CN101895662A - 光学托架的检查装置以及光学托架的检查方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供光学托架的检查装置以及光学托架的检查方法。可以简单且短时间地检查具备光源、图像读取传感器、以及读取光学系统的光学托架的特性。如下那样构成在具有读取开口(11)的托架框架(15)中，搭载有光源(9)、图像读取传感器(8)、以及将来自光源的反射光导入到图像读取传感器的反射镜(10)和透镜(7)的光学托架(C)的检查装置。具备：保持托架框架的托架支撑台(21)；保持测试图板的图板支撑台(25)；使其移动位置的驱动单元(28)；控制该驱动单元的控制单元(控制器)(30)；以及对从传感器输出的读取信号与基准值进行比较的判别单元(计算机)(35)。

Description

光学托架的检查装置以及光学托架的检查方法

技术领域

本发明涉及扫描器装置、复印机、以及传真机等中使用的读取原稿图像的光学托架的检查装置，特别是涉及光学系统与图像传感器被一体构成的光学部件中的光学特性的检查装置。

背景技术

一般，例如作为计算机系统的输入装置、或者复印机、传真机等原稿读取装置，公知读取原稿图像的扫描器装置。而且，作为其结构，已知用沿着台板(platen)移动的光学托架来对设置在台板上的原稿纸张进行图像读取的装置。

在该种扫描器装置中，例如如在日本专利特开2003-035940号公报中公开的那样，已知如下装置：设置沿着台板往返移动的光学部件(以下称为“光学托架”)，在该光学部件中设置光源灯，将来自该光源的光的反射光用反射镜变更到规定方向，用聚光透镜导入到光传感器后，电气地处理(例如数字化)由该光传感器进行光电变换的电信号而输出。

这样，对于光学托架，在通过树脂成型等形成的托架框架上搭载光源、偏转反射镜、聚光透镜以及光传感器，并以能够沿着台板往返移动的方式将该托架框架支撑在导轨上。并且，通过驱动电动机沿规定方向使该托架框架以一定速度移动，在该移动过程中针对每个线读取台板上的原稿图像。然后，作为光传感器，广泛使用CCD器件等线状地排列了多个传感器元件的传感器阵列。

因此，光学托架的制作精度对所读取的图像数据造成影响。例如，由于将来自原稿图像的反射光偏转到规定方向的反射镜的位置精度(偏转角度)、聚光透镜的像差特性，而在读取图像中产生图像模糊、颜色偏差、以及失真等问题。而且，该原因依赖于光学组件(element)(反射镜、聚光透镜等)的零部件精度、其安装精度(主要是尺寸精度)。因此，在光学托架的制作过程中，要求判别该托架是否满足规定的规格。

例如，在日本专利特开2001-274941号公报中，提出了具备光源、反射镜、聚光透镜以及光传感器的图像读取系统的质量检查装置。在该文献中，提出了用于用光传感器读取形成了规定的图案图像的测试图板，并对其输出信号进行解析而确认倍率精度以及移送精度的图案图像。

另外，在日本专利特许第3168029号公报中，提出了具备光源、聚光透镜(自聚焦透镜)以及图像传感器的光学部件的检查装置。在该文献中，提出了具备对从图像传感器输出的电压输出值进行测定的运算单元、和对来自光源的光量进行检测的光量测定单元，对该运算单元输入传感器的分光灵敏度、光学系统的透射率(灵敏度)而确定光学部件的输出值的范围。

如上所述，作为对光学托架的质量精度进行检查的装置以及方法，以往，如上述专利文献2、3公开的那样，将光学托架以读取图像的姿势嵌入到装置内，来判断其输出值。即，一般采用如下检查系统：将光学托架配置在玻璃台板的下方，从光源对位于上方的原稿图像照射光，使其反射光在光传感器基板上成像而将来自传感器的输出值与基准值进行比较。

在这样的检查系统中，例如将测试图板设置到位于上方的台板玻璃，并在其下方配置要检查的光学托架。并且，在专利文献2的装置中使光学托架在副扫描方向上移动位置，由此得到来自该光传感器的输出值。另外，在专利文献3的装置中，在固定了光学托架的状态下，得到来自该光传感器的输出值。如上所述，在以往的检查装置中，将要检查的光学托架配置在台板玻璃的下方。

