JP6877951B2 - Light irradiation device and light reader - Google Patents
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Description
本発明は、光照射装置及び光読取装置に関する。 The present invention relates to a light irradiation device and a light reader.
従来から、光源からの光を直線状の主走査線に沿って走査(照射)する技術が、画像形成装置やレーザ加工装置等に広く利用されている。特許文献1は、この種の装置に備えられる光走査装置(光照射装置)を開示する。 Conventionally, a technique of scanning (irradiating) light from a light source along a linear main scanning line has been widely used in an image forming apparatus, a laser processing apparatus, and the like. Patent Document 1 discloses an optical scanning device (light irradiation device) provided in this type of device.
この特許文献1の光走査装置は、投光手段と、光反射手段と、を備えている。投光手段は、光を等速で角移動させながら放射する。光反射手段は、投光手段から放射された光を反射して所定の走査線上の任意の被照射点に導くためのものである。光反射手段は、複数の反射部を有しており、投光手段から放射された光を2度以上反射して任意の被照射点に導き、反射部の各々が複数の反射面から構成されている。投光手段から被照射点までの光路長が走査線上の全ての被照射点にわたって略一定であり、且つ、投光手段から放射された光の走査線上での走査速度が略一定である。 The optical scanning device of Patent Document 1 includes a light projecting means and a light reflecting means. The light projecting means emits light while moving it at a constant velocity. The light reflecting means is for reflecting the light emitted from the light projecting means and guiding it to an arbitrary irradiated point on a predetermined scanning line. The light reflecting means has a plurality of reflecting portions, reflects the light radiated from the light projecting means twice or more and guides the light to an arbitrary irradiation point, and each of the reflecting portions is composed of a plurality of reflecting surfaces. ing. The optical path length from the light projecting means to the irradiated point is substantially constant over all the irradiated points on the scanning line, and the scanning speed of the light emitted from the light projecting means on the scanning line is substantially constant.
この構成により、特許文献1の光走査装置では、光を主走査方向に沿って略直線状に走査させることを可能としている。 With this configuration, the optical scanning apparatus of Patent Document 1 makes it possible to scan light substantially linearly along the main scanning direction.
しかし、上記特許文献1の構成では、主走査に伴って光が角移動する範囲を分割したそれぞれの角度範囲の端部に相当する被照射点の位置が、隣接する角度範囲の端部に相当する被照射点の位置と一致するように、反射部の配置を機械的に調整しなければならない。 However, in the configuration of Patent Document 1, the position of the irradiated point corresponding to the end of each angle range obtained by dividing the range in which the light moves angularly with the main scanning corresponds to the end of the adjacent angle range. The arrangement of the reflecting part must be mechanically adjusted so as to match the position of the irradiated point.
即ち、上記特許文献1の構成では、光の走査を重複させずかつ途切れずに行うためには、反射部の配置を高精度に調整する必要があり、調整に非常に多くの時間を必要とする点で改善の余地があった。 That is, in the configuration of Patent Document 1, in order to perform light scanning without duplication and interruption, it is necessary to adjust the arrangement of the reflecting portion with high accuracy, and the adjustment requires a very large amount of time. There was room for improvement in terms of doing so.
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、簡単な構成で、光の走査を一連に行えるようにすることにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to enable a series of scanning of light with a simple configuration.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above, and next, the means for solving this problem and its effect will be described.
本発明の第1の観点によれば、以下の構成の光照射装置が提供される。即ち、この光照射装置は、出射部と、反射部と、制御部と、を備える。前記出射部は、光源から光を出射するとともにその出射角を変更可能である。この出射角の変更による可動角度を小さく分割し、各分割範囲に対応させて前記反射部を設けることにより、光が連続的になるように対応させることを考える。ここで、この略直線状走査計画範囲を主走査、分割した出射角変更範囲を分割角度と考える。前記反射部は、分割角度範囲ごとに、光の出射角が変化するのに伴って円弧の弦である軌跡を主走査範囲で円弧の弦が連続するように変換する役割を持つ。前記制御部は、前記光源の発光タイミングを制御することにより前記出射部からの光の照射を制御する。この光照射装置においては、それぞれの前記分割角度範囲において、当該分割角度範囲の一端から他端まで光の前記出射角が変化する。そのとき互いに隣接する前記分割角度範囲の間で前記走査可能範囲を前記主走査方向で一部重複させている。前記制御部は、前記走査範囲が重複している部分において、2つの前記分割角度範囲の光を選択的に照射するように、前記出射部からの光の走査を制御する。 According to the first aspect of the present invention, a light irradiation device having the following configuration is provided. That is, this light irradiation device includes an emission unit, a reflection unit, and a control unit. The emitting unit can emit light from a light source and change its emission angle. It is considered that the movable angle due to the change of the emission angle is divided into small parts, and the reflecting portion is provided corresponding to each division range so that the light becomes continuous. Here, the substantially linear scanning planned range is considered as the main scanning, and the divided emission angle changing range is considered as the divided angle. The reflecting portion has a role of converting the locus of the arc strings so that the arc strings are continuous in the main scanning range as the light emission angle changes for each division angle range. The control unit controls the irradiation of light from the emission unit by controlling the light emission timing of the light source. In this light irradiation device, the emission angle of light changes from one end to the other end of the division angle range in each division angle range. At that time, the scannable range is partially overlapped in the main scanning direction between the division angle ranges adjacent to each other. The control unit controls scanning of light from the emission unit so as to selectively irradiate light in two division angle ranges in a portion where the scanning ranges overlap.
これにより、光照射装置の大型化が容易であるとともに、反射部の角度等に誤差が生じていても、複数の分割角度範囲に跨った走査の連続性を確保することができる。 As a result, the size of the light irradiation device can be easily increased, and the continuity of scanning over a plurality of division angle ranges can be ensured even if an error occurs in the angle of the reflecting portion or the like.
本発明の第2の観点によれば、以下の構成の光読取装置が提供される。即ち、この光読取装置は、読取部と、反射部と、制御部と、を備える。前記読取部は、光センサで光を検知するとともに検知対象の光である検知光の入射角を変更可能である。前記反射部は、略直線状走査計画範囲(主走査)に対応した検知光の前記入射角が複数に小さく分割されており、これを分割角度範囲と考える。分割角度範囲ごとに、検知光に沿って前記光センサから一定距離離れた点が検知光の入射角が変化するのに伴って円弧の弦の軌跡を描く。この円弧の弦が、主走査方向と同じ方向となるように、各角度範囲に対応させて反射部を設けることにより光を複数回反射させる。前記制御部は、前記光センサの読取タイミングを制御することにより前記読取部における読取りを制御する。それぞれの前記分割角度範囲は、読取範囲を前記主走査内で一部重複させている。前記制御部は、前記読取範囲が重複している部分において、2つの前記分割角度範囲における前記光センサの出力を選択的に用いるように、前記読取部における読取りを制御する。 According to the second aspect of the present invention, an optical reader having the following configuration is provided. That is, this light reading device includes a reading unit, a reflecting unit, and a control unit. The reading unit can detect light with an optical sensor and change the incident angle of the detection light, which is the light to be detected. In the reflection portion, the incident angle of the detection light corresponding to the substantially linear scanning planned range (main scanning) is divided into a plurality of small portions, which is considered as the division angle range. For each division angle range, a point separated from the optical sensor by a certain distance along the detection light draws a locus of an arc string as the incident angle of the detection light changes. Light is reflected a plurality of times by providing a reflecting portion corresponding to each angle range so that the strings of the arc are in the same direction as the main scanning direction. The control unit controls the reading in the reading unit by controlling the reading timing of the optical sensor. Each of the division angle ranges partially overlaps the reading range within the main scan. The control unit controls the reading in the reading unit so that the output of the optical sensor in the two division angle ranges is selectively used in the portion where the reading ranges overlap.
これにより、光読取装置の大型化が容易であるとともに、反射部の角度等に誤差が生じていても、複数の分割角度範囲に跨った光の読取りの連続性を確保することができる。 As a result, the size of the light reading device can be easily increased, and the continuity of light reading over a plurality of division angle ranges can be ensured even if an error occurs in the angle of the reflecting portion or the like.
