KR101415808B1 - 분광 측색 장치 및 이를 포함하는 화상 형성 장치 - Google Patents

Abstract

분광 측색 장치는 측벽을 포함하는 하우징을 포함한다. 측벽의 외측 면은 리니어 센서를 조정면에 부착한 상태에서, 이동됨으로써 리니어 센서의 위치를 조정할 수 있는 조정면이다. 리니어 센서는 조정면에 맞닿은 상태에서 하우징의 측벽에 의해 지지되고, 오목면 반사형 회절 소자에 의해 분광되어 개구부를 통과하는 광속을 수광한다. 조정면은 오목면 반사형 회절 소자의 로우랜드 원 중 리니어 센서가 수광하는 광속이 통과하는 부분에 있어서의 접선과 평행한다.

Description

분광 측색 장치 및 이를 포함하는 화상 형성 장치 {SPECTRAL COLORIMETRIC APPARATUS AND IMAGE FORMING APPARATUS INCLUDING THE SAME}

본 발명은, 복사기 및 레이저 빔 프린터(LBP)와 같은 화상 형성 장치에 관한 것으로, 특히, 피사체의 색의 식별이나 측색(colorimetry)을 행하기 위해, 회절 격자를 이용해서 분광된 광속(light beam)을 어레이 형태로 배열된 복수의 광전 변환 소자를 사용하여 검지하는 분광 측색 장치에 관한 것이다.

컬러 화상을 형성하는 화상 형성 장치에 있어서, 컬러 화상의 색 어긋남(tint deviation)이 생기는 경우가 있다. 특히, 전자-사진 방식에서는, 사용 환경의 변화나 시간의 흐름에 따른 열화에 의해, 드럼 감도, 사용되는 토너의 전하 용량 및 사용되는 종이 종류에 따라, 전사 효율이 각 색마다 상이하다. 따라서, 혼색 비율이 미리 정해진 값에서 벗어나 인쇄된 화상의 색에 영향을 주기 쉽다.

이러한 현상은, 화상 형성 장치의 차이에 의해서도 색이 변할 가능성이 있다. 따라서, 형성된 컬러 화상의 색에 일관성이 유지될 수 없을 우려가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 측색 장치를 이용해서 표면의 색을 측정함으로써, 화상 형성 장치에 의해 화상을 형성하기 위한 조건이 제어된다. 따라서, 형성된 컬러 화상의 색의 일관성이 유지된다.

일본 특허 출원번호 제2009-110884호(즉, 일본특허출원공개 제2010-276599호)는 이하의 구성의 측색 장치를 개시하고 있다. 이 측색 장치는, 검사 표면을 조명하는 조명 광학계와, 이 검사 표면으로부터 반사된 광속을 분광 광학계로 안내하는 도광 광학계와, 안내된 광속을 분광해 분광 강도 분포를 취득하는 분광 광학계를 포함하는 분광 측색 장치이다.

이러한 분광 측색 장치로 보다 정확하게 검사 표면의 색을 측정하기 위해서는, 광학 부재의 위치 및 자세를 조정함으로써, 검사 표면으로부터 반사된 광속에 대하여 고 정밀도로 분광 측색 장치를 위치 결정할 필요가 있다. 또한, 분광 측색 장치가 소형일수록, 이 광학 부재의 위치 및 자세의 조정 정밀도는 높아질 필요가 있다.

예를 들면, 장치를 소형화하기 위해서 하나의 하우징 내에 조명 광학계, 도광 광학계 및 분광 광학계를 수용하는 경우에는, 시스템을 전기적으로 접속시키기 위해 그리고 시스템의 다축 조정(multi-axial adjustment)을 위해 공구가 삽입되는 공간은 다른 광학 부재에 접촉하지 않도록 좁게 한정된다. 따라서, 이러한 작업을 행하기 어렵게 되고, 장치의 생산성이 저하해버릴 우려가 있다.

본 발명은 생산성을 확보하면서 소형화가 가능한 분광 측색 장치 및 분광 측색 장치를 포함하는 화상 형성 장치에 관한 것이다.

본 발명의 일 태양에 따르면, 분광 측색 장치는, 입사한 광속을 분광하도록 구성된 오목면 반사형 회절 소자와, 상기 오목면 반사형 회절 소자에 의해 분광된 광속을 수광하도록 구성된 복수의 광전 변환 소자를 포함하는 리니어 센서와, 측벽을 포함하고, 상기 오목면 반사형 회절 소자 및 상기 리니어 센서를 지지하도록 구성된 하우징과, 상기 하우징의 측벽에 형성되고, 상기 오목면 반사형 회절 소자에 의해 분광된 광속이 통과하도록 배열된 개구부를 포함하며, 상기 측벽의 외측 면은 상기 리니어 센서에 맞닿은 상태에서 이동함으로써 상기 리니어 센서의 위치를 조정 가능한 조정면으로서 작용하고, 상기 리니어 센서는, 상기 조정면에 맞닿은 상태에서 상기 하우징의 측벽에 의해 지지되어, 상기 오목면 반사형 회절 소자에 의해 분광되어 상기 개구부를 통과하는 광속을 수광하며, 상기 조정면은, 상기 오목면 반사형 회절 소자의 로우랜드 원(Rowland circle) 중 상기 리니어 센서에 의해 수광되는 광속이 통과하는 부분에 있어서의 접선에 평행한다.

본 발명의 다른 특징 및 태양은 첨부 도면을 참조하여 이하의 발명의 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이다.

첨부 도면은 본 발명의 실시예, 특징 및 태양에 대해 예시하고, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1은 컬러 화상 형성 장치의 개략도.
도 2a는 컬러 센서 유닛의 내부 구성의 개략도. 도 2b는 커버가 부착된 컬러 센서 유닛의 외관 구성의 개략도.
도 3a는 컬러 센서 유닛을 상면에서 본 도면. 도 3b는 도 3a에 도시된 A-A'선을 따라 취해진 컬러 센서 유닛의 단면도.
도 4a는 리니어 센서를 리니어 센서의 길이 방향으로부터 보았을 때의 단면도. 도 4b는 리니어 센서를 유지한 상태의 측벽의 도 3a의 B-B'선으로 취해진 단면의 일부를 나타내는 도면.
도 5a는 하우징에 부착되는 리니어 센서를 가상적으로 분해한 상태에서 뒤쪽에서 비스듬히 위쪽으로부터 본 도면. 도 5b는 하우징에 부착되는 리니어 센서를 뒤쪽에서 비스듬히 아래쪽으로부터 본 도면.
도 6은 리니어 센서의 수광 소자의 X방향의 이동을 개략적으로 설명하는 도면.
도 7a는 리니어 센서 조정 시의 컬러 센서 유닛을 비스듬히 위쪽으로부터 본 도면. 도 7b는 리니어 센서 조정 시의 컬러 센서 유닛을 비스듬히 위쪽으로부터 본 도면.
도 8은 단색화 장치의 출력 시에 있어서의 리니어 센서의 Y축 방향의 위치에 대한 수광 소자의 출력을 나타내는 그래프.
도 9a는 리니어 센서의 수광 소자와 그 출력의 관계를 나타내는 도면. 도 9b는 단색화 장치가 미리 정해진 단파장의 광을 출력할 때의 수광 소자의 각각의 화소의 출력을 나타내는 그래프. 도 9c는 파장과 리니어 센서의 각 화소 위치의 관계를 나타내는 그래프.
도 10은 하우징에 의한 리니어 센서의 유지의 개요를 나타내는 도면.
도 11a는 하우징에 부착된 유지 부재를 비스듬히 위쪽으로부터 본 도면. 도 11b는 하우징에 부착된 유지 부재를 비스듬히 아래쪽으로부터 본 도면.
도 12는 리니어 센서 및 유지 부재를 유지한 상태의 측벽의 도 11a의 C-C'선에 의해 취해진 단면도.
도 13은 리니어 센서 조정 시에 있어서의 컬러 센서 유닛을 비스듬히 위쪽으로부터 본 도면.
도 14는 유지 부재와 리니어 센서 조정 공구의 다른 구성을 나타내는 도면.
도 15는 측벽의 조정면 부근의 다른 구성을 나타내는 도면.
도 16은 슬릿 부재의 위치 조정 시의 분광 측색 장치를 나타내는 도면.
도 17은 슬릿 화상이 형성된 수광 소자의 각각의 화소로부터의 출력을 나타내는 도면.
도 18a는, 그 상부에, 단일 파장의 광속으로부터 리니어 센서의 수광 소자 위로 슬릿 화상이 이상적인 화상 형성 상태로 형성된 모습을 나타내는 도면이 도시되고, 그 하부에는, 그때의 수광 소자의 출력을 나타내는 도면이 도시된다. 도 18b 및 도 18c는, 그 상부에, 단일 파장의 광속으로부터 리니어 센서의 수광 소자 위로 슬릿 화상이 비-이상적인 화상 형성 상태로 형성된 모습을 나타내는 도면이 도시되고, 그 하부에는, 그때의 수광 소자의 출력을 나타내는 도면이 도시된다.
도 19a는 분광 측색 장치의 슬릿 근방 부분의 사시도. 도 19b는 분광 측색 장치의 슬릿 근방 부분을 도 7a의 화살표 B 방향으로부터 본 단면도.
도 20a는 분광 측색 장치의 슬릿 근방 부분을 상방으로부터 본 도면. 도 20b는 분광 측색 장치의 슬릿 근방 부분을 상방으로부터 본 도면.
도 21은 분광 측색 장치의 슬릿 근방 부분을 도 7a의 화살표 B 방향으로부터 본 단면도.
도 22는 커버가 제거된 상태의 분광 측색 장치를 나타내는 도면.
도 23a는 슬릿의 개략도. 도 23b는 분광 측색 장치의 슬릿 근방 부분을 도 10의 화살표 C 방향으로부터 본 단면도.
도 24a는 슬릿의 개략도. 도 24b는 분광 측색 장치의 슬릿 근방 부분을 도 22의 화살표 C 방향으로부터 본 단면도에 대응하는 도면.

이하 도면을 참조하여, 본 발명의 여러 실시예, 특징 및 태양이 상세하게 설명될 것이다. 이하 설명되는 본 발명의 각각의 실시예는 단독으로 또는 필요한 경우, 복수의 실시예의 조합으로서 실행될 수 있으며, 또는 각 실시예의 요소 또는 특징이 하나의 실시예에 결합되는 것도 유용하다.

이하의 실시예에서 설명되는 구성요소의 치수, 재료, 형상, 상대적 배열, 광학 특성 등은 본 발명이 적용되는 장치 및 다양한 조건에 따라 적절하게 변경될 수 있으며, 본 발명의 범주를 제한하지는 않는다.

이하, 본 발명의 제1 실시예에 대해서 설명한다. 우선, 본 발명의 제1 실시예에 따른 분광 측색 장치가 탑재된 컬러 화상 형성 장치에 대해서 설명한다. 그 후, 이 분광 측색 장치를 이용한 색 보정(color calibration)에 대해서 설명한다.

(컬러 화상 형성 장치)

우선, 본 실시예에 따른 분광 측색 장치가 탑재된 컬러 화상 형성 장치에 의한 화상 형성에 대해서 설명한다. 도 1은, 본 실시예에 따른 컬러 화상을 검지하는 검지 장치인 분광 측색 장치가 탑재된 컬러 화상 형성 장치의 개략도이다. 분광 측색 장치(1000)는 후술하는 구성을 갖는다. 상 담지체인 각각의 감광 드럼(1)이 도 1에 도시된 바와 같이 반 시계 방향으로 회전한다[부수적으로, 감광 드럼(1C, 1M, 1Y 및 1BK)은 각각 시안, 마젠타, 옐로 및 블랙에 대응한다].

우선, 감광 드럼(1C, 1M, 1Y 및 1BK) 각각의 표면은 대전기(2)(2C, 2M, 2Y 및 2BK) 중 연관된 대전기에 의해 균일하게 대전된다. 다음으로, 화상 정보에 따라 광 변조된 각각의 광속(레이저빔)(L)(LC, LM, LY 및 LBK)이 주사 광학 장치(300)로부터 출사하고, 각각 대응하는 감광 드럼(1C, 1M, 1Y 및 1BK)의 표면 상을 조사하여 정전 잠상을 형성한다. 정전 잠상은 현상기(4)(4C, 4M, 4Y 및 4BK)에 의해 각각 시안, 마젠타, 옐로 및 블랙의 토너 화상으로서 가시화된다.

한편, 급지 트레이(7)에 적재된 시트재(P)는 급지 롤러(8)에 의해 1매씩 송출된다. 시트재(P)는 레지스트레이션 롤러(9)에 의해 화상 작성 타이밍에 동기되어 전사 벨트(10) 상으로 송출된다. 그리고, 전사 벨트(10) 상에서 반송되어 오는 시트재(P) 위로 전술한 토너 화상이 전사 롤러(5)(5C, 5M, 5Y 및 5BK)에 의해 순차적으로 전사되어 중첩된다. 이에 따라, 컬러 화상이 형성된다. 마지막으로, 정착기(12)에 의해 시트재(P)를 가압 및 가열한다. 이에 따라, 시트재(P) 위에 정착된 컬러 화상이 얻어진다. 그 후, 시트재(P)는 배지 롤러(13)에 의해 반송되어 장치 외부로 배출된다.

전사 후에, 감광 드럼(1)(1C, 1M, 1Y 및 1BK)의 표면 상에 남아 있는 잔류 토너는 각각 클리너(6)(6C, 6M, 6Y 및 6BK)에 의해 제거된다. 그 후, 다음의 컬러 화상을 형성하기 위해서, 감광 드럼(1)(1C, 1M, 1Y 및 1BK)의 표면은 다시 대전기(2)(2C, 2M, 2Y 및 2BK)에 의해 균일하게 대전된다. 여기에서, 감광 드럼(1), 대전기(2), 주사 광학 장치(300), 현상기(4), 전사 롤러(5) 및 정착기(12)를, 시트재 위에 화상을 형성하는 화상 형성 디바이스라고 한다.

(분광 측색 장치를 이용한 색 보정)

다음으로, 분광 측색 장치를 이용한 색 보정에 대해서 설명한다. 분광 측색 장치(이하, 컬러 센서 유닛이라 함)(1000)는, 정착기(12) 직후의 용지 반송로 상에 설치되고, 종이 표면에 입사각 약 45°로 조명광이 조사되도록 배치되어 있다. 그리고, 컬러 센서 유닛(1000)이 단색 또는 혼색의 컬러 패치의 화상이 형성되어 정착된 용지의 표면으로부터 각 컬러 패치의 색을 검지한다. 그리고, 컬러 센서 유닛의 출력에 기초하여, 화상 형성 디바이스의 화상 형성 조건이 제어된다. 이에 따라, 색 보정이 실행된다. 화상 정착 후에 종이에 형성된 컬러 패치를 측색하는 목적은, 종이 종류나 정착 등에 의한 색의 변화를 고려하여 색 보정을 행하기 위함이다.

