JPH0126587B2 - - Google Patents

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JPH0126587B2
JPH0126587B2 JP57200815A JP20081582A JPH0126587B2 JP H0126587 B2 JPH0126587 B2 JP H0126587B2 JP 57200815 A JP57200815 A JP 57200815A JP 20081582 A JP20081582 A JP 20081582A JP H0126587 B2 JPH0126587 B2 JP H0126587B2
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JP
Japan
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solid
pattern
scanning element
state scanning
black
Prior art date
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JP57200815A
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Japanese (ja)
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JPS5990458A (en
Inventor
Tsuyoshi Oonogi
Nobuo Suzuki
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0126587B2 publication Critical patent/JPH0126587B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/024Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
    • H04N1/028Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up
    • H04N1/03Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up with photodetectors arranged in a substantially linear array

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、固体電子走査式原稿読取り部に用い
られるレンズの光軸に対して、固体走査素子の位
置および姿勢を調整するのに最適な固体走査素子
の位置調整方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention provides a solid-state scanning element that is optimal for adjusting the position and orientation of a solid-state scanning element with respect to the optical axis of a lens used in a solid-state electronic scanning document reading unit. The present invention relates to a method for adjusting the position of a scanning element.

〔従来技術〕[Prior art]

第1図は、固体走査素子を用いた固体電子走査
方式による原稿読取り部の基本構成の斜視図であ
る。
FIG. 1 is a perspective view of the basic configuration of a document reading section using a solid-state electronic scanning method using a solid-state scanning element.

第1図において、原稿幅l1をライン走査する読
出しライン2が設けられ、この読出しライン2上
に配置されたランプ3が、読出しライン2を含ん
で原稿1を照射している。また読出しライン2上
には、読出し有効幅l2を4分割して、その各々の
幅からの反射光を縮小レンズ4を介して集光する
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巾を
読出す。この様な原稿読取り部において、固体走
査素子5は、レンズの光軸6′に対して電気的に
最高感度位置に位置決めする必要がある。
In FIG. 1, a readout line 2 is provided that scans the document width l 1 in line, and a lamp 3 disposed on the readout line 2 illuminates the document 1 including the readout line 2. Further, on the readout line 2, four solid-state scanning elements 5 are arranged which divide the effective readout width l2 into four and condense the reflected light from each width through the reduction lens 4. There is.
These four combinations consisting of the reduction lens 4 and the solid-state scanning element 5 each take a share in reading out the necessary effective width. In such a document reading section, the solid-state scanning element 5 needs to be electrically positioned at the highest sensitivity position with respect to the optical axis 6' of the lens.

第2図に、固体走査素子の調整方向を示す。第
2図では、図面を見やすくするため固体走査素子
5を横向きに記載しているが、この固体走査素子
5の位置や姿勢が読取り感度に直接影響する。焦
点方向のZ軸および回軸、読み出しラインの位
置精度に直接影響する帳票面内のX軸、Y軸およ
びθ回軸の5軸について、固体走査素子5のフオ
トダイオードアレー6を数10μmの精度で位置決
めする必要がある。
FIG. 2 shows the direction of adjustment of the solid-state scanning element. In FIG. 2, the solid-state scanning element 5 is shown horizontally to make the drawing easier to read, but the position and orientation of the solid-state scanning element 5 directly affect the reading sensitivity. The photodiode array 6 of the solid-state scanning element 5 has an accuracy of several tens of micrometers for the five axes: the Z-axis and rotation axis in the focal direction, and the X-axis, Y-axis, and θ-axis in the document plane, which directly affect the positional accuracy of the readout line. It is necessary to position.

