JPH08167980A

JPH08167980A - 撮像素子光学ユニットの調整用チャート、及び調整方法

Info

Publication number: JPH08167980A
Application number: JP6310713A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Kato; 信之加藤; Ayumi Hirono; 歩広野; Hideaki Munakata; 英明宗像; Kazushi Arake; 一志荒毛
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1994-12-14
Filing date: 1994-12-14
Publication date: 1996-06-25

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、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
し、且つ、ピント調整におけるＶ_blackとＶ_Gの差Ｖ
_difの影響をなくすことを目的とする。【構成】本発明の撮像素子光学ユニットの調整用チャ
ートは、副走査方向に直線的に変化する幅を有する位置
調整マーク１４と、撮像素子３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２４、
２５と、黒の基準信号を発生する十分な幅の黒マーク２
６を有し、また、本発明の撮像素子光学ユニットの調整
方法は、この調整用チャート３４の反射光を撮像素子ユ
ニットで受光することにより、これらマークの画像信号
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、これに基づいて副走査方向の位置ずれを
調整すると共に、黒マーク２６の画像信号を黒基準信号
としてピント算出の演算に用いてピント調整を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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、Ｖ_maxはモワレ波形の最大電圧値、Ｖ_minはモワレ
波形の最小電圧値である。ピント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。

【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。

【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。

【００１３】また、ピント計測において、上記(1) 式中
のＶ_max、Ｖ_minの基準となる電圧Ｖ_G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Ｖ_blackと一
致している必要があるが、通常Ｖ_G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、Ｖ_GとＶ_blackは
Ｖ_difだけ異なっている。このため、(2) 式のように２
Ｖ_dif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）＝（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。

【００１５】本発明の他の目的はピント調整におけるＶ
_blackとＶ_Gの差Ｖ_dif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。

【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。

【００１７】また、本発明はピント調整におけるＶ
_blackとＶ_Gの差Ｖ_dif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。

【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。

【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。

【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。

【００２１】ピント調整において、ラダー部の反射光の
Ｖ_max（最大電圧値）とＶ_min（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Ｖ_black
を使用してピントを求める。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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Ｖ_blackが得られる幅を有して
いる。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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Ｖ_P（位置調整マーク１４の計測値）、Ｖ_n1（第１の
基準位置マーク２４の計測値）、Ｖ_n2（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Ｖ_Pの絶対値がｋ₁以上である
かを判定し、計測値Ｖ_Pの絶対値がｋ₁以上であれば位
置調整マーク１４の計測値Ｖ_Pを選択する。計測値Ｖ_P
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Ｖ_n1の絶対値がｋ₂以上
であるかを判定し、計測値Ｖ_n1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Ｖ_n1を選択し、
計測値Ｖ_n1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Ｖ_n2を選択する。

【００３６】ここで、Ｖ_n1が｜ｋ₁'｜≧Ｖ_n1≧｜ｋ₂｜
の範囲では、Ｖ_n1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Ｖ_n1から位置ずれ量Ｚを正確に算
出でき、また、Ｖ_n2がｋ₂'≧Ｖ_n2の範囲では、Ｖ_n2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Ｖ_n2
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。

【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。

【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Ｖ_max、ラダー部１８の実線部の電圧
Ｖ_min、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。

【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。

【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。

【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Ｖ_black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Ｖ_white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Ｖ_G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＝（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。

【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。

【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Ｐ_minは、

【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Ｐ_cenとすると、

【数２】よって、

【数３】より、Ｐ_cen＞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。

【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＞Ｔ₁−２ＰＰ：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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図。

【図２】一実施例の調整用チャートを示す説明図。

【図３】調整用チャートの基準位置マークを示す説明
図。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図８】本発明の第２の実施例を示す説明図。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図１３】ピント調整に用いる出力信号波形を示す説明
図。

【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。

【符号の説明】

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

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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主走査方向に一次元的に配置された撮像
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。
【請求項２】主走査方向に一次元的に配置された撮像
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。
【請求項３】前記第２のマークは、主走査方向におけ
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。
【請求項４】主走査方向に一次元的に配置された撮像
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。
【請求項５】主走査方向に一次元的に配置された撮像
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。