JPH08313800A - 焦点検出手段を有した画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スクリーン面上、あるいは記録媒体面上に形
成される投影画像のピント調整を高精度に、かつ素早く
行ない良好なる投影画像が容易に得られる焦点検出手段
を有した画像形成装置を得ること。 【構成】 照明手段で照明した投影画像を投影レンズに
よって投影面上に投影する際、投影レンズの射出側に光
束分離手段を設け、光束分離手段の反射側に結像レンズ
と、投影レンズの瞳を２つの領域に分割し、分割した２
つの瞳領域を通過する光束から各々２次投影像を形成す
る１対の再結像レンズと、１対の再結像レンズの像面近
傍に１対のラインセンサーより成る受光手段とを設け、
受光手段により２つの２次投影像に関する光量分布の相
対的位置関係を検出することにより、投影レンズの投影
面上の焦点状態を検出する際、分割した２つの瞳領域を
通過する光束の光量を測定する測定手段を有しているこ
と。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は焦点検出手段を有した画
像形成装置に関し、特に投影レンズによりスクリーン面
上に投影される投影像あるいは記録媒体面上に投影され
る投影像の結像状態を検出し、常にピントの合った良好
なる投影像が得られる、例えばマイクロフィルムリーダ
ーやマイクロフィルムリーダープリンタ等の装置に好適
な焦点検出手段を有した画像形成装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般のマイクロフィルムリーダープリン
タ等の画像形成装置は縮小記録しているマイクロフィル
ム等の投影画像（画像情報）を投影レンズによりスクリ
ーン面上に拡大投影するリーダ部（観察系）と、該投影
画像を投影レンズにより感光体に投影記録し複写物とし
て出力するプリンタ部（記録系）とを有している。

【０００３】そして多くのマイクロフィルムリーダープ
リンタでは手動で投影レンズを光軸方向に移動させてス
クリーン面上又は感光体面上にピントの合った投影像を
得ている。

【０００４】このような動作をしている為、ピント調整
が面倒であり、最近では焦点検出手段を用いて短時間に
自動的にピント合わせ可能なリーダープリンターが望ま
れている。

【０００５】一般に画像形成装置において投影レンズと
して投影倍率が４０〜５０倍と高倍率のものを使用した
場合、焦点深度は０．０２ｍｍ程度と浅くなる。この
為、鮮明な投影像をスクリーン面上もしくは感光ドラム
面上に形成する為には焦点検出手段に高い光学精度が要
求されてくる。

【０００６】焦点検出手段を用いた画像形成装置は、例
えば特開昭６３−３１６８３８号公報や特開昭６３−７
０８１３号公報等で種々と提案されている。

【０００７】特開昭６３−３１６８３８号公報では拡大
像を投影する為のリーダ系光路と焦点検出用の受光素子
に光束を導く為の焦点検出用光路とを設け、この焦点検
出用光路に２次結像レンズを配置して投影レンズによる
投影像を縮小して受光素子に結像させている。そして受
光素子から得られる信号を利用してピント調整を行って
いる。

【０００８】特開昭６３−７０８１３号公報では投影画
像を読取る為にイメージセンサーを設け、該イメージセ
ンサーの複数の領域毎でそれぞれ投影画像に関するコン
トラスト信号を求め、これら各コントラスト信号が最大
となる投影レンズの光軸上の位置をそれぞれの領域に対
する合焦位置として求めている。そして各領域の合焦位
置のうち最も多い合焦位置を含み、かつ互いに接近した
合焦位置の集合を用いて投影レンズの合焦位置を決定す
ることによりピント調整を行っている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】これら従来の焦点検出
手段を有した画像形成装置において、例えばマイクロフ
ィルム等の投影画像を交換したり、あるいは投影レンズ
を異なる倍率のレンズと交換したときにスクリーン面上
（あるいは感光ドラム面上）で投影画像の結像状態がズ
レた場合には該投影レンズを光軸上、移動させながらピ
ント調整を行なっている。

