(57)【要約】      （修正有）【課題】感光ユニットへの結像ひいては光学機械の解像度を良好に確保することができる光学モジュールの光学的アラインメント方法、それによる光学モジュールの構成、組立て方法及び光学機械への取付け方法を提供する。【解決手段】光学モジュールにより、該光学モジュール外の記録媒体に当たった反射光を屈折させ、信号光としてそのケーシング内の感光ユニット３に投光させる光学的アラインメント方法で、感光ユニット３上の感光素子３０と記録媒体の所定位置との間の距離を求めて総光路とする第１工程と、反射光の誤差を求めて総光路を修正する第２工程と、修正後の総光路の半分を取って距離中の中心垂直線を求める第３工程と、レンズ４の厚さを決定する第４工程と、レンズ４の厚さの半分を取って光学軸方向と垂直になる中心線を求める第５工程と、中心線と中心垂直線とを合わせて感光ユニット３と記録媒体との間にレンズ４を設置する第６工程とを備える。【選択図】図８
2008170940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学モジュールを、そのレンズにより走査光の該光学モジュール外の記録媒体に当たってから反射する反射光を屈折させ、信号光として所定の方向にそのケーシング内の感光ユニットに投光するようにさせる光学的アラインメント方法であって、
前記感光ユニットに前記信号光を捕らえる感光素子を、また、前記記録媒体に所定位置をそれぞれ取ってから、前記感光素子と前記所定位置との間の距離を求めて総光路とする第１工程と、
前記反射光の進行中に生ずる誤差を求めて前記総光路を修正する第２工程と、
前記修正後の総光路の半分を取って前記距離中の中心垂直線を求める第３工程と、
前記レンズの光学軸方向における両端点を求めて厚さを決定する第４工程と、
前記レンズに前記厚さの半分を取って前記光学軸方向と垂直になる中心線を求める第５工程と、
前記中心線と前記中心垂直線とを合わせて前記感光ユニットと前記記録媒体との間に前記レンズを設置する第６工程とを備えることを特徴とする、光学モジュールの光学的アラインメント方法。
【請求項２】
前記記録媒体がガラス板に搭載され、該ガラス板を通して走査光を受けてから反射する場合、前記工程２においては、該ガラス板の屈折による誤差を求めて前記総光路を修正することを特徴とする、請求項１に記載の光学モジュールの光学的アラインメント方法。
【請求項３】
前記工程１においては、まず前記感光ユニットと前記記録媒体との間に該記録媒体と所定距離を有する参考点を決定し、そして電荷結合素子で前記感光素子と前記参考点とを取ってから、総光路を計算することを特徴とする請求項２に記載の光学モジュールの光学的アラインメント方法。
【請求項４】
前記工程４においては、電荷結合素子で前記両端点を取ってから、レンズの厚さを計算することを特徴とする請求項２に記載の光学モジュールの光学的アラインメント方法。
【請求項５】
前記中心垂直線が前記ケーシング内にあるように、前記ケーシングの、前記レンズの光学軸方向にある長さを決定する際に、前記中心垂直線における前記ケーシング内の両端近くにある二点を前記参考点とすることを特徴とする請求項３に記載の光学モジュールの光学的アラインメント方法。
【請求項６】
前記工程４において前記両端点を二対とし、それぞれによりレンズの厚さを計算し、そして、前記工程５において前記二対の両端点によって計算した厚さの中心点をそれぞれ取ってから連結し、前記中心線を求めることを特徴とする請求項４に記載の光学モジュールの光学的アラインメント方法。
【請求項７】
その一側面に開口が開けてあるケーシングと、
少なくとも一の感光素子からなり、且つ前記ケーシング内に前記開口と対面するように設置されている感光ユニットと、
前記ケーシングの前記感光ユニットと前記開口との間に設置されていて該光学モジュール外からの記録媒体に当たってから反射する反射光を屈折させ、その光学軸の方向を基準として前記感光ユニットへ投光するレンズとを備えてなる光学モジュールにおいて、
