JPH04500871A - 光学装置用装着台 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 光学装置用装着台 本発明は光学装置用装着台さらに詳細には感光要素のアレー（配列）を有するイ メージセンサ（撮像素子）用装着台に関するものである。

イメージ（画像）の電子記録を形成するための種々のタイプの装置においてイメ ージセンサが使用される。イメージセンサは感光要素の配列を含み、該感光要素 は装置内において相互の要素同士正確に整列していなければならない。スキャナ （走査器）のような装置内においてイメージセンサを支持するために種々のタイ プの装着台が開発されてきており、これらの装着台は通常はセンサの平面内の調 節ならびに光軸に沿った調節用に設けられている。既知の装着台における主な問 題点の１つは、適切な調節を行うためにかなり技術が必要であるということ。

したがって調節を行うのに熟練者がいない場合にはこの装着台は使用が難しいこ とである。

米国特許第４，３１８，１３５号において走査アレー用芯出し装置が開示されて いる。感光要素の線形配列がキャリヤ（滑動台）上に装着され、一方該キャリャ は遊動ブロックに装着されている。ブロックと係合してねじ部材が作動されこれ によりアレ一平面内におけるアレーの三自由度の調節を提供する。該ブロックは 軸方向に伸長するねじによりアレ一平面に垂直な平面内においてもまた調節可能 である。この特許に示す装着台の１つの問題点は、任意の１つのねじ部材を調節 すると、−自由度より多い自由度内でアレーの運動を形成するということである 。この結果繰り返し調節が必要となり、したがってアレー位置の調節は繰り返し 方法となり、この方法は難しくかつ時間がかかるものである。

従来技術における上記の問題点を解決しかつ光学装置に対する改良装着台を提供 することが本発明の目的である。

本発明の１つの態様によれば、装着台が：装置の支持手段と、装置上で操作可能 であって装置の該支持手段に対する位置を複数自由度内で調節するための複数の 調節手段であり、該装置を他の自由度内で移動させることな（該装置の位置を一 自由度内で調節するように該調節手段の各々が操作可能であるところの複数の調 節手段と、を含むところの光学装置用装着台が提供される。

本発明の１つの実施態様において、該装着台はたとえば線形ＣＣＤ　（電荷結合 素子）アレーのような光学装置を受け入れるためのベース（土台）からなる。該 ベースはフレームに固定され、また該線形アレーをスキャナのような光学装置内 に位置決めするために５つの独立した自由度内で該ベースをフレームに対し調節 するための手段が設けられている。フレームはスキャナ内の構造要素に装着され るように設けられている。

ベースは３つのねじにより線形センサの平面内でフレームに対し調節可能であり 、該３つのねじはフレームにねじ込まれかつベースと接触している。ベースは圧 縮ばねによりねじと当接するように保持され、該圧縮ばねはねじの各々に均等な 力を加えてベースがねじと接触するようにバイアス荷重を与えるように設けられ ている。ベースはまた光軸に沿ってすなわち線形アレーの平面に垂直な方向に沿 ってフレームに対し調節可能である。光軸に沿った調節はベースに当接するフレ ーム内の３つのねじにより行われる。２つのばねはベースを３つのねじと接触す るようにバイアス荷重を与えるように軸方向に作用する。

本発明の主要な利点は、装置を他の自由度内で移動させることなく光学装置の位 置決めの調節が５つの独立した自由度の任意の１つに沿っ０行うことができるこ とである。開示された光学装着台の他の利点は、該装着台が、製作が比較的簡単 でかつ製作に費用のかからない極めて正確な位置決め手段を提供することである 。ここに開示された装着台はとくに、たとえば複数のＣＣＤアレー上にイメージ 化されるところのスキャナにおいて複数の光学装置が共通の要素を有して相互作 用をするように位置決めされなければならないような装置に使用するのに適して いる。