【００１０】この場合、ピント調整が一度で合えば良い
が、合わない場合にはスクリーン面上の投影画像を観察
しながら投影レンズを光軸上前後方向に移動させてピン
ト調整を行なわなくてはならず、その為ピントが合った
り合わなかったりして観察者にとっては煩わしく感じる
といった問題点があった。

【００１１】そこで従来の焦点検出手段を有した画像形
成装置においては本出願人が先に提案した特開平６−５
９１８３号公報のように焦点検出手段を構成する焦点検
出用の結像レンズ、あるいはラインセンサーを含む焦点
検出部のいずれか一方を光軸上移動させて合焦点までの
投影レンズの移動量を求めた後、該投影レンズを光軸上
移動させて投影画像のピント調整を行なうことにより、
スクリーン面上で投影画像を観察しながらピント合わせ
を一度で行なうことができるようにし、これにより観察
者に煩わしさを与えることなく正確にピント調整を行な
っている。

【００１２】又、同公報では焦点検出方式に像ズレ（瞳
分割）方式を用いている。この像ズレ方式を用いた焦点
検出の場合に、例えば投影レンズのピント状態を誤認識
なく正確に検出する為には、１対のラインセンサー面上
に形成される２つの投影像の光量分布が同一という条件
を備えていなければならない。例えば照明系の照明光量
にバラツキ等がある場合には、その影響を取り除かなけ
ればならないという課題がある。

【００１３】本発明は上記の課題を解決する為に投影レ
ンズによりスクリーン面上、あるいは記録媒体面上に投
影される投影像の結像状態を像ズレ方式を用いた焦点検
出手段で検出する際、該投影レンズの瞳を２つの領域に
分割し、該分割された２つの瞳領域を通過した光束の光
量を測定手段により測定し、更には該測定手段からの出
力信号に基づいて補正手段により受光手段としての１対
のラインセンサーの感度を補正することにより、照明系
の照明光量のバラツキを補正すると共に、誤認識のない
適正なる焦点検出を行なうことができる焦点検出手段を
有した画像形成装置の提供にある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の焦点検出手段を
有した画像形成装置は、 （１−１）照明手段で照明した投影画像を投影レンズに
よってスクリーン面あるいは記録媒体面等の投影面上に
投影する際、該投影レンズの射出側に入射光束の一部を
反射させる光束分離手段を設け、該光束分離手段の反射
側に結像レンズと、該投影レンズの瞳を２つの領域に分
割し、分割した２つの瞳領域を通過する光束から各々２
次投影像を形成する１対の再結像レンズと、該１対の再
結像レンズの像面近傍に１対のラインセンサーより成る
受光手段とを設け、該受光手段により該２つの２次投影
像に関する光量分布の相対的位置関係を検出することに
より、該投影レンズの投影面上の焦点状態を検出する焦
点検出手段を有した画像形成装置であって、該画像形成
装置は該分割した２つの瞳領域を通過する光束の光量を
測定する測定手段を有していることを特徴としている。

【００１５】特に前記光束分離手段はハーフミラーより
成っていることや、前記測定手段は前記１対のラインセ
ンサーに対応し、かつ前記ハーフミラーの裏面に設けた
１対の測光素子であることや、前記測定手段は前記１対
のラインセンサーに対応し、かつ前記結像レンズ近傍に
設けた少なくとも一方の平面に１対の測光素子を有する
平行平面ガラスであることや、前記測定手段を前記受光
手段面上に形成される２次投影像の焦点が大きく外れる
ように前記結像レンズを光軸上移動させたときの該受光
手段より構成したことや、前記測定手段を前記受光手段
面上に形成される２次投影像の焦点が大きく外れるよう
に任意の屈折力を有する光学部材を光路中に挿脱可能に
挿入したときの該受光手段より構成したこと等を特徴と
している。

