JP2005283606A - Scanning optical system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被走査面上の所定の走査開始点から走査終了点まで走査されるビーム光を被走査面上に結像させる結像光学素子を備えた走査光学系に関するものであり、特にその結像光学素子を固定する位置に関するものである。 The present invention relates to a scanning optical system including an imaging optical element that forms an image on a surface to be scanned with light beams scanned from a predetermined scanning start point to a scanning end point on the surface to be scanned. The present invention relates to a position where the imaging optical element is fixed.
従来、一定の方向に進行するレーザ光などのビーム光を回転多面鏡などの偏向器を用いて所定の角度範囲内に偏向させ、この偏向されたビーム光をfθレンズなどの結像光学素子を用いて被走査面上に結像させて一定方向に繰り返し走査させる走査光学系が提案されている。 Conventionally, beam light such as laser light traveling in a certain direction is deflected within a predetermined angle range using a deflector such as a rotating polygon mirror, and the deflected beam light is applied to an imaging optical element such as an fθ lens. There has been proposed a scanning optical system in which an image is formed on a surface to be scanned and repeatedly scanned in a certain direction.
そして、上記のような走査光学系は、たとえば、画像が記録された記録媒体を一定強度のレーザ光で走査し、その走査により記録媒体から発せられた反射光、蛍光、輝尽発光光などを光電的に読み取る画像読取装置に用いられている。上記のような画像読取装置において画像を読み取る際には、まず、上記走査光学系により結像されたビーム光の走査開始が光学センサなどにより検出され、その検出後、ビーム光の走査とともにその走査により光電的に読み取られた電気信号が一定時間間隔でサンプリングされて画素毎の画像データが取得される。 The scanning optical system as described above, for example, scans a recording medium on which an image is recorded with a laser beam having a certain intensity, and reflects reflected light, fluorescence, stimulated emission light, etc. emitted from the recording medium by the scanning. It is used in an image reading device that reads photoelectrically. When an image is read by the image reading apparatus as described above, first, the scanning start of the beam light imaged by the scanning optical system is detected by an optical sensor or the like, and after that detection, the scanning is performed together with the beam light scanning. Thus, the electrical signal read photoelectrically is sampled at regular time intervals to obtain image data for each pixel.
また、上記のような画像読取装置においては、上記走査光学系の結像光学素子における透過率のバラツキなどによって画質が劣化してしまうのを回避するためシェーディング補正が行われる。具体的には、たとえば、特許文献1において、予め濃度が一様な画像を読み取っておき、この画像信号に基づいて読み取った画像信号に補正を施す方法が提案されている。
Further, in the image reading apparatus as described above, shading correction is performed in order to avoid deterioration in image quality due to variation in transmittance in the imaging optical element of the scanning optical system. Specifically, for example,
ここで、上記のような画像読取装置に用いられる走査光学系の結像光学素子は、近年、軽量化、低コスト化などの面からプラスチック化が進んでおり、その材料としてたとえば、アクリル、ポリカーボネート、ゼオネックス(登録商標)などが用いられている。 Here, the imaging optical element of the scanning optical system used in the image reading apparatus as described above has recently been made into a plastic in terms of weight reduction and cost reduction, and examples of the material include acrylic and polycarbonate. ZEONEX (registered trademark) is used.
しかしながら、上記のような材料は光学ガラスと比較すると、以下の表に示すように光学的特性は光学ガラスに比較的近いが、吸湿性、温度特性が悪く、湿度や温度の変化によって膨張・収縮してしまう。
したがって、たとえば、結像光学素子が膨張してしまった場合、特許文献2に記載の走査光学系のように結像光学素子の中心で固定していると、結像光学素子がその中心から走査開始点側および走査終了点側の両側に向かって膨張してしまうため、被走査面上には、図3(a)に示すように、上記膨張に応じて中心から走査開始点側および走査終了点側の両側に向かって広がった像が結像される。
Therefore, for example, when the imaging optical element expands, if the imaging optical element is fixed at the center of the imaging optical element as in the scanning optical system described in
しかしながら、上記のような走査光学系を画像読取装置に利用した場合、上記のような走査位置の変化に対し、画像読取装置におけるサンプリングタイミングは変化しないため、図3(b)に示すように、サンプリングタイミングと実際に読み取っている画素位置とにずれが生じてしまう(なお、図3(b)におけるローマ数字は各画素のサンプリングタイミングを示すものである)。したがって、たとえば、図3(b)に示すように、予め取得されたシェーディング補正データにおいては10画素目が補正すべき画素である場合でもそのシェーディング補正データと実際に読み取った画像データとで補正すべき画素の位置がずれてしまい適切なシェーディング補正を施すことができない。 However, when the scanning optical system as described above is used in the image reading apparatus, the sampling timing in the image reading apparatus does not change with respect to the change in the scanning position as described above. Therefore, as shown in FIG. There is a difference between the sampling timing and the pixel position that is actually read (note that the Roman numerals in FIG. 3B indicate the sampling timing of each pixel). Therefore, for example, as shown in FIG. 3B, in the shading correction data acquired in advance, even when the tenth pixel is a pixel to be corrected, the shading correction data and the actually read image data are corrected. The position of the power pixel is shifted, and appropriate shading correction cannot be performed.