ここに本発明の実施態様を実施例としての添付図面を参照しながら説明しよう。

図１はフィルムスキャナにおける本発明の装着台の一部分を示す斜視図。

図２は装着台のベースおよびフレームを示す等角層：図３は本発明の装着台の平 面図： 図４は本発明の装着台および該装着台に支持された光学装置を示す分解等角層図 ５は本発明の稟２の実施態様の断面図：および図６は開示された装着台内におい て実行可能な調節を示す概略図である。

図１には１本発明により構成された光学装着台１ｏを使用するように設計された タイプのスキャナ１１の概略配置が示されている。光学装着台１ｏは、フィルム １２上の領域２１がレンズ１６によりセンサの線形アレー１４上にイメージ化可 能なように、スキャナ構造物（図示なし）上に装着可能である。図１に示すよう に、フィルム１２はフィルム１２の次々の領域を光軸１７に沿って位置決めする ように矢印１５の方向に移動される。

線形アレー１４はＣＣＤイメージセンサであってよく、該ＣＣＤイメージセンサ は一列の感光要素ｅ（図６）とおよび装置がら信号を取り出すように設けられた 隣接列のＣＣＤ　（図示なし）とを含む。本発明を使用するのに適した１つの装 置は、ニューヨーク州ロチェスタのイーストマン・コダック（Ｅａｓｔｍａｎ　 Ｋｏｄａｋ）社により製作されるＫＬＩ−５００１Ａ／Ｂ線形ＣＣＤイメージヤ である。アレー１４はベース２２上に装置され、該ベースはフレーム２４上に支 持されている。

フレーム２４はスキャナ支持構造物（図示なし）に装着されるように設置プられ ている。

以下の説明から明らかなように、装着台１ｏは５つの自由度に沿って調節可能で ある。装着台１０は、アレー内の要素ｅをトラック内方向（図１におけるＸ軸） に位置決めするために２つの自由度に沿って、アレーをトラック横断方向（Ｙ軸 ）内で位置決めするために３つの自由度に沿って、およびアレー１４の要素ｅの 焦点をＺ軸に沿って調節するために２つの回転自由度に沿って調節可能である。

アレー１４はベース２２内の空洞１９内に受け入れられ、またアレー１４の平面 （ＸおよびＹ軸）内の調節はねじ２６．２８および３ｏにより行うことができる 。ねじ２６．２８および３０はそれぞれフレーム２４上のボス３２．３４および ３６内にねじ込みで受け入れられている。図３に示すように、ベース２２との接 触領域内の摩擦を減少させるためにねじ２６．２８および３ｏの端部にボール２ ７が設けられている。ボール２７を省略してねじをベース２２と調節接触させる こともまた可能である。図５に示しかつ以下に説明する本発明の第２の実施態様 においては、ワイヤたわみ体によりベース２２との接触が行われる。圧縮ばね４ ０がベース２２内の円筒空洞内に支持され、またばね４ｏはフレーム２４上のタ ブ４２に当接する。ばね４０はベース２２のばね２６．２８および３０との接触 を維持するように設けられている。図３に示すように、ばね４０の力はベース２ ２に対して角θの方向に加えられ、また角θはねじ２６，２８および３０の各々 へのばね力が正確に同じになるように計算されている。

アレー１４の光軸１７（Ｚ軸）に沿った調節は、ねじ６２および６４を調節する ことにより行うことができる。図４に示すように、ねじ６２および６４はフレー ム２４内にねじ込まれてベース２２の底面に当接する。ベース２２もまた第３の ねじ６０上に支持され、該第３のねじ６０は位置が固定されていてアレー１４の 調節には使用されない。ベース２２がねじ６０，６２および６４と接触するよう にばね７０および７２によりベース２２にパイアスカが加えられている（図２お よび図４参照）。

アレー１４の５つの自由度に沿った調節は１図１ないし図４とおよび図６に示す 概略図とを参照することによりよく理解できよう。図３および図６から、アレー １４のトラック横断方向（Ｙ軸）の調節はねじ３０を回すことによって行えるこ とがわかるであろう。トラック内方向（Ｘ軸）の調節が必要な場合は、アレー１ ４はねじ２６および２８を回すことによって移動可能である。図３および図６に 示すように、ねじ２８および２６はアレー１４に対してねじ２８および２６がそ れぞれ感光要素ｅ、およびｅ６と同一線上になるように配置されている。要素ｅ 、およびｅｌは感光要素ｅの線形配列の両端部に配置されている。したがって、 一方のねじに隣接する要素ｅの位置を調節するためにねじ２６または２８のいず れかが移動可能であり、またこのような移動は他方のねじに隣接する要素ｅの位 置は変化させない。

