JP3340615B2 - 受光素子の位置調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原稿画像を光学的
に読み込む原稿読取り装置に関し、特に結像レンズ及び
受光素子を適正な位置に取り付けて、原稿を高品位に読
み取るようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、結像レンズを用いてＣＣＤ等の受
光素子に原稿を投影、結像させる原稿読取り装置におい
ては、原稿面上の読取り位置と結像位置との相対位置を
合わせるために、結像レンズや受光素子の取り付け位置
を調整している。特にＣＣＤを用いたデジタルの原稿読
取り装置では、原稿面上の読取りラインとＣＣＤの読取
りラインとを一致させることが、読取り画像の画質の良
否を決定する要因の一つになっている。最近では、高解
像化のために読取りライン方向（主走査方向）にＣＣＤ
を複数並べて読取り画素数を増やしたものも商品化され
ている。そのような原稿読取り装置では、原稿面とＣＣ
Ｄ列の読取りラインを一致させるために、各ＣＣＤは副
走査方向ラインのつなぎを調整するだけでなく、主走査
方向ラインのつなぎも調整することが必要である。

【０００３】従来、複数のＣＣＤの読取りラインの境界
を一致させるように調整するには、結像レンズに対する
各ＣＣＤの相対位置をネジとバネとで主、副走査方向に
調整して原稿面上の読取りラインを一致させる手段（特
公昭５５−１８０９６号）がある。また、ＣＣＤと結像
レンズとをモジュール化し、原稿面上の読取りラインの
ズレ量とモジュールの調整量とを等しくして原稿面上の
読取りラインを調整する手段（特開昭５９−１２２１７
１号）がある。さらに、１のレンズと２のＣＣＤとを組
み合わせ、レンズとＣＣＤとの間に直角ミラーを介在さ
せて、原稿面上の読取りラインを２分割して読み取る手
段（特開昭５７−８７２７７号）がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本来、原稿面のある点
とＣＣＤとを結ぶ主光線が結像レンズに対して垂直に入
射して結像レンズの光軸と主光線のそれとが一致してい
ることが理想的である。また、結像レンズの性能範囲内
で、原稿面の点とＣＣＤとの相対位置が変らずに同じよ
うにズレていれば、主光線が結像レンズの光軸からズレ
ても、原稿を読み取ることが可能である。従って、結像
レンズの光軸に対する考慮は特になされていない。しか
し、印刷や製版分野で使われるより高品位な原稿読取り
装置においては、主光線を結像レンズの一番性能の良い
軸線部分を用いることが必要とされている。結像レンズ
の各部位の収差は必ずしも比例的でないが、主光線が光
軸から外れるとその収差にばらつきが大きくなり、結像
レンズの結像性能の劣化やばらつきが発生する。従っ
て、結像レンズの光軸の位置は結像性能、言い換えれば
読取り画像品質を大きく左右するので、特に高品位な原
稿読取り装置については、読取り光束の光軸と結像レン
ズの光軸とをほぼ一致させることが重要である。

【０００５】上記従来の手段のうち、１の結像レンズと
１のＣＣＤとの組み合わせを複数組用いて、原稿面上の
読取りラインを分割して読み取るものにあって、同じ性
能の結像レンズを用いても各結像レンズを通る各読取り
光束の位置により、結像性能がばらつき、分割した読取
り幅ごとに読取り品質の違いが生じる。また、結像レン
ズとＣＣＤの間に直角ミラ―を入れ、１結像レンズ２Ｃ
ＣＤの組み合わせ原稿画上の読取りラインを２分割して
読取るものにあっては、さらにその傾向が顕著となる。
これは、原稿面上における光源の照度ピ−ク位置及び読
取り位置、結像レンズ光軸、そして直角ミラーの頂点な
どが全て一致していないと、各ＣＣＤに入射する光には
結像性能だけでなく、絶対光量、光量分布、読取り幅の
違い等が発生してさらに読取り画像品質を低下させてし
まうからである。

