対的変位を行うようになっている。下フィルタ部材80は
調節工程中は静止したままである。

【００２８】装置100 はレンズアセンブリ50を長手方向
レンズ中心軸LLに沿って並進変位できるようにする。装
置100 は３線光検出器ユニット52を軸LLに平行な長手機
械方向に並進変位できるようにする。装置100 はまたセ
ンサユニット52をほぼ軸LLに平行なロール軸AAの周りに
ローリング変位できるようにする。装置はまたセンサユ
ニット52を中央線状光検出器アレイ56の中間で軸AAと交
差するほぼ垂直な偏揺(yaw) 軸BBの周りに回転変位でき
るようにする。装置100 はまたセンサユニット52を、ほ
ぼ第２の線状光検出器アレイ56と同軸を成し且つ共通の
点で軸AAおよびBBと交差し、各々に垂直である横方向に
延びる（ピッチ）軸CCの周りに変位できるようにする。

【００２９】装置100 はまた上フィルタ部材70を、軸LL
に垂直で上フィルタ部材70の最外側反射層と同じ平面内
にある上フィルタピッチ軸DDの周りに回転できるように
する。しかし、上フィルタ部材70は調節工程中長手方向
に静止したままである。

【００３０】装置100 はディジタルコンピュータ250(図
14) を備えており、このコンピュータは制御ボード67を
介して回路（網膜）板68に電気的に接続され、３線光検
出器ユニット52の各画素に衝突する光の強さを表すデー
タが処理のためコンピュータ250 に伝えられるようにな
っている。コンピュータは、フィルタ部材70、80を３線
光検出器ユニット52に対して正しい整列位置に位置決め
するのに必要な相対変位を決定するために、一連の所定
の目標物体( 図７〜図10) から反射される光により発生
される光センサからのデータを処理する。コンピュータ
250 は一連の命令を各種ステップモータに対して発令
し、フィルタ部材およびセンサユニット52を相対変位さ
せて適切な位置決めを行う。これら調節が完了してか
ら、フィルタ部材を３線光検出器ユニット52が固定して
取付けられている支持部材60に固定する。フィルタ部材
をこのように固定してから、ビームスプリッタ、光学セ
ンサ、および回路板アセンブリを装置100 から取外せ
ば、カラー光学スキャナの他の構成要素と組付ける準備
が完了する。

【００３１】〔調節装置の構造的特徴〕装置100 の各種
構造部品を次に図３〜図６を参照して説明する。長さ24
インチ(60.96cm) 、幅18インチ(45.72cm) 、および高さ
４インチ(10.16cm) の鋳鉄ブロックから構成することが
できる堅固な基底板110 が装置の他の構成要素の基底と
なる。並進動基底板112 は主基底板110 に固定して取付
けられ、並進滑動板114をその上に並進的に支持してい
る。滑動板114 は並進ステップモータ116 によりレンズ
軸LLに平行な長手方向に並進的に変位可能である。

【００３２】偏揺ステージアセンブリ120 は並進滑動部
材114 に回転可能に取付けられ、それに対して関連偏揺
ステージステップモータ122 により偏揺軸BBの周りに回
転することができる。偏揺軸BBは中央アレイ56の中心で
光センサユニット52と交差し、これに垂直である。

【００３３】ロールステージブラケット124 は偏揺ステ
ージ120 に固定して取付けられている。ロールステージ
126 はロールステージブラケット124 に回転可能に取付
けられ、ほぼ軸LLに平行で線状光検出器アレイの共通平
面を通過するロール軸AAの周りに旋回可能である。軸AA
は光検出器アレイの平面で軸BBと交差する。ロールステ
ージステップモータ128 はロールステージと関連して動
作し、ロールステージを軸AAの周りに回転させる。