ところで、固体走査素子5の位置を正しく決め
るには、原稿からの反射光を受光して調整するよ
り、適当な調整用パターンを用いた方が比較的簡
単である。従来の固体走査素子の位置調整用パタ
ーンは、第3図の様に、黒白の順で連続するパタ
ーン7である。この従来の黒白パターン7は、縮
小レンズ4を介してフオトダイオードアレー6上
に正しく結像すると、黒白パターン7の各像とフ
オトダイオードアレー6の単位受光面積すなわち
1ビツト分とが等しくなるような大きさとなつて
いる。第4図aのように、フオトダイオードアレ
ー6と黒白パターン7とが完全に一致すると、第
4図bのような出力波形となる。ここで、横軸は
フオトダイオードアレー6のビツトに対応し、縦
軸の「0」は暗信号レベル、「100」は明信号レベ
ルを表す。
By the way, in order to correctly determine the position of the solid-state scanning element 5, it is relatively easier to use an appropriate adjustment pattern than to adjust the position by receiving reflected light from the original. The position adjustment pattern of a conventional solid-state scanning element is a pattern 7 that is continuous in the order of black and white, as shown in FIG. When this conventional black-and-white pattern 7 is correctly imaged onto the photodiode array 6 through the reduction lens 4, each image of the black-and-white pattern 7 becomes equal to the unit light-receiving area of the photodiode array 6, that is, one bit. It's getting bigger. When the photodiode array 6 and the black and white pattern 7 match perfectly as shown in FIG. 4a, the output waveform becomes as shown in FIG. 4b. Here, the horizontal axis corresponds to the bits of the photodiode array 6, and "0" on the vertical axis represents the dark signal level, and "100" represents the bright signal level.

従来の位置調整用パターン7で調整するには、
第4図bのような出力波形になるよう固体走査素
子5を動かせばよい。しかしながら、第5図aの
ように固体走査素子5が焦点方向にずれ、倍率が
変化した場合と、第5図bのようにフオトダイオ
ードアレー6が黒白パターン7に対して傾いてい
る場合では、出力波形は第5図c,dの様にほぼ
同様な波形となり、どちらの方向に調整すべきか
が明確でなく、しかも、固体走査素子5のビツト
寸法には必ずバラツキがあり、第4図bのように
完全に一致した波形は得られず、位置決め精度が
落ちる。結局、試行錯誤しながら調整しなければ
ならない。従つて、この様な従来の調整パターン
では、少数ビツトの固体走査素子の場合には比較
的容易に位置決めできるが、多数ビツト、例えば
128ビツト、1024ビツトの場合には位置決め工程
数が大となり、しかも位置調整の自動化が困難な
ため、安価で高精度な原稿読取り部を得ることが
できなかつた。
To adjust using the conventional position adjustment pattern 7,
The solid-state scanning element 5 may be moved so as to obtain an output waveform as shown in FIG. 4b. However, in the case where the solid-state scanning element 5 shifts in the focal direction and the magnification changes as shown in FIG. 5a, and in the case where the photodiode array 6 is tilted with respect to the black and white pattern 7 as shown in FIG. The output waveforms are almost the same as shown in Fig. 5c and d, and it is not clear in which direction the adjustment should be made.Furthermore, there is always variation in the bit size of the solid-state scanning element 5, as shown in Fig. 4b. It is not possible to obtain perfectly matched waveforms as shown in the figure, and the positioning accuracy decreases. In the end, you have to make adjustments through trial and error. Therefore, with such a conventional adjustment pattern, positioning of a solid-state scanning element with a small number of bits is relatively easy, but with a large number of bits, e.g.
In the case of 128 bits and 1024 bits, the number of positioning steps is large, and it is difficult to automate the position adjustment, so it has been impossible to obtain an inexpensive and highly accurate document reading section.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、上記の如き従来の欠点を改善
するため、原稿読取部に用いられるレンズの光軸
に対して、多数ビツトの光電変換素子を有する固
体走査素子を、電気的に最高感度な位置・姿勢に
設定する5軸の調整を1つの位置調整用パターン
で同時に行なえる固体走査素子の位置調整方法を
提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to improve the above-mentioned conventional drawbacks, it is an object of the present invention to provide a solid-state scanning element having the highest electrical sensitivity with respect to the optical axis of a lens used in a document reading section. It is an object of the present invention to provide a method for adjusting the position of a solid-state scanning element, which allows adjustment of five axes for setting the position and orientation at the same time using one position adjustment pattern.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