【０００６】これに対して、理想的な光軸である仮想光
軸に、結像レンズの光軸を一致させ、その結像レンズの
光軸を基準に他の光学部品の位置を調整して、読取り光
束光軸が結像レンズの光軸を通るようにする手段があ
る。しかし、光軸だけに注目しているので、光軸周辺だ
けの性能に止まり、読取り幅全域にわたっての良好な性
能を得ることができない。このため、結像レンズの縁部
を通るような有効光束のうち、画角ライン付近に位置す
るものと光軸付近のそれとが異なる性能を有するおそれ
がある。より高品位な原稿読取り襲置に対応させるに
は、有効光束の画角ラインも用いて結像レンズを調整
し、有効光束の画角ライン周辺の性能も光軸周辺のもの
と同レベルにする必要がある。また、結像レンズを適正
な位置に高精度に位置決めしても、ＣＣＤの位置がズレ
ていれば、即ち結像レンズとの適正な相対位置関係が成
立していなければ、実際の読取り光束は結像レンズに対
して斜めに入射してしまい、結像レンズの調整、位置決
めは全く無意味なものとなってしまう。そこで本考案で
は、結像レンズだけでなくＣＣＤの位置も同様に高精度
に調整、位置決めし、結像レンズとＣＣＤとの適正な相
対位置関係を高精度に成立させ、高品位な原稿読取り装
置に対応可能な光学系を提供することを課題としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明においては、原稿を原稿照明
手段により照明し、その原稿からの読取るべき情報を含
んだ光束を結像レンズを通して受光素子に投影する原稿
読取り装置における受光素子の位置調整装置において、
前記結像レンズの入射側の仮想光軸上には、結像レンズ
の位置調整を行うためのレーザー光を発するレーザー光
照明手段と、レーザー光の光束を規制する微小開口部を
有する規制部材と、直線上にレーザー光の複数の回折パ
ターンを形成するスリット板とを配設し、前記受光素子
には、前記照明手段から発せられるレーザー光の照射位
置に基づいて受光素子の位置を調整する位置調整手段を
設けたことを特徴とする受光素子の位置調整装置を構成
した。請求項２には、原稿を原稿照明手段により照明
し、その原稿からの読取るべき情報を含んだ光束を結像
レンズを通して受光素子に投影する原稿読取り装置にお
ける受光素子の位置調整装置において、前記結像レンズ
の入射側における仮想光軸上には、結像レンズの位置調
整を行うためのレーザー光を発するレーザー光照明手段
と、レーザー光の光束を規制する微小開口部を有する規
制部材と、直線上にレーザー光の複数の回折パターンを
形成するスリット板とを配設し、結像レンズに対するレ
ーザー光照明手段の反対側には、受光素子とほぼ同形状
で透明のダミー部材を設け、このダミー部材には、前記
照明手段から発せられたレーザー光の受光位置に基づい
て受光素子の位置決めを行うようにダミー部材の位置を
調整するダミー部材調整手段を備えたことを特徴とする
受光素子の位置調整装置を構成した。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。図１において、本実施形態においては、
ＣＣＤラインセンサを用いた透過原稿読取り型の原稿読
取り装置について説明する。図１は原稿読取り装置の読
取り光学系の概略構成である。原稿読取り装置の本体１
内には、縮小光学系が構成されており、具体的にはニュ
ー卜ン防止処理されたコンタクトガラス３と、原稿２を
コンタクトガラス３と共に隙間なく狭持する押圧ガラス
４と、原稿２をその上方から照明する光源５と、光源５
の光束を原稿２に導くように光源５と原稿２との間に介
在するコールドミラー６と、コンタクトガラス３の透過
光を水平方向に反射するミラー７と、この反射光を集光
させる結像レンズ８と、結像レンズ８からの光が投影さ
れるＣＣＤ９とを備えている。コンタクトガラス３及び
押圧ガラス４には、図示しない駆動手段が設けられてお
り、図中矢印方向に移動可能なキャリッジ１０を構成し
ている。読取り動作時には、キャリッジ１０が読取り解
像度に対応した速度で矢印方向に副走査すると共に、Ｃ
ＣＤ９により主走査する。１１は装置本体１のべースで
ある。