컬러 센서에 의해 읽어들인 검출 결과는 프린터 컨트롤러 퍼스널 컴퓨터(PC)로 전송된다. 그 후, 프린터 컨트롤러 PC는 출력된 컬러 패치의 색 재현성이 적절한지 여부를 판단한다. 출력된 컬러 패치의 색과 화상 데이터에 따라 프린터 컨트롤러 PC에 의해 지시된 색과의 색차가 미리 정해진 범위 내이면, 색 보정이 종료된다. 색차가 미리 정해진 범위를 벗어난 경우에는, 프린터 컨트롤러 PC는 색차 정보에 기초하여, 색차가 미리 정해진 범위 내가 될 때까지 색 보정을 행한다.

이에 따라, 컬러 화상 형성 장치에 컬러 센서 유닛을 탑재함으로써, 종이에 형성된 컬러 화상의 색이 검지된다. 결과적으로, 종이에 형성된 컬러 화상의 색을 보정할 수 있다. 보다 구체적으로, 화상 형성 장치 사이의 차이, 종이 종류, 사용 환경, 사용 빈도 등에 의해, 화상 데이터에 따라서 프린터 컨트롤러 PC에 의해 지시된 색과 종이에 형성된 컬러 화상의 색 사이에 차이가 생기는 경우에도, 컬러 센서 유닛에 의하면, 안정된 색 재현이 가능하다. 따라서, 보다 고도의 색 보정이 실현 가능해진다.

[분광 측색 장치(컬러 센서 유닛)]

다음으로, 도 2a 내지 도 3b를 참조하여 이하 분광 측색 장치에 대해서 설명한다. 도 2a는 컬러 센서 유닛의 내부 구성의 개략도이다. 도 2b는 컬러 센서 유닛에 커버를 부착한 상태의 외관 구성의 개략도이다. 도 3a는 커버를 제거한 상태의 컬러 센서 유닛의 평면도이다. 도 3b는 도 3a에 도시된 A-A'선으로 취해진 컬러 센서 유닛의 단면도이다. 그러나, 도 3b는 컬러 센서 유닛에 커버를 부착한 상태를 나타낸다.

컬러 센서 유닛(1000)이 수평한 검사 표면(800)(도 3b 참조)에 대하여 하방으로부터 광을 조사해 색을 검지하는 상태에 있어서의 컬러 센서 유닛(1000)의 자세를, 컬러 센서 유닛(1000)의 상하 방향을 정하는 기준 자세로 결정한다. 다시 말해, 도 3b의 상측을 컬러 센서 유닛(1000)의 상측이라 한다. 이 기준 자세는 설명의 편의를 위해 설정된다. 컬러 센서 유닛(1000)이 검지를 행하는 자세는 이 기준 자세에 한정되는 것은 아니다.

이하, 컬러 센서 유닛(1000)을 구성하는 각 구성요소에 대해서 설명한다. 발광 다이오드(LED)(110)는 광원으로서의 백색 LED이다. LED(110)는, 후술하는 센서 유닛 제어 회로 기판(120) 위에 실장된다. LED(110)는 실장면에 수직 방향으로 광을 발하는 탑 뷰(top view) 타입의 LED이다. 이 LED(110)는, 350 나노미터(nm) 내지 750nm의 측색 범위에서 발광하기 때문에, 이 LED(110)는 백색 LED로 알려져 있다.

센서 유닛 제어 회로 기판(120)은, LED(110)의 발광 및 후술하는 리니어 센서(linear sensor; 170)에 의해 검지되는 출력을 전기 신호로 변환하는 신호 처리를 제어하는데 사용된다. 조명 광학 부재(130)는, LED(110)로부터 출사된 광속(L)을 검사 표면(800)(도 3b 참조) 상에 조사하기 위한 도광 광학 부재이다. 좀 더 구체적으로는, 조명 광학 부재(130)는 아크릴 수지로 형성된 광 가이드이다.

LED(110)로부터 발광된 광속(L)은 발광면의 면 법선 방향으로 광량이 최대가 되고, 면 법선 방향으로부터 거리를 두고(또는 기울어져서) 광량이 감소하도록 설정된 배광 각도 특성(light distribution angle characteristic)을 갖는다. 이 때문에, 조명 광학 부재(130)는 이 광을 효율적으로 검사 표면 상에 도광하는 것이 가능한 형상을 갖는다.

도광 광학 부재(140)는 검사 표면으로부터 반사된 광을 후술하는 슬릿(150)으로 안내하기 위한 광학 부재이다. 도광 광학 부재(140)는, 아크릴 수지로 형성된 광 가이드이며, 검사 표면(800)으로부터의 광속을 검사 표면(800)과 대략 평행한 방향으로 편향시키고, 분광 방향(X)과 평행한 방향으로 집광하는 기능을 갖고 있다. 분광 방향(X)은, 오목면 반사형 회절 격자(오목면 반사형 회절 소자)(160)에 의해 광속이 파장마다의 성분으로 분리되는 방향을 가리킨다. 슬릿(150)은 도광 광학 부재(140)에 의해 안내된 광속이 후술하는 리니어 센서(170) 상에 원하는 형상을 형성하도록 배치된다.

오목면 반사형 회절 격자(160)는 슬릿(150)으로부터 출력된 광속을 분광 반사면(161)에 의해 반사 및 분광하도록 구성된 광학 부재이다. 오목면 반사형 회절 격자(160)는 사출 성형에 의해 제작된 수지제의 부재이다. 분광 반사면(161)은 베이스 면 상에 등 간격의 피치로 미세 블레이즈 격자(fine blaze gratings)가 형성된 형상을 갖는다. 이러한 오목면 반사형 회절 격자를 이용한 로우랜드(lowland)형 분광 광학계에는 로우랜드 원(R)이 정의된다.

분광 방향(X) 및 분광된 광속의 광축 방향 양자에 직교하는 방향을 Y방향으로 정의한다. 이에 따라, 로우랜드 원(R)은, 분광 반사면(161)의 곡률 반경과 동일한 길이의 직경을 갖고 분광 반사면(161)의 중심점에 접하는 가상적인 원이다. 오목면 반사형 회절 격자(160)에 의해 분광된 광은 로우랜드 원(R) 위로 집광된다. 분광 반사면(161)의 베이스 면이 구면 형상을 갖는 경우에는, 분광 방향(X)에서의 화상 형성 상태가 방향(Y)에서의 화상 형성 상태와 다르기 때문에, 광학 성능이 저하하게 된다. 따라서, 베이스 면은 분광 방향(X)에서의 곡률이 방향(Y)에서의 곡률과 다른 곡면으로 형상화된다. 결과적으로, 충분한 결상 성능을 얻을 수 있다.

리니어 센서(170)는, 분광 방향(X)으로 실리콘(Si) 포토 다이오드와 같은 광전 변환 소자(또는 화소)를 복수 개 어레이 형태로 배열된 어레이 형 수광 부재로서의 수광 소자(174)를 포함하는 광학 부재이다. 리니어 센서(170)는 오목면 반사형 회절 격자(160)에 의해 분광된 분광 광속을 수광 소자(174)로 수광하고, 각각의 광전 변환 소자에 의해 수광한 광량에 따른 신호를 출력한다. 이하 상세하게 후술하겠지만, 리니어 센서(170)는 하우징(100)에 설치된 볼록부(103)와 상기 리니어 센서(170) 사이 공간에 충전된 접착제에 의해 하우징(100)에 유지되어 있다.

수광 소자(174)는 센서 유닛 제어 회로 기판(120)과 전기적으로 접속된 플렉시블 회로 기판(175)에 접속된다. 수광 소자(174)의 출력은 플렉시블 회로 기판(175)을 통해서 센서 유닛 제어 회로 기판(120)으로 출력된다.

전술한 광학 부재군이나 회로 기판은, 바닥면과 이 바닥면 주위를 둘러싸는 측벽(101)으로 구성되는 상자형 케이싱인 하우징(100)에 수용 또는 유지된다. 리니어 센서(170)는 측벽(101)에 의해 하우징(100)의 외측에 지지된다. 센서 유닛 제어 회로 기판(120)은, 하우징(100)의 바닥면에 하방으로부터 나사(200)(도 5a 참조)로 체결되어, 하우징(100)에 유지되어 있다. 이 때문에, 센서 유닛 제어 회로 기판(120)을 리니어 센서(170) 자체에 의해 유지하는 경우에 비해, 리니어 센서(170)의 주변의 공간을 넓게 확보할 수 있다.

LED(110)의 발광 작동 및 리니어 센서(170)의 전기 처리 작동을 제어하기 위해서, 프로브 공구 등으로 소자의 접촉 통전이 행해지는 경우에도, 외부 응력이 리니어 센서(170)에 직접 가해지는 일이 없다. 이에 따라, 여러 특성이 악화되지 않는다.

조명 광학 부재(130), 도광 광학 부재(140) 및 오목면 반사형 회절 격자(160)는, 각각 하우징(100)에 설치된 위치 결정 유닛에 의해 위치 결정된다. 이에 따라, 조명 광학 부재(130), 도광 광학 부재(140) 및 오목면 반사형 회절 격자(160)는, 접착제로 각각 상기 위치에 접착 고정된다. 슬릿(150) 및 리니어 센서(170)의 위치결정은 로우랜드 원(R)의 대략 원주 상에 위치되도록 조정된다. 이에 따라, 슬릿(150) 및 리니어 센서(170)는 하우징(100)에 접착 고정된다.

하우징(100)의 내측을 덮는 하우징 커버(190)가 하우징(100)에 부착되어 이와 일체로 컬러 센서 유닛(1000)을 형성한다. 하우징 커버(190)의 일부에는, 조명 광학 부재(130)를 통해 검사 표면(800)에 조사되는 조사 광, 및 검사 표면(800)에서 반사되어 도광 광학 부재(140)로 안내되는 반사광이 통과하는 개구창이 설치되어 있다. 개구창에는, 먼지 및 종이 가루가 하우징(100)으로 진입하는 것을 방지하도록, 커버 글래스(190b)가 부착되어 있다.

하우징 커버(190)에는, 하우징(100)의 내측을 덮는 부분뿐만 아니라, 리니어 센서(170)의 이면측[즉, 측벽(101)에 맞닿지 않는 측]을 덮도록 연장된 리니어 센서 커버부(190a)가 형성되어 있다. 이러한 구성으로, 유닛 조립 후의 반송 시나 화상 형성 장치에의 조립 시에, 리니어 센서(170)는 접촉에 대해 방지 및 보호될 수 있다. 도 2b에 도시된 파선은 하우징 커버(190)에 의해 은닉된 하우징(100)의 측벽(101)의 윤곽의 일부를 나타내는 것이다.

(측색 방법)

다음으로, 이와 같이 일체화된 컬러 센서 유닛(1000)을 이용한 컬러 패치의 측색을 행하는 측색 방법에 대해서 후술한다. 도 3b에 도시한 바와 같이, LED(110)로부터 발광된 광속[광축(L3)을 가짐]이 조명 광학 부재(130) 및 커버 글래스(190b)를 투과한다. 투과된 광속은 종이에 형성된 검사 표면으로서의 컬러 패치(800)를 조명한다. 컬러 패치(800)에 의해 반사된 광속[광축(L4)을 가짐]은, 커버 글래스(190b) 및 도광 광학 부재(140)를 투과하여, 슬릿(150)에 이르기까지 유도된다. 그 후, 투과된 광속으로부터 대략 선형의 화상이 슬릿(150) 상에 형성된다.

미리 결정된 형상으로 형상이 규제된 광속[광축(L1)을 가짐]이 오목면 반사형 회절 격자(160)에 입사한다. 각각의 파장에 대응하는 슬릿 화상이, 오목면 반사형 회절 격자(160)에 의해 반사되어 회절된 광속 중 1차 회절광으로서 분광된 광속[광축(L2)을 가짐]으로부터 리니어 센서(170) 상에 형성된다. 도 3a에서는 파장 550nm를 갖는 광속의 광축을 광축(L2)의 대표 광축으로서 나타내고 있다.

리니어 센서(170)는 각각의 파장을 갖는 광을 수광 소자(174)로 수광하고, 수광한 광에 대응하는 신호를 출력한다. 리니어 센서(170)의 출력은, 센서 유닛 제어 회로 기판(120)에 의해 백색 LED(110)의 분광 특성 및 수광 소자의 분광 감도에 기초해서 보정된다. 그리고, 컬러 패치(800)에 의해 반사된 광속[광축(L4)을 가짐]의 색조가 산출된다. 산출된 색조의 값은 프린터 컨트롤러 PC로 송신된다. 이렇게 하여 컬러 패치(800)의 측색을 행한다. 본 발명은 리니어 센서(170)를 유지하는 구성에 특징을 갖는 것이다. 이하, 리니어 센서(170) 자체의 구성, 리니어 센서(170)를 유지하는 측벽(101)의 구성 및 리니어 센서(170)의 부착 및 조정 방법에 대해서 설명한다.

(리니어 센서의 구성)

우선, 리니어 센서(170)의 구성에 대해서 이하 상세하게 설명한다. 도 4a는 리니어 센서(170)의 측면 방향으로 취해진 단면도이다. 리니어 센서(170)는, 수광 소자(174)가 실장되는 기판부(171)와, 수광 소자(174)를 접착제로 밀봉하는 밀봉부(172)와, 이들을 덮는 글래스부(173)를 포함하는 층 구조로 구성된다. 수광 소자(174)는 복수의 광전 변환 소자(또는 화소)가 한 방향으로 배열되도록 구성된다. 수광 소자(174)의 일 표면이 수광면(S)으로 설정된다. 변형 가능한 플렉시블 회로 기판(175)은 기판부(171)에 땜납되어 접착 및 전기적으로 접속되어 있다.

도 5a는 하우징(100)에 부착되는 리니어 센서(170) 등을, 리니어 센서(170) 등이 가상적으로 분해된 상태에서 이면측 비스듬히 위쪽으로부터 본 도면이다. 그러나, 조명 광학 부재(130)는 도시를 생략하고 있다. 도 5b는 하우징(100)에 부착된 리니어 센서(170)를 이면측 비스듬히 아래쪽으로부터 본 도면이다.

리니어 센서(170)를 부착한 상태에서 플렉시블 회로 기판(175)의 리니어 센서(170)의 기판부(171)와 접속되어 있지 않은 측의 일단이 센서 유닛 제어 회로 기판(120)과 접속된다. 리니어 센서(170)의 기판부(171)와 플렉시블 회로 기판(175) 사이의 접속부를 보강하기 위한 글래스 에폭시재의 보강 부재가 상기 접속부의 이면측에 접착되어 있다. 이 보강 부재(176)는 후술하는 공구로 리니어 센서(170)를 강고하게 지지하기 위한 부재이기도 하다.

