JP2004208299A

JP2004208299A - センサアセンブリにおけるアセンブリおよび位置合わせエラーを測定するための標的、方法および装置

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Publication number: JP2004208299A
Application number: JP2003417688A
Authority: JP
Inventors: Rodney C Harris; ロドニー・シー・ハリス; Kurt E Spears; カート・イー・スピアーズ
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2003-12-16
Publication date: 2004-07-22
Also published as: US7265881B2; TW200412147A; US20040170314A1; TWI318532B; DE10342476A1; DE10342476B4

Abstract

【課題】スキャナセンサアセンブリにおけるアセンブリおよび位置合わせエラーを測定するための標的、方法、および装置を提供することを目的とする。
【解決手段】マルチセグメントセンサアセンブリ（５０１、５０２、５０３）におけるアセンブリおよび位置合わせエラーを測定するための標的（６０１）であって、
ａ）背景（６０９）と、
ｂ）該背景（６０９）と対比され、それぞれが、該マルチセグメントセンサアセンブリ（５０１、５０２、５０３）の１つのセグメントのみによって検出することが可能なように配置されている少なくとも２つのマーク（６０２、６０３、６０４）と、
ｃ）該マーク（６０２、６０３、６０４）それぞれの上の動作垂直エッジ（６０５、６０６、６０７）と、
を備える標的。
【選択図】図６

Description

本発明は、包括的には、画像入力スキャニングに関する。

通常のスキャナは、光源を用いて原稿アイテムのセクションを照明する。レンズまたはレンズのアレイは、スキャンラインの画像を感光性素子のアレイに投射するように、原稿アイテムから反射されるまたは原稿アイテムを透過する光の方向を変える。各感光性素子は、素子に入射する光の強度に関連する電気信号を生成し、この信号自体は、原稿アイテムの対応部の反射率、透過率、または濃度に関連する。これらの電気信号は、読み出され、数値が割当てられる。スキャニング機構は、通常、原稿アイテムを横断してスキャンラインに沿って移動し、連続したスキャンラインが読み出される。数値を、スキャンされているアイテム上の対応位置と関連づけることにより、スキャンされたアイテムのディジタル表示が構築される。ディジタル表示が読み出され、適切に解釈されると、スキャンされたアイテムの画像は再構築され得る。

図１は、接触画像センサを用いるスキャナの撮像部の斜視図を示す。支持構造体、光遮蔽およびスキャニング機構の大半は、明確にするため、図から省略されている。接触画像センサ（contact image sensor, ＣＩＳ）は、プラテン１０２と、プリント回路基板１０４上に設けられたセンサセグメント１０３の分離されたアレイとの間に配置された勾配指標（gradient index, ＧＲＩＮ）ロッドレンズ１０１のアレイを用いる。センサセグメント１０３は、感光性素子を含む。光源１０５は、反射する原稿アイテムをスキャンするために必要な光を提供する。感光性素子により生成された電気信号は、ケーブル１０６によって、他の電子部品（図示せず）に搬送されてもよい。各センサセグメント１０３は、ダイと呼ばれることもある。

図２は、反射する原稿をスキャンするために用いられるような、図１のＣＩＳ構成の断面図を示す。光源１０５は、光２０１を放射し、原稿２０２を照射する。いくらかの光は原稿から反射し、ＧＲＩＮレンズ１０１によって取り込まれる。ＧＲＩＮレンズは、感光性素子１０３に光を再フォーカス(focus)し、原稿２０２の画像を生成する。２つの互い違いの行を含むＧＲＩＮレンズのアレイが示されているが、レンズは、単一の行(a single row)、３行、または他の構成で配置され得る。

感光性セグメントのそれぞれは、さらに画素(pixel)に分割される。用語「画素」は、センサセグメント１０３の個々にアドレス指定可能な感光性素子、またはその部分に撮像される原稿２０２の対応エリア、あるいはディジタル画像における位置に対応する各ディジタル値を指し得る。

図３は、各センサセグメント１０３に含まれる個々の画素３０１の行も示す、特定のセンサセグメント１０３の概略平面図を示す。明確に示すため、数個の画素のみが示されている。実際のセンサセグメントは、数百または数千の個々の画素を含み得る。センサの線形ユニット当たりの画素数は、スキャナの空間サンプリングレートを規定し、これはまた、大抵の場合、スキャナの解像度とも呼ばれる。他の解像度も可能であるが、通常のスキャナは、１インチ当たり３００、６００、１２００、または２４００画素の解像度を有し得る。

