專利名稱：圖像掃描裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像掃描裝置，更具體地說，是一種用于傳真機(jī)、數(shù)字式復(fù)印機(jī)等的圖像掃描裝置中的CCD基片定位機(jī)構(gòu)。
今后，高分辨率及彩色圖像掃描設(shè)備將得到廣泛應(yīng)用，因此在使用一維CCD的圖像掃描裝置中，CCD的精確定位是非常必要的。
為了解決由于沒有進(jìn)行三維和獨(dú)立調(diào)整的機(jī)構(gòu)而導(dǎo)致圖像傳感器相對于掃描線不能精確定位的問題，日本特開昭60-115904(1985)號公報(bào)中公開了一種圖像傳感器的定位和調(diào)整機(jī)構(gòu)，該定位和調(diào)整機(jī)構(gòu)包括與位于掃描線上方的取景框配合并可相對于取景框上下移動(dòng)的第一主板；與第一主板配合并可相對于第一主板左右移動(dòng)及相對于取景框前后移動(dòng)的第二主板；裝有面向第二主板的圖像傳感器并可相對于第二主板在一扇形范圍內(nèi)移動(dòng)的第三主板，通過這些主板的移動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)圖像傳感器相對于掃描線進(jìn)行三維方向上獨(dú)立地定位和調(diào)整。
但是，傳統(tǒng)的定位和調(diào)整機(jī)構(gòu)缺少必要的調(diào)整自由度，而且，還需要掌握大量的技巧才能操作它，所以需要對它進(jìn)行改進(jìn)。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種圖像掃描裝置，該裝置便于進(jìn)行CCD基片的定位調(diào)整，提高定位調(diào)整的精度及調(diào)整工作的效率。
按照本發(fā)明所提供的一種圖像掃描裝置，包括安裝在一底座上的CCD基片；在相互垂直的三維方向上使CCD基片定位的三組調(diào)整緊固元件；及把每一個(gè)調(diào)整緊固元件壓靠在每一調(diào)整緊固元件容納部分的彈性元件；其中三組調(diào)整緊固元件包括位于CCD縱向方向兩端使CCD基片在垂直于CCD基片平面的方向上獨(dú)立地定位以進(jìn)行焦距調(diào)整的第一組緊固元件；位于CCD縱向兩端使CCD基片在CCD基片平面內(nèi)垂直于CCD縱向方向的方向上獨(dú)立地定位以進(jìn)行副掃描調(diào)整的第二組緊固元件；和使CCD基片在CCD基片平面內(nèi)沿CCD基片縱向方向獨(dú)立地定位以進(jìn)行主掃描調(diào)整的第三組緊固元件。
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳述

圖1是本發(fā)明一個(gè)最佳實(shí)施例中的圖像掃描裝置的外觀的透視圖；圖2是圖1中的圖像掃描裝置的部件分解透視圖；圖3是表明在實(shí)施例中底座1被彈簧按壓的方向的透視圖；圖4是表明在實(shí)施例中安裝螺旋彈簧12的方法的示意圖，及圖5是表明在實(shí)施例中CCD基片5的調(diào)整方向的透視圖。