本発明は、上記事情に鑑み、上記のような走査光学系において、温度や湿度変化に影響されることなく、上記のような画像読取装置において適切なシェーディング補正を行うこができる走査光学系を提供することを目的とするものである。 In view of the above circumstances, the present invention provides a scanning optical system capable of performing appropriate shading correction in the image reading apparatus as described above without being affected by changes in temperature and humidity. It is intended to provide.
本発明の走査光学系は、被走査面上の所定の走査開始点から走査終了点まで走査されるビーム光を被走査面上に結像させる結像光学素子と、結像光学素子の中心が走査開始点と走査終了点との間に位置するように結像光学素子を固定する固定部材とを備えた走査光学系において、結像光学素子が、結像光学素子の走査開始点近傍で固定部材に固定されていることを特徴とする。 The scanning optical system of the present invention includes an imaging optical element that forms an image of a beam light scanned from a predetermined scanning start point on the scanned surface to a scanning end point on the scanned surface, and a center of the imaging optical element. In a scanning optical system including a fixing member that fixes an imaging optical element so as to be positioned between a scanning start point and a scanning end point, the imaging optical element is fixed in the vicinity of the scanning start point of the imaging optical element. It is fixed to the member.
本発明の走査光学系においては、結像光学素子の走査開始点側の端部を固定部材に固定するようにすることができる。 In the scanning optical system of the present invention, the end of the imaging optical element on the scanning start point side can be fixed to the fixing member.
本発明の走査光学系においては、結像光学素子の走査終了点側の端面を走査開始点側に向かって押圧する押圧部材を備えたものとすることができる。 The scanning optical system of the present invention may include a pressing member that presses the end surface on the scanning end point side of the imaging optical element toward the scanning start point side.
ここで、上記「結像光学素子の走査開始点」とは、上記ビーム光により被走査面上の走査開始点が走査される際にそのビーム光が結像光学素子を通過する点のことを意味する。 Here, the “scanning start point of the imaging optical element” means a point where the beam light passes through the imaging optical element when the scanning start point on the surface to be scanned is scanned by the beam light. means.
また、上記「結像光学素子の走査開始点側の端部」とは、上記結像光学素子の走査開始点に近い方の端部のことを意味する。 The “end of the imaging optical element on the scanning start point side” means an end closer to the scanning start point of the imaging optical element.
また、上記「結像光学素子の走査終了点」とは、上記ビーム光により被走査面上の走査終了点が走査される際にそのビーム光が結像光学素子を通過する点のことを意味し、上記「結像光学素子の走査終了点側の端面」とは、上記結像光学素子の走査終了点に近い方の端面のことを意味する。 The “scanning end point of the imaging optical element” means a point where the beam light passes through the imaging optical element when the scanning end point on the scanning surface is scanned by the beam light. The “end surface on the scanning end point side of the imaging optical element” means an end surface closer to the scanning end point of the imaging optical element.
本発明の走査光学系によれば、結像光学素子を、結像光学素子の走査開始点近傍で固定部材に固定するようにしたので、温度や湿度の変化による結像光学素子の走査開始点近傍の膨張・収縮を減少させることができ、図3(b)に示すような、サンプリングタイミングと実際に読み取っている画素位置とのずれを減少させることができるので、上記画像読取装置において、より適切なシェーディング補正を施すことができる。 According to the scanning optical system of the present invention, since the imaging optical element is fixed to the fixing member in the vicinity of the scanning start point of the imaging optical element, the scanning start point of the imaging optical element due to a change in temperature or humidity The expansion / contraction of the vicinity can be reduced, and the deviation between the sampling timing and the pixel position actually read as shown in FIG. 3B can be reduced. Appropriate shading correction can be applied.
本発明の走査光学系において、結像光学素子の走査開始点側の端部を固定部材に固定するようにした場合には、より簡易な構成で結像光学素子を固定部材に固定することができる。 In the scanning optical system of the present invention, when the end of the imaging optical element on the scanning start point side is fixed to the fixed member, the imaging optical element can be fixed to the fixed member with a simpler configuration. it can.
本発明の走査光学系において、押圧部材により結像光学素子の走査終了点側の端面を走査開始点側に向かって押圧するようにした場合には、温度や湿度の変化による結像光学素子の走査開始点近傍の膨張・収縮をより減少させることができるので、より適切なシェーディング補正を施すことができる。 In the scanning optical system of the present invention, when the end surface on the scanning end point side of the imaging optical element is pressed toward the scanning start point side by the pressing member, the imaging optical element of the imaging optical element due to changes in temperature or humidity Since expansion / contraction near the scanning start point can be further reduced, more appropriate shading correction can be performed.