本発明によれば、簡単な構成で、光の走査を一連に行うことができる。 According to the present invention, light can be scanned in a series with a simple configuration.
次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る光書込装置(光照射装置)32及び光読取装置33を備えるマルチファンクション装置1の全体的な構成を示すブロック図である。図2は、光書込装置32の構成を示す概略図である。図3は、光書込装置32におけるガルバノミラー24の偏向中心、第1反射部71の反射面、第2反射部72の反射面、及び主走査線52の位置関係を示す概念図である。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a multifunction device 1 including an optical writing device (light irradiation device) 32 and a
初めに、本発明の実施の一形態に係る光書込装置(光照射装置)32及び光読取装置33を備えるマルチファンクション装置1の全体的な構成について図1を参照して説明する。
First, the overall configuration of the multifunction device 1 including the optical writing device (light irradiating device) 32 and the
図1に示すように、本実施形態のマルチファンクション装置1は、主として、装置制御部10、操作部11、表示部12、画像処理部13、通信部14、画像形成部15、画像読取部16及び記憶部19を備える。
As shown in FIG. 1, the multifunction device 1 of the present embodiment mainly includes a
装置制御部10は、マルチファンクション装置1の各構成要素の動作を制御するものである。装置制御部10は、主として、CPU、ROM、RAM、I/Oコントローラ、タイマ等からなるマイクロコンピュータによって実現される。装置制御部10は、ROM等に予め格納された制御プログラムに基づいて各ハードウェアを有機的に動作させることにより、マルチファンクション装置1を機能させる。
The
操作部11は、マルチファンクション装置1を操作するためのインタフェースである。操作部11としては、例えば、キー及びボタン等として構成することができる。また、操作部11は、表示部12と一体的に設けられたタッチパネルとして構成されても良い。ユーザは、操作部11を操作することによって、マルチファンクション装置1に対して各種の指示を行うことができる。
The
表示部12は、各種情報の表示を行う部分であり、例えば液晶ディスプレイ、ELディスプレイ等で構成される。
The
画像処理部13は、各種の画像処理を行う。例えば、画像処理部13は、画像読取部16で読み取られて生成された画像データについて、操作部11からの指示に従って、明るさ調整及びコントラスト調整等の処理を行うことができる。
The
通信部14は、ネットワーク等を介して、コンピュータや携帯情報端末、外部の情報処理装置やファクシミリ装置等との通信を行い、メールやFAX等の種々の情報をこれら外部の通信装置と送受信する。
The
画像形成部15は、画像処理部13によって生成された画像データを用紙上に印刷するものであり、感光ドラム202と、感光ドラム202に静電潜像を書き込むための光書込装置32と、を備えている。光書込装置32は、書込制御部(制御部)21、半導体レーザ(光源)22、ガルバノミラー駆動部23、ガルバノミラー24、書込設定部(設定部)25、及び反射部66を備える。この構成で、画像形成部15は、画像処理部13によって生成された画像データに基づいて感光ドラム202に光を照射して静電潜像を形成し、この静電潜像にトナーを付着させることでトナー像を形成する。感光ドラム202の表面に形成されたトナー像は、感光ドラム202の回転によって図略の転写ローラ側へ近づくように移動し、その電界吸引力によって用紙に転写され、加熱することで定着される。
The
書込制御部21は、例えばマイクロコントローラとして構成されており、半導体レーザ22の発光タイミング等を制御するものである。
The
半導体レーザ22は、電流を流すことによりレーザ光を発振する。
The
ガルバノミラー駆動部23は、ガルバノミラー24の可動部を等角速度で所定の角度範囲で往復揺動させるための駆動源である。
The galvano mirror drive unit 23 is a drive source for reciprocating and reciprocating the movable portion of the
ガルバノミラー24は、公知のガルバノミラーであり、反射鏡を備える可動部が往復揺動運動する構成となっている。半導体レーザ22から出射してガルバノミラー24で反射したレーザ光は、(図2に示す後述の反射部66で反射して)感光ドラム202に照射される。このとき、レーザ光の照射位置は、ガルバノミラー24の可動部の角度に応じて、感光ドラム202の軸方向で変化する。言い換えれば、ガルバノミラー24は、半導体レーザ22からのレーザ光を偏向することで当該ガルバノミラー24からのレーザ光の出射角を変更し、これにより、レーザ光が、感光ドラム202上で主走査方向に走査される。感光ドラム202を回転させながら、当該感光ドラム202の軸方向の一端から他端までレーザ光の走査(照射)を繰り返すことで、感光ドラム202の表面に2次元の静電潜像を書き込むことができる。
The
本実施形態では、1回の主走査分のレーザ光の照射により、画像データのうち用紙の幅方向の一端から他端までの1列分の画素列が、感光ドラム202の表面に静電潜像として形成されることになる。
In the present embodiment, by irradiating the laser beam for one main scan, one row of pixel rows from one end to the other end of the paper in the width direction of the image data is electrostatically latent on the surface of the
図1の書込設定部25は、例えばROM等により構成されており、光書込装置32における画像の書込みに関する様々なパラメータを変更可能に記憶することができる。書込設定部25に対する設定は、例えば操作部11を操作することにより行うことができる。
The
反射部66は、複数の反射面を有しており、ガルバノミラー24で反射されたレーザ光を適宜反射させて、感光ドラム202の表面に導く。なお、反射部66の詳細な構成は後述する。
The reflecting
画像読取部16は、所定の位置にセットされた原稿(対象物)を読み取って画像データを生成するものであり、原稿に光を当てるための光源である蛍光灯303と、原稿からの光を読み取るための光読取装置33と、を備える。この光読取装置33は、読取制御部(制御部)26、光センサ27、ガルバノミラー駆動部28、ガルバノミラー29、読取設定部(設定部)30、及び反射部66を備える。この構成で、画像読取部16は、蛍光灯303の光が原稿で反射して光センサ27で受光された強度等の情報に基づいて、画像データを生成することができる。
The
読取制御部26は、例えばマイクロコントローラとして構成されており、光センサ27による読取りのタイミング等を制御するものである。
The
光センサ27は、公知のセンサで構成されており、検知する光の強さに応じた電気信号を出力する。
The
ガルバノミラー駆動部28及びガルバノミラー29は、画像形成部15におけるガルバノミラー駆動部23及びガルバノミラー24の構成と実質的に同様であるので、詳細な説明は省略する。
Since the galvano
光読取装置33において、検知対象となる光(以下、「検知光」と称する場合がある。)は、原稿で反射した蛍光灯303の光である。この検知光は、(図6に示す後述の反射部86で反射して)光センサ27に検知光として入射するが、原稿のどの位置に基づく検知光が光センサ27に導かれるかは、ガルバノミラー29の可動部の角度に応じて、原稿の幅方向で変化する。これにより、原稿が幅方向(主走査方向)に読取走査される。例えば原稿を副走査方向に搬送しながら、当該原稿の幅方向の一端から他端まで読取走査を繰り返すことで、2次元の画像データを得ることができる。
The light to be detected in the light reading device 33 (hereinafter, may be referred to as “detection light”) is the light of the
本実施形態では、1回の主走査分の読取りにより、原稿の幅方向の一端から他端までの1列分の画素列が読み取られることになる。 In the present embodiment, one row of pixels from one end to the other end in the width direction of the document can be read by reading one main scan.
