JPS6116680A - 撮像素子の角度調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、撮像素子の角度調整装置に関し、ｏｏｎ素
子アレイ等光像読取用イメージセンサ−としての撮像素
子を、それが用いられる複写装置等の撮像光学系におい
て、撮像精度上光軸に対し角度調整するのに利用される
。

従来の技術 前記撮像素子が実際の撮像光学系で使用されるのに、原
稿に照射した光の反射光を反射ミラーやレンズ等による
撮像光学系上、撮像素子に対して縮小結像させ、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
の光軸に対する位置および角度調整の機構が必要とされ
、重要な問題となっている。

゛従来、その代表的調整装置として、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、撮像素子か
ら離れた軸線上での回動可能な支持とその回シでのネジ
の締め込みによる一方向角度調節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調整板と、水平方向に
移動可能な第２調整板と、第１または第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、位置調節
および一方向角度調節を行えるよりにしたものがある。

発明が解決しようとする問題点 第１従来例の方式は、３点支持上１点での位置調節が撮
像素子のＸ　ｒ　Ｙ　ｔ　Ｚ　３つの位置パラメータに
変化を及ぼすから、ｉｌｉ！Ｉが難しい。第２従来例の
方式は、撮像素子角度調節の中心軸線が、撮像素子の受
光面と光軸との交点から離れているので１角度調節によ
って２つ以上の位置パラメータに変化を及ぼすから、調
整が単純でなく能率が悪い。第３従来例でも、角度調節
の中心軸線が、光軸を外れているので、角度ｍ節によっ
て２つ以上の位置パラメータに変化を及ぼすから、調整
に弔問どる。

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、撮像素子と、該撮
像素子に光像を結像させるための距離調節可能なレンズ
系とを備えた撮像光学系において、撮像素子をその支持
部材に対し垂直軸周りに回動可能とする第１調整板と、
撮像素子をその支持部材に対し光軸周りに回動可能とす
る第２調整板とを備え、第１調整板および第２Ｉｉ整板
の各回動中心軸線が撮像素子の受光面上で交叉するよう
にされる。

この角度調整装置は、撮像素子の光軸に対する必要な位
置調整手段と併用されるが、位置調整手段は通常垂直方
向のみでよく、前記第１調整板に撮像素子を垂直方向に
位置調節可能に取付けるとよい。レンズの距離調節は固
定支持台に対しレンズを螺合装着する等してなされる。

撮像素子支持部材は、レンズ用固定支持台を兼用しても
別設されてもよく、第１．第２調整板の一方を直接、他
方を前記一方を介し装着される。

作　　用 撮像素子の垂直方向位置調整が、レーザー光を照射する
治具を用いてレーザー光を光軸上に照射し、撮像素子の
中央素子出力が最大となるように行われると、横軸方向
の、中央点がほぼ光軸上にあるよう設置されている撮像
素子の垂直方向つまシ幅方向中心点が光軸に正しく一致
する。次に撮像光学系の光源点灯状態でレンズを距離調
節して前記中央素子の出力が最大となるようにされると
、撮像素子の光軸上中央点に対し正しい結像条件が整い
、位置調整段階が達成される。

位置調整段階後・、第１．第２各調整板を回動させると
、撮像素子は前記位置決めされた中央素子受光面の光軸
上一点を中心に、垂直軸および光軸周りに回動され、前
記中央素子部の位置および合焦の状態はそのままに、光
軸に対するまた光軸周シ、の角度調節が、両角度調節に
相互影響なく達成される。垂直軸周シ角度調整上、光源
をオン、オフして撮像素子に矩形波を入力し、撮像素子
の出力のダレを見ることによシ、撮像素子受光面の垂直
軸周シの向きを光軸に対して適正とし、また撮像素子か
らの出力画像をプリント等でモニタしながら画像の水平
方向の傾きがなくなるようにされることで、撮像素子横
軸の光軸周シの姿勢、りまシ光軸に直角な水平姿勢が適
正となる。

