JPH07104394A

JPH07104394A - 光学装置

Info

Publication number: JPH07104394A
Application number: JP24898393A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Yoshino; 努吉野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1993-10-05
Filing date: 1993-10-05
Publication date: 1995-04-21

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明はギア間に生じるバックラッシュの影
響を無くすとともに、正確に原点から距離に相当する分
だけ光学系ユニットを移動することのできる光学装置を
提供することを目的とする。【構成】移動自在な光学手段を駆動する回転方向切換
自在なモータと、前記光学手段を移動させながら前記光
学手段の原点を設定する原点設定手段と、原点設定時に
おける前記光学手段の移動方向を検知する方向検知手段
と、原点を参照して光学手段を移動すべき方向および移
動量を決定する決定手段と、決定手段によって決定され
た方向が前記方向検知手段によって検知された方向と異
なるとき前記決定手段により決定された量に所定の量を
加えた分回転した後、前記所定の量だけ逆転するように
前記モータを制御する制御手段を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子写真式の複
写機等の光学走査手段に適用される光学装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来の光学装置においては、外
部からの光束を集光する集光レンズユニット及び、この
集光レンズユニットにより集光した光束を所定の方向に
反射するミラーユニット等からなる光学系ユニットを、
駆動源からの駆動力を歯車伝達機構によって伝達するこ
とにより往復駆動するものが一般的である。また、光学
系の正確な移動量制御を行うため、駆動源として回転量
制御の容易なパルスモータが用いられている。ところ
で、このような歯車伝達機構を利用して駆動を伝達して
光学系ユニットを駆動する場合、ギア間に生じるバック
ラッシュが光学系ユニットの移動制御に微妙な影響を及
ぼすことがある。すなわち、駆動源であるパルスモータ
の回転量が同じであっても、その回転方向によってはギ
ア間のバックラッシュの影響により、従動ギアの回転量
が異なるので、光学系ユニットの停止位置がモータの回
転方向の相違によってずれを生じるのである。

【０００３】このような問題点を解決するために、特開
平３−３８６３１号に見られるように、光学系のレンズ
の焦点合わせ基準を設定するときに、必ず同一方向から
光学系を停止させることによってバックラッシュの影響
を無くそうとした技術や、特開平４−３４４２６号に見
られるように、光学系を目標位置に移動させるときに常
に一定の方向から停止させることによってバックラッシ
ュの影響を無くそうとした技術が提案されている。

【０００４】ここで、光学系ユニットの正確な移動量制
御のためには、まず光学系ユニットの原点を設定して、
この原点からの距離に応じて光学系ユニットを移動させ
ることが必須である。この光学系ユニットの原点は、例
えばイニシャライズ時に光学系ユニットを移動させて、
光学系ユニットがセンサ等により検知された時点を原点
とする方法により設定されている。

【０００５】しかしながら上述したような従来の装置に
おいては、原点設定時における光学系ユニットの移動方
向と、停止時における光学系ユニットの移動方向との関
係について何等考慮されていなかったので、原点設定時
の光学系ユニットの移動方向と、停止時の光学系ユニッ
トの移動方向とが異なることがある。この場合、原点と
光学系ユニットの停止位置間の距離が、ギアのバックラ
ッシュの影響を受けてしまうという問題点が依然として
存在する。そして、移動距離の算出は原点を基準として
行われるため、正確な移動距離制御ができなくなってし
まう虞があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の光学装置においては、光学系ユニットの原点が設定さ
れる時点における移動方向と、あらかじめ設定されてい
る光学系ユニットの停止前移動方向とが一致しない場合
があり、光学系ユニットの移動距離の正確な制御ができ
ないという問題点があった。

