JPH08167980A - Adjustment chart for image pickup element optical unit and adjustment method - Google Patents
Adjustment chart for image pickup element optical unit and adjustment methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、複数の電荷結合素子
（ＣＣＤ：Charge Coupled Device)等を副走査方向に配
置した撮像素子とその撮像面上に画像を結像させる光学
系を有する撮像素子光学ユニットの調整用チャート、及
び調整方法に関し、特に、撮像素子光学ユニットの副走
査方向の位置調整とピント調整を高精度に行えるように
した撮像素子光学ユニットの調整用チャート、及び調整
方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup device having a plurality of charge coupled devices (CCDs) arranged in the sub-scanning direction and an optical system for forming an image on the image pickup surface thereof. The present invention relates to an adjustment chart and an adjustment method for an optical unit, and particularly to an adjustment chart and an adjustment method for an imaging element optical unit that enable highly accurate position adjustment and focus adjustment of the imaging element optical unit in the sub-scanning direction.
【０００２】[0002]
【従来の技術】複写機、ファクシミリ等の画像読取装置
として、ＣＣＤ等の画素を一次元的に配置した撮像素子
と結像レンズを組み合わせた撮像素子光学ユニットが広
く用いられている。この撮像素子光学ユニットにおいて
は、原稿の画像が結像レンズを介して撮像素子に正しく
結像するように、像面のピント、結像倍率、及び撮像素
子の結像レンズに対する主走査方向と副走査方向の位置
等の調整を行う必要がある。2. Description of the Related Art As an image reading apparatus for a copying machine, a facsimile or the like, an image pickup element optical unit in which an image pickup element in which pixels such as CCD are arranged one-dimensionally and an image forming lens are combined is widely used. In this image sensor optical unit, the focus of the image plane, the image magnification, and the main scanning direction and the sub-scanning direction with respect to the image lens of the image sensor are set so that the image of the document is correctly formed on the image sensor through the image lens. It is necessary to adjust the position in the scanning direction.
【０００３】従来の撮像素子光学ユニットの調整装置と
して、例えば、特開平５−７５７９７号に開示されるも
のがある。図９には、この種の撮像素子光学ユニットの
調整装置が示されており、像面のピント、結像倍率、及
び撮像素子の主及び副走査方向の位置ずれ量をそれぞれ
計測するための種々のマークが付された調整用チャート
１と、基板４に搭載され、調整用チャート１の各マーク
を結像レンズ２を介して読み取る撮像素子３と、撮像素
子３から出力される画像信号を入力して所定の演算処理
を行う演算装置５と、調整用チャート１を照射する照明
装置６と、演算装置５の演算結果を表示する表示装置７
を備えて構成されている。A conventional adjusting device for an optical unit of an image pickup device is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-75797. FIG. 9 shows an adjusting device of this type of image sensor optical unit, which is used for measuring the focus of the image plane, the imaging magnification, and the amount of displacement of the image sensor in the main and sub-scanning directions. The adjustment chart 1 marked with the mark, the image pickup element 3 mounted on the substrate 4 for reading each mark of the adjustment chart 1 through the imaging lens 2, and the image signal output from the image pickup element 3 are input. And a lighting device 6 for irradiating the adjustment chart 1, and a display device 7 for displaying a calculation result of the calculation device 5.
It is configured with.
【０００４】演算装置５は、撮像素子３から出力される
出力信号波形をＡ／Ｄ変換した後、信号処理を行う波形
処理回路８と、波形処理回路８から出力されるディジタ
ルの画像信号に基づいて、像面のピント、結像倍率、及
び撮像素子の位置ずれ量を演算する演算回路９と、照明
装置６、及び表示装置７を駆動する駆動回路１０と、波
形処理回路８、演算回路９、及び駆動回路１０を制御す
る制御回路１１より構成されている。The arithmetic unit 5 is based on a waveform processing circuit 8 for performing signal processing after A / D converting the output signal waveform output from the image pickup device 3 and a digital image signal output from the waveform processing circuit 8. The arithmetic circuit 9 for calculating the focus of the image plane, the imaging magnification, and the amount of positional deviation of the image sensor, the drive circuit 10 for driving the illumination device 6 and the display device 7, the waveform processing circuit 8, and the arithmetic circuit 9 , And a control circuit 11 for controlling the drive circuit 10.
【０００５】調整用チャート１は、図１０に示すよう
に、主走査方向の原稿位置の左側の基準を示す基準位置
マーク１３と、副走査方向の略中央に基準位置１４Ａを
有し、幅の変化によって副走査方向のずれ量を示す位置
調整マーク１４と、位置調整マーク１４で得たずれ量の
方向を示す方向マーク１５と、副走査方向の基準を示す
基準位置マーク１６と、結像倍率を算出するための倍率
検出マーク１７と、ピントを算出するためのラダー部１
８を有している。As shown in FIG. 10, the adjustment chart 1 has a reference position mark 13 indicating a reference on the left side of the document position in the main scanning direction, and a reference position 14A substantially at the center in the sub-scanning direction. A position adjustment mark 14 indicating a shift amount in the sub-scanning direction due to a change, a direction mark 15 indicating a direction of the shift amount obtained by the position adjustment mark 14, a reference position mark 16 indicating a reference in the sub-scanning direction, and an imaging magnification. Magnification detection mark 17 for calculating, and the ladder unit 1 for calculating focus
Eight.
【０００６】以下、撮像素子光学ユニットの調整方法を
説明する。まず、適当な入力装置から制御回路１１に指
令を送り、撮像素子光学ユニットの調整動作を開始する
と、制御回路１１によって制御された駆動回路１０が照
明装置６を駆動して照明装置６が調整用チャート１を照
射し、調整用チャート１の各マークが結像レンズ２を経
て撮像素子３の撮像面上に結像する。撮像素子３のＣＣ
Ｄは調整用チャート１の各マークに応じた画像信号を波
形処理回路８に出力する。波形処理回路８はその画像信
号に所定の信号処理を施し、その画像信号を演算回路９
に出力する。演算回路９では、その画像信号に基づいて
所定の演算を行って、像面のピント、結像倍率、及び撮
像素子の主走査方向と副走査方向の位置ずれ量を算出す
る。A method of adjusting the image pickup device optical unit will be described below. First, when a command is sent from an appropriate input device to the control circuit 11 to start the adjustment operation of the image pickup device optical unit, the drive circuit 10 controlled by the control circuit 11 drives the lighting device 6 and the lighting device 6 adjusts. The chart 1 is irradiated, and each mark of the adjustment chart 1 is imaged on the image pickup surface of the image pickup device 3 via the image forming lens 2. CC of image sensor 3
D outputs an image signal corresponding to each mark on the adjustment chart 1 to the waveform processing circuit 8. The waveform processing circuit 8 performs a predetermined signal processing on the image signal and outputs the image signal to the arithmetic circuit 9.
Output to. The arithmetic circuit 9 performs a predetermined arithmetic operation based on the image signal to calculate the focus of the image plane, the imaging magnification, and the amount of positional deviation of the image sensor between the main scanning direction and the sub scanning direction.
【０００７】例えば、撮像素子光学ユニットの副走査方
向の位置を測定する場合、調整用チャート１の位置調整
マーク１４の幅を検出することにより、それと対応した
位置を算出することができる。位置調整マーク１４は、
基準位置１４Ａの部分で幅が細く、十分な測定精度が得
られないため、基準位置マーク１６の計測値によって副
走査方向の位置を算出する。これは図１１に示すよう
に、撮像素子３の受光範囲１９と基準位置マーク１６の
重なり度に応じた撮像素子３の出力波形に基づく基準位
置マーク１６の計測値から副走査方向のずれを検出する
ものである。For example, when measuring the position of the image pickup device optical unit in the sub-scanning direction, by detecting the width of the position adjustment mark 14 of the adjustment chart 1, the position corresponding to it can be calculated. The position adjustment mark 14 is
Since the width of the reference position 14A is narrow and sufficient measurement accuracy cannot be obtained, the position in the sub-scanning direction is calculated from the measurement value of the reference position mark 16. As shown in FIG. 11, the deviation in the sub-scanning direction is detected from the measurement value of the reference position mark 16 based on the output waveform of the image pickup device 3 according to the overlapping degree of the light receiving range 19 of the image pickup device 3 and the reference position mark 16. To do.