上記目的を達成するため、本発明の固体走査素
子の位置調整方法は、固体走査素子によりレンズ
を介して原稿を光学的に走査し、原稿を読取る原
稿読取装置において、上記レンズの光軸に対して
上記固体走査素子のダイオードアレーを該固体走
査素子の走査方向であるX、該固体走査素子の走
査方向と直角方向で、かつ上記レンズの光軸方向
と直角方向であるY、および上記レンズの光軸方
向であるZの3次元方向に移動して該固体走査素
子の位置を調整する固体走査素子の位置調整方法
であつて、両側および中央部に設けられた所定の
ピツチの複数の縞パターン10′と、上記複数の
縞パターンの間に設けられた少なくとも1つの帯
パターン8と、上記縞パターン10′の縞方向に
対して直角方向に設けられた少なくとも2つの線
パターン9を備える位置調整用パターンを上記レ
ンズの前方に設定し、上記縞パターン10′を走
査してダイオードアレーの全面をほぼ均一感度に
する位置に調整することにより、上記Z方向を調
整するステツプと、上記帯パターン8を走査して
端部の白黒の変化により中心を算出し、ダイオー
ドアレーの中心との差を検出することにより、上
記X方向を調整するステツプと、上記線パターン
9を走査してダイオードアレーの傾き量を算出
し、該傾き量をゼロにするように調整することに
より、上記Y方向を調整するステツプによつて、
上記固体走査素子の位置を調整することに特徴が
ある。
In order to achieve the above object, a method for adjusting the position of a solid-state scanning element according to the present invention is provided in a document reading device that optically scans a document through a lens with a solid-state scanning device and reads the document, with respect to the optical axis of the lens. The diode array of the solid-state scanning element is arranged in the following directions: X, which is the scanning direction of the solid-state scanning element; A method for adjusting the position of a solid-state scanning element, which adjusts the position of the solid-state scanning element by moving in the three-dimensional direction of Z, which is the optical axis direction, the method comprising a plurality of striped patterns of a predetermined pitch provided on both sides and the center. 10', at least one strip pattern 8 provided between the plurality of striped patterns, and at least two line patterns 9 provided in a direction perpendicular to the striped direction of the striped pattern 10'. a step of adjusting the Z direction by setting a strip pattern 10' in front of the lens and adjusting the strip pattern 10' to a position where the entire surface of the diode array has substantially uniform sensitivity; The step of scanning the line pattern 9 to calculate the center based on the change in black and white at the edge, and detecting the difference from the center of the diode array to adjust the X direction; and the step of scanning the line pattern 9 to calculate the center of the diode array. In the step of adjusting the Y direction by calculating the amount and adjusting the amount of inclination to zero,
A feature of the present invention is that the position of the solid-state scanning element is adjusted.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の実施例を第6図〜第18図で説
明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 6 to 18.

まず、X軸方向の調整は、第6図のようにY軸
に対して左右対象な黒帯パターン8の中心ビツト
n1+n2/2をフオトダイオードアレー6で読取るこ とにより行う。すなわち、白レベルから黒レベル
に変わるn1ビツトと黒レベルから白レベルに変わ
るn2ビツトから、固体走査素子5初期の位置にお
ける仮想中心ビツトn1+n2/2を算出し、固体走査 素子5の真の中心ビツト、例えば1024ビツトの固
体走査素子であれば512ビツトとn1+n2/2ビツトと の差を算出し、X軸方向の位置決めを行う。
First, adjustment in the X-axis direction is performed by adjusting the center bit of the black band pattern 8, which is symmetrical with respect to the Y-axis, as shown in Figure 6.
This is done by reading n 1 +n 2 /2 with the photodiode array 6. That is, the virtual center bit n 1 +n 2 /2 at the initial position of the solid-state scanning element 5 is calculated from n 1 bits changing from white level to black level and n 2 bits changing from black level to white level, and the virtual center bit n 1 +n 2 /2 at the initial position of solid-state scanning element 5 is calculated. For example, in the case of a 1024-bit solid-state scanning element, the difference between the true center bit of 512 bits and n 1 +n 2 /2 bits is calculated, and positioning in the X-axis direction is performed.

Y軸方向の調整およびθ回転は、第7図のよう
に、X軸上にY軸対称に配した2本の黒線パター
ン9で行う。すなわち、フオトダイオードアレー
6を具備した固体走査素子5を、Y軸に沿つて矢
印a方向に動かし、黒線パターン9上に固体走査
素子5のフオトダイオードアレー6を位置決めす
ることによりY軸調整を行う。このY軸調整と同
時に、左右の黒線パターン9を読取つたフオトダ
イオードアレー6のY軸方向の位置ずれ量によ
り、フオトダイオードアレー6の傾き量を算出し
θ回転の調整を行う。
Adjustment in the Y-axis direction and θ rotation are performed using two black line patterns 9 arranged symmetrically on the X-axis and the Y-axis, as shown in FIG. That is, the Y-axis adjustment is performed by moving the solid-state scanning element 5 equipped with the photodiode array 6 in the direction of arrow a along the Y-axis and positioning the photodiode array 6 of the solid-state scanning element 5 on the black line pattern 9. conduct. At the same time as this Y-axis adjustment, the tilt amount of the photodiode array 6 is calculated based on the amount of positional shift in the Y-axis direction of the photodiode array 6 obtained by reading the left and right black line patterns 9, and the θ rotation is adjusted.