図1の読取設定部30は、例えばROM等により構成されており、光読取装置33における画像の読取りに関する様々なパラメータを変更可能に記憶することができる。読取設定部30に対する設定は、例えば操作部11を操作することにより行うことができる。
The
反射部86は、複数の反射面を有しており、上記の検知光を適宜反射させて、ガルバノミラー29に導く。なお、反射部86の詳細な構成は後述する。
The reflecting
記憶部19は、マルチファンクション装置1の各種機能を実現するために必要な情報や、プログラムを記憶するものである。記憶部19としては、RAMやROM等の半導体素子、ハードディスク、フラッシュメモリ等の記憶媒体が用いられる。
The
次に、マルチファンクション装置1に備えられる光書込装置32の構成及びその作用について、主として図2及び図3を参照して詳細に説明する。
Next, the configuration of the
図2は、光書込装置32の構成を示す概略図である。図2に示すように、光書込装置32は、レーザ光を走査する光学系を構成する光学素子又は光学ユニットとして、レーザ光の光路に沿って半導体レーザ22の側から順に、レンズ61、プリズム62、第1折返しミラー63、第2折返しミラー64、ガルバノミラー24、及び反射部66を備えている。半導体レーザ22及びガルバノミラー24等によって本実施形態の出射部が構成されている。光書込装置32は、上記光学素子及び光学ユニットの一部を内蔵する筐体69を備えている。
FIG. 2 is a schematic view showing the configuration of the
図2は、筐体69が第2折返しミラー64、ガルバノミラー24、及び反射部66を収容する場合を例示しているが、これは一例に過ぎず、レンズ61、プリズム62、及び第1折返しミラー63が筐体69に収容されていてもよい。筐体69には、当該筐体69の内部からレーザ光を感光ドラム202に向かって照射するためのレーザ照射口34が形成されている。
FIG. 2 illustrates a case where the
レンズ61は、半導体レーザ22で発光されたレーザ光が焦点を結ぶことを可能にするための光学素子である。プリズム62、第1折返しミラー63、及び第2折返しミラー64は、レンズ61を通過したレーザ光をガルバノミラー24の反射面に導く。また、プリズム62、第1折返しミラー63、及び第2折返しミラー64は、ガルバノミラー24よりも光路上流側で、レーザ光を感光ドラム202の表面上で合焦させるために必要な光路長を確保すべく光路を折り曲げる光学ユニットを構成する。これらの素子62,63,64は適宜省略可能であるし、他のプリズム又はミラーがレンズ61とガルバノミラー24との間に適宜追加されてもよい。
The
ガルバノミラー24は、第2折返しミラー64から入射したレーザ光を等速で角移動させるようにして放射する。反射部66は、ガルバノミラー24から出射した光を反射し、主走査線52(具体的には、感光ドラム202の表面において軸方向に平行な直線)上の照射位置に導く。ガルバノミラー24の角度が変化することにより、照射位置は、感光ドラム202上の主走査線52に沿って主走査方向Xに順次移動する。半導体レーザ22から照射位置までの光路長は、全ての照射位置にわたって略一定である。
The
ガルバノミラー24は、その角度を一定の速度で変化させるようにガルバノミラー駆動部23によって駆動される。従って、ガルバノミラー24からのレーザ光の出射角は、一定の角速度で変化する。
The
図3は、偏向中心Cと、第1反射部(第1反射面)71と、第2反射部(第2反射面)72と、主走査線52と、の位置関係を示す概念図である。本実施形態に係る光書込装置32は、ガルバノミラー24の角度に応じてレーザ光の焦点距離を変える手段を備えていない。従って、仮に反射部66が存在しなければ、レーザ光の焦点(光に沿って半導体レーザ22から一定距離離れた点)は、図3の上側に示すように、ガルバノミラー24の角度が主走査1回分変化するのに伴って円弧状の軌跡を描く。この軌跡の中心は、ガルバノミラー24によってレーザ光を偏向させる偏向中心Cであり、その軌跡の半径は当該偏向中心Cから焦点までの光路長である。一方、主走査線52は、円弧状の軌跡と異なり、主走査方向Xに直線的に延びる。すると、主走査線52上の照射位置から焦点までの距離が、当該照射位置に応じて変わってしまう。よって、上記の偏向中心Cから主走査線52上の任意の照射位置までの光路長を考えると、当該光路長は一定とならず、当該照射位置の位置に応じて変化することになる。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing the positional relationship between the deflection center C, the first reflecting portion (first reflecting surface) 71, the second reflecting portion (second reflecting surface) 72, and the
反射部66は、この課題を解消するために備えられており、ガルバノミラー24からのレーザ光を少なくとも2度反射してから感光ドラム202(主走査線52)に導く。反射部66は、ガルバノミラー24の反射面から感光ドラム202上の主走査線52上の任意の照射位置までの光路長が全ての照射位置で略一定となるように、複数の反射部71,72を有している。
The reflecting
本実施形態に係る反射部66は、ガルバノミラー24からのレーザ光を反射する第1反射部71と、当該第1反射部71からのレーザ光を更に反射する第2反射部72とを有し、ガルバノミラー24からのレーザ光を2度反射する。反射部66は、これら第1反射部71と第2反射部72とにより構成され、筐体69内で固定されている。ただし、反射部66は3以上の反射部を有していてもよい。
The
上述したように、仮に、第1反射部71及び第2反射部72が存在しなければ、レーザ光の焦点(光に沿って半導体レーザ22から一定の距離離れた点)は、光の出射角が変化するのに伴って、偏向中心Cを中心とした円弧(以降、「仮想円弧」と称する場合がある。)を描くこととなる。仮想円弧の半径Rは、偏向中心から焦点までの光路長である。第1反射部71及び第2反射部72は、偏向中心Cから焦点までの光路を折り曲げ、それにより仮想円弧を感光ドラム202上で主走査方向Xに直線状に延びるように変換する。詳細に言えば、仮想円弧を分割した分割円弧DA1,DA2,・・・の位置は、その各弦VC1,VC2,・・・の向きが主走査線52とほぼ一致するように、反射部66(第1反射部71及び第2反射部72)によって変換される。
As described above, if the first reflecting
即ち、第1反射部71及び第2反射部72はそれぞれ複数の反射面を有しており、レーザ光のガルバノミラー24からの出射角の範囲が複数に分割された分割角度範囲ごとに、光に沿って半導体レーザ22から一定距離離れた点(焦点)が当該分割角度範囲において光の出射角が変化するのに伴って描く軌跡である分割円弧DA1,DA2,・・・の弦VC1,VC2,・・・が、主走査方向Xと同じ方向となるように(主走査方向Xに並ぶように)、光を複数回反射させる。
That is, the first reflecting
仮想円弧の位置を主走査線52に一致させるように変換するための具体的な方法について簡単に説明すると、まず、仮想円弧を等間隔に分割することにより複数の分割円弧DA1,DA2,・・・を得る。そして、複数の分割円弧DA1,DA2,・・・それぞれに対応した複数の仮想弦VC1,VC2,・・・を得る。そして、複数の仮想弦VC1,VC2,・・・が感光ドラム202上で主走査方向Xに順次に直線状に並ぶように、第1反射部71及び第2反射部72がそれぞれ複数有する反射面の位置及び向きを定める。
To briefly explain the specific method for converting the position of the virtual arc so as to match the
このように主走査線52を形成すると、分割円弧DA1,DA2,・・・の両端2点が主走査線52上に再配置され、分割円弧DA1,DA2,・・・(即ち、当該2点間を繋ぐ曲線)が、主走査線52よりも光軸方向下流側へと再配置される。レーザ光の焦点は、このように位置が変換された分割円弧DA1,DA2,・・・に沿って移動する。
When the
仮想円弧を分割して複数の分割円弧DA1,DA2,・・・を得ると、分割円弧DA1,DA2,・・・はこれに対応した仮想弦VC1,VC2,・・・に良好に近似する。このため、ガルバノミラー24の偏向中心から主走査線52上の任意の照射位置までの光路長は、全ての照射位置にわたって略一定となる。分割円弧DA1,DA2,・・・は、対応する仮想弦VC1,VC2,・・・と良好に近似しているので、それぞれの分割円弧DA1,DA2,・・・における焦点の挙動は、主走査線52に沿う等速直線移動と良好に近似する。
When a plurality of divided arcs DA1, DA2, ... Are obtained by dividing the virtual arc, the divided arcs DA1, DA2, ... Goodly approximate the corresponding virtual strings VC1, VC2, .... Therefore, the optical path length from the deflection center of the