【００１６】（１−２）照明手段で照明した投影画像を
投影レンズによってスクリーン面あるいは記録媒体面等
の投影面上に投影する際、該投影レンズの射出側に入射
光束の一部を反射させる光束分離手段を設け、該光束分
離手段の反射側に結像レンズと、該投影レンズの瞳を２
つの領域に分割し、分割した２つの瞳領域を通過する光
束から各々２次投影像を形成する１対の再結像レンズ
と、該１対の再結像レンズの像面近傍に１対のラインセ
ンサーより成る受光手段とを設け、該受光手段により該
２つの２次投影像に関する光量分布の相対的位置関係を
検出することにより、該投影レンズの投影面上の焦点状
態を検出する際、該分割した２つの瞳領域を通過する光
束の光量を測定手段で測定し、該測定手段からの出力信
号に基づいて、補正手段により該１対のラインセンサー
の感度を補正するようにしたことを特徴としている。

【００１７】特に前記光束分離手段はハーフミラーより
成っていることや、前記測定手段は前記１対のラインセ
ンサーに対応し、かつ前記ハーフミラーの裏面に設けた
１対の測光素子であることや、前記測定手段は前記１対
のラインセンサーに対応し、かつ前記結像レンズ近傍に
設けた少なくとも一方の平面に１対の測光素子を有する
平行平面ガラスであることや、前記測定手段を前記受光
手段面上に形成される２次投影像の焦点が大きく外れる
ように前記結像レンズを光軸上移動させたときの該受光
手段より構成したことや、前記測定手段を前記受光手段
面上に形成される２次投影像の焦点が大きく外れるよう
に任意の屈折力を有する光学部材を光路中に挿脱可能に
挿入したときの該受光手段より構成したこと等を特徴と
している。

【００１８】

【実施例】図１は本発明の実施例１の光学系の要部概略
図である。図２は図１の一部分を拡大した拡大説明図で
ある。

【００１９】図中、１は光源手段であり、例えばハロゲ
ンランプや螢光灯等より成っている。２はコンデンサー
レンズであり、光源手段１からの光束を集光している。
３は断熱ガラス、４はコールドミラーであり、この光学
部材３，４で光源手段１から放射された光束のうち赤外
光成分を除去して投影画像６面上での温度の上昇を抑え
ている。５はフィールドレンズである。尚、本実施例に
おいては符番１，２，３，４，５の各要素で照明手段
（照明系）ＬＸを構成している。

【００２０】６は透過型の投影画像（画像情報）であ
り、例えばマイクロフィルム等から成っている。７は投
影レンズであり、投影画像６をスクリーン１０面上又は
感光ドラム（記録媒体）１４面上に拡大投影している。

【００２１】投影レンズ７は後述する焦点検出手段１０
１で得られる信号（出力値）に基づいて駆動手段２７に
より光軸上矢印７ａの如く移動制御され、これによりス
クリーン１０面上の投影像のピント調整（フォーカシン
グ）を行なっている。

【００２２】１５は光束分離手段であり、ハーフミラー
より成っており、投影レンズ７とスクリーン１０面との
間の該投影レンズ７の射出側の光路中に設けており、該
投影レンズ７からの光束の一部を分離している。

【００２３】本実施例におけるハーフミラー１５は、そ
の裏面１５ａに測定手段としての１対の測光素子（ａ−
ＳＰＤ）２８ａ，２８ｂを蒸着して設けている。そして
後述するように焦点検出ユニット１００により分割され
た投影レンズ７の２つの瞳領域を通過する光束の光量を
該１対の測光素子２８ａ，２８ｂで測光し、該測光した
測光値を光量測定回路２９で数値化している。又測定手
段２８の１対の測光素子２８ａ，２８ｂは受光手段とし
ての焦点検出用の１対のラインセンサー（２つの受光素
子列）２０ａ，２０ｂに対応させて設けている。そして
光量測定回路２９からの出力信号に基づいて補正手段と
してのＣＣＤ感度補正回路３０により１対のラインセン
サー２０ａ，２０ｂ面上に形成される２つの投影像の光
量分布が同一となるように、該１対のラインセンサー２
０ａ，２０ｂの感度を補正している。

【００２４】１６は焦点検出用の結像レンズ（縮小レン
ズ）である。１７は焦点検出用の測距視野マスクであ
り、結像レンズ１６の予定結像面Ｐ近傍に設けており、
１対のラインセンサー２０ａ，２０ｂに入射する光量を
制限している。