【０００８】図１２には、横軸の基準位置マーク１６の
計測値と縦軸に示した撮像素子光学ユニットの副走査方
向の位置ずれＺの関係が示されている。これより基準位
置マーク１６の計測値と副走査方向の位置の関係式を導
出し、位置調整マーク１４で求められない基準位置１４
Ａの近傍の範囲Ｙで、副走査方向の位置を高精度に算出
することが可能となる。すなわち、副走査方向の位置
は、基準位置１４Ａの近傍のマーク幅が狭い位置では基
準位置マーク１６の計測値を、基準位置１４Ａから離れ
たマーク幅が広い位置では位置調整マーク１４の計測値
を用いて求める。FIG. 12 shows the relationship between the measured value of the reference position mark 16 on the horizontal axis and the positional deviation Z in the sub-scanning direction of the image sensor optical unit shown on the vertical axis. From this, a relational expression between the measured value of the reference position mark 16 and the position in the sub-scanning direction is derived, and the reference position 14 which cannot be obtained by the position adjustment mark 14 is derived.
In the range Y near A, the position in the sub-scanning direction can be calculated with high accuracy. That is, as for the position in the sub-scanning direction, the measured value of the reference position mark 16 is located near the reference position 14A and the measured value of the position adjustment mark 14 is wide at a position apart from the reference position 14A. Use and seek.
【０００９】一方、像面のピントの計測は、調整用チャ
ート１のラダー部１８の投影波形である図１３のモワレ
波形を用いて、以下の演算を行って算出している。ここ
で、Ｖmax はモワレ波形の最大電圧値、Ｖmin はモワレ
波形の最小電圧値である。 ピントＭ＝（Ｖmax −Ｖmin ）／（Ｖmax ＋Ｖmin ） ──(1) On the other hand, the focus of the image plane is calculated by the following calculation using the moire waveform of FIG. 13 which is the projected waveform of the ladder section 18 of the adjustment chart 1. Here, V max is the maximum voltage value of the moire waveform, and V min is the minimum voltage value of the moire waveform. Focus M = (V max −V min ) / (V max + V min ) ── (1)
【００１０】演算回路９でこのような演算が行われる
と、制御回路１１が駆動回路１０を制御し、演算回路９
の演算結果を表示装置７に表示させる。作業者は表示装
置７に表示された演算結果を見ながら移動装置によって
撮像素子３の基板４をシフト、或いは回転させて撮像素
子３を適切な位置に固定する。When such a calculation is performed in the arithmetic circuit 9, the control circuit 11 controls the drive circuit 10 and the arithmetic circuit 9
The calculation result of is displayed on the display device 7. The operator shifts or rotates the substrate 4 of the image pickup device 3 by the moving device while watching the calculation result displayed on the display device 7 to fix the image pickup device 3 at an appropriate position.
【００１１】また、図１４に示すように、検出した像面
のピントに基づいて、駆動回路９が移動装置１２を駆動
させ、撮像素子３の基板４を自動的にシフトさせる調節
方法も、例えば、特開平４−１２０５０６公報で提案さ
れている。Further, as shown in FIG. 14, an adjusting method in which the drive circuit 9 drives the moving device 12 and the substrate 4 of the image pickup device 3 is automatically shifted based on the detected focus of the image plane is also exemplified. , Japanese Patent Laid-Open No. 4-120506.
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の調整用
チャートを用いた撮像素子光学ユニットの調整方法によ
ると、図１２に示す副走査方向の位置ずれが小さい領域
Ｗでは、撮像素子の受光範囲が基準位置マーク中央の領
域に含まれてしまうので、位置ずれ量に応じた基準位置
マークの計測値の変化が小さく、このため、正確な計測
ができず、撮像素子光学ユニットの副走査方向の高精度
な調整が不可能であった。これを改善するために、基準
位置マークの線幅を細くすれば、基準位置マークの計測
値の変化が小さい領域Ｗを狭くできるが、副走査方向の
位置を高精度で求められる範囲Ｙが狭くなり、高精度の
位置調整に時間がかかるという問題がある。However, according to the conventional method of adjusting the image pickup device optical unit using the adjustment chart, in the region W where the positional deviation in the sub-scanning direction is small as shown in FIG. 12, the light receiving range of the image pickup device is obtained. Is included in the central area of the reference position mark, the change in the measurement value of the reference position mark according to the amount of positional deviation is small, and therefore accurate measurement cannot be performed, and the image sensor optical unit in the sub-scanning direction cannot be measured. High-precision adjustment was impossible. In order to improve this, if the line width of the reference position mark is narrowed, the area W in which the change in the measured value of the reference position mark is small can be narrowed, but the range Y in which the position in the sub-scanning direction can be obtained with high accuracy is narrowed. Therefore, there is a problem that it takes time to adjust the position with high accuracy.
【００１３】また、ピント計測において、上記(1) 式中
のＶmax 、Ｖmin の基準となる電圧ＶG は、チャートの
黒色の部分をセンサが受光した時の電圧値Ｖblack と一
致している必要があるが、通常ＶG はグランド電位や暗
電流値を用いており、チャートの黒色の部分の反射率が
０でないため、図１３に示すように、ＶG とＶblackは
Ｖdif だけ異なっている。このため、(2) 式のように２
Ｖdif の影響により計測値Ｍが実際の値より小さくなっ
てしまい、正確なピントの計測が困難であるという不都
合がある。 ピントＭ＝（Ｖ’max −Ｖ’min ）／（Ｖ’max ＋Ｖ’min ） ＝（Ｖmax −Ｖmin ）／（Ｖmax ＋Ｖmin ＋２Ｖdif ） ──(2) Further, in the focus measurement, the voltage V G which is the reference for V max and V min in the above equation (1) coincides with the voltage value V black when the sensor receives the black portion of the chart. However, since V G normally uses the ground potential and the dark current value and the reflectance of the black portion of the chart is not 0, as shown in FIG. 13, V G and V black are only V dif. Is different. Therefore, as shown in equation (2), 2
Due to the influence of V dif, the measured value M becomes smaller than the actual value, and there is an inconvenience that accurate focus measurement is difficult. Pinto M = (V 'max -V' min) / (V 'max + V' min) = (V max -V min) / (V max + V min + 2V dif) ── (2)
【００１４】従って、本発明の目的は副走査方向の位置
ずれ量が小さい範囲においても基準位置マークの計測値
の変化率を大にすることができる撮像素子光学ユニット
の調整用チャート、及び調整方法を提供することであ
る。Therefore, an object of the present invention is to provide an adjusting chart for an image pickup device optical unit and an adjusting method capable of increasing the rate of change of the measured value of the reference position mark even in a range where the amount of positional deviation in the sub-scanning direction is small. Is to provide.
【００１５】本発明の他の目的はピント調整におけるＶ
black とＶG の差Ｖdif の影響をなくすことができる撮
像素子光学ユニットの調整用チャート、及び調整方法を
提供することである。Another object of the present invention is to adjust V in focus adjustment.
It is an object of the present invention to provide an adjustment chart for an image pickup device optical unit and an adjustment method capable of eliminating the influence of the difference V dif between black and V G.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点に鑑
み、副走査方向の位置ずれが小さい範囲においても基準
位置マークの計測値の変化率を大にするため、副走査方
向の基準位置の上下に伸び、副走査方向に直線的に変化
する幅を有する第１のマークと、基準位置上に設けら
れ、所定の第１の幅を有して主走査方向に伸びる第２の
マークと、基準位置上に設けられ、第１の幅より狭い所
定の第２の幅を有して主走査方向に伸びる第３のマーク
を備えた調整用チャートを提供するものである。In view of the above problems, the present invention provides a large reference rate in the sub-scanning direction in order to increase the rate of change in the measured value of the reference position mark even in a range where the positional deviation in the sub-scanning direction is small. A first mark having a width that extends vertically in the vertical direction and has a width that changes linearly in the sub-scanning direction; and a second mark that is provided on the reference position and that has a predetermined first width and that extends in the main-scanning direction. The present invention provides an adjustment chart provided on a reference position and having a third mark having a predetermined second width narrower than the first width and extending in the main scanning direction.