【０００９】コンタクトガラス３上の読取り位置１２か
らの読取り光束Ａは、結像レンズ８を通り、ＣＣＤ９上
の結像位置１３に投影される。このとき、結像レンズ
８、ＣＣＤ９などの光学系部材が適正な位置に配置され
ていれば、読取り光束Ａの光軸Ｂ及び画角ラインＧ‐
１、Ｇ‐２は、結像レンズ８の光軸Ｃおよび画角ライン
Ｈ−３、Ｈ−４と一致している。また、図２に示すよう
に、Radial面（以下Ｒ面という）と垂直なTangential面
（以下Ｔ面という）についても読取り光束Ａの画角ライ
ンＩ−１、Ｉ−２は結像レンズ８の画角ラインＨ−１、
Ｈ−２と一致している。原稿を高品位に読取るために
は、読取り光束Ａに対する結像レンズ８及びＣＣＤ９の
位置決めを高精度に行うことが重要となる。図３に示す
ように、結像レンズ８からＣＣＤ９の受光部までの距
離、即ち像面距離Ｓを同一に配置しても、Ａ〜Ｄに示す
ように複数通りの位置関係が生じ、その位置関係によっ
ては読取り品質に悪影響を及ぼすものがある。図３にお
いて、Ｅは理想的な読取り仮想光軸、１２−１（図中×
印）は読取り時点の物体面の読取り位置、Ｂは実際の読
取り光軸、１２−２（図中●印）は読取り時点の読取り
位置である。図３（Ａ）の状態では、適正位置にあり、
仮想光軸Ｅと読取り光軸Ｂとは一致し、また仮想読取り
位置１２−１と読取り位置１２−２とは重なる。しか
し、実際の装置において部品や取付け等の精度などによ
り、図３（Ｂ）に示すように、結像レンズ８及びＣＣＤ
９が適正位置から同量だけ下方にズレている状態では、
実際の読取り位置１２−２が同量移動するだけなので読
取り品質は変わらない。ただし、原稿１を照明する光源
５からの光の読取り位置１２−２への絶対光量および光
量のばらつき等に注意を払う必要がある。図３（Ｃ）に
示すように、結像レンズ８及びＣＣＤ９が設計位置から
ある点を中心に同方向へ同角度ズレた状態の場合には、
実際の読取り位置１２−２が角度分の量移動するだけで
なので読取り品質は変わらない。この場合も、先と同様
に読取り位置が変わるので、光源５からの読取り位置１
２−２の絶対光量および光量のばらつき等に注意を要す
る。このように、結像レンズ８とＣＣＤ９とが適正位置
からズレても、両者の相対位置が不変ならば、読取り品
質に大きな影響はない。また、そのズレ量は、照明系の
有効照度範囲や結像レンズ８の深度幅、副走査駆動系の
ストロ−ク範囲などで制約されるので、わずかである。
一方、図３（Ｄ）に示すように、結像レンズ８が適正位
置にあっても、ＣＣＤ９が像面距離Ｓの位置で適正位置
から下方にズレている状態では、実際の読取り位置１２
−２を仮想読取り位置１２−１と一致させても、読取り
位置１２−２とＣＣＤ９とを結ぶ線、つまり実際の読取
り光軸Ｂは傾いてしまい、仮想光軸Ｅと一致しない。従
って、実際の読取り光軸Ｂは結像レンズ８の光軸Ｃを通
過しないので、その読取り品質は低下し、ＭＴＦ劣化な
どの原因となる。しかし、実際に最も多いケースは、結
像レンズ８もＣＣＤ９も適正位置になく、かつ相対位置
もズレている状態であり、読取り品質はさらに低いもの
となる。なお、結像レンズ８とＣＣＤ９のズレた状態と
その問題点をＲ面で説明したが、Ｔ面においても同様で
ある。

【００１０】以下に本実施形態における結像レンズ８と
ＣＣＤ９との相対位置の調整方法を説明する。この実施
形態においては、説明の便宜上全て仮想光軸Ｅだけを用
いる。図４に示すように、光軸Ｃを仮想光軸Ｅに一致さ
せるように、適宜結像レンズ８の光軸調整を行う。例え
ば、べ−ス１１（装置本体）の外部に、結像レンズ８の
位置調整を行うために波動光であるレーザビームを発す
る波動光照明手段を構成するレーザ管１４、レーザ管１
４に付設された光軸調整機構３３、パターン投影板１
７、パターン投影板１７に付設された投影位置調整機構
４２、微小開口部２０，３６を有する規制部材であるピ
ンホール１９，３５、ピンホール１９，３５に付設され
た位置調整機構３４，３７から成る光軸調整環境が所定
位置に設けられている。この光軸調整環境は、レーザビ
ームで仮想光軸Ｅや仮想画角ラインを形成して、結像レ
ンズ８の光軸や画角ラインをに一致させることにより結
像レンズ８の位置を適正な位置に調整する。

【００１１】通常の読取り装置の組み立て工程では、こ
の次に光源やミラー等の光学系、機構系、電装系などの
組み付けを行い、最後にＣＣＤ９の取り付け調整を行う
が、こうすると、先のような適正位置からズレが生じる
可能性が大きい。そこで、本実施形態では、結像レンズ
８の光軸調整工程が終了したら、その状態のまま、つま
り結像レンズ８を含むべ−ス１１（装置本体）およびレ
ーザ管１４やピンホール３５等の光軸調整環境を保持
し、この光軸調整環境を用いてＣＣＤ９のｘ方向および
ｙ方向の位置調整を行い、ＣＣＤ９の受光部を仮想光軸
Ｅに一致させて、結像レンズ８との相対位置を適正な状
態とする。ただし、この時点では、ピントや倍率合わせ
はラフな設定とし、また光軸方向（ｚ方向）の像面距離
Ｓや物体距離の調整は装置組立完了後にラダーパターン
チャートによる最終調整よって正確に行う。

