JPH10145565A

JPH10145565A - 走査光学装置及び走査光学装置における焦点位置調節方法

Info

Publication number: JPH10145565A
Application number: JP8302743A
Authority: JP
Inventors: Koji Ito; 孝治伊藤
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1996-11-14
Filing date: 1996-11-14
Publication date: 1998-05-29

Abstract

(57)【要約】【課題】集光レンズの特性にばらつきがある場合で
も、容易かつ確実に適正な焦点位置を得ることのできる
走査光学装置を提供すること。【解決手段】原稿台５６を構成するガラス５８の原稿
載置面に、白色部と黒色部が所定の間隔で交互に現れる
チャート部３を塗布し、該白色部と黒色部を原稿載置面
と反対側から認識できるようにする。そして、該チャー
ト部３にレーザ光を照射して走査を行い、それに対する
受光信号の振幅に基づいて、レーザ光の焦点位置の調節
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ等の光源に
よる原稿の走査を行う走査光学装置、及びこのような走
査光学装置における焦点位置調節方法の技術分野に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザスキャナを用いて原稿上を
微小な径のレーザビームで走査し、その原稿からの反射
光をフォトダイオード等の光電変換素子を用いて電気信
号に変換し、原稿上の画像情報を読み取る走査光学装置
が実用化されており、この走査光学装置は、スキャナ装
置単体として、あるいはレーザコピー装置等の走査光学
部に取り付けられて使用されている。

【０００３】このような装置では、原稿台をガラス等の
透明体で構成し、該原稿台の下方から該原稿台上の原稿
面に前記レーザスキャナによりレーザビームを照射し、
集光レンズの位置を調節することにより、該レーザビー
ムの焦点位置を原稿面位置に合わせ、精度の高い画像の
読み取りを行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の装置によれば、前記集光レンズの位置を、レーザス
キャナのレーザ光源と原稿との間の光路長に予め対応さ
せておいたとしても、集光レンズの特性のばらつきによ
り、最適な集光レンズの位置は各装置において若干異な
っており、これを各装置毎にそれぞれ調節する必要があ
った。このため、高品質な装置を安定して供給すること
が困難であった。

【０００５】そこで、本発明は、前記問題点を解決し、
集光レンズの特性にばらつきがある場合でも、容易かつ
確実に適正な焦点位置を得ることのできる走査光学装置
及び走査光学装置における焦点位置調節方法を提供する
ことを課題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の走査光
学装置は、前記課題を解決するために、原稿を載置する
原稿台と、所定の波長の光を照射する光源と、該光源か
らの光束を主走査方向に偏向走査するための偏向器と、
該偏向器によって偏向走査された光束を集光させて前記
原稿台に載置された前記原稿に入射させるための集光手
段と、前記原稿からの散乱光を受光して前記原稿上の画
像情報を読み取るための受光手段と、前記原稿からの散
乱光を得るために前記原稿に対する前記光源の照射を制
御する光源制御手段と、前記偏向器から前記原稿台の原
稿載置面までの光路長を相対的に可変とする光路長可変
手段と、前記原稿の載置面位置に設けられ、光学的特性
に所定量以上の差を持つ領域が主走査方向に交互に所定
の間隔で現れるチャート部と、主走査方向の走査の際に
前記領域における前記光学的特性の変位を検出する検出
手段と、前記集光手段と前記原稿載置面との間に設けら
れ、前記検出手段からの信号に基づいて前記原稿載置面
に対する焦点位置を調節する焦点位置調節手段とを備え
たことを特徴とする。

【０００７】請求項１に記載の走査光学装置によれば、
光源から光源制御手段により制御されながら照射された
所定の波長の光束は、偏向器により偏向走査され、集光
手段により集光されて原稿載置面位置に入射される。こ
の原稿載置面位置には、チャート部が設けられており、
該チャート部は前記光束によって主走査方向に走査され
る。すると、該チャート部においては、光学的特性に所
定量以上の差を持つ領域が主走査方向に交互に所定の間
隔で現れるため、検出手段においては当該領域における
光学的特性の変位が検出される。そして、当該光学的特
性の変位の大きさは、前記領域の所定の間隔と前記光束
のスポット径の大きさとの関係により変動し、前記光束
のスポット径の大きさが小さくなる程、大きな変位が得
られる、従って、前記検出手段からの信号も前記光束の
スポット径の大きさに依存して変動するので、焦点位置
調節手段により、前記検出手段からの信号に基づいて前
記光束の原稿載置面に対する焦点位置が判断され、当該
信号に基づいて焦点位置が調節される。そして、このよ
うに焦点位置が調節された光束により、原稿台上の原稿
は走査され、走査された情報は、受光手段により画像情
報として読み取られる。

【０００８】請求項２に記載の走査光学装置は、請求項
１に記載の走査光学装置において、前記チャート部は、
前記光学的特性として反射率が異なる領域を備えたこと
を特徴とする。

【０００９】請求項２に記載の走査光学装置によれば、
前記チャート部は、前記光学的特性として反射率が異な
る領域を備えているので、当該チャート部が前記光束に
より走査されると、反射率の差によって前記検出手段か
ら出力される信号が変動し、更にこの差はスポット径の
大きさが小さくなる程大きくなるので、焦点位置調節手
段により、前記検出手段からの信号に基づいて前記光束
の原稿載置面に対する焦点位置が判断され、当該信号に
基づいて焦点位置が調節される。

【００１０】請求項３に記載の走査光学装置は、請求項
１に記載の走査光学装置において、前記チャート部は、
前記光学的特性として透過率が異なる領域を備えたこと
を特徴とする。

【００１１】請求項３に記載の走査光学装置によれば、
前記チャート部は、前記光学的特性として透過率が異な
る領域を備えているので、当該チャート部が前記光束に
より走査されると、透過率の差によって前記検出手段か
ら出力される信号が変動し、更にこの差はスポット径の
大きさが小さくなる程大きくなるので、焦点位置調節手
段により、前記検出手段からの信号に基づいて前記光束
の原稿載置面に対する焦点位置が判断され、当該信号に
基づいて焦点位置が調節される。

【００１２】請求項４に記載の走査光学装置は、請求項
１乃至請求項３のいずれかに記載の走査光学装置におい
て、前記受光手段が前記検出手段を兼用することを特徴
とする。

【００１３】請求項４に記載の走査光学装置によれば、
前記受光手段が前記検出手段を兼用するので、前記受光
手段において、前記チャート部の走査に対応する光学的
特性の変位が検出されると共に、原稿画像に対応した画
像情報が読み取られる。

【００１４】請求項５に記載の走査光学装置は、請求項
１乃至請求項４のいずれかに記載の走査光学装置におい
て、前記検出手段として主走査方向に複数設けられた光
電変換素子を備えたこと特徴とする。

【００１５】請求項５に記載の走査光学装置によれば、
前記検出手段として主走査方向に複数設けられた光電変
換素子を備えたので、精度良く前記領域における光学的
特性の変位が検出される。

【００１６】請求項６に記載の走査光学装置は、請求項
１乃至請求項５のいずれかに記載の走査光学装置におい
て、前記焦点位置調節手段は前記検出手段からの信号の
振幅に基づいて前記焦点位置を検出することを特徴とす
る。

【００１７】請求項６に記載の走査光学装置によれば、
前記光束のスポット径が前記領域の所定の間隔に近づく
程、前記検出手段からの信号の振幅は大きくなる。従っ
て、焦点位置調節手段により、前記検出手段からの信号
の振幅を参照することにより、前記光束の原稿載置面に
対する焦点位置が判断され、当該信号に基づいて焦点位
置が調節される。

【００１８】請求項７に記載の走査光学装置は、請求項
１乃至請求項５のいずれかに記載の走査光学装置におい
て、前記焦点位置調節手段は前記検出手段からの信号の
周波数特性の変化を検出することを特徴とする。

【００１９】請求項７に記載の走査光学装置によれば、
前記光束のスポット径が前記領域の所定の間隔に近づく
と、前記検出手段からの信号の周波数特性が変化し、焦
点位置調節手段により、前記検出手段からの信号の周波
数特性を参照することにより、前記光束の原稿載置面に
対する焦点位置が判断され、当該信号に基づいて焦点位
置が調節される。

【００２０】請求項８に記載の走査光学装置は、請求項
６または請求項７のいずれかに記載の走査光学装置にお
いて、前記焦点位置調節手段は前記検出手段からの信号
における前記光学的特性の変位が大きくなる方向の変化
の変曲点を得るように前記焦点位置を調節することを特
徴とする。

【００２１】請求項８に記載の走査光学装置によれば、
前記光束のスポット径が前記領域の所定の間隔に近づく
と、前記検出手段からの信号における前記光学的特性の
変位が大きくなる。従って、焦点位置調節手段により当
該変位が大きくなる方向の変化の変曲点を得ることによ
り、前記スポット径が最も前記所定の間隔に近づくよう
に前記焦点位置の調節が行われる。

【００２２】請求項９に記載の走査光学装置は、請求項
８に記載の走査光学装置において、前記焦点位置調節手
段は、最初に前記変曲点を得た後における焦点位置調節
量を、最初に前記変曲点を得る前よりも減少させること
を特徴とする。

【００２３】請求項９に記載の走査光学装置によれば、
前記光束のスポット径が前記領域の所定の間隔に近づく
と、前記検出手段からの信号における前記光学的特性の
変位が大きくなる。更に、当該変位が大きくなる方向の
変化の変曲点を得ることにより、前記スポット径が小さ
くなり前記所定の間隔に等しくなるように調節される
が、前記変曲点を得た後に更に焦点位置を調節しようと
すると、前記スポット径が大きくなる方向に変動する。
しかし、最初に前記変曲点を得た後における焦点位置調
節量を、最初に前記変曲点を得る前よりも減少させるの
で、前記スポット径が大きくなる方向の変動は微小に抑
えられ、適切な焦点位置の調節が行われる。