【００１７】また、本発明はピント調整におけるＶ
black とＶG の差Ｖdif の影響をなくすため、副走査方
向に伸び、所定の幅と所定の間隔を有して並列に配置さ
れた複数の直線より成るラダー状の第１のマークと、撮
像素子に黒色受光時のセンサ電圧を出力させる幅を有
し、第１のマークに並列に設けられた第２のマークを備
えた調整用チャートを提供するものである。ここで、第
２のマークは主走査方向における中央に位置しているこ
とが好ましい。The present invention also applies V in focus adjustment.
In order to eliminate the influence of the difference V dif between black and V G, a ladder-shaped first mark formed of a plurality of straight lines extending in the sub-scanning direction and arranged in parallel with a predetermined width and a predetermined interval, An adjustment chart having a width for outputting a sensor voltage when a black light is received by an image sensor and having a second mark provided in parallel with the first mark is provided. Here, the second mark is preferably located at the center in the main scanning direction.
【００１８】更に、本発明は上記目的を実現するため、
副走査方向の基準位置の上下に伸び、副走査方向に直線
的に変化する幅を有する第１のマークと、基準位置上に
設けられ、所定の第１の幅を有して主走査方向に伸びる
第２のマークと、基準位置上に設けられ、第１の幅より
狭い所定の第２の幅を有して主走査方向に伸びる第３の
マークを備えた調整用チャートを照射し、第１より第３
のマークの反射光を撮像素子ユニットで受光することに
より第１より第３の画像信号を生成し、第１より第３の
マークの画像信号の中から撮像素子ユニットの副走査方
向の位置ずれ量と画像信号のレベルが比例関係にある１
つのマークの画像信号を選択し、１つのマークの画像信
号のレベルに基づいて副走査方向の位置ずれ量を算出し
て撮像素子ユニットの位置ずれ量を調整するようにした
撮像素子光学ユニットの調整方法を提供するものであ
る。Further, in order to achieve the above object, the present invention provides
A first mark that extends above and below a reference position in the sub-scanning direction and has a width that linearly changes in the sub-scanning direction; and a first mark that is provided on the reference position and has a predetermined first width in the main scanning direction. The adjustment chart having a second mark extending and a third mark provided on the reference position and having a predetermined second width narrower than the first width and extending in the main scanning direction is irradiated, 1st to 3rd
The reflected light of the mark is received by the image sensor unit to generate the first to third image signals, and the position shift amount of the image sensor unit in the sub-scanning direction from the image signals of the first to third marks. Is proportional to the image signal level 1
Adjustment of the image sensor optical unit so that the image signal of one mark is selected, the amount of displacement in the sub-scanning direction is calculated based on the level of the image signal of one mark, and the amount of displacement of the image sensor unit is adjusted. It provides a method.
【００１９】更にまた、本発明は上記目的を実現するた
め、ラダーマーク、及び黒の基準信号を発生するのに十
分な幅を有し、前記ラダーマークに並列に配置された黒
マークを有した調整用チャートを照射し、ラダーマー
ク、及び黒マークの反射光を撮像素子ユニットで受光す
ることによりそれぞれの画像信号を生成し、黒マークの
画像信号を基準にして得られたラダーマークの画像信号
の最大値と最小値に基づいてピントを算出して撮像素子
ユニットのピントを調整するようにした撮像素子光学ユ
ニットの調整方法を提供するものである。Further, in order to achieve the above object, the present invention has a ladder mark and a black mark having a width sufficient to generate a black reference signal and arranged in parallel with the ladder mark. An image signal of the ladder mark obtained by irradiating the adjustment chart and receiving the reflected light of the ladder mark and the black mark by the image sensor unit to generate the respective image signal, and the image signal of the black mark as a reference The present invention provides a method for adjusting an image pickup device optical unit, in which the focus is calculated based on the maximum value and the minimum value of the image pickup device and the focus of the image pickup device unit is adjusted.
【００２０】[0020]
【作用】副走査方向の位置調整において、第１のマーク
である位置調整マークの幅が十分である位置では、その
幅の変化を検出して副走査方向の位置ずれ量を検出す
る。第１のマークである位置調整マークの幅が小さい位
置では、第２のマークである主走査方向に伸びる基準位
置マークと撮像素子の受光範囲の重なり度（第２のマー
クの計測値）に応じて副走査方向の位置ずれ量を検出す
る。撮像素子の受光範囲が第２のマークの幅に完全に含
まれてしまう位置では、第２のマークより幅の狭い第３
のマークである主走査方向に伸びる基準位置マークを使
用し、第３のマークと撮像素子の受光範囲の重なり度
（第３のマークの計測値）に応じて副走査方向の位置ず
れ量を検出する。In position adjustment in the sub-scanning direction, at a position where the width of the position adjustment mark, which is the first mark, is sufficient, the change in the width is detected to detect the position shift amount in the sub-scanning direction. At a position where the width of the position adjustment mark, which is the first mark, is small, it is determined by the degree of overlap between the reference position mark, which is the second mark, extending in the main scanning direction, and the light-receiving range of the image sensor (measurement value of the second mark). The positional deviation amount in the sub-scanning direction is detected. At the position where the light receiving range of the image pickup element is completely included in the width of the second mark, the width of the third mark is narrower than that of the second mark.
The reference position mark extending in the main scanning direction, which is the mark of No. 3, is used to detect the amount of positional deviation in the sub scanning direction according to the degree of overlap between the third mark and the light receiving range of the image sensor (measurement value of the third mark). To do.
【００２１】ピント調整において、ラダー部の反射光の
Ｖmax （最大電圧値）とＶmin （最小電圧値）の基準電
圧として隣接する白部分の反射光によって影響されない
十分な幅を有した黒マークの反射信号に基づくＶblack
を使用してピントを求める。In the focus adjustment, a black mark having a sufficient width that is not affected by the reflected light of the adjacent white portion as a reference voltage of V max (maximum voltage value) and V min (minimum voltage value) of the reflected light of the ladder portion. V black based on the reflection signal of
Use to find the focus.
【００２２】[0022]
【実施例】以下、本発明の撮像素子光学ユニットの調整
用チャート、及び調整方法について添付図面を参照しな
がら詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The adjustment chart and the adjusting method for an image pickup device optical unit according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
【００２３】図１には、本発明の一実施例の撮像素子光
学ユニットの調整装置が示されている。この撮像素子光
学ユニットの調整装置は、像面のピント、結像倍率、及
び撮像素子３の主走査方向、及び副走査方向の位置ずれ
量をそれぞれ計測するための種々のマークが付された調
整用チャート３４と、調整用チャート３４の反射光に基
づく画像を倍率１／Ｒ（Ｒ≒４．５４）に縮小する結像
レンズ２と、図示しない移動装置によって位置調整可能
な基板４に搭載され、調整用チャート３４の各マークを
結像レンズ２を介して読み取る撮像素子３と、撮像素子
３から出力される出力信号を入力して所定の演算処理を
行う演算装置２３と、調整用チャート３４を照射する照
明装置６と、演算装置５の演算結果を表示する表示装置
７を備えて構成されている。FIG. 1 shows an adjusting device for an optical unit of an image pickup device according to an embodiment of the present invention. This image sensor optical unit adjustment device is provided with various marks for measuring the focus of the image plane, the imaging magnification, and the amount of displacement of the image sensor 3 in the main scanning direction and the sub scanning direction. Chart 34, an imaging lens 2 for reducing the image based on the reflected light of the adjustment chart 34 to a magnification of 1 / R (R≈4.54), and a substrate 4 whose position can be adjusted by a moving device (not shown). The image pickup device 3 that reads each mark of the adjustment chart 34 through the imaging lens 2, the arithmetic unit 23 that inputs the output signal output from the image pickup device 3 and performs a predetermined arithmetic process, and the adjustment chart 34. The illuminating device 6 for irradiating the light and the display device 7 for displaying the calculation result of the calculation device 5 are provided.