【００１２】具体的な調整工程は、図５に示すように、
先ずＣＣＤ９を厳密な位置決めをすることなく図示しな
い保持部材を介してベース１１（装置本体）の所定位置
に取り付ける。レーザ管１４のレーザ光束光軸Ｄ、ピン
ホール３５の小孔３６の中心および結像レンズ８の光軸
Ｃは、それぞれ仮想光軸Ｅと一致しているので、小孔３
６、結像レンズ８を通過するレーザビームは、仮想光軸
ＥとしてＣＣＤ９に入射する。ＣＣＤ９はレーザビーム
に対応した電圧値を出カするので、その出力信号をオシ
ロスコープ等で検出、確認する。このときレーザ管１４
の光量が大きすぎて電圧値が測定レンジから逸脱する場
合には小孔３６の径を小さくしたり、光路上にＮＤフィ
ルタなどを介在させる等により入射光量を加減する。図
６〜図８に位置調整前のＣＣＤ９とレーザビームＬとの
位置関係を示す。図９に位置調整後のＣＣＤ９とレーザ
ビームとの相対位置関係を示す。図６においては、レー
ザビームＬの中心ｅ（即ち仮想光軸Ｅ）の位置に対し
て、ＣＣＤ９のセンター位置として指定した受光画素ｎ
の位置がｘ方向（主走査方向）には一致しているが、ｙ
方向（副走査方向）には上方にずれている状態を成す。
図６（Ａ）はそのときのＣＣＤ９の受光部（ライン）１
３とレーザビームＬとの位置関係を、図６（Ｂ）はその
ときのオシロスコープの画面表示（縦軸は出力レベル、
横軸はＣＣＤ９の画素数）である。図６（Ｂ）に示すよ
うに、ＣＣＤ９に入射される光量および光の当たってい
る受光画素の位置とその幅（画素数）などが確認できる
ので、現在のＣＣＤ９とレ−ザビ−ムＬの位置関係を判
断することができる。つまりＣＣＤ９は、センター位置
（ｘ方向）は合っているが、ｙ方向の位置は上下どちら
かにズレていることがわかる。このような場合には、Ｃ
ＣＤ９の保持部材に設けたｙ方向調整機構（図示せず）
を用いて、ＣＣＤ９をｙ方向に移動させ、出力レべルが
最も大きくなるように調整する。レーザビームの中心ｅ
がセンター位置から左右方向（ｘ方向）にズレている場
合には、ＣＣＤ９の受光画素ｎを中心とするレーザビー
ムＬの左右の出力幅（画素数）で確認して、ズレていれ
ばＣＣＤ９の保持部材に設けたｘ方向調整機構（図示せ
ず）を用いてＣＣＤ９をｘ方向に移動させ、レーザビー
ムＬの中心ｅと受光画素ｎのｘ方向位置を一致させる。
以上のような調整が完了すると、図９（Ａ）（Ｂ）に示
すように、ＣＣＤ９は、そのセンター位置の受光画素ｎ
が仮想光軸Ｅ上にあり、かつ結像レンズ８に対して適正
な相対位置になる。また、図７（Ａ）（Ｂ）に示すよう
に、レーザビームＬの中心ｅに対して、ＣＣＤ９の受光
画素ｎの位置がｙ方向（副走査方向）には一致している
が、ｘ方向（主走査方向）にはズレている状態であった
り、図８（Ａ）（Ｂ）に示すように、レーザビームの中
心ｅに対して、ＣＣＤ９の受光画素ｎの位置がｙ方向
（副走査方向）およびｘ方向（主走査方向）にズレてい
る状態であっても、先と同様にオシロスコープの画面表
示を見ながらｙ方向調整機構およびｘ方向調整機構を用
いてＣＣＤ９の位置を各方向に夫々調整すればよい。そ
して、位置決めしたら、ＣＣＤ９を少なくともｘ方向お
よびｙ方向に動かないように固定する。この後、不必要
な調整部品は装置から取り除き、光学系、機構系、およ
び電装系などの構成部品を組み付け、装置全系の最終調
整を行う。

【００１３】本実施形態では、結像レンズ８の仮想光軸
Ｅを利用し、ＣＣＤ９のセンター位置をｘ方向およびｙ
方向に調整して位置出しするが、Ｒ面およびＴ面内の結
像レンズ８の調整仮想画角ラインも同様に利用すれば、
ＣＣＤ９はセンター位置だけでなく読取り両端画素の位
置調整も可能となり、さらにｘ−ｙ平面に直交する軸周
りの回転方向（ｚθ方向）の位置調整も可能となる。従
って、ＣＣＤ９及び結像レンズ８のより高精度な相対位
置の調整が可能となる。また、図５においては、ピンホ
ール３５が結像レンズ８の入射側に位置し、レーザビー
ムＬがピンール３５を通過した状態でＣＣＤ９を調整し
ているが、ピンホール３５やピンホール１９は元々レー
ザ管１４や結像レンズ８の調整用部品であり、ＣＣＤ９
の位置調整を行うためのものではない。つまり、ピンホ
−ル３５はレーザビーム光束を規制して光量調節やビー
ム整形の働きをするが、必要不可欠なものではないし、
またピンホール１９はＣＣＤ９の調整には直接関係しな
いものである。しかし、調整中にレーザ管１４や結像レ
ンズ８の位置が何らかの原因でズレてしまったときの再
調整や、量産時などに何台も同じ調整、組付け作業を行
う必要がある場合などを考慮すると、結像レンズ８の光
軸調整環境のままピンホール３５、１９を設置しておく
方が都合がよい。少なくとも結像レンズ８の入射側のピ
ンホール３５はレーザ管１４や結像レンズ８の調整に必
要である。また、同様に調整仮想画角ラインを用いた調
整においても同じ理由から各ピンホールはそのままの状
態にして行う。

