JPS5876859A - 原稿読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、レーザビームで原稿面を走査し、その反射光
を集光し、該集光量の変化から原稿画像を読取る原稿読
取装置に関する。

従来の原稿読取装置は、Ｈｅ−Ｎｅガスレーザ等から出
射されたレーザビームを、ビームエキスパンダやポリゴ
ン等を含む光学系を介して原稿面に導き、この原稿面で
の反射光を、受光端面（原稿面に対向する端面）が直線
状に配列されたグラスファイバ群で受け、このグラスフ
ァイバ群の他方の端面を束ねて、そこから出てくる光を
ホートマルチプライア等の受光部に与え、画情報を得る
ものであった。このようにグラスファイバ群を用いる従
来装置においては、細いグラスファイバの受光端面を揃
え、且つ主走査方向に直線状に配列しなければならず、
この作業がきわめて面倒でその製造に多くの工数を要し
、その十グラスファイバ自体が高価なため、コストが高
くなるという問題があった。又、原稿面での反射光量が
同一にもかかわらず、光電変換素子の指向性その他の関
係で、原稿走査点によって異なるレベルの信号が光電変
換素子から出力され、この従来装置を用いて構成したレ
ーザプリンタ等では、満足できる画質が得られないとい
う問題があった。

本発明は上述の問題点に鑑みてなされたもので、原稿面
をレーザビームによって走査し、その反射光を集光し、
該集光量の変化から原稿画像を読取る原稿読取装置にお
いて、少なくとも原稿面からの反射光を内部に導く光透
過部及び前記反射光を反射集光せしめる集光面を有した
読取ボックスを集光手段とＪると共に、該読取ボックス
内に充電変換素子を配置し、更に、該光電変換素子の出
力が前記レーザビームの走査位置に影響されないように
、集光量補正手段を設けることにより、簡単な構成、低
コストで、しかも原稿面での反射光量に正確に対応した
信号が得られる原稿読取装置を実現したものである。

以下、図面を参照し本発明の詳細な説明する。

第１図及び第２図は本発明に係る原稿読取装置の一実施
例を示す説明図で、レーザプリンタとして具体化した場
合を示したものである。両図の内、第１図は上面側から
見た構成図、第２図は前面側から見た構成図である（尚
、理解を容易にするために一部部品は片方の図面にのみ
示した〉。図中、１は読取用レーザで、例えば波長が６
３２８人のレーザビームを出力する１１ｅ−Ｎｅレーザ
である。この読取用レー°ザ１から出力されたレーザビ
ームは、ミラー？、シャッタ３．ミラー４．シリンドリ
カルレンズ５及びビームエキスパンダ６を通って、上記
ダイクロイックミラー７の前面側に入射する構成となっ
ている。８は記録用レーザで、感光ドラムの表面を形成
する感光体の分光感度との関係で出力光の波長が定めら
れるものである。本実施例では、短波長（例えば４４１
６人）のＨｅ　−Ｃｄレーザが用いられている。記録用
レーザ８のビーム光路には、光路調整のため光路を平行
移動するビームシフタ９が配置され、ビームシフタ９を
通過後のレーザビームがミラー１０で反射後、ビーム光
量安定化装置１１に入射するようになっている。この安
定化装置１１は、後段の光学系へ向かうレーザビームの
パワーを一定化するものである。上記安定化装置１１を
通過後のレーザビームは、レンズ１４で絞られ、シャッ
タ１５を通り音響光学変調器１６に入射するように構成
され、ここで変調を受けたレーザビームは、スリット１
７により１次光のみ取り出され、再びレンズ１８により
コリメートされた後、ミラー１つ、シリンドリカルレン
ズ２０゜ビームエキスパンダ２１及びミラー２２を介し
て、ダイクロイックミラー７の後面側に入＋Ｆ＝ｒるよ
うになっている。

ダイクロイックミラー７は、所定の波長の光のみを透過
し、他は反射する性質を有し、この実施例では、読取用
レーザ１からのレーザビームは反射しく赤色光反射）、
記録用レーザ８がらのレーザビームについては透過させ
（青色光透過）、両レーザ１，８からのレーザビームを
合成してポリゴン２３の反射面に入射させるものである
。このポリゴン２３は定速回転しており、その反射面に
よって偏向されたレーザビームは、ｆ・θレンズ２４を
通りダイクロイックミラー２５に入射する。ダイクロイ
ックミラー２５は、前述のダイクロイックミラー７と同
様、青色光透過・赤色光反射の特性を有し、合成ビーム
は、これによって再び、記録用レーザビームと読取用レ
ーザビームに分離されることになる。ダイクロイックミ
ラー２５で分離された読取用レーザビームは、反射ミラ
ー２６，２７゜２８及び２９でなる反射ミラ一群によっ
て読取ボックス３０に導かれるように構成されている。