在这样的布局结构中，如果例如将光传感器构成为RGB3线的传感器元件排列，则为了对由于该各线的传感器特性、例如聚光透镜等的颜色倍率的差异而引起的颜色偏差进行检测，需要使光学托架本身在副扫描方向移动而检测其输出值。在该情况下，在以往的在台板的下方可在副扫描方向上移动位置地配置要检查的光学托架的作业变得困难。例如在拆下位于上方的台板，并在其内部设置光学托架，并与使该托架的位置移动的驱动装置进行连结时，需要时间，同时在其移动精度等测定精度中引起问题。

因此，本发明者想到了将光学托架配置在上方，将测试图板配置在下方，使该测试图板在副扫描方向上移动位置。由此，可以通过将光学托架载置设置到该支撑台的作业而简单地读取测试图板。

发明内容

本发明的主要课题在于提供一种光学托架的检查装置，可以简单且短时间地检查具备光源、图像读取传感器以及读取光学系统的光学托架的光学特性。

进而，本发明的课题在于提供一种光学托架的检查方法，可以简单且高精度地检测搭载了彩色线传感器的光学托架的图像晃动(ブレ)。

为了达成上述课题，本发明具备：保持光学托架的托架框架的托架支撑台；保持具备规定的图案图像的测试图板的图板支撑台；以及使该图板支撑台移动位置的驱动单元。另外，由以使读取开口成为朝向下方的方式支撑托架框架的两侧端部的左右一对载置面来构成上述托架支撑台，将上述图板支撑台构成为能够在支撑于载置面的托架框架的下方在与该读取开口正交的方向移动位置。

以下，详述其结构。一种光学托架(C)的检查装置，在具有读取开口(11)的托架框架(15)中，搭载有：光源(9)、图像读取传感器(8)、以及将来自光源的反射光引导到图像读取传感器的反射镜(10)和透镜(7)，其中，具备：保持上述托架框架的托架支撑台(21)；保持具备规定的检查图像的测试图板的图板支撑台(25)；使上述图板支撑台移动位置的驱动单元(28)；控制单元(后述的控制器30)，控制上述驱动单元，以使上述图板支撑台移动位置而通过上述图像读取传感器读取上述检查图像；以及判别单元(后述的计算机35)，对从上述图像读取传感器输出的读取信号与预先设定的基准值进行比较判别。

另外，上述托架支撑台由以使上述读取开口成为朝向下方的方式支撑上述托架框架的两侧端部(15a、15b)的左右一对载置面(22a、22b)构成，上述图板支撑台构成为能够在与支撑于上述载置面的上述托架框架的读取开口正交的方向上移动位置。

由以使读取开口成为朝向下方的方式支撑托架框架的两侧端部的左右一对载置面来构成保持光学托架的托架支撑台，可以使图板支撑台在支撑于该载置面的托架框架的下方在与其读取开口正交的方向上移动位置，在该图板支撑台上保持具有规定的图案图像的测试图板，使该图案图像在副扫描方向上移动位置而根据来自图像读取传感器的读取信号来判别光学托架的光学特性，所以本发明起到以下效果。

在检查光学特性的光学托架中，将托架框架的两侧端部以使读取开口成为朝向下方的方式载置设置在左右一对载置面，使配置在下方的图板支撑台上的图案图像移动位置，所以光学托架的设置容易且可以缩短检查中所需的时间。

另外，由具有多个传感器元件的线传感器来构成图像读取传感器，在图板支撑台中，在其大致中央部设置测试图板的载置面，根据来自位于中央部的传感器元件的输出信号来判别光学特性，从而可以小型且紧凑地构成检查装置。