【００１４】第２の実施形態を説明する。本実施形態に
おいても図６に示すような結像レンズ８の光軸調整は先
の実施形態と同様に行う。そして、ＣＣＤ９の代わりに
これとＣＣＤダミー部材９'を用いて、実際にＣＣＤ９
を取付ける前にＣＣＤ９の位置出しを行う。ＣＣＤダミ
ー部材９'は、例えば図１０に示すように、ＣＣＤ９と
同じ外形寸法の透明又は半透明な部材（プラスティッ
ク、ガラス等）で形成され、ＣＣＤ９の受光部（ライ
ン）、結像レンズ８の仮想光軸及び仮想画角ラインに夫
々相当する位置に夫々ラインマーク１３ａが設けられて
いる。このＣＣＤダミー部材９'をＣＣＤ９を取り付け
るべき位置に配置して、結像レンズ８の光軸調整環境に
よりｘ方向およびｙ方向の位置調整を行うことでＣＣＤ
ダミー部材９'の仮想受光部を仮想光軸Ｅに一致させ
る。そして、ＣＣＤダミー部材９'をＣＣＤ９に置き換
えることで図３（Ａ）に示すような適正な位置関係が形
成される。ただし、厳密なピントや倍率合わせは行わ
ず、その光軸方向（ｚ方向）の像面距離Ｓや物体距離の
調整は装置組立完了後にラダーパターンチャートによる
最終調整よって正確に行う。

【００１５】具体的な調整工程は、結像レンズ８の光軸
調整工程が終了しても光軸調整環境をそのまま保持し
（図４の状態）、図１１に示すように、まずＣＣＤダミ
ー部材９'をＣＣＤ９の保持部材（図示せず）を介して
べース１１（装置本体）の所定位置に取り付ける。レー
ザ管１４のレーザ光束光軸Ｄ、ピンホール３５の小孔３
６の中心および結像レンズ８の光軸Ｃは、仮想光軸Ｅと
それぞれ一致しているので、小孔３６及び結像レンズ８
を通過するレーザビームは仮想光軸ＥとしてＣＣＤダミ
ー部材９'に照射される。ＣＣＤダミー部材９'に照射さ
れたレーザビームはＣＣＤダミー部材９'の表裏面の何
れからでも目視できるので、レーザビームに対するＣＣ
Ｄダミー部材９'の受光部（ライン）マーク１３ａや仮
想光軸位置マークのズレの程度が確認できる。位置調整
前のレーザビームＬとＣＣＤダミー部材９'との位置関
係を図１２（Ａ）に、また位置調整後のそれを図１２
（Ｂ）に示す。図１２（Ａ）に示すように、レーザビー
ムＬの中心（即ち仮想光軸Ｅ）に対して、ＣＣＤダミー
部材９'の受光部（ライン）マーク１３ａがｙ方向（副
走査方向）へ上方にズレており、仮想光軸位置マークが
ｘ方向（主走査方向）へ左側にズレている。このＣＣＤ
ダミー部材９'の位置調整は、ＣＣＤダミー部材９'に映
るレーザビームを見ながらｙ方向調整機構およびｘ方向
調整機構によりＣＣＤダミー部材９'を移動させる。こ
のとき、ＣＣＤダミー部材９'上のレーザビームが見難
い場合は、ＣＣＤダミー部材９'が透明な材質であるこ
とを利用してＣＣＤダミー部材９'を透過したレーザビ
ームを投影板に投影させればよい。ちなみに、各マーク
１３ａもレーザビームの光によって投影される。また、
ＣＣＤダミー部材９'の位置を調整する調整機構は、Ｃ
ＣＤ９を最終的に調整する調整機構と兼用させてもよ
い。そして、図１２（Ｂ）のように位置が決まったら、
ＣＣＤダミー部材９'を保持している保持部材を少なく
ともｘ方向およびｙ方向には動かないように図示しない
固定手段で固定する。固定後、保持部材からＣＣＤダミ
ー部材９'を取り外し、ＣＣＤ９をその保持部材に取り
付ければ、結像レンズ８との適正な相対位置関係が成立
する。このようにしてＣＣＤ９の位置調整作業が完了す
る。この後、不必要な調整部品を装置から取り除き、光
学系、機構系、電装系などの構成部品を組み付け、装置
全系の最終調整を行う。