【００２４】調整用チャート３４は、図２に示すよう
に、主走査方向の原稿位置の左右の基準を示す基準位置
マーク１３と、副走査方向の略中央に基準位置１４Ａを
有し、幅の変化によって副走査方向のずれ量を示す位置
調整マーク１４と、位置調整マーク１４で得たずれ量の
方向を示す方向マーク１５と、副走査方向の基準を示す
第１の基準位置マーク２４と、同じように副走査方向の
基準を示し、第１の基準位置マーク２４より細い線幅の
第２の基準位置マーク２５と、結像倍率を算出するため
の倍率検出マーク１７と、ピントを算出するためのラダ
ー部１８、主走査方向の中央に位置し、ラダー部１８と
協働してピントを算出させる基準黒マーク２６を有して
構成されている。As shown in FIG. 2, the adjustment chart 34 has a reference position mark 13 indicating the left and right references of the document position in the main scanning direction, and a reference position 14A at substantially the center in the sub scanning direction. A position adjustment mark 14 indicating a shift amount in the sub-scanning direction due to a change, a direction mark 15 indicating a direction of the shift amount obtained by the position adjustment mark 14, a first reference position mark 24 indicating a reference in the sub-scanning direction, Similarly, the reference in the sub-scanning direction is shown, and the second reference position mark 25 having a line width narrower than the first reference position mark 24, the magnification detection mark 17 for calculating the imaging magnification, and the focus are calculated. The ladder portion 18 for storing the reference black mark 26 that is located at the center in the main scanning direction and that cooperates with the ladder portion 18 to calculate the focus.
【００２５】第１、及び第２の基準位置マーク２４，２
５は、図３に示すように、中心が主走査方向に伸びる同
一線上に位置するように並列に設けられており、第１の
基準位置マーク２４の副走査方向の幅をＴ1 、第２の基
準位置マーク２５の副走査方向の線幅をＴ2 としたと
き、Ｔ2 ＝Ｔ1 −０．２ｍｍの関係を有している。First and second reference position marks 24, 2
As shown in FIG. 3, the reference numerals 5 are provided in parallel so that the centers thereof are located on the same line extending in the main scanning direction, and the width of the first reference position mark 24 in the sub scanning direction is T 1 , When the line width of the reference position mark 25 in the sub-scanning direction is T 2 , T 2 = T 1 −0.2 mm.
【００２６】また、基準黒マーク２６は、撮像素子３で
読み取った時、その投影（読取）波形の両側のエッジ部
に相当する立ち下がりと立ち上がりが認識できる十分な
幅、換言すれば、正確なＶblack が得られる幅を有して
いる。Further, the reference black mark 26 has a sufficient width to recognize a falling edge and a rising edge corresponding to the edge portions on both sides of the projected (read) waveform when read by the image pickup device 3, in other words, accurate. It has a width capable of obtaining V black .
【００２７】演算装置２３は、撮像素子３から出力され
る出力信号をＡ／Ｄ変換した後、信号処理を行って調整
用チャート３４の各マークに応じた計測値を出力する波
形処理回路８と、波形処理回路８から出力される計測値
に基づいて、像面のピント、結像倍率、及び撮像素子３
の主走査方向と副走査方向の位置ずれ量を演算する演算
回路２２と、照明装置６、及び表示装置７を駆動する駆
動回路１０と、波形処理回路８、演算回路２２、及び駆
動回路１０を制御する制御回路１１を有して構成されて
いる。The arithmetic unit 23 performs the A / D conversion of the output signal output from the image pickup device 3 and then performs signal processing to output a measurement value corresponding to each mark of the adjustment chart 34. , The focus of the image plane, the imaging magnification, and the image sensor 3 based on the measurement value output from the waveform processing circuit 8.
A calculation circuit 22 for calculating the amount of positional deviation between the main scanning direction and the sub-scanning direction, a drive circuit 10 for driving the lighting device 6 and the display device 7, a waveform processing circuit 8, a calculation circuit 22, and a drive circuit 10. It has a control circuit 11 for controlling.
【００２８】演算回路２２は、波形処理回路８から出力
される調整用チャート３４の位置調整マーク１４の計測
値、第１の基準位置マーク２４の計測値、及び第２の基
準位置マーク２５の計測値を入力し、どのマークの計測
値を演算に用いるか選択するマーク選択部２０と、マー
ク選択部２０が選択した計測値に基づいて所定の演算を
行って、撮像素子３の副走査方向の位置のずれ量を算出
する位置算出部２１と、波形処理回路８から出力される
調整用チャート３４のラダー部１８の計測値、及び基準
黒マーク２６の計測値を入力して、ピントを算出するピ
ント算出部３５を有して構成されている。演算回路２２
は、他の演算、例えば、主走査方向の位置ずれ量の演算
や、結像倍率の演算も行うが、ここでは省略する。The arithmetic circuit 22 measures the measurement value of the position adjustment mark 14 of the adjustment chart 34 output from the waveform processing circuit 8, the measurement value of the first reference position mark 24, and the measurement value of the second reference position mark 25. A mark selection unit 20 for inputting a value and selecting which measurement value of the mark to use in the calculation, and a predetermined calculation based on the measurement value selected by the mark selection unit 20 are performed in the sub-scanning direction of the image sensor 3. The focus is calculated by inputting the position calculation unit 21 that calculates the amount of positional deviation, the measurement value of the ladder unit 18 of the adjustment chart 34 output from the waveform processing circuit 8, and the measurement value of the reference black mark 26. The focus calculation unit 35 is included. Arithmetic circuit 22
Performs other calculation, for example, calculation of the amount of positional deviation in the main scanning direction and calculation of the imaging magnification, but they are omitted here.
【００２９】以下、本発明の撮像素子光学ユニットの調
整方法を説明する。まず、適当な入力装置から制御回路
１１に指令を送り、撮像素子光学ユニットの調整動作を
開始すると、制御回路１１によって制御された駆動回路
１０が照明装置６を駆動して調整用チャート３４を照射
し、調整用チャート３４の各マークが結像レンズ２を経
て撮像素子３の撮像面上に結像する。The method of adjusting the image pickup device optical unit of the present invention will be described below. First, when a command is sent from an appropriate input device to the control circuit 11 to start the adjustment operation of the image sensor optical unit, the drive circuit 10 controlled by the control circuit 11 drives the illumination device 6 and irradiates the adjustment chart 34. Then, each mark of the adjustment chart 34 forms an image on the image pickup surface of the image pickup device 3 through the image formation lens 2.
【００３０】撮像素子３は調整用チャート３４の画像に
応じた出力信号を波形処理回路８に出力する。図４はそ
の出力波形を示し、２７は位置調整マーク１４に対応し
た波形を、２８は方向マーク１５に対応した波形を、２
９は第１の基準位置マーク２４に対応した波形を、３０
は第２の基準位置マーク２５に対応した波形を、３１は
ラダー部１８に対応した波形を、３２は基準黒マーク２
６に対応した波形を、３２Ａは基準黒マーク２６の両側
の白い部分に対応した波形をそれぞれ示す。The image pickup device 3 outputs an output signal corresponding to the image of the adjustment chart 34 to the waveform processing circuit 8. FIG. 4 shows the output waveform, 27 is a waveform corresponding to the position adjustment mark 14, 28 is a waveform corresponding to the direction mark 15.
9 indicates a waveform corresponding to the first reference position mark 24,
Is a waveform corresponding to the second reference position mark 25, 31 is a waveform corresponding to the ladder portion 18, 32 is a reference black mark 2
6A and 32A show waveforms corresponding to white portions on both sides of the reference black mark 26, respectively.
【００３１】波形処理回路８が撮像素子３から画像信号
を入力すると、Ａ／Ｄ変換した後、所定の信号処理を施
すことにより、調整用チャート３４の各マークの計測値
を演算回路２２に出力する。When the waveform processing circuit 8 inputs the image signal from the image pickup device 3, the measured value of each mark of the adjustment chart 34 is output to the arithmetic circuit 22 by performing a predetermined signal processing after A / D conversion. To do.
【００３２】演算回路２２では、この計測値のうち位置
調整マーク１４に基づく波形２７、第１の基準位置マー
ク２４に基づく波形２９、及び第２の基準位置マーク２
５に基づく波形３０に対応した計測値がマーク選択部２
０に入力すると共に、ラダー部１８に基づく波形３１、
基準黒マーク２６に基づく波形３２、及び基準黒マーク
２６の両側の白部分に基づく波形３２Ａに対応した計測
値がピント算出部３５に入力する。In the arithmetic circuit 22, the waveform 27 based on the position adjustment mark 14, the waveform 29 based on the first reference position mark 24, and the second reference position mark 2 among the measured values.