前記ケーシングの、前記レンズの光学軸方向にある長さが、前記感光ユニットと前記記録媒体との間の、前記反射光の進行中に生ずる誤差で修正された修正後の総光路の半分より長くて、該修正後の総光路の中心垂直線が前記ケーシングの前記開口内にあり、
また、前記レンズの厚さの中心線が前記中心垂直線と重なっていることを特徴とする光学モジュール。
【請求項８】
前記中心垂直線と前記中心線の位置が請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光学的アラインメント方法により求められたことを特徴とする請求項７に記載の光学モジュール。
【請求項９】
前記レンズは、その光学軸の周りの少なくとも一部からそれを支持している支持枠を介して前記ケーシング内に設置されていることを特徴とする請求項７に記載の光学モジュール。
【請求項１０】
記録媒体を搭載するガラス板と、投光して前記ガラス板を通して前記記録媒体の記載信号を走査しながら反射し、再度該ガラス板を通して信号光として投光する走査手段とを有する光学機械に使用される光学モジュールであって、前記支持枠の、前記ケーシングの内壁に臨んでいる端面近くに前記ケーシングと連結になっている固定手段があり、この固定手段の所定位置が前記ガラス板に搭載される記録媒体と所定距離に設定されていてこの光学モジュールを前記光学機械に装入する際の参考点となることを特徴とする請求項９に記載の光学モジュール。
【請求項１１】
前記支持枠は、その光学軸の周りから前記レンズを挟んでいる一対の壁面を有し、この一対の壁面のいずれにも前記レンズに外嵌となっている長溝が設けられていることを特徴とする請求項９に記載の光学モジュール。
【請求項１２】
前記一対の壁面中の一つが前記支持枠に取外し可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１１に記載の光学モジュール。
【請求項１３】
前記ケーシングの、前記取外し可能な壁面と対応する面も、それに取外し可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１２に記載の光学モジュール。
【請求項１４】
前記感光素子として、リニアイメージセンサーが使用されていることを特徴とする請求項７に記載の光学モジュール。
【請求項１５】
請求項７、８、９、１１、１２、１３、１４のいずれか一項に記載の光学モジュールを組み立てる方法であって、
前記感光ユニットを前記ケーシング内に前記開口と対面するように設置する感光ユニット設置工程と、
前記レンズを、前記ケーシングの前記開口から、その厚さの中心線が前記修正後の総光路の中心垂直線と重なるように前記ケーシングの前記感光ユニットと前記開口との間に入れて固定するレンズ設置工程とを含むことを特徴とする光学モジュールを組立て方法。
【請求項１６】
請求項１０に記載の光学モジュールを組み立てる方法であって、
前記感光ユニットを前記ケーシング内に前記開口と対面するように設置する感光ユニット設置工程と、
前記支持枠と前記固定手段とで、前記レンズを、前記ケーシングの前記開口から、その厚さの中心線が前記修正後の総光路の中心垂直線と重なるように前記ケーシングの前記感光ユニットと前記開口との間に入れて固定するレンズ設置工程とを含むことを特徴とする光学モジュールを組立て方法。
【請求項１７】
請求項１０に記載の光学モジュールを、該光学モジュールをその走査手段の記録媒体によって生ずる信号光を捕らえる画像読取り装置として使用する光学機械に取り付ける際、前記固定手段の前記所定位置を前記ガラス板に搭載される記録媒体と前記所定距離を空けるようにすることを特徴とする、光学モジュールの光学機械への取り付け方法。
【請求項１８】
前記固定手段の前記所定位置を参考点として請求項３に記載の光学的アラインメント方法を行うことを特徴とする、請求項１７に記載の、光学モジュールの光学機械への取り付け方法。
【請求項１９】