【００３４】ピッチブラケット130 はロールステージ12
6 に固定して取付けられ、ビッチ軸CCを形成している。
軸CCは光検出器アレイの中心にあるその交差点で軸AAお
よびBBと交差し、横方向に、AAおよびBBと垂直に延びて
いる。板ホルダ132 はピッチブラケット130 に回転可能
に取付けられている( 図4)。ピッチステップモータ134
は板ホルダ132 と関連して動作し、板ホルダをピッチブ
ラケット130 に対してピッチ軸CCの周りに回転させる。

【００３５】先に記したとおり、時々網膜板と言われる
ことがある回路板68は、支持部材60を調節装置100 に挿
入する前にこのフィルタ支持部材60に取付けられている
センサユニット52に固定して取付けられている。網膜板
68、取付け済み光検出器ユニット52、および取付け済み
支持部材60は調節装置100 に最初に取付けられる構成要
素である。網膜板68には伝統的な電子データ伝送ケーブ
ル（図示せず）が取付けられており、このケーブルは線
状光検出器アレイ54、56、58により発生された電子デー
タを制御ボード67に伝えるようになっている。装置100
により行われる調節動作中、制御ボード67の出力はパー
ソナルコンピュータ250 に送られ、下に更に詳細に説明
するように、必要な変位を計算して適切な命令を装置10
0 の各種ステップモータに対して発令するのに使用され
る。

【００３６】図５に図示したように、網膜板68には１対
の（一方だけを示してある）長方形スロット138 がその
中に設けられており、このスロットはそれを通して板ホ
ルダ132 のＬ形の歯140 の部分を受けるようになってい
る。ばね負荷された移動止めボール（図示せず）が板ホ
ルダ132 の歯140 の下に設けられている。板68のスロッ
ト138 はこのようにしてＬ形歯140 および板ホルダ132
のばね負荷移動止めボールと協働して網膜板68を、装置
のロール、偏揺、およびピッチの軸AA、BB、およびCCが
ほぼ第２の線状光検出器アレイ56の中心点に位置する、
板ホルダ132 との所定のレジスタ位置に着脱可能に位置
決めする。

【００３７】上フィルタホルダ150 にはその面部に上フ
ィルタ部材70の後面によりかかるようになっている真空
ポケット（図示せず）がある。上フィルタホルダ150 は
アングルシャフト152 に取付けられている。上フィルタ
ホルダ150 のポケットは真空源（図示せず）から制御弁
アセンブリ272(図14) 、を介してホースにより真空を受
取る。アングルシャフト152 はアングルシャフト支持ブ
ラケット154 の内部に回転可能に取付けられ、ほぼ軸CC
に平行な上フィルタピッチ軸DDの周りをアングルシャフ
トステッパ156 により回転移動する。上フィルタホルダ
150 およびアングルシャフト152 は軸DDがフィルタ部材
の最外側反射層の平面内にあるように構成され、設置さ
れている。軸CCと異なり、軸DDは調節工程中固定されて
いる。

【００３８】アングルシャフトスライド158 および関連
シリンダユニット160 は主基底板110 と不変に関連して
いる構造体に取付けられている。その構造体は第１およ
び第２の垂直に延びる側板162 、164 、側板に固定して
取付けられている横方向に延びる上板166 、およびやは
り二つの側板に取付けられている横方向に延びる中間板
168 を備えている。シリンダユニット160 は装置100 の
セットアップ中調節を行うが、フィルタ部材／光検出器
ユニットの調節工程中は使用されない。