ＣＩＳモジュールの光学倍率は、実質的に１つであるため、センサセグメント１０３上の画素サイト３０１は、原稿２０２上の対応画素にマッピング(mapping)され、原稿２０２上の画素は、画素サイト３０１と実質的に同じサイズである。図４は、原稿２０２上に投射されるマルチセグメントセンサアレイの３つのセンサセグメントからの画素を示す。理想的には、セグメントの画素のいくつかは重なる。すなわち、セグメントの長さに対応する方向、すなわち、Ｘ方向は、画素の行を規定すると見なされ、これを横切る方向、すなわち、Ｙ方向は、画素位置の横列であると考えられる場合、１つのセグメントの１つまたは複数の最終画素は、他のセグメントの最終画素と同じ列にあることになる。例えば、セグメント４０２内の画素４１１は、セグメントの４０１内の画素４１０と実質的に同じ列にある。

図示されるＸ方向はまた、主要スキャニング方向とも呼ばれ、Ｙ方向は、サブスキャニング方向と呼ばれることもある。

スキャニング中、セグメントのセットは、矢印４０４で示されるサブスキャニング方向に移動される。ある時点で、画素は、図４に実線で示される位置にあって読み出される。次のスキャンラインに対応する後の時点では、画素は、破線で示される位置にあって読み出される。後の特定の時点では、画素４１１は、先に読み出された画素４１０と実質的に同じ原稿２０２の部分を読み出す。スキャナまたはホストコンピュータが、セグメントからのデータを、原稿２０２の最終ディジタル表示に再組み立てするとき、画素４１０からの先の読出しまたは画素４１１からの後の読出しを用いて、特定の原稿位置を示すように選択し得る。これは、異なる時点および位置においてスキャンされたセグメントから完全な最終画像を構築するプロセスの簡単な例である。このプロセスは、再サンプリングまたはスティッチング(stitching)とも呼ばれる。

図４の理想的な例では、センサセグメント１０３は、互いに完全に平行に配置され、互いに正確に重なり、正確に３画素だけＹ方向にオフセットしている。しかし、実際のスキャナでは、この精密度は、一般に成し遂げられない。画素の位置精度は、主に、回路基板１０４上のセンサセグメント１０３の配置精度によって決定される。各セグメントは、Ｘ方向またはＹ後方におけるその理想的な位置から転位され得るか、またはその理想的な位置合わせに平行でなく配置され得る。これらのエラーは、すべての組み合わせにおいて起こり得る。

図５は、センサセグメント１０３の配置ミスの誇張された例を示す。セグメント５０１、５０２および５０３のそれぞれは、その公称位置に対して配置ミスされている。１つの例示的な結果としては、画素５１０および５１１が、その公称の３つのスキャンラインではなく、約５つのスキャンラインだけＹ方向に転位されていることが挙げられる。ステッチング手段により、セグメント５０２からの画素を３つのスキャンライン先にスキャンされたセグメント５０１からの画素に一致させると想定すると、セグメント５０１および５０２によりスキャンされる画像の部分間の境界で「スティッチングアーチファクト」が発生する。セグメント５０２および５０３は、公称の１つの画素より多く、Ｘ方向で重なり、この結果、同様のスティッチングアーチファクトが発生し得る。例えば、スティッチングアーチファクトによって、原稿２０２の滑らかなラインが、得られるスキャンされた画像において分離されているかまたはぎざぎざになっているように見える。

従来、ＣＩＳモジュールの製造者は、センサセグメント１０３の回路基板１０４への配置を、できるだけ精密かつ正確に制御することによって、これらのスティッチングアーチファクトを避けるように努力してきた。関係する幾何学配置は非常に小さいため、セグメントを十分に小さなエラーで、信頼性をもって配置することは常に可能というわけではなかった。通常、配置ずれの多すぎるモジュールは拒否され、製造収益率は低減し、最終的には許容可能なモジュールのコストは上がる。

上記の問題は、スキャナがより高い解像度で製造されている場合に深刻になる。例えば、１画素の最大配置エラーの規格は、１インチ当たり３００画素の解像度を有するスキャナに対する約８４ミクロンの配置許容値に対応する。しかし、１つの同じ画素規格は、１インチ当たり２４００画素の解像度を有するスキャナに対するわずか約１０ミクロンの配置許容値に対応する。