次に焦点方向、すなわちZ軸および回転の調
整について説明する。
Next, adjustment of the focus direction, that is, the Z axis and rotation will be explained.

第9図aのように黒帯パターン8を読取つた時
の白地と黒地の出力電圧差は、第9図bのように
ジヤスト・フオーカスに近づくにしたがい大きく
なり、ジヤスト・フオーカスから遠ざかると小さ
くなる。しかし白地と黒地の出力電圧差がピーク
となる位置は100μm程度あり、黒帯パターン8
は高精度な焦点位置決めには適さない。
As shown in Fig. 9a, the output voltage difference between the white background and the black background when reading the black strip pattern 8 increases as it approaches the just focus, and decreases as it moves away from the just focus, as shown in Fig. 9b. . However, the position where the output voltage difference between the white background and the black background peaks is about 100 μm, and the black band pattern 8
is not suitable for highly accurate focal positioning.

又、第10図aのように白黒縞パターン10を
読み取つた時の隣接ビツト間の出力電圧差は、第
10図bのように黒帯パターン8を用いた場合の
白地、黒地電圧差よりも敏感に反応し、高精度な
焦点位置決めができる。ただし、位置決めの過程
において、固体走査素子5のビツト寸法のバラツ
キ等により、第11のように、必ずしも白黒縞パタ
ーン10とフオトダイオードアレー6とは一致す
るとは限らない。この様な状態で固体走査素子を
Z軸方向に移動させても、ジヤスト・フオーカス
の検出は困難である。
Furthermore, the output voltage difference between adjacent bits when reading the black and white striped pattern 10 as shown in FIG. It responds sensitively and enables highly accurate focus positioning. However, during the positioning process, due to variations in the bit size of the solid-state scanning element 5, etc., the black and white striped pattern 10 and the photodiode array 6 do not necessarily match as shown in the eleventh example. Even if the solid-state scanning element is moved in the Z-axis direction in this state, it is difficult to detect just focus.

そこで、第12図のように白黒縞パターンを改
良した。P1は黒縞のピツチ幅、P2は白縞のピツ
チ幅であり、これらは固体走査素子のビツトに可
能な限り対応している。そして所定の間隔おき
に、白縞のピツチ幅を変更し、7/8P2とした。こ
のようなピツチ幅7/8P2の白縞を有する白黒縞パ
ターンを8群配すれば10′、8群のいずれかが
第13図のようにフオトダイオードアレー6と完
全に対応するようになる。
Therefore, the black and white striped pattern was improved as shown in FIG. P 1 is the pitch width of the black stripes, and P 2 is the pitch width of the white stripes, which correspond as much as possible to the bits of the solid-state scanning element. Then, at predetermined intervals, the pitch width of the white stripes was changed to 7/8P 2 . If 8 groups of black and white striped patterns having white stripes with a pitch width of 7/8P 2 are arranged in 8 groups, either group 10' or 8 will completely correspond to the photodiode array 6 as shown in FIG. .

尚、本実施例では白縞のピツチ幅を変更したが
黒縞のピツチ幅を変更してもよい。又、ピツチ幅
の変更は拡大、縮小いずれでもよい。さらに変更
度合は7/8としたが例えば6/7とすることも8/9と
することもでき、これらの場合はそれぞれ白黒縞
パターンは7群、9群必要である。一般的には、
変更度合をn/mとすると、必要な白黒縞パターン
の群数Xは次式より求まる。
In this embodiment, the pitch width of the white stripes is changed, but the pitch width of the black stripes may be changed. Further, the pitch width may be changed by either enlargement or reduction. Furthermore, although the degree of change is set to 7/8, it can also be changed to, for example, 6/7 or 8/9, and in these cases, 7 groups and 9 groups of black and white striped patterns are required, respectively. In general,
Assuming that the degree of change is n/m, the number of groups X of necessary black and white striped patterns can be found from the following equation.