前記中心垂直線と前記中心線の位置、及び、それらが互いに重なること、をもチェックし調整することを特徴とする、請求項１８に記載の光学モジュールの取り付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的アラインメント方法に関し、特にスキャナー、ファクシミリなどの光学機器に画像読取り装置として使用される光学モジュールの光学的アラインメント方法、それによる光学モジュールの構成、組立て方法及び光学機械への取付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、スキャナー、ファクシミリなどの光学機器では、例えば図１２に示すように（特許文献１参照）、記録媒体（文書や写真などの原稿）（図示せず）の記載内容を読取るために、記録媒体をガラス板８に搭載させ、走査手段９における発光ダイオードアレイ９１からの走査光で記載内容を走査し、そして走査光の記録媒体に当たってから反射する反射光をレンズ７により屈折させてから、信号光として所定の方向に感光ユニット６に結像するように投光すると共に、感光ユニット６によってその信号光に応じて電気信号を出力させる。
【０００３】
その中で感光ユニット６とレンズ７とは、同一のケーシング１０内に取付けられていて光学モジュールとして使用されるのが一般的傾向であるが、図１２に示すように走査手段９もそれらと共に組入れられているものもある。
【０００４】
上記図１２における光学モジュールを詳細に説明すると、主として、その一側面に開口１０１が開けてあるケーシング１０と、複数個のＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサーが配列してなるリニアイメージセンサー６１を有し、且つケーシング１０の開口１０１内に該開口１０１と対面するように設置されている感光ユニット６と、発光ダイオードアレイ９１を有し、ケーシング１０の開口１０１内に記録媒体を、ガラス板８を通して所定方向から照射・走査するように設置されている走査手段９と、ケーシング１０の開口１０１内に設置されていて、走査手段９によってガラス板８を通して記録媒体の記載信号を走査しながら反射し、再度該ガラス板８を通してなる反射光を屈折させ、信号光としてその光学軸の方向を基準として感光ユニット６へ投光するレンズ７とを備えている。
【０００５】
ところで、走査手段９の発光がレンズ７を介して感光ユニット６へ良好に投射すること、即ち鮮明な結像が形成されることが光学機械の解像度に係わるため、従来から、感光ユニット６とレンズ７との間の相対位置の高精度な位置合わせを得るための光学的アラインメント方法が行われてきている。
【０００６】
前記光学的アラインメント方法としては、目下、まず感光ユニット６をケーシング１０内に設けてから、各メーカー独自の、例えばガラス板８の屈折率をも考慮に入れて研究して得た計算値によってレンズ７をケーシング１０内の当該位置、例えば凹溝１０２に固定するのが通常である。
【０００７】
しかしながら、前記従来の光学モジュールの光学的アラインメント方法では、レンズ７自身の光学軸の＋/−４００ミクロンの誤差や凹溝１０２の測定誤差などが自ずとあるので、光学機械の解像度上昇の障害になる。
【特許文献１】米国特許第６１６９５６４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前記欠点に鑑みてなされたものであり、即ち、前記のような誤差が生じても、感光ユニットへの結像ひいては光学機械の解像度を良好に確保することができる光学モジュールの光学的アラインメント方法、それによる光学モジュールの構成、組立て方法及び光学機械への取付け方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、発明者は研究に研究を重ねた結果、まず、光学モジュールを、そのレンズにより走査光の該光学モジュール外の記録媒体に当たってから反射する反射光を屈折させ、信号光として所定の方向にそのケーシング内の感光ユニットに投光するようにさせる光学的アラインメント方法であって、前記感光ユニットに前記信号光を捕らえる感光素子