JP3521303B2

JP3521303B2 - 光学走査装置

Info

Publication number: JP3521303B2
Application number: JP29996497A
Authority: JP
Inventors: 豊服部
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1997-10-31
Filing date: 1997-10-31
Publication date: 2004-04-19
Anticipated expiration: 2017-10-31
Also published as: US6026201A; JPH11133322A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、読取対象物を光学
的に走査することにより、その読取対象物に対応する画
像を読み取る画像読取機能を備えたファクシミリや複写
機等の光学走査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、単色或いは多色刷りの複写物を出
力する複写機（コピー機）等の画像読取装置において
は、単一或いは複数の異なった波長の光源からの光ビー
ムを、回転多面鏡（ポリゴンミラー）や、振動鏡（ガル
バノミラー）や、回折効果を用いたホログラムディスク
や、光導波路中の屈折率を音響光学的或いは磁気光学的
に変化させて光を偏向させる固体偏向素子等を使用し
て、偏向走査により印刷原稿等の読取対象物に照射し、
その光ビームの読取対象物からの反射光をフォトダイオ
ード（ＰＤ）等の受光素子によって受光し、この受光素
子からの受光信号に基づいて、光ビームが照射された読
取対象物に対応する画像情報を得ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の複写機等においては、例えば、特開平８−２６５５
１９号公報に示されるように、読み取り対象物からの反
射光を複数の受光手段により受光し、読み取り対象物に
対応する画像情報を得ているため、異なった受光手段か
ら同時に信号を得た際、信号波形が一様でなくリップル
が発生して、信号品質の低下を招いていた。そのため、
本出願人は、特開平９−１４７０８３号公報に示される
ように、走査位置及び受光手段の特性（配置位置等）に
依存せずに鮮明な画像が得られる光ビーム補正方法及び
その装置を提案している。しかし、特に、信号品質を改
善するために、受光手段に集光用の検出レンズを配置し
た場合、図１１あるいは図１２に示されるように、反射
光が検出器から外れる状態での信号変化が急峻なため、
受光手段同士の信号の重ね合わせ領域で、信号波形に大
きなリップルが生じ、補正が困難な場合があった。

【０００４】そこで、本発明は、前述した問題点を解決
するためになされたものであり、読み取り対象物を走査
する位置に関係なく、正確、且つ鮮明に画像情報を得る
ことができる光学走査装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の請求項１に記載の光学走査装置は、光源か
ら出射され、偏向走査されて読み取り対象物に照射され
た光ビームの前記読み取り対象物からの反射光を複数の
受光手段により受光し、前記読み取り対象物に対応する
画像情報を得るものを対象として、特に、前記複数の受
光手段は、前記反射光の画像情報を検出するための検出
手段と、その検出手段における前記反射光のビーム径
を、

【０００６】

【数１】

【０００７】λ：波長Ｗ：結像手段の射出瞳径ｌ２：像点位置で表されるビーム径ｗ０より大きくするように構成され
た結像手段とから構成され、前記結像手段は、主平面が
その面頂とほぼ一致する光学素子であることを特徴とす
る。

【０００８】従って、このように構成された請求項１に
記載の光学走査装置によれば、前記検出手段は、前記読
み取り対象物からの反射光の画像情報を検出する。そし
て、前記結像手段は、前記検出手段における前記反射光
のビーム径を、数式１で表されるビーム径ｗ０より大き
くする。

【０００９】また、前記主平面がその面頂とほぼ一致す
る光学素子である結像手段は、同等の焦点距離の球面で
構成される光学素子より、バックフォーカスが長くな
る。

【００１０】よって、反射光が検出器から外れる状態で
の信号変化が緩和され、受光手段同士の間隔が理想状態
からずれても、信号波形にリップルは発生せず、安価な
回路で高精度に補正が可能となり、さらに、効率よく反
射光を受光でき、しかも、読み取り対象物を走査する位
置に関係なく、正確、且つ鮮明な画像情報を得ることが
できる。

【００１１】また、請求項２に記載の光学走査装置は、
特に、前記光学素子が、フレネルレンズであることを特
徴とする。

【００１２】従って、このように構成された請求項２に
記載の光学走査装置によれば、プラスチック材料を用い
て主平面がその面頂とほぼ一致する光学素子が実現で
き、大量生産に適した射出成形で生産される。よって、
安価な構成で高品位な信号が得られる。