【００１６】本実施形態においては、結像レンズ８の仮
想光軸Ｅを利用し、ＣＣＤダミー部材９'に置き換えて
ＣＣＤ９のセンター位置をｘ，ｙ方向に調整して位置出
しするが、先のＲ面およびＴ面内の結像レンズ８の調整
仮想画角ラインも同様にして利用すれば、図１３に示す
ように、ＣＣＤ９はセンター位置だけでなく読取り両端
画素の位置調整や回転方向（ｚθ方向）の位置調整が可
能となる。従って、ＣＣＤ９及び結像レンズ８の高精度
な相対位置関係が成立する。図１３（Ａ）（Ｂ）に示す
ように、結像レンズ８の仮想光軸ＥおよびＴ面内の調整
仮想画角ラインとレーザビームとが一致するように各レ
ーザ管を配置すると、ＣＣＤダミー部材９'上に３つの
レーザビーム点Ｌが現れる。各レーザビーム点Ｌは結像
レンズ８との相対位置を示すので、各点にＣＣＤダミー
部材９'上の仮想光軸位置マーク１３ａ、両側の仮想画
角ライン位置マーク１３ａ、受光部（ライン）位置マー
ク１３ａを合致させるようにＣＣＤダミー部材９'を位
置調整する。この調整は３つのレーザビーム点Ｌを用い
るのでｘ，ｙ方向だけでなく回転方向（ｚθ方向）につ
いても行える。また、（Ｂ）のように全ての点で一致し
ていれば光軸方向（ｚ方向）の位置もほぼ合っていると
みなすことができる。しかし、ＣＣＤダミー部材９'の
光軸方向（ｚ方向）の位置によっては両側の仮想画角ラ
イン位置マーク１２ａがレーザビームＬとｘ方向に多少
ズレていることもありうるが、仮想光軸位置マーク１２
ａと仮想光軸ＥのレーザビームＬとが一致していれば、
最終調整のピント、倍率調整で修正することができるの
で問題ない。