この読取ボックス３０には、第３図及び第４図に示す如
く、第１及び第２の光透過部３０ａ。

３０ｂが形成されている。第１の光透過部３０ａは、ミ
ラー２９の反射光を読取ボックス３０内に導くもので、
そこにはシリンドリカルレンズ３１が固着されていや。

又、第２の光透過部３０ｂは、シリンドリカルレンズ３
１を通過したレーザビームを透明ガラス板でなる原稿台
３２に向けて照射し、原稿面からの反射光を再び読取ボ
ックス３０内に導くものである。読取ボックス３０の内
部には、この第２の光透過部３０ｂにより読取ボックス
３０内に導かれその集光面３０Ｃで反射した光を検出す
るための、光電変換素子３４が設けられてい、る。この
光電変換素子３４としては、フォトマルチプライアや半
導体フォトセンサが用いられる。本実施例での集光面３
０Ｃは、光電変換素子３４（詳しくはその中心Ａ）と読
取用レーザビームの原稿走査点Ｂとを焦点とする楕円状
の凹面で形成されている。一般に楕円面鏡では、一つの
焦点から出た光は他の焦点に収差なく集まる。このため
集光用として好適であるが、読取装置の場合、原稿走査
点Ｂが移動するため、正確な楕円凹面で集光面３０ｃを
形成してら不都合が生ずる。

そこで、本実施例では、既に第３図及び第４図に示した
ように、加工の容易さ等を勘案して、主走査の中間位置
での楕円形状で読取ボックス３０の集光面３０ｃの形状
を統一した。光電変換素子３４の受光面積が小さい場合
は、第５図に示す如く、上記集光面３０Ｃ及び側面３０
ｄを扇形にすることにより集光効率の一層の向上を図る
ことが好ましい。３３は読取ボックス３０内に配置され
た遮光部材で、特に第６図に示す如く、中央部が狭く両
端部が広いスリット３３ａを有している。この遮光部材
３３が無いときの光電変換素子３４の出力は、光電変換
素子３４の指向性や原稿走査点から光電変換素子３４へ
の入射光路の相違等から均一１度の原稿に苅しても、第
７図に示す如く、走査線の中央部と端部では異なる値を
示し、原稿の両端付近を走査しているときは、出力が低
下している。そこで、光量補正手段として上記の遮光部
材３３を集光面３０ｃと光電変換素子３４との間に挿入
配置すると、中央部の透過光量が減少し、第８図に示す
如き光電変換素子３４の出力特性を容易に得られる。ス
リット３３ａの具体的寸法については光電変換素子３４
として何を用いるか、例えばフォトマルチプライアや半
導体フォトセンサの指向性等によって異なるが、中央部
を狭くする点は全く同じである。又、遮光部材３３の取
付位置に関しては、調整し得るようにしておくことが好
ましい。尚、図示しないが、読取ボックス３０は第２図
の左右方向に移動できるようにガイドレール等により支
持されており、後述の感光ドラム５０の周速と同期して
、例えば等倍複写の場合は同一速度でモータ等により駆
動されるようになっている。このとき、２８．２９のミ
ラ一群は読取ボックス３０の半分の速度で移動する必要
がある。

一方、ダイクロイックミラー２５で分離された記録用レ
ーザビームは、ミラー３５で反射後、シリンドリカルレ
ンズ３６及び保護ガラス板３７を経て感光ドラム５０表
面の感光体に照射され、これによって感光体表面に形成
された静電潜像が公知の電子写真プロセス２によりハー
ドコピー化される（電子写真プロセスを成す各装置につ
いては、第２図に現像装置５１のみを示し、他は省略し
た）。

次に上記実施例装置における原稿の読取動作を説明する
。本装置における読取は、読取用レーザビームをポリゴ
ン２３によって主走査方向に移動し、読取用レーザビー
ムの副走査方向の移動は、読取ボックス３０を感光体の
周速と同一の速度で第２図の左方向（若しくは右方向）
に移動することにより行う。この走査時に、原稿面から
の反射光は、一般に散乱性であって、第２の光透過部３
０ｂにより、読取ボックス３０内に導かれ、読取ボック
ス３０の集光面３０Ｃで反射し、光電変換素子−３４を
照射する。従って、第９図（イ）に示す如きパターンの
原稿上を読取用レーザビームが図の矢印方向に走査した
とすると、本発明による光鰻補正手段の効果もあって、
同図（ロ）の如き信号が光電変換素子３４から出力され
る。この具体例の場合、光電変換素子３４の出力信号を
、第１０図に示す様に、第１の増幅器７０で増幅し、二
値化回路７１で二値信号に変換した後（第９図（ハ）参
照）５．第２の増幅器７２に与え、この第２の増幅器７
２の出力信号によって音響光学変調器１６を駆動するこ
とにより、レーザビームを変調し、感光体へのレーザビ
ーム−照射を制御して、ハードコピーを得でいる。