このように、本実施形態の光書込装置32では、反射部66が複数の平面状の反射面で構成されている。従って、レーザ光の走査範囲の大型化が容易であり、大型の画像形成装置を容易に実現できる点で有利である。
As described above, in the
分割円弧DA1,DA2,・・・の分割数が増えれば増えるほど、仮想弦VC1,VC2,・・・の中点と分割円弧DA1,DA2,・・・の中点との間の距離が小さくなり、焦点の軌跡が仮想弦に近づく。このため、光路長の一定性を高く保つことができる。分割数は、光書込装置32に許容される誤差に応じて適宜に定めることができる。
As the number of divisions of the division arcs DA1, DA2, ... Increases, the distance between the midpoint of the virtual strings VC1, VC2, ... And the midpoint of the division arcs DA1, DA2, ... Then, the trajectory of the focus approaches the virtual string. Therefore, the constantness of the optical path length can be kept high. The number of divisions can be appropriately determined according to the error allowed in the
ところで、従来からある構成では、光の走査の重複や欠けを防止するために、隣り合う仮想弦VC1,VC2,・・・の端部同士を厳密に一致させる必要があった。そのために、従来は、第1反射部71及び第2反射部72の配置を機械的に調整していた。しかしながら、このような方法で光の走査の連続性を確保する場合、第1反射部71及び第2反射部72の配置を高精度に調整することが必要であり、調整に非常に多くの時間を要していた。
By the way, in the conventional configuration, in order to prevent duplication and chipping of light scanning, it is necessary to make the ends of adjacent virtual strings VC1, VC2, ... Strictly coincide with each other. Therefore, conventionally, the arrangement of the first reflecting
この点、本実施形態の光書込装置32では、図3及び図4に示すように、それぞれの分割角度範囲において、当該分割角度範囲の一端から他端まで光の出射角が変化したときの光の感光ドラム202への照射位置の軌跡である照射範囲を考えたときに、互いに隣接する分割角度範囲の間で照射範囲が主走査方向で一部重複するように意図的に配置している。この構成により、光の走査の連続性を確実に確保することができる。言い換えれば、光の走査の欠けを確実に無くすことができる。
In this regard, in the
一方で、本実施形態の光書込装置32では、光の走査の重複を無くすために、書込制御部21が、照射範囲が重複している部分において、2つの分割角度範囲の光が選択的に照射されるように、半導体レーザ22からの光の照射を制御している。
On the other hand, in the
本実施形態では、光書込装置32に、半導体レーザ22からの光の照射に関する設定が可能な書込設定部25(図1を参照)が備えられている。この書込設定部25は、それぞれの分割角度範囲において、光の照射が許容される角度範囲が開始する出射角である照射開始出射角と、前記角度範囲が終了する出射角である照射終了出射角と、を設定可能となっている。書込制御部21は、設定されたそれぞれの分割角度範囲における照射開始出射角と、照射終了出射角と、に基づいて、半導体レーザ22からの光の照射、ひいてはガルバノミラー24からの光の照射を制御することが可能である。
In the present embodiment, the
より具体的には、本実施形態の光書込装置32では、照射範囲が重複している部分において、一側の分割角度範囲における照射終了出射角に対応する照射位置と、他側の分割角度範囲における照射開始出射角に対応する照射位置と、が一致するように、書込設定部25によりそれぞれの分割角度範囲における照射開始出射角と、照射終了出射角と、が設定されている。これらの設定値は、例えば、マルチファンクション装置1の工場出荷時に作業者が行う測定作業に基づいて決定される。この構成により、照射範囲が重複している部分において、2つの分割角度範囲における光の照射が、ある照射位置を基準にして振り分けられるので、光の照射の重複や欠けを防止することができる。
More specifically, in the
以下では、1回の主走査分のガルバノミラー24の角度変更に伴ってレーザ光の出射角が0°から90°まで変化し、仮想円弧を8つの分割円弧DA1,DA2,・・・に等分割して配置転換することにより主走査線52を形成した場合の、レーザ光のON・OFFの制御について、図4を参照して説明する。図4は、照射範囲が重複している部分において、2つの分割角度範囲の光を選択的に照射するように、レーザ光のON・OFFが制御されることを説明する概念図である。なお、図4では、実際には反射部66によって折り曲げられている光路を展開した形で示している。また、図4では、各分割角度範囲に対応する照射範囲を区別して分かり易く示すために、主走査方向Xで隣接する照射範囲同士が上下方向で異なるように描いているが、実際には、複数の照射範囲は主走査線52に沿って一直線状に並んで配置される。
In the following, the emission angle of the laser beam changes from 0 ° to 90 ° as the angle of the
上記の例では、レーザ光の出射角が90°変化することに基づく仮想円弧を8等分しているので、1つの分割円弧DA1,DA2,・・・に相当する出射角の角度範囲は、理論的には11.25°である。1回の主走査分の照射における瞬時瞬時のタイミングをレーザ光のガルバノミラー24からの出射角θ(0°≦θ≦90°)で表したとき、例えば、0°≦θ≦11.25°の照射範囲と、11.25°≦θ≦22.5°の照射範囲と、は主走査方向Xで一部重複している。この重複している範囲に含まれる1点の照射位置は、一側の分割角度範囲に含まれる角度であるθ1Bで表すこともでき、他側の分割角度範囲に含まれるθ2Aで表すこともできる。例えば、θ1B=11°、θ2A=11.75°であったとする。
In the above example, since the virtual arc based on the change of the emission angle of the laser beam by 90 ° is divided into eight equal parts, the angle range of the emission angle corresponding to one divided arc DA1, DA2, ... Theoretically, it is 11.25 °. When the instantaneous timing of the irradiation for one main scan is expressed by the emission angle θ (0 ° ≤ θ ≤ 90 °) of the laser beam from the
この場合に、本実施形態では、θ1B<θ<θ2Aの区間ではレーザ光をOFFとし、それ以外の区間で走査を行うように制御する。これにより、走査の重複を防止することができる。 In this case, in the present embodiment, the laser beam is turned off in the section of θ1B <θ <θ2A, and scanning is performed in the other sections. This makes it possible to prevent duplicate scans.
これと同じ考え方で、他の角度範囲の被り代の部分についても、重複する2つの分割角度範囲における光の照射を、重複している範囲に含まれる1点を境界にして振り分ける。従って、図4の例では、θ2B<θ<θ3A及びθ3B<θ<θ4Aの区間においてもレーザ光がOFFされる(走査が行われない)。 In the same way as this, the light irradiation in the two overlapping divided angle ranges is distributed to the covering portion of the other angle range with one point included in the overlapping range as a boundary. Therefore, in the example of FIG. 4, the laser beam is turned off (scanning is not performed) even in the sections of θ2B <θ <θ3A and θ3B <θ <θ4A.
