JPH0831989B2 - 撮像素子アレイの角度調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、撮像素子アレイの角度調整装置に関し、
撮像光学系において、CCD素子アレイ等の撮像素子アレ
イの取り付け角度を調整する装置に関する。

従来の技術 撮像光学系において撮像素子アレイが使用される際、
原稿に照射した光の反射光を反射ミラーやレンズ等を介
して撮像素子アレイ上に微小結像させ光電変換すること
が主流をなしている。この場合、撮像素子アレイによる
正確な受光と撮像機能の安定性のために、撮像素子アレ
イの光軸に対する位置および角度の調整機構が必要とさ
れる。

従来、その代表的な調整装置として、第１に実開昭55
-118267号公報で知られるような３点支持による位置決
め方式のもの、第２に実開昭56-45810号公報で知られる
ような位置調節に加えて撮像素子アレイから離れた軸周
りに撮像素子アレイを回動可能に支持して一方向角度調
整を行えるようにしたもの、第３に特開昭56-62469号公
報で知られるような垂直方向に移動可能な第１調整板ま
たは水平方向に移動可能な第２調整板の一方を光軸に平
行な一軸を中心に回動可能として位置および一方向角度
調節を行えるようにしたものがある。

発明が解決しようとする問題点 第１従来例の方式は、３点支持における１点での位置
調節が撮像素子アレイのX,Y,Zの３つの位置パラメータ
に変化を及ぼすから調整が難しいという問題点を有す
る。第２従来例の方式は、撮像素子アレイの角度調節の
中心軸線が撮像素子アレイの受光面と光軸との交点から
離れているので、角度調節が２つ以上の位置パラメータ
に変化を及ぼすから、やはり調整が単純でなく調整能率
が悪いという問題点を有する。第３従来例でも、撮像素
子アレイの角度調節の中心軸線が光軸を外れているの
で、角度調節が２つ以上の位置パラメータに変化を及ぼ
すから、調整が単純でなく調整能率が悪いという問題点
を有する。

問題点を解決するための手段 この発明は、前記問題点解決のために、撮像素子アレ
イが、その略中央の素子が光軸上に位置するように、第
１および第２調整板を介して支持部材に取り付けられて
おり、前記第１調整板が、前記撮像素子アレイの長手方
向および光軸と直交するとともに撮像素子アレイの受光
面を通る回動中心軸を中心に回動可能に設けられ、前記
第２調整板が、光軸と一致する回動中心軸を中心に回動
可能に設けられていることを特徴とする。

この角度調整装置は、通常光軸に対する撮像素子アレ
イの位置を調整する位置調整手段と併用される。例え
ば、通常位置調整は撮像素子アレイの軸方向のみでよい
から、前記第１調整板に撮像素子アレイを軸方向に位置
調節可能に取り付ければよい。

作用 まず、角度調整の前に位置調整手段による位置調整に
おいて、撮像素子アレイの略中央の素子が光軸に一致さ
せられ、結像条件が整えられる。この位置調整段階後、
撮像素子アレイは、その略中央の素子が光軸に一致させ
られた状態で、互いに直交する２つの回動中心軸を中心
に回動され角度調整される。両角度調整は、相互に影響
を及ぼさず、また位置調整された撮像素子アレイの略中
央の素子をずらすこともない。

実施例 第１図から第４図はこの発明が適用された画像読取装
置の一例を示す図である。

第４図に示すように、この画像読取装置は、原稿１が
給紙ローラ対３および排紙ローラ対４によって搬送され
る際に、原稿１を光源２によって照明し原稿像を走査す
る原稿移動走査型とされている。走査光像は、ミラー５
で反射された後、結像レンズ６によりイメージセンサ７
のCCD素子アレイ上に縮小して結像され、複写等のため
光電変換される。

以下、第１図から第３図を参照して、撮像光学系の要
部を説明する。

レンズ６は、固定支持台８に対して螺合されており、
回転により光軸９上で進退され、イメージセンサ７との
距離調節が可能とされている。イメージセンサ７は、例
えば受光面にCCD素子アレイを持ったものとされ、素子
基板10に取り付けられる。素子基板10は、固定支持台８
に対向している第１調整板11に対し、スペーサ12a,12b
を挟んで、第１調整板11の垂直方向長穴11a,11bおよび
スペーサ12a,12bを通るネジ13a,13bによって取り付けら
れ、第１調整板11に対して長穴11a,11bに沿った垂直方
向の位置調整が可能とされている。