【００２５】１８は焦点検出用の正の屈折力を有するフ
ィールドレンズであり、結像レンズ１６の予定結像面Ｐ
近傍の後方に設けている。本実施例ではフィールドレン
ズ１８により再結像系（２次結像レンズ系）としての焦
点検出用の１対の再結像レンズ１９ａ，１９ｂの瞳と投
影レンズ７の射出瞳とが略共役関係となるように構成
し、該投影レンズ７の射出瞳を２つの領域に分割してい
る。

【００２６】１対の再結像レンズ１９ａ，１９ｂは光軸
に対して対称に配置しており、１対のラインセンサー２
０ａ，２０ｂは該１対の再結像レンズ１９ａ，１９ｂに
対応して光軸に対して対称に配置している。

【００２７】尚、本実施例においては符番１７，１８，
１９，２０の各要素で焦点検出ユニット１００を構成し
ており、又ハーフミラー１５と結像レンズ１６と焦点検
出ユニット１００とで焦点検出手段１０１を構成してい
る。又本実施例の焦点検出方式は、所謂公知の像ずれ方
式を用いている。

【００２８】２１はエンコーダであり、結像レンズ１６
と結合しており、該結像レンズ１６の光軸上の位置と対
応して設けている。２２はフォトインタラプターであ
り、発光素子２２ａと受光素子２２ｂとを有しており、
結像レンズ１６の移動量をエンコーダ２１を用いて検出
している。

【００２９】２４は焦点位置検出回路であり、１対のラ
インセンサー２０ａ，２０ｂからの出力信号を利用して
投影レンズ７のピント状態を検出している。２５は移動
量演算回路であり、焦点位置検出回路２４からの出力信
号と投影レンズ７の倍率情報が格納されたＲＯＭ２３か
らのデータ等を利用して投影レンズ７の光軸上の移動量
を演算している。２６はモータ駆動回路であり、移動量
演算回路２５からの信号に基づいて駆動モータ２７を介
して投影レンズ７を光軸上移動させている。

【００３０】１０２は移動可能なプリント用の走査部で
あり、走査用ミラー１１と反射ミラー１２とを有してお
り、プリント時に光路内に位置するように図中矢印Ａの
如く移動しリーダ時には光路外へ退避している。１３は
プリント用のスリットであり、感光ドラム１４面に露光
される光量を制限している。１４は記録媒体としての感
光ドラムである。

【００３１】８はリーダ用の反射ミラー、９は回動可能
なリーダ用の回動ミラーであり、矢印Ｂの如くリーダ時
には位置９ａに回動し、プリント時には位置９ｂに回動
している。

【００３２】本実施例においては光源手段１からの放射
した光束をコンデンサーレンズ２で集光して断熱ガラス
３を通過させコールドミラー４で反射させた後、フィー
ルドレンズ５を介して投影画像６の有効照明領域を照明
している。そして投影レンズ７を通過した投影画像６に
基づく光束はハーフミラー１５によりスクリーン１０面
側（及び感光ドラム１４面）方向と焦点検出ユニット１
００方向への２方向に分離している。

【００３３】尚、本実施例においては投影レンズ７の入
射瞳位置近傍に光源手段１からの光束が集束（結像）す
るように、即ちケーラー照明するように各要素を設定し
ている。

【００３４】そしてスクリーン１０面で投影画像６を観
察するリーダ時のときにはハーフミラー１５を透過した
光束を反射ミラー８、回動ミラー９を介してスクリーン
１０面上に導光し、その面上に拡大した投影像を形成し
ている。

【００３５】又、感光ドラム１４面上に投影画像を形成
するプリンター時においてはプリンター用の走査部１０
２が光路内に位置するように図中矢印Ａの如く移動しハ
ーフミラー１５を透過した光束を走査用ミラー１１、反
射ミラー１２で反射させ感光ドラム１４面上に入射させ
ている。そして感光ドラム１４面上に拡大した投影像を
形成している。

【００３６】このとき走査用ミラー１１、反射ミラー１
２を一体に移動させて感光ドラム１４面上を副走査方向
に走査し、これにより投影画像６全体の画像情報を感光
ドラム１４面上に投影記録している。