The measurement value corresponding to the waveform 30 based on 5 is the mark selection unit 2
0, and the waveform 31 based on the ladder unit 18,
Measurement values corresponding to the waveform 32 based on the reference black mark 26 and the waveform 32A based on the white portions on both sides of the reference black mark 26 are input to the focus calculation unit 35.
【００３３】マーク選択部２０は、位置調整マーク１４
の計測値、第１の基準位置マーク２４の計測値、及び第
２の基準位置マーク２５の計測値を入力すると、それぞ
れの計測値の中から撮像素子３の副走査方向の位置と最
も比例関係にあるマークの計測値を選択して位置算出部
２１に出力する。換言すると、位置ずれ量に対して一番
大きな変化率を有するマークの計測値を選択する。The mark selecting section 20 includes a position adjusting mark 14
Of the first reference position mark 24 and the measurement value of the second reference position mark 25, the most proportional relationship with the position of the image sensor 3 in the sub-scanning direction is obtained from the respective measurement values. The measured value of the mark in is selected and output to the position calculation unit 21. In other words, the measurement value of the mark having the largest change rate with respect to the amount of positional deviation is selected.
【００３４】ここで、マーク選択部２０の計測値の選択
方法について、図５，及び図６を参照しながら説明す
る。Here, a method of selecting the measurement value of the mark selecting section 20 will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
【００３５】図５の(a),(b),(c) は、位置調整マーク１
４、第１の基準位置マーク２４、及び第２の基準位置マ
ーク２５の計測値と撮像素子３の副走査方向の位置の関
係をそれぞれ示す。この図において、マーク選択部２０
は、まず、図６のＳ1 において計測した各マークの計測
値ＶP （位置調整マーク１４の計測値）、Ｖn1（第１の
基準位置マーク２４の計測値）、Ｖn2（第２の基準位置
マーク２５の計測値）を入力すると、Ｓ2 において位置
調整マーク１４の計測値ＶP の絶対値がｋ1 以上である
かを判定し、計測値ＶP の絶対値がｋ1 以上であれば位
置調整マーク１４の計測値ＶP を選択する。計測値ＶP
の絶対値がｋ1 未満である場合には、Ｓ 3 において第１
の基準位置マーク２４の計測値Ｖn1の絶対値がｋ2 以上
であるかを判定し、計測値Ｖn1の絶対値がｋ2 以上であ
れば第１の基準位置マーク２４の計測値Ｖn1を選択し、
計測値Ｖn1の絶対値がｋ2 未満である場合には第２の基
準位置マーク２５の計測値Ｖn2を選択する。5A, 5B and 5C show the position adjustment mark 1
4, the first reference position mark 24, and the second reference position mark
Between the measured value of the sensor 25 and the position of the image sensor 3 in the sub-scanning direction.
The clerk is shown respectively. In this figure, the mark selection unit 20
First, S in FIG.1Measurement of each mark measured in
Value VP(Measurement value of the position adjustment mark 14), Vn1(First
Measurement value of the reference position mark 24), Vn2(Second reference position
If you input the measured value of mark 25), S2Position at
Measurement value V of the adjustment mark 14PThe absolute value of k1Is over
Whether the measured value VPThe absolute value of k1If more than
Measurement value V of the position adjustment mark 14PSelect Measured value VP
The absolute value of k1If less than S 3At first
Measurement value V of the reference position mark 24 ofn1The absolute value of k2that's all
Whether the measured value is Vn1The absolute value of k2And above
Then, the measured value V of the first reference position mark 24n1Select
Measured value Vn1The absolute value of k2A second group if less than
Measured value V of the quasi-position mark 25n2Select
【００３６】ここで、Ｖn1が｜ｋ1'｜≧Ｖn1≧｜ｋ2 ｜
の範囲では、Ｖn1は副走査方向の位置ずれ量Ｚと比例関
係にあり、且つ、位置ずれ量Ｚに対して最も高い変化率
を有するので、計測値Ｖn1から位置ずれ量Ｚを正確に算
出でき、また、Ｖn2がｋ2'≧Ｖn2の範囲では、Ｖn2は副
走査方向の位置ずれ量と比例関係にあり、且つ、位置ず
れ量Ｚに対して最も高い変化率を有するので計測値Ｖn2
から正確に位置ずれ量Ｚを算出できる。つまり、図５の
(b) では、計測値と撮像素子３の副走査方向の位置が比
例関係にある領域は、撮像素子３の副走査方向の位置が
−５５〜−３０μｍ、３０〜５５μｍであるから、図５
の(a) における−ｋ1 、ｋ1 はそれぞれ撮像素子３の副
走査方向の位置の−５５μｍ、５５μｍに相当する位置
調整マーク１４の計測値である。また、図５の(c) で
は、計測値と撮像素子３の副走査方向の位置が比例関係
にある領域は、撮像素子３の副走査方向の位置が−３５
〜−１０μｍ、１０〜３５μｍであり、図５の(b) にお
ける−ｋ2 、ｋ2 はそれぞれ−３５μｍ、３５μｍに相
当する第１の基準位置マーク２４の計測値である。Here, V n1 is | k 1 '| ≧ V n1 ≧ | k 2 |
In the range of V n1 , V n1 is proportional to the positional deviation amount Z in the sub-scanning direction and has the highest rate of change with respect to the positional deviation amount Z. Therefore, the positional deviation amount Z can be accurately calculated from the measured value V n1. In the range where V n2 can be calculated and k 2 '≧ V n2 , V n2 has a proportional relationship with the positional deviation amount in the sub-scanning direction and has the highest rate of change with respect to the positional deviation amount Z. Measured value V n2
From this, the positional deviation amount Z can be calculated accurately. That is, in FIG.
In (b), in the region where the measured value and the position of the image sensor 3 in the sub-scanning direction are in a proportional relationship, the positions of the image sensor 3 in the sub-scanning direction are −55 to −30 μm and 30 to 55 μm.
In (a), −k 1 and k 1 are measured values of the position adjustment mark 14 corresponding to −55 μm and 55 μm of the position of the image sensor 3 in the sub-scanning direction, respectively. Further, in FIG. 5C, in the area where the measured value and the position of the image sensor 3 in the sub-scanning direction are in a proportional relationship, the position of the image sensor 3 in the sub-scanning direction is -35.
~-10 [mu] m, a 10 to 35 [mu] m, a -k 2, k 2 respectively -35Myuemu, first measurement value of the reference position mark 24 that corresponds to 35μm in (b) of FIG.
【００３７】このようにして位置算出部２１がマーク選
択部２０で選択した計測値を入力すると、選択したマー
クの計測値に応じて図５の(a),(b),(c) の関係の１つか
ら撮像素子３の副走査方向の位置を算出する。すなわ
ち、マーク選択部２０が位置調整マーク１４の計測値を
選択したときには図５の(a) の関係より、マーク選択部
２０が第１の基準位置マーク２４を選択したときには図
５の(b) の関係より、マーク選択部２０が第２の基準位
置マーク２５を選択したときには図５の(c) の関係より
それぞれ選択した計測値に応じた撮像素子３の副走査方
向の位置を算出し、これに基づいて位置ずれ量や副走査
方向に対する傾き等を算出する。When the position calculating section 21 inputs the measurement value selected by the mark selecting section 20 in this way, the relationship between (a), (b) and (c) in FIG. The position of the image sensor 3 in the sub-scanning direction is calculated from one of the above. That is, when the mark selection unit 20 selects the measurement value of the position adjustment mark 14, from the relationship of FIG. 5A, when the mark selection unit 20 selects the first reference position mark 24, FIG. From the relationship, when the mark selecting unit 20 selects the second reference position mark 25, the position in the sub-scanning direction of the image sensor 3 is calculated according to the selected measurement value from the relationship in (c) of FIG. Based on this, the amount of positional deviation, the inclination with respect to the sub-scanning direction, and the like are calculated.
【００３８】一方、ピント算出部３５は、ラダー部１８
に基づく波形３１、及び基準黒マーク２６に基づく波形
３２に対応した計測値を入力すると、ラダー部１８の白
部分の電圧Ｖmax 、ラダー部１８の実線部の電圧
Ｖmin 、及び基準黒マーク２６の電圧black に基づい
て、(1) 式の演算を行ってピントＭを算出する。On the other hand, the focus calculation section 35 includes a ladder section 18
When a measured value corresponding to the waveform 31 based on the reference black mark 26 and the waveform 32 based on the reference black mark 26 is input, the voltage V max of the white portion of the ladder unit 18, the voltage V min of the solid line portion of the ladder unit 18, and the reference black mark 26. The focus M is calculated by performing the calculation of the equation (1) based on the voltage black of.