を、また、前記記録媒体に所定位置をそれぞれ取ってから、前記感光素子と前記所定位置との間の距離を求めて総光路とする第１工程と、前記反射光の進行中に生ずる誤差を求めて前記総光路を修正する第２工程と、前記修正後の総光路の半分を取って前記距離中の中心垂直線を求める第３工程と、前記レンズの光学軸方向における両端点を求めて厚さを決定する第４工程と、前記レンズに前記厚さの半分を取って前記光学軸方向と垂直になる中心線を求める第５工程と、前記中心線と前記中心垂直線とを合わせて前記感光ユニットと前記記録媒体との間に前記レンズを設置する第６工程とを備える、光学モジュールの光学的アラインメント方法を提供する。
【００１０】
そして、本発明は、この光学的アラインメント方法により、光学モジュールを設計・構成したり、光学モジュールの組立て方法及び光学機械への取付け方法を提供する。
【００１１】
即ち、前記記録媒体がガラス板に搭載され、該ガラス板を通して走査光を受けてから反射する場合、光学モジュールを設計・構成するために、前記工程２においては、該ガラス板の屈折による誤差を求めて前記総光路を修正することができる。
【００１２】
光学モジュールを構成するために、前記第１工程においては、まず前記感光ユニットと前記記録媒体との間に該記録媒体と所定距離を有する参考点を決定し、そして電荷結合素子で前記感光素子と前記参考点とを取ってから、総光路を計算することができる。
【００１３】
光学モジュールを設計・構成するために、また、前記第４工程においては、電荷結合素子で前記両端点を取ってから、レンズの厚さを計算することができる。
【００１４】
光学モジュールを設計・構成するために、前記中心垂直線が前記ケーシング内にあるように、前記ケーシングの、前記レンズの光学軸方向にある長さを決定する際に、前記中心垂直線における前記ケーシング内の両端近くにある二点を前記参考点とすることができる。
【００１５】
光学モジュールを設計・構成するために、前記第４工程において前記両端点を二対とし、それぞれによりレンズの厚さを計算し、そして、前記第５工程において前記二対の両端点によって計算した厚さの中心点をそれぞれ取ってから連結し、前記中心線を求めることができる。
【００１６】
そして、前記設計により、本発明は、その一側面に開口が開けてあるケーシングと、少なくとも一の感光素子からなり、且つ前記ケーシング内に前記開口と対面するように設置されている感光ユニットと、前記ケーシングの前記感光ユニットと前記開口との間に設置されていて該光学モジュール外からの記録媒体に当たってから反射する反射光を屈折させ、その光学軸の方向を基準として前記感光ユニットへ投光するレンズとを備えてなる光学モジュールにおいて、前記ケーシングの、前記レンズの光学軸方向にある長さが、前記感光ユニットと前記記録媒体との間の、前記反射光の進行中に生ずる誤差で修正された修正後の総光路の半分より長くて、該修正後の総光路の中心垂直線が前記ケーシングの前記開口内にあり、また、前記レンズの厚さの中心線が前記中心垂直線と重なっている光学モジュールを提供する。
【００１７】
前記中心垂直線と前記中心線の位置は、前記光学的アラインメント方法の対応部分により求められることができる。
【００１８】
前記レンズは、その光学軸の周りの少なくとも一部からそれを支持している支持枠を介して前記ケーシング内に設置されていることが好ましい。
【００１９】
本発明は、また、記録媒体を搭載するガラス板と、投光して前記ガラス板を通して前記記録媒体の記載信号を走査しながら反射し、再度該ガラス板を通して信号光として投光する走査手段とを有する光学機械に使用される光学モジュールであって、前記支持枠の、前記ケーシングの内壁に臨んでいる端面近くに前記ケーシングと連結になっている固定手段があり、この固定手段の所定位置が前記ガラス板に搭載される記録媒体と所定距離に設定されていてこの光学モジュールを前記光学機械に装入する際の参考点となる光学モジュールを提供する。
【００２０】