【００１７】なお、この第２実施形態においても第１実
施形態と同様にピンホール３５やピンホール１９をＣＣ
Ｄ９の位置調整時にはなくてもよいが、レーザ管１４や
結像レンズ８の位置の再調整や、量産時等を考慮して設
置した方が都合がよい。少なくとも結像レンズ８の入射
側のピンホール３５はレーザ管１４や結像レンズ８の調
整に不可欠である。また同様に調整仮想画角ラインを用
いた調整の時も同じ理由から各ピンホールはそのままの
状態にして行う。第３の実施形態を説明する。本実施形
態においても結像レンズの光軸調整までは先と同様に行
ってこれを完了させる。第一の実施形態では結像レンズ
８の仮想光軸Ｅであるレーザビームの中心ｅと受光画素
ｎとを一致するように調整し、ＣＣＤ９の位置決めを行
ったが、調整中にＣＣＤ９に入射するレーザビームは結
像レンズ８によって極めて小さい径に絞られるので、そ
の出力はオシロスコープの画面に幅の狭い表示像となっ
て現れてしまうし、中心から少し離れた周辺部になると
光量が減少して緩慢な変化を示す波形となってしまう
（矩形的な波形にならない）。さらに、レーザビーム内
の光量が不均一のため、波形が左右対称にならない。こ
のような状態で位置調整を行うので高精度なＣＣＤ９の
位置決めが難しい。そこで、ＣＣＤ９に入射するレーザ
ビームの径を拡大し、かつそのビ−ム内の光量も均一に
するような図示しないビームエキスパンダを調整環境内
に設ける。ビームエキスパンダは図５において、ピンホ
ール３５と結像レンズ８との間においてその中心軸と仮
想光軸Ｅが一致する位置に設ける。ビームエキスパンダ
によって拡大されたレーザビームは、図１４に示すよう
に、ＣＣＤ９の受光部ラインに対して径が大きく見やす
くなり、均一の光量で入射するので、そのオシロスコ−
プに幅が広く矩形的（角部がほぼ垂直）で左右対称な出
力波形として表示される。従って、格段に調整作業が容
易になるのでさらに高精度なＣＣＤ９の位置決めが可能
となる。図１４（Ａ）は調整前、（Ｂ）は調整後の状態
である。このビームエキスパンダによるレーザビームの
拡径は、ＣＣＤ９を用いた第１実施形態だけでなく、Ｃ
ＣＤダミー部材９'を利用した第二実施形態にも適応で
きる。第４の実施形態を説明する。本案施形態も結像レ
ンズの光軸調整までは先の実施形態と同様に行い、結像
レンズ８の光軸調整を完了させる。第１実施形態や第３
実施形態においては、結像レンズ８の仮想光軸Ｅである
レーザビームによってＣＣＤ９のセンター位置を調整す
るものであり、レーザビーム一点だけでの調整であっ
て、ｘ方向およびｙ方向についての調整に限られ、ｚθ
方向については調整できない。そこで、図１５に示すよ
うに、仮想画角ラインを用いてレーザビームを三点以上
の位置で調整する。従って、この方法が最も高精度な調
整となる。しかし、この方法は別々のレーザ管によって
３点以上のレーザビームをＣＣＤ９に入射させるので、
調整環境（装置）が複雑、大型化し、極めて高い精度が
要求される。またｘ，ｙ方向だけなくｚθ方向の調整も
可能だが、そこまでの精度が要求されない原稿読取り装
置の場合には、仮想画角ラインを用いるとオーバースペ
ックになってしまう。そこで本実施形態では、結像レン
ズ８の仮想光軸Ｅ上に設けた単一のレーザ管１４によ
り、ｘ，ｙ方向だけなく、ｚθ方向の調整も可能とし
た。即ち、レーザビームが微小開口部を通過するときに
生じる回折現象を利用し、あたかも複数のレーザビーム
を照射するかのような状態にして、ｚθ方向の調整を行
う。図１６に示すように、スリット１５ａを有するスリ
ッ卜板１５を、スリット１５ａの長手方向がＣＣＤ９の
受光ラインに対して垂直に、かつスリット１５ａの中心
と仮想光軸Ｅがほぼ一致するように結像レンズ８の直前
に設ける。なお、このスリット板１５には位置調整構構
を設ければ調整が容易になる。しかして、図１５に示す
ように、ＣＣＤ９上にはあたかも複数のレーザビームＬ
が照射されたような回折パターンＬ１が発生する。この
回折パターンＬ１の中心を結ぶ線上に、ＣＣＤ９の受光
ライン１３が位置すべきものであるから、これに一致す
るようにＣＣＤ９をｘ、ｙ、ｚθ方向に調整すればよ
い。図１５（Ａ）は調整前、（Ｂ）は調整後の状態であ
る。この回折パターンＬ１はセンター画素ｎから離れる
ほど光量が減少していく。なお、スリット板１５の構成
は特に限定されるものではなく、透過型のラダーパター
ンチャートのようなものでもよい。しかし、スリット板
１５がｚθ方向に傾いて設置されると、回折パターンＬ
１の中心を結ぶ線も傾いて精度の良い調整ができないの
で少なくとも傾きのないように設置する。調整後、スリ
ット板１５は次の組み付け、調整工程の妨げになるので
取り外す。また、本実施形態は、ＣＣＤ９を用いた第１
実施形態だけでなく、ＣＣＤダミー部材９'を利用した
第２の実施形態にも適用できる。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、第１の発明においては、
受光素子の位置調整を高精度化すると共に、結像レンズ
との相対位置関係を高精度に成立、位置決めすることが
できので、読取り画質の高品位化に対応した原稿読取り
装置を提供することができる。第２の発明においては、
波動光照明手段と受光素子のダミー部材を用いて目視で
受光素子の仮想受光位置を調整することができるので、
受光素子そのものより波動光などが見やすくなり、ダミ
ー部材に受光素子を置き換えることにより、受光素子を
適正位置に配置することができるので、調整作業効率が
格段に向上した原稿読取り装置を提供することができ
る。第３の発明においては、規制部材により波動光の光
量の調節や整形を行うことができ、結像レンズや受光素
子の位置調整に適した波動光を形成することができ、位
置調整を容易に行うことができる。第４の発明において
は、ビームエキスパンダにより、受光素子に入射される
波動光が大きく見やすくなり、検出、確認、調整を害易
に行うことができるので、調整作業効率及び調整精度を
向上させることができる。第５の発明においては、スリ
ット板により波動光の複数の回折パターンを形成するの
で、簡単な構造で位置調整が容易になり、調整精度及び
調整作業効率の向上をさせることができる。第６の発明
においては、回折パターンを用いた位置調整環境を利用
して、結像レンズ及び受光素子の位置決めを行うので、
これらの位置調整作業をスムーズに連続して効率的に行
うことができるし、結像レンズと受光素子との適正な相
対位置関係を高精度に成立させることができる。第７の
発明においては、受光素子の代わりにダミー部材を用い
るので、さらに受光素子そのものより波動光などが見や
すくなり、結像レンズ及び受光素子の位置調整作業をス
ムーズにかつ効率的に行え、結像レンズと受光素子との
適正な相対位置関係を成立させることができる。第８の
発明においては、受光素子の位置調整を高精度化すると
共に、結像レンズとの相対位置関係を高精度に成立、位
置決めすることができるので、読取り画質の高品位化に
させる位置調整装置を提供することができる。第９の発
明においては、。波動光照明手段と受光素子のダミー部
材を用いて目視で受光素子の仮想受光位置を調整するこ
とができるので、受光素子そのものより波動光などが見
やすくなり、ダミー部材に受光素子を置き換えることに
より、受光素子を適正位置に配置することができるの
で、調整作業効率を格段に向上させた位置調整装置を提
供することができる。 （以下、余白）