なお、図4の例は、ガルバノミラー24からのレーザ光の出射角が0°から90°まで変化する過程で、それぞれの分割角度範囲で、光の照射が許容される角度範囲がある出射角(照射開始出射角)から開始され、ある出射角(照射終了出射角)で終了すると捉えることができる。この場合、0°≦θ≦11.25°で示される分割角度範囲では、照射開始出射角はθ1A、照射終了出射角はθ1Bとなる。11.25°≦θ≦22.5°の分割角度範囲では、照射開始出射角はθ2A、照射終了出射角はθ2Bとなる。また、22.5°≦θ≦33.75°の分割角度範囲では、照射開始出射角はθ3A、照射終了出射角はθ3Bとなる。なお、出射角がθ1Bである場合とθ2Aである場合とで照射位置が一致し、出射角がθ2Bである場合とθ3Aである場合とで照射位置が一致し、出射角がθ3Bである場合とθ4Aである場合とで照射位置が一致することは、上述したとおりである。
In the example of FIG. 4, in the process of changing the emission angle of the laser beam from the
このように、θ1B<θ<θ2A,θ2B<θ<θ3A,θ3B<θ<θ4A,・・・の範囲ではレーザ光をOFFとする一方、それ以外の角度範囲ではレーザ光を通常どおり走査することにより、光が重畳することも途切れることもなく主走査線52に沿って走査することができる。
In this way, the laser beam is turned off in the range of θ1B <θ <θ2A, θ2B <θ <θ3A, θ3B <θ <θ4A, ..., While the laser beam is scanned as usual in the other angle range. Therefore, the light can be scanned along the
ここで、反射部66の機械的な取付誤差等はマルチファンクション装置1(光書込装置32)によって種々異なるので、それぞれの分割角度範囲に対応する照射範囲にバラツキが生じることは避けられない。しかしながら、本実施形態では、それぞれのマルチファンクション装置1について照射開始出射角及び照射終了出射角(θ1A,θ1B,θ2A,θ2B,θ3A,・・・)を求めて、当該マルチファンクション装置1に対し、レーザ光をOFFとする角度範囲を書込設定部25に対してソフトウェア的に設定することができる。この結果、機械的な厳密な調整を殆ど必要とすることなく、走査の重複や途切れを確実に防止することができる。
Here, since the mechanical mounting error of the reflecting
以下では、光書込装置32により書き込まれる画像データの調整方法について、図5を参照して説明する。図5は、意図した画像を書き込むために予め再配置画素列を生成する例を説明する概念図である。
Hereinafter, a method of adjusting the image data written by the
上述したように、本実施形態の光書込装置32においては、レーザ光の出射角の範囲に、レーザ光をOFFとすべき領域(角度範囲)が含まれる。そこで、意図した画像を適切に書き込めるようにするために、本実施形態の光書込装置32では、入力された画像データの画素を適宜再配置した上で走査を行う。
As described above, in the
具体的に説明すると、上記のように仮想円弧を8つの円弧に分割して位置を変換することにより主走査線52を形成する場合、画像データにおいて1回の主走査に相当する画素列(主走査方向に1列に並ぶ画素群)を、それぞれの分割角度範囲における照射開始出射角と照射終了出射角とに基づいて、主走査方向に8つに分割する。そして、分割された8つの画素列片を、それぞれの分割角度範囲における照射開始出射角と照射終了出射角とに基づいて、互いに離すように配置する。このように画素列片を互いに離すことによって空白の画素が生成され、この画素列(再配置画素列)に基づいて主走査を行うことで、当該空白の部分においてレーザ光がOFFとなる。
Specifically, when the
上述した例では、例えばθ1B〜θ2Aの区間ではレーザ光をOFFとするから、隣り合う画素列片を、θ1B〜θ2Aの角度範囲に相当する画素の数だけ離して配置する。同様にして、他の隣り合う画素列片も、θ2B〜θ3A,θ3B〜θ4A,・・・の角度範囲に相当する画素の数だけ離して配置する。これにより、再配置画素列が生成される。 In the above example, for example, since the laser beam is turned off in the section of θ1B to θ2A, the adjacent pixel array pieces are arranged separated by the number of pixels corresponding to the angle range of θ1B to θ2A. Similarly, the other adjacent pixel sequence pieces are also arranged separated by the number of pixels corresponding to the angle range of θ2B to θ3A, θ3B to θ4A, .... As a result, the rearranged pixel sequence is generated.
なお、図5には、画素がマトリクス状に配置された画像を主走査方向に8つに分割して再配置する例が示されている。図5の画像は、1回の主走査に相当する画素列を複数まとめたものと捉えることができるので、図5のように画像を分割して再配置することで、実質的に、1回の主走査に相当する画素列を分割して再配置しているということができる。 Note that FIG. 5 shows an example in which an image in which pixels are arranged in a matrix is divided into eight in the main scanning direction and rearranged. Since the image of FIG. 5 can be regarded as a collection of a plurality of pixel sequences corresponding to one main scan, by dividing and rearranging the image as shown in FIG. 5, substantially once. It can be said that the pixel sequence corresponding to the main scan of is divided and rearranged.
光書込装置32は、図5の下側のように画素が再配置された画像に基づいて走査を行い、画像を形成する。これにより、上記のように照射範囲が重複配置されていても、意図した画像を適切に形成することができる。また、事前に再配置画素列を生成しておくことで、書込みを高速で行うことができる。
The
次に、マルチファンクション装置1に備えられる光読取装置33について、主として図6を参照して説明する。図6は、光読取装置33の構成を示す概略図である。
Next, the
図6に示すように、光読取装置33は、読取ガラス305上を搬送される原稿2に蛍光灯303の光を当てて反射される光(上述の検知光)を読み取る光学系を構成する光学素子又は光学ユニットとして、読取ガラス305の側から順に、反射部86、ガルバノミラー29、第2折返しミラー84、第1折返しミラー83、プリズム82、レンズ81、及び光センサ27を備えている。光センサ27及びガルバノミラー29等によって本実施形態の読取部が構成されている。
As shown in FIG. 6, the
図6に示す例では、筐体89に第2折返しミラー84、ガルバノミラー29、及び反射部86が収容されている。なお、筐体89の上面には検知光を入射させる検知光入射口35が形成されている。検知光は、検知光入射口35を介して読取ガラス305からガルバノミラー29側へと下向きに入射する。
In the example shown in FIG. 6, the second folded
ガルバノミラー29の反射面に入射した検知光は、第2折返しミラー84、第1折返しミラー83、及びプリズム82を経て、レンズ81に収束される。レンズ81に収束された光は、光センサ27で受光され、検知光が有する色等の情報が順次取り出されて読取データが形成される。
The detection light incident on the reflecting surface of the
読取ガラス305からの検知光は、反射部86で反射されて、ガルバノミラー29に導かれる。ガルバノミラー29の可動部の角度がガルバノミラー駆動部28によって一定の角速度で変化することにより、読取ガラス305の適宜の位置に設定された原稿幅方向の線(主走査線53)における一端から他端までの各読取位置からの検知光が、ガルバノミラー29から光センサ27へ順次入射する。反射部86が存在することにより、主走査線53の一端から他端までの各読取位置からガルバノミラー29まで(ひいては、光センサ27まで)の光路長は、主走査線53上の全ての読取位置において略一定である。
The detection light from the reading
本実施形態に係る光読取装置33は、光書込装置32と同様に、読取ガラス305からの検知光を少なくとも2度反射してからガルバノミラー29に導くための反射部86を備えている。反射部86は、原稿2の幅方向の一端から他端までの任意の読取位置からガルバノミラー29までの光路長が全読取位置にわたって略一定となるように、複数の反射部91,92を有している。
Similar to the
偏向中心Dと、第1反射部91と、第2反射部92と、主走査線53と、の位置関係は、図3における偏向中心Cと、第1反射部71と、第2反射部72と、主走査線52と、の位置関係と実質的に同じであるため、説明を省略する。
The positional relationship between the deflection center D, the
第1反射部91及び第2反射部92は、検知光の入射角の範囲が複数に分割された分割角度範囲ごとに、検知光に沿って光センサ27から一定距離離れた点が当該分割角度範囲において検知光の入射角が変化するのに伴って描く軌跡である分割円弧DA1,DA2,・・・の弦VC1,VC2,・・・が、主走査方向Xと同じ方向となるように、検知光を複数回反射させる。
In the
本実施形態の光読取装置33では、上述の光書込装置32と実質的に同様に、それぞれの分割角度範囲において、当該分割角度範囲の一端から他端まで検知光の入射角が変化したときの原稿2の読取位置の軌跡である読取範囲を考えたときに、互いに隣接する分割角度範囲の間で読取位置が読取方向で一部重複するように意図的に配置している。この構成により、原稿2の読取りの連続性を確実に確保することができる。言い換えれば、原稿の読取りの欠けを確実に無くすことができる。
In the
一方で、本実施形態の光読取装置33では、光センサ27における読取りの重複を無くすために、読取制御部26が、読取範囲が重複している部分において、2つの分割角度範囲の光センサ27の出力を選択的に用いるように制御している。
On the other hand, in the
本実施形態では、光読取装置33に、読取りに関する設定が可能な読取設定部30(図1を参照)が備えられている。この読取設定部30は、それぞれの分割角度範囲において、光センサ27による読取りが許容される角度範囲が開始する入射角である読取開始入射角と、前記角度範囲が終了する入射角である読取終了入射角と、を設定可能となっている。読取制御部26は、設定されたそれぞれの分割角度範囲における読取開始入射角と、読取終了入射角と、に基づいて、光センサ27の出力を用いるか否かを制御することが可能である。