前記支持枠は、その光学軸の周りから前記レンズを挟んでいる一対の壁面を有し、この一対の壁面のいずれにも前記レンズに外嵌となっている長溝が設けられているものが挙げられる。
【００２１】
前記一対の壁面中の一つが前記支持枠に取外し可能に取り付けられているものが好ましい。
【００２２】
前記ケーシングの、前記取外し可能な壁面と対応する面も、それに取外し可能に取り付けられているのが好ましい。
【００２３】
前記感光素子として、リニアイメージセンサーが使用されているのが好ましい。
【００２４】
最後に、本発明は、前記感光ユニットを前記ケーシング内に前記開口と対面するように設置する感光ユニット設置工程と、前記レンズを、前記ケーシングの前記開口から、その厚さの中心線が前記修正後の総光路の中心垂直線と重なるように該ケーシングの前記感光ユニットと前記開口との間に入れて固定するレンズ設置工程とを含む光学モジュールを組立て方法を提供し、特に記録媒体を搭載するガラス板と、投光して前記ガラス板を通して前記記録媒体の記載信号を走査しながら反射し、再度該ガラス板を通して信号光として投光する走査手段とを有する光学機械に使用される光学モジュールを組み立てる場合、前記感光ユニットを前記ケーシング内に前記開口と対面するように設置する感光ユニット設置工程と、
前記支持枠と前記固定手段とで、前記レンズを、前記ケーシングの前記開口から、その厚さの中心線が前記修正後の総光路の中心垂直線と重なるように前記ケーシングの前記感光ユニットと前記開口との間に入れて固定するレンズ設置工程とを含む組立て方法を提供する。
【００２５】
また、光学モジュールを、該光学モジュールをその走査手段の記録媒体によって生ずる信号光を捕らえる画像読取り装置として使用する光学機械に取り付ける際、前記固定手段の前記所定位置を前記ガラス板に搭載される記録媒体と前記所定距離を空けるようにすることが好ましい。
【００２６】
前記固定手段の前記所定位置を参考点として前記光学的アラインメント方法の対応部分を行うこと、並びに、前記中心垂直線と前記中心線の位置、及び、それらが互いに重なること、をもチェックし調整することが好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、前記中心線と前記中心垂直線とを重なるように合わせることで感光ユニットへの結像ひいては光学機械の解像度を良好に確保することができ、光学モジュールを簡単に設計・構成し、光学モジュールの組立て及び光学機械への取付けを容易に行わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００２９】
図１は、本発明の一実施形態に係る光学モジュールの分解斜視図である。図２は、図１の光学モジュールの組立て済みの断面図である。図３は、記録媒体から反射する光がレンズで屈折し、感光ユニットに投光する光路を示す模式図である。
【００３０】
この光学モジュールは、一般のスキャナー、ファクシミリなどの光学機器に画像読取り装置として使用されるものであって、図１と図２に示すように、主として、ケーシング２と、感光ユニット３と、レンズ４とを備えてなる。
【００３１】
図２に示すように、従来と同様に、光学機器では、記録媒体（文書や写真などの原稿）（図示せず）の記載内容を読取るために、記録媒体をガラス板５に搭載させ、走査手段（図示せず）における光源からの走査光で記載内容を走査し、そして走査光の記録媒体に当たってから該ガラス板５を通して反射する反射光をレンズ４により屈折させてから、信号光として所定の方向に感光ユニット３に結像するように投光すると共に、感光ユニット３によってその信号光に応じて電気信号を出力させる。
【００３２】
この実施形態の光学モジュールは、走査手段が含まれていない点で前記従来例と異なっているが、必要がある場合、それを組入れられてもよい。
【００３３】
図面を見てみると、ケーシング２は、その一長方形の側面が開口２０となっている長形箱体である。図中の座標におけるＺ軸は、前記開口２０を通してケーシング２の底面２３と垂直になる上、組立済みの感光ユニット３とレンズ４の光学軸方向にもなる方向を表し、Ｘ軸はＺ軸と垂直になる上、ケーシング２の長手方向にも沿う方向を表し、Ｙ軸はＺ軸とＸ軸と共に垂直になる上、ケーシング２の幅方向にも沿う方向を表す。