【図面の簡単な説明】

【図１】原稿読取り装置の概略的構成図である。

【図２】結像レンズ近辺の読取り光束の光軸及び画角ラ
インを示す平面図である。

【図３】結像レンズとＣＣＤとの相対位置関係を示す正
面図で、（Ａ）は適正位置ある状態、（Ｂ）は相対位置
を変えずに下方へずれた状態、（Ｃ）は相対位置を変え
ずに同じ回転方向へずれた状態、（Ｄ）は相対位置が変
わった状態である。

【図４】本発明の第１実施形態に係る原稿読取り装置の
受光素子設置前の概略的構成図である。

【図５】本発明の第１実施形態に係る原稿読取り装置の
受光素子設置後の概略的構成図である。

【図６】受光素子の位置が上方にずれた状態の受光部ラ
インとレーザビームとの位置関係を示し、（Ａ）はＣＣ
Ｄの正面図、（Ｂ）はオシロスコープの画面表示であ
る。

【図７】受光素子の位置が左方にずれた状態の受光部ラ
インとレーザビームとの位置関係を示し、（Ａ）はＣＣ
Ｄの正面図、（Ｂ）はオシロスコープの画面表示であ
る。

【図８】受光素子の位置が左上方にずれた状態の受光部
ラインとレーザビームとの位置関係を示し、（Ａ）はＣ
ＣＤの正面図、（Ｂ）はオシロスコープの画面表示であ
る。

【図９】受光素子の位置が適正位置にある状態の受光部
ラインとレーザビームとの位置関係を示し、（Ａ）はＣ
ＣＤの正面図、（Ｂ）はオシロスコープの画面表示であ
る。

【図１０】ＣＣＤダミー部材の正面図である。

【図１１】本発明の第２実施形態に係る原稿読取り装置
の受光素子設置前の概略的構成図である。

【図１２】（Ａ）は仮想光軸による受光素子の位置調整
前のＣＣＤダミー部材の正面図、（Ｂ）は位置調整後の
ＣＣＤダミー部材の正面図である。

【図１３】（Ａ）は仮想光軸及び画角ラインによる受光
素子の位置調整前のＣＣＤダミー部材の正面図、（Ｂ）
は位置調整後のＣＣＤダミー部材の正面図である。

【図１４】（Ａ）は拡大させた仮想光軸による受光素子
の位置調整前のＣＣＤダミー部材の正面図、（Ｂ）は位
置調整後のＣＣＤダミー部材の正面図である。

【図１５】（Ａ）は回析パターンによる受光素子の位置
調整前のＣＣＤダミー部材の正面図、（Ｂ）は位置調整
後のＣＣＤダミー部材の正面図である。

【図１６】スリット板の正面図である。

【符号の説明】

８ 結像レンズ ９ ＣＣＤ １４ レーザ管 １７ パターン投影板 ２０，３６ 微小開口部 １９，３５ ピンホール ３３ 光軸調整機構 ３４，３７ 位置調整機構 ４２ 投影位置調整機構 Ｅ 仮想光軸

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿を原稿照明手段により照明し、その
   原稿からの読取るべき情報を含んだ光束を結像レンズを
   通して受光素子に投影する原稿読取り装置における受光
   素子の位置調整装置において、 前記結像レンズの入射側の仮想光軸上には、 結像レンズの位置調整を行うためのレーザー光を発する
   レーザー光照明手段と、レーザー 光の光束を規制する微小開口部を有する規制部
   材と、 直線上にレーザー光の複数の回折パターンを形成するス
   リット板とを配設し、 前記受光素子には、前記照明手段から発せられるレーザ
   ー光の受光位置に基づいて受光素子の位置を調整する位
   置調整手段を設けたことを特徴とする受光素子の位置調
   整装置。
2. 【請求項２】 原稿を原稿照明手段により照明し、その
   原稿からの読取るべき情報を含んだ光束を結像レンズを
   通して受光素子に投影する原稿読取り装置における受光
   素子の位置調整装置において、 前記結像レンズの入射側における仮想光軸上には、 結像レンズの位置調整を行うためのレーザー光を発する
   レーザー光照明手段と、レーザー 光の光束を規制する微小開口部を有する規制部
   材と、 直線上にレーザー光の複数の回折パターンを形成するス
   リット板とを配設し、 結像レンズに対するレーザー光照明手段の反対側には、
   受光素子とほぼ同形状のダミー部材を設け、 このダミー部材には、ダミー部材上に現われた前記レー
   ザー光に基づいて受光素子の位置決めを行うようにダミ
   ー部材の位置を調整するダミー部材調整手段を備えたこ
   とを特徴とする受光素子の位置調整装置。