尚、上記原稿読取装置は、レーザプリンタ以外にも使用
でき、又、当然ながら、コンピュータ等から画情報を電
気的に受け、ハードコピーを得るような機能をも兼備し
たレーザプリンタについても使用できる。又、ガスレー
ザによるレーザビームで読取る場合を示したが、半導体
レーザであっても同様である。更に、光学系についても
、本実施例のものに限る必要はない。

又、実施例として、原稿台３２が固定され読取ボックス
３０が移動するものを示したが、その逆であっても良い
。更に、集光面３０ｃの楕円状凹面を１つの楕円形状で
統一したが、複数の楕円形状が連続するように集光面３
０ｃを形成しても良い。

又、上記実施例では、集光量の補正を遮光部材３３によ
って行ったが、第１１図に示す如く、中央部Ｍの光透過
率が低く、両端部Ｅの光透過率が低いＮＯフィルタ６０
を遮光部材３３の代りに用いて光量を補正することもで
きる（第１２図に光透過率の特性の一例を示した）。こ
の集光量の補正は、第１３図に示す如く、レーザビーム
の走査幅より短（、光透過のない遮光板６１を用いても
可能である。ここに示した遮光板６１の形状は矩形であ
るが、光電変換素子の指向性等によってひし形、丸形、
楕円等に形成しても良い。更に、第１４図に示す如く、
読取ボックス３０の内面（特に集光面３０Ｃ）の中央部
３０ｅ　（斜線部分）の反射率を低（（例えば黒塗装）
し、両端部３０ｆ　　（３０ｅの両側）の反射率を高く
（例えば白塗装）することによっても、集光量の補正を
行うことができる。勿論、読取ボックス３０の内面をそ
の最端部を白塗装し、中央に近づくにつれて、徐々に反
射率を低くするように塗装しても良い。

以上説明したように、本発明は、グラスフィアイバ一群
でなる光導管の代りに読取ボックスを用い、その中に光
電変換素子と集光量補正手段を設けた点に大きな特徴を
有する。従って、本発明によれば、原稿読取装置として
、低コストで、しかも原稿面での反射光量に正確に対応
した信号が得られるものを実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例の説明図で、第１
図は上面側から見た構成図、第２図は正面側から見た構
成図である。又、第３図乃至第５図は第２母中の読取ホ
ックスについての説明図、第６図は遮光部材の斜視図、
第７図及び第８図は光電変換素子の特性図、第９図及び
第１０図は上記実施例の動作説明図、第１１図乃至第１
４図は集光量補正手段の他の実施例の説明図である。 １・・・読取用レーザ ５．２０．３１．３６・・・シリンドリカルレンズ６．
２１・・・ビームエキスパンダ ７．２５・・・ダイクロイックミラー ８・・・記録用レーザ　　２３・・・ポリゴン２５・・
・ｆ・θレンズ　　３０・・・読取ボックス３０ａ・・
・第１の光透過部 ３０ｂ・・・第２の光透過部 ３０ｃ・・・集光面　　　　３２・・・原稿台３３・・
・遮光部材　　　　３４・・・光電変換素子５０・・・
感光ドラム　　　６ｏ・・・ＮＯフィルタ６１・・・遮
光板 特許出願人　　小西六写真工業株式会？を代　　理　　
人　　　弁理士　　井　　島　　藤　　治ＰＩ３図 尼３図 ０ 第４図 ２ 帛５図 ４ ／ 帛６図 Ｍ７図 中 部 Ｗ、Ｊ９図 （ハ）漬−ＳυＵ 篤１１図 第１２図 篤１３図 ｎ 第１４図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）　原稿面をレーザビームによって走査し、その反
   射光を集光し、該集光量の□変化から原稿画像を読取る
   原稿読取装置において、少なくとも原稿面からの反射光
   を内部に導く光透過部及び前記反射光を反射集光せしめ
   る集光面を有した読取ボックスを集光手段とすると共に
   、該読取ボックス内に光電変換素子を配置し、更に、該
   光電変換素子の出力が前記レーザビームの走査位置に影
   響されないように、集光量補正手段を設けたことを特徴
   とする原稿読取装置。
2. （２）　前記集光面と光電変換素子との間に設置した集
   光量補正部材で前記集光量補正手段を構成したことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の原稿読取装置。
3. （３）　前記集光量補正部材として、中央部が狭く両端
   部が広いスリットを有した遮光部材を用いたことを特徴
   とする特許請求の範囲第２項記載の原稿読取装置。
4. （４）　前記集光量補正部材として、中央部の光゛透過
   率が低く両端部の光透過率が高いＮＤフィルターを用い
   たことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の原稿読
   取装置。
5. （５）　前記集光量補正部材として、前記レーザビーム
   の主走査幅より短く光透過のない遮光板を用いたことを
   特徴とする特許請求の範囲第２項記載の原稿読取装置。
6. （６）　前記集光量補正手段として、集光面の中央部を
   低反射率に両端部を高反射率に構成したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項の原稿読取装置。