플렉시블 회로 기판(175) 및 보강 부재(176)는 리니어 센서(170)의 기판부(171)의 이면측의 전기 접속이 행해지는 부분에만 접착되어 이 부분을 덮는다. 플렉시블 회로 기판(175) 및 보강 부재(176)는 리니어 센서(170)의 기판부(171)의 이면측의 나머지 부분을 노출시키도록 형상화된다. 따라서, 리니어 센서(170)의 방열 성능이 높다.

보강 부재(176)에는, 보강 센서(176)가 리니어 센서를 지지하는 것이 용이하도록, 리니어 센서(170)의 조정 시에 공구로 끼워지는 지지부(도시되지 않음)가 형성되어 있다. 보강 부재(176)는, 공구에 의해 강고하게 리니어 센서(170)를 지지한 상태에서 보강 부재(176)에 의해 리니어 센서(170)에 변형이 생기지 않는 정도의 강성을 갖는다. 보강 부재(176)의 형상은 공구 및 공정 설계에 따라 임의로 최적화할 수 있다. 따라서, 설계의 자유도가 넓어진다.

(리니어 센서를 지지하는 하우징)

다음으로, 리니어 센서(170)를 지지하는 하우징(100)의 측벽(101)의 구성에 대해서 도 3a를 참조하여 설명한다. 오목면 반사형 회절 격자를 이용한 분광 광학계는 로우랜드 원 상에 배치되는 광원과 화상이 서로 공액을 이루는 특성을 갖는다. 다시 말해, 로우랜드 원 위에 리니어 센서를 배치함으로써 양호한 광학 성능을 얻을 수 있다. 이 때문에, 리니어 센서(170)가 오목면 반사형 회절 격자(160)의 로우랜드 원(R) 위에 배치될 수 있도록, 측벽(101)에 있어서 리니어 센서(170)가 배치되는 부분은 로우랜드 원(R)의 접선과 대략 평행하게 제공된다.

도 3a는 광축(L1과 L2)을 갖는 파장 550nm의 광속을 리니어 센서(170)에 입사하는 광속을 대표해서 나타낸 것이다. 슬릿(150)을 통과해서 오목면 반사형 회절 격자(160)에 입사하는 광속은 광축(L1)을 갖는다. 오목면 반사형 회절 격자(160)에 의해 반사되어 리니어 센서(170)에 입사하는 광속은 광축(L2)을 갖는다. 광축(L1)과 광축(L2)이 이루는 각도가 작을수록 보다 양호한 광학 성능을 얻을 수 있다. 이것은 다른 파장의 광속에서도 마찬가지이다. 따라서, 측벽(101)에 있어서 리니어 센서(170)가 배치되는 부분은, 리니어 센서(170)의 위치를 조정 가능한 공간을 확보하면서, 광축(L1)과 광축(L2)이 이루는 각이 가능하면 작아지는 위치에 제공된다.

다음으로, 측벽(101)에 있어서 리니어 센서(170)를 유지하는 부분에 대해서, 도 5a, 도 5b 및 도 4b를 참조해서 더욱 자세하게 설명한다. 도 4b는 리니어 센서(170)를 유지한 상태의 측벽(101)의 도 3a의 B-B'선으로 취해진 부분의 단면도이다. 또한, 도 4b는 리니어 센서의 길이 방향으로부터 본 리니어 센서(170)의 단면을 도시하고 있다.

측벽(101)에는 개구부(102)가 제공된다. 오목면 반사형 회절 격자(160)에 의해 분광된 광속은 개구부(102)를 통과하여 리니어 센서(170)의 수광 소자(174)에 도달한다. 개구부(102)의 형상은, 오목면 반사형 회절 격자(160)에 의해 회절되고 측색에 필요한 350nm 내지 750nm의 파장을 갖는 회절된 광속 중에서 1차 회절 광속(분광 광속)이 통과할 수 있는 크기이다. 측벽(101)의 개구부(102)의 주위에는, 리니어 센서(170)를 하우징(100)의 외측으로부터 맞닿게 하는 조정면(104)이 설치되어 있다. 리니어 센서(170)는, 글래스부(173)의 표면을 조정면(104)에 맞닿게 하고 수광면(S)을 개구부(102)에 대향시킨 상태에서, 측벽(101)에 고정된다.

후술하는 리니어 센서(170)의 위치 조정은, 이 조정면(104)에 리니어 센서(170)를 맞닿게 한 상태에서, 리니어 센서(107)를 X방향 및 Y방향으로 이동시키는 것에 의해 행해진다. 다시 말해, 이 조정면(104)은 리니어 센서(107)를 맞닿게 해서 조정하기 위한 표면(맞닿음 면)으로서 기능한다. 측벽(101)에 리니어 센서(170)를 부착한 상태에서, 개구부(102)는 리니어 센서(170)로 차단된다. 개구부(102)의 주위에 배치된 조정면(104)과 리니어 센서(170)의 글래스부(173)가 개구부(102)에서 맞닿아 있는 상태에서 조정면(104) 및 글래스부(173)를 고정시킴으로써, 하우징(100) 내에 외기가 침입하는 간극이 막히게 된다. 이로써, 하우징(100)으로의 종이 가루 등의 먼지 침입에 의한 얼룩 발생이 방지될 수 있다.

개구부(102)는 측벽(101)에 제공된 구멍 형상의 부분으로서 설명하고 있지만, 개구부(102)는 하우징 커버(190)가 하우징(100)에 부착될 때, 구멍과 같은 형상을 한 측벽(101) 내의 절취부를 형성하여 형성될 수도 있다. 이 경우에, 측벽(101)의 절취부가 개구부(102)로서의 기능을 한다.

그 다음으로, 조정면(104)에 대해서 이하 자세하게 설명한다. 조정면(104)은 분광 방향(X) 및 분광 광속의 광축(L2) 방향에 직교하는 방향(Y)에 대략 평행하게 제공된다. 또한, 조정면(104)은, 로우랜드 원(R)에 제공된 리니어 센서(170)에 의해 수광되는 350nm 내지 750nm 파장의 1차 회절 광속(분광 광속)의 영역 내에 있는 부분에 있어서의 접선과 대략 평행하게 제공된다. "로우랜드 원(R)에 제공된 리니어 센서(170)에 의해 수광된 350nm 내지 750nm 파장의 1차 회절 광속(분광 광속)의 영역 내에 있는 부분"이란, 도 3a에 도시된 방향(Y)로부터 보았을 때, 파장 350nm 내지 750nm의 1차 회절 광속이 로우랜드 원(R)과 교차하는 부분을 의미한다. 이하, 파장 350nm 내지 750nm의 1차 회절 광속이 로우랜드 원(R)과 교차하는 부분을 원호(Ra)라 한다.

조정면(104)의 로우랜드 원(R)의 반경 방향의 위치는, 리니어 센서(170)를 조정면(104)에 맞닿게 한 상태에서, 수광면(S) 상의 적어도 한 지점이 원호(Ra) 위에 위치하는 위치이다. 수광면(S)의 적어도 한 지점이 원호(Ra) 위에 위치되는 것은, 글래스부(173) 및 밀봉부(172) 각각의 굴절률을 고려하여 설정된다. 조정면(104)의 로우랜드 원(R)의 반경 방향의 위치는 전술된 위치인 것이 바람직하다. 그러나, 반드시 정확하게 전술한 위치에 있을 필요는 없으며, 그 위치의 근방이어도 된다. 이것은, 후술하는 슬릿(150)의 위치가 조정되어 수광면(S) 상에 광속에 의해 형성되는 화상의 스폿 형상을 조정하는 경우, 리니어 센서(170)가 분광 광속을 충분한 정밀도로 검지하도록 조정될 수 있기 때문이다.

도 6은 리니어 센서(170)의 수광 소자(174)의 X방향의 이동의 개략을 설명하는 도면으로서, Y방향으로부터 본 도면이다. 조정면(174)(도시되지 않음)은 로우랜드 원(R)이 리니어 센서(170)에 의해 수광되는 분광 광속과 교차하는 부분에서의 접선(Rt)과 대략 평행하게 제공된다. 이 때문에, 리니어 센서(170)를 조정면(104)에 맞닿게 한 상태에서 리니어 센서(170)를 X방향으로 움직이면, 수광면(S)은 접선(Rt)을 따라 이동한다. 보다 구체적으로, 수광면(S)의 법선 방향[접선(Rt)과 로우랜드 원(R)의 접점에 있어서의 반경(Rr)의 방향]에 있어서의, 수광면(S)과 로우랜드 원(R)의 중심(O) 사이의 거리는 일정하게 된다.

측벽(101)에는, 고 정밀도로 리니어 센서를 접착 및 고정하는 수단이 고안되어 있다. 보다 구체적으로, 측벽(101)에는, 리니어 센서(170)가 맞닿는 측(하우징의 외측)에 볼록하게 구성된 볼록부(103)가 형성된다. 볼록부(103)는, 볼록부(103)가 리니어 센서(170)의 Y방향에 있어서 조정면(104)에 맞닿는 양단부 중 하나에 대향하고, 상기 볼록부(103)가 조정면(104)에 맞닿은 리니어 센서(170)의 수광 소자(174)의 X방향으로 중심 부근에 대향하는 위치에 제공된다. 이 볼록부(103)와 리니어 센서(170) 사이의 공간은 자외선 경화형 접착제(201)가 충전된다. 리니어 센서(170)의 위치 조정 후에, 자외선을 조사하여 이 자외선 경화형 접착제를 경화시킨다. 이에 따라, 리니어 센서(170)는 측벽(101)에 고정된다. 다시 말해, 볼록부(103)는, 볼록부(103)와 리니어 센서(170) 사이의 공간에 충전된 접착제에 의해 리니어 센서(170)를 측벽(101)에 고정하기 위한 접착부로서 기능한다.

(리니어 센서의 조정 방법의 개요)

도 7a 및 도 7b를 참조하여, 리니어 센서(170)를 조정하는 방법의 개요를 구체적으로 설명한다. 도 7a 및 도 7b는 리니어 센서(170)를 조정하는 방법의 개요를 나타낸다. 도 7a는 리니어 센서 조정 시의 컬러 센서 유닛을 비스듬히 위쪽으로부터 본 도면이다. 도 7b도 리니어 센서 조정 시의 컬러 센서 유닛을 비스듬히 위쪽으로부터 본 도면이다. 리니어 센서(170)의 위치는, 수광 소자(174)의 수광면(S)의 법선에 대하여 직교하는 평면에 평행한 2축의 각 방향의 위치와, 수광면(S)의 법선 주위의 자세의 조정을 행함으로써 조정된다. 상기 2축 중의 한쪽의 축은, 수광 소자(174)의 배열 방향, 즉, 오목면 반사형 회절 격자에 입사한 광속이 분광되어, 파장 성분으로 분리되는 분광 방향(X)을 따른 축(즉, X축)이다. 다른 쪽의 축은, 리니어 센서(170)에 입사하는 광속의 광축 및 분광 방향에 직교하는 Y방향의 축(즉, Y축)이다. 위치를 결정한 후, 리니어 센서(170)의 각 화소는 분광 광속과 연관된다.

(리니어 센서 조정 공구)

도 7a을 참조하여, 리니어 센서(170)를 조정하기 위한 공구에 대해서 설명한다. 이러한 공구는, 리니어 센서(170)와 일체로 사용되는 보강 부재의 X축의 일단을 지지하는 맞댐 공구(501)와, 리니어 센서(170)를 Y축 방향 상하로 지지하는 클램핑 공구(502)와, 리니어 센서를 광축 방향으로 압박 지지하는 압박 공구(503)와, 단파장의 광을 출력 가능한 단색화 장치(504)를 포함한다. 맞댐 공구(501), 클램핑 공구(502) 및 압박 공구(503)는 리니어 센서 조정 공구(500)로서 일체화되어 형성된다. 리니어 센서 조정 공구(500)는, 리니어 센서(170)가 파지된 상태에서, 이동 장치(도시되지 않음)에 의해 2축 방향, 즉 리니어 센서(170)의 배열 방향(X축 방향) 및 상기 배열 방향과 직교하는 방향(Y축 방향)으로 이동가능하다. 또한, 리니어 센서 조정 공구(500)는 수광면(S)의 법선 주위에서 리니어 센서(170)를 회전시킬 수 있다. 이들 공구는 도 7b에서는 도시를 생략하고 있다.

리니어 센서(170)와 일체로 형성된 보강 부재(176)가, 센서 유닛 제어 회로 기판(120)과 접속되어 있지 않은 측[즉, 플렉시블 회로 기판(175)이 연장되기 시작하는 측]의 일단에서 맞댐 공구(501)에 맞닿는다. 이에 따라, 리니어 센서(170)의 X축 방향의 위치가 결정된다. 리니어 센서(170)는 클램핑 공구(502)에 의해 4개 지점에서 지지된다. 결과적으로, 리니어 센서(170)의 Y축 방향의 위치가 결정된다.

리니어 센서(170)를 클램핑 공구(502)로 유지하고 있는 상태에서, 안정된 유지 상태를 유지하기 위해서는 이하의 조건을 충족시키는 것이 바람직하다. X축 및 Y축에 직교하는 방향으로부터 보았을 때, 리니어 센서(170)가 클램핑 공구(502)에 접하는 4개 지점을 연결함으로써 형성되는 가상의 직사각형 내에 어레이 형상으로 배열된 수광 소자(174) 중, 수광 소자가 배열되는 방향의 중앙에 있는 수광 소자가 중심(O)에 배치된다. 더욱 바람직하게는, 상기 가상의 직사각형의 실질적인 중심(즉, 직사각형의 대각선의 교점), 또는 직사각형의 무게 중심의 위치와 중심(O)의 위치가 대략 일치한다. 본 실시예에 따르면, 상기 가상의 직사각형의 실질적인 중심과 중심(O)이 일치한다.

리니어 센서(170)의 위치의 조정은, 리니어 센서(170)를 클램핑 공구(502)로 유지하여 리니어 센서(170)가 조정면(104)에 맞닿도록 함으로써, 슬릿(150)의 위치 조정을 하면서 행해진다. 리니어 센서(170) 이외의 광학 부품이 접착 고정된 하우징(100)은, 조정 공구에 대한 기준 위치에 부착되어 있다. 압박 공구(503)에 의해, 리니어 센서(170)의 글래스부(173)는, 수광면의 법선 방향으로 압박되도록, 하우징(100)의 측벽(101)의 조정면(104)(도 4b 및 도 5a 참조)에 맞닿게 할 수 있다.