附图说明

图1是本发明的光学托架的整体结构的说明图。

图2是图1的光学托架的剖面结构的说明图。

图3是本发明的检查装置的系统结构图。

图4是示出图3的检查装置的整体的图，(a)是立体图，(b)是要部平面的说明图。

图5是图3的检查装置中的颜色偏差检测的光学布局的说明图。

图6是搭载了图1的光学托架的图像读取装置的说明图。

标号说明

6：光学托架；7：聚光透镜；8：图像读取传感器；8a：基板；9：光源(光源灯)；10：反射镜；11：读取开口；12a：滑动支撑构件(导杆)；12b：滑动支撑构件(导轨)；15：托架框架；15a：灯罩；15b：反射板；20：图像读取部；21：托架支撑台；22a：载置面；22b：载置面；23：卡合凹部；24：卡合凹部；25：图板支撑台；26：滚珠丝杠；27：装置框架；28：驱动单元；30：控制器；34：图像处理基板；35：个人计算机(判别单元)；Ls：有效读取宽度；Lc：图板宽度；Lx：中央部；Tc：测试图板；A：扫描器部件；B：原稿送给部件；D：检查装置；E：检查系统。

具体实施方式

“光学托架的结构”

首先，对本发明的光学托架的结构进行说明。如图1所示，本发明的光学托架(以下称为“托架”)6包括托架框架15、光源9、反射镜10、聚光透镜7、以及图像读取传感器8。托架框架15由例如耐热性优良的树脂构成，搭载光源灯9、摄像元件(反射镜、聚光透镜)、以及图像读取传感器8。

在该托架框架15中，形成有与原稿纸张的有效读取宽度Ls(参照图1)对应的读取开口11，从该读取开口11照射原稿纸张，用摄像元件将其反射光照射到图像读取传感器8上。而且，在该托架框架15中，设置有与扫描器部件A中准备的滑动支撑构件12a、12b卡合的6a、6b。在图示的装置中，由导杆12a与导轨12b构成滑动支撑构件，并在后述的台板2的左右配置一对，在托架框架15中，设置有与导杆12a嵌合的轴承卡合部6a、和与导轨12b卡合的滑动卡合部6b。

上述光源9由如图2所示沿着托架框架15的读取开口11中形成的有效读取宽度Ls照射线状光的光源灯构成。图示15a是耐热性的灯罩，图示15b是反射板。光源灯(光源)9采用将荧光灯、氙灯等棒状发光体或者点状发光元件的光作为线状光而照射的反射结构。将这样构成的光源灯9一体安装在托架框架15上，从读取开口11向后述的台板2上的原稿纸张照射读取光。

上述反射镜10适当地由多枚构成，以形成规定长度的光程长度，图示的部分是用反射镜10a，使原稿图像的反射光朝向第二反射镜10b反射，将该光从第三反射镜10c导入到第四反射镜10d，接下来将来自该第四反射镜10d的光引导到第二反射镜10b，然后通过第一反射镜10a、第五反射镜10e引导到聚光透镜7。另外，原稿图像的反射光不限于这样的光路形成，而例如还可以通过第一、第二这两个反射镜来形成光路。

上述聚光透镜7由1个或者多个摄像透镜构成，将从反射镜10发送的原稿图像的反射光成像在图像读取传感器8上。另外，上述图像读取传感器8由CCD等光电变换传感器构成，对从聚光透镜7送来的原稿图像的反射光进行光电变换。特别是，图示的图像读取传感器8由彩色线传感器构成，将构成R(Red，红)、G(Green，绿)、B(Blue，蓝)的各像素的传感器元件线状地配置成3列(参照图5)。将这样的结构的图像读取传感器8安装在基板8a中，将该基板8a固定在托架框架15上。另外，图1所示的18f是冷却风扇。

“检查装置的结构”

对上述检查托架6的检查装置D进行说明。如图3所示，检查系统E包括图像读取部20、控制器30、以及个人计算机35。图像读取部20包括：载置设置托架6的框架(上述托架框架)15的托架支撑台21；保持测试图板的图板支撑台25；以及使该图板支撑台25移动位置的驱动单元28。