下面說明本發(fā)明的最佳實(shí)施例。本發(fā)明最佳實(shí)施例的一種圖像掃描裝置包括一安裝在底座(圖2中1)上的CCD基片(圖2中5)；使CCD基片在相互垂直的三維方向上定位的三組調(diào)整緊固元件(圖2中的(21,21′),(22,22′)和23)；和把每一調(diào)整緊固元件壓靠在每一調(diào)整緊固元件容納部分的彈性元件(圖2中(11,11′)和(12,12′))；其中三組調(diào)整緊固元件包括位于CCD縱向方向兩端使CCD基片在垂直于CCD基片平面的方向(圖5中X1,X1′)上獨(dú)立地定位以進(jìn)行焦距調(diào)整的第一組緊固元件(圖2中的21,21′)；位于CCD縱向兩端使CCD基片在CCD基片平面內(nèi)垂直于CCD縱向方向的方向(圖5中X2,X2′)上獨(dú)立地定位以進(jìn)行副掃描調(diào)整的第二組緊固元件(圖2中的22,22′)；和使CCD基片在CCD基片平面內(nèi)沿CCD基片縱向方向(圖5中X3)獨(dú)立地定位以進(jìn)行主掃描調(diào)整的第三組緊固元件(圖2中的23)。
底座(圖2中1)通過第一組彈性元件(圖2中11,11′)壓靠在副板(圖2中2)上。
第一組緊固元件(圖2中21,21′)穿過底座上的孔頂住副板(圖2中2)的容納部分，副板的容納部分位于垂直于焦距調(diào)整方向且平行于副掃描和主掃描調(diào)整方向的平面內(nèi)，第二組緊固元件(圖2中22,22′)穿過副板上的緊固孔抵住底座的容納部分，該底座容納部分位于垂直于副掃描調(diào)整方向的平面內(nèi)；及第三組緊固元件(圖2中23)穿過副板2上的緊固孔頂住底座的容納部分，該底座的容納部分位于垂直于主掃描調(diào)整方向的平面內(nèi)。
而且，使容納部分和相應(yīng)緊固元件相接觸的彈性元件安設(shè)在底座和副板之間；及彈性元件包括在CCD縱向兩端垂直于CCD基片的方向(圖3中F1,F1′)上拉底座的第一組彈性元件(圖2中11,11′)，和安設(shè)在底座和副板之間并位于CCD縱向兩端在CCD基片平面內(nèi)垂直于CCD基片縱向方向的方向上(圖3中F2,F2′)及沿CCD基片縱向方向(圖3中F3)壓底座的第二組彈性元件(圖2中12,12′，也可參見圖4)。
下面詳述本發(fā)明的最佳實(shí)施例。
參考圖1和圖2，在本發(fā)明的實(shí)施例中，CCD基片5安裝在底座1上，通過三組五個(gè)調(diào)整螺釘(21,21′),(22,22′)和23使該底座1定位。
該三組調(diào)整螺釘(21,21′),(22,22′)和23互相垂直。
而且，彈簧把各個(gè)調(diào)整螺釘(21,21′),(22,22′)和23壓靠在它們的容納部分上。
下面說明本發(fā)明實(shí)施例的調(diào)整范圍。
通常，在該種圖像掃描裝置中，CCD的光接收部分需要以幾十微米的精度安裝在一預(yù)定位置上。
調(diào)整自由度是5個(gè)，如圖5所示，7S和7S′代表CCD中光接收元件的兩端。
調(diào)整自由度包括兩個(gè)自由度...(1)焦距調(diào)整(在X1和X1′方向上分別調(diào)整7S和7S′)；兩個(gè)自由度...(2)副掃描調(diào)整(在X2和X2′方向上分別調(diào)整7S和7S′)；及一個(gè)自由度...(3)主掃描調(diào)整(在X3方向上調(diào)整7S和7S′)。該三種調(diào)整即全部的五個(gè)自由度互相垂直，每一種調(diào)整都要求達(dá)到幾十微米的精度。
同時(shí)，通常三維體的自由度是六個(gè)，但是本實(shí)施例中所保留的一個(gè)自由度是相應(yīng)于與X1方向平行且在離開X1,X1′的位置上的自由度，即繞X3轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度，該自由度不需要特別的精確定位，因此沒必要進(jìn)行調(diào)整。下面將參考具體例子更詳細(xì)地說明上述情況。