第１調整板11には、イメージセンサ７への光像通過窓
11cが開設され、上縁にレンズ６との対向側とは逆向き
に折曲された取付片11dが設けられている。取付片11d
は、側方より見てＴ字型の第２調整板15のレンズ６側に
突出する受片15a下に位置させられ、受片15aに対し、光
軸９を通る垂直軸線Ｚ上でネジ16により軸線Ｚ周りに回
動できるように連結され、第１調整板11を軸線Ｚ周りに
回動できるようにしている。ネジ16は、板バネ17の透孔
17aおよび受片15aの透孔15cを通じて取付片11dの取付孔
11eに螺合している。板バネ17は、第１調整板11の軸線
Ｚ周りの回動に適度の摩擦抵抗を与え、第１調整板11を
所望の回動位置に安定させる。

なお、取付片11dは、レンズ６側に設けてもよく、ま
た、第２調整板15は特にＴ字型でなくてもよい。

第２調整板15は、そのレンズ６とは反対側に対向する
イメージセンサ取付用の固定支持台18んに対し、光軸９
上でネジ19により光軸９周りに回動できるように連結さ
れる。ネジ19は、板バネ20の透孔20aおよび固定支持台1
8の透孔18aを通じて第２調整板15の取付孔15dに螺合
し、第２調整板15の光軸周りの回動を可能にしている。
板バネ20は、第２調整板15の光軸９周りの回動に速度の
摩擦抵抗を与え、第２調整板15を所望の回動位置に安定
させる。

第２調整板15には、光軸９と平行に螺通された第１調
整板11に対する回動調整基準ネジ21と、受片15aとは反
対向きの補助片15bに対し垂直軸線Ｚと平行に螺通され
た第２調整板15に対する回動調整基準ネジ22とが設けら
れている。ネジ21は、第２調整板15に対してレンズ６と
は反対の側からレンズ側に螺通され、その先端が第１調
整板11ないしそれと軸線Ｚ周りに同体的な素子基板10に
対向し、微小位置調整後あるいは調整中にそれらと当接
することで第１調整板11の微小な軸線Ｚ周りの回動調整
が容易かつ迅速にしかも正確に行えるようにしている。
ネジ22は、補助片15bに対して上方から下方に螺通さ
れ、その先端が固定支持台18に対向し、第２調整板15の
微小位置調整後あるいは調整中に固定支持台18と当接す
ることで第２調整板15の微小な光軸９周りの回動調整が
容易かつ迅速にしかも正確に行えるようにしている。

さらに、第２調整板15の受片15aと第１調整板11の取
付片11dとの間に、それらを締結して第１調整板11を所
望の回動調整位置に固定する軸線Ｚ周り固定ネジ23と、
また固定支持台18と第２調整板15との間に、それらを締
結して第２調整板15を所望の回動調整位置に固定する光
軸９周り固定ネジ24とがそれぞれ設けられている。固定
ネジ23は、受片15aの円弧長孔15eを通じ第１調整板11の
取付片11dに設けられたネジ孔11fに螺合して締結を行
う。ネジ24は、固定支持台18の円弧長孔18bを通じ第２
調整板15のネジ孔15fに螺合して締結を行う。

次に一連の調整手順について説明する。

まず、第４図の画像読取装置において、レーザー光を
照射する治具によってレーザー光を光軸上に照射し、そ
のレーザー光がミラー５およびレンズ６を介しイメージ
センサ７に入射するようにする。この状態で、イメージ
センサ７をそのCCD素子アレイの中央素子が光軸９上に
位置するように位置調整する。イメージセンサ７の光軸
９に直角な水平軸線Ｘ方向の位置決めは、イメージセン
サ７が受光光像PIの長さに対し充分余裕のあるＸ方向寸
法を有するため、機械の通常組立精度で充分満足でき、
特別な調整は不要である。したがって、イメージセンサ
７は垂直軸線Ｚ方向にのみ位置調整される。