【００１３】また、請求項３に記載の光学走査装置は、
特に、前記光学素子が、ホログラムレンズであることを
特徴とする。

【００１４】従って、このように構成された請求項３に
記載の光学走査装置によれば、プラスチック基板にレジ
ストを用いて、主平面がその面頂とほぼ一致する光学素
子が実現でき、大量生産に適した複製方式の一つである
フォトポリマーを用いた所謂２Ｐ法で生産される。よっ
て、安価な構成で高品位な信号が得られる。

【００１５】また、請求項４に記載の光学走査装置は、
特に、前記検出手段が、前記結像手段に対して前記読み
取り対象物と共役でない位置に配置されていることを特
徴とする。

【００１６】従って、このように構成された請求項４に
記載の光学走査装置によれば、検出手段は、結像手段に
対して読み取り対象物と共役でない位置に配置され、回
折限界より大きなビーム径で反射光の画像情報を検出す
る。よって、安価な構成で正確、且つ鮮明な画像情報を
得ることができる。

【００１７】また、請求項５に記載の光学走査装置は、
前記検出手段が、前記結像手段に対して前記読み取り対
象物と共役な位置よりも前記結像手段寄りの位置に配置
されていることを特徴とする。

【００１８】従って、このように構成された請求項５に
記載の光学走査装置によれば、検出手段は、結像手段に
対して読み取り対象物と共役な位置より結像手段寄りの
位置に配置され、広い走査位置からの反射光の画像情報
を検出することができる。よって、検出手段の検出面を
有効に利用でき、装置の小型化を実現することができ
る。

【００１９】また、請求項６に記載の光学走査装置は、
前記結像手段が、前記検出手段における前記反射光のビ
ーム径を、

【００２０】

【数２】

【００２１】ｆ：結像手段の焦点距離ｌ１：物点位置ｄｅ：デフォーカス量で表されるビーム径ｗ１とするように構成され、前記検
出手段は、前記ビーム径ｗ１よりも大きな検出面を有す
ることを特徴とする。

【００２２】従って、このように構成された請求項６に
記載の光学走査装置によれば、検出手段は、反射光を十
分大きな検出面で検出する。よって、読み取り対象物か
らの反射光を効率よく検出でき、安価な構成で高品位な
信号が得られるため、正確、且つ鮮明な画像情報を得る
ことができる。

【００２３】さらに、請求項７に記載の光学走査装置
は、前記検出手段が、前記結像手段に対して前記読み取
り対象物と共役な位置に配置され、前記結像手段は、波
面収差が波長の1/14よりも大きくなるように構成されて
いることを特徴とする。

【００２４】従って、このように構成された請求項６に
記載の光学走査装置によれば、検出手段は、読み取り対
象物と共役な位置に配置され、読み取り対象物からの反
射光の画像情報を検出する。そして、結像手段は、波長
の1/14よりも大きな波面収差を発生するので、読み取り
対象物からの反射光の前記検出手段におけるビーム径
を、数式２で表されるビーム径ｗ０より大きくする。よ
って、安価な構成部品を使用することで、反射光が検出
器から外れる状態での信号変化が緩和され、受光手段同
士の間隔が理想状態からずれても、信号波形にリップル
は発生せず、安価な回路で高精度に補正が可能となり、
読み取り対象物を走査する位置に関係なく、正確、且つ
鮮明な画像情報を得ることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の光学走査装置を
具体化した第１の実施の形態について、図１乃至図６を
参照して説明する。

【００２６】始めに、本実施の形態の光学走査装置を、
画像読取系における光学系と画像記録系における光学系
を共通化した複写機に適用した装置構成について、図１
及び図２を用いて説明する。

【００２７】図１及び図２に示すように、本実施の形態
における光学走査装置Ｓの画像読取系は、光源としての
半導体レーザ１と、半導体レーザ１からの光ビームＬを
偏向走査するためのポリゴンミラー２と、ポリゴンミラ
ー２によって偏向走査された光ビームＬを集光するため
の結像レンズ３と、結像レンズ３によって集光された光
ビームＬを読み取り対象物としての原稿６、または後述
する感光体２０に択一的に選択照射するための反射ミラ
ー４と、原稿６を載置し、この原稿６を送り出すための
原稿搬送部１０と、反射ミラー４によって原稿６を照射
し、原稿６からの反射光を受光して原稿６を読み取るた
めの受光手段としての三つの受光部７１，７２，７３
と、装置全体を制御する制御部３０とを備えて構成され
る。