In the present embodiment, the
より具体的には、本実施形態の光読取装置33では、読取範囲が重複している部分において、一側の分割角度範囲における読取終了入射角に対応する読取位置と、他側の分割角度範囲における読取開始入射角に対応する読取位置と、が一致するように、読取設定部30によりそれぞれの分割角度範囲における読取開始入射角と読取終了入射角とがそれぞれ設定されている。これらの設定値は、光書込装置32における照射開始出射角及び照射終了出射角の設定値と同様に、マルチファンクション装置1の工場出荷時に作業者が行う測定作業に基づいて決定される。この構成により、読取範囲が重複している部分において、2つの分割角度範囲における光の入射が、ある読取位置を基準にして振り分けられるので、読取りの重複や欠けを防止することができる。
More specifically, in the
読取制御部26が光センサ27による読取りを許容/停止する制御は、上述の光書込装置32において書込制御部21がレーザ光をON/OFFする制御と実質的に同じであるので、説明を省略する。
The control in which the
即ち、例えば図4で説明したものと同じような分割角度範囲が画像読取部16に適用されている場合、読取制御部26は、θ1B〜θ2A,θ2B〜θ3A,・・・の範囲では光センサ27からの入力を用いない一方、それ以外の角度範囲では光センサ27からの入力を用いて、読取データを形成する。これにより、読取りの重複及び欠けを生ずることなく、原稿2の内容を主走査線に沿って読み取ることができる。
That is, for example, when a division angle range similar to that described with reference to FIG. 4 is applied to the
以下では、光読取装置33により読み取られる画像データの生成方法について、図7を参照して説明する。図7は、意図した画像データを読み取るために光センサ27の出力により得られた画素列を加工する例を説明する概念図である。
Hereinafter, a method of generating image data read by the
上述したように、本実施形態の光読取装置33では、原稿2の同じ読取位置からの検出光が、異なる入射角の検出光として重複して光センサ27に入力される。そこで、意図した画像を適切に読み込めるようにするために、本実施形態の光読取装置33では、読取制御部26が、1回の主走査に相当する画素列を、光センサ27により得られた全ての入射角での出力を用いて暫定的に作成した後、当該画素列の画素を再配置することで1回の主走査分の画素列を得るように制御する。
As described above, in the
上述した光書込装置32と同様の分割角度範囲が設定されている例では、例えばθ1B〜θ2Aの区間では光センサ27からの入力が不要であるので、読取制御部26は、θ1B〜θ2Aに相当する分の画素列片を破棄するとともに、θ1A〜θ1Bの画素列片と、θ2A〜2Bの画素列片と、を切り出して繋ぎ合わせる(連続的に配置する)。光センサ27からの入力が不要である他の部分についても同様に、当該部分を破棄するとともに、その両側の画素列片を切り出して繋ぎ合わせる。これにより再配置画素列が生成される。
In the example in which the same division angle range as that of the
なお、図7には、暫定的に作成された主走査の画素列を蓄積して、画素がマトリクス状に配置された暫定的な画像を生成してから、当該画像の一部の領域を破棄し、残りの領域を切り出して繋ぎ合わせる例が示されている。図7の画像は、1回の主走査に相当する画素列を複数まとめたものと捉えることができるので、図7のように画像の一部を切り出して連続的に配置することで、実質的に、1回の主走査に相当する画素列の一部を切り出して連続的に配置しているということができる。 In FIG. 7, the provisionally created pixel strings of the main scan are accumulated to generate a provisional image in which the pixels are arranged in a matrix, and then a part of the area of the image is discarded. However, an example is shown in which the remaining area is cut out and joined together. Since the image of FIG. 7 can be regarded as a collection of a plurality of pixel sequences corresponding to one main scan, it is practically possible to cut out a part of the image and arrange it continuously as shown in FIG. In addition, it can be said that a part of the pixel sequence corresponding to one main scan is cut out and arranged continuously.
光読取装置33は、このような画素の再配置を行うことにより、光センサ27からの入力が重複する角度範囲があっても、原稿2に基づく画像を適切に読み取ることができる。
By rearranging the pixels in this way, the
以上に説明したように、本実施形態の光書込装置(光照射装置)32は、出射部と、反射部66と、書込制御部21と、を備える。前記出射部は、半導体レーザ(光源)22から光を出射するとともにその出射角を変更可能である。反射部66は、光の前記出射角の範囲が複数に分割された分割角度範囲ごとに、光に沿って半導体レーザ22から一定距離離れた点が当該分割角度範囲において光の出射角が変化するのに伴って描く軌跡である分割円弧DA1,DA2,・・・の弦VC1,VC2,・・・が、主走査方向Xと同じ方向となるように、光を複数回反射させる。書込制御部21は、前記出射部からの光の照射を制御する。この光書込装置32においては、それぞれの前記分割角度範囲において、当該分割角度範囲の一端から他端まで光の前記出射角が変化したときの当該光の対象物への照射位置の軌跡である照射範囲を考えたときに、互いに隣接する前記分割角度範囲の間で前記照射範囲が前記主走査方向で一部重複している。書込制御部21は、前記照射範囲が重複している部分において、2つの前記分割角度範囲の光を選択的に照射するように、前記出射部(半導体レーザ22)からの光の照射を制御する。
As described above, the optical writing device (light irradiation device) 32 of the present embodiment includes an emitting unit, a reflecting
これにより、光書込装置32の大型化が容易であるとともに、反射部66の角度等に誤差が生じていても、複数の分割角度範囲に跨った走査の連続性を確保することができる。
As a result, it is easy to increase the size of the
また、本実施形態の光書込装置32においては、前記出射部からの光の照射に関する設定が可能な書込設定部25を備える。書込設定部25は、それぞれの前記分割角度範囲において、光の照射が許容される角度範囲が開始する前記出射角である照射開始出射角(θ1A,θ2A・・・)と、前記角度範囲が終了する前記出射角である照射終了出射角(θ1B,θ2B,・・・)と、を設定可能である。書込制御部21は、前記照射開始出射角(θ1A,θ2A,・・・)と、前記照射終了出射角(θ1B,θ2B,・・・)と、に基づいて、前記出射部からの光の照射を制御する。
Further, the
これにより、照射開始出射角(θ1A,θ2A,・・・)と照射終了出射角(θ1B,θ2B,・・・)の設定を適宜調整することにより、光の走査を複数の分割角度範囲に跨って円滑に行うことができる。この結果、書込みの品質を向上させることができる。 As a result, by appropriately adjusting the settings of the irradiation start emission angle (θ1A, θ2A, ...) And the irradiation end emission angle (θ1B, θ2B, ...), the scanning of light straddles a plurality of division angle ranges. Can be done smoothly. As a result, the quality of writing can be improved.
また、本実施形態の光書込装置32は、前記照射範囲が重複している部分において、一側の前記分割角度範囲における前記照射終了出射角(例えば、θ1B)に対応する前記照射位置と、他側の前記分割角度範囲における前記照射開始出射角(例えば、θ2A)に対応する前記照射位置と、が一致するように書込制御部21が設定されている。
Further, the
これにより、照射範囲が重複している部分において、2つの分割角度範囲における光の照射が、ある照射位置を基準にして振り分けられるので、光の照射の重複や欠けを防止することができる。 As a result, in the portion where the irradiation ranges overlap, the light irradiation in the two division angle ranges is distributed with reference to a certain irradiation position, so that the overlap or chipping of the light irradiation can be prevented.
また、本実施形態の光書込装置32は画像を取り扱うマルチファンクション装置1の光書込装置として構成されている。書込制御部21は、1回の主走査に相当する画素列を前記分割角度範囲に対応するように分割し、分割された複数の画素列片を、それぞれの前記分割角度範囲における前記照射開始出射角(θ1A,θ2A,・・・)と前記照射終了出射角(θ1B,θ2B,・・・)に基づいて互いに離すように配置することにより生成された再配置画素列に基づいて、1回の主走査分の照射を行うように前記出射部を制御する。
Further, the
これにより、照射範囲が重複配置されていても、意図した画像を適切に書き込むことができる。また、画像の再配置を事前に行っておくことで、書込みを高速に行うことができる。 As a result, the intended image can be appropriately written even if the irradiation ranges are overlapped. Further, by rearranging the images in advance, writing can be performed at high speed.
また、本実施形態の光書込装置32においては、前記出射部は、光の前記出射角を変更可能なガルバノミラー24を備える。
Further, in the
これにより、安価な構成で直線性と連続性の両方を良好に満たす光の走査を実現することができる。 As a result, it is possible to realize scanning of light that satisfactorily satisfies both linearity and continuity with an inexpensive configuration.