【００３９】このようにして演算装置２２によって演算
が行われると、表示装置７に演算結果が表示され、作業
者は表示結果を見ながら移動装置によって撮像素子３の
基板４をシフト、或いは回転させて撮像素子３を適切な
位置に固定する。なお、この移動装置によるシフト、或
いは回転を、図１４に示すように、制御回路１１によっ
て制御して自動調整することもできる。When the calculation is performed by the calculation device 22 in this way, the calculation result is displayed on the display device 7, and the operator shifts or rotates the substrate 4 of the image pickup element 3 by the moving device while watching the display result. To fix the image sensor 3 at an appropriate position. The shift or rotation by this moving device can be controlled by the control circuit 11 and automatically adjusted as shown in FIG.
【００４０】以上説明した通り、調整用チャート３４に
位置調整マーク１４と第１の基準位置マーク２４、及び
それより線幅が細い第２の基準位置マーク２５を設け、
これらのマークの計測値から撮像素子３の副走査方向の
位置が比例関係の領域にある計測値を選択して、そのマ
ークと撮像素子３の副走査方向の位置の関係から選択し
た計測値に応じた撮像素子３の副走査方向の位置を算出
するため、撮像素子３の副走査方向の位置の計測精度を
向上させることができる。具体的には、特開平５−７５
７９７号公報に開示されているように、幅０．４ｍｍの
基準位置マーク１つで調整した場合と、本実施例による
０．４ｍｍと０．２ｍｍの幅の２種類の基準位置マーク
で調整した場合では、従来の調整が基準位置に対して約
±３０μｍの範囲で計測可能であったのに対し、本実施
例では約±１０μｍの範囲で計測可能となった。As described above, the adjustment chart 34 is provided with the position adjustment mark 14, the first reference position mark 24, and the second reference position mark 25 having a line width narrower than that.
From the measured values of these marks, select the measured value in the region where the position of the image sensor 3 in the sub-scanning direction is in a proportional relationship, and select the measured value from the relationship between the mark and the position of the image sensor 3 in the sub-scanning direction. Since the position of the image sensor 3 in the sub-scanning direction is calculated in accordance with the above, the measurement accuracy of the position of the image sensor 3 in the sub-scanning direction can be improved. Specifically, JP-A-5-75
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 797, adjustment is performed with one reference position mark having a width of 0.4 mm and adjustment is performed with two types of reference position marks having widths of 0.4 mm and 0.2 mm according to the present embodiment. In this case, the conventional adjustment was able to measure in the range of about ± 30 μm with respect to the reference position, whereas in the present embodiment, it was possible to measure in the range of about ± 10 μm.
【００４１】また、ピント計測にあっては、調整用チャ
ート３４の基準黒マーク２６の電圧Ｖblack の計測値を
黒色の基準電圧として用いることで、(2) 式におけるＶ
difを０にすることが可能となる。このため、正確なピ
ント計測可能となる。また、ピントの他の算出方法とし
て、調整用チャート３４の基準黒マーク２６の両側の白
部分の電圧Ｖwhite を用いて以下のような演算を行うよ
うにしても良い。この場合においても、従来はＶG で代
用していた黒色の基準電圧の値を測定により求めること
から正確なピント測定が可能となる。 ピントＭ＝（Ｖmax −Ｖmin ）／（Ｖwhite −Ｖblack ） ──(3) Further, in focus measurement, by using the measured value of the voltage V black of the reference black mark 26 of the adjustment chart 34 as the black reference voltage, V in the equation (2) can be obtained.
It is possible to set dif to 0. Therefore, accurate focus measurement becomes possible. As another focus calculation method, the following calculation may be performed using the voltages V white of the white portions on both sides of the reference black mark 26 of the adjustment chart 34. Even in this case, since the value of the black reference voltage, which is conventionally substituted by V G , is obtained by measurement, accurate focus measurement is possible. Focus M = (V max −V min ) / (V white −V black ) ── (3)
【００４２】基準黒マーク２６の形状は、ピント計測時
に撮像素子３と調整用チャート３４の位置関係がどのよ
うになっていても基準黒マーク２６を検出できるよう
に、副走査方向の位置に依存しないで常に一定の幅をも
つ必要がある。この幅は、ピントが小さい場合にも安定
して検出できる必要がある。ピントが小さい場合（(1)
式の計算結果が１０％以下）、基準黒マーク２６の撮像
素子３上の投影波形は図７に示すようになり、これより
判るように、基準黒マーク２６のエッジ部は幅Ｘ＝０．
７ｍｍにわたって鈍っており、この幅Ｘを考慮した幅、
つまり、１．４ｍｍ以上の幅をもたせる必要がある。ま
た、基準黒マーク２６は調整用チャート３４の主走査方
向の中央に設けられているので、主走査方向の大きな位
置ずれがある状態でも検出可能となる。The shape of the reference black mark 26 depends on the position in the sub-scanning direction so that the reference black mark 26 can be detected regardless of the positional relationship between the image sensor 3 and the adjustment chart 34 during focus measurement. Not always have a certain width. This width needs to be able to be detected stably even when the focus is small. When the focus is small ((1)
The calculation result of the equation is 10% or less), and the projected waveform of the reference black mark 26 on the image pickup device 3 is as shown in FIG. 7. As can be seen from this, the edge portion of the reference black mark 26 has the width X = 0.
The width is dull over 7 mm, and the width considering this width X,
That is, it is necessary to have a width of 1.4 mm or more. Further, since the reference black mark 26 is provided at the center of the adjustment chart 34 in the main scanning direction, it can be detected even in the state where there is a large positional deviation in the main scanning direction.
【００４３】以上の実施例では、第２の基準位置マーク
２５の幅Ｔ2 を第１の基準位置マーク２４の副走査方向
の幅Ｔ1 に対して、Ｔ2 ＝Ｔ1 −０．２ｍｍにしたが、
図５の(b),(c) において計測値と撮像素子３の副走査方
向の位置がほぼ比例関係にある領域が連続して得られる
幅になっていれば、特にこれに限定するものではない。
計測値と撮像素子３の副走査方向の位置がほぼ比例関係
にある領域は、基準位置マークの幅に関係なく一定であ
り、図５の(b),(c) から判るように、基準位置マーク２
４、２５の上下端に相当する副走査方向の位置、つま
り、基準位置マーク２４、２５の幅Ｔ1 、Ｔ2 と縮小率
１／Ｒより求まる位置で、図５の(b) では±４４μｍ、
図５の(c) では±２２μｍの撮像素子３の副走査方向の
位置を中心として２５μｍ程度である。また、比例関係
にある領域はピントによって異なるが、通常の画素が撮
像素子３に結像されている状態ではほぼ一定である。従
って、第１の基準位置マーク２４の幅Ｔ1 を０．４ｍｍ
としたとき、第２の基準位置マーク２５は以下の手順で
決まる。In the above embodiment, the width T 2 of the second reference position mark 25 is T 2 = T 1 -0.2 mm with respect to the width T 1 of the first reference position mark 24 in the sub-scanning direction. However,
In FIGS. 5 (b) and 5 (c), if the width in which the measured value and the position of the image sensor 3 in the sub-scanning direction have a substantially proportional relationship is obtained continuously, the width is not particularly limited to this. Absent.
The area in which the measured value and the position of the image sensor 3 in the sub-scanning direction are in a substantially proportional relationship is constant regardless of the width of the reference position mark, and as can be seen from (b) and (c) of FIG. Mark 2
Positions in the sub-scanning direction corresponding to the upper and lower ends of Nos. 4 and 25, that is, positions obtained from the widths T 1 and T 2 of the reference position marks 24 and 25 and the reduction ratio 1 / R, and ± 44 μm in FIG. 5B. ,
In FIG. 5C, it is about 25 μm centering on the position in the sub-scanning direction of the image sensor 3 of ± 22 μm. Further, the area having a proportional relationship varies depending on the focus, but is almost constant in a state where a normal pixel is imaged on the image sensor 3. Therefore, the width T 1 of the first reference position mark 24 is 0.4 mm.
