JPS6366111B2

JPS6366111B2 -

Info

Publication number: JPS6366111B2
Application number: JP55078571A
Authority: JP
Inventors: Tsuyoshi Oonogi; Tetsuya Kamioka; Nobuo Suzuki; Yoshihito Oohara; Toshiaki Onozuka
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1980-06-11
Filing date: 1980-06-11
Publication date: 1988-12-19
Also published as: JPS574657A; US4457017A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、固体走査素子の位置調整および取付
方法に関し、詳しくは固体電子走査方式の原稿読
み取り部に使用される原稿読み取り光学ブロツク
に対して、固体走査素子の取付位置を調整し、か
つ取り付ける方法に関するものである。

一般に、光学文字読取装置等に用いられる原稿
読み取り部には、機械走査方式と固体電子走査方
式とがあるが、固体電子走査方式が主流となつて
いる。

第１図は、固体走査素子を用いた固体電子走査
方式による原稿読み取り部の基本構成の斜視図で
ある。

第１図においては、矢印方向に走行する原稿１
に対して、原稿幅l₁をライン走査する読み出しラ
イン２が設けられ、この読み出しライン２上に配
置されたランプ３が読み出しライン２を含んで原
稿１を照射している。また、読み出しライン２上
には、読み出し有効幅l₂を４分割して、その各々
からの反射光を縮小レンズ４を介して受光素子面
に集光するような４個の固体走査素子５が配置さ
れている。これらの縮小レンズ４と固体走査素子
５とからなる４組の組合せは、各々分担して必要
な有効幅を読み出す。固体走査素子５は、第２図
に示すように、セラミツク・カバー（シリコン）
２３の上に、例えば1024個の素子の配列で受光部
２４が構成されており、カバー２３の下方には電
気接点用のピン５１が例えば24個配列されてい
る。

第３図は、従来の原稿読み取り光学ブロツクの
具体的構造図である。

第３図において、読み出しライン光軸６上の縮
小レンズ７は、レンズ固定金具８により保持さ
れ、レンズ・サポート９の貫通孔１０にねじ込ま
れている。縮小レンズ７の後側の読み出しライン
光軸６上には、固体走査素子１１が配線基板１２
に半田付されている。この配線基板１２は、上下
のプレート１３，１４によりサンドウイツチ状に
４箇所止めねじ１５で締結されており、上プレー
ト１４はレンズ・サポート９に圧入された２本の
スタツド１６の上下の座金１７、ナツト１８によ
り固定されている。

このような原稿読み取り光学ブロツクにおい
て、固体走査素子については、読み出しライン光
軸６に対して位置および姿勢を調整しなければな
らない。

第４図は、第３図の固体走査素子の位置調整方
法の説明図である。

第４図では、固体走査素子１１が横向きに記載
され、読み出しライン光軸６に対して、矢印ａで
示すＸ軸方向、矢印ｂで示すＹ軸方向、矢印ｃで
示すＺ軸方向の位置は数10μｍの精度で位置を調
整する必要がある。また矢印ｄで示すＸ軸回転方
向にずれが生じると各固体走査素子間の読み出し
ラインの平行度がすれ、矢印ｅで示すＺ軸回転方
向にずれが生じると、各ビツト間の焦点距離が変
わつてくるため読み取り精度に影響する。したが
つて、これら回転方向については数μｍの精度で
位置を調整する必要がある。なお、矢印ｂで示す
Ｙ軸回転方向にずれても、この場合には１行配列
であるため直接感度に影響しないが、複数行配列
（平面走査）の場合には調整が必要となる。

次に、従来の固体走査素子１１の調整および取
付方法を説明する。

第３図において、先ずレンズ・サポート９を位
置調整治具１９に取り付け、固体走査素子１１を
配線基板１２に半田付けした後、上下のプレート
１３，１４により配線基板１２をサンドウイツチ
状にして止めねじ１５で固定する。そして、数mm
の調整クリアランスをもつスタツド１６に挿入し
ておき、５方向位置調整可能な調整治具１９のチ
ヤツキング・アーム２０で上プレート１４の端部
をチヤツクする。この状態で、読み出しライン光
軸６上にセツトされた調整パターン２１を読み取
り、配線基板１２に取り付けられたリード線２２
により読み出し出力信号を取り出して、最も感度
がよくなる位置に固体走査素子１１の調整を行
う。調整は、調整治具１９を操作しながら、チヤ
ツキング・アーム２０を移動させることにより行
う。