그리고, 클램핑 공구(502)에 의해 유지됨으로써, 리니어 센서(170)를 조정면(104)에 맞닿게 한 상태에서, 리니어 센서(170)의 X축 및 Y축 각각의 위치 및 수광면(S)의 법선 방향 주위의 자세를 잠정적으로 정한다. 이 상태에서, 수광 소자(174)에는 350nm 내지 750nm 파장의 광이 입사한다. 이 상태에 있어서의 리니어 센서(170)의 X축 방향 및 Y축 방향의 위치는 슬릿 조정을 행하기 위해 일시적으로 결정할 수 있는 잠정적 위치이다. 리니어 센서(170)의 X축 방향 및 Y축 방향의 최종 위치 결정은, 이 상태에서 슬릿(150)의 위치가 조정되어 최종적으로 결정된 후에 이루어진다.

본 실시예에 따르면, 리니어 센서(170)의 잠정적인 위치 결정은 클램핑 공구(502)를 초기 위치에 배치함으로써 완료된다. 더욱 구체적으로, 리니어 센서(170)를 클램핑 공구(502)로 유지하여 초기 위치로 이동시킨 상태에서, 파장 350nm 내지 750nm의 광이 수광 소자(174)에 입사되기에 충분한 정밀도로 클램핑 공구(502)의 초기 위치가 설정되어 있다. 리니어 센서(170)의 잠정적인 위치 결정은 파장 350nm 내지 750nm의 광을 오목면 반사형 회절 격자에 조사한 상태에서 리니어 센서의 출력을 모니터하면서 행할 수도 있다.

(슬릿의 위치 조정)

다음으로, 슬릿(150)의 위치 조정에 대해서 후술한다. 슬릿(150)의 위치 조정은 다음과 같이 행해진다. 먼저, 리니어 센서(170)를 조정면(104)에 맞닿게 한다. 그 후, 단색화 장치(504)[도 7a에서는 생략되었으나 도 7b에 도시되어 있음]로부터 미리 결정된 파장의 광을 출력한 상태에서, 슬릿(150)을 통과하는 광속의 광축의 방향(S)으로 슬릿(150)을 이동시킨다. 단색화 장치(504)로부터 출력되는 광속은, 컬러 패치면에 상당하는 검사 표면의 상부로부터 도광 광학 부재(140)를 향해서 조사된다. 그리고 나서, 광속은 슬릿(150)을 통과하고, 오목면 반사형 회절 격자(160)에 입사한다. 오목면 반사형 회절 격자(160)에 의해 반사된 후, 반사된 광속은 리니어 센서(170)의 수광 소자(174)에 의해 수광된다.

리니어 센서(170)의 수광 소자(174)에 형성되는 스폿 형상을 보면서 슬릿(150)을 이동시켜, 스폿 형상(화상의 불선명 형상)이 소망하는 형상인 위치를 결정한다. 이 스폿 형상의 조정은, 로우랜드 원(R)의 원주 상에 배치된 광원과, 광원으로부터 오목면 반사형 회절 격자(160)에 입사해 반사된 광속이 로우랜드 원(R)의 원주 위에 형성된 스폿(화상)이 공액 관계가 된다는 사실을 이용하고 있다. 스폿 형상의 조정은, 단색화 장치(504)로부터 출력되는 파장이 350nm, 550nm 및 750nm인 경우에 행해진다.

각각이, 상기 3개의 파장을 갖는 광속에 대한 조정을 행하는 이유는, 350nm 내지 750nm의 파장을 갖는 광이 리니어 센서(170)의 수광 소자(174)에 의해 검지되기 때문이다. 각각이 상기 3개의 파장을 갖는 광속은, 리니어 센서(170)에 의해 검지되는 분광 광속 중 수광 소자(174)의 분광 방향(X)에 있어서의 대략 양단부와 중앙에 화상을 형성한다. 이 때문에, 각각이 상기 3개의 파장을 갖는 광속에 대해서 스폿 형상이 원하는 형상으로 되도록 슬릿(160)의 위치 조정이 이루어지면, 350nm 내지 750nm 전체 범위의 파장을 갖는 모든 광속에 대해 광속으로부터 형성된 스폿의 형상 조정이 행해지지 않더라도, 350nm 내지 750nm의 각 파장을 갖는 광속으로부터 형성된 스폿은 요구하는 형상을 가질 수 있다. 도 7b에 도시하는 광축(L)은 파장 550nm를 갖는 광속의 광축이다.

[리니어 센서(170)의 Y축 방향의 위치 조정]

다음으로, 리니어 센서(170)의 Y축 방향의 위치 조정 및 최종적인 위치 결정에 대해서 후술한다. 리니어 센서(170)의 Y축의 위치 조정에 있어서, 단색화 장치(504)는 단색화 장치(504)로 광속을 출력하는 동안, 350nm 내지 750nm의 파장을 갖는 LED(110)의 중심 파장인 파장 550nm를 갖는 광속을 출력한다. 도 8은, 단색화 장치(504)가 파장 550nm의 광속을 출력하는 경우에 있어서의 리니어 센서(170)의 Y축 방향의 위치에 대한 수광 소자(174)의 출력을 나타내는 그래프이다. 수광 소자(174)로부터의 출력은 수광 소자(174)에 의해 수광되는 광의 광량에 비례한다.

먼저, 리니어 센서 조정 공구(500)는, 리니어 센서(170)를 Y축 방향으로 미리 결정된 거리만큼 이동시키는 동작을 행하고, 수광 소자(174)의 출력을 나타내는 포락선(envelope curve)을 플롯 한다. 그리고, 리니어 센서(170)는 수광 소자(174)의 출력값(Psl)이 최대 출력값(Pmax)의 50%인 2개의 위치 사이의 중심 위치로 이동된다.

[리니어 센서(170)의 X축 방향의 위치 조정]

다음으로, 리니어 센서(170)의 X축 방향의 위치 조정 및 최종적인 위치 결정에 대해서 후술한다. 본 실시예에 따르면, 리니어 센서(170)의 X축 방향의 위치 결정은 Y축 방향의 위치 결정 후에 행해지지만, 역순으로도 행해질 수 있다. 도 9a는 리니어 센서(170)의 수광 소자(174)의 각 화소와 그 출력 사이의 관계를 나타내는 도면이다. 보다 구체적으로, 도 9a의 상측은 X축 및 Y축에 직교하는 방향으로부터 리니어 센서(170)의 수광 소자(174)를 본 상태를 모식적으로 나타낸 것이다. 도 9a의 하측은 상기 수광 소자(174)의 각 화소의 출력을 나타낸 것이다. 스폿(A)은, 단색화 장치(504)에 의해 출력되는 파장 550nm의 광속을 오목면 반사형 회절 격자(160)로 분광함으로써 얻어지는 광속에 의해 리니어 센서(170)의 수광 소자(174) 위에 형성된다. 어레이 형상으로 배열된 수광 소자(174)의 배열 방향(즉, X축 방향)의 중심의 화소에 파장 550nm의 광속이 입력되도록 리니어 센서(170)를 X축 방향으로 이동한다. 리니어 센서(170)의 X축 방향 및 Y축 방향으로의 전술한 이동이 완료되면, 리니어 센서(170)의 위치 결정은 완료한다.

전술한 바와 같이, 조정면(104)은, 조정면(104)이 리니어 센서(170)에 의해 수광되는 분광 광속과 교차하는 로우랜드 원(R)의 일부에 있어서의 접선과 대략 평행하게 제공된다. 이에 따라, 본 발명은 리니어 센서(170)의 X축 방향 및 Y축 방향의 위치 조정에 관해서 이하와 같은 이점이 있다. 더욱 구체적으로, 조정면(104)에 맞닿게 한 상태에서 리니어 센서(170)를 이동해서 리니어 센서(170)의 위치의 조정을 행할 경우, 리니어 센서(170)는 로우랜드 원(R)의 반경 방향으로는 이동하지 않는다. 예를 들면, 도 6에 도시한 바와 같이, 리니어 센서(170)를 X방향으로 이동시키면, 수광면(S)은 접선(Rt)을 따라 이동한다. 그러나, 수광면(S)은 반경(Rr) 방향으로는 이동하지 않는다. 이에 따라, 리니어 센서(170)의 X방향으로의 이동은, 수광면(S)이 로우랜드 원(R)으로부터 이격될 수 있도록 한다. 결과적으로, 수광면(S) 상에서의 분광 광속의 화상 형성 상태가 변화해서 스폿 형상이 변형되기 어렵게 된다. 따라서, 본 실시예에 따르면, 변형된 스폿 형상을 수정하기 위해서 다시 슬릿(150)의 위치를 조정할 필요가 없다.

(리니어 센서의 각 화소와 분광 광속과의 연계)

다음으로, 수광 소자(174)의 각 화소는 분광 광속과 연계된다. 이 조정은, LED(110)의 유효 파장 영역인 350nm 내지 750nm 파장 범위에 있어서, 오목면 반사형 회절 격자(160)에 의해 분광되어 리니어 센서 위에 화상을 형성하는 광속의 각 파장에 대응하는 스폿 위치와 수광 소자(174)의 위치를 연계시키기 위해 행해진다. 다시 말해, 이 조정은, 피검물로부터의 반사광의 분광 파장과 리니어 센서(170)의 각 수광 소자를 연계시키기 위해 행해진다. 보다 구체적으로, 이 조정은, 각 파장에 대응하는 수광 소자(174)의 각 화소의 위치에 대한 정보를 인식시키기 위해 행해진다.

이러한 연계는, LED(110)의 유효 파장 영역인 350nm 내지 750nm에 있어서 중심 파장 550nm, 단파장 350nm 및 장파장 750nm를 각각 갖는 이하의 3개의 기준 단파장 광속에 대해 행하여 진다. 각각의 단파장 광속은 단색화 장치(504)에 의해 출력되고, 컬러 패치면에 대응하는 검사 표면 상부에서부터 조사된다. 그 후, 리니어 센서(170)에 의해 분광 광속이 검지된다.

도 9b는 단색화 장치(504)가 상기 3개의 단파장 광속 중 하나를 출력한 경우에 있어서의 수광 소자(174)의 화소의 출력을 나타내는 그래프이다. 이때, 연계는, 각각, 수광 소자(174)의 출력값(Psl)이 최대 출력값(Pmax)의 50%인 2개의 화소(N-1, N+1) 사이의 중심의 위치에 있는 화소(N)를 3개의 단파장 광속 중 상기 하나에 대응하는 화소로서 설정함으로써 행해진다. 이러한 연계는 상기 3개의 단파장 광속 각각에 대하여 이루어진다.

다음에 상기 3개의 단파장 이외의 파장을 갖는 광속의 연계에 대해서 후술한다. 도 9c는 파장과 리니어 센서의 각 화소 위치의 관계를 나타내는 그래프이다. 보다 구체적으로는, 도 9c는 앞서 미리 결정된 3개의 단파장 이외의 파장과 화소 위치의 연계를 나타내는 도면이다. 상기 3개의 미리 결정된 단파장 광속 이외의 파장을 갖는 광속의 경우에는, 상기 3개의 미리 결정된 단파장의 각 화소 위치를 나타내는 정보에 기초하여 2차 함수로 화소 위치를 근사화함으로써 연계를 행한다. 보다 구체적으로는, 리니어 센서(170)에 있어서 화소 위치(Y)와 파장(X) 사이의 관계는, a 및 b를 계수로, 그리고 c를 상수로 이용하는 이하의 2차 함수로 근사화할 수 있다.

Y= aX2 + bX + c ···(식 1)

상기 3개의 미리 결정된 단파장에 대해 화소 위치와 파장과의 관계가 특정된다. 따라서, 특정된 값을 식 1의 X 및 Y에 대입함으로써 계수(a 및 b), 그리고 상수(c)의 값을 얻을 수 있다. 이에 의해, 이 컬러 센서 유닛(1000)에 있어서의 파장과 화소 위치 사이의 관계를 알 수 있다. 따라서, 분광된 350nm 내지 750nm의 임의의 파장의 광속이 어느 화소 위치에 스폿을 형성할지를 특정할 수 있다. 이에 따라, 오목면 반사형 회절 격자(160)에 의해 분광된 임의의 파장의 광속이 수광 소자(174)의 화소 위치와 연계된다.

이들 일련의 조정 공정을 실시한 후에, 전술된 도 5c에 도시한 바와 같이, 측벽(101)의 볼록부(103)와 리니어 센서(170) 사이에 자외선 경화형 접착제(201)를 도포한다. 그 후, 접착제에 자외선을 조사하여, 볼록부(103)와 리니어 센서(170)를 서로 접착한다. 수광 소자(174)의 각 화소와 분광 광속과의 연계를 행하기 전에, 볼록부(103)와 리니어 센서(170)가 접착될 수도 있다.

이상 설명한 것 같이, 본 실시예에 따르면, 리니어 센서(170)를 하우징(100)의 측벽(101)에 외측으로부터 접착 고정함으로써, 리니어 센서(170)의 주위 공간을 개방시킬 수 있다. 이 때문에, 소자 조립용 공구의 사용 및 광경화형 접착제를 경화시키기 위한 광의 조사를 위한 공간이 용이하게 확보될 수 있다. 따라서, 공정 설계의 자유도가 확대됨과 동시에 작업성이 향상된다.

본 실시예에 따르면, 측벽(101)에 오목면 반사형 회절 격자의 로우랜드 원의 접선과 대략 평행하게 조정면(104)을 설치한다. 조정면(104)에 리니어 센서(170)를 맞닿게 한 상태에서, 측벽(101)의 외측에 리니어 센서(170)를 접착 고정하고 있다. 이렇게 함으로써, 장치가 소형화해도, 리니어 센서(170)의 위치 조정 공정에 사용되는 공구를 위한 공간을 충분히 확보할 수 있다. 그 결과, 작업성 및 생산성의 저하 없이, 리니어 센서(170)를 우수한 정밀도로 조립할 수 있게 된다.

그러나, 리니어 센서(170)를 하우징에 접착하는 동안, 접착제가 경화되는 경우, 접착제가 수축할 수 있다. 다른 경우에는, 장치의 설치 환경에 따라서는 경화된 접착제가 열 팽창할 수도 있다. 따라서, 리니어 센서(170)의 위치가 어긋날 가능성이 있다. 본 실시예에 따르면, 리니어 센서(170)를 접착하기 위한 볼록부(103)는, 볼록부(103) 각각이, Y방향으로 조정면(104)에 맞닿는 리니어 센서(170)의 양단부에 대향하는 위치에 제공된다. 이 때문에, 접착제의 수축 및 팽창에 의해, 리니어 센서(170)의 Y방향의 위치의 어긋남은 X방향 위치의 어긋남에 비해, 더욱 용이하게 발생될 수 있다. 그러나, 수광 소자(174)의 Y방향의 폭은 분광 광속에 대하여 어느 정도 여유가 있다. 리니어 센서(170)가 Y방향으로 어긋나더라도, 수광 소자(174)로부터의 출력은 변화하기 어렵고, 측색 정밀도에 대한 영향은 적다. 리니어 센서(170)가 X방향으로 어긋난 경우에는, 수광 소자(174)의 중심 화소에 550nm 파장을 갖는 광속이 입력될 수 없게 될 우려가 있다.

