(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の撮像素子を有する光センサと、前記光センサを収納するハウジングと、前記光センサに光を集光する集光レンズと、前記光センサと前記ハウジングとの相対的な位置を調整するとともに、前記光センサを前記ハウジングに固定する光センサ調整手段とを有し、前記光センサ調整手段は、前記光センサを備える基板と、前記基板と前記ハウジングとの相対的な位置を調整する基板調整手段とを有し、前記基板調整手段は、前記ハウジングに対して相対移動する可動ブロックと、前記基板を前記可動ブロックに固定する基板固定手段と、前記可動ブロックと前記ハウジングの相対的な位置を調整する可動ブロック調整手段とを有し、前記基板調整手段は、前記可動ブロックを前記集光レンズの光軸の方向に平行移動させるガイド手段を有し、前記ガイド手段は、前記可動ブロックに突出するように形成される２本のガイドピンと、前記ハウジングに形成され前記２本のガイドピンが挿入される２つのガイドピン孔と、を有し、前記２つのガイドピン孔のうちの一方は、前記２つのガイドピン孔が並ぶ方向に孔径が拡張され細長く偏平していることを特徴とする光センサ調整装置。
【請求項２】
前記基板調整手段は、前記ハウジングに前記可動ブロックを固定する可動ブロック固定手段を有することを特徴とする請求項１記載の光センサ調整装置。
【請求項３】
前記可動ブロック調整手段は、前記可動ブロックと前記ハウジングとの間に挿まれる弾性体を有することを特徴とする請求項１〜２のいずれか一項記載の光センサ調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光センサ調整装置およびその調整方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光センサによって画像を読み取る装置として、画像読取装置やデジタルカメラが知られている。例えば、一般的なキャリッジ移動型の画像読取装置には、箱型の筐体と、筐体の上面に原稿を置くためのガラスなどの透明板からなる原稿台が設けられており、筐体の内部には駆動装置により移動されるキャリッジに光センサが固定された基板と光源と集光レンズとミラーとＡ／Ｄ変換器とが搭載される。
【０００３】
上記のキャリッジは、駆動装置により原稿面に対して平行に移動し、キャリッジに搭載された光源は原稿の画像を光センサに読み取らせるために原稿に光を照射する。原稿面で反射された光はミラーと集光レンズを通して光センサに集光され、集光された光は光センサによって読み取られる。
【０００４】
光センサは基板上に設けられ、この基板はキャリッジに突出するように形成したボス等に固定される。一般的に、画像読取装置に搭載される集光レンズに許容される焦点深度は数十μｍであり、精巧な集光レンズほど許容される焦点深度も小さくなる。光センサの位置を決定する基板に当接するボスや集光レンズの位置を決定するキャリッジは、光センサが集光レンズの焦点深度内に位置するように厳密な精度で加工される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ボス等を厳密な精度で加工するには特殊な技術を必要とするため、ボスやキャリッジを厳密な精度で加工することによって集光レンズの焦点深度に合わせて集光レンズと光センサを固定することは、生産コストの上昇を招く要因となるという問題があった。また、焦点深度内に光センサを固定できない場合は、いわゆるピンぼけの状態で光センサに読み取られ、画質が低下するという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、光センサを集光レンズに対して適切な位置に調整することが可能な光センサ調整装置とその調整方法を提供することを目的とする。
【０００７】
また本発明の別の目的は、光センサを固定する基板や基板を取り付けるハウジングが精密に加工されていない場合でも、光センサの位置を調整することによって画質の低下を防止することが可能な光センサ調整装置とその調整方法を提供することである。
【０００８】
またさらに本発明の別の目的は、光センサの位置を調整することが容易な光センサ調整装置とその調整方法を提供することである。
【０００９】