【００２４】請求項１０に記載の走査光学装置は、請求
項１乃至請求項９のいずれかに記載の走査光学装置にお
いて、前記焦点位置調節手段は、前記原稿上の画像情報
の読み取り開始前に、前記検出手段からの信号に基づき
焦点位置を調節することを特徴とする。

【００２５】請求項１０に記載の走査光学装置によれ
ば、前記原稿上の画像情報の読み取り開始前に、前記焦
点位置調節手段において前記検出手段からの信号に基づ
き焦点位置が調節されるので、画像の読み取りと焦点位
置の調節が並行して行われる。

【００２６】請求項１１に記載の走査光学装置は、請求
項１乃至請求項９のいずれかに記載の走査光学装置にお
いて、前記焦点位置調節手段は、装置の電源投入直後に
前記検出手段からの信号に基づき焦点位置を調節するこ
とを特徴とする。

【００２７】請求項１１に記載の走査光学装置によれ
ば、装置に電源が投入されると、その直後に前記焦点位
置調節手段により前記検出手段からの信号に基づく焦点
位置の調節が行われる。従って、それ以降の原稿読み取
りは適正な焦点位置の光束にて行われる。

【００２８】請求項１２に記載の走査光学装置は、請求
項１乃至請求項１１のいずれかに記載の走査光学装置に
おいて、前記光路長可変手段として前記原稿台を上下動
させる手段を備えたことを特徴とする。

【００２９】請求項１２に記載の走査光学装置によれ
ば、前記光路長可変手段により前記原稿台が上下動され
るので、主走査における単位時間当たりの走査幅が異な
り、画像の拡大処理あるいは縮小処理が行われるが、こ
のような原稿台の移動により光路長が変動しても、上述
したようなチャート部の走査により焦点位置の調節が行
われ、適正な焦点位置の光束により精度の良い拡大ある
いは縮小が行われる。

【００３０】請求項１３に記載の走査光学装置は、請求
項１乃至請求項１２のいずれかに記載の走査光学装置に
おいて、前記焦点位置調節時に前記検出手段により検出
した前記光学的特性の変位の極小値に基づいて、前記受
光手段により得られる信号のグランドレベルをクランプ
する手段を更に備えたことを特徴とする。

【００３１】請求項１３に記載の走査光学装置によれ
ば、前記受光手段により取得した信号は、例えばＡＣ結
合を介する場合には、当該信号の基準レベルが変動する
ことになるが、光学的特性に基づくチャート部の画像と
しての状態は明かであるから、クランプする手段によ
り、前記光学的特性の変位の極小値に基づいて、前記受
光手段により得られる信号のグランドレベルをクランプ
すれば、前記基準レベルが適切に設定される。

【００３２】請求項１４に記載の走査光学装置における
焦点位置調節方法は、前記課題を解決するために、光学
的特性に所定量以上の差を持つ領域が主走査方向に交互
に所定の間隔で現れるチャートを、原稿載置面位置に設
置する工程と、光源から所定の波長の光を照射する工程
と、偏向器により、該光源から照射された光束を主走査
方向に偏向走査する工程と、集光手段により、偏向走査
された光束を集光させて前記チャートに入射させる工程
と、検出手段により、主走査方向の走査の際に前記チャ
ートの前記領域における前記光学的特性の変位を検出す
る工程と、焦点位置調節手段により、前記検出手段から
の信号に基づいて前記原稿載置面に対する焦点位置を調
節する工程とを備えたことを特徴とする。

【００３３】請求項１４記載の走査光学装置によれば、
光学的特性に所定量以上の差を持つ領域が主走査方向に
交互に所定の間隔で現れるチャートを、原稿載置面位置
に設置させ、光源から光源制御手段により制御させなが
ら所定の波長の光束を照射させ、更に偏向器により偏向
走査させ、集光手段により集光させると、前記光束は原
稿載置面位置に入射される。この原稿載置面位置には、
前記のように設置したチャート部が設けられており、該
チャート部は前記光束によって主走査方向に走査され
る。すると、該チャート部においては、光学的特性に所
定量以上の差を持つ領域が主走査方向に交互に所定の間
隔で現れるため、検出手段においては当該領域における
光学的特性の変位が検出される。そして、当該光学的特
性の変位の大きさは、前記領域の所定の間隔と前記光束
のスポット径の大きさとの関係により変動し、前記光束
のスポット径の大きさが小さくなる程、大きな変位が得
られる、従って、前記検出手段からの信号も前記光束の
スポット径の大きさに依存して変動するので、焦点位置
調節手段により、前記検出手段からの信号に基づいて前
記光束の原稿載置面に対する焦点位置を判断させ、当該
信号に基づいて焦点位置を調節させると、焦点位置が調
節された光束により、原稿台上の原稿は走査され、走査
された情報は、受光手段により画像情報として読み取ら
れる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。（第１の実施形態）まず、本発明の第１の実施形態を添
付図面の図１乃至図１５に基づいて説明する。

【００３５】図１において、本発明の実施の一形態であ
る複写装置としてのレーザコピー装置１は、本体ケース
２と、画像形成のための記録媒体の一例としての用紙Ｐ
を給紙するフィーダユニット１０と、画像形成のための
帯電、露光、現像、転写等の工程が順次行われる感光体
の一例としての感光体ドラム２０と、原稿画像を走査し
て読み取ると共に、感光体ドラム２０上に静電潜像を形
成するためのレーザスキャナユニット３０と、感光体ド
ラム２０上に形成された静電潜像を可視像化するための
現像装置２５と、本体ケース２に対して上下動自在に設
けられた原稿載置部５５と、感光体ドラム２０から用紙
Ｐに転写された転写画像を用紙Ｐに定着させるための定
着ユニット７０と、画像が定着された用紙Ｐを搬送路Ｐ
Ｐに沿って排出するための排紙トレイ７６とを備えてい
る。

【００３６】更に、本実施形態の装置には、焦点位置調
節手段の一例としての可変焦点機構８０が備えられてお
り、前記レーザスキャナユニット３０と、前記原稿載置
部５５と、該可変焦点機構８０等により、走査光学装置
を構成している。

【００３７】次に、前記レーザコピー装置１を構成する
各構成要素について夫々詳細に説明する。図１におい
て、フィーダユニット１０は、本体ケース２の下部に配
置されており、用紙Ｐと略同様の幅寸法を有し本体ケー
ス２に対して着脱自在に設けられた給紙カセット１１
と、用紙Ｐを給送する給紙ローラ対１２とを備えてい
る。給紙カセット１１の底部には、用紙Ｐを上方向に付
勢する図示しない用紙押圧板が備えられており、用紙Ｐ
の先端は図１の奥行方向に延びる給紙ローラ対１２に対
して該用紙押圧板の作用により当接するようになってい
る。該給紙ローラ対１２は、回転自在に枢支されてお
り、該給紙ローラ対１２は、駆動系（図示せず）によ
り、所定の給紙タイミングで回転駆動される。従って、
用紙Ｐは上側から１枚ずつ給紙されるように構成されて
いる。なお、用紙Ｐの重送を防止するために、給紙ロー
ラ対１２の下側に圧縮バネにより給紙ローラ対１２に弾
性付勢させた分離部材を備えるようにしても良い。

【００３８】次に、感光体の一例としての感光体ドラム
２０は、例えば、正帯電性のポリカーボネイトを主成分
とする有機感光体からなる。より具体的には、感光体ド
ラム２０は、例えば、円筒状でアルミニウム製の円筒ス
リーブを本体として、その外周部に、ポリカーボネート
に光導電性樹脂を分散させた所定厚さ（例えば、約２０
μｍ）の光導電層を形成した中空状のドラムから構成さ
れており、円筒スリーブを接地した状態で、本体ケース
２に回転自在に枢支されている。即ち、感光体ドラム２
０上に形成されたプラス極性（正帯電）の静電潜像に対
して、プラス極性に帯電したトナーを反転現像方式で現
像するように構成されている。なお、感光体ドラム２０
は、図示しない駆動手段により、側面視で時計回りに回
転駆動されるように構成されている。

【００３９】この感光体ドラム２０の周囲には、図１に
矢印で示す回転方向に沿って、除電ランプ２１及び帯電
器２２並びに現像装置２５が備えられている。除電ラン
プ２１は、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）、ＥＬ
（Electro Luminescence) 、蛍光灯等の光源を備えて構
成されており、転写後に感光体ドラム２０に残留する電
荷を光を照射することにより、除去（除電）する。これ
により、残留する電荷が次回の静電潜像に影響を与え、
最終的に用紙Ｐに形成された画像に現われる事態を防ぐ
ことができる。

【００４０】帯電器２２は、例えば、タングステン等か
らなる帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電
用のスコロトロン型の帯電器から構成されている。本実
施の形態では、クリーナーレス方式を採るが、帯電器２
２は感光体ドラム２０に対して非接触に対向配置されて
おり、感光体ドラム２０上の残留トナーが帯電器２２に
付着しないように構成されている。

【００４１】現像装置２５は、トナーを収容するトナー
ボックス２３と現像ローラ２４とを備えている。トナー
ボックス２３は、電気絶縁性を有する正帯電性のトナー
を収容し、トナーボックス２３に形成されたトナー供給
口を介して前記現像ローラ２４にトナーを供給するよう
になっている。

【００４２】現像ローラ２４は、感光体ドラム２０と接
触することにより、現像位置においてニップ部を構成
し、更に、シリコンゴムやウレタンゴム等からなる導電
性のリジッドなローラである。本実施形態では例えば、
正帯電性のトナー及び正帯電性のポリカーボネイトを主
成分とする有機感光体層を有する感光体ドラム２０を用
いているので、ウレタンゴムが現像ローラ２４の材料と
される。

【００４３】また、現像ローラ２４には、現像用の電圧
を供給するための電源（図示せず）が接続されており、
この現像用の電圧を現像ローラ２４の動作時に供給する
ようにコントローラ（図示せず）により制御される。