【００３４】
感光ユニット３は、ケーシング２の底面２３に、Ｘ軸方向に沿って複数個の感光素子３０から排列してなるリニアイメージセンサー３１が前記底面２３の中央位置になるように取り付けられている。この例において、感光素子３０としてＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）イメージセンサーが使用されている。
【００３５】
ケーシング（２）内の開口２０近くに支持枠２１が設けられている。該支持枠２１は、一対の壁面２１１、２１２からＹ軸方向に互いに合わさっていてその間にリニアイメージセンサー３１を見せる隙間２１０が形成されている。壁面２１１の、ケーシング２の底面２３に臨んでいる両端面近くにケーシング２と連結になっている固定手段２１３、２１３があり、これらの固定手段２１３、２１３の所定位置が記録媒体と所定距離ＺＯＲに設定されていてこの光学モジュールを前記光学機械に装入する際の参考点となる。
【００３６】
この実施形態では、壁面２１２は支持枠２１に取外し可能に取り付けられており、ケーシング２の、前記取外し可能な壁面２１２と対応する面２２もケーシング２に取外し可能に取り付けられている。また、一対の壁面２１１、２１２のいずれの内面にもＸ軸の方向に沿う長溝２１４、２１５が互いに対応するように設けられている。
【００３７】
レンズ４は、図３に示すように複数個の円柱形の屈折率分布型レンズ素子から排列してなるレンズアレイ４１を有し、且つ走査光の記録媒体に当たってから反射する反射光を屈折させ、その光学軸の方向（Ｚ軸方向）を基準として感光ユニット３へ投光するように、その光学軸の周りから一対の壁面２１１、２１２に挟まれていて長溝２１４、２１５に外嵌されている。
【００３８】
また、前記の構成においては、ケーシング２の、レンズ４の光学軸方向（Ｚ軸方向）にある長さが、感光ユニット３と記録媒体との間の、前記反射光の進行中に生ずる誤差で修正された修正後の総光路の半分より長くて、該修正後の総光路の中心垂直線がケーシング２の開口２０内にあり、また、レンズ４の厚さの中心線が前記中心垂直線と重なっている。
【００３９】
この例において、記録媒体がガラス板５に搭載され、該ガラス板５を通して走査手段からの走査光を受けてから反射する場合であるので、前記誤差は主として該ガラス板５の屈折による誤差をいう。
【００４０】
光学機械の解像度、即ち走査による反射光がレンズ４を介して感光ユニット３へ良好に投射することかどうかの評価指標として、通常、変調伝達関数（Modulation  Transfer  Function；ＭＴＦ（％））が使用されている。ＭＴＦが高ければ高いほど、光学機械の解像度が良くなる。
【００４１】
図４Ａ、４Ｂ、５Ａ、５Ｂ、６Ａ、６Ｂを参照すると、ＭＴＦの特性が一層分かる。即ち、図４Ａ、４Ｂに示すようにレンズ４と搭載される記録媒体との間の相対位置が変わると、または図５Ａ、５Ｂに示すようにレンズ４と感光ユニット３との間の相対位置が変わると、ＭＴＦが急に低減してしまうため、従来の光学的アラインメント方法において、レンズ自身の光学軸の±４００ミクロンの誤差や配置用の凹溝の測定誤差などが自ずとあるので、ＭＴＦに悪い影響を及ぼす可能性が大である。ただし、この実施形態のように、レンズ４の厚さの中心線が修正後の総光路の中心垂直線と重なると、図６Ａ、６Ｂに示すように、修正後の総光路の所定程度の変化にもかかわらず、そのＭＴＦが良い値に安定的に確保される。
【００４２】
図３に示すように、レンズ４は、出射光の出射幅が入射光の入射幅と同じものである上、それが、記録媒体からレンズ４の入射面までの入射光の物体距離Ｌ０と、レンズ４の出射面から感光ユニット３までの出射光の像面距離Ｌ０′とが等しいように配置されている。
【００４３】