下面說明本發(fā)明實(shí)施例的構(gòu)成。圖1是本發(fā)明實(shí)施例中的圖像掃描裝置裝配后外觀的透視圖。在圖1中，1是底座，2是副板，4是鏡頭，5是CCD基片。圖2是圖1中圖像掃描裝置的部件分解透視圖。
CCD7安裝在CCD基片5上，帶有外圍電路(圖中未示出)。
CCD基片5通過鎖緊螺釘6,6′被固定在底座1上。底座1由金屬材料制成并具有CCD7散熱器的功能。
底座1由盤簧11,11′壓靠在副板2上。
調(diào)整螺釘21,21′穿過螺紋孔p,p′并與副板2的容納部分接觸。副板2的容納部分位于和焦距調(diào)整方向相垂直的平面內(nèi)。也即，它們平行于副掃描調(diào)整方向和主掃描調(diào)整方向。
兩個(gè)調(diào)整螺釘21,21′位于CCD7上排列的光接收元件的延伸部分附近，并且當(dāng)遠(yuǎn)離光接收元件時(shí)處于光接收元件兩側(cè)大致相等的距離處。
為了在此位置上安裝調(diào)整螺釘21,21′及便于調(diào)整，CCD基片5上帶有孔(自由孔)a,a′，調(diào)整螺釘21,21′分別穿過孔a和a′。
調(diào)整螺釘22,22′穿過副板2上的螺紋孔q,q′并和底座1上的容納部分j,j′相接觸。
底座1上的容納部分j,j′處于與副掃描調(diào)整方向相垂直的平面內(nèi)。
調(diào)整螺釘23穿過副板2上的螺孔r并與底座1上的容納部分K相接觸。底座1上的容納部分K位于和主掃描調(diào)整方向相垂直的平面內(nèi)。
調(diào)整螺釘21,21′,22,22′和23的端部為圓形，螺釘表面涂有粘性固定材料。
不銹鋼墊圈通過鉚接等方法被固定在各個(gè)容納部分上。同時(shí)，鉚接位置要離開與調(diào)整螺釘相接觸的部分。
為使調(diào)整螺釘和各個(gè)容納部分一直保持接觸。在底座1和副板2之間裝有拉伸彈簧11,11′和螺旋彈簧12,12′。
拉伸彈簧11,11′在圖3中F1,F1′方向上拉底座1。
螺旋彈簧12和底座1上的突起1b,1C及副板2上的突起2a相配合(見圖4)，并在圖3中F2、F3方向上壓底座1。
螺旋彈簧12′象螺旋彈簧12一樣設(shè)置并在F2′,F3方向上壓底座1。
鏡頭4由夾具8固定在副板2上。
夾具8的一端形成鍵狀并和副板2中的容納孔b相配合。夾具8還具有一自由孔C。該自由孔C貫通夾具8的另一端，并且通過鎖緊螺釘32和螺紋孔V相配合把夾具8固定在主板3上。
夾具8由彈性材料制成，其尺寸設(shè)定為當(dāng)旋進(jìn)鎖緊螺釘時(shí)可以把鏡頭4壓靠在副板2上。
鏡頭4位于由副板2中形成的安裝座2C確定的一預(yù)定位置處。
同時(shí)，鏡頭4具有預(yù)先測好的焦距，并且副板2相對于主板3的安裝位置是根據(jù)鏡頭4的焦距設(shè)定的。這種設(shè)定只要求約0.5mm的精度，因此不需要特殊的調(diào)整機(jī)構(gòu)。
主板3還具有一開口W，當(dāng)把鏡頭4安裝在副板2上時(shí)，可以通過此開口W把副板2安裝在主板3上。
通過把鎖緊螺釘33,33′穿過副板2的狹長孔d,d′，再旋進(jìn)主板3上的螺紋孔u(yù),u′中，來進(jìn)行副板2的安裝。
如前所述，盡管三維體的自由度是6個(gè)，但最后一個(gè)自由度被底座1上的突起1a和副板2上的容納部分2b限制住了。
容納部分2b平行于調(diào)整螺釘21,21′的容納部分，并象其它容納部分一樣帶有不銹鋼墊圈。
現(xiàn)在說明本發(fā)明實(shí)施例中的操作。也即，本發(fā)明涉及一種易于調(diào)整的原稿掃描裝置，調(diào)整程序如下。
調(diào)整是在整個(gè)裝置裝配成如圖1所示的狀態(tài)開始進(jìn)行的。