【００４４】本実施形態におけるトナーは、正帯電性の
ものであり、例えば、粉砕トナーまたは真球形状に近い
スチレンアクリル等からなる重合トナーからなる非磁性
一成分トナーであり、素トナーと素トナーに添加された
外添剤（流動性付与剤）としてのシリカとを含んで構成
されている。この結果、トナーの大部分は、現像ローラ
２４、感光体ドラム２０等により擦られてプラス（正）
極性に帯電する。そして、微量ながら、トナーは、マイ
ナス（負）極性に帯電して逆極性トナーとなる。

【００４５】前記現像ローラ２４と感光体ドラム２０と
の当接部よりも、該感光体ドラム２０の移動方向下流側
であって、感光体ドラム２０の下方には、転写帯電器２
６が設けられている。転写帯電器２６は、感光体ドラム
２０の下方にて感光体ドラム２０に対向するように設け
られており、前記露光用の帯電器２２と同様に、例えば
タングステン等からなる帯電用ワイヤからコロナ放電を
発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器である。

【００４６】前記転写帯電器２６と感光体ドラム２０の
対向部よりも、用紙Ｐの搬送方向下流側には、定着ユニ
ット７０が設けられている。定着ユニット７０は、周知
のハロゲンランプを内蔵した加熱用ローラ７１と押圧ロ
ーラ７２とからなり、用紙Ｐの上面に転写されたトナー
画像を加熱しつつ押圧することにより用紙Ｐに定着する
ようになっている。

【００４７】更に、前記定着ユニット７０よりも用紙Ｐ
の搬送方向下流側には、用紙搬送用の一対の搬送ローラ
７５と、排紙トレイ７６とが設けられており、定着ユニ
ット７０から排出される用紙Ｐをコピー装置外部へ案内
して載置させるようになっている。

【００４８】そして、上述した感光体ドラム２０等の各
装置の上方には、レーザスキャナユニット３０が配設さ
れている。レーザスキャナユニット３０は、図５に示す
ように、スキャナフレーム３１内に、画像記録のために
用いられる光源である半導体レーザ３３と、半導体レー
ザ３３より放射される光束を略平行とするコリメートレ
ンズ３４と、平行となった光束のスポット径を所定の大
きさに絞るための絞り３５とを一体としたレーザユニッ
ト３２が取り付けられている。また、半導体レーザ３３
より放射される光束の光路上には、一方向のみ収束する
効果を持つ円筒レンズ３６が設けられている。この円筒
レンズ３６の焦点位置には、偏向器としての正六角形状
のポリゴンミラー３７が正六角形の中心を軸として一定
速度にて回転可能となるように設けられており、その反
射面にて反射された光束は主走査方向に等角速度にて走
査される。

【００４９】ポリゴンミラー３７にて反射された光束の
光路上には、光束を前記感光体ドラム２０に集光する集
光手段としての集光レンズ４０が設けられている。集光
レンズ４０は２枚のレンズから成り、偏向走査された光
束を感光体ドラム２０上に微小スポットで照射するよう
集光すると共に、ポリゴンミラー３７により一定角速度
で偏向走査される光束を感光体ドラム２０上で線速度一
定の直線走査に変換するｆθ特定を有している。

【００５０】一方、スキャナフレーム３１の別の部位に
は、画像読み取りのために用いられる光源としての半導
体レーザ４２と、半導体レーザ４２より放射される光束
を略平行とするコリメートレンズ４３と、平行となった
光束のスポット径を所定の大きさに絞るための絞り４４
とを一定としたレーザユニット４１が取り付けられてい
る。そして、この読み取り用の半導体レーザ４２により
放射される光束と、前記記録用の半導体レーザ３３によ
り放射される光束とが交差する点には、光路合成手段と
してのダイクロイックミラー４５が配置されている。

【００５１】このダイクロイックミラー４５は、半導体
レーザ３３が有する波長の光束を透過すると共に、半導
体レーザ４２が有する波長の光束を反射するという特性
を持っている。そして、この形態においては、半導体レ
ーザ３３による光束と半導体レーザ４２による光束と
は、９０゜の角度を有しているので、半導体レーザ４２
による光束をダイクロイックミラー４５に対して４５゜
の入射角で入射させることにより、ダイクロイックミラ
ー４５を介した後の両レーザの光束は合成されて、同じ
光路を進行する。

【００５２】また、集光レンズ４０と感光体ドラム２０
との間には、図５及び図６に示すように、上述したダイ
クロイックミラー４５と略同じ特性を有する光路分離手
段としてのダイクロイックミラー４６と、このダイクロ
イックミラー４６を透過した半導体レーザ３３より放射
された光束を感光体ドラム２０の方向（図１におけるレ
ーザスキャナユニット３０の下方）へ反射して、光束を
感光体ドラム２０へ導くための反射ミラー４７が設けら
れている。

【００５３】また、スキャナフレーム３１内の感光体ド
ラム２０への照射範囲外に相当する位置には、半導体レ
ーザ３３より放射される記録用の光束を反射するＢＤミ
ラー５１と、そのＢＤミラー５１で反射された光束を検
出して水平同期信号とするためのＢＤセンサ５２とが設
けられている。

【００５４】更に、図１及び図６に示すように、レーザ
スキャナユニット３０の上方には、画像の記録されてい
る原稿５４を載置するガラスからなる原稿台５６が設け
られている。そして、原稿台５６を挟んで原稿５４と相
対する位置には、原稿５４により散乱反射された光束を
検出するための光検出用レンズ３８及び周知の光電変換
素子であるフォトダイオードからなる受光手段としての
光検出器３９が、光束の走査方向と平行な方向に夫々３
個ずつ等間隔にて配設されている（図７参照）。なお、
この光検出器３９は、３個に限定されるものではなく、
更に多数（例えば７個）とすることもできる。こうして
いけば、光検出器３９の感度のムラを低減することがで
きる。

【００５５】また、原稿台５６は、後述するように上下
方向に移動自在に設けられているため、原稿台５６の位
置、つまり原稿５４の載置面を、集光レンズ４０の焦点
位置に一致させるために、焦点位置調節手段としての可
変焦点機構８０が設けられている。

【００５６】該可変焦点機構８０は、図８に示すよう
に、本実施形態においては、凹レンズ８１と凸レンズ８
２との組み合わせになっている。但し、本発明は、この
ような組み合わせに限られるものではない。凸レンズ８
２は、レーザスキャナユニット３０の集光レンズ４０と
原稿５４の間に挿入されるため、凸レンズ８２の形態は
主走査方向に延びた形となり、横幅は光束の広がり角に
よるが、Ａ４幅より短いものとなっている。

【００５７】また、凸レンズ８２は、図８に示すよう
に、送りネジ８３により、上下方向に移動自在に設けら
れており、該送りネジ８３の端部に設けられたギア８４
と、ＤＣサーボモータ８６に軸支されたギア８５とが噛
合するように設けられているため、ＤＣサーボモータ８
６の駆動により、所望の距離だけ移動させることができ
るようになっている。

【００５８】このような可変焦点機構８０により、原稿
５４の載置面は、集光レンズ４０の焦点位置に一致する
ようになると共に、感光体ドラム２０の位置と光学的に
共役な位置となる。従って、感光体ドラム２０上を走査
する光束のスポット径と原稿５４上を走査するスポット
径とが等しくなり、原稿記録時の精度と画像読み取り時
との精度が等しくなる。その結果、原稿５４上の画像を
忠実に感光体ドラム２０上へ再現することができる。つ
まり、原稿５４に照射される光束は、半導体レーザ４２
より放射されてダイクロイックミラー４６にて反射され
た光束であり、半導体レーザ３３より放射された光束と
半導体レーザ４２より発せられた光束は、ダイクロイッ
クミラー４５にて合成されて同一の光路を進行し、ダイ
クロイックミラー４６にて分離されて、半導体レーザ３
３より放射された光束のみが感光体ドラム２０を照射
し、半導体レーザ４２より放射された光束のみが原稿５
４を照射するのである。

【００５９】次に、本実施形態のレーザコピー装置１の
最上部に位置する原稿載置部５５について図１乃至図４
に基づいて説明する。原稿載置部５５は、枠体５７とガ
ラス５８からなる原稿台５６が、基台５９上で直動レー
ル６０により図２に示す矢印Ｂ，Ｃ方向に往復動自在に
設けられており、更に前記枠体５７と一体に取り付けら
れたガイド部６１がベルト６２を挟持している。そし
て、ベルト６２は二つのプーリー６３間に張設され、該
プーリー６３はモータ６４と連結されているため、モー
タ６４を駆動することにより、原稿台５６を所望のタイ
ミングで矢印Ｂ，Ｃ方向に往復動作させることができ
る。即ち、本実施形態においては、ベルト６２、プーリ
ー６３、モータ６４並びに図示しない制御手段により副
走査方向移動手段が構成されている。なお、図１に示す
ように、原稿台５６の上部には原稿台５６に取り付けら
れ、開閉自在な押さえ蓋５３が設けられている。但し、
図２及び図３には説明を簡単にするために当該押さえ蓋
５３は図示していない。

【００６０】また、前記基台５９は、前記ガラス５８に
相当する領域が中空状になっていると共に、直動レール
６５により矢印Ａ方向に上下動自在に設けられている。
そして、前記基台５９の直動レール６５が取り付けられ
た側面には、図示しない駆動手段により回動自在に設け
られたアーム部６６が取り付けられているため、当該駆
動手段の駆動により、アーム部６６が上下動し、基台５
９が上下方向の所望の位置に移動できるようになってい
る。即ち、本実施形態においては、基台５９、直動レー
ル６５、アーム部６６並びに図示しない駆動手段により
光路長可変手段が構成されている。