【００３７】一方、ハーフミラー１５で反射した投影画
像に基づく光束は結像レンズ１６によって測距視野マス
ク（予定結像面）１７に結像し、該結像した投影像をフ
ィールドレンズ１８を通して１対の再結像レンズ１９
ａ，１９ｂにより１対のラインセンサー２０ａ，２０ｂ
面上に投影している。

【００３８】即ち、本実施例では測距視野マスク１７近
傍に形成した投影画像を１対の再結像レンズ１９ａ，１
９ｂにより１対のラインセンサー２０ａ，２０ｂ面上に
２つの投影画像（光量分布）として形成している。

【００３９】このとき１対のラインセンサー２０ａ，２
０ｂ面上に形成される２つの投影画像の光量分布が互い
に同一となるように後述するように分割された投影レン
ズ７の各瞳領域を通過する光束の光量を測定手段で測定
し、該測定結果に基づいて補正手段により１対のライン
センサー２０ａ，２０ｂの感度を補正している。そして
２つの光量分布の相対的な位置関係を焦点位置検出回路
２４で求めることによって投影レンズ７のピント状態を
検出している。

【００４０】更に本実施例においては、このとき結像レ
ンズ１６を光軸上図中矢印Ｄの如く移動させて合焦点ま
での投影レンズ７の移動量を該結像レンズ１６に結合し
たエンコーダ２１からフォトインタラプター２２を介し
て読取り、そのデータを移動量演算回路２５へ送出し、
そして焦点位置検出回路２４からの信号と投影レンズ７
の倍率情報等が記憶されているＲＯＭ２３からのデータ
等を用いて、移動量演算回路２５により該投影レンズ７
の光軸上の移動量を求めている。そして移動量演算回路
２５からの信号に基づいてモータ駆動回路２６により駆
動モータ２７を介して投影レンズ７を光軸上矢印７ａ方
向へ移動させている。

【００４１】このように本実施例においては投影レンズ
７の移動量を移動量演算回路２５で予め求めておき、投
影レンズ７を光軸上何度か移動させながらピント調整を
行なうのではなく、一度の移動でピント調整が行なえる
ようにしている。これにより観察者に煩わしさを与える
ことなくピント調整を行なうことができる。

【００４２】尚、本実施例においては光束分離手段とし
てのハーフミラー１５をピント調整が終了後、光路外へ
位置するように図中矢印Ｃの如く回動させても良く、こ
れによりスクリーン１０面上で照度及び感光ドラム１４
面上での露光量が低下しないようにすることができる。

【００４３】次に焦点検出を行なう際に測定手段からの
出力信号に基づいて１対のラインセンサーの感度を補正
する方法について図２を用いて説明する。

【００４４】本実施例における焦点検出手段１０１は再
結像系１９により投影レンズ７の瞳の異なる領域を通過
した光束を用いて予定結像面Ｐ近傍に形成されている投
影像から更に複数の投影像を形成し、該複数の投影像に
関する光量分布の相対的な位置関係を１対のラインセン
サー２０ａ，２０ｂにより求めることにより、該投影レ
ンズ７の合焦状態を検出するものである。

【００４５】即ち、複数の投影像に関する光量分布が同
一か否かで焦点が合っているかを判断するものであり、
この為光量分布が相似形であっても同一とは見なされな
い。従って、例えば螢光灯やハロゲンランプ等より成る
光源の配光特性が製造誤差等で非対称になっていたり、
又は取付け誤差等で光源の取付位置がズレていたときな
どの場合には、１対のラインセンサー２０ａ，２０ｂ面
上に形成される２つの投影像の光量分布が、例え焦点が
合っていても同一にならない場合がある。

【００４６】そこで本実施例では１対のラインセンサー
２０ａ，２０ｂ面上に形成される２つの投影像の光量分
布が同一となるように前述の如くハーフミラー１５の裏
面１５ａに蒸着した１対の測光素子２８ａ，２８ｂから
の出力信号を光量測定回路２９で測定し、該光量測定回
路２９からの信号に基づいてＣＣＤ感度補正回路３０に
より１対のラインセンサー２０ａ，２０ｂの感度を補正
している。これにより誤認識のない正確なる焦点検出を
行なっている。