Then, the second reference position mark 25 is determined by the following procedure.
【００４４】第１の基準位置マーク２４で計測値と副走
査方向位置が比例関係にある領域Ｐの下限値Ｐmin は、The lower limit P min of the area P in which the measured value and the position in the sub-scanning direction are proportional to each other at the first reference position mark 24 is
【数１】 連続して計測できるようにするためには、第２の基準位
置マーク２５で計測値と副走査方向位置が比例関係にあ
る領域Ｐの上限値が大きい必要がある。Ｐの上限値Ｐ
max は、領域Ｐの中央値をＰcen とすると、[Equation 1] In order to enable continuous measurement, it is necessary for the second reference position mark 25 to have a large upper limit value in the region P in which the measured value and the position in the sub-scanning direction are in a proportional relationship. Upper limit P of P
max is P cen , where the median of the region P is
【数２】 よって、[Equation 2] Therefore,
【数３】 より、 Ｐcen ＞１９〔μｍ〕 と求まる。これに倍率Ｒを乗じ、調整用チャート３４上
の幅に換算すると、 １９〔μｍ〕×Ｒ×２≒０．１７〔ｍｍ〕 Ｒ： 倍率（≒４．５４） となる。本実施例では、余裕をもたせるためこの値に
１．２を乗じた０．２〔ｍｍ〕と設計している。(Equation 3) Therefore , P cen > 19 [μm] is obtained. When this is multiplied by the magnification R and converted into the width on the adjustment chart 34, it becomes 19 [μm] × R × 2≈0.17 [mm] R: magnification (≈4.54). In this embodiment, this value is multiplied by 1.2 to be 0.2 [mm] in order to provide a margin.
【００４５】以上より、連続した計測ができるための第
１の基準位置マーク２４の幅Ｔ1 と第２の基準位置マー
ク２５の幅Ｔ2 の関係は、比例関係にある範囲Ｐが決ま
れば、次式より求まる。 （Ｔ1 ／２−Ｐ／２）＜（Ｔ2 ／２＋Ｐ／２） これを整理すると、 Ｔ2 ＞Ｔ1 −２Ｐ Ｐ：計測値と副走査方向位置が比例関係にある副走査方
向範囲 ここで、第１の基準位置マーク２４の幅Ｔ1 より第２の
基準位置マーク２５の幅Ｔ2 は小さいことから、 Ｔ1 ＞Ｔ2 ＞Ｔ1 −２Ｐ となる。[0045] From the above, the relationship between the width T 2 of the width T 1 and the second reference position mark 25 of the first reference position mark 24 for it is continuous measurements, once the range P to a proportional relationship, Calculated from the following formula. (T 1/2-P / 2) <(T 2/2 + P / 2) and rearranging this, T 2> T 1 -2P P : the sub-scanning direction range measurements and the sub-scanning direction position is proportional here in the width T 2 of the first reference position width T 1 than the second reference position marks 25 of the mark 24 since small, the T 1> T 2> T 1 -2P.
【００４６】また、上記の条件を満たすようにすれば、
２つ以上の基準位置マークを設けることもできる。図８
は、その一例を示し、第１、及び第２の基準位置マーク
２４、２５の他に第３の基準位置マーク３３を設けてい
る。このような構成では、２つの基準位置マークを用い
たものより更に基準位置に近くなる調整を行うことがで
きる。If the above conditions are satisfied,
It is also possible to provide more than one reference position mark. FIG.
Shows an example thereof, and a third reference position mark 33 is provided in addition to the first and second reference position marks 24 and 25. With such a configuration, it is possible to perform adjustment closer to the reference position than that using the two reference position marks.
【００４７】[0047]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の撮像素子
光学ユニットの調整用チャート、及び調整方法による
と、撮像素子の受光範囲に対して異なった幅を有する少
なくとも２つの基準位置マークを設けたので、位置調整
マークの幅が狭くなる検出精度の低い範囲においても、
副走査方向の位置ずれ量と少なくとも２つの基準位置マ
ークの計測値の間に比例関係を維持することができる。
その結果、小さな値の副走査方向の位置ずれであっても
適確に検出することができる。As described above, according to the adjusting chart and the adjusting method of the image pickup device optical unit of the present invention, at least two reference position marks having different widths are provided for the light receiving range of the image pickup device. Therefore, even in the low detection accuracy range where the width of the position adjustment mark becomes narrow,
It is possible to maintain a proportional relationship between the positional deviation amount in the sub-scanning direction and the measured values of at least two reference position marks.
As a result, even a small positional deviation in the sub-scanning direction can be accurately detected.
【００４８】また、本発明の撮像素子光学ユニットの調
整用チャート、及び調整方法によると、黒の基準信号を
発生するのに十分な幅の黒マークをラダーマークに隣接
して設けたので、ピント計測値からグランド電位と黒基
準信号の差に基づく精度の低下要因を省くことが可能に
なり、高い精度のピント計測値を得ることができる。そ
の結果、撮像素子ユニットのピントを高い精度で調整す
ることができる。Further, according to the adjusting chart and the adjusting method of the image pickup device optical unit of the present invention, since the black mark having a width sufficient to generate the black reference signal is provided adjacent to the ladder mark, the focus can be improved. It is possible to eliminate a factor of deterioration in accuracy based on the difference between the ground potential and the black reference signal from the measured value, and it is possible to obtain a highly accurate focus measured value. As a result, the focus of the image sensor unit can be adjusted with high accuracy.
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】一実施例の調整用チャートを示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an adjustment chart of one embodiment.
【図３】調整用チャートの基準位置マークを示す説明
図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing reference position marks on an adjustment chart.
【図４】調整用チャート読取時の撮像素子光学ユニット
の画像信号を示す波形図。FIG. 4 is a waveform diagram showing an image signal of the image pickup element optical unit at the time of reading the adjustment chart.
【図５】マーク計測値と撮像素子の副走査方向位置の関
係を表すグラフ。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the mark measurement value and the position of the image sensor in the sub-scanning direction.
【図６】マーク選択部による計測値の選択方法を示すフ
ローチャート。FIG. 6 is a flowchart showing a method of selecting a measurement value by a mark selection unit.
【図７】撮像素子の基準黒マークに対応した画像信号を
示す波形図。FIG. 7 is a waveform diagram showing an image signal corresponding to a reference black mark of the image sensor.
【図８】本発明の第２の実施例を示す説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図９】従来の撮像素子光学ユニットの調整装置を示す
ブロック図。FIG. 9 is a block diagram showing a conventional adjusting device for an image pickup element optical unit.
【図１０】従来の撮像素子光学ユニットの調整用チャー
トを示す説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram showing an adjustment chart of a conventional image sensor optical unit.
【図１１】撮像素子のラインセンサにおける基準位置マ
ークの受光範囲を示す説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a light receiving range of a reference position mark in the line sensor of the image sensor.
【図１２】基準位置マークの計測値と撮像素子の副走査
方向の位置の関係を表すグラフ。FIG. 12 is a graph showing the relationship between the measured value of the reference position mark and the position of the image sensor in the sub-scanning direction.
【図１３】ピント調整に用いる出力信号波形を示す説明
図。FIG. 13 is an explanatory diagram showing an output signal waveform used for focus adjustment.
【図１４】従来の他の撮像素子光学ユニットの調整装置
を示すブロック図。FIG. 14 is a block diagram showing another conventional adjusting device for an image pickup element optical unit.