【００６１】そして、前記原稿台５６のガラス５８に
は、図４に示すように、焦点位置調節のために用いられ
るチャート部３が塗布されている。このチャート部３
は、図４（Ａ）に示すようにガラス５８を上方から見た
場合には、一様な不透明色の領域として認識されるが、
図４（Ｂ）に示すようにガラス５８を下方（レーザコピ
ー装置１の内部側）から見た場合には白色部と黒色部が
所定の間隔で並設された領域として認識される。チャー
ト部３は、図４（Ｃ）の断面図に示すように、ガラス５
８の上面から塗布されており、前記白色部と黒色部の位
置は、ガラス５８の原稿載置面と一致するようになって
いる。なお、図４（Ｃ）には、理解を容易にするため、
チャート部の塗布厚を誇張して描いており、また、図４
（Ｂ）における前記白色部と黒色部の幅も、理解を容易
にするために誇張して描いている。この白色部と黒色部
の幅は、実際には、例えば、１ｍｍ当たりに白色部と同
一の幅の黒色部を１６本設ける間隔であり、６００ｄｐ
ｉの解像度を有するレーザビームスキャナを用いれば、
白色部と黒色部とを確実に認識できるようになってい
る。

【００６２】次に、以上のように構成されたレーザコピ
ー装置１の動作について、図１乃至図１４を用いて説明
する。まず、等倍率のコピーが行われる場合について説
明する。原稿台５６のガラス５８上に原稿が載置され、
押さえ蓋５３が閉じられると、原稿５４はガラス５８の
所定位置に載置される。次に、本体ケース２の上面に設
けられた図示しない操作部にて、コピースタートキーが
押下されると、原稿台５６は所定の基準位置に上昇する
ように制御される。つまり、図示しない制御手段からの
信号により図示しない駆動手段が駆動され、アーム部６
６を移動させることにより、原稿台５６を上昇させる。
なお、この所定の基準位置についての詳細は後述する。

【００６３】次に、このような原稿台５６の移動に伴っ
て、図示しない制御手段により、可変焦点機構８０のＤ
Ｃサーボモータ８６が駆動され、送りネジ８３が所定量
回転させられることにより、凸レンズ８２を移動させて
焦点を移動させる。このネジ送り量は、後述するような
画像の拡大・縮小率に応じて予め設定されている。

【００６４】また、レーザスキャナユニット３０に備え
られた画像読み取り用の光源である半導体レーザ４２よ
り指向性を持って放射された読み取り用の光束は、コリ
メートレンズ４３を通り略平行光となり、絞り４４によ
って所望の大きさの光束となり、ダイクロイックミラー
４５に入射する。ダイクロイックミラー４５は、この読
み取り用の光束を反射して、上述した半導体レーザ３３
より放射された記録用の光束と同一の光路に合成してい
る。その後、読み取り用光束は、記録用光束と同様にポ
リゴンミラー３７で反射偏向されダイクロイックミラー
４６に入射する。読み取り用光束はダイクロイックミラ
ー４６にて反射されて原稿台５６側へ照射される。

【００６５】このとき、前記読み取り用光束の走査開始
位置は、ガラス５８の端縁付近に設定されているため、
前記読み取り用光束は、図９（Ａ）に示すように、原稿
５４を走査する前に、チャート部３を走査することにな
る。

【００６６】そして、この読み取り用光束の原稿載置面
に対する焦点位置が正しく設定されている場合には、該
光束のスポット径はチャート部３の黒色部及び白色部の
幅よりも若干大きいが、黒色部と白色部の反射率の違い
により、光検出器３９にて得られる信号は、図９（Ｂ）
に示すような矩形波となる。なお、黒色部では光が反射
せず、光検出器３９による検出レベルは低くなり、白色
部では光が反射して、光検出器３９による検出レベルは
高くなる。

【００６７】しかし、凹レンズ８１あるいは凸レンズ８
２のレンズ特性、あるいは凸レンズ８２の位置ずれ等が
原因となって、必ずしも前記焦点位置が適正であるとは
限らない。この場合には、スポット径はチャート部３の
黒色部及び白色部の幅よりもかなり大きくなるので、常
に黒色部と白色部のいずれにも入射された状態となり、
光検出器３９により得られる信号は、図９（Ｃ）に示す
ように、はっきりとした矩形波にはならず、丸みを帯び
た波形となる。また、黒色部と白色部とに対する検出レ
ベルの差、即ち波形の振幅が小さくなる。

【００６８】そこで、本実施形態では、原稿５４の読み
取りを開始する前に、チャート部３のプレスキャンを行
い、チャート部３に対する光検出器３９による検出信号
の振幅を測定することにより、焦点位置が適正か否かを
判断し、適正ではない場合には、上述した可変焦点機構
８０により凸レンズ８２を移動させて、適正な焦点位置
を得ようとするものである。

【００６９】具体的には、図１０に示すように、Ａ／Ｄ
コンバータ４と接続されたＣＰＵ５を備え、該ＣＰＵ５
と図８に示した可変焦点機構８０のモータ８６の駆動部
６とを接続する。そして、光検出器３９からの検出信号
ＳａをＡ／Ｄコンバータ４にてＡ／Ｄ変換し、このＡ／
Ｄ変換後に得られるレンズ制御信号ＳｂをＣＰＵ５に入
力することにより、レンズ制御信号Ｓｂの振幅を計測す
る。その結果、振幅が適正値未満である場合には、ＣＰ
Ｕ５からモータ駆動信号Ｓｃを出力することにより、モ
ータ駆動部６を介してモータ８６を駆動させ、凸レンズ
８２を所望の距離だけ移動させる。

【００７０】また、検出信号Ｓａのサンプリングタイミ
ングは、上述したＢＤ信号に基づいて行う。具体的に
は、図５に示すように、ポリゴンミラー３７の回転に従
って、偏向走査される光束の内、一点鎖線で示した画像
領域以前の二点鎖線で示した光束をＢＤミラー５１で反
射させてＢＤセンサ５２に入射させてＢＤ信号を得るこ
とで、１走査毎の走査開始位置を検出する。そして、図
１１に示すように、ＢＤ信号が得られてから所定時間後
に検出信号Ｓａのサンプリングを開始するのである。こ
のように本実施形態においては、Ａ／Ｄコンバータ４及
びＣＰＵ５並びにモータ駆動部６により焦点位置調節手
段が構成されている。ここで、図１２のフローチャート
に基づいて、本実施形態における焦点位置調節動作につ
いて更に詳しく説明する。まず、コピースタートキーが
押され、上述したようにＢＤ信号が得られたタイミング
で読み取り用光束の照射が開始されると、図示しないレ
ンズ位置センサにより凸レンズ８２の位置を取得し（ス
テップＳ１）、凸レンズ８２を正方向（ここでは凸レン
ズ８２を原稿台５６に近づける方向）に移動させる（ス
テップＳ２）。そして、ＢＤ信号が得られたタイミング
から所定時間経過後に、検出信号Ｓａのサンプリングを
開始し、ＣＰＵ５にてレンズ制御信号Ｓｂを取得する
（ステップＳ３）。次に、このレンズ制御信号Ｓｂの振
幅を計測し、この振幅が適正な値か否かを判断し（ステ
ップＳ４）、適正ではない場合には（ステップＳ４；Ｙ
ＥＳ）、更に凸レンズ８２を正方向に移動させる（ステ
ップＳ２）。このように凸レンズ８２を移動させていく
と、焦点位置は適正に修正されていくため、レンズ制御
信号Ｓｂの振幅も適正値に近づいていく。そして、最も
適正な振幅の値が得られる凸レンズ８２の位置を超える
と、再び振幅の値は適正値から外れていく（ステップＳ
４；ＮＯ）。そこで、この凸レンズ８２の位置を適正位
置に戻すために、今度は凸レンズ８２を負方向に移動さ
せる（ステップＳ５）。但し、負方向へのレンズの移動
速度は正方向のそれよりも遅く設定されている。従っ
て、凸レンズ８２の位置を細かく調節することができ、
適正位置に近づけることができる。つまり、凸レンズ８
２を徐々に負方向に移動させながら（ステップＳ５）、
検出信号Ｓａのサンプリングを開始し、ＣＰＵ５にてレ
ンズ制御信号Ｓｂを取得する（ステップＳ６）。そし
て、振幅の値が適正値に近づく程（ステップＳ７；ＹＥ
Ｓ）、凸レンズ８２を負方向に移動させていき（ステッ
プＳ５）、最も適正な振幅の値が得られる凸レンズ８２
の位置を若干超えた位置で（ステップＳ７；ＮＯ）レン
ズの移動を停止させる。

【００７１】このようにして、凸レンズ８２は略適正な
位置に設定され、原稿５４に照射される光束の焦点位置
は適正なものとなる。そこで、上述した手順にて再び読
み取り用の光束を原稿台５６上の原稿５４に向かって照
射し、ポリゴンミラー３７を回転させて画像の読み取り
を開始する。これにより、光束は原稿５４を一次元的に
走査するが、原稿載置部５５に設けられたモータ６４が
駆動され、ベルト６２を回動させることにより、原稿台
５６は矢印Ｂ方向に所定のタイミングで移動するため、
読み取り用光束は原稿５４をラスタ走査として二次元的
に照射している。原稿５４に照射された光束は、原稿５
４により散乱反射され、光検出用レンズ３８で光検出器
３９に集光されている。ここで、原稿５４に形成されて
いる画像がインクや染料で書かれている場合、人間の目
には黒色として認識されるものの、赤外光を照射したと
きには、画像の部分も反射されて白色として検出される
ことがある。つまり、原稿５４は、可視光により読み取
られることが望ましく、従って、読み取り用光源である
半導体レーザ４２の波長は４００ｎｍ〜７００ｎｍであ
ることが要求される。一方、記録用光源である半導体レ
ーザ３３は可視光である必要はなく、一般的な感光体ド
ラム２０の分光感度とコストの点を鑑みて近赤外光であ
る７８０ｎｍの波長を用いるのが良い。