X=m/|m−n| (1) ただしX、m、nはそれぞれ正の整数とする。 X=m/|m−n| (1) However, X, m, and n are each positive integers.

上記の様な白黒縞パターン10′でジヤスト・
フオーカスが検出できるのだが、焦点位置決めで
更に問題となるのは、レンズの収差を考慮した、
白黒縞パターン10′の配置位置である。
Just like the above black and white striped pattern 10'
Focus can be detected, but a further problem with focus positioning is that it takes lens aberrations into consideration.
This is the arrangement position of the black and white striped pattern 10'.

例えば白黒縞パターン10′を、第14図のよ
うに縮小レンズ4の中心にのみ設けた場合、中央
部ビツトは、ジヤスト・フオーカスに位置決めで
きるが、縮小レンズ4の収差によりジヤスト・フ
オーカス11はわん曲しているので、両端は縮小
レンズ4の収差分、ジヤスト・フオーカスから位
置ずれする。また、a,bのように、フオトダイ
オードアレー6が傾いても判別できない。一方、
第15図のように両端に白黒縞パターン10′を
設けた場合、固体走査素子の両端部はジヤスト・
フオーカスに位置決めできるが、中央部は感度が
悪くなる。
For example, if the black and white striped pattern 10' is provided only at the center of the reduction lens 4 as shown in FIG. Since it is curved, both ends are shifted from the just focus by the aberration of the reduction lens 4. Further, even if the photodiode array 6 is tilted as shown in a and b, it cannot be determined. on the other hand,
When a black and white striped pattern 10' is provided at both ends as shown in FIG.
It is possible to position the lens in focus, but the sensitivity will be poor in the center.

そこで、第16図のように、中央部および両端
に白黒縞パターン10′を設け、フオトダイオー
ドアレー6の全面をほぼ均一な感度とする位置に
調整できるようにした。従つて有効読取り巾の判
定は、感度をほぼ全面均一にできたので、有効読
取巾の領域端に設けた約10ビツト程度の黒帯パタ
ーン12により可能である。例えば、1024ビツト
のフオトダイオードアレーであれば5軸調整完了
後にフオトダイオードアレー6の1ビツトと1024
ビツトが黒帯パターン12内にあれば、有効読取
り巾の仕様は満足していることになる。また1ビ
ツトと1024ビツトが黒帯パターン12外であれ
ば、レンズの倍率に起因する有効読取り巾不良で
あることが容易に判別できる。
Therefore, as shown in FIG. 16, a black and white striped pattern 10' is provided at the center and both ends so that the entire surface of the photodiode array 6 can be adjusted to a position where the sensitivity is almost uniform. Therefore, since the sensitivity can be made almost uniform over the entire surface, the effective reading width can be determined by using the approximately 10-bit black band pattern 12 provided at the end of the effective reading width area. For example, in the case of a 1024-bit photodiode array, 1 bit of photodiode array 6 and 1024-bit
If the bit is within the black band pattern 12, the effective reading width specification is met. Further, if 1 bit and 1024 bit are outside the black band pattern 12, it can be easily determined that the effective reading width is defective due to the magnification of the lens.