Ｚ方向の位置調整は、ネジ13a,13bを緩めておいて、
素子基板10をスペーサ12a,12bおよびネジ13a,13bを伴っ
て矢符ａ方向（軸線Ｚ方向）に上下動させ、イメージセ
ンサ７の中央素子Ｐの出力が最大となるように調整した
後、ネジ13a,13bを締めつけて完了される。この結果、
イメージセンサ７は、その中央素子Ｐが実線の如く光軸
９上に位置するようにされる。この状態で、レンズ６を
回動させてイメージセンサ７に対する距離を調節して、
中央素子Ｐの出力がさらに最大となるようにする。これ
によって、イメージセンサ７は、その中央素子Ｐにレン
ズ６の光軸９を通る光像が正しく結像する位置、つまり
中央位置に適正に位置付けされる（第２図実線）。

次に、第２図矢符ｂおよび第３図矢符ｃに示すよう
に、イメージセンサ７の角度調整が垂直軸線Ｚおよび光
軸９の各周りになされる。

垂直軸線Ｚ周りの角度調整は、軸線Ｚ周り固定ネジ23
を緩めて、ネジ21による基準位置調整に従って第１調整
板11をネジ16を中心に回動させながら、光源をオンオフ
してイメージセンサ７に矩形波を入力し、イメージセン
サ７の素子出力が矩形波入力に最も近くなるようにし、
その時点でネジ23を締めて第１調整板11を第２調整板15
に締結して達成される。これによって、イメージセンサ
７の受光面左右が光軸９に直角な面内に位置し、左右素
子Q,Rは共に中央素子Ｐと同じ適正結像状態になる。

光軸９周りの角度調整は、光軸９周り固定ネジ24を緩
めて、ネジ22による基準位置調整に従って第２調整板15
をネジ19を中心に回動させながら、実際に画像をプリン
トしてその画像の水平方向に対する傾きをなくすように
し、傾きがなくなった時点でネジ24を緩めて第２調整板
15を固定支持台18に締結して達成される。これにより、
第３図実線で示されるように、イメージセンサ７の受光
面横軸SXが水平軸線Ｘに一致し、受光面横軸SX上に受光
光像PIが結像される。

初期段階で調整されたイメージセンサ中央素子Ｐの光
軸９上位置は、前記角度調整がイメージセンサ受光面お
よび光軸９の交点を通る垂直軸線第２調整板15の周り
と、光軸９の周りとでなされるので変位されず、イメー
ジセンサ７の受光面に対し、その適正な位置つまり受光
面横軸SX上に受光光像PI全体が適正に結像される。

前記実施例では原稿移動走査型の画像読取装置の場合
を説明したが、この発明は、第５図に示されるような全
域移動ミラー14aおよび半域移動ミラー14bを持ったミラ
ー移動走査型の画像読取装置にも適用し得るし、光像を
光電変換して電送するファクシミリ等の撮像素子を用い
たあらゆる場合に利用できる。

効果 この発明は、以上の説明から明らかなように、適正に
位置決めされた撮像素子アレイの略中央の素子の位置を
狂わせることなく、撮像素子アレイの角度を調整するこ
とができるため、調整作業が容易かつ迅速にしかも精度
よくなされる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明が適用された撮像光学系の分解斜視
図、第２図および第３図は撮像素子の位置および角度調
整状態を示す斜視図、第４図は第１図の撮像光学系を組
み込んだ原稿移動走査型画像読取装置の内部構造図およ
び第５図は第１図の撮像光学系を組み込んだ光学系移動
走査型画像読取装置の内部構造図である。 ６……結像レンズ、７……イメージセンサ、８……結像
レンズ用固定支持台、９……光軸、11……第１調整板、
15……第２調整板、16……ネジ、18……イメージセンサ
用固定支持台、19……ネジ、Ｚ……垂直軸線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】結像レンズを介して撮像素子アレイの受光
   面上に光像を結像する撮像光学系における撮像素子アレ
   イの角度調整装置において、 前記撮像素子アレイが、その略中央の素子が光軸上に位
   置するように、第１および第２調整板を介して支持部材
   に取り付けられており、 前記第１調整板が、前記撮像素子アレイの長手方向およ
   び光軸と直交するとともに撮像素子アレイの受光面を通
   る回動中心軸を中心に回動可能に設けられ、 前記第２調整板が、光軸と一致する回動中心軸を中心に
   回動可能に設けられていることを特徴とする撮像素子ア
   レイの角度調整装置。