【００７２】図７は、走査方向と平行な方向に配設され
た光検出用レンズ３８及び光検出器３９の位置関係を示
す平面図である。夫々３個の光検出用レンズ３８と光検
出器３９とが、原稿５４の画像読み取り幅を等分割する
よう配置されている。また、原稿５４と光検出器３９と
は、光検出用レンズ３８に対して互いに光学的に共役な
関係にある。そして、光検出器３９の大きさに応じて光
検出用レンズ３８の結像倍率が決められており、例えば
Ａ４サイズの原稿の短手方向幅（２１０ｍｍ）を走査し
て、原稿５４からの反射光束を３個の光検出器３９で検
出する場合、１個の光検出器３９が検出する幅は７０ｍ
ｍとなるので、１個の光検出器３９の幅を５ｍｍとすれ
ば、結像倍率は１／１４であれば良い。このように配置
された各光検出器３９の信号は加算されており、原稿５
４の画像に応じて反射する光量が変化した光束を検出す
ることで、時系列信号として原稿５４の二次元画像を読
み取ることができる。

【００７３】本実施形態においては、このように読み取
った画像に応じた画像信号を、記録用半導体レーザ３３
の変調信号として用いるため、図１３に示すように、光
検出器３９からの出力信号を、直接変調回路９０に入力
させている。図１３は、原稿の読み取り動作とその画像
の感光体ドラム２０への記録動作とを説明するためのブ
ロック図である。

【００７４】読み取り用半導体レーザ４２は駆動回路９
１によりＣＷ点灯されているが、１走査毎に走査する画
像領域を整合して読み取るためには、読み取り開始位置
を揃える必要がある。記録用半導体レーザ３３を駆動し
て感光体ドラム２０を走査する際にも、全く同様に記録
開始位置を揃えるための制御が必要である。通常、これ
らの制御を行うためには、ＢＤセンサ５２を用いてタイ
ミング制御している。つまり、読み取り動作及び記録動
作のタイミング制御は、ＢＤセンサ５２から得られた信
号を光源制御手段としてのタイミング制御回路９２に入
力して、駆動回路９１と変調回路９０の信号発生タイミ
ングを揃えることで実現できる。

【００７５】以上のようにして変調回路９０より変調さ
れた信号に応じて半導体レーザ３３より指向性を持って
放射された光束は、コリメートレンズ３４を通り略平行
光となる。絞り３５により所望の大きさに絞られた光束
は、ダイクロイックミラー４５を透過した後、一方向の
み収束効果を持つ円筒レンズ３６を通過して偏向器であ
るポリゴンミラー３７に線像となって入射する。更に光
束は、ポリゴンミラー３７によって集光レンズ４０に向
けて反射偏向され、ダイクロイックミラー４６を透過し
た後、反射ミラー４７によって図１及び図６における下
方に反射されて感光体ドラム２０の表面を照射する。そ
して、照射された光束は、中心を軸として回転する感光
体ドラム２０を露光する。

【００７６】図１４は、読み取り用半導体レーザ４２と
記録用半導体レーザ３３との動作タイミングを示したタ
イミングチャートである。記録用半導体レーザ３３は、
ＢＤセンサ５２に光束が入射するのに先だって時刻Ｔ_p
において点灯される。その際、読み取り用半導体レーザ
４２は、タイミングの精度を高めるために消灯されてい
る。ポリゴンミラー３７の回転に伴って、記録用半導体
レーザ３３による光束がＢＤセンサ５２に入射してＢＤ
信号が検出されると、１走査の基準時刻Ｔ₀が設定され
て一旦記録用半導体レーザ３３は消灯されるが、消灯
後、一定時間経過した時刻Ｔ_rsにおいて読み取り用半導
体レーザ４２が点灯され、同様に一定時間経過した時刻
Ｔ_sで記録用半導体レーザ３３が光検出器３９にて検出
された画像信号に応じて変調駆動される。ここで、時刻
Ｔ_rsとＴ_sとの関係は、光検出器３９で得られた読み取
り信号を変調回路９０に入力して記録用半導体レーザ３
３を変調するまでのディレイを含めた時間である。その
後画像領域（例えばＡ４短手方向幅である２１０ｍｍ）
の走査に応じた時刻Ｔ_re及びＴ_eにおいて、読み取り用
半導体レーザ４２は消灯される。そして、走査の度にこ
の動作が繰り返されるのである。

【００７７】また、以上のようにレーザスキャナユニッ
ト３０による主走査方向への走査を行いつつ、前記原稿
台５６は、図１の矢印Ｂ方向、即ち副走査方向移動する
ため、副走査方向の読み取りが行れる。

【００７８】一方、上述のような記録用半導体レーザの
照射に先立って、回転駆動される感光体ドラム２０の表
面は除電ランプ２１により残留電荷が一掃され、その後
感光体ドラム２０の表面は、正帯電用の帯電器２２によ
り、所定の電位に均一に帯電される。そして、この状態
で、上述のように照射されるレーザ光は、感光体ドラム
２０上に到達し、感光体ドラム２０上に静電潜像が形成
される。

【００７９】更に、現像装置２５内のトナーの大部分の
粒子は、現像ローラ２４との摺擦により、また層厚規制
ブレート（図示せず）の現像ローラ２４への押圧摩擦に
より、プラス極性に帯電され、このプラス極性に帯電し
たトナーが、現像ローラ２４及び感光体ドラム２０によ
り擦られて帯電されると共に、レーザ光により感光体ド
ラム２０上に現像ローラ２４と所定の電位差を有するよ
うに形成された静電潜像に付着して、現像が行われる。

【００８０】そして、このような現像工程とタイミング
を合わせて用紙Ｐが給紙され、トナーで現像された静電
潜像のトナー画像は、給紙された用紙Ｐ上に転写帯電器
２６により転写された後、定着ユニット７０で定着処理
されて排紙トレイ７６に排出される。

【００８１】次に、拡大もしくは縮小コピーが行われる
場合の動作について説明する。まず、操作部において縮
小が設定された場合には、前記原稿台５６は、前記基準
位置よりも高い位置に移動させられる。

【００８２】従って、読み取り用レーザ光束の原稿載置
面に対する焦点位置は変動するため、原稿台５６の移動
に伴って、可変焦点機構８０のＤＣサーボモータ８６に
より送りネジ８３が回転させられ、凸レンズ８２を移動
させて焦点位置を移動させる。このネジ送り量は、縮小
率に応じて予め設定されている。

【００８３】本実施形態のような下側が凸レンズ８２で
上側が凹レンズ８１の場合には、原稿台５６が上昇した
時には、凸レンズ８２を原稿台５６側に移動することに
より、原稿５４上に焦点位置を持っていくことが可能で
ある。

【００８４】しかし、このように予め定められたネジ送
り量で凸レンズ８２を移動させても、凸レンズ８２の特
性のばらつき等により、焦点位置を適正に設定できない
場合がある。

【００８５】そこで、本実施形態では、原稿台５６を拡
大または縮小のために移動させた場合には、予め定めら
れた位置に凸レンズ８２を移動させた後、画像読み取り
を開始する前に、上述したようなチャート部３の走査を
行い、焦点位置を最適な位置に設定し、スポット径を最
小に維持することとした。

【００８６】そして、このように焦点位置が修正された
状態においては、ポリゴンミラー３７と読み取りレーザ
光束及び像面位置との関係は、等倍率のコピーの場合よ
りも光路長が長くなり、主走査方向の読み取り幅が広が
ることになる。しかし、主走査方向の読み取りは、一定
のクロックにより、また一定の角速度で行われるため、
単位クロック当たりの主走査方向読み取り距離は長くな
るのに対し、感光体ドラム２０は一定速度で回転し、記
録用レーザの照射も一定のクロックで行われているた
め、結局感光体ドラム２０に形成される潜像は縮小され
た画像となる。

【００８７】同様に、操作部において拡大コピーが設定
された場合には、前記原稿台５６は、前記基準位置より
も低い位置に移動させられる。また、このような原稿台
５６の移動に伴って、可変焦点機構８０は、ＤＣサーボ
モータ８６により送りネジ８３が回転させられ、凸レン
ズ８２を移動させて焦点を移動させる。このネジ送り量
は、縮小率に応じて予め設定されている。

【００８８】本実施形態のような下側が凸レンズ８２で
上側が凹レンズ８１の場合には、原稿台５６が降下した
時には、凸レンズ８２を原稿台５６から遠ざける方向に
移動することにより、原稿５４上に焦点位置を持ってい
くことが可能である。

【００８９】また、この場合にも、上述のようにチャー
ト部３を用いた焦点位置の微調節を行い、スポット径を
最小に維持する処理を行う。そして、このように焦点が
修正された状態においては、等倍率の場合よりも光路長
が短くなり、主走査方向の読み取り幅は狭まることにな
るが、主走査方向の読み取りは、一定のクロックによ
り、また一定の角速度で行われるため、単位クロック当
たりの主走査方向読み取り距離は短くなるのに対し、感
光体ドラム２０は一定速度で回転し、記録用レーザの照
射も一定のクロックで行われているため、結局感光体ド
ラム２０に形成される潜像は拡大された画像となる。

【００９０】このような原稿台５６の移動距離は、装置
によって異なるが、例えば、レンズから像面までの焦点
距離が１５０ｍｍ、原稿上を走査する角度が約５２゜の
構成の場合には、標準Ａ４の場合の基準位置から、８０
％縮小の場合には原稿台５６を＋５３ｍｍ、１２０％の
拡大の場合には、原稿台６１を−３４ｍｍ移動させるよ
うにすれば良い。

【００９１】また、Ａ４からＡ３への拡大は１４０％、
Ａ４からＢ４への拡大は１２２％、Ｂ５からＡ４への拡
大は１１５％、Ａ４からＢ５への縮小は８６％、Ｂ４か
らＡ４への拡大は８１％、Ａ３からＡ４への縮小は７０
％であるので、それぞれに対応した位置に移動させるよ
うにすれば良い。