即ち、理想的には、レンズ４の光学軸の方向にある厚さをＺ０とすると、感光ユニット３と記録媒体との間の、総光路ＴＣは、Ｌ０＋Ｌ０′＋Ｚ０になり、つまりＴＣ＝２Ｌ０＋Ｚ０である。しかし、これは記録媒体を搭載するガラス板５をまったく配慮しない結果である。実際には、ガラス板５がある場合、レンズ４はガラス板５に搭載された記録媒体に当たってから反射する反射光を屈折させるもので、レンズ４に入る反射光は既にガラス板５に影響されたので、ガラス板５の屈折率というような前記反射光の進行中に生ずる誤差を考慮に入れて修正しなければならない。
【００４４】
前記修正値ΔＲは、公式ｈ（1−1/ｎ）により得られ、その中にｈはガラス板５のレンズ4の光学軸方向における厚さとされ、ｎはガラス板５の屈折率とされる。なお、記録媒体と所定距離ＺＯＲを有する固定手段２１３、２１３により、前記総光路ＴＣと差がある総光路ＴＣ′が得られる。よって、総光路ＴＣ′−修正値ΔＲ＝総光路ＴＣ、即ち、前記修正後の総光路は、総光路ＴＣとなる。
【００４５】
次に、前記光学モジュールを設計・構成するための光学的アラインメント方法の一例について説明する。図７は、前記光学モジュールの光学的アラインメント方法の流れを示すフローチャートである。図８は、前記光学モジュールの組立て済みの縦断面図である。図９は、Ｚ軸方向から見た前記光学モジュールの部分分解斜視図である。
【００４６】
図７〜図９を参照しつつ、該光学的アラインメント方法の工程を説明する。
【００４７】
まず、感光素子と記録媒体との間の総光路を求める（ステップＳ１）。
【００４８】
詳細には、感光ユニット３に２の感光素子３０を、また、前記記録媒体に所定位置をそれぞれ取ってから、感光素子３０と前記所定位置との間の距離を求めて総光路ＴＣ′とする。
【００４９】
もっと詳細には、感光ユニット３と前記記録媒体との間に該記録媒体と所定距離ＺＯＲを有する固定手段２１３、２１３の端点２１３Ａ、２１３Ａを参考点と決定し、そして電荷結合素子（ＣＣＤ・不図示）で前記２感光素子３０と前記参考点とを取ってから、前記２感光素子３０からの２の総光路ＴＣ′を計算する。
【００５０】
次に、前記総光路を修正する（ステップＳ２）。
【００５１】
詳細には、記録媒体に当たってから反射する反射光の進行中に生ずる該ガラス板５の屈折による誤差を求めて総光路ＴＣ′を修正する。総光路ＴＣ′から前記修正値ΔＲを引くと、修正後の総光路ＴＣとなる。
【００５２】
また、前記距離中の中心垂直線を求める（ステップＳ３）。
【００５３】
詳細には、前記２の総光路ＴＣ（修正後）の半分の所にある点をそれぞれ取って連結し、前記距離中の中心垂直線Ｌ１を求める。
【００５４】
前記実施形態の光学モジュールは、設計時に、すでに、中心垂直線Ｌ１がケーシング２内にあるように、ケーシング２の、感光ユニット３の投光方向（Ｚ軸方向）にある長さを決定する上、中心垂直線Ｌ１におけるケーシング２内の両端近くにある固定手段２１３、２１３の端点２１３Ａ、２１３Ａを前記参考点とした。
【００５５】
そして、レンズの厚さを決定する（ステップＳ４）。
【００５６】
詳細には、レンズ４の光学軸方向における両端点４２、４３を求めて厚さＺ０を決定する。
【００５７】
もっと詳細には、電荷結合素子でそれぞれレンズ４の光学軸方向と垂直になる方向にある両端にそれぞれその両側の光学軸方向にある二対の両端点４２、４３を取ってから、レンズ４のそれぞれの両端点４２、４３の間にある２の厚さＺ０を計算する。
【００５８】
更に、レンズの中心線を求める（ステップＳ５）。
【００５９】
詳細には、二対の両端点４２、４３によって計算した厚さの中心点をそれぞれ取ってから連結し、中心線Ｌ２を求める。
【００６０】
もっと詳細には、レンズ４の前記２の厚さＺ０の半分の所にある点を取って連結し、前記光学軸方向と垂直になる中心線Ｌ２を求める。
【００６１】
それから、中心線と中心垂直線とを合わせてレンズを設置する（ステップＳ６）。
【００６２】
詳細には、中心線Ｌ２と中心垂直線Ｌ１とを合わせて感光ユニット３と前記記録媒体との間にレンズ４を設置する。
【００６３】