【０００７】そこで、本発明は光学系ユニットの原点を
設定するときの移動方向と同じ方向で光学系ユニットを
停止するように制御することによって、ギア間に生じる
バックラッシュの影響を無くし、正確に原点から距離に
相当する分だけ光学系ユニットを移動することのできる
光学装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本願発明の光学装置は、光を伝達するための光路を構
成するとともに前記光の進行方向に平行する方向に移動
自在な光学手段と、この光学手段を駆動する回転方向切
換自在なモータと、前記光学手段の原点を設定する原点
設定手段と、この原点設定手段による原点設定時におけ
る前記光学手段の移動方向を検知する方向検知手段と、
前記原点設定手段によって設定された原点を参照して、
現在の前記光学手段の位置を認識する認識手段と、前記
光学手段を移動すべき位置を設定する設定手段と、この
設定手段によって設定された位置と、前記認識手段によ
って認識された前記光学手段の位置とから、前記光学手
段の移動すべき方向を決定する方向決定手段と、前記認
識手段によって認識された前記光学手段の位置と、前記
設定手段により設定された前記光学手段の位置とから、
前記光学手段を移動すべき移動量を算出しこれに相当す
る前記モータの回転量を算出する回転量決定手段と、前
記方向決定手段によって決定された方向が前記方向検知
手段によって検知された方向と一致するとき前記回転量
決定手段により決定された回転量だけ回転するように前
記モータを制御し、前記方向決定手段によって決定され
た方向が前記方向検知手段によって検知された方向と異
なるとき前記回転量決定手段により決定された回転量に
所定の回転量を加えた回転量だけ回転した後、回転方向
を逆転して前記所定の回転量だけ回転するように前記モ
ータを制御する制御手段とを具備することを特徴とす
る。

【０００９】

【作用】光学手段は光路に沿って平行に移動自在であ
り、この光学手段はモータからの回転力を伝達されるこ
とにより駆動される。そして、光学手段の移動路中に光
学手段の到達を検知するための、例えば光学式センサか
らなる検知手段が設けられている。電源投入の際のイニ
シャライズ時において、光学手段が移動され、この光学
手段が前記検知手段によってはじめて検知されたとき、
その時点での光学手段の位置が光学手段の原点として設
定される。ここで、検知手段の出力を参照することによ
って原点設定時の光学手段の移動方向が方向検知手段に
よって検知される。

【００１０】原点設定後は、光学手段の位置は前記原点
からの距離を参照することによって認識手段により認識
される。光学手段を移動する際には、まずオペレータ等
によって設定された情報を参照して次に移動すべき光学
系の位置が設定され、現在停止している位置と移動先の
位置との関係から、移動すべき方向と移動量とが方向決
定手段、回転量決定手段によりそれぞれ決定される。そ
して、光学手段の移動が開始されるが、ここでの光学手
段の移動方向が原点設定時の移動方向と同一である場合
には、前記モータは回転量決定手段によって決定された
回転量だけ回転して停止する。光学手段の移動方向が原
点設定時の移動方向と逆方向である場合には、前記モー
タは回転量決定手段によって決定された回転量に所定の
回転量を加えた量回転したのち逆転して前記所定の回転
量回転して停止する。

【００１１】これによって、光学手段は常に原点設定時
の移動方向と同じ方向から停止することになる。すなわ
ち、光学手段の移動量がギア等のバックラッシュによる
影響を受けないので、常に正確な距離だけ光学手段を移
動することができる。

【００１２】

【実施例】以下に本発明の光学装置を複写機に適用した
例について詳細に説明する。図１に本実施例の複写機１
００の外観を、図２に内部構成を示す概略図を示す。複
写機１００は、装置内のほぼ中央部に回転自在に軸支さ
れた像担持体としての感光体ドラム１０３を有し、この
感光体ドラム１０３の周囲には、現像装置１０４、転写
装置１０５、剥離装置１０６、清掃装置１０７、除電装
置１０８及び帯電装置１０９が順に配置されている。そ
して、前記感光体ドラム１０３は図１中に矢印ａ方向に
回転して、帯電装置１０９によって一様に帯電されるよ
うになっている。