【００９２】更に、上述のような拡大、縮小の動作を行
うために原稿台５６を上下させると、副走査方向の送り
速度も変えなければならない。つまり、拡大するときに
は、原稿台５６をゆっくりと副走査方向に移動させ、縮
小するときには早く移動させるように、移動速度可変手
段としての図示しない制御手段（モータ６４を制御する
手段）により制御する。但し、感光体ドラム２０の速度
は通常と同じで良い。

【００９３】例えば、１２０％で拡大する場合には、副
走査方向の倍率は、原稿台５６の送り速度を１００／１
２０倍とすれば良く、８０％の場合は、１００／８０倍
とすれば良い。

【００９４】また、拡大・縮小に応じて、原稿５４に対
する主走査方向の読み取り幅が変動するため、ＢＤ信号
からの読み取りスタートタイミングも、拡大・縮小に応
じて変化させる。例えば、縮小の場合には、等倍率の場
合よりも早いタイミングで読み取りをスタートさせ、逆
に拡大の場合には、等倍率の場合よりも遅いタイミング
で読み取りをスタートさせるようにする。

【００９５】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、レンズの特性にばらつきがある場合でも、チャート
部を用いて焦点位置の微調節を行うため、原稿上のスポ
ット径を常に最小に設定することができ、かつ、該原稿
上のスポット径と感光体ドラム上のスポット径を等しく
することにより、高精度の読み取りと記録を行うことが
できる。更に、当該高精度の読み取りと記録を同時に行
うために高速の複写動作が可能となり、また、メモリを
用いた画像処理を行うことなく拡大・縮小が可能となる
ため、高速に拡大複写及び縮小複写動作を行うことがで
きる。しかも、この拡大・縮小を行う際にも、チャート
部を用いた焦点位置の微調節は行われるため、スポット
径は最小なものとなり、高精度の拡大複写及び縮小複写
動作を行うことができる。

【００９６】また、図１３に示すメモリ９３に記憶させ
たデータと、読み取りデータとを重ね合わせることによ
り、拡大・縮小した画像をデジタル処理することも可能
であり、例えばスーパーインポーズ処理等を行うことが
可能である。

【００９７】なお、本発明における可変焦点機構におけ
るレンズの駆動方法は、本実施形態に示したものに限ら
れない。つまり、送りネジを用いずに、カムとプーリー
を用いたり、超音波モータを用いる方式でも良い。

【００９８】また、偏向器から原稿載置面までの光路長
を可変とする手段としては、本実施形態のように原稿台
を上下させるものに限られず、光学系を移動させること
により、光路長を可変とするようにしても良い。

【００９９】また、本実施形態に用いた記録用光束と読
み取り用光束とを合成するためのダイクロイックミラー
４５並びに分離するためのダイクロイックミラー４６
は、各光束の波長の違いによって反射或いは透過する特
性を持った光学素子である。図１５はその分光反射特性
を表す特性図であり、横軸が波長で縦軸が反射率であ
る。

【０１００】読み取り用光源である半導体レーザ４２が
放射する光束の波長をλ１、記録用光源である半導体レ
ーザ３３が放射する光束の波長をλ１よりも長いλ２と
すると、ダイクロイックミラー４５，４６は共に反射率
が波長λ１に対してはＲ１であり、波長λ２に対して
は、Ｒ１よりも小さいＲ２である。ダイクロイックミラ
ーの波長分離特性を表す指標として消光比を用いると、
この場合Ｒ１／Ｒ２が消光比となる。例えば画像の記録
と画像の読み取りを同時に実施する場合、ダイクロイッ
クミラー４６で光路を分離する効率が低いと、読み取り
用光束が迷光となって感光体ドラム２０にバイアス光と
して作用し、印字画像に地汚れとして悪影響を及ぼした
り、原稿５４に記録用の半導体レーザ３３を変調する信
号に応じた光束が照射されて、光検出器３９にノイズと
して入射し、読み取った画像データにノイズが混入する
といった悪影響を及ぼす。

【０１０１】そこで、例えば、画像の読み取り用に原稿
５４を照射する光量を１ｍＷととし、記録用に感光体ド
ラム２０に照射する光量を１００μＷとすると、記録時
の光量がＯＮ・ＯＦＦするときの比率である変調度は１
００倍程度を必要とするため、感光体ドラム２０にバイ
アスとして許容される光量は１μＷであり、ダイクロイ
ックミラー４６の消光比は少なくとも１／１０００が望
ましい。

【０１０２】合成手段としてのダイクロイックミラー４
５は、光源からの効率を定めるものであり、前記分離手
段としてのダイクロイックミラー４６程の消光比は必要
ではない。もちろん、効率を高くするための消光比の等
しい同一部品を流用することも考えられるが、コストの
点から言えば、ダイクロイックミラー４５では、ダイク
ロイックミラー面として誘電体多層膜を使用するよりは
金属単層膜であるハーフミラー面とした方が有利であ
る。

【０１０３】また、ダイクロイックミラー４５，４６
に、同一のダイクロイックミラーを流用すれば、当然ダ
イクロイックミラー４５で反射される波長はダイクロイ
ックミラー４６でも反射されることになるため、記録と
読み取りとの光路の合成及び分離のために、二つの光源
としての半導体レーザ３３，４２及び原稿台５６と感光
体ドラム２０の配置を決定する際には、画像の読み取り
に使用する光束をダイクロイックミラー４５で反射させ
るように設定した場合は、ダイクロイックミラー４６で
もその読み取りに使用する光束を反射させるように設定
するものである。

【０１０４】また、読み取り用半導体レーザ４２は１走
査毎に画像領域のみ点灯するように制御され、読み取り
用半導体レーザ４２から射出された光束がＢＤセンサ５
２に入射しないようになっている。従って、光路分離に
ダイクロイックミラー４６を用いることでＢＤ信号の精
度が保つことができる場合は、常に点灯しても構わな
い。また、信号処理時間がかかる等の原因により、原稿
５４より読み取った画像を同一の走査内で感光体ドラム
２０に記録することが困難な場合、１ライン分の読み取
り信号に相当する画像データを一旦ラインメモリに蓄積
して次の走査で記録用半導体レーザ３３に変調信号とし
て出力することも考えられる。

【０１０５】更に、原稿１ページ分の画素データをフレ
ームメモリに蓄積することで処理時間に余裕ができるの
で、次の原稿５４の画像を読み取る時には、フレームメ
モリに蓄積されている画像データに基づく記録動作を同
時に行うことができ、多量の原稿を複写する際にも時間
が２倍かかることはなく、略リアルタイムの複写を実現
できる。

【０１０６】また、上述した実施の形態にて記載の通
り、原稿５４は可視光にて読み取られることが望ましい
ため、読み取り用半導体レーザ４２の波長は４００ｎｍ
〜７００ｎｍであることが条件となるが、読み取りに用
いる波長を含んだ色で書かれた原稿５４は原理的に読み
取り不能となるため、出来るだけ短い波長の光で読み取
ることが望ましい。しかし、現状では、６００ｎｍ以下
で発振する半導体レーザは実用的ではない。そのため、
例えば半導体レーザやＹＡＧ等の固体レーザ光源にＳＨ
Ｇ等の非線形光学素子を用いて波長を短くすることによ
り、現実的な短波長のレーザを実現することができる。

【０１０７】また、チャート部３の走査は、画像読み取
りを開始する前にプレスキャンにより行うようにした場
合について説明したが、本発明はこれに限られるもので
はなく、チャート部３の走査と原稿の読み取りとを一つ
の主走査方向の走査で連続的に行うようにしても良い。
このようにすれば、原稿台固定型及びレーザスキャナ装
置固定型の装置において、副走査方向の光路長が変わる
場合でも、原稿面上のスポット径を常に最小に維持する
ことができる。更に、レーザコピー装置１に電源が投入
された直後にチャート部３の走査と焦点位置の調節を行
うようにしても良い。このようにすれば、これ以降の画
像読み取り前にチャート部３の走査を行う必要がなく、
複写時間の短縮化を図ることができる。

【０１０８】また、チャート部３の走査と画像の読み取
りを連続的に行う場合には、各走査毎に行わなくても、
数走査に１回の割合で行えば良い。これは、モータによ
る凸レンズの移動速度が走査速度に追いつかないためで
ある。また、数走査に１回の割合で行う場合には、ポリ
ゴンミラーの面数の倍数に１回の割合としても良い。こ
のようにすることにより、ポリゴンミラーの各面の特性
の違いを吸収して正確なチャート部の走査が可能であ
る。

【０１０９】また、本実施形態においては、チャート部
３に反射率の異なる黒白のパターンを設け、この反射率
の検出手段と原稿読み取り用の受光手段とを兼用した場
合について説明したが、本発明はこれに限られるもので
はなく、チャート部３に透過率の異なるパターンを設
け、前記受光手段とは別個の検出手段を、押さえ蓋５３
の原稿押さえ面側に埋設等することにより、透過率の違
いを検出するようにしても良い。

【０１１０】更に、本実施形態では、チャート部３を主
走査方向において原稿５４よりも前の位置に設けた例に
ついて説明したが、本発明はこれに限られるものではな
く、主走査方向において原稿５４よりも後の位置に設け
るようにしても良い。

【０１１１】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態を図１６に基づいて説明する。なお、第１の実
施形態との共通箇所には同一符号を付して説明を省略す
る。

【０１１２】本実施形態は、チャート部３の走査結果を
用いて、受光信号のグランドレベルをクランプしようと
するものである。第１の実施形態のような光検出器３９
を用いた受光回路では、高ゲインを必要とするので、入
力段はＡＣ結合で設計するのが一般的である。これは、
ＤＣ結合で設計すると、商用電源のノイズや、温度変化
によるアンプのレベル変動、受光素子の暗電流の変化等
の影響を受け易くなるからである。

【０１１３】しかしながら、ＡＣ結合を用いると、原稿
の濃度等に応じた受光信号の影響を受けて、基準となる
グランドレベルが変動するという問題点があった。つま
り、第１の実施形態の構成では、受光信号のレベルの大
小によって、白、黒、及びその中間の濃度を取得してい
るので、基準となるレベルを固定する必要がある。