【００２８】前記半導体レーザ１は、制御部３０内のＣ
ＰＵ３１によって光ビームＬを射出、又は、射出を停止
するように制御され、図２において、前記ポリゴンミラ
ー２の背面に設置されている。反射ミラー４は、前記ポ
リゴンミラー２及び結像レンズ３を結ぶ光路上に配置さ
れており、図示しないモータによって、図中矢印方向に
回動可能に構成されている。

【００２９】一方、原稿搬送部１０は、原稿台９と原稿
６を挟持して送り出すための二組のローラ５とにより構
成されている。この原稿台９には、反射ミラー４によっ
て反射された光ビームＬを原稿６に直接照射させるため
の開口部４０が設けられている。

【００３０】ここで、三つの受光部７１，７２，７３
は、検出手段であるフォトダイオード（ＰＤ）７ａ，７
ｂ，７ｃ、及び結像手段である検出レンズ７Ａ，７Ｂ，
７Ｃで構成されており、それぞれが対になって一つの受
光部を形成している。各受光部は、反射ミラー４に対し
て原稿搬送部１０側に、原稿６の走査方向とは平行で搬
送方向とは垂直な方向に、等間隔に設置されている。ま
た、各フォトダイオード７ａ，７ｂ，７ｃは、後述する
受光素子駆動回路３２に接続されている。

【００３１】そして、制御部３０は、各フォトダイオー
ド７ａ，７ｂ，７ｃで検出された受光信号を合成するた
めの受光信号駆動回路３２と、その合成された受光信号
を一時的に記憶するＲＡＭ３４と、装置全体を制御する
ための制御プログラムを記憶するＲＯＭ３３と、前記各
構成要素を制御するためのＣＰＵ３１とから構成されて
いる。

【００３２】一方、本実施の形態における画像記録系
は、半導体レーザ１と、ポリゴンミラー２と、結像レン
ズ３と、反射ミラー４と、光ビームＬを照射することに
より静電潜像を形成する感光体２０とにより構成されて
いる。ここで、感光体２０は、光ビームＬが一ライン走
査する毎に、所定量回転するようにＣＰＵ３１によって
制御される。

【００３３】ここで、反射ミラー４から原稿６までの光
路長Ａと、反射ミラー４から感光体２０までの光路長Ｂ
とが等しく設定されているため、原稿６の走査範囲と感
光体２０の走査範囲とがほぼ等しくなり、読み取られた
原稿６と同一の大きさで感光体２０に容易に複写記録で
きる。

【００３４】次に、前述した構成を有する光学走査装置
Ｓの動作について、図１乃至図６を用いて説明する。

【００３５】先ず、原稿６からの画像読み取りの際に
は、反射ミラー４を図２の破線で示した位置に図示しな
いモータによって回動させる。次に、ＣＰＵ３１は、原
稿６の読み取り終了位置が完全に開口部４０を通過する
まで、半導体レーザ１から光ビームＬを射出させる。そ
して、射出された光ビームＬは、ポリゴンミラー２に照
射され、そのポリゴンミラー２が一定速度で回転するこ
とにより、偏向走査される。その後、偏向走査された光
ビームＬは、結像レンズ３により集光され、反射ミラー
４に照射される。反射ミラー４に到達した光ビームＬ
は、その反射ミラー４によって原稿台９の開口部４０に
指向され、開口部４０を覆って載置されている原稿６に
到達する。

【００３６】ここで、本出願人によって既に提案された
特開平９−１４７０８３号公報に記載の光走査装置で
は、光ビーム補正動作として、前記光ビームＬを強度変
調している。より具体的には、この変調は、図１に示す
ように、原稿６の走査範囲外に配置され、前記１回の偏
向走査の度に光ビームＬが入射されるフォトダイオード
等の検出器８からの出力に基づき、その検出器８が光ビ
ームＬを検出した時刻からの経過時間（走査時間）をＣ
ＰＵ３１において検出することによって、それぞれの経
過時間（原稿６上の走査位置に対応する）における光ビ
ームＬの強度を、予めＲＡＭ３２に記憶させた補正情報
に基づいて変化させることにより実行される。