本願と譲受人が同じである係属中の米国特許出願第０９／３６５，１１２号は、位置センサおよび位置補正システムを含む携帯用スキャナにおけるダイ配置エラーを補償する方法について記載している。しかし、この出願は、特定の補償方法しか記載せず、セグメントの位置合わせミスを特徴づけるための方法については記載していない。

計測機器を用いてダイ配置エラーを特徴づけることは可能であるが、これには、かなりの時間と費用がかかり、また、測定データを各ＣＩＳモジュールに関連づけるためのデータ追跡システムの複雑さも加わることになる。

スキャンされた画像におけるスティッチングエラーを最少限に抑えることを容易にするため、スキャナ光学モジュールにおけるセンサセグメント配置エラーを特徴づけるための安価で都合のよい方法が求められている。

スキャナセンサアセンブリにおけるアセンブリおよび位置合わせエラーを測定するための標的、方法、および装置が開示されている。センサアセンブリは、少なくとも２つのセンサセグメントを含む。標的は、反射の変化によって規定されるエッジを含む。少なくとも１つの垂直エッジは、各センサセグメントに対応し、セグメントがその最大限の配置公差に位置合わせミスされていたとしても、対応するセグメントによってのみ検出され得る。標的は、任意選択的に、センサセグメントにまたがる水平エッジを含み得る。標的はスキャンされ、得られるディジタル画像は、標的エッジの見かけの位置を検出するように分析される。見かけのエッジ位置は、センサセグメントを見つけ出すのに十分な情報を提供する。標的は、任意選択的に、スキャナまたは別個の位置合わせ定着部に導入され得る。分析は、スキャナ、定着部、またはスキャナもしくは定着部に取り付けられたホストコンピュータにおいて行なわれ得る。

図６は、対比マーク６０２、６０３、６０４を含む例示的なスキャニング標的６０１を示す。この例示的な実施形態では、他の色または反射率の組み合わせを用いてもよいが、標的の背景は白であり、各対比マークは黒である。図６には、センサセグメント５０１、５０２および５０３によってスキャンされ得る画素位置も重ねられている。マーク６０２、６０３、６０４は、センサセグメント５０１、５０２、５０３がその最大限の許容された配置公差だけその公称位置から離れていたとしても、スキャニング機構がセンサセグメント５０１、５０２および５０３をすべて白色フィールド内に確実に配置することができる十分に大きな白色フィールドによって取り囲まれている。センサセグメント５０１、５０２、５０３の位置合わせミスは図６では誇張されているため、標的６０１は、実際に必要とされるよりも大きく示されている。

マーク６０２、６０３、６０４のそれぞれは、少なくとも１つの動作垂直エッジを有する。この例では、エッジ６０５はマーク６０２の動作垂直エッジとして選択され、エッジ６０６はマーク６０３に対して選択され、エッジ６０７はマーク６０４に対して選択される。図示されるマークは、他の垂直エッジを有し、その選択は、エッジのＸ方向の位置が最終的にスキャンされる画像に必要な画素配置精度に対して既知である限り、任意である。標的６０１は、安定した材料への高精度印刷によって製造され、通常のスキャナのプラテンの下に固定され得る。あるいは、マーク６０２、６０３、６０４は、スキャナハウジングの一部にプリントされ得る。

各センサセグメントに対して少なくとも１つのマークが与えられる。マークは、各セグメントの公称中心が、構成要素のすべてがその公称位置に配置されるとき、対応するマークをスキャンするように配置されるのが好ましい。いずれにせよ、マークは、セグメントが最大限の許容された公差だけその公称位置から転位される場合でも、各マークがその対応するセンサセグメントによってのみスキャンされ得るように配置される。

測定プロセス中、標的６０１はスキャンされる。このプロセスは、標的６０１に関連して、センサセグメント５０１、５０２、５０３の連続した位置を示す破線によって図６に示されている。例えば、特定の時点で、セグメント５０２は、実線の外形線によって示される位置にある。後の時点で、スキャニング機構が１画素移動すると、セグメント５０２は位置５０２Ａにある。さらに後に、セグメント５０２は位置５０２Ｂにある。各位置では、センサセグメント５０２によって見られる画像が読み出され、ディジタル表示に変換される。例えば、２５６レベルの画素の明るさを表し、より明るい画素に対してより高い値を割当てるスキャナでは、その第１に示される位置においてセグメント５０２の８個の感光性素子または画素によって読み出されるディジタル画像は、２４０、２４１、２４０、２３９、２４１、２４０、２４０、２３９などの８個のディジタル値を含み得る。ここで、最も左端の値は、画素５１１に対応する。