調整が完了した後、上下のナツト１８、座金１
７でスタツド１６に上下プレート１４を固定す
る。

しかし、このような従来の方法では、第２図に
示す固体走査素子１１のセラミツク・カバー２３
に対する受光部２４′のような位置ずれや、第４
図に示すように読み出しライン光軸６の偏心やず
れのため、第５図の実線で示すように、配線基板
１２はスタツド１６に対して必ず数度の傾きをも
つことになる。したがつて、上プレート１４をス
タツド１６に座金１７、ナツト１８で固定する際
に、配線基板１２が第５図の破線で示すように変
形され、数μｍで調整した固体走査素子１１は矢
印で示すように任意の方向に位置ずれが発生する
ため、読み取り不可能となる。すなわち、従来の
方法は、何回も再調整が必要で、調整工数がかか
り、量産化しにくいという欠点がある。

また、上下の座金１７、ナツト１８によつて固
定する構造であるため、締結が不十分であり、装
置の輸送中あるいは装置の稼動中に振動によるね
じの緩みが発生しやすく、位置ずれ等が起り易い
という欠点もある。

本発明の目的は、これらの従来の欠点を除去す
るため、固体走査素子を配線基板に取り付けた後
の再調整を全く不要にして、調整工数を削減する
とともに、固体走査素子の受光部の位置精度のバ
ラツキを吸収し、かつ装置の振動によるねじの緩
みを生じさせない固定走査素子の位置調整および
取付方法を提供することにある。

本発明による固体走査素子の位置調整および取
付方法は、光学系基準となる特殊なパターンと、
装置の位置基準となるレンズ・サポート部をセツ
トした状態で、固体走査素子自体をハンドリング
して光学的に最高感度位置になるよう調整し、固
体走査素子を調整された状態に保持したまま、素
子のピン位置をガイドにして配線基板をレンズ・
サポート部に固定した後、配線基板に固体走査素
子のピンを半田付等の溶融物で固定して電気的に
結合することを特徴としている。

以下、本発明の原理と実施例を、図面により説
明する。

第６図および第７図は、本発明の原理を説明す
るための固体走査素子の調整と取り付け方法の従
来との比較図である。

従来、固体走査素子が光軸に対してずれを生じ
る要因には、(1)ミクロン・オーダで直角を実現で
きないこと、(2)固体走査素子自体においても、シ
リコン・ケースに対する受光部（アレイ）の位置
が傾いていること、(3)レンズが基準パターンに対
して直角に取り付けられないこと、などにより配
線基板がスタツドに対してかならず数度の傾きを
もつので、配線基板を固定するために締結すると
配線基板が変形することがある。

従来の固体走査素子の調整方法は、第６図に示
すように、先ず(1)固体走査素子３０を配線基板１
１に固定した後、(2)固体走査素子３０に最高感度
が得られるように、調整治具１９（チヤツキン
グ・アーム２０）を操作して調整し、(3)配線基板
１１をレンズ・サポート９にスタツド１６を介し
て固定する順序で行われている。したがつて、最
後の配線基板１１を固定する過程において、前の
過程で調整された固体走査素子３０の位置がずれ
てしまうという重大な欠陥がある。

本発明の固体走査素子の調整方法は、第７図に
示すように、先ず(1)固体走査素子３０自体を、例
えばチヤツキング・アーム３２を介して調整治具
（図示省略）で最高感度が得られるように調整し
た後、(2)配線基板３６をレンズ・サポート２７に
固定し、(3)最後に固体走査素子３０を配線基板３
６に半田付等で固定する順序で行われる。すなわ
ち、本発明では、固体走査素子３０単体で位置調
整を行つた後、最後に配線基板３６に半田付等に
より固定するので、調整した後の過程において
も、固体走査素子３０の位置が保持され、ずれは
生じない。

第８図は、本発明の実施例を示す原稿読み取り
光学ブロツクの具体的構造図である。

縮小レンズ２５が挿入されたレンズ固定金具２
６をレンズ・サポート２７の貫通孔２８に嵌合し
た後、レンズ・サポート２７を調整治具２９に取
り付ける。第８図におけるレンズ・サポート２７
は内部が中空になつており、そこに５方向位置調
整可能な調整治具２９のチヤツキング・アーム３
２を収納する。

固体走査素子３０を、単体で調整することによ
り、配線基板３６上のリード線２２を使用できな
いので、別個に、第９図に示すようなコネクタ付
リード線３１を用意し、これを固体走査素子３０
に取り付け、チヤツキング・アーム３２でチヤツ
クする。そして、読み出しライン光軸３３上にセ
ツトされた調整パターン３４を読み取り、その出
力信号を取り出して最高感度が得られるように固
体走査素子３０の位置調整を行う。