上記説明した、それぞれの調整パターンを、第
18図又は第19図のように一体にすれば、5軸
の調整を一つのパターンで同時に調整することが
できる。尚、第18図に示す調整用パターン13
では、X軸調整用の黒帯パターン8を2箇所に配
したが、1箇所でも調整可能である。更に、黒帯
パターン8は前述の説明と異なり中央に配するこ
となく、中央からずれた位置に配している。従つ
てX軸方向の位置決めは、左側の黒帯パターン8
の白から黒に変わるビツトと右側の黒帯パターン
8の黒から白に変わるビツトにより、前記仮想中
心ビツトを算出しフオトダイオードアレー6の中
心ビツトとの差により行う。第19図の実施例の
場合のX軸調整は、前述の如く仮想中心ビツトと
真の中心ビツトとの差により行なう。又、以上説
明してきた各パターンとパターンが配されるパタ
ーン素材との関係は、あたかも写真フイルムにお
けるネガとポジとの関係に相当し、しかも本実施
例は、パターンとパターン素材との明度差に起因
する固体走査素子5の出力電圧差を判断して位置
調整を行なつている。従つて、パターンとパター
ン素材との明度差の関係を逆転させても、同様の
出力電圧差が生じるので、第18図のパターン1
3および第19図のパターン14の白黒を逆転さ
せたパターンも実施可能である。
If the respective adjustment patterns described above are integrated as shown in FIG. 18 or 19, five axes can be adjusted simultaneously with one pattern. In addition, the adjustment pattern 13 shown in FIG.
Although the black belt pattern 8 for X-axis adjustment is arranged at two places in the above, adjustment can be made even at one place. Further, the black belt pattern 8 is not arranged in the center, unlike the above explanation, but is arranged in a position shifted from the center. Therefore, the positioning in the X-axis direction is done using the black belt pattern 8 on the left.
The virtual center bit is calculated from the bit that changes from white to black and the bit that changes from black to white of the black strip pattern 8 on the right side, and is calculated based on the difference from the center bit of the photodiode array 6. The X-axis adjustment in the embodiment of FIG. 19 is performed by the difference between the virtual center bit and the true center bit, as described above. Furthermore, the relationship between each pattern and the pattern material on which the pattern is arranged as described above corresponds to the relationship between a negative and a positive in photographic film, and in addition, in this embodiment, the difference in brightness between the pattern and the pattern material is The position is adjusted by determining the resulting output voltage difference of the solid-state scanning element 5. Therefore, even if the relationship in brightness difference between the pattern and the pattern material is reversed, the same output voltage difference will occur, so pattern 1 in FIG.
Patterns in which the black and white of patterns 3 and 14 in FIG. 19 are reversed can also be implemented.

次に、本実施例の位置調整用パターン13を用
いて、固体走査素子5の位置・姿勢の調整を行な
う動作を説明する。
Next, the operation of adjusting the position and orientation of the solid-state scanning element 5 using the position adjustment pattern 13 of this embodiment will be described.

第20図はパターン13を用いて位置・姿勢の
調整が完全に行なわれた場合の、出力電圧波形を
示す。512ビツトはパターン13の中心ビツト、
SビツトおよびEビツトは、それぞれ読取り有効
巾を確認するためのビツトであり、これら第20
図に示したビツトおよび5軸位置決めアルゴリズ
ムは、第21図に示すメモリ101に記憶されて
いる。
FIG. 20 shows the output voltage waveform when the position and orientation are completely adjusted using pattern 13. 512 bit is the center bit of pattern 13,
The S bit and the E bit are bits for checking the effective reading width, and these 20th bits
The bits and five-axis positioning algorithm shown in the figure are stored in memory 101 shown in FIG.

第21図は固体走査素子5の位置調整を行うた
めのシステム概要を示す。固体走査素子5の位置
調整を行うための位置調整用パターン13が、図
示していない位置調整治具上にセツトされてい
る。このパターン13を、ランプ3が照射し、そ
の反射光は、縮小レンズ4を介して固体走査素子
5に導かれ結像する。結像した反射光はフオトダ
イオードアレー6により光電変換されて検出回路
100に送られる。検出回路100は各ビツト毎
の出力電圧を検出する。一方、メモリ101には
5軸位置決めアルゴリズムが記憶されており、固
体走査素子5を5軸に動かした時の各ビツトの出
力電圧を演算回路102で演算して位置・姿勢の
ずれ量を認識し、その認識に基づいて制御回路1
03が固体走査素子5の位置・姿勢を調整する。
FIG. 21 shows an outline of a system for adjusting the position of the solid-state scanning element 5. A position adjustment pattern 13 for adjusting the position of the solid-state scanning element 5 is set on a position adjustment jig (not shown). This pattern 13 is irradiated by a lamp 3, and the reflected light is guided to a solid-state scanning element 5 via a reduction lens 4 to form an image. The imaged reflected light is photoelectrically converted by the photodiode array 6 and sent to the detection circuit 100. The detection circuit 100 detects the output voltage for each bit. On the other hand, a 5-axis positioning algorithm is stored in the memory 101, and the output voltage of each bit when the solid-state scanning element 5 is moved in 5 axes is calculated by the calculation circuit 102 to recognize the amount of position/orientation deviation. , based on that recognition, the control circuit 1
03 adjusts the position and orientation of the solid-state scanning element 5.