【００４７】図３はハーフミラーの裏面に蒸着した１対
の測光素子の蒸着形状を示す説明図、図４はこの測光素
子の構成を示す要部構成図である。図３、図４において
図１に示した要素と同一要素には同符番を付している。

【００４８】本実施例における測光素子は図４に示すよ
うにベースのガラス５１面上に透明電極５２ａ、ａ−ｓ
ｉ（アモルファスシリコン）５２ｂ、そして不透明電極
５２ｃを順に重ねて構成している。従って、ハーフミラ
ー１５の裏面１５ａの全面に１対の測光素子２８ａ，２
８ｂを蒸着するとスクリーン上での投影画像の観察がで
きなくなるという問題点が生じてくる。そこで本実施例
では図３に示すように１対の測光素子２８ａ，２８ｂの
形状を格子状にしてハーフミラー１５の光学的機能を妨
げないようにしている。

【００４９】このように本実施例においては上述の如く
ハーフミラー１５を透過した各瞳光束毎の光量を該ハー
フミラー１５に裏面１５ａに設けた１対の測光素子２８
ａ，２８ｂで測光し、該測光した測光値を光量測定回路
２９で数値化し、ＣＣＤ感度補正回路３０により、１対
のラインセンサー２０ａ，２０ｂ面上に形成される２つ
の投影像の光量分布が同一となるように、該１対のライ
ンセンサー２０ａ，２０ｂの感度を補正している。これ
により従来、焦点が合っていても１対のラインセンサー
２０ａ，２０ｂ上に形成される投影像の光量分布が異な
るという検出結果から焦点外れと誤認識されることを防
止することができる。

【００５０】図５は本発明の焦点検出手段周辺の実施例
２の要部概略図である。同図において図１に示した要素
と同一要素には同符番を付している。

【００５１】本実施例において前述の実施例１と異なる
点は測定手段の構成のみが異なっており、その他の構成
及び光学的作用は前述の実施例１と略同様であり、これ
により同様な効果を得ている。

【００５２】即ち、本実施例における測定手段はハーフ
ミラー１５と結像レンズ１６との間の該結像レンズ１６
近傍の光路中に設けた該結像レンズ１６側の平面３１ａ
に１対のラインセンサー２０ａ，２０ｂに対応する１対
の測光素子（ａ−ＳＰＤ）３２ａ，３２ｂを蒸着した平
行平面ガラス３１より成っており、焦点検出ユニット１
００により分割された投影レンズ７の２つの瞳領域を通
過する光束の光量を測光している。そして１対の測光素
子３２ａ，３２ｂで測光された測光値を光量測定回路２
９で数値化し、該光量測定回路２９からの出力信号に基
づいてＣＣＤ感度補正回路３０により１対のラインセン
サー２０ａ，２０ｂ面上に形成される２つの投影像の光
量分布が互いに同一となるように該１対のラインセンサ
ー２０ａ，２０ｂの感度を補正している。これにより前
述の実施例１と同様に誤認識のない正確なる焦点検出を
行なっている。

【００５３】又、本実施例における１対の測光素子３２
ａ，３２ｂは前述の実施例１に比べてハーフミラー１５
で反射した各瞳領域を通過した光束の光量を光軸に対し
て垂直方向で受光しているので、該１対の測光素子３２
ａ，３２ｂの受光面を小さくできるという利点がある。
尚平行平面ガラス３１は１対のラインセンサー２０ａ，
２０ｂの感度を補正した後には光路外へ退避させるよう
に構成しても良い。

【００５４】図６は本発明の焦点検出手段周辺の実施例
３の要部概略図である。同図において図１に示した要素
と同一要素には同符番を付している。

【００５５】本実施例において前述の実施例１と異なる
点は、測定手段の構成のみが異なっており、その他の構
成及び光学的作用は前述の実施例１と略同様であり、こ
れにより同様な効果を得ている。