調整が完了すると、次に固体走査素子３０より
コネクタ付リード線３１を取り外し、固体走査素
子３０のＺ方向の位置ずれに応じて適当な厚さの
スペーサ３５をレンズ・サポート２７にセツトす
る。さらに、その上から固体走査素子３０に配線
基板３６を挿入して、配線基板３６とスペーサ３
５とを、座金３７、ねじ３８により４箇所締結す
る。

第１０図は、第８図における配線基板と固体走
査素子との配置図である。

配線基板３６とスペーサ３５とが、レンズ・サ
ポート２７に固定されたとき、固体走査素子３０
はスルー・ホール５２に電気接点用ピン５１を挿
入した状態でチヤツキング・アーム３２でチヤツ
クされ、調整後の傾斜角度を保持している。

例えば、電気接点用ピン５１の肩から先の部分
が3.3mm長で0.4×0.25mmであるのに対して、スル
ー・ホール５２は0.9mm径で、配線基板３６は1.6
mm厚であるため、配線基板３６に対して固体走査
素子３０は約6゜の傾きまで調整位置を保持する余
裕がある。

このように、調整された固体走査素子３０の傾
きは、スルーホールのクリアランスで吸収され、
かつ電気接点用ピン５１のクリアランスで不十分
な高さ方向の寸法はスペーサ３５で補充されるこ
とになる。

最後に、固体走査素子３０の電気接点用ピン５
１にリング・ハンダ３９を挿入して、固体走査素
子３０を配線基板３６に半田付けする。半田付
は、固体走査素子３０と配線基板３６との電気的
結合および固定取り付けを兼ねた手段であるが、
その他に、カーボンを含む接着剤を使用すること
も可能である。

以上、説明したように、本発明によれば、配線
基板に半田付する前に固体走査素子単体で位置調
整を行い、素子の傾きをスルーホールのクリアラ
ンスで吸収するため、配線基板を簡単かつ水平に
固定できる。したがつて、固体走査素子取付後の
再調整が不要となり、調整工数の大幅な削減が可
能となる。また、固体走査素子のシリコン・ケー
スに対する受光部の位置精度のバラツキを吸収で
きる取付構造であるため、安価な固体走査素子を
使用することができ、さらに配線基板をレンズ・
サポートに十分に固定できるので、装置の輸送中
あるいは装置の稼動中の振動に対しねじの緩みは
生じにくく、フイールドでの位置ずれ等がなくな
る等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は固体走査素子を用いる原稿読み取り部
の基本構成の斜視図、第２図は第１図の固体走査
素子の断面構造図、第３図は従来の原稿読み取り
光学ブロツクの具体的構造図、第４図は第３図の
固体走査素子の位置調整方法の説明図、第５図は
従来の固体走査素子の取付方法の説明図、第６図
および第７図は本発明の原理を説明するための従
来との調整、取付方法の比較図、第８図は本発明
の実施例を示す原稿読み取り光学ブロツクの具体
的構造図、第９図は第８図において別に用意され
るコネクタ付リード線の斜視図、第１０図は第８
図における配線基板と固体走査素子との配置図で
ある。１：原稿、２：読み出しライン、３：ランプ、
４，７，２５：縮小レンズ、５，１１，３０：固
体走査素子、６，３３：読み出しライン光軸、
８，２６：レンズ固定金具、９，２７：レンズ・
サポート、１０，２８：貫通孔、１２，３６：配
線基板、１３：下プレート、１４：上プレート、
１５：止めねじ、１６：スタツド、１７：座金、
１８：ナツト、１９，２９：調整治具、２０，３
２：チヤツキング・アーム、２１，３４：調整パ
ターン、２２，３１：リード線、２３：セラミツ
ク・カバー、２４：受光部、３５：スペーサ、３
７：座金、３８：ねじ、３９：リング・ハンダ、
５１：電気接点用ピン、５２：スルーホール。

Claims

【特許請求の範囲】

１レンズを収納するレンズサポートに、固体走
査素子を取付けてなる原稿読取り光学ブロツクに
おける固体走査素子の位置調整および取付方法で
あつて、レンズサポートを位置決めし、固体走査
素子自体を調整治具により把持しながら前記レン
ズサポートのレンズの光軸上で最高感度が得られ
るように位置調整し、調整された状態を前記調整
治具により保持しながら配線基板を移動させて固
体走査素子の配線ピンを配線基板のスルーホール
に挿入し、配線基板のスルーホールのクリアラン
スを利用して配線基板を固体走査素子に対して位
置決めし、この状態で前記配線基板を該配線基板
に設けられた、ネジの径よりも大きな径を有する
穴を介して前記レンズサポートにネジ止めし、こ
の後前記固体走査素子の配線ピンを前記配線基板
のスルーホールに半田付けすることを特徴とする
固体走査素子の位置調整および取付方法。