在進(jìn)行調(diào)整操作時(shí)，需要一個(gè)設(shè)置在原稿所放位置處的圖表，和投影該圖表的方法以及監(jiān)視CCD輸出的方法。但是，它們都是眾所周知的典型方法，所以此處省略對它們的描述。
通過移動(dòng)CCD基片的位置直到從CCD中獲得適當(dāng)?shù)妮敵鰜磉M(jìn)行調(diào)整操作。通過使用畫在圖表中的圖形及CCD輸出電平的分布圖來判定輸出是否適當(dāng)。但是，對圖形的內(nèi)容和判定方法。可以使用任何眾所周知的一般方法。因此，此處也省略了對它們的說明。
因此，在實(shí)施例中僅說明CCD基片5在五個(gè)自由度上易于精確定位。
下面說明調(diào)整程序。
首先，旋動(dòng)調(diào)整螺釘21,21′來調(diào)整焦距。
當(dāng)通過底座1上的螺紋P旋轉(zhuǎn)螺釘21時(shí)，螺釘21在X1箭頭方向上前后移動(dòng)。由于底座1被彈簧11,11′壓靠在副板2上，于是通過調(diào)整該螺釘使CCD片5在X1方向上移動(dòng)。
同樣，當(dāng)旋轉(zhuǎn)螺釘21′時(shí)，CCD基片5在X1′箭頭方向上前后移動(dòng)。
然后，通過螺釘22,22′進(jìn)行副掃描方向的調(diào)整。
當(dāng)通過形成在副板2中的螺紋旋轉(zhuǎn)螺釘22時(shí)，螺釘22端部在X2箭頭方向上前后移動(dòng)。由于底座1被彈簧11,11′壓靠在副板2上，所以通過旋轉(zhuǎn)螺釘22(22′)可以在X2(X2′)箭頭方向上進(jìn)行調(diào)整。
最后，旋轉(zhuǎn)螺釘23，在X3箭頭方向上進(jìn)行調(diào)整。
例如，當(dāng)旋轉(zhuǎn)螺釘23在X3箭頭方向上進(jìn)行調(diào)整時(shí)，其它調(diào)整螺釘與相應(yīng)容納部分相接觸的位置也隨著移動(dòng)。但是，如前所述，相應(yīng)于其它調(diào)整螺釘?shù)娜菁{平面平行于X3箭頭方向，因此，在其它調(diào)整方向上不會產(chǎn)生偏差。
盡管相應(yīng)于其它調(diào)整螺釘?shù)娜菁{平面的平面度變低時(shí)會產(chǎn)生調(diào)整偏差，但本實(shí)施例卻不會出現(xiàn)此問題，這是因?yàn)楦鱾€(gè)容納平面是不銹鋼。
另外，如前所述，CCD基片5要求具有幾十微米的定位精度。例如，當(dāng)螺距設(shè)定為200微米(μm)時(shí)，螺釘調(diào)整只需以大約四分之一轉(zhuǎn)的精度進(jìn)行。因此，不要求特別的調(diào)整工作技巧。
同時(shí)，當(dāng)確定CCD的輸出適當(dāng)時(shí)，不必再重新固定、鎖緊螺釘。這是因?yàn)椋缜八?，各個(gè)調(diào)整螺釘被預(yù)先涂上粘性材料，可以防止調(diào)整偏差。
下面說明本發(fā)明實(shí)施例中的其它變化。
通過改變彈簧11,11′的安裝方向可以去掉螺旋彈簧12,12′。
盡管在上述實(shí)施例中，調(diào)整是在主板上進(jìn)行安裝時(shí)進(jìn)行的，但是主板可以被安裝在機(jī)器一側(cè)，且當(dāng)其調(diào)整時(shí)，夾具可代替主板的功能。
當(dāng)焦距方向的調(diào)整范圍太長時(shí)，通過在突起1a上平行于螺釘21安裝一個(gè)修正螺釘來修正CCD的傾角。
如上所述，在本發(fā)明中可以在焦距調(diào)整方向，副掃描方向及主掃描方向獨(dú)立進(jìn)行定位調(diào)整，并且調(diào)整機(jī)構(gòu)利用彈性元件壓靠裝有CCD基片的底座，使調(diào)整很容易進(jìn)行。