連続した位置５０２Ａおよび５０２Ｂにおいてセグメント５０２によって読み出されるデータは、同様であり得る。しかし、セグメント５０２がマーク６０３と遭遇すると、セグメント５０２の画素のいくつかは、より暗いマーク６０３を読み出し、より低いディジタル値を生成する。例えば、マーク６０３をスキャンするときにセグメント５０２によって生成される８個の値は２３８、２４１、２１１、５３、１９、１２０、２４１、２３７であり得る。繰り返すが、最も左端の値は画素５１１に対応する。

エッジ６０６は、センサセグメント５０２を見つけ出すための任意に選択された目的の動作垂直エッジである。マーク６０３をスキャンすることにより得られたデータ値を調べることによって、エッジ６０６は、セグメント５０２に対してＸ方向に配置され得る。１つの簡単な方法としては、エッジの位置を、明るさの読み取り値がスキャナの最大読み取り値の半分未満であるセグメント５０２の第１の画素によるものとすることが挙げられる。上記の例示的なディジタル値のセットでは、図６において画素６０８として示される第４の画素は５３の値を有し、これは、この例示的なスキャナの最大値２５６の半分未満である。この簡単な例示的な方法では、エッジ６０６が、セグメント５０２の第４の画素である画素６０８に当たると決定され得る。

エッジ６０６の位置は正確に知られており、セグメント５０２の長さは正確に知られており、セグメント５０２に対するエッジ６０６の関係は正確に知られているため、スキャナプラテン１０２のどの部分がセグメント５０２によってスキャンされるのかが分かる。他のセンサセグメントのそれぞれは、同様に特徴づけられ得る。

スキャナプラテン１０２のどの部分が各センサセグメントによってスキャンされるのかが分かるため、センサセグメントがプリント回路基板１０４にかなりの位置エラーでＸ方向に配置され得るとしても、どのセンサセグメントの画素がプラテン１０２の任意の特定の部分をスキャンするかを決定することができる。この特徴化は、後の画像処理を用いて位置エラーを補償するのに欠くことのできないものである。

センサセグメント５０２の位置のさらに正確な見積もりは、センサ画素によって読み出されたディジタル値間を補間することによって得られる。上記の例では、セグメント５０２の第３の画素は、ディタル値２１１を読み出し、第４の画素（画素６０８）は、ディジタル値５３を読み出す。これらの画素間を補間することによって、画素によって読み出されたディジタル値が１２８（２５６の最大読み取り値の半分）であるセンサセグメント５０２に沿った位置のより正確な見積もりを得ることができ、従って、動作垂直エッジ６０６の位置のより正確な見積もりが得られる。

図７は、補間を例示する。画素位置ｐは、以下の関係から計算される。
（ｐ−３）／（４−３）＝（１２８−２１１）／（５３／２１１）
この式から、ｐは約３．５２であると決定され得る。換言すると、動作垂直エッジ６０６は、左端から約３．５２画素のセンサセグメント５０２上の点と位置合わせされる。最終的な画素処理において、データが部分的な画素位置には配置されないとしても、センサセグメントの配置のより正確な見積もりを得ることにより、センサセグメント間のエラーの不必要な蓄積の可能性が低減される。

例えば、プロセッサ、ホストコンピュータ、またはこれらの組み合わせを用いて、スキャナにより任意の演算および画像処理が行なわれ得る。

Ｙ方向におけるセンサセグメント位置およびセグメントの角位置を特徴づけるために、同様の技術を用いてもよい。図８は、ＸおよびＹ方向におけるセンサセグメント位置を特徴づけるために用いられ得る他の例示的なスキャニング標的８０１を示す。標的８０１は、マーク８０２を含む。マーク８０２は、動作水平エッジ８０３、ならびに動作垂直エッジ８０７、８０８および８０９をそれぞれ有する、重ね合わせマーク８０４、８０５および８０６を有する。水平エッジ８０３は、マーク８０４、８０５および８０６によって中断されていると考えられ得る。また、標的８０１には、スキャニング中に、センサセグメント５０２が横切る位置のセットが重ね合わせられている。上記のように、セグメント５０２の位置は、セグメント５０２がマーク８０５を横切る間にセグメント５０２によってスキャンされる連続した画素を調べることによって、Ｘ方向において測定され得る。Ｙ方向におけるセグメント位置を測定するために、同じ画素の連続した読み取り値が、セグメントが水平エッジ８０４を横切るときに調べられる。例えば、セグメント５０２の左端の位置は、画素５１１からの連続した読み取り値を調べることによって特徴づけられ得る。この位置は、画素５１１から読み出されたディジタル値が、最大読み取り値（例示的なスキャナの場合は２５６）の半分未満になるスキャニング機構の位置で記録され得る。あるいは、スキャナまたはホストは、Ｙ方向における部分的な位置を見積もるために、前述したような補間を用い得る。