【００３９】歯ブロック170 は、図６に最も良く示され
ているが、下フィルタ部材80を調節工程中それらと固定
される関係に着脱可能に保持するようになっている。歯
ブロック170 はそれを通して長手方向に延びている半円
筒形通路172 を備え、且つ各々がその末端部分に設けら
れた共面傾斜面178 および真空ポート180 を備えている
長手方向に突出する１対の歯174 、176 を備えている。
歯ブロック170 の正面178 は横方向に、上フィルタのピ
ッチ軸DDに平行に広がる面内にある。下フィルタ部材は
歯ブロックの傾斜面178 にその前面で寄りかかるように
なっており、装置100 により行われる調節動作中真空ポ
ート180 により表面178 に対して保持されている。真空
ポート180 は適切な制御弁アセンブリ272(図14) を通し
て真空供給源（図示せず）に接続されて動作する。歯ブ
ロックは上板166 により支持されているスライドアセン
ブリ182 に取付けられている。スライドアセンブリ182
により歯ブロックが歯ブロックシリンダ184 により板16
6 に対して（レンズ軸LLに平行に）長手方向に変位する
ことができる。しかし、シリンダ184 は装置100 の最初
のセットアップ中にだけ使用され、フィルタ部材／セン
サユニットの位置合わせ工程中には使用されない。

【００４０】レンズアセンブリ50( 図５) は接着剤など
によりＶブロック186 に設けられているＶ溝の表面で固
定されている。レンズ基台部材188 は中間板168 上で基
底板110 に対して固定されている。レンズ滑動板190 は
Ｖブロック186 に取付けられており、基底板188 に長手
方向に変位可能に取付けられて関連レンズステップモー
タ192 によりレンズ軸LLに平行に移動する。

【００４１】カバーアセンブリ194(図３および図４) は
装置100 により行われる各種調節工程中ビームスプリッ
タおよび光センサアセンブリ51を覆って周囲の光を阻止
するのに使用される。カバーアセンブリ194 は案内レー
ル196 の上に設置され、それに沿ってシリンダアセンブ
リ198 により上下に変位する。光ファイバケーブルポー
ト202 、204 、206 、208 がカバーアセンブリに設けら
れ、紫外線源260(図14) に接続されている光ファイバケ
ーブル（図示せず）を受ける。ポート202 、204 、206
、208 は関連の光ファイバケーブルを通して供給され
る紫外線が二つのフィルタ部材の各々の端部を含むアセ
ンブリ51の小区域に導かれるように構成され配置されて
いる。ケーブルは調節工程の終わりにフィルタ部材に供
給される紫外線硬化接着剤を硬化させる養生光(curing
light)を供給する目的で使用される。

【００４２】第１および第２の垂直ロータ支持ブロック
222 、224 が主基底板110 に固定して取付けられてい
る。アパーチャスリット227 を形成している線像を有す
るアパーチャ板（視野絞り）226 がランプアセンブリ22
8 （これはBoydの米国特許4,926,041 号に記されている
ランプアセンブリと同一とすることができる）とは反対
の支持ブロック222 、224 の間に固定されている。ラン
プアセンブリ228 はブロック222 、224 によっても支持
されている。ステップモータ232 により回転する八角形
ロータ230 は二つのブロック222 、224 の間に回転可能
に取付けられており、四つの別個の目標面、すなわち白
目標面240(図７) 、１インチあたり８本の線対が設けら
れているX −MTF 粗目標242(図８) 、１インチあたり10
5 本の線対が設けられているX −MTF 精目標244(図９)
、および１インチあたり４本の線対が設けられている4
5目標246(図10) 、と約25の角度で傾いている線を有
し、１インチあたり105 本の線対を有する精Y −MTF と
から構成されている。

【００４３】上の説明から、調節工程中、光検出器ユニ
ット52（および取付けられている支持部材60および回路
板68）は、基底部材110 に対してレンズ軸LLに平行な方
向に長手方向に並進的に変位し得ることが認められるで
あろう。光検出器ユニット52はまた基底部材110 に対し
て光検出器ユニットの中央線アレイ56の中心で交差する
ロール軸、偏揺軸、ピッチ軸AA、BB、およびCCの周りに
回転変位できる。上フィルタ部材70は基底部材110 に対
し調節工程中横方向軸DDの周りに回転変位し得るだけで
ある。下フィルタ部材80は調節工程中基底110 に対し静
止したままである。