【００５６】即ち、本実施例においては焦点検出を行な
う前に挿脱可能な正の屈折力を有するアダプターレンズ
（光学部材）３３を結像レンズ１６近傍の光路中に挿入
して焦点検出系の焦点を大きく外し、マイクロフィルム
６の広い画像範囲の光束が１対のラインセンサー２０
ａ，２０ｂ上に平均的に投影できるようにしている。本
実施例ではこのときの１対のラインセンサー２０ａ，２
０ｂを測定手段とし、該１対のラインセンサー２０ａ，
２０ｂから得られる出力信号を用いて焦点検出ユニット
１００により分割された投影レンズ７の２つの瞳領域を
通過する光束の光量を測光し、光量測定回路２９で数値
化している。そして光量測定回路２９からの出力信号に
基づいてＣＣＤ感度補正回路３０により１対のラインセ
ンサー２０ａ，２０ｂ面上に形成される２つの投影像の
光量分布が同一となるように、該１対のラインセンサー
２０ａ，２０ｂの感度の補正を行なっている。その後、
アダプターレンズ３３を光路外に退避させて焦点検出を
行なっている。ここでピントを故意に外すのは画像の影
響を消す為である。

【００５７】尚、本実施例においては焦点検出系のピン
トを外す為の手段として挿脱可能なアダプターレンズ３
３を使用したが、該アダプターレンズ３３を使用せずに
結像レンズ１６を光軸上、移動させてピントを大きく外
すように構成しても本発明は前述の実施例１と同様に適
用することができる。

【００５８】又、測定手段としては各実施例に示した手
段に限定されることはなく、前述したように分割した投
影レンズの２つの瞳領域を通過する光束の光量が測定で
きれば、どのような手段であっても本発明は前述の実施
例と同様に適用することができる。

【００５９】

【発明の効果】本発明によれば前述の如く、投影レンズ
によりスクリーン面上、あるいは記録媒体面上に投影さ
れる投影像の結像状態を像ズレ方式を用いた焦点検出手
段で検出する際、該投影レンズの瞳を２つの領域に分割
し、該分割された２つの瞳領域を通過した光束の光量を
測定手段により測定し、該測定手段で得られた出力信号
に基づいて受光手段としての１対のラインセンサーの感
度を補正手段により補正することにより、光源の配向特
性の非対称性や光源の取付け誤差等が生じても、常に誤
認識のない適正なる焦点検出を行なうことができる焦点
検出手段を有した画像形成装置を達成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例１の光学系の要部概略図

【図２】 図１の一部分の拡大説明図

【図３】 図１に示した測光素子の形状を示す説明図

【図４】 測光素子の構成を示す説明図

【図５】 本発明の実施例２の主要部分の要部概略図

【図６】 本発明の実施例３の主要部分の要部概略図

【符号の説明】

ＬＸ 照明手段 １ 光源手段 ２ コンデンサーレンズ ３ 断熱ガラス ４ コールドミラー ５ フィールドレンズ ６ 投影画像 ７ 投影レンズ １５ 光束分離手段 １６ 結像レンズ １７ 測距視野マスク １８ フィールドレンズ １９ 再結像系 １９ａ，１９ｂ 再結像レンズ ２０ 受光手段 ２０ａ，２０ｂ 受光素子（ラインセンサー） ８，１２ 反射ミラー ９ 回動ミラー １０ スクリーン １１ 走査用ミラー １３ スリット １４ 記録媒体（感光ドラム） ２８ ＲＯＭ ２４ 焦点位置検出回路 ２５ 移動量演算回路 ２６ モータ駆動回路 ２７ 駆動モータ ２８ａ，２８ｂ 測光素子 ２９ 光量測定回路 ３０ ＣＣＤ感度補正回路 ３１ 平行平面ガラス ３２ａ，３２ｂ 測光素子 ３３ アダプターレンズ １００ 焦点検出ユニット １０１ 焦点検出手段 １０２ 走査部