このようにして、従来方法では不可能であつた
位置調整の自動化を実現できる。
In this way, automation of position adjustment, which was impossible with conventional methods, can be achieved.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明した如く、本発明によれば、原稿読取
り部に用いられるレンズの光軸に対して、多数ビ
ツトの光電変換部を有する固体走査素子を、電気
的に最高感度な位置・姿勢に設定する5軸の調整
を1つのパターンで同時に行なえるので、調整を
容易にしかも高精度に行なえる。
As explained above, according to the present invention, a solid-state scanning element having a multi-bit photoelectric conversion section is set at a position and orientation that provides the highest electrical sensitivity with respect to the optical axis of a lens used in a document reading section. Since five-axis adjustments can be made simultaneously in one pattern, adjustments can be made easily and with high precision.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は固体電子走査式原稿読取り部の基本構
成の斜視図、第2図は固体走査素子の調整方向、
第3図は従来の調整パターン、第4図a、第5図
a,bは、従来の調整パターンの固体走査素子に
対する結像図、第4図b、第5図のc,dは、信
号出力波形、第6図はX軸調整パターン、第7図
はY軸調整パターン、第8図は第7図の調整パタ
ーン上で、固体走査素子をY軸方向に動かした時
の出力波形、第9図aは、フオーカス調整用の黒
帯パターン、第9図bは、第9図aの黒帯パター
ン上で、固体走査素子をZ軸方向に動かした時
の、白地黒地出力電圧差とZ軸移動量の関係、第
10図aは、フオーカス調整用の白黒縞パター
ン、第10図bは、白黒縞パターン上で、固体走
査素子をZ軸方向に動かした時の、隣接ビツト間
出力電圧差と、Z軸移動量の関係、第11図は、
白黒縞パターンに対する、固体走査素子のビツト
の状態、第12図は、ピツチをづらしした、白黒
縞パターン、第13図は、ピツチをづらした白黒
縞パターンに対する、固体走査素子の結像図、第
14図から第16図は、それぞれの位置に白黒縞
パターンを設けた時の、焦点位置の状態、第17
図は、読取り有効巾確認用黒帯パターン、第18
図は、本発明の第1の実施例の位置調整パター
ン、第19図は、第18図のパターンを用いて位
置調整が完全に行なわれた場合の出力電圧、第2
0図は、本発明の第2の実施例の位置調整パター
ン、第21図は本発明の位置調整パターンを用い
て位置調整を行う場合のシステム概要を示す図で
ある。 1:原稿、2:読出しライン、3:ランプ、
4:レンズ、5:固体走査素子、6:フオトダイ
オードアレー、7:従来の調整パターン、8:X
軸調整用黒帯パターン、9:Y軸、θ回転調整用
黒線パターン、10′:Z軸、回転調整用白黒
縞パターン、11:焦点位置、12:読取り有効
巾確認用黒帯パターン、13,14:本発明のそ
れぞれ異なる実施例における位置調整用パター
ン。
Figure 1 is a perspective view of the basic configuration of the solid-state electronic scanning document reading section, Figure 2 is the adjustment direction of the solid-state scanning element,
FIG. 3 is a conventional adjustment pattern, FIG. Output waveforms. Figure 6 shows the X-axis adjustment pattern, Figure 7 shows the Y-axis adjustment pattern, and Figure 8 shows the output waveform when the solid-state scanning element is moved in the Y-axis direction on the adjustment pattern in Figure 7. Figure 9a shows the black belt pattern for focus adjustment, and Figure 9b shows the white-black output voltage difference and Z when the solid-state scanning element is moved in the Z-axis direction on the black belt pattern of Figure 9a. The relationship between the axis movement amount, Figure 10a shows the black and white striped pattern for focus adjustment, and Figure 10b shows the output voltage between adjacent bits when the solid state scanning element is moved in the Z-axis direction on the black and white striped pattern. The relationship between the difference and the Z-axis movement amount, Figure 11, is as follows:
FIG. 12 shows the state of bits of the solid-state scanning element for a black-and-white striped pattern, and FIG. 13 shows an image of the solid-state scanning element for a black-and-white striped pattern with a shifted pitch. Figures 14 to 16 show the state of the focal position when a black and white striped pattern is provided at each position, and Figure 17.
The figure shows the 18th black belt pattern for checking the effective reading width.
The figure shows the position adjustment pattern of the first embodiment of the present invention, FIG. 19 shows the output voltage when the position adjustment is completed using the pattern of FIG.
0 is a diagram showing a position adjustment pattern according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 21 is a diagram showing an outline of a system when performing position adjustment using the position adjustment pattern of the present invention. 1: original, 2: reading line, 3: lamp,