【００４４】図14はコンピュータ制御アセンブリおよび
それにより制御される装置100 の各種構成要素の概要図
である。ディジタルコンピュータ250 は、386 または48
6 プロセッサ系の機械のような伝統的なパーソナルコン
ピュータで構成することができるが、制御ボード67およ
び網膜板68を介して光検出器ユニット52の三つの線状セ
ンサアレイの出力に接続されている。コンピュータ250
は伝統的なインターフェース回路251 により板ホルダ13
2 、アングルシャフト152 、およびスライド板190 に関
連する伝統的な位置センサすなわちホームセンサ135 、
153 、193 にも接続されている。ホームセンサは、シス
テム始動時にピッチ、アングルシャフト、およびレンズ
の各ステップモータに関連するエンコーダユニットを０
にするのに使用される絶対基準信号を発生する。コンピ
ュータは伝統的なステップモータ制御回路253 により各
ステップモータに関連するエンコーダ（図示せず）に接
続されている。エンコーダからの信号は各モータ回転軸
の相対変位を示す。コンピュータ250 は線状光検出器ア
レイ、ホームセンサ、ステップモータエンコーダ、およ
び所定の制御アルゴリズムから出力されるデータを使用
して装置100 の各種構成要素の必要な変位を決定し、二
つのフィルタアセンブリ70、80を３線光検出器ユニット
52と正しく位置合わせする。

【００４５】必要な変位を決定したら、コンピュータは
適切な制御命令をステップモータコントローラ253 を介
して発令し、ステップモータ116 、122 、128 、134 、
156、192 、および232 を作動させて必要な変位を達成
する。

【００４６】コンピュータ250 はまた適切なインターフ
ェース回路251 を経由して制御弁アセンブリ272 に命令
を送り、シリンダ198 を覆う空気を供給して調節工程の
始めおよび終わりにカバーを下げ、およびカバーを上げ
る。コンピュータ250 はまた制御命令を制御弁アセンブ
リ272 に対して発令し、調節工程の始めに真空を上フィ
ルタホルダ150 および歯ブロック170 に供給し、更に工
程の終わりに真空を停止する命令を制御弁アセンブリに
対して発令する。

【００４７】コンピュータ250 は制御ボード67およびラ
ンプ駆動ユニット227 を介してランプアセンブリ228 に
接続されている。コンピュータは調節工程の始めにラン
プアセンブリ228 を付勢する命令を発し、結像光を光検
出器ユニット52に供給する。コンピュータは紫外線ラン
プアセンブリ260 にも接続されている。コンピュータは
制御命令を紫外線ランプアセンブリ260 に対して発令
し、調節工程の終わりにランプシャッタを所定期間開い
て接着剤を硬化しやすくする。

【００４８】〔装置の始動動作〕調節装置の動作を開始
するには、オペレータはコンピュータ250 を自動調節開
始モードにする。

【００４９】コンピュータ表示装置のプロンプトに応じ
てオペレータは最初、網膜板68、支持部材60、および３
線光検出器ユニット52を含むアセンブリを板ホルダ132
とレジスタ関係にする。このとき、板ホルダ132 を装置
100 の内部の相対的に後退した位置に置くことができ、
これにより網膜板などを挿入しやすくすることができ
る。次に、オペレータはコンピュータに網膜板を装置10
0 に取付け終わったことを示す入力を供給し、コンピュ
ータは応答して並進モータ116 に並進スライド114 およ
びそれに支持されている装置構成要素を前向きに、すな
わち、軸LLに平行な方向にローラ230 に向かって変位さ
せる命令を発する。並進スライドは、線状光検出器アレ
イ54、56、58がレンズアセンブリ50により投射された白
目標の色成分影像53、55、57と正常なレジスタ関係にな
る所定の位置まで前向きに移動する。同時に、コンピュ
ータはピッチ、ロール、偏揺、および上フィルタおよび
レジスタの各ステップモータに命令を発し、装置100 の
各種運動アセンブリを最初の所定の正常レジスタ位置に
置く。コンピュータはまた制御ボード67および伝統的な
ランプ駆動ユニット227 を介してランプアセンブリ228
を、制御ボード67を、および網膜板68を付勢する。コン
ピュータ250 は次に弁アセンブリ270 の真空弁を開く制
御命令を送り、真空を上フィルタホルダ50および歯ブロ
ック170 に供給するようにする。コンピュータはまたロ
ータモータ232 に命令を送り、白目標240 を有するロー
タ230 をアパーチャ板236 と一直線を成すようにする。