配列平面内におけるアレー１４の３つの自由度に沿った調節のほかに、アレーの 焦点をＺ軸に沿って調節するために２つの回転自由度の周りのアレー１４の調節 もまた行うことが可能である。図６を参照すると、アレー１４の角度調節はねじ ６２の調節により軸９０の周りに行うことができ、この調節はねじ３０に隣接す るアレー１４の端部における感光要素ｅ１の焦点を調節するであろう。感光要素 ｅ７の焦点をＺ軸に沿って調節するためにアレー１４を軸９２の周りに角度調節 することもまた可能であり：この調節はねじ６４を回すことによって行うことが できる。軸９０および９２の両方はアレー１４の平面内にあり、また本発明の好 ましい実施態様においては軸９０および９２は直交している。軸９０はねじ６０ および６４の回転軸の間を伸長しまた軸９２はねじ６０および６２の回転軸の間 を伸長する。

図５には１本発明の第２の実施態様に使用されるアレー１４の運動を一自由度に 沿って行うための手段が示されている。第２の実施態様はその他のすべての点に おいては上記の実施態様と同じである。図５に示すように、ワイヤたわみ体７５ の一端がセットねじ７８によりカラー７６に固定されている。一方カラー７６は セットねじ８０によりベース２２′内に固定されている。ベース２２′は線形配 列のセンサ（図示なし）を受け入れるように設けられている。ワイヤたわみ体７ ５の他端はスリーブ８２に固定されている。スリーブ８２上の六角端部８１は円 筒要素８５内の六角内孔８３内に受け入れられ、該円筒要素８２はボス３２′内 にねじ込まれている。ねじ２６′はスリーブ８２内にねじ込まれていて、ベース ２２′の位置はねじ２６′を回すことにより変更可能である。端部８１と要素８ ５との間にねじ２６′　とスリーブ８２との間の遊びを減少させるためのばね８ ９が伸長している。ワイヤたわみ体７５は高い剛性を有して軸方向荷重を支持し 。

一方ｒＳＪ形状に曲げることによっである程度の半径方向変位を可能にしている 。

ワイヤスパンの中間に配置されたカラー８４はワイヤたわみ体７５のオイラーの 柱長を減少し、これにより圧縮荷重がかかったときのその座屈強度をかなり増大 する。

上記の説明からここに開示した光学装着台はアレー１４を５つの自由度に沿つて 位置決めするための有効な手段を提供することが明らかであろう。調節ねじの接 触点およびバイアス荷重ばねの角度は、アレーを他の自由度内で移動させること な（アレー１４の調節が１つの自由度に沿って行うことができるように配置され ている。