またさらに本発明の別の目的は、光センサの位置を調整して決めた後、その位置に光センサが固定される光センサ調整装置とその調整方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の光センサ調整装置によると、複数の撮像素子を有する光センサと、光センサを収納するハウジングと、光センサに光を集光する集光レンズと、光センサとハウジングとの相対的な位置を調整するとともに、光センサをハウジングに固定する光センサ調整手段とを有し、前記光センサ調整手段は、光センサを備える基板と、基板とハウジングとの相対的な位置を調整する基板調整手段とを有し、前記基板調整手段は、ハウジングに対して相対移動する可動ブロックと、基板を可動ブロックに固定する基板固定手段と、可動ブロックとハウジングの相対的な位置を調整する可動ブロック調整手段とを有し、前記基板調整手段は、可動ブロックを集光レンズの光軸の方向に平行移動させるガイド手段を有し、前記ガイド手段は、可動ブロックに突出するように形成される２本のガイドピンと、ハウジングに形成され、２本のガイドピンのうちの一方が挿入される第１ガイドピン孔と、ハウジングに形成され、２本のガイドピンのうちの他方が挿入される第２ガイドピン孔とを有し、前記２つのガイドピン孔のうちの一方は、２つのガイドピン孔が並ぶ方向に孔径が拡張され細長く偏平しているため、２本のガイドピンを２つのガイドピン孔に容易に挿入することができる。
【００１１】
本発明の請求項２記載の光センサ調整装置によると、前記基板調整手段は、ハウジングに可動ブロックを固定する可動ブロック固定手段を有するため、光センサを適切な位置に調整した後に可動ブロックをハウジングに固定して、可動ブロックに付随して動く光センサの位置を固定することができる。
【００１２】
本発明の請求項３記載の光センサ調整手段によると、可動ブロック調整手段は、可動ブロックとハウジングとの間に挿まれる弾性体を有するため、弾性体の押圧によって可動ブロックの位置をハウジングから離れる方向に移動させることができ、可動ブロックに付随して動く光センサの位置を容易に調整することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を示す実施例を図面に基づいて説明する。
【００２１】
本発明の光センサ調整装置をキャリッジ移動型の画像読取装置に適用した一実施例を図１〜図９に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
本実施例によるキャリッジ移動型の画像読み取り装置の構成の概略を図２に示す。箱型の筐体２の上面に、ガラス等の透明板からなる原稿台１が設けられている。筐体２の内部には、図示しない駆動装置により原稿台１に対して平行に往復移動可能なキャリッジ３が設けられ、このキャリッジ３に光源４と複数のミラー６と複数の撮像素子を直線状に配列した撮像素子列１６を複数列互いに平行に配置した光センサのＣＣＤ（Charge coupled device）イメージセンサ５とが搭載されている。
【００２３】
キャリッジ３は特許請求の範囲の請求項１記載のハウジングに相当し、ＣＣＤイメージセンサ５は同じく請求項１記載の光センサに相当する。光源４の照射光は原稿台１上の原稿８の表面で反射され、ミラー６で反射した後、集光レンズ７によりＣＣＤイメージセンサ５に集光されるようになっている。ＣＣＤイメージセンサ５は、赤（Ｒ：Ｒｅｄ）、緑（Ｇ：Ｇｒｅｅｎ）および青（Ｂ：Ｂｌｕｅ）の光をそれぞれ電気信号に変換して出力する。複数のミラー６で反射させることにより、原稿８から集光レンズ７までの光路長を大きくしている。原稿台１のキャリッジ３移動方向の端部には、高反射率均一反射面を有する白基準９が設けられている。
【００２４】
キャリッジ３を副走査方向に移動させつつＣＣＤイメージセンサ５から出力された電気信号を検出し、信号処理部１０で処理した後にインターフェイス１５から外部の画像処理装置に転送することにより原稿８の画像を読み取ることができる。
【００２５】
図１、図３、図４、図５、図６、図７、図８、図９に基づいて本実施例による光センサ調整装置の構成を説明する。図３及び図４はキャリッジ３を表すものである。図５は、本発明の第１実施例によりＣＣＤイメージセンサ５を固定した基板２１をキャリッジ３に取り付けた状態を示す。このキャリッジ３は上面に光源４が設置され、集光レンズ７と図示しない複数のミラーを内蔵する。
【００２６】
図１及び図３に示すように、ＣＣＤイメージセンサ５が備えられた基板２１は、第１基板固定ねじ２２によってキャリッジ３の第１ボス部４１にねじ止めされ、第２基板固定ねじ２３によって、可動ブロック２４の第２ボス部２９にねじ止めされる。可動ブロック２４は、円環状の弾性体である圧縮ブッシュ２６を嵌合して煽り調整ねじ２５によってキャリッジ３にねじ止めされ、さらに第１止めねじ５２と第２止めねじ５３によって押圧されて固定される。
【００２７】