【０１１４】そこで、本実施形態では、図１６に示すク
ランプ回路を設け、チャート部３の走査結果を焦点位置
の調節に用いるだけでなく、当該クランプ回路を動作さ
せるために用いるようにした。

【０１１５】本実施形態のクランプ回路は、図１６
（Ａ）に示すように、コンデンサＣによりＡＣ結合され
た制御手段の信号入力端に、トランジスタＴｒによりス
イッチングされる電圧源Ｖ_Eを接続し、当該トランジス
タＴｒをチャート部３の走査による黒レベル信号の獲得
時に駆動することにより、信号の基準レベルをＶ_Eに固
定している。

【０１１６】このトランジスタＴｒの駆動は、次のよう
に行われる。まず、図１６（Ｂ）に示すように、基準と
なるチャート部３の黒色部からの信号が得られるタイミ
ングは、ＢＤ信号からの時間ｔで特定される。つまり、
ＢＤ信号から時間ｔ経過後に得られるレベルは、常に黒
レベルの信号であり、このタイミングでトリガ信号を出
力し、トランジスタＴｒを駆動させる。これにより、そ
の瞬間の入力電圧はＶ _Eにクランプされるので、変調回
路はその時の信号の絶対値を基準レベルとして記憶して
おく。従って、原稿の読み取りを行った際に得られる信
号のレベルを正確に検出することができ、正確な濃度判
断を行うことができる。

【０１１７】なお、本実施形態では、３番目の黒色部か
らの信号によりクランプを行ったが、これは、基準値を
決定する前に、多くの白色部及び黒色部からの信号を検
出した方が安定した信号を得ることができるためであ
り、実用上は３番目程度で問題ない。

【０１１８】なお、クランプ回路は、オペアンプやＡ／
Ｄコンバータに内蔵されてＩＣ化されたものもあり、こ
れを用いても良い。以上説明したように、本実施形態に
よれば、チャート部の走査により、スポット径を一定す
ることができるだけでなく、信号の基準レベルを適正に
決定することができるので、より一層正確な画像読み取
りを行うことができる。

【０１１９】（第３の実施形態）次に、本発明の第３の
実施形態を図１７及び図１８に基づいて説明する。な
お、第１の実施形態との共通箇所には同一符号を付して
説明を省略する。

【０１２０】上述の実施形態では、チャート部３の走査
の結果として得られる信号の振幅に基づいて焦点位置の
判定を行ったが、本発明は、この信号の微分波形を用い
て当該判定を行うものである。

【０１２１】焦点位置が適切である場合には、チャート
部からの反射信号は図１７（Ａ）に示すような波形とな
り、その微分波形は図１７（Ｂ）に示すような立ち上が
りの鋭い波形となる。一方、焦点位置が合っていない場
合には、チャート部からの反射信号は図１７（Ｃ）に示
すような波形となり、その微分波形は図１７（Ｄ）に示
すような立ち上がりの鈍い波形となる。

【０１２２】そこで、本実施形態においては、図１８に
示すように微分回路にて、前記微分波形を獲得し、その
微分波形をＡ／Ｄコンバータ４を介してＣＰＵ５にて解
析することにより、焦点位置が合っているか否かの判定
を行う。具体的には、微分波形の傾きの最大値あるいは
最小値のいずれか、もしくはその両方の値に基づいてモ
ータ駆動部６を駆動しレンズ位置を制御する。

【０１２３】なお、本実施形態では、黒レベルでクラン
プしたが、白レベルでも可能であり、勿論両方で行うこ
とも可能である。また、基準レベルを得る際にはトリガ
でタイミングを与えているが、全信号における最下端も
しくは最上端でクランプすることも考え等れる。この場
合には、チャートの信号が最下端もしくは最上端になる
ような反射率もしくは吸収率を持っており、原稿からの
信号がチャートの信号より最下端、最上端であってはな
らない。

【０１２４】このような本実施形態の構成によれば、信
号の振幅が変わらずに傾きだけが変化するような場合で
も、その違いを正確に検出することができるので、より
一層精度の良いレンズの焦点位置の調節が可能となる。

【０１２５】（第４の実施形態）次に、本発明の第４の
実施形態を図１９に基づいて説明する。なお、第１の実
施形態との共通箇所には同一符号を付して説明を省略す
る。

【０１２６】上述の実施形態では、チャート部３をガラ
ス５８の原稿載置面に塗布するようにしたが、本発明は
これに限られるものではない。本実施形態においては、
図１９に示すように、枠体５７にチャート部３を設け
た。

【０１２７】図１９においては、理解を容易にするため
に、チャート部３を設けた部分を誇張して大きく描いて
いるが、チャート部３が設けられた面と、ガラス５８上
の原稿載置面とは略同じ位置が設定されている。

【０１２８】また、原稿載置面と略同じ位置が確保でき
れば、枠体５７に限らず、押さえ蓋５３に設けるように
しても良い。更に、チャート部３を原稿載置部５５に設
けるのではなく、ガラス５８上に載置する専用シート上
にチャートを設け、このシートを用いてチャートの走査
を行うようにしても良い。この場合には、例えばレーザ
コピー装置１の操作部に、焦点位置補正ボタンを設け、
ガラス５８上にシートを載置して、当該焦点位置補正ボ
タンを押下することにより、上述したようにチャートの
走査を行い、焦点位置を修正するようにすれば良い。

【０１２９】また、以上の実施の形態においては、モノ
クロ画像の形成のみを説明したが、カラー画像形成の際
にも本発明は有効に機能する。この場合には、読み取り
用の半導体レーザとしてＲ，Ｇ，Ｂの三色のレーザを備
え、原稿台５６を３回〜４回往復移動させて原稿の読み
取りを行うようにすれば良い。そして、記録用のレーザ
として、単色のレーザを備え、シアン、マゼンタ、イエ
ロー、あるいはブラックのトナーを夫々備えた現像ユニ
ットを並列させ、カラー画像を形成させるようにすれば
良い。なお、記録用のレーザとしてＲ，Ｇ，Ｂの三色の
レーザを備えるようにしても良い。但し、この場合に
は、必ずしも三色それぞれでレンズ位置を調節する必要
はない。しかし、各色毎に微調節を行うことにより、光
源の波長の違いによる色収差の影響を除去することがで
きるので、レンズ構成も安価にすることが可能である。

【０１３０】また、前記実施形態では、感光体としてＯ
ＰＣ感光体ドラムを用いた例について説明したが、本発
明はこれに限られるものではなく、例えばセレンドラム
状感光体、あるいはポリエステルフィルム状にアルミニ
ウムを導電層として蒸着したようなシート状感光体等で
あってもよく、感光体と現像ローラの相対的な移動方向
は反対でも同一でもどちらでもよい。更にまた、前記実
施形態では、レーザコピー装置について説明したが、プ
リンタあるいはファクシミリ機能をも合わせ持つ複合的
な装置においても本発明は有効に機能する。

【０１３１】また、本発明は、コピー装置や読み取りス
キャナ装置だけでなく、あらゆる対象物をレーザで走査
する装置のオートフォーカス機構として適用可能であ
る。例えば、レーザの光束を用いて部材の加工を行う装
置であっても良く、レーザの光束をスクリーンに投影し
て画像を表示させる装置であっても良い。

【０１３２】

【発明の効果】請求項１に記載の走査光学装置によれ
ば、原稿載置面位置に、光学的特性に所定量以上の差を
持つ領域が主走査方向に交互に所定の間隔で現れるチャ
ート部を設け、検出手段により当該領域における光学的
特性の変位を検出して、焦点位置調節手段により、前記
検出手段からの信号に基づいて前記光束の原稿載置面に
対する焦点位置を調節するようにしたので、レンズ特性
にばらつきがある場合、あるいは光源から原稿載置面位
置までの光路長が変動する場合でも、光束の原稿載置面
位置に対する焦点位置を常に適正に保つことができ、光
束の原稿上におけるスポット径を常に一定とすることが
できるので、精度の良い画像の読み取りを行うことがで
きる。

【０１３３】請求項２に記載の走査光学装置によれば、
前記チャート部に、前記光学的特性として反射率が異な
る領域を備えたので、読み取り用光束を当該領域に入射
させることにより、反射率の差によって前記光束の原稿
上におけるスポット径、即ち前記光束の原稿載置面に対
する焦点位置を正確に判断することができ、精度の良い
画像の読み取りを行うことができる。

【０１３４】請求項３に記載の走査光学装置によれば、
前記チャート部に、前記光学的特性として透過率が異な
る領域を備えたので、読み取り用光束を当該領域に入射
させることにより、透過率の差によって前記光束の原稿
上におけるスポット径、即ち前記光束の原稿載置面に対
する焦点位置を正確に判断することができ、精度の良い
画像の読み取りを行うことができる。

【０１３５】請求項４に記載の走査光学装置によれば、
前記受光手段が前記検出手段を兼用するので、前記受光
手段において、前記チャート部の走査に対応する光学的
特性の変位の検出と、原稿画像に対応した画像情報の読
み取りを一つの手段で実現することができ、コストを低
減することができる。

【０１３６】請求項５に記載の走査光学装置によれば、
前記検出手段として主走査方向に複数設けられた光電変
換素子を備えたので、精度良く前記領域における光学的
特性の変位を検出することができ。精度の良い画像読み
取りを行うことができる。

【０１３７】請求項６に記載の走査光学装置によれば、
前記検出手段からの信号の振幅を参照することにより、
前記光束の原稿載置面に対する焦点位置を判断するよう
にしたので、簡易な回路構成で常に焦点位置を適正なも
のに設定することができる。

【０１３８】請求項７に記載の走査光学装置によれば、
前記検出手段からの信号の周波数特性を参照することに
より、前記光束の原稿載置面に対する焦点位置を判断す
るようにしたので、より一層正確に焦点位置を調節する
ことができる。