上述托架支撑台21包括左右一对载置面22a、22b、与使托架6定位到该位置的卡合凹部23、24，以载置设置托架6。在该左右一对载置面22a、22b上，载置支撑托架6的读取开口11的两侧部，通过卡合凹部23、24来定位该托架6的副扫描方向的位置。因此，左右的载置面22a、22b形成在水平地支撑托架6的同一平面上。另外，左右的卡合凹部23、24形成为与托架6的主扫描方向x正交的姿势定位。因此，如果将托架6的托架框架15载置在载置面22a、22b上，并使其侧面与卡合凹部23、24定位卡合，则托架6的水平方向姿势与副扫描方向y姿势被定位设定。

在上述托架支撑台21的下方隔着高度差Ld配置有图板支撑台25。该图板支撑台25是与载置面22a、22b形成的平面平行地形成的，在其中央部设置有Tc的载置面。虽然未图示，但在装置框架27中可在副扫描方向(图示y方向)上移动地将该图板支撑台25嵌合支撑在导轨上。而且，在该副扫描方向y方向上，可旋转地轴支撑了滚珠丝杠26，对该滚珠丝杠26螺旋结合了图板支撑台25。

因此，通过对滚珠丝杠26进行驱动旋转，图板支撑台25在副扫描方向y上往返移动。在上述滚珠丝杠26上，连结了驱动电动机(未图示，脉冲电动机)，由该驱动电动机与滚珠丝杠26构成驱动单元28。

控制器30对上述驱动单元28的电动机供给脉冲电源，同时用供给的占空比值来控制速度。并且，控制器30对光源(光源灯)9与图像读取传感器8供给图像读取中所需的驱动电流。因此，在控制器30中内置控制托架6的控制板，与支撑在托架支撑台21上的光学托架6电气地连接。

另外，在光学托架6中，与对来自内部的图像读取传感器8的输出信号进行放大并进行图像处理的图像处理基板34电连接，从该图像处理基板34将输出信号电气地发送到个人计算机35。个人计算机35构成判别单元，该判别单元将从图像处理基板34发送的图像信号与预先设定并存储在存储单元中的基准值进行比较而进行判别。对于其判别方法，将在后面叙述。

在上述图板支撑台25中，载置有测试图板Tc，该测试图板Tc如图5所示形成为针对主扫描方向x的原稿纸张的读取容许最大尺寸Lh、有效读取宽度Ls仅检测中央部Lx的一部分的图板宽度Lc。即，构成为仅检测图像读取传感器8的中央部Lx的图板宽度Lc(Lc＜Lh)。其原因为，通过仅检测传感器中央部而判别后述的“颜色偏差”，从而谋求图板支撑台25的小型化与测定时间的缩短化。

“颜色偏差判别”

由检查装置D判别的颜色偏差是如以下那样发生的。在图像读取传感器8中，配置有R、G、B各颜色的传感器，各传感器通过聚光透镜7来读取来自原稿的反射光。通常，通过R、G、B的各传感器来读取原稿，进行图像校正(进行图像校正的理由：彩色CCD的R、G、B的线间离开读取分辨率的整数倍，所以为了读取同一位置而进行使R、G、B的位置一致的校正)，将与原来的原稿相同的图像作为读取结果而输出。

此时，由于聚光透镜7的质量不良，而传感器读取偏离本来应读取的位置的原稿上的点，即使进行了图像校正，也输出与原来的原稿不同的图像。这样产生颜色偏差。

在形成为上述尺寸结构的测试图板Tc中，形成有用于检测图像读取传感器8的颜色偏差的检查图像。例如通过格子形状的线，该检查图像被分成RGB的颜色。通过图像读取传感器8读取该格子状线，并将该读取图像与基准的格子图案进行比较，可以判别由于聚光透镜等的颜色倍率的差异而引起的颜色偏差。在图示的装置中，通过个人计算机35根据来自图像读取传感器8的读取图像数据，判别传感器的颜色偏差是否在容许范围内。因此，个人计算机35构成对读取信号与预先设定的基准值进行比较判别的判别单元。

特别是图示的装置构成为可通过上述控制器30使图板支撑台25向副扫描方向y的移动速度可变。其原因为，光学托架6根据规格，使图板支撑台25的移动速度与在多个机种结构的情况下检查的托架规格的标准读取速度一致。例如通过脉冲电动机构成上述驱动电动机，并变更其电源供给脉冲的占空比，从而进行该速度变更。