【００５０】オペレータは、その他のコンピュータプロ
ンプトに応じて、上および下フィルタ部材をそれぞれ上
フィルタホルダ150 および歯ブロック170 とレジスタ位
置に置く。真空はフィルタ部材70、80を所定位置に保持
する。一旦フィルタ部材が所定位置に置かれると、オペ
レータはその旨を示す入力をコンピュータに送り、コン
ピュータはカバーシリンダ198 に命令を発し、カバーア
センブリ194 をフィルタ部材および光検出器ユニット52
を覆う関係になるように下げさせる。カバーアセンブリ
はレンズアセンブリ50を通過する以外の光が光検出器ユ
ニット52に到達するのを阻止する。コンピュータにより
付勢されている装置100 のランプアセンブリ228 は白目
標240 の色成分線像53、55、57を３線光検出器ユニット
52( 図12) の上に投射させる。調節工程のこの段階で
は、色成分線像53、55、57は関連する線状センサアレイ
54、56、58と単に線状整列、結像などの関係になってい
るだけである。

【００５１】〔物理的レジスタ調節〕装置100 により行
われる調節工程の最初の部分は線像を線状光センサアレ
イと物理的レジスタ関係による。ここに使用する限り
「物理的レジスタ」とは影像をセンサアレイと平行に位
置合わせし、影像とセンサアレイとの間の間隔を調節
し、各影像を関連アレイの中心に合わせることを意味す
る。物理的レジスタの第１段階は粗く位置合わせする、
すなわち、線状光検出器アレイとレンズアセンブリ50に
より投射される線像との間のねじれを補正する( 図12を
参照) 。最初、並進モータ116 をコンピュータにより作
動させて光センサアセンブリを網膜板出力に基づく増分
量計算値だけ長手方向に、３線影像53、55、57の各々の
二つの外縁59、61の一方の位置が検出されるまで、前後
に動かす。線像の外縁は影像の最大光強度の所定の分
数、たとえば、2/3 、である光強度を有する点と規定さ
れている。各線像の一方の縁の位置が求められたら、線
像の線状光検出器アレイとの幾何学的関係に基づいて計
算を行い、各影像の幅、影像間隔、および影像と線状光
検出器アレイとの間に存在するねじれ角を求める。ねじ
れ角の計算値に基づき、コンピュータは偏揺ステージモ
ータ122 に偏揺ステージを軸BBの周りに所定量回転して
線状センサアレイを線像とほぼ平行に並列させるよう命
令を発令する。この点で、光検出器の「粗い」位置合わ
せが達成される。

【００５２】次に、光センサを線像と「精密」位置合わ
せする調節が始まる。精密位置合わせを行うには、並進
モータ116 をコンピュータにより作動させて、中心線像
55の縁部分59が中央線状光検出器アレイ56の中心画素63
で検知されるまで、並進スライド114 を歩進的に動か
す。次に、偏揺モータを動作させて中央センサの両端で
等しい大きさの信号が発生するようにねじれを調節す
る。次に、並進スライドモータを作動させて線状アレイ
56の中心画素63を中間、すなわち、中心線像55の中心軸
XX、まで動かす。中心線像はこれで中央線状センサアレ
イ56と精密に位置合わせされてその中心上にある( すな
わち、影像の中心軸XXは今やセンサの中心軸YYと同軸に
なっている) 。