본 실시예에 따르면, 리니어 센서(170)를 접착하기 위한 볼록부(103)는, X방향에 관해서 볼록부(103)가 조정면(104)에 맞닿는 리니어 센서(170)의 수광 소자(174)의 중앙 부근에 대향하는 위치에 제공된다. 다시 말해, 수광 소자(174)는 X방향의 중심 부근의 일 지점에서 측벽(101)에 접착되어 있다. 이 때문에, 환경이 변경되어 리니어 센서(170)가 팽창했을 경우라도, 수광 소자(174)의 X방향의 중앙 화소의 위치는 어긋나기 어렵다. 수광 소자(174)는 중앙의 화소를 중심으로 X방향 양측으로 넓어져 간다. 이때, 수광 소자(174)에 있어서, 중앙의 화소로부터의 거리가 증가함에 따라 어긋남이 증대되고, 이에 따라, 위치 어긋남은 단부의 화소에서 가장 크다.

한편, 리니어 센서(170)가 리니어 센서(170)의 X방향 일단부의 화소에 대향하는 위치에서 조정면(104)에 접착된다면, 위치 어긋남은 타단부의 화소에서 가장 크게 된다. 따라서, 리니어 센서(170)가 X방향 중앙의 화소에 대향하는 위치에서 접착되는 경우, X방향 일단부의 화소에 대향하는 위치에 리니어 센서(170)를 접착하는 경우에 비해, 화소의 어긋남량의 절대값이 감소될 수 있다. 따라서, 각 화소와 리니어 센서(170)에 의해 수광되는 광속의 파장 사이의 대응 관계가 변경되기 어렵고, 광학 성능의 열화를 저감할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 대해서 후술한다. 제1 실시예와 유사한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여한다. 이에 따라, 이들 구성에 대한 설명은 생략한다.

제1 실시예에 따르면, 하우징(100)의 외측에 리니어 센서(170)가 유지된다. 이 때문에, 리니어 센서(170)가 외광에 노출될 수 있다. 리니어 센서(170)가 외광에 노출되는 경우, 외광이 투광성의 글래스부(173) 및 투광성의 밀봉부(172)에 입사될 수 있다. 수광 소자(174)가 이 외광을 수광하면, 수광 소자(174)의 출력에 노이즈가 나타나고, 이 노이즈가 오검지를 일으킬 우려가 있다. 이것을 해결하기 위해서, 리니어 센서(170)의 글래스부(173) 및 밀봉부(172)의 외면에 차광 처리를 행하는 것을 고려하게 된다. 그러나, 이러한 차광 처리 공정은 비용 및 시간을 증가시켜 바람직하지 않다. 따라서, 제2 실시예에서는, 보다 간이하게 또한 확실하게, 외광 대책을 가능하게 하는 것이다. 이하, 제2 실시예에 따른 구성이 설명된다.

도 10은 본 실시예에 따른 하우징(100)에 의한 리니어 센서(170)의 유지의 개요를 나타내는 도면이다. 도 10에서는, 리니어 센서(170), 플렉시블 회로 기판(175) 및 유지 부재(180)를 하우징(100)에 부착되는 배열순으로 가상적으로 분해한 상태를 나타내고 있다. 도 11a는 하우징(100)에 부착된 유지 부재(180)를 비스듬히 위쪽으로부터 본 도면이다. 도 11b는 하우징(100)에 부착된 유지 부재(180)를 비스듬히 아래쪽으로부터 본 도면이다. 본 실시예의 특징은, 리니어 센서(170)는 유지 부재(180)에 의해 유지되고, 유지 부재(180)는 하우징(100)에 접착됨으로써, 리니어 센서(170)가 하우징(100)에 부착되는 것이다. 도 12는 리니어 센서(170) 및 유지 부재(180)를 유지하고 있는 측벽(101)을 도시하는, 도 11a의 C-C'선을 따라 취해진 단면도다.

우선, 유지 부재(180)의 형상에 대해서 후술한다. 리니어 센서(170)를 유지하는 유지 부재(180)는, 리니어 센서(170)의 이면을 덮는 이면부(180a) 및 리니어 센서(170)의 각 측면을 덮는 측면부(180b)를 포함하는 상자형 부재이다. 리니어 센서(170)의 이면은 조정면(104)에 맞닿는 면의 이면이다. 리니어 센서(170)의 측면은 조정면(104)에 맞닿는 면이 정면으로 간주될 때의 측면이다. 유지 부재(180)의 리니어 센서(170)를 부착하는 측은 개구를 갖는다. 유지 부재(180)가 리니어 센서(170)를 유지한 상태에서, 글래스부(173)의 표면은 유지 부재(180)로부터 약간 돌출한다. 또한, 유지 부재(180)가 리니어 센서(170)를 유지한 상태에서, 플렉시블 회로 기판(175)이 유지 부재(180)의 외측으로 연장되어서 센서 유닛 제어 회로 기판(120)과 접속할 수 있도록, 측면부(180a)의 일부에 오목부(182)가 제공된다.

본 실시예에 따르면, 리니어 센서(170)의 하우징(100)에의 부착은, 우선 유지 부재(180)에 리니어 센서(170)를 부착한 후, 유지 부재(180)와 하우징(100)을 접착하는 것으로 행해진다. 유지 부재(180)에의 리니어 센서(170)의 부착에 대해서 후술한다. 유지 부재(180)에는, 유지 부재(180)를 리니어 센서(170)에 접착하는 접착제(201)를 도포하기 위한 구멍(183)이 제공된다. 이 구멍(183)에 도포된 접착제(201)로 리니어 센서(170)의 이면을 유지 부재(180)에 접착한다. 그러나, 리니어 센서(170) 내에 있어서의 수광 소자(174)의 수광면(S)의 법선 주위의 자세의 변동이 있다. 따라서, 관찰용 카메라(도시되지 않음)에 의해 수광 소자(174)의 위치가 계측된다. 그 후, 리니어 센서의 자세가 유지 부재(180)에 대해 원하는 자세로 조정된 후에, 리니어 센서(170)는 유지 부재(180)에 접착된다.

다음으로, 리니어 센서(170)가 부착되는 하우징(100)의 측벽(101)에 대해서 후술한다. 리니어 센서(170)의 글래스부(173) 표면이 맞닿는 조정면(104) 및 개구부(102)가 측벽(101)에 제공된다는 점은 제1 실시예와 유사하다. 또한, 측벽(101)에는 하우징(100)의 외측으로 돌출하는 볼록부(103)가 설치되어 있다. 볼록부(103)는, 리니어 센서(170)가 접착되는 유지 부재(180) 주위이며, Y축 방향으로는 유지 부재(180)의 양 단부측이고, X축 방향으로는 수광 소자(174)의 중앙과 겹치는 부분에 제공된다. 볼록부(103)와 유지 부재(180) 사이의 공간을 접착제(201)로 충전하여 유지 부재(180)와 하우징(100)을 서로 접착한다.

도 12에 도시한 바와 같이, 유지 부재(180)는 리니어 센서(170)의 이면 및 측면의 대부분을 덮도록 형상화 되어 있다. 글래스부(173) 표면을 조정면(104)에 맞닿게 한 상태에서는, 측면부(180b)와 측벽(101)은 서로 맞닿지 않는다. 측면부(180b)는 리니어 센서(170)의 측면을 완전하게 덮지는 않는다. 그러나, 유지 부재(180)는 측벽(101)과 유지 부재(180) 사이로 외광이 다중 반사해 감쇠하도록 형상화된다. 결국, 수광 소자(174)가 외광을 수광할 우려를 감소시킨다.

유지 부재(180)는 하우징(100)의 측벽(101)에 제공되는 개구부(102)의 주위와 글래스부(173) 표면이 맞닿은 상태에서 고정된다. 이에 따라, 하우징(100) 내로 외기가 침입하는 간극을 매립한다. 이 때문에, 종이 가루와 같은 먼지 침입에 의한 얼룩 발생이 방지될 수 있다.

다음으로, 도 13을 참조하여, 유지 부재(180)에 의해 유지된 리니어 센서(170)의 위치 조정 방법이 구체적으로 설명된다. 도 13은, 리니어 센서(170) 조정 시에 있어서의 컬러 센서 유닛을 비스듬히 위쪽으로부터 본 도면이다. 리니어 센서(170)의 위치 조정은, 2축, 즉 X축 및 Y축을 조정하여 행해진다. 도 13에 도시되는 리니어 센서 조정 공구(600)는, 유지 부재(180)를 파지하는 클램핑 공구(601) 및 유지 부재(180)를 광축 방향으로 압박 지지하는 압박 공구(602)를 일체화하여 구성된다. 리니어 센서 조정 공구(600)는 상기 공구(600)가 유지 부재(180)의 좌우 V자 형상의 절결부(184)를 파지한 상태에서 이동 장치(도시되지 않음)에 의해 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동가능하다.

또한, 도 13은 단색화 장치(603)를 도시한다. 리니어 센서(170)의 위치 조정은 이하와 같이 행해진다. 먼저, 유지 부재(180)를 클램핑 공구(601)에 의해 파지한다. 그 후, 압박 공구(602)에 의해, 유지 부재(180)로부터 돌출하는 리니어 센서(170)의 글래스부(173)가 하우징(100)의 측벽(101)에 형성된 조정면(104)에 맞닿게 된다. 이때, 클램핑 공구(601)가 지지하는 지점의 대략 중심과 리니어 센서(170)를 유지하는 유지 부재(180)의 무게 중심을 서로 대략 일치시킨다. 그 결과, 유지 부재(180)를 안정된 상태에서 파지할 수 있다. 리니어 센서(170)의 위치 조정이 단색화 장치(603)를 사용하여 이루어진다는 것은 제1 실시예와 마찬가지이다.

리니어 센서(170)의 위치 조정이 완료하면, 디스펜서(202)에 의해 유지 부재(180)와 측벽(101)에 제공된 볼록부(103)와 유지 부재(180) 사이의 공간에 자외선 경화형 접착제(201)를 충전한다. 그 후, 자외선 경화형 접착제(201)가 자외선으로 조사되어 경화된다. 이렇게 해서, 유지 부재(180) 및 리니어 센서(170)가 측벽(101)에 의해 유지된다. 본 실시예에 따르면, 도 13에 도시한 바와 같이 볼록부(103)에는 오목부(103a)가 제공된다. 이렇게 오목부(103a)를 제공함으로써, 상기 공간은 디스펜서(202)로 Y방향으로부터 자외선 경화형 접착제(201)를 충전시킬 수 있다. 따라서, 리니어 센서 조정 공구(600)와의 간섭이 발생하기 어려워, 조정이 용이하게 된다.

본 실시예에 따르면, 유지 부재(180)에 대하여 수광면(S)의 법선 주위의 리니어 센서(170)의 자세를 조정한 후에, 리니어 센서(170)와 유지 부재(180)를 서로 부착한다. 이렇게 수광면(S)의 법선 주위의 자세를 조정함으로써, 오목면 반사형 회절 격자(160)로부터 출력된 분광 광속에 대한 수광 소자(174)의 위치를 보다 정밀하게 결정할 수 있다. 수광면(S)의 법선 주위의 자세의 조정은, 유지 부재(180)와 리니어 센서(170)를 서로 접착한 후에, 리니어 센서 조정 공구(600)로 유지 부재(180)를 파지한 상태에서 행해질 수도 있다.

그러나, 리니어 센서(170)의 수광면(S)의 법선 주위의 자세의 조정은, 유지 부재(180)를 리니어 센서 조정 공구(600)로 파지한 상태에서 자세 조정을 행하는 것에 비해, 유지 부재(180)와 리니어 센서(170)를 서로 접착하기 전에 상기 자세를 미리 조정해 두는 것이 비교적 간단하다. 이 때문에, 조립 공정 전체에 걸리는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 리니어 센서 조정 공구(600)에 수광면(S)의 법선 주위에 리니어 센서(170)의 자세의 조정 기능을 갖게 할 필요가 없다. 따라서, 공구를 심플하게 할 수 있다.

도 14는 유지 부재와 리니어 센서 조정 공구의 다른 구성을 나타낸다. 이 유지 부재(185)는, 상기 유지 부재(185)가 리니어 센서(170)의 이면 및 측면의 대부분을 덮는다는 점에서 제2 실시예에 따른 유지 부재와 유사하다. 그러나, 유지 부재(185)는 플라스틱의 프레임(186)에 강판(187)을 접합한 복합 부재로 구성되어 있다. 그리고, 리니어 센서 조정 공구(610)의 클램핑부(611)에 전자석을 사용한다. 이에 따라, 유지 부재(185)를 분리 가능하게 파지하는 것이 가능하다. 리니어 센서 조정 공구(610)에는 유지 부재(185)를 높은 정밀도로 지지 및 위치 결정하기 위한 2개의 지주(612)가 배치되어 있다. 따라서, 리니어 센서 조정 공구(610)는 도 14에 도시된 화살표로 표시된 방향으로 유지 부재(185)와 고 정밀도로 결합하도록 구성된다. 유지 부재(185)를 이렇게 구성하는 것으로, 리니어 센서 위치 조정 공구(610)의 구성을 간소화할 수 있다.

도 15는 측벽(101)의 조정면(104) 부근의 다른 구성을 도시한다. 특히, 도 15는 컬러 센서 유닛(1000)의 측벽(101)에서, 리니어 센서(170)가 부착되는 위치를 외측으로부터 본 도면이다. 도 15에 도시된 바와 같이, 조정면(104)을 측벽(101)의 오목부에 형성할 수도 있다. 이 구성에서는, 유지 부재(180)에 의해 유지된 리니어 센서(170)를 조정면(104)에 맞닿게 한 상태에서, 벽면(101a)이, 유지 부재(180)에 맞닿지 않고 측면부(180b)의 주위에 대향하고 측면부(180b)를 외측에서 둘러싸도록 형성된다. 이렇게 벽면(101a)을 구성하면, 외광이 밀봉부(172)나 글래스부(173)에 입사할 가능성을 더 감소시킬 수 있다. 또한, 조정면 유지 부재(180)에 맞닿지 않고 측면부(180b)에 대향해서 둘러싸게끔 리브 등이 제공되도록 벽면(10a)을 형성함으로써, 유사한 효과를 얻을 수 있다. 이 벽면(101a)은, 유지 부재(180)에 대하여, 리니어 센서(170)의 X방향 및 Y방향 각각의 조정을 행하더라도 벽면(101a)이 유지 부재(180)에 맞닿지 않을 정도의 충분한 간격을 갖고서 형성된다.