また、本実施形態の光読取装置33は、読取部(光センサ27及びガルバノミラー29等で構成される。)と、反射部86と、読取制御部26と、を備える。前記読取部は、光センサ27で光を検知するとともに検知対象の光である検知光の入射角を変更可能である。反射部86は、検知光の前記入射角の範囲が複数に分割された分割角度範囲ごとに、検知光に沿って光センサ27から一定距離離れた点が当該分割角度範囲において検知光の入射角が変化するのに伴って描く軌跡である円弧の弦が、主走査方向Xと同じ方向となるように、光を複数回反射させる。読取制御部26は、前記読取部における読取りを制御する。それぞれの前記分割角度範囲において、当該分割角度範囲の一端から他端まで検知光の前記入射角が変化したときの対象物の読取位置の軌跡である読取範囲を考えたときに、互いに隣接する前記分割角度範囲の間で前記読取範囲が前記主走査方向Xで一部重複している。読取制御部26は、前記読取範囲が重複している部分において、2つの前記分割角度範囲における光センサ27の出力を選択的に用いるように、前記読取部における読取りを制御する。
Further, the
これにより、光読取装置33の大型化が容易であるとともに、反射部86の角度等に誤差が生じていても、複数の分割角度範囲に跨った光の読取りの連続性を確保することができる。
As a result, the size of the
また、本実施形態の光読取装置33は、前記読取部における読取りに関する設定が可能な読取設定部30を備える。読取設定部30は、それぞれの前記分割角度範囲において、光センサ27による読取りが許容される角度範囲が開始する前記入射角である読取開始入射角(θ1A,θ2A,・・・)と、前記角度範囲が終了する前記入射角である読取終了入射角(θ1B,θ2B,・・・)と、を設定可能である。読取制御部26は、前記読取開始入射角(θ1A,θ2A,・・・)と、前記読取終了入射角(θ1B,θ2B,・・・)と、に基づいて、前記読取部における読取りを制御する。
Further, the
これにより、読取開始入射角(θ1A,θ2A,・・・)と読取終了入射角(θ1B,θ2B,・・・)の設定を適宜調整することにより、検出光の読取りを複数の分割角度範囲に跨って円滑に行うことができる。この結果、検出光の読取りの品質を向上させることができる。 As a result, by appropriately adjusting the settings of the reading start incident angle (θ1A, θ2A, ...) And the reading end incident angle (θ1B, θ2B, ...), The reading of the detected light can be divided into a plurality of division angle ranges. It can be done smoothly across. As a result, the reading quality of the detected light can be improved.
また、本実施形態の光読取装置33においては、前記読取範囲が重複している部分において、一側の前記分割角度範囲における前記読取終了入射角(例えば、θ1B)に対応する前記読取位置と、他側の前記分割角度範囲における前記読取開始入射角(例えば、θ2A)に対応する前記読取位置と、が一致するように読取設定部30が設定されている。
Further, in the
これにより、読取範囲が重複している部分において、2つの分割角度範囲における光の入射が、ある読取位置を基準にして振り分けられるので、光の入射の重複や欠けを防止することができる。 As a result, in the portion where the reading ranges overlap, the incident light in the two division angle ranges is distributed with reference to a certain reading position, so that the overlapping or chipping of the incident light can be prevented.
また、本実施形態の光読取装置33においては、読取制御部26は、1回の主走査線に沿った走査における光センサ27の出力により得られた暫定的な画素列を、それぞれの前記分割角度範囲における前記読取開始入射角(θ1A,θ2A,・・・)と前記読取終了入射角(θ1B,θ2B,・・・)に基づいて切り出し、切り出された複数の画素列片を連続的に配置することにより生成された再配置画素列に基づいて、1回の主走査分に相当する画素列を取得するように前記読取部を制御する。
Further, in the
これにより、読取範囲が一部重複していても、意図した画像を適切に読み取ることができる。 As a result, the intended image can be appropriately read even if the reading ranges partially overlap.
本実施形態の光読取装置33においては、前記読取部は、光の前記入射角を変更可能なガルバノミラー29を備える。
In the
これにより、安価な構成で、重複や欠けを生じない光の読取りを実現することができる。 As a result, it is possible to realize light reading without duplication or chipping with an inexpensive configuration.
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the above configuration can be changed as follows, for example.
上記の実施形態では、光書込装置32の出射部は、出射角を変更可能とするための部材としてガルバノミラー24を備えるものとした。しかしながら、必ずしもこれに限るものではなく、例えばこれに代えて、出射角を変更可能とするための部材として他の構成のミラーを備えるものとしてもよい。ただし、反射点が変動することなく出射角を変更可能であるようなミラーを適用することが好ましい。
In the above embodiment, the emission unit of the
同様に、上記の実施形態では、光読取装置33の入射部は、検出光の入射角を変更可能とするための部材としてガルバノミラー29を備えるものとしたが、これに代えて、他の構成のミラーを備えるものとしてもよい。ただし、入射点が変動することなく入射角を変更可能であるようなミラーを適用することが好ましい。
Similarly, in the above embodiment, the incident portion of the
上記の実施形態では、光書込装置32は、読み取った画像データを平面的な用紙に書き込む(転写する)ものとしたが、これに限るものではなく、例えばこれに代えて、光書込装置32を、読み取ったデータを3次元の構造物として書き込むものとしてもよい。即ち、本発明は、光造形型の3Dプリンターに備えられる光書込装置に適用されてもよい。その場合、例えば、与えられた3次元形状データを細かくスライスして多数の断面形状を得るとともに、液槽に満たされた光硬化樹脂に対してレーザ光の主走査及び副走査により断面形状を描画して樹脂硬化層を形成する動作を反復することによって、3次元形状を造形することができる。3Dプリンターの構成では、上述の分割角度範囲の間で一部重複している部分において光の照射を重複的に行うと、分割角度範囲の境界部分における入熱を制御することができる点で好ましい。
In the above embodiment, the
上記の実施形態では、光書込装置32は、レーザ光を発振する素子として半導体レーザ22を備えるものとしたが、これに限るものではなく、例えばこれに代えて、ガスレーザを備えるものとしてもよい。
In the above embodiment, the
光書込装置32及び光読取装置33において、光路にシリンドリカルレンズやfθレンズが配置されてもよい。
In the
光書込装置32において、上記で説明したレーザ光の出射角(偏向角)の範囲や、分割角度範囲(分割数等)は、例示に過ぎず、求められる光の書込みの精度等に応じて、適宜変更することができる。光読取装置33においても同様に、検知光の入射角の範囲や分割角度範囲を適宜変更することができる。
In the
上記の光照射装置は、光書込装置に限るものではなく、例えばソーラーパネル等の製造時に表面を加工するために用いられる光照射装置であってもよい。なお、光照射装置の加工対象物は、ソーラーパネルに限るものではなく、任意の平面状の加工対象物(例えば、表面に熱によって溶解する粉体が敷かれたもの)とすることができる。 The above-mentioned light irradiation device is not limited to the light writing device, and may be, for example, a light irradiation device used for processing the surface at the time of manufacturing a solar panel or the like. The object to be processed by the light irradiation device is not limited to the solar panel, and may be any flat object to be processed (for example, a surface on which powder that is melted by heat is spread).
21 書込制御部(制御部)
22 半導体レーザ(光源)
24 ガルバノミラー
25 書込設定部(設定部)
32 光書込装置(光照射装置)
66 反射部
C 偏向中心
21 Write control unit (control unit)
22 Semiconductor laser (light source)
24
32 Optical writing device (light irradiation device)
66 Reflector C Deflection center
Claims (10)
光の前記出射角の範囲が複数に分割された分割角度範囲ごとに、光に沿って前記光源から一定距離離れた点が当該分割角度範囲において光の出射角が変化するのに伴って描く軌跡である円弧の弦が、主走査方向と同じ方向となるように、光を複数回反射させる反射部と、
前記光源の発光タイミングを制御することにより前記出射部からの光の照射を制御する制御部と、
を備え、
それぞれの前記分割角度範囲において、当該分割角度範囲の一端から他端まで光の前記出射角が変化したときの当該光の対象物への照射位置の軌跡である照射範囲を考えたときに、互いに隣接する前記分割角度範囲の間で前記照射範囲が前記主走査方向で一部重複しており、
前記制御部は、前記照射範囲が重複している部分において、2つの前記分割角度範囲の光を選択的に照射するように、前記出射部からの光の照射を制御することを特徴とする光照射装置。 An exit part that emits light from a light source and can change the emission angle,
A locus drawn by a point separated from the light source by a certain distance along the light as the light emission angle changes in the division angle range for each division angle range in which the light emission angle range is divided into a plurality of division angles. A reflector that reflects light multiple times so that the arc chords are in the same direction as the main scanning direction.