【０１３９】請求項８に記載の走査光学装置によれば、
焦点位置調節手段により前記光学的特性の変位が大きく
なる方向の変化の変曲点を得ることにより、前記焦点位
置の調節を行うようにしたので、最も適切な位置に焦点
位置を設定して精度の良い画像読み取りを行うことがで
きる。

【０１４０】請求項９に記載の走査光学装置によれば、
焦点位置調節手段により、最初に前記変曲点を得た後に
おける焦点位置調節量を、最初に前記変曲点を得る前よ
りも減少させるので、焦点位置のより一層精度の良い調
節が可能であり、精度の良い画像読み取りを行うことが
できる。

【０１４１】請求項１０に記載の走査光学装置によれ
ば、前記原稿上の画像情報の読み取り開始前に、前記焦
点位置調節手段において前記検出手段からの信号に基づ
き焦点位置を調節するようにしたので、画像の読み取り
と焦点位置の調節を並行して行うことができ、画像読み
取り中における僅かな焦点位置のずれをも防ぐことがで
き、より一層精度の高い画像読み取りを行うことができ
る。

【０１４２】請求項１１に記載の走査光学装置によれ
ば、装置の電源投入直後に前記検出手段からの信号に基
づき焦点位置を調節するようにしたので、電源投入以降
の原稿読み取りを適正な焦点位置により正確に行うこと
ができる。

【０１４３】請求項１２に記載の走査光学装置によれ
ば、前記光路長可変手段により前記原稿台を上下動する
ようにしたので、適正な焦点位置の光束により精度の良
い拡大あるいは縮小を行うことができる。

【０１４４】請求項１３に記載の走査光学装置によれ
ば、前記検出手段により検出した前記光学的特性の変位
の極小値に基づいて、前記受光手段により得られる信号
のグランドレベルをクランプする手段を更に備えたの
で、前記受光手段により取得した信号が変動しても、基
準レベルを確実に把握することができ、精度の良い画像
読み取りを長期にわたって実現することができる。

【０１４５】請求項１４に記載の走査光学装置における
焦点位置調節方法によれば、光学的特性に所定量以上の
差を持つ領域が主走査方向に交互に所定の間隔で現れる
チャートを、原稿載置面位置に設置する工程と、光源か
ら所定の波長の光を照射する工程と、当該チャートを走
査する工程と、検出手段により、主走査方向の走査の際
に前記チャートの前記領域における前記光学的特性の変
位を検出する工程と、焦点位置調節手段により、前記検
出手段からの信号に基づいて前記原稿載置面に対する焦
点位置を調節する工程とを備えたので、レンズ特性にば
らつきがある場合、あるいは光源から原稿載置面位置ま
での光路長が変動する場合でも、光束の原稿載置面位置
に対する焦点位置を常に適正に保つことができ、光束の
原稿上におけるスポット径を常に一定とすることができ
るので、精度の良い画像の読み取りを行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における複写装置の概
略構成を示す断面図である。

【図２】本発明の第１の実施形態における複写装置の原
稿載置部の概略構成を示す斜視図である。

【図３】本発明の第１の実施形態における複写装置の概
略構成を示す左側面図である。

【図４】（Ａ）は本発明の第１の実施形態におけるチャ
ート部を示す原稿台の表面図、（Ｂ）は本発明の第１の
実施形態におけるチャート部を示す原稿台の裏面図、
（Ｃ）は本発明の第１の実施形態におけるチャート部を
示す原稿台の断面図である。

【図５】本発明の第１の実施形態におけるレーザスキャ
ナユニットの概略構成を示す平面図である。

【図６】本発明の第１の実施形態におけるレーザスキャ
ナユニットの概略構成を示す断面図である。

【図７】本発明の第１の実施形態における原稿にて反射
される光束の検出の様子について表す構成図である。

【図８】本発明の第１の実施形態における可変焦点機構
の概略構成を示す正面図である。

【図９】（Ａ）は本発明の第１の実施形態におけるチャ
ート部の走査方向を示す平面図、（Ｂ）は本発明の第１
の実施形態におけるチャート部を走査した際の合焦点状
態における受光信号を示す波形図、（Ｃ）は本発明の第
１の実施形態におけるチャート部を走査した際の非合焦
点状態における受光信号を示す波形図である。

【図１０】本発明の第１の実施形態における焦点位置調
節手段の構成を示すブロック図である。

【図１１】本発明の第１の実施形態におけるチャート部
の走査タイミングを説明するためのタイミングチャート
である。

【図１２】本発明の第１の実施形態における焦点位置調
節動作を示すフローチャートである。

【図１３】本発明の第１の実施形態におけるレーザスキ
ャナユニットの読み取り動作と記録動作とを説明するた
めのブロック図である。

【図１４】本発明の第１の実施形態におけるレーザスキ
ャナユニットの読み取り動作と記録動作とを示すタイミ
ングチャートである。

【図１５】本発明の第１の実施形態におけるダイクロイ
ックミラーの分光反射特性を表す特性図である。

【図１６】（Ａ）は本発明の第２の実施形態におけるク
ランプ回路の概略構成を示す回路図、（Ｂ）は本発明の
第２の実施形態におけるクランプ動作を示すタイミング
チャートである。

【図１７】本発明の第３の実施形態における反射信号の
波形と微分した波形を示す波形図である。

【図１８】本発明の第３の実施形態における焦点位置調
節手段の構成を示すブロック図である。

【図１９】本発明の第４の実施形態におけるチャート部
位置を説明するための原稿台の断面図である。

【符号の説明】

３…チャート部４…Ａ／Ｄコンバータ５…ＣＰＵ６…モータ駆動部３０…レーザスキャナユニット３７…ポリゴンミラー４０…集光レンズ４２…読み取り用半導体レーザ４５，４６…ダイクロイックミラー５４…原稿５６…原稿台６２…ベルト６６…アーム部８０…可変焦点機構

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原稿を載置する原稿台と、所定の波長の光を照射する光源と、該光源からの光束を主走査方向に偏向走査するための偏
向器と、該偏向器によって偏向走査された光束を集光させて前記
原稿台に載置された前記原稿に入射させるための集光手
段と、前記原稿からの散乱光を受光して前記原稿上の画像情報
を読み取るための受光手段と、前記原稿からの散乱光を得るために前記原稿に対する前
記光源の照射を制御する光源制御手段と、前記偏向器から前記原稿台の原稿載置面までの光路長を
相対的に可変とする光路長可変手段と、前記原稿の載置面位置に設けられ、光学的特性に所定量
以上の差を持つ領域が主走査方向に交互に所定の間隔で
現れるチャート部と、主走査方向の走査の際に前記領域における前記光学的特
性の変位を検出する検出手段と、前記集光手段と前記原稿載置面との間に設けられ、前記
検出手段からの信号に基づいて前記原稿載置面に対する
焦点位置を調節する焦点位置調節手段と、を備えたことを特徴とする走査光学装置。
【請求項２】前記チャート部は、前記光学的特性とし
て反射率が異なる領域を備えたことを特徴とする請求項
１に記載の走査光学装置。
【請求項３】前記チャート部は、前記光学的特性とし
て透過率が異なる領域を備えたことを特徴とする請求項
１に記載の走査光学装置。
【請求項４】前記受光手段が前記検出手段を兼用する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記
載の走査光学装置。
【請求項５】前記検出手段として主走査方向に複数設
けられた光電変換素子を備えたこと特徴とする請求項１
乃至請求項４のいずれかに記載の走査光学装置。
【請求項６】前記焦点位置調節手段は前記検出手段か
らの信号の振幅に基づいて前記焦点位置を検出すること
を特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の
走査光学装置。
【請求項７】前記焦点位置調節手段は前記検出手段か
らの信号の周波数特性の変化を検出することを特徴とす
る請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の走査光学装
置。
【請求項８】前記焦点位置調節手段は前記検出手段か
らの信号における前記光学的特性の変位が大きくなる方
向の変化の変曲点を得るように前記焦点位置を調節する
ことを特徴とする請求項６または請求項７のいずれかに
記載の走査光学装置。
【請求項９】前記焦点位置調節手段は、最初に前記変
曲点を得た後における焦点位置調節量を、最初に前記変
曲点を得る前よりも減少させることを特徴とする請求項
８に記載の走査光学装置。
【請求項１０】前記焦点位置調節手段は、前記原稿上
の画像情報の読み取り開始前に、前記検出手段からの信
号に基づき焦点位置を調節することを特徴とする請求項
１乃至請求項９のいずれかに記載の走査光学装置。
【請求項１１】前記焦点位置調節手段は、装置の電源
投入直後に前記検出手段からの信号に基づき焦点位置を
調節することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいず
れかに記載の走査光学装置。
【請求項１２】前記光路長可変手段として前記原稿台
を上下動させる手段を備えたことを特徴とする請求項１
乃至請求項１１のいずれかに記載の走査光学装置。
【請求項１３】前記焦点位置調節時に前記検出手段に
より検出した前記光学的特性の変位の極小値に基づい
て、前記受光手段により得られる信号のグランドレベル
をクランプする手段を更に備えたことを特徴とする請求
項１乃至請求項１２のいずれかに記載の走査光学装置。
【請求項１４】光学的特性に所定量以上の差を持つ領
域が主走査方向に交互に所定の間隔で現れるチャート
を、原稿載置面位置に設置する工程と、光源から所定の
波長の光を照射する工程と、偏向器により、該光源から照射された光束を主走査方向
に偏向走査する工程と、集光手段により、偏向走査された光束を集光させて前記
チャートに入射させる工程と、検出手段により、主走査方向の走査の際に前記チャート
の前記領域における前記光学的特性の変位を検出する工
程と、焦点位置調節手段により、前記検出手段からの信号に基
づいて前記原稿載置面に対する焦点位置を調節する工程
と、を備えたことを特徴とする走査光学装置における焦点位
置調節方法。