１ 調整用チャート ２ 結像レンズ ３ 撮像素子 ４ 基板 ５ 演算装置 ６ 照明装置 ７ 表示装置 ８ 波形処理回路 ９ 演算回路 １０ 駆動回路 １１ 制御回路 １２ 移動装置 １３ 基準位置マーク １４ 位置調整マーク １４Ａ 基準位置 １５ 方向マーク １６ 基準位置マーク １７ 倍率検出マーク １８ ラダー部 １９ 受光範囲 ２０ マーク選択部 ２１ 位置算出部 ２２ 演算回路 ２３ 演算装置 ２４ 第１の基準位置マーク ２５ 第２の基準位置マーク ２６ 基準黒マーク ２７ 位置調整マークに対応する波形 ２８ 方向マークに対応する波形 ２９ 第１の基準位置マークに対応する波形 ３０ 第２の基準位置マークに対応する波形 ３１ ラダー部に対応する波形 ３２ 基準黒マークに対応する波形 ３２Ａ 基準黒マークの両側の白部に対応する波形 ３３ 第３の基準位置マーク ３４ 調整用チャート ３５ ピント算出部 1 Adjustment Chart 2 Imaging Lens 3 Image Sensor 4 Substrate 5 Computing Device 6 Illumination Device 7 Display Device 8 Waveform Processing Circuit 9 Computing Circuit 10 Driving Circuit 11 Control Circuit 12 Moving Device 13 Reference Position Mark 14 Position Adjustment Mark 14A Reference Position 15 Direction mark 16 Reference position mark 17 Magnification detection mark 18 Ladder unit 19 Light receiving area 20 Mark selection unit 21 Position calculation unit 22 Arithmetic circuit 23 Arithmetic device 24 First reference position mark 25 Second reference position mark 26 Reference black mark 27 Position Waveform corresponding to the adjustment mark 28 Waveform corresponding to the direction mark 29 Waveform corresponding to the first reference position mark 30 Waveform corresponding to the second reference position mark 31 Waveform corresponding to the ladder part 32 Waveform corresponding to the reference black mark 32A Waveform corresponding to white parts on both sides of the reference black mark 33 Third Reference position mark 34 adjustment chart 35 focus calculator
フロントページの続き (72)発明者 荒毛 一志 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内Front page continued (72) Inventor Kazushi Aragome 2274 Hongo, Ebina City, Kanagawa Prefecture Fuji Xerox Co., Ltd.
Claims (5)
素子を有し、複写機、ファクシミリ等の原稿を読み取る
撮像素子ユニットの副走査方向の位置ずれ量を調整する
撮像素子光学ユニットの調整用チャートにおいて、 副走査方向の基準位置の上下に伸び、副走査方向に直線
的に変化する幅を有する第１のマークと、 前記基準位置上に設けられ、所定の第１の幅を有して主
走査方向に伸びる第２のマークと、 前記基準位置上に設けられ、前記第１の幅より狭い所定
の第２の幅を有して主走査方向に伸びる第３のマークを
備えていることを特徴とする撮像素子光学ユニットの調
整用チャート。1. An image pickup element optical unit having an image pickup element arranged one-dimensionally in the main scanning direction and adjusting a positional deviation amount in the subscanning direction of an image pickup element unit for reading a document such as a copying machine or a facsimile. In the adjustment chart, a first mark that extends above and below a reference position in the sub-scanning direction and has a width that linearly changes in the sub-scanning direction; and a first mark that is provided on the reference position and has a predetermined first width A second mark extending in the main scanning direction, and a third mark provided on the reference position and having a predetermined second width narrower than the first width and extending in the main scanning direction. 2 is a chart for adjusting the optical unit of the image pickup element, which is characterized in that
素子を有し、複写機、ファクシミリ等の原稿を読み取る
撮像素子ユニットのピントを調整する撮像素子光学ユニ
ットの調整用チャートにおいて、 副走査方向に伸び、所定の幅と所定の間隔を有して並列
に配置された複数の直線より成るラダー状の第１のマー
クと、 前記撮像素子に黒の基準信号を発生させるのに十分な幅
を有し、前記第１のマークに並列に設けられた第２のマ
ークを備えていることを特徴とする撮像素子光学ユニッ
トの調整用チャート。2. An adjustment chart of an image pickup device optical unit which has an image pickup device arranged one-dimensionally in a main scanning direction and adjusts the focus of an image pickup device unit for reading a document such as a copying machine or a facsimile. A ladder-shaped first mark composed of a plurality of straight lines extending in the scanning direction and arranged in parallel with a predetermined width and a predetermined interval, and sufficient for causing the image sensor to generate a black reference signal. An adjustment chart for an image pickup device optical unit, comprising a second mark having a width and provided in parallel with the first mark.
る中央に位置する構成を有する請求項２の撮像素子光学
ユニットの調整用チャート。3. The adjustment chart for an image pickup device optical unit according to claim 2, wherein the second mark is located at the center in the main scanning direction.
素子を有し、複写機、ファクシミリ等の原稿を読み取る
撮像素子ユニットの副走査方向の位置ずれ量を調整する
撮像素子光学ユニットの調整方法において、 副走査方向の基準位置の上下に伸び、副走査方向に直線
的に変化する幅を有する第１のマークと、前記基準位置
上に設けられ、所定の第１の幅を有して主走査方向に伸
びる第２のマークと、前記基準位置上に設けられ、前記
第１の幅より狭い所定の第２の幅を有して主走査方向に
伸びる第３のマークを備えた調整用チャートを照射し、 前記第１より第３のマークの反射光を前記撮像素子ユニ
ットで受光することにより前記第１より第３のマークの
画像信号を生成し、 前記第１より第３のマークの画像信号の中から前記撮像
素子ユニットの副走査方向の位置ずれ量と前記画像信号
のレベルが最も比例関係にある１つのマークの画像信号
を選択し、 前記１つのマークの画像信号のレベルに基づいて前記副
走査方向の位置ずれ量を算出して前記撮像素子ユニット
の位置ずれを調整することを特徴とする撮像素子光学ユ
ニットの調整方法。4. An image pickup element optical unit having an image pickup element which is arranged one-dimensionally in the main scanning direction and which adjusts a positional deviation amount in the subscanning direction of an image pickup element unit for reading a document such as a copying machine or a facsimile. In the adjusting method, a first mark extending vertically above and below a reference position in the sub-scanning direction and having a width that linearly changes in the sub-scanning direction; and a first mark provided on the reference position and having a predetermined first width A second mark extending in the main scanning direction and a third mark provided on the reference position and having a predetermined second width narrower than the first width and extending in the main scanning direction. The image chart of the first to third marks is generated by receiving the reflected light of the first to third marks by the image pickup device unit, and generating the image signals of the first to third marks. The image sensor unit Image signal of one mark having the most proportional relationship between the position shift amount of the image in the sub-scanning direction and the level of the image signal, and the position in the sub-scanning direction based on the level of the image signal of the one mark. A method of adjusting an image pickup device optical unit, which comprises calculating a shift amount and adjusting a position shift of the image pickup device unit.
素子を有し、複写機、ファクシミリ等の原稿を読み取る
撮像素子ユニットのピントを調整する撮像素子光学ユニ
ットの調整方法において、 ラダーマーク、及び黒の基準信号を発生するのに十分な
幅を有し、前記ラダーマークに並列に配置された黒マー
クを有した調整用チャートを照射し、 前記ラダーマーク、及び前記黒マークの反射光を前記撮
像素子ユニットで受光することによりそれぞれの画像信
号を生成し、 前記黒マークの前記画像信号を基準にして得られた前記
ラダーマークの前記画像信号の最大値と最小値に基づい
てピントを算出して前記撮像素子ユニットのピントを調
整することを特徴とする撮像素子光学ユニットの調整方
法。5. A method of adjusting an image pickup device optical unit, comprising an image pickup device arranged one-dimensionally in a main scanning direction, for adjusting the focus of an image pickup device unit for reading a document such as a copying machine or a facsimile. , And having a width sufficient to generate a black reference signal, and irradiating an adjustment chart having a black mark arranged in parallel with the ladder mark, the ladder mark, and the reflected light of the black mark Each image signal is generated by receiving light by the image pickup device unit, and focusing is performed based on the maximum value and the minimum value of the image signal of the ladder mark obtained with reference to the image signal of the black mark. A method of adjusting an image pickup device optical unit, comprising calculating and adjusting the focus of the image pickup device unit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6310713A JPH08167980A (en) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | Adjustment chart for image pickup element optical unit and adjustment method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6310713A JPH08167980A (en) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | Adjustment chart for image pickup element optical unit and adjustment method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08167980A true JPH08167980A (en) | 1996-06-25 |
Family
ID=18008582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6310713A Pending JPH08167980A (en) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | Adjustment chart for image pickup element optical unit and adjustment method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08167980A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010256471A (en) * | 2009-04-22 | 2010-11-11 | Aiphone Co Ltd | Focus adjustment device |
-
1994
- 1994-12-14 JP JP6310713A patent/JPH08167980A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010256471A (en) * | 2009-04-22 | 2010-11-11 | Aiphone Co Ltd | Focus adjustment device |
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