ＦＩＧ、　３ ＦＩＧ、　５ ＦＩＧ、６ 国際調査報告 ｍ−ｍ−−＾ｅ−ｕ嚇＋ｈ　ＰＣＴ／ＵＳ　９０１０３９２５国際調査報告 ＵＳ　９００３９２５ Ｓ＾　４０９３６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．光学装置（１４）用装着台であって，前記装着台が：前記装置（１４）を支 持するための手段（２４）と；および前記装置（１４）上で操作可能であって前 記装置（１４）の前記支持手段（２４）に対する位置を複数の自由度内で調節す るための複数の調節手段（２６，２８，３０，６２，６４）であり，前記調節手 段の各々が装置（１４）を他の自由度内で移動させることなしに前記装置（１４ ）の位置を１つの自由度内で調節するように操作可能であるところの複数の調節 手段（２６，２８，３０，６２，６４）と； を含む光学装置用装着台。 ２．前記調節手段（２６，２８，３０，６２，６４）が該装置（１４）を５つの 自由度内で調節するように操作可能である請求項１の光学装置用装着台。 ３．前記装置（１４）が平面内に配置された感光要素の線形配列であり，また前 記調節手段（２６，２８，３０）が前記装置（１４）の位置を前記平面内で３つ の自由度に沿って調節するように操作可能である請求項１の光学装置用装着台。 ４．前記調節手段（６２，６４）が前記装置を前記平面内にある２つの軸（９０ ，９２）の周りに調節するように操作可能である請求項１の光学装置用装着台。 ５光学装置（１４）用装着台において，記装着台が：前記装置（１４）を受け入 れるためのベース（２２）と；前記ベース（２２）を支持するためのフレーム（ ２４）と；および前記ベース（２２）を前記フレーム（２４）に対して調節する ための手段（２６，２８，３０）であり，前記調節手段が前記ベース（２２）を 複数の点において接触させるための手段（２７）とおよび前記点の各々に等しい 力を加えて前記ベース（２２）が前記接触手段（２７）に当接するようにバイア スカを加えるための手段（４０）とを含むところの調節手段（２６，２８，３０ ）と；を含む光学装置用装着台。 ６．前記装置（１４）が感光要素（ｅ）の線形配列であり，また前記接触手段（ ２７）が前記アレーの２つの線形端部と同一線上の点において前記アレーと接触 する請求項５の装着台。 ７．前記接触手段（２７）が感光要素（ｅ）の前記アレーと同一線上の点におい て前記アレーと接触する請求項６の装着台。 ８．光学装置用装着台であり，前記装着台が：前記装置（１４）を支持するため のベース手段（２２）と；前記ベース手段（２２）を支持するためのフレーム手 段（２４）と；および前記装置（１４）を位置決めするために前記ベース手段（ ２２）を前記フレーム手段（２４）に対して移動するための調節手段であり，前 記調節手段が前記ベース手段（２２）上で操作可能な前記フレーム手段（２４） 内のねじ込み要素（２６，２８，３０，６２，６４）を含み，前記ねじ込み要素 （２６，２８，３０，６２，６４）の各々が装置を任意の他の自由度内で移動さ せることなく該装置を１つの自由度に沿って調節させるように移動可能であると ころの調節手段と；を含む光学装置用装着台。 ９．前記調節手段が，装置の位置を１つの平面内の３つの自由度に沿って調節す るように操作可能である３つのねじ込み要素（２６，２８，３０）を含む請求項 ８の装着台。 １０．前記３つのねじ込み要素（２６，２８，３０）の各々に等しいカを加えて 前記ベース手段（２２）が前記３つのねじ込み要素（２６，２８，３０）に当接 するようにバイアスカを加えるための手段（４０）が設けられている請求項９の 装着台。 １１．前記調節手段が２つのねじ込み要素（６２，６４）を含み，該ねじ込み要 素（６２，６４）が前記平面内の２つの軸（９０，９２）の周りに調節するよう に操作可能である請求項１０の装着台。 １２．前記軸（９０，９２）が直交している請求項１１の装着台。 １３．前記ベース手段（２２）に対し前記フレーム手段（２４）の方向にバイア スカを加えるためのばね手段（７２）が設けられている請求項１１の装着台。 １４．光学装置（１４）用装着台において，前記装着台が：前記装置（１４）を 支持するためのベース手段（２２′）と：前記ベース手段（２２′）を支持する ためのフレーム手段（２４）と；および前記装置（１４）を位置決めするために 前記ベース手段（２２′）を前記フレーム手段（２４）に対して移動させるため の調節手段（２６′）であり，前記調節手段（２６′）が前記調節手段（２６′ ）と前記ベース手段（２２′）との間の接続を行うためのワイヤたわみ体（７５ ）を含む該調節手段（２６′）と；を含む光学装置用装着台。 １５．前記調節手段（２６′）が前記フレーム手段（２４）内に前記ベース手段 （２２′）を移動させるように操作可能な要素（８２）を含みおよび前記ワイヤ たわみ体（７５）が前記要素（８２）と前記ベース手段（２２′）との間に伸長 している請求項１４の装着台。