実施例 第１図から第４図では、画像読取装置にこの発明を適用
した場合の一例が示されている。この画像読取装置は、
原稿１が光源２の照射を受けるスリット露光部を給紙ロ
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
原稿像を走査する原稿移動走査型とされている。また、
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ＯＯＤ素子アレイ上に縮小して結
像し、複写等のために光電変換するようにされている。

レンズ６お↓びイメージセンサ７からなる撮像光学系が
この発明の対象であシ、第１図から第３図を基に詳述す
る。

レンズ６は、固定支持台８に対し螺合されており、回転
により光軸９上で進退されてイメージセンサ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ＯＯＤ素子アレイを持ったものとされ、素子基
板１０に取付けられる。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１２＆
＋１２ｂを挾んで、第１調整板１１の垂直方向長孔１１
ａ。

ｆｌｂおよびスペーサ１２　ａ　ｙ　１２　ｂを通るネ
ジ１３ａ＋。

１３′ｂによシ取付けられ、第１調整板１１に対し長孔
１１ａ＋１１′ｂに沿った垂直方向位置の調節が可能と
されている。

第１調整板１１は、イメージセンサ７への光像通過窓１
．１０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ｌｉｄが設けられている。取付片
１１ｔ１は、側方よシ見てＴ字型の第２調整板１５のレ
ンズ６側に突出する受片１５＆下に位置させられ、受片
１５＆に対し、洋軸９を通る垂直軸線２上でネジ１６に
より軸線２周りに回動できるように連結され、第１調整
板１１を軸線２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１７＆および受片１５ａの透
孔１５ｏを通じて取付片１１ａの取付孔１１・に螺合し
、前記第１調整板１１の軸線２周シの回動を可能にして
いる。板バネ１７は、第１調整被１１の軸ｍｚｍシの回
動に適度の摩擦抵抗を与え、第１調整板１１を所望回動
位置に安定させる。

なお、取付片１１（１は、レンズ６側に設けてもよく、
また、第２＃ｉ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とは反対の側に対向す
るイメージセンサ取付用の固定支持台１Ｂに対し、光軸
９上でネジ１９によシ光軸９周ルに回動できるように連
結され、第２調整板１５を光軸９周りに回動できるよう
にしている。ネジ１９は、板バネ２０の透孔２０＆およ
び固定支持台１８の透孔１８＆を通じて第２調整板１５
の取付孔１５（１に螺合し、第２Ｎ整板１５の光軸９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周シの回動に適度な摩擦抵抗を与え、第２
調整板１５を所望回動位置に安定させる。

第２調整板１５には、光軸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１５＆
とは反対向きの補助片１５ｂに対し前記垂直軸ｌｉｚ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、レンズ６とは反対の側からレンズ６側に
螺通されて、先端が第１調整板１工ないしそれとは軸線
２周りに同体的な素子基体１０に対向し、それらを微小
位置調整され、あるいはされつつあるネジ２１に当接さ
せることで、第１調整板１１の微小な軸Ｉｓｚ周シ周動
回動調整易かつ迅速に、しかも正確に行えるようにして
いる。ネジ２２は、補助片１５１）に対し上方よシ下方
へ螺通されて、先端が固定支持台１８上端に対向し、微
小位置調整しであるいはされつつ固定支持台１８に当接
されることで、第２調整板１５の微小な光軸９周υ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。

もつとも、ネジ２１＋２２の回動によって即第１、第２
各調整板１１＊１５を回動調整可能にすることもできる
が、そのためのネジ２１１２２による第１．第２各調整
板ｔｌ、１５間と、第２調整板１５、固定支持台１８間
との各ネジ連結部に、回動調整による角度変動吸収部を
持つ必要があ）構造が複雑化する◎ さらに、第２調整板１５の受片１５ａと第２調整板１１
の取付片１１＋１との間に、それらを締結して第１調整
板１１を所望回動調整位置に固定する軸線Ｚｌ′Ｉｉｌ
！０固定ネジ２３、また固定支持台１８と第２調整板１
５との間に、それらを締結して第２調整板１５を所望回
動調整位置に固定する光軸９１’！ｉｌＤ固定ネジ２４
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１１改に設けられたネジ孔１１ｆ
Ｋ螺合して前記締結を行う。ネジ２４は、固定支持台１
８の円弧長孔１８ｂを通じ第２調整板１５のネジ孔１５
ｆＫ螺合して前記締結を行う。