【００３７】原稿台９に載置されている原稿６に到達し
た光ビームＬは、原稿６で反射してその反射光が装置本
体内に戻る。このとき、原稿６に文字等の画像が形成さ
れている部分からの反射光は、その画像を形成するイン
クやトナー等のため、照射された光ビームＬの一部が吸
収されて反射光としての強度が低下する。これに対し、
原稿６の画像が形成されていない部分では、光ビームＬ
が吸収されにくいため、その反射光は画像が形成されて
いない部分より十分大きな強度を持つ。このいずれかの
反射光が検出レンズ７Ａ，７Ｂ，７Ｃで集光され、フォ
トダイオード７ａ，７ｂ，７ｃに照射され、夫々受光信
号が生成され、その夫々の受光信号が受光素子駆動回路
３２によって合成され、その合成信号を原稿６の光ビー
ムＬが照射された位置でのその原稿６からの画像情報と
して、ＣＰＵ３１を介してＲＡＭ３４に記憶する。ここ
で記憶された画像は、上述の光ビーム補正動作に基づい
て強度が補正された光ビームＬによって形成された画像
であるので、複数の信号が重ね合った合成波形であって
も、原稿の濃度に応じたほぼ一定の（シェーディングの
ない）画像信号が得られる。

【００３８】しかし、受光部７１，７２，７３では図３
に示すように、フォトダイオードの高速応答性を確保す
るため受光面積を小さくし、原稿からの反射光を効率よ
くフォトダイオードに入射させるために、検出レンズ７
Ａ，７Ｂ，７Ｃを原稿６とフォトダイオード７ａ，７
ｂ，７ｃの間にそれぞれ配置している。そのため、原稿
６を例えば図中上から下に光ビームＬが走査するのに伴
い、反射光は微小スポットとして順次フォトダイオード
７ａから７ｃに向かって、それぞれの検出面を下から上
に走査する。その際、フォトダイオードの検出境界部で
は信号が急激に変化して、合成波形にリップルが発生す
る。例えば、検出レンズが回折限界系であり、原稿に照
射されるスポットが十分小さいとすると、フォトダイオ
ード上での反射光のビーム径は、

【００３９】

【数１】

【００４０】λ：波長Ｗ：検出レンズの射出瞳径ｌ２：像点位置で求められるエアリーディスクのビーム径ｗ０となる。

【００４１】この状態を示したものが、図４である。原
稿６からの反射光は、回折限界系のフレネルレンズであ
る検出レンズ７Ａによりビーム径ｗ０として、破線位置
に結像している。この場合、前記光ビーム補正動作を実
施しても、完全にはシェーディングのない波形に補正す
ることは困難である。２５mmピッチで配置された３mm角
のフォトダイオードに、結像倍率β＝−０．１１となる
検出レンズを配置した受光部での、光ビーム補正動作前
の合成信号波形を図５に示す。原稿６を全面白色の無地
として、光ビームＬが原稿６の走査位置０から５０mmを
走査するに従って、順次フォトダイオード７ａから７ｃ
に向かって反射光が走査されていく。

【００４２】図１１は、図４の波線位置に各フォトダイ
オードＰＤ７ａ，ＰＤ７ｂ，ＰＤ７ｃを配置した時、得
られる信号と、合成した信号とを示している。フォトダ
イオードの検出境界部を反射光が走査する領域が重なる
ように、隣接するフォトダイオードのピッチを定めてい
る。反射光のフォトダイオードでのビーム径はφ０．４
４mmであり、隣接するフォトダイオードに同時に検出さ
れている状態が、原稿で４mmの幅に相当することが分か
る。信号波形に、同時検出となる状態変化に伴って急激
なレベルの変動（リップル）が発生している様子が観測
される。このリップルの傾きは、反射光のビーム径に比
例する。即ち、反射光のビーム径を回折限界より大きく
することで、フォトダイオードの検出境界部での信号が
なだらかに変化して、合成波形にリップルが発生しな
い。

【００４３】そのため、本実施の形態では、図４に示す
ように、波線位置よりも検出レンズ７Ａ寄りの位置にフ
ォトダイオード７ａが配置されている。

【００４４】この配置におけるフォトダイオード７ａ上
での反射光のビーム径は、

【００４５】

【数２】

【００４６】ｆ：検出レンズの焦点距離ｌ１：物点位置ｄｅ：デフォーカス量で表されるビーム径ｗ１となる。

【００４７】尚、ここで示したデフォーカス量ｄｅは、
検出レンズに対して原稿（物点）と共役な位置（像点）
からの変位量である。この変位方向は、図３から容易に
推測されるように、像点より上流である検出レンズに近
い側とすべきであり、決まった面積のフォトダイオード
でより広い原稿の走査幅に対して信号が検出され、有効
に利用できる。