A control unit that controls the irradiation of light from the emission unit by controlling the light emission timing of the light source, and a control unit.
With
In each of the division angle ranges, when considering the irradiation range which is the locus of the irradiation position of the light to the object when the emission angle of the light changes from one end to the other end of the division angle range, each other. The irradiation range partially overlaps in the main scanning direction between adjacent division angle ranges.
The control unit controls the irradiation of light from the emission unit so as to selectively irradiate the light in the two division angle ranges in the portion where the irradiation ranges overlap. Irradiation device.
前記出射部からの光の照射に関する設定が可能な設定部を備え、
前記設定部は、それぞれの前記分割角度範囲において、光の照射が許容される角度範囲が開始する前記出射角である照射開始出射角と、前記角度範囲が終了する前記出射角である照射終了出射角と、を設定可能であり、
前記制御部は、前記照射開始出射角と、前記照射終了出射角と、に基づいて、前記出射部からの光の照射を制御することを特徴とする光照射装置。 The light irradiation device according to claim 1.
A setting unit capable of setting the irradiation of light from the emission unit is provided.
In each of the divided angle ranges, the setting unit has an irradiation start exit angle, which is the emission angle at which the angle range in which light irradiation is allowed starts, and an irradiation end emission, which is the emission angle at which the angle range ends. The angle and can be set,
The control unit is a light irradiation device that controls irradiation of light from the emission unit based on the irradiation start emission angle and the irradiation end emission angle.
前記照射範囲が重複している部分において、一側の前記分割角度範囲における前記照射終了出射角に対応する前記照射位置と、他側の前記分割角度範囲における前記照射開始出射角に対応する前記照射位置と、が一致するように前記設定部が設定されていることを特徴とする光照射装置。 The light irradiation device according to claim 2.
In the portion where the irradiation ranges overlap, the irradiation position corresponding to the irradiation end emission angle in the division angle range on one side and the irradiation corresponding to the irradiation start emission angle in the division angle range on the other side. A light irradiation device characterized in that the setting unit is set so that the position and the position match.
前記光照射装置は、画像形成装置の光書込装置であり、
前記制御部は、1回の主走査に相当する画素列を前記分割角度範囲に対応するように分割し、分割された複数の画素列片を、それぞれの前記分割角度範囲における前記照射開始出射角と前記照射終了出射角に基づいて互いに離すように配置することにより生成された再配置画素列に基づいて、1回の主走査分の照射を行うように前記出射部を制御することを特徴とする光照射装置。 The light irradiation device according to claim 2 or 3.
The light irradiation device is an optical writing device of an image forming device.
The control unit divides the pixel array corresponding to one main scan so as to correspond to the division angle range, and divides the divided plurality of pixel array pieces into the irradiation start / exit angles in the respective division angle ranges. Based on the rearranged pixel sequence generated by arranging the pixels so as to be separated from each other based on the irradiation end emission angle, the emission unit is controlled so as to perform irradiation for one main scan. Light irradiation device.
前記出射部は、光の前記出射角を変更可能なガルバノミラーを備えることを特徴とする光照射装置。 The light irradiation device according to any one of claims 2 to 4.
The light emitting unit is a light irradiation device including a galvano mirror capable of changing the light emitting angle.
検知光の前記入射角の範囲が複数に分割された分割角度範囲ごとに、検知光に沿って前記光センサから一定距離離れた点が当該分割角度範囲において検知光の入射角が変化するのに伴って描く軌跡である円弧の弦が、主走査方向と同じ方向となるように、光を複数回反射させる反射部と、
前記光センサの読取タイミングを制御することにより前記読取部における読取りを制御する制御部と、
を備え、
それぞれの前記分割角度範囲において、当該分割角度範囲の一端から他端まで検知光の前記入射角が変化したときの対象物の読取位置の軌跡である読取範囲を考えたときに、互いに隣接する前記分割角度範囲の間で前記読取範囲が前記主走査方向で一部重複しており、
前記制御部は、前記読取範囲が重複している部分において、2つの前記分割角度範囲における前記光センサの出力を選択的に用いるように、前記読取部における読取りを制御することを特徴とする光読取装置。 A reading unit that can detect light with an optical sensor and change the incident angle of the detected light, which is the light to be detected,
The incident angle of the detection light changes in the division angle range at a point separated from the optical sensor by a certain distance along the detection light for each division angle range in which the incident angle range of the detection light is divided into a plurality of division angles. A reflective part that reflects light multiple times so that the arc chords, which are the trajectories drawn along with it, are in the same direction as the main scanning direction.
A control unit that controls reading in the reading unit by controlling the reading timing of the optical sensor,
With
In each of the divided angle ranges, when the reading range which is the locus of the reading position of the object when the incident angle of the detection light changes from one end to the other end of the divided angle range is considered, the above-mentioned adjacent to each other. The reading range partially overlaps in the main scanning direction between the division angle ranges.
The control unit controls the reading in the reading unit so as to selectively use the output of the optical sensor in the two division angle ranges in the portion where the reading ranges overlap. Reader.
前記読取部における読取りに関する設定が可能な設定部を備え、
前記設定部は、それぞれの前記分割角度範囲において、前記光センサによる読取りが許容される角度範囲が開始する前記入射角である読取開始入射角と、前記角度範囲が終了する前記入射角である読取終了入射角と、を設定可能であり、
前記制御部は、前記読取開始入射角と、前記読取終了入射角と、に基づいて、前記読取部における読取りを制御することを特徴とする光読取装置。 The optical reader according to claim 6.
A setting unit capable of setting reading in the reading unit is provided.
In each of the divided angle ranges, the setting unit has a reading start incident angle which is the incident angle at which the angle range allowed to be read by the optical sensor starts, and a reading which is the incident angle where the angle range ends. The end incident angle and can be set,
The control unit is an optical reading device that controls reading in the reading unit based on the reading start incident angle and the reading end incident angle.
前記読取範囲が重複している部分において、一側の前記分割角度範囲における前記読取終了入射角に対応する前記読取位置と、他側の前記分割角度範囲における前記読取開始入射角に対応する前記読取位置と、が一致するように前記設定部が設定されていることを特徴とする光読取装置。 The optical reader according to claim 7.
In the portion where the reading ranges overlap, the reading position corresponding to the reading end incident angle in the divided angle range on one side and the reading corresponding to the reading start incident angle in the divided angle range on the other side. An optical reader, characterized in that the setting unit is set so that the position and the position match.
前記制御部は、1回の主走査における前記光センサの出力により得られた画素列を、それぞれの前記分割角度範囲における前記読取開始入射角と前記読取終了入射角に基づいて切り出し、切り出された複数の画素列片を連続的に配置することにより生成された再配置画素列に基づいて、1回の主走査分に相当する画素列を取得するように前記読取部を制御することを特徴とする光読取装置。 The optical reader according to claim 7 or 8.
The control unit cuts out and cut out a pixel sequence obtained by the output of the optical sensor in one main scan based on the reading start incident angle and the reading end incident angle in each of the divided angle ranges. It is characterized in that the reading unit is controlled so as to acquire a pixel sequence corresponding to one main scan based on a rearranged pixel sequence generated by continuously arranging a plurality of pixel string pieces. Optical reader.
前記読取部は、検出光の前記入射角を変更可能なガルバノミラーを備えることを特徴とする光読取装置。 The optical reader according to any one of claims 7 to 9.
The reading unit is an optical reading device including a galvano mirror capable of changing the incident angle of the detected light.
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