次に一連の調整手順について説明する。先ず第４図面像
読取装置において、レーザー光を照射する治具を用いて
レーザー光を光軸上に照射させ、そのレーザー光がミテ
ー５、レンズ６を介しイメージセンサ７に入光するよう
にされる。この状態でイメージセンサ７をそのＯＯＤ素
子アレイ中央素子が光軸９上に位置するよう、位置調節
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の受光光像Ｐ工の長さに対
し充分余裕のらるＸ方向寸法が採られることによって、
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、垂直軸線２方向にのみ位置調整される。

２方向の位置調整は、ネジ１３ａｔ１３ｂを緩めておい
て、素子基板１０をスペーサ１２＆、ｌｉｂおよびネジ
１３ａｙ１３′ｂを伴って矢符ａ方向（軸＠２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、調整後ネジ１３ａ＋１３ｂを締
め付けて完了される。

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。この状態で、レンズ６を回動
させてイメージセンサ７に対し距離調節をして、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２部のみレンズ
６の光軸９を通る光像が正しく結像する位置、つまシ中
央位置が、適正に決定される（第２図実、ｍり。

次に、第３図矢符０１および第３図矢符０のようにイメ
ージセンサ７の光軸９に対する角度調整が、垂直軸線２
および光軸９の各周りになされる。

垂直軸線２周シの角度調整は、軸線２周シ固定ネジ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を締め付けて第１調整板１
１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に直角な水
平軸＄２と一致し、左右素子Ｑ、Ｒは共に中央素子Ｐに
同じ適正結像状態となる。

光軸９周シの角度調整は、光軸９ＪｉｉｆＤ固定ネジ２
４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、傾きがなくなりた時点でネジ２４を締
め付けて、第２ｖｌ整板１５を固定支持台１８に締結し
て達成される。

これによシ、第４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Ｐ工が結像される。しかも、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、前記角度調節によるもその調節がイメージセン
サ受光面および光軸９の交点を通る垂直軸線２の周シと
、光軸９の周シとでなされることによシ変位されず、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Ｐ工全体が適正に結像さ
れることになる。

前記実施例では、原稿移動走査型の画像読取装置の場合
を示したが、第５図に示されるような全域移動ミラー１
４ａおよび半載移動ミラー１４ｂを持ったミラ、−移動
走査型の画像読取装置にも前記撮像光学系をそのまま適
用し得るし、光像を光電変換して電送するファクタｔ　
ＩＪ等、光像を光電変換する場合全てに利用できる。

効　　果 この発明によれば、光軸上に位置決めされかつ結像レン
ズ系との距離が合わされた撮像素子受光面中央点の適正
位置を狂わせることなく、撮像素子受光面の所定位置に
対し全光像が適正に結像されるための、撮像素子の光軸
に対する必要な角度調整が達成されるから、撮像素子の
位置および角度が容易かつ迅速に精度よくなされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例を示す撮像光学系の分解斜面図、第２
図、第３図は撮像素子の位置および角度調整状態を示す
斜面図、第４図は第１図め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、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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）撮像素子と、該撮像素子に光像を結像させるため
   の距離調節可能なレンズ系とを備えた撮像光学系におい
   て、 撮像素子をその支持部材に対し垂直軸周りに回動可能と
   する第１調整板と、 撮像素子をその支持部材に対し光軸周りに回動可能とす
   る第２調整板とを備え、 第１調整板および第２調整板の各回動中心軸線が撮像素
   子の受光面上で交叉するようにしたことを特徴とする撮
   像素子の角度調整装置