同様に、センサセグメント５０２の最も右端の画素である画素８１０のＹ方向の位置は、画素８１０が水平エッジ８０３を横切るスキャニング機構の位置として決定され得る。両端の画素がＹ方向に配置されると、センサセグメントのＹ方向の位置が分かり、セグメントの角位置は、２つの端部画素のＹ方向の位置における違いから突き止められる。

例えば、水平エッジ８０３の位置がＹ０であり、垂直エッジ８０８の位置がＸＮであり、ｐが、エッジ８０８が検出されるセグメント５０２内の画素数であり、Ｙ１が、画素５１１で水平エッジ８０３を検出するために、センサアレイが基準位置から移動しなければならない距離であり、Ｙ２が、画素８１０で水平エッジ８０３を検出するために、センサアレイが基準位置から移動しなければならない距離であると考えよう。この例では、他の単位も容易に用いることができるが、距離は、スキャナ画素内で測定される。セグメント５０２の位置は、ＸおよびＹ方向における端部画素５１１および８１０を共に見つけ出すか、またはＸおよびＹ方向におけるセグメント５０２上の特定の点を見つけ出し、水平エッジ８０３に対するセグメントの傾斜を示すことによって、完全に特徴づけられる。

標的は正確に製造されるが、埃、汚れ、または他の要因の存在は、エッジを見出すための結果に影響を与え得る。これらの望ましくない影響は、様々な統計技術によって避けられ得る。例えば、センサは、いくつかの位置において、垂直エッジ８０８の位置を測定し、高いおよび低い読み取り値を拒否し、残りの読み取り値を平均化してもよい。他の統計的な方法は、当業者に明白である。

Ｙ１、Ｙ２、およびｐは、センサセグメントによって見られる明白な標的エッジ位置を示す。標的な正確に構築されるため、公称の標的位置からの偏差は、センサセグメント内の位置エラーに起因する。センサセグメントの位置は、見かけの標的エッジ位置から計算される。

例えば、図８に示されるように、
画素５１１Ｘ位置＝（ＸＮ−ｐ）
画素５１１Ｙ位置＝Ｙ０−Ｙ１
画素８１０Ｘ位置＝ＸＮ＋（セグメント５０２−１における画素数）−ｐ
画素８１０Ｙ位置＝Ｙ０−Ｙ２

この例では、Ｘ方向における短縮を無視するために、セグメント５０２は、水平エッジ８０３と十分にほぼ平行になっていると想定される。短縮の影響を含むために、ＸＮからの各Ｘ方向の偏差は、ｃｏｓ（ａｒｃｔａｎ（Ｙ２−Ｙ１）／（セグメント５０２における画素数））で乗算される。

他のセンサセグメントの位置も同様に決定され得る。図９は、組み合わせ標的の他の例示的な実施形態を示す。エッジ８０３の中断により、エッジ８０３は、いくつかの同一線上のエッジセグメントから形成されていると思われる。

当業者は、本発明を具現化する標的、スキャナ、および方法の様々な変形を認識するであろう。添付の特許請求の範囲は、このような変形を含むと解釈されるものとする。例えば、白色背景６０９、８１１上の黒いマーキングを有する標的について記載したが、水平および垂直エッジを提供するために他の組み合わせを用いてもよい。標的は、黒い背景に白いマーキング、または色もしくは反射率の他の組み合わせを有していてもよい。

上記の各センサセグメントは、単一行の感光性画素を有する。いくつかのセンサは、各行が異なるセットの光波長に敏感である、複数行の画素を含む。通常、波長感度は、行にわたってフィルタを配置することによって成し遂げられる。このようなセンサは、反射率、透過率、または濃度情報に加えて、原稿アイテムに関する色情報を見分けるために用いられ得る。単一行のセンサが説明を簡単にするために用いられたが、本発明は、複数行のセンサを用いても容易に具現化され得ることが認識される。各行の位置を独立して測定することが望まれ得る。あるいは、単一行を測定し、公称の相対的な位置に基づいて他の行の位置を演算することで十分である。