【００４８】図５は、ｌ１＝５０mm，ｆ＝５mm，Ｗ＝φ
５mm，ｄｅ＝１．５mmとしたときの、光ビーム補正動作
前の合成信号波形である。反射光のビーム径はφ１．３
５mmであり、フォトダイオードの境界部をビームが横切
る原稿対応幅は、横倍率から１７mmとなる。隣接するフ
ォトダイオードで合成した波形は、互いにピーク強度の
半値で重なるよう配置すると、３mm角のフォトダイオー
ドを３０mmピッチで配置することになる。従って、図１
１と比べて、急激なレベル変動が生じていないことが分
かる。

【００４９】このビーム径は、大きければ大きいほど良
いというわけではなく、検出器の幅より大きい場合は、
常に検出器でビームがけられる状態となり、信号強度が
減少し信号品質が悪化するため、検出器と同等の大きさ
が最大のビーム径の目安となる。ここで、ビーム径を最
適に設定することで、前述した光ビーム補正動作を不要
とすることもできる。

【００５０】このように、反射光のビーム径を大きくす
ることで、リップルが減少する利点の他に、受光部の設
置精度が緩和される利点もある。図１２は、図１１の配
置で隣接する受光部の間隔を１mm離した状態での、光ビ
ーム補正動作前の合成信号波形を示している。同様に、
図６は、図５の配置で隣接する受光部の間隔を１mm離し
た状態での、光ビーム補正動作前の合成信号波形を示し
ている。受光部の間隔変動に伴う重なり中心部での強度
変動は、図１２がピークの２８％となるのに対して、図
６では８％と緩和されている。

【００５１】次に、本発明の光学走査装置を具体化した
第２の実施の形態について図７を参照して説明する。な
お、説明の都合上、第１の実施の形態の図３を引用して
説明する。

【００５２】先ず、第２の実施の形態の光学走査装置
を、画像読取系における光学系と画像記録系における光
学系とを共通化した複写機に適用した装置構成について
説明する。

【００５３】第１の実施の形態との相違は、原稿６から
の反射光を受光して原稿６を読み取るための受光手段と
しての三つの受光部７１，７２，７３が、符号８１，８
２，８３で示した受光部となることであるため、その
他、第１の実施の形態と共通の装置構成については説明
を援用し省略する。図３は、第２の実施の形態における
本発明の光学走査装置の受光手段である受光部の構成図
を示している。三つの受光部８１，８２，８３は、検出
手段であるフォトダイオード８ａ，８ｂ，８ｃ、及び結
像手段である検出レンズ８Ａ，８Ｂ，８Ｃで構成されて
おり、それぞれが対になって一つの受光部を形成してい
る。各受光部は、検出レンズに対して原稿と共役な位置
に配置されている。この一つの受光部８１を詳細に示し
た構成図が、図７である。焦点距離ｆの検出レンズ８Ａ
に対して、原稿６とフォトダイオード８ａの位置関係
は、

【００５４】

【数３】

【００５５】を満たす互いに共役な配置となっている。

【００５６】次に、前述した構成を有する光学走査装置
ｓの動作について説明する。

【００５７】装置構成と同様、異なる構成である受光部
の動作以外の、第１の実施の形態と共通の動作について
は説明を援用し省略する。

【００５８】原稿６の画像に応じた反射光は、検出レン
ズ８Ａ，８Ｂ，８Ｃで集光され、フォトダイオード８
ａ，８ｂ，８ｃに照射される。そこで夫々受光信号が生
成され、その夫々の受光信号が受光素子駆動回路３２に
よって合成される。その合成信号を、原稿６の光ビーム
Ｌが照射された位置でのその原稿６からの画像情報とし
て、ＣＰＵ３１を介してＲＡＭ３４に記憶する。その
際、図３から分かるように、原稿を図中上から下に光ビ
ームＬが走査するのに伴い、反射光は微小スポットとし
て順次フォトダイオードの検出面を下から上に走査す
る。