次に基板２１と可動ブロック２４とキャリッジ３の各部材について詳細に説明する。
【００２８】
基板２１は、ＣＣＤイメージセンサ５を備え、第１基板固定ネジ２２と第２基板固定ネジ２３が貫通する第１貫通孔２７と第２貫通孔２８が撮像素子列１６の方向と垂直な方向に長く偏平した形状で形成される。
【００２９】
第１貫通孔２７と第２貫通孔２８は基板２１を固定するときに、第１ボス部４１と第２ボス部２９に当接した基板２１を撮像素子列１６の方向と垂直な方向に平行移動させて基板２１の固定位置を調整できるように長く偏平した形状になっている。
【００３０】
可動ブロック２４は、第２ボス部２９と第２ガイドピン３１を同軸位置に円柱状に突出するように形成し、第１ガイドピン３３を別軸の位置に円柱状に突出するように形成する。第２ボス部２９は、第２基板固定ねじ２３がねじ込まれる第２ネジ孔３０を形成する。第２ガイドピン３１は第２凹部３４を凹設する。第１ガイドピン３３は、煽り調整ねじ２５が貫通する固定用孔３２を同軸位置で形成し、第１凹部３５を形成する。
【００３１】
第２ボス部２９は基板２１の裏面に電子部品が実装されている場合において、この電子部品とキャリッジ３表面との接触を防止するために突出するように形成されるものである。第１ガイドピン３３は後述する第１ガイドピン孔４４に挿入され、キャリッジ３に対し可動ブロック２４が平行に移動するように突出するように形成され、第２ガイドピン３１は、後述する第２ガイドピン孔４５に挿入され、第１ガイドピン３３を軸として可動ブロック２４が回転することを防止するために突出するように形成される。第１凹部３５と第２凹部３４はそれぞれ第１止めねじ５２と第２止めねじ５３が係合するためのものである。
【００３２】
キャリッジ３は、基板２１が当接する第１ボス部４１を突出するように形成し、この第１ボス部４１に第１基板固定ネジ２２がねじ込まれる第１ネジ孔４２を形成する。煽り調整ネジ２５がねじ込まれる煽り調整ネジ孔４３と第１ガイドピン３３が挿入される第１ガイドピン孔４４とを同軸位置に形成し、第２ガイドピン３１が挿入される第２ガイドピン孔４５を別軸の位置に形成する。第２ガイドピン孔４５は、第１ガイドピン３３の軸と第２ガイドピン４５の軸を結ぶ方向に細長く偏平した形状とする。さらに第１ガイドピン３３の第１凹部３５に対応する位置に第１止めネジ孔５０を第１ガイドピン孔４４と連通するように形成し、第２ガイドピン３１の第２凹部３４に対応する位置に第２止めネジ孔５１を第２ガイドピン孔４５と連通するように形成する。
【００３３】
第１ボス部４１は基板２１の裏面に電子部品が実装されている場合において、この電子部品とキャリッジ３表面との接触を防止するために突出するように形成されるものである。第２ガイドピン孔４５は第２ガイドピン３１が挿入され、第１ガイドピン３３の軸を中心として可動ブロック２４が回転することを防止するために設けられる。第２ガイドピン孔４５は、第２ガイドピン３１が挿入でき、且つ、第１ガイドピン３３の軸を中心とした円の第２ガイドピン孔４５における接線方向に、第２ガイドピン３１ががたつかないように形成され、かつ、第１ガイドピン孔４４と第２ガイドピン孔４５が並ぶ方向にがたつきを持たせるように孔径を拡張し、第１ガイドピン３３と第２ガイドピン３１を同時にそれぞれ第１ガイドピン孔４４と第２ガイドピン孔４５に挿入する作業を容易にする。第１止めねじ孔５０と第２止めネジ孔５１は、それぞれ第１止めねじ５２と第２止めねじ５３がねじ込まれ、第１止めねじ５２と第２止めねじ５３によって第１ガイドピン３３と第２ガイドピン３１を横圧して固定する為のものである。
【００３４】
次に、上記の構成による光センサ調整装置における調整方法の手順を説明する。
【００３５】
(1) 第１ガイドピン３３に圧縮ブッシュ２６を嵌合し、第１ガイドピン３３と第２ガイドピン３１をそれぞれ第１ガイドピン孔４４と第２ガイドピン孔４５に挿入し、圧縮ブッシュ２６をキャリッジ３と可動ブロック２４の間に挿んで煽り調整ねじ２５を仮締めして可動ブロック２４をキャリッジ３に仮固定する。煽り調整ねじ２５を仮締めするときは、圧縮ブッシュ２６がキャリッジを押圧するまで締める。さらに、ＣＣＤイメージセンサ５の電気信号を取り出してモニターに表示できるように必要な機器を配設し、以後の工程はこのモニタ上に表示されたデータに基づいて行う。
【００３６】
(2) 集光レンズ７を仮固定し、ＣＣＤイメージセンサ５に調整用の原稿を読み取らせ、そのデータをモニター上で確認しながら、第１基板固定ねじ２２と第２基板固定ねじ２３をそれぞれ第１貫通孔２７と第２貫通孔２８を通し、第１ねじ孔４２と第２ねじ孔３０にねじ込み第１ボス部４１と第２ボス部２９に基板２１を橋渡して設置する。このとき第１ボス部４１と第２ボス部２９に当接させた基板２１を撮像素子列１６の方向と垂直な方向に平行移動させて適切な位置に基板２１を固定するようにする。