上記のＣＩＳモジュールは、互い違いのセンサセグメントを用いる。すなわち、交互のセグメントがＹ方向に配置され、Ｘ方向に重なる。いくつかのＣＩＳモジュールは、両端を突合せてセンサセグメントと当接し、単一の長い行の感光性画素を形成する。互い違いでないＣＩＳも位置エラーを生じ、本発明は互い違いでないＣＩＳについても具現化され得ることが認識される。

本発明は、スキャナ内に標的を配置するか、または別個の特徴化定着部内に標的を配置することによって具現化され得ることも認識される。第１の場合、標的は、原稿アイテムに覆われたエリア外のエリアにおいて、スキャナプラテンの下に配置され得る。スキャナは、標的を周期的にスキャンし、スキャナセグメントの位置を見分けるために必要な演算を行なう。演算はまた、スキャナに接続されたホストコンピュータにおいても行なわれる。第２の場合、標的は、スキャナの製造中に用いられる別個の特徴化定着部の一部であり得る。スキャナの撮像部は、定着部に配置され、標的をスキャンするために用いられ得る。定着部に取り付けられたコンピュータは、得られたディジタル画像を分析して、センサセグメントの配置を見分ける。配置情報は、例えば、センサセグメント１０３を保持する同じ回路基板１０４上の不揮発性メモリ内で、スキャナの撮像部内に格納され得る。このように、スキャナ撮像部およびその配置情報は、互いに首尾よく関連する。あるいは、配置情報は、電子インターフェースなどの他の手段によって、スキャナまたはスキャナのホストコンピュータに転送され、センサセグメント位置は、後の画像補正に対して既知である。