【００５３】〔焦点対称の調節〕次に、焦点対称の調節
を行う。最初、コンピュータはロータモータに命令を送
り、粗X −MTF 目標をアパーチャ板と反対に位置決めし
てその目標の色成分線像を光検出器ユニット52に投射す
るようにする。中央線状アレイ56の中心画素で達成され
ているX −MTF 焦点の相対量を次にコンピュータにより
光検出器ユニットからのデータ信号に基づき、焦点アル
ゴリズムを用いて計算する。アレイ56の中心画素63にお
けるX −MTF の計算値に基づき、コンピュータはレンズ
ステップモータ192 にレンズアセンブリ50を画素63に対
して粗く結像する位置まで移動させるよう命令を発す
る。次に、中央線状アレイ56の両端にある画素での相対
X −MTF 焦点を計算し、この計算に基づいて、コンピュ
ータはロールモータ128 に光検出器ユニット52をロール
軸AAの周りに角変位させて終端位置を、したがって線状
アレイ56全体を、粗X −MTF 焦点に持ってくるよう命令
を発する。このようにして粗いX −MTF 焦点が達成され
たら、同じ工程を精X −MTF 目標により投射された影像
を用いて繰返し、精X −MTF 焦点調節を行うようにす
る。

【００５４】次に、Y −MTF 焦点を調節する。コンピュ
ータはロータモータに対して命令を発し、Y −MTF 目標
をアパーチャ板と整列させて位置決めし、精Y −MTF 目
標248 の線像を光検出器ユニット52に投射するようにす
る。次にY −MTF 焦点を焦点アルゴリズムを用いて計算
する。Y −MTF 焦点の計算値に基づいて、コンピュータ
はロールモータ128 を作動させ、光センサユニット52を
ロール軸AAの周りに角変位させて正しいY −MTF 焦点を
達成する。

【００５５】〔色レジスタの調節〕次に、色レジスタ誤
差を求め、補正する。コンピュータはロータモータに命
令を発令し、粗X −MTF 目標をアパーチャ板と整列さ
せ、それにより投射された影像を光検出器アレイで検出
する。「 X 」 の色レジスタを達成するためには、対象の
色成分線像の各々が線状光検出器アレイの各々の同じ相
対的横方向位置に発生することが必要である。たとえ
ば、線像53で、X −MTF 目標上の垂直線の特定の一つに
対応する影像の部分が線状アレイ54の画素位置#6にあれ
ば、線像55で発生するその特定の垂直線の影像部分も線
状センサ56の画素位置#6にあるべきであり、影像57もセ
ンサ58の画素位置#6の位置に対応する影像部分を備えて
いるはずである。コンピュータは線状光検出器アレイの
各々の各X −MTF 目標部分の画素位置を比較し、色レジ
スタが達成されているか判定する。外側アレイ、たとえ
ば、54、の影像の画素部分は光検出器ユニット52をピッ
チ軸CCの周りに回転させることにより中央アレイの影像
の画素位置に対して相対的に調節することができる。こ
のようにして、色レジスタ誤差が検出されれば、コンピ
ュータは制御命令をピッチモータ134 に対して発令し、
ユニット52を所定の少量だけ適格な方向に回転させて色
レジスタ誤差を補正する。この結果を試験し、所定の値
以内の補正が確認されるまで上述の動作を繰返す。

【００５６】「 Y 」 色レジスタ誤差を次に45目標246 を
用いて計算する。「 Y 」 色レジスタ誤差を計算し、先に
計算した「 X 」 成分を差引くことにより検出する。「 Y
」 色レジスタ誤差は上フィルタ部材を軸DDの周りに適
切な量回転させることにより補正することができる。こ
のようにして、「 Y 」 色レジスタ誤差の量を求めてか
ら、コンピュータは制御命令をモータ156 に対して発令
し、誤差を補正するのに必要な上フィルタ部材の回転量
を生じさせる。