【００５９】ここで、検出レンズが非球面を用いた回折
限界系であると、フォトダイオード上での反射光のビー
ム径は、数式１で示される回折限界ビーム径ｗ０とな
る。一般に、回折限界系と呼ばれるレンズ系は、波面収
差量の標準偏差（ｒｍｓ）が波長の1/14以下であり、こ
の基準をレイリーリミットという。即ち、検出レンズの
波面収差量を波長の1/14より大きくすれば、反射光のビ
ーム径はｗ０より大きな値になり、フォトダイオードの
検出境界部での信号がなだらかに変化して、合成波形に
リップルが発生しないのである。

【００６０】具体的に、検出レンズの波面収差量を波長
の1/14より大きくするには、例えば、球面で構成される
フレネルレンズを用いることで実現できる。即ち、幾何
光学的収差である、球面収差やコマ収差等を発生するレ
ンズを用いればよい。この場合、回折限界系のレンズよ
り安価に構成できる。

【００６１】尚、本発明は前述した第一及び第二の実施
の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲において、種々の変更を加えることができる。

【００６２】例えば、第一の実施の形態では、検出レン
ズとしてフレネルレンズを用いたが、通常用いられる球
面レンズを用いて同等の焦点距離を構成すると、図８に
示したようになる。即ち、物体側ＮＡを大きくして原稿
６からの反射光を効率よく検出するため、検出レンズの
焦点距離を出来るだけ小さくするには、通常の球面で構
成されるレンズでは、ボールレンズになってしまう。し
かし、主平面が面頂から潜り込んでおり、バックフォー
カスが短く、表面保護部を有した検出器をバックフォー
カス以上に検出レンズに近づけられないため、前出のデ
フォーカス量ｄｅに制限が生じる。従って、検出レンズ
として用いる光学素子は、主平面がその面頂とほぼ一致
する、図９に示されるフレネルレンズが適している。生
産性の点でも、プラスチックの射出成形法が利用でき、
安価に作製できる。

【００６３】同様に、主平面が面頂と一致するレンズと
して、図１０に示したホログラムレンズも考えられる。
回折効果を利用しているため、回折効率の分、利用効率
は低下するが、パターンを容易に最適化出来る利点があ
る。また、製造時には量産性に優れた前記２Ｐ法が利用
でき、安価に製作できる。

【００６４】また、前記各実施の形態では光源として半
導体レーザを使用しているが、指向性を持って光束を放
射するレーザであればよく、ＹＡＧ（Yttrium Aluminum
Garnet)レーザ等の固体レーザであってもよい。

【００６５】また、レーザ光の波長を短波長化するため
に非線形光学素子を備えたものであってもよい。この場
合、赤色で印字された原稿も容易に読み取ることができ
る。その他、複写機、ファックス、イメージスキャナ
等、光学的に画像を読み取る装置に対して広く適用する
ことが可能である。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明の請求項１に記載の光学走査装置によれば、前記
複数の受光手段は、前記反射光の画像情報を検出するた
めの検出手段と、その検出手段における前記反射光のビ
ーム径を、数式１で表されるビーム径ｗ０より大きくす
るように構成された結像手段と、前記結像手段は、主平
面がその面頂とほぼ一致する光学素子から構成されてい
るので、反射光が検出器から外れる状態での信号変化が
緩和され、受光手段同士の間隔が理想状態からずれて
も、信号波形にリップルは発生せず、安価な回路で高精
度に補正が可能となり、読み取り対象物を走査する位置
に関係なく、正確、且つ鮮明な画像情報を得ることがで
きる。

【００６７】また、請求項２に記載の光学走査装置によ
れば、特に、前記光学素子が、フレネルレンズであるの
で、安価な構成で高品位な信号が得られる。

【００６８】また、請求項３に記載の光学走査装置によ
れば、特に、前記光学素子が、ホログラムレンズである
ので、安価な構成で高品位な信号が得られる。

【００６９】また、請求項４に記載の光学走査装置によ
れば、特に、前記検出手段が、前記結像手段に対して前
記読み取り対象物と共役でない位置に配置されているの
で、安価な構成で高品位な信号が得られ、さらに、正
確、且つ鮮明な画像情報を得ることができる。

【００７０】また、請求項５に記載の光学走査装置によ
れば、特に、前記検出手段が、前記結像手段に対して前
記読み取り対象物と共役な位置よりも前記結像手段寄り
の位置に配置されているので、検出手段の検出面を有効
に利用でき、装置の小型化を実現することができる。