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 照明手段で照明した投影画像を投影レン
   ズによってスクリーン面あるいは記録媒体面等の投影面
   上に投影する際、該投影レンズの射出側に入射光束の一
   部を反射させる光束分離手段を設け、該光束分離手段の
   反射側に結像レンズと、該投影レンズの瞳を２つの領域
   に分割し、分割した２つの瞳領域を通過する光束から各
   々２次投影像を形成する１対の再結像レンズと、該１対
   の再結像レンズの像面近傍に１対のラインセンサーより
   成る受光手段とを設け、該受光手段により該２つの２次
   投影像に関する光量分布の相対的位置関係を検出するこ
   とにより、該投影レンズの投影面上の焦点状態を検出す
   る焦点検出手段を有した画像形成装置であって、 該画像形成装置は該分割した２つの瞳領域を通過する光
   束の光量を測定する測定手段を有していることを特徴と
   する焦点検出手段を有した画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記光束分離手段はハーフミラーより成
   っていることを特徴とする請求項１の焦点検出手段を有
   した画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記測定手段は前記１対のラインセンサ
   ーに対応し、かつ前記ハーフミラーの裏面に設けた１対
   の測光素子であることを特徴とする請求項２の焦点検出
   手段を有した画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記測定手段は前記１対のラインセンサ
   ーに対応し、かつ前記結像レンズ近傍に設けた少なくと
   も一方の平面に１対の測光素子を有する平行平面ガラス
   であることを特徴とする請求項１の焦点検出手段を有し
   た画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記測定手段を前記受光手段面上に形成
   される２次投影像の焦点が大きく外れるように前記結像
   レンズを光軸上移動させたときの該受光手段より構成し
   たことを特徴とする請求項１の焦点検出手段を有した画
   像形成装置。
6. 【請求項６】 前記測定手段を前記受光手段面上に形成
   される２次投影像の焦点が大きく外れるように任意の屈
   折力を有する光学部材を光路中に挿脱可能に挿入したと
   きの該受光手段より構成したことを特徴とする請求項１
   の焦点検出手段を有した画像形成装置。
7. 【請求項７】 照明手段で照明した投影画像を投影レン
   ズによってスクリーン面あるいは記録媒体面等の投影面
   上に投影する際、該投影レンズの射出側に入射光束の一
   部を反射させる光束分離手段を設け、該光束分離手段の
   反射側に結像レンズと、該投影レンズの瞳を２つの領域
   に分割し、分割した２つの瞳領域を通過する光束から各
   々２次投影像を形成する１対の再結像レンズと、該１対
   の再結像レンズの像面近傍に１対のラインセンサーより
   成る受光手段とを設け、該受光手段により該２つの２次
   投影像に関する光量分布の相対的位置関係を検出するこ
   とにより、該投影レンズの投影面上の焦点状態を検出す
   る際、 該分割した２つの瞳領域を通過する光束の光量を測定手
   段で測定し、該測定手段からの出力信号に基づいて、補
   正手段により該１対のラインセンサーの感度を補正する
   ようにしたことを特徴とする焦点検出手段を有した画像
   形成装置。
8. 【請求項８】 前記光束分離手段はハーフミラーより成
   っていることを特徴とする請求項７の焦点検出手段を有
   した画像形成装置。
9. 【請求項９】 前記測定手段は前記１対のラインセンサ
   ーに対応し、かつ前記ハーフミラーの裏面に設けた１対
   の測光素子であることを特徴とする請求項８の焦点検出
   手段を有した画像形成装置。
10. 【請求項１０】 前記測定手段は前記１対のラインセン
    サーに対応し、かつ前記結像レンズ近傍に設けた少なく
    とも一方の平面に１対の測光素子を有する平行平面ガラ
    スであることを特徴とする請求項７の焦点検出手段を有
    した画像形成装置。
11. 【請求項１１】 前記測定手段を前記受光手段面上に形
    成される２次投影像の焦点が大きく外れるように前記結
    像レンズを光軸上移動させたときの該受光手段より構成
    したことを特徴とする請求項７の焦点検出手段を有した
    画像形成装置。
12. 【請求項１２】 前記測定手段を前記受光手段面上に形
    成される２次投影像の焦点が大きく外れるように任意の
    屈折力を有する光学部材を光路中に挿脱可能に挿入した
    ときの該受光手段より構成したことを特徴とする請求項
    ７の焦点検出手段を有した画像形成装置。