“检查方法”

接下来，对通过上述检查装置D执行的检查方法进行说明。首先，光学托架6在托架框架15中形成有读取开口11，以该读取开口11为基准，配置有光源灯9、反射镜10、以及聚光透镜7，并在该聚光透镜7的后方配置有图像读取传感器8。而且，在图像读取传感器8中，通过线传感器(图示的是彩色线传感器)线状地排列有多个传感器像素。

因此，将上述结构的光学托架6的托架框架15载置固定在托架支撑台21上(托架设置工序)，并且在与托架框架15的读取开口11相对的位置配置图板支撑台25，该图板支撑台25构成为可以在副扫描方向y上移动位置。

接下来，通过驱动单元28使与托架框架15的读取开口11相对地配置的测试图板Tc移动位置(读取工序)。通过该测试图板Tc的位置移动，读取图板上的检查图像。

将通过上述检查图像的图像读取而取得的图像数据(图像读取传感器8的输出信号)与规定的基准值进行比较(判别工序)。在该工序中，通过光学托架6的颜色偏差量是否在规定范围内，而判别光学托架6的合格与否。此时，根据来自位于线传感器的主扫描方向x的大致中央部的传感器元件的输出信号，判别颜色偏差特性。

接下来，对搭载有上述光学托架6的图像读取装置的结构进行说明。图6所示的图像读取装置由扫描器部件A与原稿送给部件B构成，原稿送给部件B配置在扫描器部件A的上部。扫描器部件A如图6所示，在外装壳体(筐体)1的上面，并列配置有原稿移动台板(以下称为“第一台板”)2与原稿固定台板(以下称为“第二台板”)3。上述原稿送给部件B包括：对第一台板2送给原稿纸张的供给机构4；以及覆盖上述第二台板3上的原稿的台板罩5，在扫描器部件A的上面开闭自如地铰链连结。以下，详述各结构。

“扫描器部件的结构”

扫描器部件A在外装壳体1中具备上述第一台板2与第二台板3，并在该壳体内部内置有上述光学托架6。该光学托架6构成为，选择性地移动到上述第一、第二台板2、3的图像读取位置，读取在第一台板上以规定速度移动的原稿纸张的图像，读取设置在第二台板3上的静止原稿。

在外装壳体1中设置有与宽度方向平行的一对导杆12a和导轨12b，在托架框架15中设置有对导杆12a嵌合的轴承嵌合部6a与对导轨12b卡合的滑动卡合部6b。因此，光学托架6构成为，在固定于外装壳体1的导杆12a上支撑轴承嵌合部6a，在导轨12b上支撑所卡合的滑动卡合部6b，并可以在图6左右方向上移动。而且，该光学托架6通过未图示的传送带、线等传动单元与托架移动电动机(未图示)连结。由于这样的托架移动的结构是公知的，所以省略详细的说明。

在上述光学托架6上，如上所述，从光源(光源灯)9对台板上的原稿图像照射光，通过反射镜10将其反射光导入到聚光透镜7，而成像在线传感器(图像读取传感器)8上。然后，通过线传感器(图像读取传感器)8电气地变换该成像的光并从输出电缆(未图示)中输出。另外，通过未图示的数据处理部对来自该输出电缆的电信号进行2值化，进行高频脉动校正等图像处理而输出到外部装置。

以上，作为设置图像原稿的台板，对具备第一、第二台板这两个台板的结构进行了说明，但本发明还可以由第一或者第二台板中的某一个台板来构成。在该情况下，在由单独的台板构成上述第一台板2时，不使光学托架6构成为可沿着台板面移动，而例如在外装壳体1的底部底盘状地固定配置即可。

“原稿送给部件的结构”