前記実施形態の光学モジュールでは、中心垂直線Ｌ１がケーシング２内にあるので、このステップ６では、レンズ４は、実際に、ケーシング２内に入れる。また、この時、中心線Ｌ２と中心垂直線Ｌ１とが同一になるので、レンズ４の光学軸方向も図中のＺ軸方向と同一になる。
【００６４】
以下、前記光学モジュールを組み立てる方法を説明する。
【００６５】
図１０及び図１１もＺ軸方向から見た前記光学モジュールの部分分解斜視図であり、図９に加えて光学モジュールを組み立てる過程を示す説明図である。
【００６６】
まず、光学ユニット３の感光素子３０から排列してなるリニアイメージセンサー３１をケーシング２内に開口２０、特にその中心位置と対面するように底面２３に設置する。
【００６７】
次に、支持枠２１と固定手段２１３、２１３とで、レンズ４を、一般のピックアンドプレース装置により、ケーシング２の開口２０から、その厚さＺ０の中心線Ｌ２が修正後の総光路ＴＣの中心垂直線Ｌ１と重なるようにケーシング２の感光ユニット３と開口２０との間に入れて固定する。
【００６８】
そして、順に支持枠２１に壁面２１２を、更にケーシング２にその取外し可能な面２２を取付けて光学モジュールを組み立て終える。
【００６９】
その上、この光学モジュールをその走査手段の記録媒体によって生ずる信号光を捕らえる画像読取り装置として使用する光学機械に取り付ける際、固定手段２１３、２１３の端点２１３Ａ、２１３Ａを前記ガラス板に搭載される記録媒体と所定距離ＺＯＲを空けるようにする。
【００７０】
続いて中心垂直線Ｌ１と中心線Ｌ２の位置、及び、それらが互いに重なること、をもチェックし調整する。
【００７１】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定して狭義に解釈されるものではなく、本発明の思想の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
叙上のように、本発明の光学的アラインメント方法により、前記中心線と前記中心垂直線とを重なるように合わせることで感光ユニットへの結像ひいては光学機械の解像度を良好に確保することができ、光学モジュールを簡単に設計・構成し、光学モジュールの組立て及び光学機械への取付けを容易に行わせることができる
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の一実施形態に係る光学モジュールの分解斜視図。
【図２】図１の光学モジュールの組立て後の断面図。
【図３】記録媒体から反射する光がレンズで屈折し、感光ユニットに投光する光路を示す模式図。
【図４Ａ】レンズと記録媒体との位置関係を示す図。
【図４Ｂ】図４ＡにおけるＭＴＦの特性を示すグラフ。
【図５Ａ】レンズと感光ユニットとの位置関係を示す図。
【図５Ｂ】図５ＡにおけるＭＴＦの特性を示すグラフ。
【図６Ａ】本実施形態におけるレンズと記録媒体との位置関係を示す図。
【図６Ｂ】図６ＡにおけるＭＴＦの特性を示すグラフ。
【図７】光学モジュールの光学的アラインメント方法の流れを示すフローチャート。
【図８】光学モジュールの組立て後の縦断面図。
【図９】Ｚ軸方向から見た光学モジュールの部分分解斜視図。
【図１０】Ｚ軸方向から見た光学モジュールの部分分解斜視図。
【図１１】Ｚ軸方向から見た光学モジュールの部分分解斜視図。
【図１２】従来の光学モジュールの分解斜視図。
【符号の説明】
【００７４】
２  ケーシング
２０  開口
２１  支持枠
２１０  隙間
２１１、２１２  壁面
２１３  固定手段
２１３Ａ  （固定手段の）端点
２１４、２１５  長溝
２２  ケーシングの取外し可能な面
２３  底面
３  感光ユニット
３０  感光素子
３１  リニアイメージセンサー
４  レンズ
４１  レンズアレイ
４２、４３  （レンズの）端点
５  ガラス板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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