以下、図面を参照して本発明の走査光学系の一実施形態について説明する。図1は、本実施形態の走査光学系の概略構成図である。また、図2は、図1の2−2線断面図である。 Hereinafter, an embodiment of a scanning optical system of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a scanning optical system according to the present embodiment. 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of FIG.
本実施形態の走査光学系は、図1に示すように、ビーム光を射出するビーム光源11と、R方向に回転し、ビーム光源11から射出されたビーム光を偏向してスポットSを被走査面15の走査開始点から走査終了点までX方向に走査させる回転多面鏡12と、回転多面鏡12により偏向されたビーム光が入射され、入射されたビーム光を被走査面15上に結像させる結像光学素子13と、結像光学素子13の中心Cが走査開始点と走査終了点との間に位置するように結像光学素子13を固定する固定部材20とを備えている。
As shown in FIG. 1, the scanning optical system according to the present embodiment scans a spot S by deflecting the
結像光学素子13としては、たとえば、fθレンズを用いることができる。
As the imaging
固定部材20は、図2に示すように、結像光学素子13が設置される設置面20aが水平面に対して角度θ傾くように形成されており、この傾きにより結像光学素子13が自重により傾き方向に移動し、結像光学素子13の走査開始点側の端部13aが当接面20aに当接して固定されている。なお、本実施形態においては、上記のようにfθレンズをその走査開始点側の端部で固定するようにしたが、たとえば、fθミラーなどその他の結像光学素子をその走査開始点側近傍または走査開始点側の端部で固定するようにしてもよい。また、上記実施形態においては、1つのfθレンズを固定部材20に固定するようにしたが、複数の結像光学素子から結像光学系を構成する場合には、これらも固定部材20に固定するようにしてもよい。また、上記のような場合には、fθレンズ以外の結像光学素子についても、上記fθレンズと同様に、その結像光学素子の走査開始点近傍または走査開始点側の端部で固定部材20に固定することが望ましい。
As shown in FIG. 2, the
また、固定部材20には、図2に示すように、結像光学素子13の走査終了点側の端面20cを走査開始点側に向かって押圧する押圧部材21が設けられている。本実施形態の走査光学系においては、押圧部材21としてV字の板バネを使用するようにしたが、これに限らず、その他の部材を利用してもよい。
Further, as shown in FIG. 2, the
また、固定部材20には、結像光学素子13を設置面20a方向に押圧する板バネ22が設けられている。
The fixing
なお、本実施形態の走査光学系においては、上記のように押圧部材21および板バネ22を設けるようにしたが、これらは必ずしも設けなくてもよい。
In the scanning optical system of the present embodiment, the pressing
また、本実施形態の走査光学系においては、図2に示すように、結像光学素子13の端部13aを固定部材20の当接面20bに当接させることにより結像光学素子13を固定するようにしたが、これに限らず、結像光学素子13の走査開始点近傍で固定するのであれば如何なる構成を採用してもよい。そして、結像光学素子13の走査開始点で固定することがより好ましい。
In the scanning optical system of the present embodiment, as shown in FIG. 2, the imaging
上記実施形態の走査光学系によれば、結像光学素子13を、結像光学素子13の走査開始点側の端部13aで固定部材20に固定するようにしたので、温度や湿度の変化による結像光学素子13の走査開始点近傍の膨張・収縮を減少させることができる。したがって、たとえば、上記走査光学系を画像読取装置に用いた場合には、上記のようにサンプリングタイミングと実際に読み取っている画素位置とのずれを減少させることができるので、上記画像読取装置において、より適切なシェーディング補正を施すことができる。
According to the scanning optical system of the above embodiment, the imaging
11 ビーム光源
12 回転多面鏡
13 結像光学素子
14 走査開始検出センサ
15 被走査面
20 固定部材
21,22 板バネ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記結像光学素子が、前記結像光学素子の前記走査開始点近傍で前記固定部材に固定されていることを特徴とする走査光学系。 An imaging optical element that forms an image of a beam light scanned from a predetermined scanning start point on the scanning surface to a scanning end point on the scanning surface, and the center of the imaging optical element is the scanning start point and the scanning optical point. In a scanning optical system provided with a fixing member that fixes the imaging optical element so as to be positioned between the scanning end point,
The scanning optical system, wherein the imaging optical element is fixed to the fixing member in the vicinity of the scanning start point of the imaging optical element.
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JP2015155939A (en) * | 2014-02-20 | 2015-08-27 | シャープ株式会社 | Optical scanner and image forming apparatus including the same |
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JPH04309916A (en) * | 1991-04-08 | 1992-11-02 | Ricoh Co Ltd | Optical lens holding device |
JP2001343606A (en) * | 2000-06-01 | 2001-12-14 | Hitachi Koki Co Ltd | Optical scanner |
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- 2004-03-26 JP JP2004092696A patent/JP2005283606A/en active Pending
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