4: Lens, 5: Solid-state scanning element, 6: Photodiode array, 7: Conventional adjustment pattern, 8: X
Black band pattern for axis adjustment, 9: Y axis, black line pattern for θ rotation adjustment, 10': Z axis, black and white striped pattern for rotation adjustment, 11: Focus position, 12: Black band pattern for confirming effective reading width, 13 , 14: Position adjustment patterns in different embodiments of the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 固体走査素子によりレンズを介して原稿を光
学的に走査し、原稿を読取る原稿読取装置におい
て、上記レンズの光軸に対して上記固体走査素子
のダイオードアレーを該固定走査素子の走査方向
であるX、該固体走査素子の走査方向と直角方向
で、かつ上記レンズの光軸方向と直角方向である
Y、および上記レンズの光軸方向であるZの3次
元方向に移動して該固体走査素子の位置を調整す
る固体走査素子の位置調整方法であつて、両側お
よび中央部に設けられた所定のピツチの複数の縞
パターンと、上記複数の縞パターンの間に設けら
れた少なくとも1つの帯パターンと、上記縞パタ
ーンの縞方向に対して直角方向に設けられた少な
くとも2つの線パターンを備える位置調整用パタ
ーンを上記レンズの前方に設定し、上記縞パター
ンを走査してダイオードアレーの全面をほぼ均一
感度にする位置に調整することにより、上記Z方
向を調整するステツプと、上記帯パターンを走査
して端部の白黒の変化により中心を算出し、ダイ
オードアレーの中心との差を検出することによ
り、上記X方向を調整するステツプと、上記線パ
ターンを走査してダイオードアレーの傾き量を算
出し、該傾き量をゼロにするように調整すること
により、上記Y方向を調整するステツプによつ
て、上記固体走査素子の位置を調整することを特
徴とする固体走査素子の位置調整方法。 2 上記Y方向は、Y軸方向とY軸を中心とする
回転方向を含み、上記Z方向はZ軸方向とZ軸を
中心とする回転方向を含むことを特徴とする請求
項1記載の固体走査素子の位置調整方法。
[Scope of Claims] 1. In a document reading device that optically scans a document through a lens with a solid-state scanning element and reads the document, a diode array of the solid-state scanning device is fixedly scanned with respect to the optical axis of the lens. Move in the three-dimensional directions of X, which is the scanning direction of the element, Y, which is perpendicular to the scanning direction of the solid-state scanning element and perpendicular to the optical axis direction of the lens, and Z, which is the optical axis direction of the lens. A method for adjusting the position of a solid-state scanning element by adjusting the position of the solid-state scanning element, the method comprising: a plurality of striped patterns of a predetermined pitch provided on both sides and the center; and a plurality of striped patterns provided between the plurality of striped patterns. A position adjustment pattern comprising at least one strip pattern and at least two line patterns provided in a direction perpendicular to the stripe direction of the stripe pattern is set in front of the lens, and the stripe pattern is scanned. By adjusting the entire surface of the diode array to a position where the sensitivity is almost uniform, there is a step of adjusting the Z direction, and a step of scanning the band pattern and calculating the center based on the change in black and white at the edge. The step of adjusting the above-mentioned X direction by detecting the difference between A method for adjusting the position of a solid-state scanning element, characterized in that the position of the solid-state scanning element is adjusted by the step of adjusting the position of the solid-state scanning element. 2. The solid according to claim 1, wherein the Y direction includes a Y-axis direction and a rotation direction around the Y-axis, and the Z direction includes a Z-axis direction and a rotation direction around the Z-axis. How to adjust the position of the scanning element.
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JPS63314953A (en) * 1987-06-18 1988-12-22 Toshiba Corp Picture processor
US6631013B1 (en) 1998-08-18 2003-10-07 Fuji Photo Film Co., Ltd. Image reading apparatus, default value adjusting method of image reading apparatus, and chart original
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