【００５７】〔調節工程の完了〕色レジスタ誤差の補正
により装置100 により行われる位置調節工程が完了す
る。位置調節工程の終わりに、コンピュータはフードを
上げ、オペレータに接着剤の小滴をフィルタ部材の端お
よび支持部材の翼に施すよう促す。次にオペレータはコ
ンピュータにフードを下ろす信号を入れる。コンピュー
タは次に紫外線ランプ260(図13) を所定時間付勢する命
令を発する。紫外線はランプから202 、204、206 、208
でカバーユニットに取付けられている光ファイバケー
ブルを通して、フィルタ部材の区域に導かれ、そこで紫
外線硬化接着剤が加えられる。硬化によりフィルタ部材
70、80が支持部材60に固定結合される。

【００５８】硬化が完了してから、調節を再確認し、コ
ンピュータはカバーシリンダユニット198 に命令を発し
てカバーアセンブリ194 を上げさせる。コンピュータは
次に並進モータ116 に命令を発して並進板およびその上
に取付けられている構造体を後向きに元の始動位置まで
変位させる。網膜板および取付けられている構造部材6
0、光検出器ユニット52、およびフィルタ部材70、80を
こうしてから装置100 から手で取外すことができる。こ
の点で、新しい網膜板68／支持部材60／光検出器ユニッ
ト52のアセンブリを装置100 に取付けることができ、新
しい調節動作を始めることができる。

【００５９】

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、光検出器ユ
ニット自身のデータ出力を利用して、各構成要素間の位
置合わせ調整を行い得ることから、ユニットを迅速に且
つ正確に位置合わせし取付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来例を示す概略側面図である。

【図２】本発明の機能を説明するための概略斜視図であ
る。

【図３】本発明の一実施例を示す装置全体の斜視図であ
る。

【図４】図３の要部を拡大して示す斜視図である。

【図５】図４を他の側面から見た要部拡大斜視図であ
る。

【図６】歯型ブロックを示す斜視図である。

【図７】八角形ロータの一つのターゲット面を示す平面
図である。

【図８】八角形ロータの一つのターゲット面を示す平面
図である。

【図９】八角形ロータの一つのターゲット面を示す平面
図である。

【図１０】八角形ロータの一つのターゲット面を示す平
面図である。

【図１１】八角形ロータの一つのターゲット面を示す平
面図である。

【図１２】線状光検出器アレイと投影される色成分像と
の位置関係を示す平面図である。

【図１３】線状光検出器アレイと投影される色成分像と
の位置関係を示す平面図である。

【図１４】本発明に係る制御システムを示す機能ブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１０：調節装置 ５０：結像アセンブリ ５１：光学センサアセンブリ ５２：光検出器ユニット ５４、５６、５８：線状光検出器アレイ ６０：フィルタ支持部材 ６７：制御ボード ７０：上フィルタ部材 ８０：下フィルタ部材