以上本発明の各実施例について説明したが、実施例の理解を容易にするために、実施例ごとの要約を以下に列挙する。
（１）マルチセグメントセンサアセンブリ（５０１、５０２、５０３）におけるアセンブリおよび位置合わせエラーを測定するための標的（６０１）であって、
ａ）背景（６０９）と、
ｂ）該背景（６０９）と対比され、それぞれが、該マルチセグメントセンサアセンブリ（５０１、５０２、５０３）の１つのセグメントのみによって検出することが可能なように配置されている少なくとも２つのマーク（６０２、６０３、６０４）と、
ｃ）該マーク（６０２、６０３、６０４）それぞれの上の動作垂直エッジ（６０５、６０６、６０７）と、
を備える標的。
（２）標的（６０１）であって、前記動作垂直エッジ（６０５、６０６、６０７）は、測定されるセグメント位置エラーの大きさと少なくとも等しい精度で配置されている（１）に記載の標的。
（３）マルチセグメントセンサアセンブリ（５０１、５０２、５０３）におけるアセンブリおよび位置合わせエラーを測定するための標的（８０１）であって、
ａ）背景（８１１）と、
ｂ）該背景（８１１）と対比されるエリアによって規定されるエッジのセットであって、
ｉ．主要なスキャニング方向と実質的に平行に、該センサアセンブリ（５０１、５０２、５０３）によってスキャンされるエリアをスキャンする少なくとも１つの水平エッジ（８０３）と、
ｉｉ．それぞれが、該主要なスキャニング方向とほぼ垂直であり、１つのセンサアセンブリセグメントのみで検出されるように配置された、各センサアセンブリセグメントの少なくとも１つの垂直エッジ（８０７、８０８、８０９）とを含む、
エッジのセットと、
を備える標的。
（４）マルチセグメントセンサアセンブリ（５０１、５０２、５０３）におけるアセンブリおよび位置合わせエラーを測定するための方法であって、
ａ）該マルチセグメントセンサアセンブリ（５０１、５０２、５０３）を用いて、各エッジが１つのセンサセグメントのみで検出できるように配置された、各センサセグメントに対する少なくとも１つの動作垂直エッジ（６０５、６０６、６０７）を含む標的（６０１）をスキャンするステップと、
ｂ）該標的（６０１）のディジタル画像を形成するステップと、
ｃ）該ディジタル画像を分析するステップであって、それにより該標的エッジ（６０５、６０６、６０７）の見かけの位置を検出する、分析するステップと、
ｄ）該見かけの標的エッジ位置から該センサセグメント（５０１、５０２、５０３）の位置を演算するステップと、
を含む方法。
（５）前記ディジタル画像を分析して前記標的エッジの見かけの位置を検出するステップは、動作水平エッジ（８０３）を検出することをさらに含む（４）に記載の方法。
（６）前記センサセグメント（５０１、５０２、５０３）の位置をスキャナ撮像部に格納するステップをさらに含む（４）に記載の方法。
（７）ａ）マルチセグメントセンサアセンブリ（５０１、５０２、５０３）と、
ｂ）各エッジが１つのセンサセグメントのみで検出できるように配置された、各センサセグメントのための少なくとも１つの動作垂直エッジ（６０５、６０６、６０７）を含む標的（６０１）と、
ｃ）以下の方法を実施するようにプログラムされたマイクロプロセッサであって、
ｉ．該標的（６０１）をスキャンすること、
ｉｉ．該標的（６０１）のディジタル画像を形成すること、
ｉｉｉ．該ディジタル画像を分析して該標的エッジ（６０５、６０６、６０７）の見かけの位置を検出すること、および
ｉｖ．該見かけの標的エッジ位置から前記センサセグメント（５０１、５０２、５０３）の位置を演算すること
を含むマイクロプロセッサと、
を備えるスキャナ。
（８）マルチセグメントセンサアセンブリ（５０１、５０２、５０３）を特徴づけるための定着部であって、
ａ）各エッジが１つのセンサセグメントのみで検出できるように配置された、各センサセグメントのための少なくとも１つの動作垂直エッジ（６０５、６０６、６０７）を含む標的（６０１）と、
ｂ）以下の方法を実施するようにプログラムされたコンピュータであって、
ｉ．該標的（６０１）をスキャンすること、
ｉｉ．該標的（６０１）のディジタル画像を形成すること、
ｉｉｉ．該ディジタル画像を分析することであって、それにより該標的エッジ（６０５、６０６、６０７）の見かけの位置を検出する、分析すること、および
ｉｖ．該見かけの標的エッジ位置から前記センサセグメント（５０１、５０２、５０３）の位置を演算すること、
を含むコンピュータとを備える定着部。
（９）前記方法に、前記センサセグメントの位置をスキャナ撮像部に格納するステップをさらに含む（８）に記載の定着部。
（１０）ａ）ｉ．マルチセグメントセンサアセンブリ（５０１、５０２、５０３）と、
ｉｉ．各エッジが１つのセンサセグメントのみで検出できるように配置された、各センサセグメントのための少なくとも１つの動作垂直エッジ（６０５、６０６、６０７）を含む標的（６０１）と、
を備えるスキャナと、
ｂ）コンピュータと、
を備えるシステムであって、
以下の方法：
ｉ．該標的（６０１）をスキャンすること、
ｉｉ．該標的（６０１）のディジタル画像を形成すること、
ｉｉｉ．該ディジタル画像を分析することであって、それにより該標的エッジ（６０５、６０６、６０７）の見かけの位置を検出する、分析すること、および
ｉｖ．該見かけの標的エッジ位置から前記センサセグメント（５０１、５０２、５０３）の位置を演算すること、
を実施するようにプログラムされたシステム。

本発明の上記の説明は、例示および説明を目的として提示された。本発明は、排他的ではなく、また、開示されている通りの形態に限定されるものでもなく、他の改変およい変形は、上記の教示に照らして可能である。例えば、本発明は、原稿アイテムを透過する光を用いて、透過する原稿アイテムをスキャンするスキャナにおいて具現化され得る。実施形態は、本発明の原理およびその実際の応用を最良に説明するために選択および記載され、それにより、当業者は、様々な実施形態および様々な改変において、想定される特定の使用に適切なように、本発明を最良に用いることができる。添付の特許請求の範囲は、先行技術により限定されていることを除いて、本発明の他の実施形態を含むものと解釈される。

従来の接触画像センサを用いるスキャナの撮像部の斜視図である。反射する原稿をスキャンするために用いられるような、図１のＣＩＳ構成の断面図である。特定のセンサセグメントの概略平面図である。原稿に投射される３つのセンサセグメントからの画素を示す図である。センサセグメントの配置ミスの誇張された例を示す図である。対比マークを含む例示的なスキャニング標的を示す図である。補間を例示する図である。他の例示的なスキャニング標的を示す図である。センサセグメントのＸおよびＹ方向の位置、およびセグメントの角配向を測定するために用いられ得る例示的な組み合わせ対象９０１を示す図である。

符号の説明

１０３センサセグメント
３０１画素
５０１，５０２，５０３マルチセグメントセンサアセンブリ
６０１，８０１標的
６０２，６０３，６０４マーク
６０５，６０６，６０７動作垂直エッジ
６０９，８１１背景