상기 장치가 제1 실시예에서 설명한 것 같은 유지 부재(180)를 갖지 않고 있는 구성의 경우에도, 마찬가지로 리니어 센서(170)를 외측에서 둘러싸도록 벽면(101a)을 형성할 수 있다. 이 경우도, 벽면(101a)은, 리니어 센서(170)에 대하여, 리니어 센서(170)의 X방향 및 Y방향 각각의 조정을 행하더라도 벽면(101a)이 리니어 센서(170)에 맞닿지 않을 정도의 충분한 간격을 갖고서 형성된다. 이러한 벽면(101a)의 구성으로, 외광이 밀봉부(172) 및 글래스부(173)에 입사할 가능성을 감소시킬 수 있다.

본 실시예에 따르면, 제1 실시예와 마찬가지로, 리니어 센서(170)를 수용하는 유지 부재(180)를 하우징(100)의 측벽측에 접착 고정한다. 이 때문에, 장치가 소형화해도, 리니어 센서(170)의 위치 조정에 있어서의 공구의 공간을 충분히 확보할 수 있다. 그 결과, 작업성 및 생산성의 저하 없이, 리니어 센서(170)를 고 정밀도로 조립할 수 있게 된다.

또한, 본 실시예에 따르면, 리니어 센서(170)의 이면과 측면의 대부분을 유지 부재(180)가 덮는다는 점은 제1 실시예와 유사하다. 따라서, 외광이 리니어 센서(170)의 밀봉부(172)나 글래스부(173)에 입사해서 수광 소자(174)에 외광이 조사될 우려가 감소된다. 따라서, 수광 소자의 출력에 노이즈가 발생할 우려 및 오검지 발생의 우려가 감소할 수 있다.

본 발명의 제3 실시예에서는, 제1 실시예에서 설명한 슬릿의 위치 조정 방법에 대해서 자세하게 후술한다.

(슬릿의 위치 조정 방법)

분광 측색 장치(1000) 조립 시의 슬릿(150)의 위치 조정 방법에 대해서 후술한다. 도 16은 슬릿(150) 위치 조정 시의 분광 측색 장치(1000)를 비스듬히 위쪽으로부터 본 도면이다. 분광 측색 장치(1000)의 조립 시에는, 분광 성능을 현저하게 알 수 있도록, 많은 파장이 서로 혼합되어 있는 광속을 포함하는 광을 발광하는 백색 LED의 광원(110)을 사용하는 대신, 미리 결정된 단일 파장의 광속을 발광하는 단색화 장치가 기준 광원(504)으로서 사용된다.

기준 광원(504)으로부터의 광은, 도광 광학계에 입사하고, 슬릿(150) 및 오목면 반사형 회절 격자(160)를 통과하여, 리니어 센서(170)의 수광 소자(174) 상에 슬릿 화상으로서 화상을 형성한다. 도 16에 도시된 L축은, 슬릿(150)의 개구부(슬릿부)(150a)(도 19b 참조)의 중심(150b)(도 19b 참조)을 통과하고 오목면 반사형 회절 격자(160)의 분광 반사면(161)의 중심으로 입사하는 광속의 광축(L1)과 일치하는 축을 나타낸다. 광축(L1)을 슬릿(150)의 광축으로서 정의한다. 슬릿 개구부(150a)의 개구의 모서리에 의해 형성되는 가상적인 면을 개구면으로 하면, 본 실시예에 따라, 이 개구면의 개구부 중심(150b)에 대한 수직선은 L축에 일치하게 된다.

슬릿(150)의 개구의 분광 반사면(161) 및 본 실시예에 따른 수광 소자(174) 상의 슬릿 화상을 관찰하면서, L축 방향(즉, 도 7b에 도시된 S방향)의 위치 조정과 L축 주위의 회전 조정을 행한다. 이러한 슬릿 조정을 행함으로써, 부품 정밀도, 조립 오차 등에 의한 수광 소자(174) 상에서의 슬릿 화상의 화상 형성 상태의 악화를 방지할 수 있다. 따라서, 높은 측색 정밀도를 실현할 수 있다. 제1 실시예에서는, L축 방향(즉, 도 7b에 도시된 S방향)의 위치 조정에 대해서 설명하였다. 그러나, 필요에 따라서는, L축 주위의 회전 조정을 요구되는 정밀도를 고려하여 행할 수도 있다.

도 17은 슬릿 화상이 형성된 수광 소자(174)의 화소의 출력을 나타내는 도면이다. 수광 소자(174)의 각 화소의 분광 방향(X)의 폭은 슬릿 화상의 폭보다도 작다. 이에 따라, 슬릿 화상은 분광 방향(X)에 있어서 복수의 화소에 걸쳐 형성된다. 따라서, 슬릿 화상의 분광 방향(X)의 스폿 폭을 아래와 같이 정의한다. 더욱 구체적으로, 도 17에 도시한 바와 같이 수광 소자(174)의 화소의 출력의 포락선을 플롯한다. 출력의 최대값(Pmax)에 대해 소정의 슬라이싱 레벨(Psl)에서 포락선을 잘랐을 때, 포락선 상의 두 교점 간의 거리를 스폿 폭으로서 정의한다. 본 실시예에 따르면, 출력 최대값(Pmax)의 50%가 슬라이싱 레벨(Psl)로 설정된다.

도 18a는, 그 상부에서, 단일 파장의 광속으로부터 슬릿 화상이 이상적인 화상 형성 상태로 형성되는 방식을 나타내고, 그 하부에서는, 그때의 수광 소자(174)의 출력을 나타낸다. 도 18a에 도시된 바와 같이, 수광 소자(174)의 출력이 단일 파장의 광속으로부터 얻어질 수 있다면, 오목면 반사형 회절 격자(160)에 의해 분광된 광속으로부터 각 파장에 대응하여 정밀도가 우수한 출력을 얻을 수 있다. 이에 따라, 높은 측색 정밀도를 실현할 수 있다.

설계대로, 하우징(101) 상에 도광 광학계(140), 오목면 반사형 회절 격자(160) 및 리니어 센서(170)와 같은 광학 부재의 위치가 결정되면, 도 18a에 도시된 이상적인 화상 형성 상태를 얻을 수 있다. 그러나, 위치 결정 오차 및 부품 정밀도에 의해, 광학 부재의 위치 사이의 관계가 설계대로 되지 않고, 이상적인 화상 형성 상태를 얻을 수 없다. 그 결과, 측색 정밀도가 악화된다. 도 18b 및 도 18c 각각에서, 그 상부에는, 리니어 센서(170)의 수광 소자(174) 상에 단일 파장의 광속으로부터 슬릿 화상이 비이상적인 화상 형성 상태로 형성되는 방식을 나타내고, 그 하부에서는, 그때의 수광 소자(174)의 출력을 나타낸다.

예를 들면, 오목면 반사형 회절 격자(160)가 L축 방향으로 어긋나면, 슬릿 화상의 화상 형성 위치가 어긋난다. 이에 따라, 도 18b에 도시한 바와 같이, 슬릿 화상이 두꺼워진다. 그 후, 슬릿 화상은, 이상적인 화상 형성 상태로 형성된 슬릿 화상에 의해 수용되는 화소의 수에 비해 더 많은 수의 화소를 수용한다. 이 때문에, 분광된 광 중, 소정 파장을 갖는 광속이 본래는 다른 파장을 갖는 광속이 입사하는 화소 위에 입사하게 된다. 결과적으로, 측색 정밀도가 악화한다.

예를 들면, 오목면 반사형 회절 격자(160)가 L축을 중심으로 회전하거나, 수광 소자(174)가 광축(L2)을 중심으로 회전하면, 도 18c에 도시한 바와 같이 슬릿 화상이 회전하게 된다. 그러면, 이상적인 화상 형성 상태에서 형성된 슬릿 화상에 의해 수용되는 화소의 수에 비해 많은 수의 화소를 슬릿 화상이 수용한다. 이 때문에, 도 18b에 도시하는 것과 마찬가지로, 분광된 광 중, 소정의 파장을 갖는 광속이 본래는 다른 파장을 갖는 광속이 입사할 화소 위로 입사하게 된다. 결과적으로, 측색 정밀도가 악화한다.

슬릿 화상이 전술한 이상적인 화상 형성 상태에서 형성되도록, 슬릿(150)을 L축 방향으로 이동시키고, 슬릿(150)을 L축을 중심으로 회전시킴으로써 상기 조정이 실행된다.

(슬릿 위치 조정을 위한 구성)

다음으로, 슬릿 조정을 위한 구성에 대해서 후술한다. 도 19a는 분광 측색 장치(1000)에 있어서의 슬릿(150) 근방의 부분을 도시하는 사시도이다. 도 19b는 분광 측색 장치(1000)의 슬릿(150) 근방 부분을 도시하는, 도 19a에 도시된 화살표 B 방향으로부터 본 단면도이다. 슬릿(150)은, 슬릿(150)에 입사한 광속이 통과하는 개구부(150a)를 포함한다. 본 실시예에 따르면, 슬릿(150)은 개구부(150a)의 길이 방향의 중앙(150b)을 중심으로 하는 원통 형상이다. 또한, 슬릿(150)은 외주면에 L축에 평행한 면인 슬라이드면(이하, 활주면이라 함)(150c) 및 접착면(150d)을 포함한다.

하우징(100)에는, L축에 평행한 면인 가이드면(100b 및 100c)과 고정면(100a)이 제공되어 있다. 가이드면(제1 가이드면)(100b) 및 가이드면(제2 가이드면)(100c)을 L축 방향으로부터 보아 V자 형상이 되도록 배열한다. 후술하지만, 슬릿(150)의 위치 및 자세의 조정은, 활주면(150c)을 가이드면(100b 및 100c)에 맞닿게 한 상태에서 행한다. 다시 말해, 가이드면(100b 및 100c)은 슬릿(150)의 조정면으로서 기능하고, 활주면(150c)은 가이드면(100b 및 100c)에 맞닿는 맞닿음 면으로서 기능한다.

접착면(150d)과 고정면(100a) 사이에는 접착제를 충전시키기 위한 미소 간극이 제공된다. 조정이 완료되면, 이 고정면(100a)과 접착면(150d) 사이의 간극에 충전된 접착제가 경화된다. 이렇게 하여, 슬릿(150)을 하우징(100)에 접착 고정한다. 본 실시예에 따르면, 활주면(150c)은 가이드면(100b 및 100c)의 각각에 맞닿게 되고, 접착면(150d)은 고정면(100a)에 접착된다. 본 발명에 따른 면 사이의 맞닿음 및 면 사이의 접착은 이에 한정되지 않는다. 요컨대, 맞닿음 및 접착은 L축에 평행한 면에서 행해지고 있으면 충분하다. 이 때문에, 활주면(150c)과 접착면(150d)이 동일한 면일 수 있다.

슬릿(150)이 공구(도시되지 않음)에 의해 파지되고, 기준 광원(504)으로서의 단색화 장치로부터 단파장의 광속이 출력되는 동안 활주면(150c)을 가이드면(100b 및 100c)에 맞닿게 한 상태에서 조정을 행한다. 우선, 슬릿이 L축 방향으로 이동되어, 그 위치가 결정된다. 더욱 구체적으로, 슬릿(150)은 스폿 폭이 가장 좁아지는 위치까지 L축 방향으로 이동된다.

스폿 폭이 가장 좁아질 때, 장치는 슬릿 개구부(150a)가 로우랜드 원(R) 상에 위치하고 있는 상태에 있게 되므로, 오목면 반사형 회절 격자(160)에 의해 분광되어 집광되는 광속이 광량이 최대가 된다. 이 상태에서는, 수광 소자(107)가 수광하는 광속의 광량이 가장 많다. 따라서, 수광 소자(107)의 출력이 가장 높아진다. 본 실시예에 따르면, 단색화 장치로부터 각각 파장 450nm, 550nm 및 650nm을 갖는 광속이 출력된다. 그 후, 각 파장에 대응하는 스폿 폭이 가장 좁아지는 위치의 평균 위치에, 슬릿(150)의 L축 방향의 위치를 결정한다. L축 방향으로 각각 상기 3개의 파장에 대응하는 슬릿의 좌표를 L1, L2 및 L3이라 하면, 평균 위치의 좌표는 식 (L1+L2+L3)/3으로 나타낼 수 있다.

따라서, 본 실시예에 따르면, 리니어 센서(170)의 수광 소자(174)의 분광 방향(X)에 있어서의 중앙과 상기 중앙의 양측에 집광하는 3개의 파장을 갖는 광속에 관해서 스폿 폭이 가장 좁아지는 위치의 평균의 위치에 슬릿의 위치가 결정된다. 이 때문에, 수광 소자(174) 위에 집광하는 각각의 광속으로부터 형성된 스폿의 폭을 고 정밀도로 결정할 수 있다. 단색화 장치로부터 출력되는 광속의 파장은 450nm, 550nm 및 650nm로 한정되지 않는다. 이러한 파장이 분광 방향(X)에 있어서의 중앙과 상기 중앙의 양측에 집광되는 광속의 파장이라면 다른 파장이 사용될 수있다. 슬릿의 위치는 각각 이러한 파장에 대응하는 4개 이상의 위치의 평균으로 결정될 수 있다.

다음으로, 슬릿(150)을 L축을 중심으로 회전시킨다. 슬릿(150)을 중앙(150b)을 회전 중심으로 해서 회전시킨다. 그 후, 슬릿(150)의 자세는 스폿 폭이 가장 좁아지도록 설정된다. 이때, 단색화 장치로부터는 550nm 파장을 갖는 광속이 출력된다. 본 실시예에 따르면, 가장 좁은 스폿 폭은, 수광 소자(174)의 약 3개의 화소의 폭에 대응한다. 이렇게, 슬릿(150)의 L축 방향의 위치 및 슬릿(150)의 L축 주위의 자세를 조정함으로써, 슬릿 화상이 수광 소자(174) 상에 이상적인 화상 형성 상태로 형성될 수 있다.

슬릿(150)의 L축 주위의 회전 조정은, L축 방향의 위치 조정과 유사하게, 3개의 파장을 갖는 광속에 대해서 스폿 폭이 가장 좁아졌을 때의 자세의 평균을 적용하여 행해질 수 있다.

본 실시예에서는, 활주면(150c)과 가이드면(100b 및 100c)은 모두 L축에 평행한 면이다. 가이드면(100b 및 100c)의 양자 모두를 활주면(150c)에 맞닿게 함으로써, 슬릿(150)은 L축 방향으로 이동된다. 이에 따라, L축 방향 이외의 방향으로 슬릿(150)이 이동하는 것을 억제할 수 있고, 슬릿(150)의 위치 조정이 고 정밀도 로 실행될 수 있다. 본 실시예에 따른 활주면(150c)은, 개구부(150a)의 길이 방향 중앙(150b)을 중심으로 하는 원호가 L축 방향으로 이동하는 것에 의해 형성되는 원호면이다. 다시 말해, 활주면(150c)은, L축 방향으로부터 보아, 개구부(150a)의 길이 방향 중앙(150b)을 중심으로 하는 원호 형상을 갖는다. 가이드면(100b 및 100c)은, 원호 형상을 갖는 활주면(150c)에 접하는 접선으로서 활주면(150c)을 사이에 개재하도록 활주면(150c)에 맞닿는다. 이 때문에, 슬릿(150)이 L축을 중심으로 회전해도, 슬릿(150)의 중앙(150b)이 일정한 위치에 위치될 수 있다. 이 때문에, 조정 방향인 L축 주위의 회전 방향 이외의 방향으로 슬릿(150)이 이동하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 슬릿의 조정이 고 정밀도로 이루어질 수 있다.