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第一および第二のフィルタ部材並びに光検
   出器ユニットを含む光学式カラースキャナの部品組立装
   置において、 （ａ）線状物体からの画像光線を前記第一および第二の
   フィルタ部材に衝突させて、前記光検出器ユニット上に
   前記線状物体の分離された色成分像を生成させる結像手
   段と、 （ｂ）前記第一および第二のフィルタ部材並びに光検出
   器ユニットを保持し、前記光検出器ユニットにより生成
   されたデータ信号に応じて前記第一のフィルタ部材、第
   二のフィルタ部材および光検出器ユニットの相対位置を
   選択的に調整して光学式カラースキャナの性能を最適化
   する調整手段と、 からなることを特徴とする光学式カラースキャナの部品
   組立装置。
2. 【請求項２】前記光検出器ユニット上に前記色成分像の
   焦点を調整するよう光軸（ＬＬ）に沿って前記結像手段
   のレンズを光検出器ユニットに対し相対的に移動させる
   レンズ移動手段を備えたことを特徴とする請求項１記載
   の光学式カラースキャナの部品組立装置。
3. 【請求項３】前記調整手段は、前記光検出器ユニットに
   設けられた線状光検出器アレイの正確な位置に、前記線
   状物体の色成分像を位置決めする手段であって、 前記線状光検出器アレイの伸長方向と直交する縦軸方向
   （ＬＬ）に、前記光検出器ユニットを直線的に移動させ
   る縦軸移動手段と、 前記縦軸移動手段に支持され、前記線状光検出器アレイ
   の平面に直交の偏揺軸（ＢＢ）に関し、前記光検出器ユ
   ニットを回動させる光検出器回動手段と、 前記縦軸と直交し且つ該縦軸に対して位置決めされた横
   軸（ＤＤ）に関し、前記第二のフィルタ部材を回動させ
   る第二フィルタ部材の回動手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の光学
   式カラースキャナの部品組立装置。
4. 【請求項４】前記調整手段は、前記線状光検出器アレイ
   の平面に沿い且つ該線状光検出器アレイの伸長方向と直
   交する回転軸（ＡＡ）に関し、前記光検出器ユニットを
   回動させる光検出器回動手段を備えたことを特徴とする
   請求項１、２または３記載の光学式カラースキャナの部
   品組立装置。
5. 【請求項５】前記調整手段は、前記線状光検出器アレイ
   の平面上で該線状光検出器アレイの伸長方向に延びる光
   検出器ピッチ軸（ＣＣ）に関し、前記光検出器ユニット
   を回動させる光検出器ユニット回動手段と、 前記光検出器ピッチ軸にほぼ平行の横軸（ＤＤ）に関
   し、前記第二フィルタ部材を回動させる第二フィルタ部
   材の回動手段と、 を備えたことを特徴とする請求項１、２、３または４記
   載の光学式カラースキャナの部品組立装置。
6. 【請求項６】（ａ）線状物体の色成分像を前記光検出器
   ユニットの線状光検出器アレイに正確に位置決めする手
   段と、 （ｂ）前記色成分像の焦点調和を調整する手段と、 （ｃ）前記線状光検出器アレイに対し前記色成分像のカ
   ラーレジストレーションを調整する手段と、 からなることを特徴とする請求項１または２記載の光学
   式カラースキャナの部品組立装置。
7. 【請求項７】第一および第二の複合フィルタ部材、並び
   に一平面上に横並びで配列された複数の線状光検出器ア
   レイを備えた光検出器ユニットを備える光学式カラース
   キャナの各構成部品間を組立前に調整する方法におい
   て、 前記第一および第二の複合フィルタ部材、並びに前記光
   検出器ユニットをおよそ位置決めするステップと、 前記線状光検出器アレイからデータ信号を受け取り処理
   するよう、前記線状光検出器アレイをデータ処理装置に
   接続するステップと、 前記第一のフィルタ部材上に線状物体の画像光ビームを
   衝突させ、その後前記第二フィルタ部材上に複数の分割
   された成分ビームを衝突させ、さらに前記光検出器アレ
   イ上に色成分線像を投影させるステップと、 前記線状光検出器アレイからのデータ信号に応じて前記
   データ処理装置により与えられる制御信号に基づいて、
   前記第一および第二の複合フィルタ部材、並びに前記光
   検出器ユニットの相対位置を調整するステップと、 からなることを特徴とする光学式カラースキャナの各構
   成部品間の調整方法。
8. 【請求項８】前記第一および第二の複合フィルタ部材、
   並びに前記光検出器ユニットの相対位置を調整する方法
   において、 （ａ）前記光検出器ユニットに投影された線状物体の色
   成分像を、前記光検出器ユニット上の線状光検出器アレ
   イ上に位置させるステップと、 （ｂ）前記線状光検出器アレイの長さ方向に沿って前記
   色成分像の焦点調和を調整するステップと、 （ｃ）前記線状光検出器アレイに対し色成分像のカラー
   レジストレーションを調整するステップと、 からなることを特徴とする請求項７記載の調整方法。