【００７１】また、請求項６に記載の光学走査装置によ
れば、特に、前記結像手段が、前記検出手段における前
記反射光のビーム径を、数式２で表されるビーム径ｗ１
とするように構成され、前記検出手段は、前記ビーム径
ｗ１よりも大きな検出面を有するので、読み取り対象物
からの反射光を効率よく検出でき、安価な構成で高品位
な信号が得られるため、正確、且つ鮮明な画像情報を得
ることができる。

【００７２】さらに、請求項７に記載の光学走査装置に
よれば、特に、前記検出手段が、前記結像手段に対して
前記読み取り対象物と共役な位置に配置され、前記結像
手段は、波面収差が波長の1/14よりも大きくなるように
構成されているので、安価な構成部品を使用すること
で、反射光が検出器から外れる状態での信号変化が緩和
され、受光手段同士の間隔が理想状態からずれても、信
号波形にリップルは発生せず、安価な回路で高精度に補
正が可能となり、読み取り対象物を走査する位置に関係
なく、正確、且つ鮮明な画像情報を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の光学走査装置の概略
構成を示す概略構成図である。

【図２】第１の実施の形態の光学走査装置を適用した複
写機の概略構成を示す概略構成図である。

【図３】第１の実施の形態の受光部の配置を説明する説
明図である。

【図４】第１の実施の形態の受光部の機能を説明する説
明図である。

【図５】第１の実施の形態における合成信号波形の第１
の例を示すグラフである。

【図６】第１の実施の形態における合成信号波形の第２
の例を示すグラフである。

【図７】本発明の第２の実施の形態の受光部の機能を説
明する説明図である。

【図８】検出レンズの変形例を用いた受光部の機能を説
明する説明図である。

【図９】検出レンズの他の変形例を示す説明図である。

【図１０】検出レンズのさらに他の変形例を示す説明図
である。

【図１１】従来の光学走査装置における合成信号波形の
第１の例を示すグラフである。

【図１２】従来の光学走査装置における合成信号波形の
第２の例を示すグラフである。

【符号の説明】

１半導体レーザ２ポリゴンミラー３結像レンズ４反射ミラー６原稿８検出器３２受光素子駆動回路７１，７２，７３受光部７ａ，７ｂ，７ｃフォトダイオード７Ａ，７Ｂ，７Ｃ検出レンズ８１，８２，８３受光部８ａ，８ｂ，８ｃフォトダイオード８Ａ，８Ｂ，８Ｃ検出レンズ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光源から出射され、偏向走査されて読み
取り対象物に照射された光ビームの前記読み取り対象物
からの反射光を複数の受光手段により受光し、前記読み
取り対象物に対応する画像情報を得る光学走査装置にお
いて、前記複数の受光手段は、前記反射光の画像情報を検出するための検出手段と、その検出手段における前記反射光のビーム径を、【数１】 λ：波長Ｗ：結像手段の射出瞳径ｌ２：像点位置で表されるビーム径ｗ０より大きくするように構成され
た結像手段とから構成され、前記結像手段は、主平面がその面頂とほぼ一致する光学
素子であることを特徴とする光学走査装置。
【請求項２】前記光学素子は、フレネルレンズである
ことを特徴とする請求項１に記載の光学走査装置。
【請求項３】前記光学素子は、ホログラムレンズであ
ることを特徴とする請求項１に記載の光学走査装置。
【請求項４】前記検出手段は、前記結像手段に対して
前記読み取り対象物と共役でない位置に配置されたこと
を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光学走
査装置。
【請求項５】前記検出手段は、前記結像手段に対して
前記読み取り対象物と共役な位置よりも前記結像手段寄
りの位置に配置されたことを特徴とする請求項４に記載
の光学走査装置。
【請求項６】前記結像手段は、前記検出手段における前記反射光のビーム径を、【数２】ｆ：結像手段の焦点距離ｌ１：物点位置ｄｅ：デフォーカス量で表されるビーム径ｗ１とするように構成され、前記検出手段は、前記ビーム径ｗ１よりも大きな検出面
を有することを特徴とする請求項５に記載の光学走査装
置。
【請求項７】前記検出手段は、前記結像手段に対して
前記読み取り対象物と共役な位置に配置され、前記結像手段は、波面収差が波長の1/14よりも大きくな
るように構成されていることを特徴とする請求項１乃至
３のいずれかに記載の光学走査装置。