原稿送给部件B如图6所示以覆盖上述第一、第二台板2、3的方式配置在其上方，具备向上述第一台板2供给原稿纸张的导辊13、从第一台板2将原稿纸张向上方捧起的引导构件14和搬出辊16。进而，在上述导辊13的上游侧，配置有：装载收容原稿纸张的给纸堆垛机17；将由该给纸堆垛机17装载的纸张逐张分离送给的给纸辊19；以及对分离送给的纸张前端进行歪斜修正的对位辊对29。图示P1是从给纸堆垛机17向第一台板2引导原稿纸张的给纸路径，图示S1是检测直至台板的原稿的前端的读取传感器。

图示的装置配置有向第一台板2的上方引导原稿纸张的支承辊31。该支承辊31用于以与导辊13相同的圆周速度旋转而将原稿纸张配置在第一台板2上，也可以不设置该支承辊31而在台板上方配置支撑导轨。

在上述搬出辊16的下流侧，配置有排纸辊32与排纸堆垛机33。将该排纸堆垛机33如图1所示上下并列配置在给纸堆垛机17的下方，并在其底部设置有按压支撑上述第二台板3上的原稿纸张的台板罩5。

将这样构成的原稿送给部件B通过铰链构件开闭自如地设置在扫描器部件A的上部筐体(外装壳体)1。另外，构成为在打开了第二台板3的状态下载置设置原稿纸张，通过该原稿送给部件B的台板罩5覆盖该原稿。

另一方面，以在开闭该原稿送给部件B时使第一台板2与支承辊31(或者支撑导轨)之间的间隔(原稿搬送空隙)不变化的方式，在原稿送给部件B的框架上设置与第一台板2抵接的定位突起(阻挡构件、未图示)。

另外，本申请要求通过参照而在此引用的日本专利申请号码2009年122317号的优先权。

Claims (5)

1.一种光学托架的检查装置，其特征在于，

在具有读取开口的托架框架中，搭载有：光源、图像读取传感器、以及将来自光源的反射光引导到图像读取传感器的反射镜和透镜，

所述光学托架的检查装置具备：

保持上述托架框架的托架支撑台；

保持具备规定的检查图像的测试图板的图板支撑台；

使上述图板支撑台移动位置的驱动单元；

控制单元，控制上述驱动单元，以使上述图板支撑台移动位置而通过上述图像读取传感器读取上述检查图像；以及

判别单元，对从上述图像读取传感器输出的读取信号与预先设定的基准值进行比较判别，

上述托架支撑台由以使上述读取开口成为朝向下方的方式支撑上述托架框架的两侧端部的左右一对载置面构成，

上述图板支撑台构成为能够在与支撑于上述载置面的上述托架框架的读取开口正交的方向上移动位置。

2.根据权利要求1所述的光学托架的检查装置，其特征在于，

上述图像读取传感器由彩色线传感器构成，

上述判别单元构成为对来自读取了上述测试图板的检查图像的上述彩色线传感器的输出信号、与预先设定的基准值进行比较而判别上述光学托架的颜色偏差特性。

3.根据权利要求1所述的光学托架的检查装置，其特征在于，

上述图像读取传感器由具有多个传感器元件的线传感器构成，

上述图板支撑台在上述读取开口的主扫描方向的大致中央部形成有测试图板载置面，

上述判别单元对来自位于上述线传感器的上述读取开口的中央部的传感器元件的输出信号与预先设定的基准值进行比较判别。

4.一种光学托架的检查方法，其特征在于，在该光学托架中，在具有读取开口的托架框架中，搭载有：光源、图像读取传感器、以及将来自光源的反射光引导到图像读取传感器的反射镜和透镜，其特征在于，包括：

将上述托架框架载置固定在托架支撑台的托架设置步骤；

使与上述托架框架的读取开口相对配置的测试图板移动位置的读取步骤；以及

将上述读取步骤中的上述图像读取传感器的输出信号与规定的基准值进行比较的判别步骤，

上述图像读取传感器由彩色线传感器构成，

在上述判别步骤中，根据来自位于上述彩色线传感器的主扫描方向的大致中央部的传感器元件的输出信号来判别颜色偏差特性。

5.根据权利要求4所述的光学托架的检查方法，其特征在于，上述读取步骤中的上述测试图板的位置移动是通过选择多个移动速度中的一个速度来执行的。

Images