盡管上面參照具體實(shí)施例詳細(xì)描述了本發(fā)明，但對于本領(lǐng)域技術(shù)熟練人員來說可以進(jìn)行一些變化或修改，這些變化和修改都被認(rèn)為包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種圖像掃描裝置，包括一安裝在底座上的CCD基片；在相互垂直的三維方向上使所述CCD基片定位的三組調(diào)整緊固元件；及把每一個(gè)所述調(diào)整緊固元件壓靠在每一所述調(diào)整緊固元件容納部分的彈性元件；其特征在于，所述三組調(diào)整緊固元件包括位于CCD縱向方向兩端使所述CCD基片在垂直于所述CCD基片平面的方向上獨(dú)立地定位以進(jìn)行焦距調(diào)整的第一組緊固元件，位于CCD縱向方向兩端使所述CCD基片在所述CCD基片平面內(nèi)垂直于所述CCD基片縱向方向的方向上獨(dú)立地定位以進(jìn)行副掃描調(diào)整的第二組緊固元件，和使所述CCD基片在所述CCD基片平面內(nèi)沿所述CCD基片縱向方向獨(dú)立地定位以進(jìn)行主掃描調(diào)整的第三組緊固元件。
2.按照權(quán)利要求1所述的圖像掃描裝置，其特征在于，所述底座被第一彈性元件壓靠在副板上；所述第一組緊固元件穿過所述底座上的孔頂住所述副板的容納部分，所述副板的所述容納部分位于垂直于焦距調(diào)整方向且平行于副掃描和主掃描調(diào)整方向的平面內(nèi)，所述第二組緊固元件穿過所述副板上的緊固孔頂住所述底座的容納部分，所述底座的所述容納部分位于垂直于副掃描調(diào)整方向的平面內(nèi)；及所述第三組緊固元件穿過所述副板2上的緊固孔頂住所述底座的所述容納部分，所述底座的所述容納部分位于垂直于主掃描調(diào)整方向的平面內(nèi)。
3.按照權(quán)利要求2所述的圖像掃描裝置，其特征在于，所述第一到第三組緊固元件是端部為圓形的螺釘并且在螺釘表面涂有粘性固定材料。
4.按照權(quán)利要求2所述的圖像掃描裝置，其特征在于，所述容納部分具有抗腐蝕金屬材料墊圈。
5.按照權(quán)利要求2所述的圖像掃描裝置，其特征在于，使所述容納部分與所述相應(yīng)緊固元件相接觸的彈性元件設(shè)置在所述底座和所述副板之間；及所述彈性元件包括在CCD縱向兩端與所述CCD基片相垂直的方向上拉所述底座的所述第一組彈性元件，和設(shè)置在所述底座和所述副板之間并在CCD縱向方向兩端并位于所述CCD基片平面內(nèi)垂直于及沿所述CCD基片縱向方向的方向上壓所述底座的第二組彈性元件。
6.按照權(quán)利要求2所述的圖像掃描裝置，其特征在于，所述CCD為一維CCD。
全文摘要
一種圖像掃描裝置具有:一安裝在底座上的CCD基片;在三維方向上使CCD基片定位的三組調(diào)整緊固元件;及施壓于每一個(gè)調(diào)整緊固元件的彈性元件。其中三組調(diào)整緊固元件包括:在垂直于CCD基片平面的方向上獨(dú)立定位以進(jìn)行焦距調(diào)整的第一組緊固元件;在CCD基片平面內(nèi)垂直于CCD縱向方向上獨(dú)立定位以進(jìn)行副掃描調(diào)整的第二組緊固元件;和在CCD基片平面內(nèi)沿CCD基片縱向方向獨(dú)立定位以進(jìn)行主掃描調(diào)整的第三組緊固元件。
文檔編號H04N1/028GK1223417SQ99100178
公開日1999年7月21日 申請日期1999年1月15日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月16日
發(fā)明者內(nèi)田徹 申請人:日本電氣株式會社