도 20a 및 도 20b는 분광 측색 장치(100)의 슬릿(150) 근방을 상방으로부터 본 도면이다. 도 20a에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 접착면(150d)과 고정면(100a) 양자 모두는 L축에 실질적으로 평행한 면이다. 슬릿(150)과 하우징(100) 사이의 간격은 L축 방향으로 일정하게 설정되어 있다. 슬릿(150)의 L축 방향의 위치에 상관없이, 접착면(150d)과 고정면(100a) 사이의 간격을 일정하게 설정할 수 있다.

도 20b에 도시한 바와 같이, 만약 접착면(150d')과 고정면(100a') 사이의 간격처럼, 슬릿(150)과 하우징(100) 사이의 간격이 L축 방향으로 일정하지 않은 경우, 이하의 문제가 발생한다. 보다 구체적으로, 슬릿(150)과 하우징(100) 사이의 공간이 접착제(112)로 충전되고, 그 후에 접착제(112)가 경화되지만, 경화 시에 접착제층(112)이 수축한다. 장치의 설치 환경에 따라서는, 접착제층(112)은 열팽창한다. 이때, 도 20b에 도시하는 구성에서는, 접착제층(112')의 두께가 L축 방향으로 균일하지 않다. 따라서, 경화 수축에 의한 인장력(Fa 및 Fb) 사이의 불균형에 의해, 슬릿(150')이 화살표(R)와 같이 변동된다. 접착제층(112)이 열팽창하는 경우에는 슬릿(150')이 역방향으로 변동된다.

한편, 본 실시예에 따르면, 도 20a에 도시한 바와 같이, 접착제층(112)이 L축 방향으로 균일하게 설정되어 있다. 결과적으로, 슬릿(150)이 경화 수축이나 열팽창에 의해 L축 방향으로 움직이는 것을 방지할 수 있다.

도 21은, 분광 측색 장치의 슬릿 근방 부분을 도 19a의 화살표 B 방향으로부터 본 단면도이다. 접착면(150d)은, 개구부(150a)의 길이 방향 중앙(150b)을 중심으로 하는 원통의 외주면이다. 이 때문에, 슬릿(150)이 L축을 중심으로 회전하더라도, 접착면(150d)과 고정면(100a) 사이의 간격은 변하지 않는다. 접착면(150d)이 개구부(150a)의 길이 방향 중앙(150b)을 중심으로 하는 원통의 외주면이 아닌 경우에는, 이들 사이의 간격은 변하게 된다. 이들 사이의 간격이 변하게 되면, 접착제층(112)의 두께가 변경된다. 따라서, 접착제의 경화 시, 그 수축량이 변경된다. 접착제층(112)의 경화 후, 슬릿(150)의 위치는 L축 주위에서의 그의 자세에 의해 변동된다. 결과적으로, 장치를 안정적으로 제조할 수 없다.

본 실시예의 구성에 따르면, 접착면(150d)은, 개구부(150a)의 길이 방향 중앙(150b)을 중심으로 하는 외주면이다. 따라서, 회전 조정이 행해지더라도, 고정면(100a)과 접착면(150d) 사이의 간격은 변하지 않는다. 결과적으로, 접착제층(112)의 두께가 변하기 어렵다. 따라서, 회전 조정의 실행에 의해, 접착제층(112)의 두께가 변하고, 이에 의해 접착제층(112)의 경화 수축량이나 열팽창량이 변하는 것을 억제할 수 있다.

본 실시예에 따르면, 접착 개소의 개수를 1개로 설정하고 있다. 그러나, 더욱 바람직하게는, 슬릿(150)을 거쳐 대향 하는 쪽에 다른 유사한 접착 개소를 설치하여, 접착제층(112) 사이에 슬릿(150)을 개재한다. 이러한 구성으로, 접착제의 경화 수축에 의해 슬릿(150)의 위치를 변동시키려고 하는 힘이 상쇄된다. 이에 따라, 접착제의 경화 수축에 의한 슬릿(150)의 위치 변동을 억제할 수 있다.

본 실시예에 따른 슬릿(150)은, 서로 일체로 형성된 개구부(150a)와 원통부(150c)를 포함한다. 그러나, 본 발명에 따른 슬릿의 구성은 이에 한정되는 것은 아니다. 개구부를 포함하는 부재는 원통부를 포함하는 부재와 별개일 수도 있다.

따라서, 본 실시예에 따르면, 조정면으로서의 가이드면(100b 및 100c)에, 슬릿(150)을 맞닿게 하여, 슬릿(150)의 광축 방향의 위치를 조정할 수 있다. 결과적으로, 슬릿의 위치 및 자세를 정밀하게 조정할 수 있다. 또한, 이러한 조정에 의해, 슬릿(150), 오목면 반사형 회절 격자(160) 및 수광 소자(107)의 부품 정밀도, 조립 오차 등에 의한 슬릿 화상의 화상 형성 상태의 악화를 방지할 수 있다.

다음으로, 제4 실시예에 대해서 후술한다. 슬릿(2150)과 하우징(2100) 이외의 분광 측색 장치(1000)의 부품은 제1 실시예에 따른 것과 그 형상 및 기능에 있어서 유사하다. 따라서, 이들 부품은 제1 실시예와 동일한 부호를 붙이고, 설명은 생략한다. 제1 실시예에 따르면, 슬릿의 L축 방향의 위치의 조정과 L축 주위의 회전 조정을 행하였다. 그러나, 위치 결정 오차 및 부품 정밀도에 기인하는 수광 소자 상에서의 슬릿 화상의 회전이 허용 가능한 범위 내에 있는 경우, 슬릿의 L축 주위의 회전 조정은 필요 없다. 따라서, 슬릿의 L축 방향의 위치 조정만을 행하면 된다. 제4 실시예에 대해서, 슬릿의 조정으로서 슬릿의 L축 방향의 위치 조정만을 행할 경우에, 고 정밀도로 슬릿의 위치 조정을 행할 수 있는 장치의 구성에 대해 후술한다.

도 22는 커버가 제거된 분광 측색 장치(1000)를 비스듬히 위쪽에서 본 도면이다. 도 23a는 슬릿(2150)의 개략도이다. 도 23b는 분광 측색 장치의 슬릿 근방 부분을 도 22의 화살표 C 방향으로부터 본 단면도이다. 슬릿(2150)은 입사 광이 통과하는 개구부(2150a), 및 외주면에 제공되고 L축에 평행한 면인 슬라이드면(2150b 및 2150c)을 포함한다. 하우징(2100)에는 L축에 평행한 면인 가이드면(2100b 및 2100c)이 형성되어 있다.

가이드면(2100b)에 슬라이드면(2150b)을, 가이드면(2100c)에 슬라이드면(2150c)을 각각 맞닿게 하면서 슬릿(2150)을 L축 방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 제1 실시예와 마찬가지로 고 정밀도로 슬릿(2150)을 L축 방향으로 조정할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따르면, 슬라이드면(2150b 및 2150c)이 평면으로 형성되고, 각각 가이드면(2100b, 2100c)에 맞닿는다. 그 결과, L축 주위에서의 하우징(2100)에 대한 슬릿(2150)의 각도가 특정된다. 따라서, 슬릿(2150)이 안정되게 이동될 수 있다.

제1 실시예에 따르면, 슬릿의 2방향 조정, 즉 L축 방향의 이동과 L축 주위의 회전이 행해진다. 또한, 접착제를 이용하여 슬릿을 하우징에 고정한다. 그러나, 본 실시예에 따르면, 슬릿(2150)은 1방향 조정만, 즉 슬릿의 L축 방향에 있어서의 위치 조정만을 행함으로써 고정될 수 있다. 따라서, 판 스프링과 같은 압박 부재(126)에 의해 슬릿(2150)을 하우징(2100) 상에 고정한다. 압박 부재(126)를 이용함으로써 부품 개수는 증가한다. 그러나, 접착제를 충전해서 경화시키는 조립 공정을 없앨 수 있다. 결과적으로, 장치는 간단하게 조립될 수 있다.

또한, 슬릿 및 하우징은 도 24a 및 도 24b에 각각 도시되는 바와 같은 형상으로 형성될 수 있다. 도 24a는 슬릿(3150)의 개략도이다. 도 24b는 분광 측색 장치의 슬릿 근방 부분을 도 22의 화살표 C 방향으로부터 본 단면도에 대응하는 도면이다. 도 24a 및 도 24b에 나타내는 슬릿(3150)은 기본적으로 도 23에 나타내는 슬릿(2150)과 마찬가지의 구성을 갖는다. 그러나, 도 24a 및 도 24b에 나타내는 슬릿(3150)에는, 공구에 의해 유지되기 쉽도록 공구와 결합하는 오목 형상을 갖는 결합부(3150d)가 설치되어 있다. 또한, 도 24b에 도시한 바와 같이, 슬라이드면(3150b)에 맞닿는 가이드면(2100b)을 2개로 나누어서 레일과 같이 구성할 수 있다. 이렇게 레일 형상으로 가이드면(2100b)을 형성하여, L축 주위에서의 하우징(2100)에 대한 슬릿(3150)의 각도를 보다 고 정밀도로 결정할 수 있다.

도 24a 및 도 24b에 나타내는 구성에서는, 하우징(2100)에는 테이퍼부(2100d)가 형성된다. 테이퍼부(2100d) 부근의 화살표로 나타내는 공간에 접착제를 충전해 슬릿(3150)을 하우징(2100)에 접착한다. 이렇게 하여, 테이퍼부(2100d)를 제공함으로써, 상기 공간에 접착제를 충전했을 때에 접착제가 테이퍼부(2100d)와 슬릿(3150) 사이의 각 공간에 축적된다. 이에 따라, 접착제와 하우징(2100) 사이의 접촉 면적 및 접착제와 슬릿(3150) 사이의 접촉 면적이 넓게 된다. 결과적으로, 하우징(2100)에 슬릿(3150)을 보다 강고하게 고정할 수 있다.

이에 따라, 제4 실시예는 제3 실시예와 마찬가지로, 슬릿의 위치를 고 정밀도로 조정할 수 있다. 이러한 조정에 의해, 슬릿(150), 오목면 반사형 회절 격자(160) 및 수광 소자(107)의 부품 정밀도 및 조립 오차에 의한 화상 형성 상태의 악화를 방지할 수 있다.

본 발명은 실시예들을 참조하여 설명되었으나, 본 발명은 개시된 실시예들에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.

Claims (26)