Claims

マルチセグメントセンサアセンブリにおけるアセンブリおよび位置合わせエラーを測定するための標的であって、
ａ）背景と、
ｂ）該背景と対比され、それぞれが、該マルチセグメントセンサアセンブリの１つのセグメントのみによって検出することが可能なように配置されている少なくとも２つのマークと、
ｃ）該マークそれぞれの上の動作垂直エッジと、
を備える標的。
標的であって、前記動作垂直エッジは、測定されるセグメント位置エラーの大きさと少なくとも等しい精度で配置されている請求項１に記載の標的。
マルチセグメントセンサアセンブリにおけるアセンブリおよび位置合わせエラーを測定するための標的であって、
ａ）背景と、
ｂ）該背景と対比されるエリアによって規定されるエッジのセットであって、
ｉ．主要なスキャニング方向と実質的に平行に、該センサアセンブリによってスキャンされるエリアをスキャンする少なくとも１つの水平エッジと、
ｉｉ．それぞれが、該主要なスキャニング方向とほぼ垂直であり、１つのセンサアセンブリセグメントのみで検出されるように配置された、各センサアセンブリセグメントの少なくとも１つの垂直エッジとを含む、
エッジのセットと、
を備える標的。
マルチセグメントセンサアセンブリにおけるアセンブリおよび位置合わせエラーを測定するための方法であって、
ａ）該マルチセグメントセンサアセンブリを用いて、各エッジが１つのセンサセグメントのみで検出できるように配置された、各センサセグメントに対する少なくとも１つの動作垂直エッジを含む標的をスキャンするステップと、
ｂ）該標的のディジタル画像を形成するステップと、
ｃ）該ディジタル画像を分析するステップであって、それにより該標的エッジの見かけの位置を検出する、分析するステップと、
ｄ）該見かけの標的エッジ位置から該センサセグメントの位置を演算するステップと、
を含む方法。
前記ディジタル画像を分析して前記標的エッジの見かけの位置を検出するステップは、動作水平エッジを検出することをさらに含む請求項４に記載の方法。
前記センサセグメントの位置をスキャナ撮像部に格納するステップをさらに含む請求項４に記載の方法。
ａ）マルチセグメントセンサアセンブリと、
ｂ）各エッジが１つのセンサセグメントのみで検出できるように配置された、各センサセグメントのための少なくとも１つの動作垂直エッジを含む標的と、
ｃ）以下の方法を実施するようにプログラムされたマイクロプロセッサであって、
ｉ．該標的をスキャンすること、
ｉｉ．該標的のディジタル画像を形成すること、
ｉｉｉ．該ディジタル画像を分析して該標的エッジの見かけの位置を検出すること、および
ｉｖ．該見かけの標的エッジ位置から前記センサセグメントの位置を演算すること
を含むマイクロプロセッサと、
を備えるスキャナ。
マルチセグメントセンサアセンブリを特徴づけるための定着部であって、
ａ）各エッジが１つのセンサセグメントのみで検出できるように配置された、各センサセグメントのための少なくとも１つの動作垂直エッジを含む標的と、
ｂ）以下の方法を実施するようにプログラムされたコンピュータであって、
ｉ．該標的をスキャンすること、
ｉｉ．該標的のディジタル画像を形成すること、
ｉｉｉ．該ディジタル画像を分析することであって、それにより該標的エッジの見かけの位置を検出する、分析すること、および
ｉｖ．該見かけの標的エッジ位置から前記センサセグメントの位置を演算すること、
を含むコンピュータと、
を備える定着部。
前記方法に、前記センサセグメントの位置をスキャナ撮像部に格納するステップをさらに含む請求項８に記載の定着部。
ａ）ｉ．マルチセグメントセンサアセンブリと、
ｉｉ．各エッジが１つのセンサセグメントのみで検出できるように配置された、各センサセグメントのための少なくとも１つの動作垂直エッジを含む標的と、
を備えるスキャナと、
ｂ）コンピュータと、
を備えるシステムであって、
以下の方法：
ｉ．該標的をスキャンすること、
ｉｉ．該標的のディジタル画像を形成すること、
ｉｉｉ．該ディジタル画像を分析することであって、それにより該標的エッジの見かけの位置を検出する、分析すること、および
ｉｖ．該見かけの標的エッジ位置から前記センサセグメントの位置を演算すること、
を実施するようにプログラムされたシステム。