【００３７】
(3) ＣＣＤイメージセンサ５に調整用の原稿を読み取らせ、そのデータをモニター上で確認しながら、固定された基板２１を基準にして集光レンズ７を適切な位置に固定する。
【００３８】
(4) ＣＣＤイメージセンサ５に調整用の原稿を読み取らせ、そのデータをモニター上で確認しながら、煽り調整ねじ２５を調整し、固定した集光レンズ７を基準にしてＣＣＤイメージセンサ５が集光レンズ７の焦点深度内に位置するように可動ブロック２４を移動させる。
【００３９】
(5) 第１止めねじ５２と第２止めねじ５３をそれぞれ第１止めねじ孔５０と第２止めねじ孔５１にねじ込み、第１ガイドピン３３と第２ガイドピンを押圧して可動ブロック２４を固定する。
【００４０】
本実施例において、第１ボス部４１と第２ボス部２９に当接して基板２１が橋設されるとき、基板２１に載設されるＣＣＤイメージセンサ５の左右両端部がともに集光レンズ７の焦点深度内に位置するように第２ボス部２９の集光レンズ７からの距離を調整することができる。このため、第１ボス部４１を基準にして集光レンズ７を固定すれば、第２ボス部２９は集光レンズ７の位置を基準にして調整することができ、キャリッジ３に許容される寸法誤差範囲を拡大することができる。集光レンズ７や基板２１を取り付けるキャリッジ３の寸法誤差に影響されずにＣＣＤイメージセンサ５を固定ことができるため、キャリッジ３の加工を容易にすることができる。
【００４１】
また、ＣＣＤイメージセンサ５の位置を任意の位置に調整して固定することができるため、高性能な集光レンズに設定される小さな焦点深度にも対応させてＣＣＤイメージセンサ５の位置を固定することができる。
【００４２】
また更に、基板２１のキャリッジ３への固定と、第１ボス部４１と第２ボス部２９に当接した基板２１を撮像素子列１６の向きと垂直な方向に平行移動させる調整と、基板２１から集光レンズ７までの距離の調整を別個に行うことができるため、微妙な調整が容易である。
【００４３】
また更に、第２ガイドピン３１が第２ガイドピン孔４５に挿入され、煽り調整ねじ２５を締め付けるときに可動ブロック２４が第１ガイドピン３３を軸として回転することを防いでいるため、可動ブロックに付随して動くＣＣＤイメージセンサ５の位置を容易に調整できる。
【００４４】
また更に、第２ガイドピン孔４５の形状により、第１ガイドピン３３と第２ガイドピン３１をそれぞれ第１ガイドピン孔４４と第２ガイドピン孔４５に挿入することが容易である。
【００４５】
また更に、適切な位置に移動させた可動ブロック２４を第１止めねじ５２と第２止めねじ５３によって完全に固定することができるため煽り調整ねじ２５が緩んでＣＣＤイメージセンサ５の位置が変わることがない。
【００４６】
また更に、圧縮ブッシュ２６を挿んで煽り調整ねじ２５をねじ込むため、煽り調整ねじ２５の微妙な締め付けが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による光センサ調整装置を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例による光センサ調整装置を適用した画像読取装置を示す概略構成図である。
【図３】本発明の実施例による光センサ調整装置を適用した画像読取装置のキャリッジを示す平面図である。
【図４】本発明の実施例による光センサ調整装置を適用した画像読取装置のキャリッジを示す側面図である。
【図５】図１の主要部拡大図である。
【図６】本発明の実施例による光センサ調整装置の可動ブロックを示す平面図および側面図である。
【図７】図６のVII−VII線断面図である。
【図８】図６のVIII−VIII線断面図である。
【図９】図５のIX−IX線断面図である。
【符号の説明】
３  キャリッジ（ハウジング）
５  ＣＣＤイメージセンサ（光センサ）
７  集光レンズ
２１  基板
２４  可動ブロック
２５  煽り調整ねじ
２６  圧縮ブッシュ
２９  第２ボス部
３１  第２ガイドピン
３３  第１ガイドピン
４１  第１ボス部
４４  第１ガイドピン孔
４５  第２ガイドピン孔
５２  第１止めねじ
５３  第２止めねじ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003669165.tif 000008
【図８】
0003669165.tif 000009
【図９】
0003669165.tif 000010