1. 입사한 광속을 분광하도록 구성된 오목면 반사형 회절 소자와,
   상기 오목면 반사형 회절 소자에 의해 분광된 광속을 수광하도록 각각 구성된 복수의 광전 변환 소자 - 상기 복수의 광전 변환 소자는 상기 오목면 반사형 회절 소자의 로우랜드 원(Rowland circle)의 접선에 평행한 방향으로 배치되어 있음 - 를 포함하는 센서와,
   측벽을 포함하고, 상기 오목면 반사형 회절 소자 및 상기 센서를 지지하도록 구성된 하우징과,
   상기 하우징의 측벽에 형성되고, 상기 오목면 반사형 회절 소자에 의해 분광된 광속이 통과하도록 배열된 개구부를 포함하며,
   상기 측벽의 외측 면은 상기 센서가 조정면 상에 맞닿은 상태에서 상기 센서를 이동시킴으로써 상기 센서가 상기 하우징에 고정되는 위치를 조정 가능한 상기 조정면으로서 작동할 수 있고, 상기 센서는, 상기 조정면에 맞닿은 상태에서 상기 하우징의 측벽에 의해 지지되어, 상기 오목면 반사형 회절 소자에 의해 분광되어 상기 개구부를 통과하는 광속을 수광하며,
   상기 조정면은, 상기 오목면 반사형 회절 소자의 로우랜드 원(Rowland circle) 중 상기 센서에 의해 수광되는 광속이 통과하는 부분에 있어서의 접선에 평행하고, 상기 센서는 상기 센서가 상기 하우징에 고정되는 위치를 조정함으로써 상기 접선에 평행한 방향으로 이동될 수 있는, 분광 측색 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 센서가 상기 조정면에 맞닿은 상태에서 상기 센서를 이동시킴으로써 상기 접선에 수직 방향으로 상기 로우랜드 원의 중심으로부터 거리를 일정하게 유지하면서, 상기 센서가 이동되는, 분광 측색 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 조정면은, 상기 측벽의 외측 면에 있는 상기 개구부의 주위의 부분인 분광 측색 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 하우징의 측벽에 제공되는 접착부를 더 포함하며,
   상기 센서는 상기 접착부와 상기 센서 사이에 제공되는 접착제에 의해 상기 하우징의 측벽에 고정되며,
   상기 접착부들은, 상기 오목면 반사형 회절 소자의 로우랜드 원의 반경 방향에 직교하고 또한 상기 복수의 광전 변환 소자가 배열되는 방향에 직교하는 방향으로 상기 센서를 거쳐 서로 대향하는 위치들에 배열되는 분광 측색 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 접착부는, 상기 센서의 상기 복수의 광전 변환 소자가 배열되는 방향으로 상기 복수의 광전 변환 소자의 중앙 부분에 대응하는 위치에 제공되는 분광 측색 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 센서의 상기 조정면에 맞닿는 면의 이면을 덮도록 구성된 이면부와 상기 센서의 측면을 덮도록 구성된 측면부를 포함하는 유지 부재를 더 포함하며,
   상기 센서는, 상기 유지 부재에 의해 유지된 상태에서 상기 조정면에 의해 지지되는 분광 측색 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 하우징의 내측을 덮도록 구성된 커버 부재를 더 포함하며,
   상기 하우징은 하우징 바닥면의 주위에 상기 측벽이 제공되는 상자형 하우징이며, 상기 커버 부재는, 상기 하우징의 측벽의 외측에 의해 지지된 상기 센서의 외측을 덮도록 센서 커버부를 포함하는 분광 측색 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 센서는 상기 개구부를 통과한 광속이 통과하는 글래스 부분을 포함하고, 상기 글래스 부분은 상기 복수의 광전 변환 소자보다 상기 조정면에 가깝게 배치되어 상기 조정면에 맞닿아 있는 분광 측색 장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 센서가 상기 조정면에 맞닿은 상태에서 상기 센서를 이동시킴으로서 상기 센서가 상기 하우징에 고정되는 위치를 조정하는 것은, 상기 복수의 광전 변환 소자가 배치되어 있는 방향으로 상기 센서의 위치를 조정하는 것인 분광 측색 장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 센서가 상기 조정면에 맞닿은 상태에서 상기 센서를 이동시킴으로서 상기 센서가 상기 하우징에 고정되는 위치를 조정하는 것은, 상기 오목면 반사형 회절 소자의 상기 로우랜드 원의 반경 방향에 수직이며 또한, 상기 복수의 광전 변환 소자가 배치되어 있는 방향에 수직인 방향으로 상기 센서의 위치를 조정하는 것인 분광 측색 장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 오목면 반사형 회절 소자는 정착 유닛에 의해 가열되는 시트재에 의해 반사되는 광속을 분광하는 분광 측색 장치.
12. 입사한 광속을 분광하도록 구성된 오목면 반사형 회절 소자와,
    상기 오목면 반사형 회절 소자에 의해 분광된 광속을 수광하도록 각각 구성된 복수의 광전 변환 소자 - 상기 복수의 광전 변환 소자는 상기 오목면 반사형 회절 소자의 로우랜드 원(Rowland circle)의 접선에 평행한 방향으로 배치되어 있음 - 를 포함하는 센서와,
    바닥면과, 상기 바닥면의 주위에 제공된 측벽을 포함하며, 상기 오목면 반사형 회절 소자를 하우징 내측에 지지하도록 구성된 상자형 하우징과,
    상기 하우징의 내측을 덮도록 구성된 커버 부재와,
    상기 하우징의 측벽에 형성되고, 상기 오목면 반사형 회절 소자에 의해 분광된 광속이 통과하도록 배열된 개구부를 포함하며,
    상기 센서는, 상기 오목면 반사형 회절 소자에 의해 분광되어 상기 개구부를 통과하는 광속을 수광하도록, 상기 하우징의 측벽의 외측에 지지되며,
    상기 커버 부재는, 상기 하우징의 측벽의 외측에 의해 지지되는 상기 센서의 외측을 덮도록 센서 커버부를 포함하는 분광 측색 장치.
13. 입사한 광속을 분광하도록 구성된 오목면 반사형 회절 소자와,
    상기 오목면 반사형 회절 소자에 의해 분광된 광속을 수광하도록 각각 구성된 복수의 광전 변환 소자 - 상기 복수의 광전 변환 소자는 상기 오목면 반사형 회절 소자의 로우랜드 원(Rowland circle)의 접선에 평행한 방향으로 배치되어 있음- 를 포함하는 센서와,
    상기 오목면 반사형 회절 소자 및 상기 센서를 지지하도록 구성된 하우징과,
    상기 하우징에 제공된 접착부를 포함하며,
    상기 센서는, 상기 접착부와 상기 센서 사이에 제공되는 접착제에 의해 상기 하우징에 고정되며,
    상기 접착부는 상기 센서의 복수의 광전 변환 소자의 중심에 대응하는 위치에만 상기 복수의 광전 변환 소자가 배치되는 방향으로 제공되는, 분광 측색 장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 하우징은 개구부가 형성되는 측벽을 포함하고, 상기 센서는, 상기 오목면 반사형 회절 소자에 의해 분광되어 상기 개구부를 통과하는 광속을 수광하도록 상기 하우징의 측벽의 외측에 지지되는 분광 측색 장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 접착부는 상기 하우징의 측벽의 외측으로부터 돌출되는 돌출부인 분광 측색 장치.
16. 반송된 시트재 상에 화상을 형성하도록 구성된 화상 형성 디바이스와,
    상기 화상 형성 디바이스 내에 제공되어 상기 시트재를 가열하도록 구성된 정착 유닛과,
    입사한 광속을 분광하도록 구성된 오목면 반사형 회절 소자와,
    상기 오목면 반사형 회절 소자에 의해 분광된 광속을 수광하도록 각각 구성된 복수의 광전 변환 소자 - 상기 복수의 광전 변환 소자는 상기 오목면 반사형 회절 소자의 로우랜드 원(Rowland circle)의 접선에 평행한 방향으로 배치되어 있음- 를 포함하는 센서와,
    상기 센서의 출력에 기초해서 상기 화상 형성 디바이스의 화상 형성 조건을 제어하도록 구성된 제어 디바이스와,
    측벽을 포함하고, 상기 오목면 반사형 회절 소자 및 상기 센서를 지지하도록 구성된 하우징과,
    상기 하우징의 측벽에 형성되고, 상기 오목면 반사형 회절 소자에 의해 분광된 광속이 통과하도록 배열된 개구부를 포함하며,
    상기 하우징은 상기 시트재가 반송되는 방향으로 상기 정착 유닛의 하류 위치에서 상기 시트재에 의해 반사되는 반사 광속이 상기 복수의 광전 변환 소자에 의해 수광되는 위치에 배치되어 있고,
    상기 측벽의 외측 면은 상기 센서가 조정면에 맞닿은 상태에서 상기 센서를 이동시킴으로써 상기 센서의 위치를 조정 가능한 상기 조정면으로서 작동할 수 있고, 상기 센서는, 상기 조정면에 맞닿은 상태에서 상기 하우징의 측벽에 의해 지지되고, 상기 오목면 반사형 회절 소자에 의해 분광되어 상기 개구부를 통과하는 광속을 수광하며,
    상기 조정면은, 상기 오목면 반사형 회절 소자의 로우랜드 원 중 상기 센서에 의해 수광되는 광속이 통과하는 부분에 있어서의 접선에 평행하고, 상기 센서는 상기 센서가 상기 하우징에 고정되는 위치를 조정함으로써 상기 접선에 평행한 방향으로 이동될 수 있는 화상 형성 장치.
17. 제16항에 있어서, 상기 센서가 상기 조정면에 맞닿은 상태에서 상기 센서를 이동시킴으로써 상기 접선에 수직 방향으로 상기 로우랜드 원의 중심으로부터 거리를 일정하게 유지하면서, 상기 센서가 이동되는, 화상 형성 장치.
18. 검사 표면으로부터 안내된 광속이 통과하는 슬릿이 형성된 슬릿 부재와,
    입사한 광속을 분광하도록 구성되고, 상기 슬릿 부재의 슬릿을 통과한 광속이 입사하는 오목면 반사형 회절 소자와,
    상기 오목면 반사형 회절 소자에 의해 분광된 광속을 수광하도록 각각 구성된 복수의 광전 변환 소자 - 상기 복수의 광전 변환 소자는 상기 오목면 반사형 회절 소자의 로우랜드 원(Rowland circle)의 접선에 평행한 방향으로 배치되어 있음- 를 포함하는 센서와,
    상기 슬릿 부재, 상기 오목면 반사형 회절 소자 및 상기 센서를 지지하도록 구성된 하우징을 포함하며,
    상기 하우징에는, 상기 슬릿 부재의 슬릿을 통과해서 상기 오목면 반사형 회절 소자에 입사하는 광속의 광축 방향에 평행한 제1 및 제2 가이드면이 형성되고, 상기 제1 및 제2 가이드면 각각은, 상기 슬릿 부재가 상기 제1 및 제2 가이드면에 맞닿은 상태에서 상기 슬릿 부재를 이동시킴으로써 상기 슬릿 부재의 상기 광축 방향의 위치를 조정 가능한 조정면인 분광 측색 장치.
19. 제18항에 있어서, 상기 하우징에는 고정면이 형성되고, 상기 슬릿 부재에는, 상기 슬릿 부재와 상기 고정면 사이에 충전된 접착제에 의해 상기 슬릿 부재를 상기 하우징에 접착하기 위한 접착면이 형성되며, 상기 고정면 및 상기 접착면은 상기 광축 방향에 평행한 분광 측색 장치.
20. 제18항에 있어서, 상기 슬릿 부재에 형성되어 상기 제1 및 제2 가이드면과 맞닿는 면은, 상기 광축 방향에서 보았을 때, 상기 슬릿 부재의 슬릿의 중앙을 중심으로 하는 원호가 되는 원호면이며,
    상기 제1 및 제2 가이드면은, L축 방향으로부터 보았을 때, 상기 원호면을 사이에 개재할 때 상기 원호면의 접선으로서 상기 원호면에 맞닿는 분광 측색 장치.
21. 반송된 시트재 상에 화상을 형성하도록 구성된 화상 형성 디바이스와,
    상기 화상 형성 디바이스 내에 제공되어 상기 시트재를 가열하도록 구성되는 정착 유닛과,
    검사 표면으로부터 안내된 광속이 통과하는 슬릿이 형성된 슬릿 부재와,
    입사한 광속을 분광하도록 구성되고, 상기 슬릿 부재의 슬릿을 통과한 광속이 입사하는 오목면 반사형 회절 소자와,
    상기 오목면 반사형 회절 소자에 의해 분광된 광속을 수광하도록 각각 구성된 복수의 광전 변환 소자 - 상기 복수의 광전 변환 소자는 상기 오목면 반사형 회절 소자의 로우랜드 원(Rowland circle)의 접선에 평행한 방향으로 배치되어 있음- 를 포함하는 센서와,
    상기 센서의 출력에 기초해서 상기 화상 형성 디바이스의 화상 형성 조건을 제어하도록 구성된 제어 디바이스와,
    상기 슬릿 부재, 상기 오목면 반사형 회절 소자 및 상기 센서를 지지하도록 구성된 하우징을 포함하며,
    상기 하우징은 상기 시트재가 반송되는 방향으로 상기 정착 유닛의 하류 위치에서 상기 시트재에 의해 반사되는 반사 광속이 상기 복수의 광전 변환 소자에 의해 수광되는 위치에 배치되어 있고,
    상기 하우징에는, 상기 슬릿 부재의 슬릿을 통과해서 상기 오목면 반사형 회절 소자에 입사하는 광속의 광축 방향에 평행한 제1 및 제2 가이드면이 형성되고, 상기 제1 및 제2 가이드면 각각은, 상기 슬릿 부재를 상기 제1 및 제2 가이드면에 부착한 상태에서 상기 슬릿 부재를 이동시킴으로써 상기 슬릿 부재의 상기 광축 방향의 위치를 조정 가능한 조정면인 화상 형성 장치.
22. 입사한 광속을 분광하는 오목면 반사형 회절 소자를 지지하도록 구성된 하우징에, 상기 오목면 반사형 회절 소자에 의해 분광된 광속을 수광하도록 각각 구성된 복수의 광전 변환 소자를 포함하는 센서를 설치하기 위한 분광 측색 장치의 조립 방법이며,
    상기 센서를 상기 하우징의 측벽의 외측 면이고 상기 오목면 반사형 회절 소자의 로우랜드 원의 접선에 평행하는 조정면에 맞닿게 한 상태 - 상기 센서가 상기 조정면에 맞닿은 상태에서 이동됨에 따라 상기 센서가 상기 접선에 평행한 방향으로 이동됨 - 에서, 상기 센서가 상기 하우징에 접착되는 위치를 조정하는 공정과,
    상기 센서를 상기 조정면에 부착한 상태에서, 상기 센서와 상기 측벽 사이의 공간에 접착제를 충전하여 상기 센서를 상기 조정에 의해 결정된 상기 위치에서 상기 측벽에 접착하는 공정을 포함하는 분광 측색 장치의 조립 방법.
23. 반송된 시트재 상에 토너 화상을 형성하도록 구성된 화상 형성 디바이스와,
    상기 화상 형성 디바이스 내에 제공되어 상기 시트재를 가열하도록 구성되는 정착 유닛과,
    입사한 광속을 분광하도록 구성되는 오목면 반사형 회절 소자와,
    상기 오목면 반사형 회절 소자에 의해 분광된 광속을 수광하도록 각각 구성된 복수의 광전 변환 소자 - 상기 복수의 광전 변환 소자는 상기 오목면 반사형 회절 소자의 로우랜드 원(Rowland circle)의 접선에 평행한 방향으로 배치되어 있음- 를 포함하는 센서와,
    바닥면과, 상기 바닥면의 주위에 제공된 측벽을 포함하며, 상기 오목면 반사형 회절 소자를 하우징 내측에 지지하도록 구성된 상자형 하우징과,
    상기 하우징의 내측을 덮도록 구성된 커버 부재와,
    상기 하우징의 측벽에 형성되고, 상기 오목면 반사형 회절 소자에 의해 분광된 광속이 통과하도록 배열된 개구부를 포함하며,
    상기 하우징은 상기 시트재가 반송되는 방향으로 상기 정착 유닛의 하류 위치에서 상기 시트재에 의해 반사되는 반사 광속이 상기 복수의 광전 변환 소자에 의해 수광되는 위치에 배치되어 있고,
    상기 센서는, 상기 오목면 반사형 회절 소자에 의해 분광되어 상기 개구부를 통과하는 광속을 수광하도록, 상기 하우징의 측벽의 외측에 지지되며,
    상기 커버 부재는, 상기 하우징의 측벽의 외측에 의해 지지되는 상기 센서의 외측을 덮도록 센서 커버부를 포함하는 화상 형성 장치.
24. 반송된 시트재 상에 토너 화상을 형성하도록 구성된 화상 형성 디바이스와,
    상기 화상 형성 디바이스 내에 제공되어 상기 시트재를 가열하도록 구성되는 정착 유닛과,
    입사한 광속을 분광하도록 구성되는 오목면 반사형 회절 소자와,
    상기 오목면 반사형 회절 소자에 의해 분광된 광속을 수광하도록 각각 구성된 복수의 광전 변환 소자 - 상기 복수의 광전 변환 소자는 상기 오목면 반사형 회절 소자의 로우랜드 원(Rowland circle)의 접선에 평행한 방향으로 배치되어 있음- 를 포함하는 센서와,
    바닥면과, 상기 바닥면의 주위에 제공된 측벽을 포함하며, 상기 오목면 반사형 회절 소자를 하우징 내측에 지지하도록 구성된 상자형 하우징과,
    상기 하우징에 제공된 접착부를 포함하며,
    상기 센서는, 상기 접착부와 상기 센서 사이에 제공되는 접착제에 의해 상기 하우징에 고정되며,
    상기 하우징은 상기 시트재가 반송되는 방향으로 상기 정착 유닛의 하방 위치에서 상기 시트재에 의해 반사되는 반사 광속이 상기 복수의 광전 변환 소자에 의해 수광되는 위치에 배치되어 있고,
    상기 접착부는 상기 센서의 복수의 광전 변환 소자의 중심에 대응하는 위치에만 상기 복수의 광전 변환 소자가 배치되는 방향으로 제공되는 화상 형성 장치.
25. 제24항에 있어서, 상기 하우징은 개구부가 형성되는 측벽을 포함하고, 상기 센서는, 상기 오목면 반사형 회절 소자에 의해 분광되어 상기 개구부를 통과하는 광속을 수광하도록 상기 하우징의 측벽의 외측에 지지되는 화상 형성 장치.
26. 제25항에 있어서, 상기 접착부는 상기 하우징의 측벽의 외측으로부터 돌출되는 돌출부인, 화상 형성 장치.

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