【００１３】前記装置本体１００の上面部には、透明ガ
ラスからなる原稿載置台１１０が設けられ、この原稿載
置台１１０上に載置された原稿Ｄの画像は、露光ランプ
１１２により露光され、第１及び第２の反射ミラー１１
３、１１４により反射されて集光レンズユニット５、ミ
ラーユニット等を有してなる光学手段１へと導かれる。
この光学手段１については後ほど詳述する。光学手段１
を通過して、変倍された前記原稿Ｄの光像は、第３の反
射ミラー１１９によりさらに反射されて、前記感光体ド
ラム１０３上に結像され、静電潜像が形成されるように
なっている。

【００１４】この感光体ドラム１０３上に形成された静
電潜像は、前記現像装置１０４により現像され、給紙カ
セット１３０からレジストローラ１２０を介して送られ
るコピー用紙Ｐ上に転写装置１０５の作用により転写さ
れる。

【００１５】この転写装置１０５により画像を転写され
たコピー用紙Ｐは、ＡＣコロナ放電による剥離装置１０
６により剥離されて、搬送ベルト１２１を介して定着装
置１２２に搬送される。そして、定着装置１２２の作用
により現像画像が定着されたコピー用紙Ｐは、排紙ロー
ラ１２３の作用により排紙トレイ１２４上に排出され
る。

【００１６】一方複写機本体１００の上面には図３に示
すような操作パネル１５０が設けられている。この操作
パネル１５０上には、コピーボタン１５１、複写倍率の
設定を行う倍率アップキー１５２、倍率ダウンキー１５
３、あらかじめ設定されている固定倍率の中から所望の
倍率を設定する固定倍率設定キー１５４、設定された複
写倍率を表示する表示手段１５５が設けられている。オ
ペレータが操作パネル１５０上の倍率設定キー（手段）
１５２、１５３、１５４を操作することによって設定さ
れた倍率に従って、光学手段１を制御することによって
前記集光レンズユニット５、ミラーユニット６等を移動
させ、原稿の画像を所望の倍率に変倍して形成すること
ができるものである。この制御については、後に詳述す
る。

【００１７】続いて、本発明の要点である光学手段１の
詳細な構成について図４に従って説明する。図４に示す
光学装置１は、一方の端面に四角形状の開講部３を設け
た箱形状のケース２をベース４上に配置するとともに、
ケース２内に外部からの原稿の光学的読み取り情報を含
む光束を集光する光学手段を構成する集光レンズユニッ
ト５と、この集光レンズユニット５により集光した光
を、ベース４の外部に設けられている例えば感光体等の
目的箇所に向けて反射する光学手段を構成するミラーユ
ニット６とを収納している。

【００１８】前記集光レンズユニット５、ミラーユニッ
ト６は、各々ベース４上に配置されたレンズ駆動部１０
およびミラー駆動部１１からなる駆動機構４０により、
図４中に示す矢印ａ、ｂ方向に駆動されるようになって
いる。

【００１９】前記レンズ駆動部１０は、ベース４の端部
に設けられた立ち上げ片４ａに取り付けられたパルスモ
ータからなるレンズ駆動モータ１２と、前記集光レンズ
ユニット５の移動方向に沿って回転可能に配置され外周
に螺旋上の切り込みを有する第１のシャフト１３と、こ
の第１のシャフト１３の切り込みに噛合するように取り
付けられ、前記レンズユニット５の支持体５ａを支承す
る第１の保持部材１４と、前記レンズ駆動モータ１２の
原動軸に取り付けられた第１の原動歯車１５と、前記第
１のシャフト１３の端部に固着されるとともに前記第１
の原動歯車１５に噛合した第１の従動歯車１６とからな
る。レンズ駆動モータ１２が回転することによって発生
した駆動力は、前記第１の原動歯車１５および第１の従
動歯車１６を介して前記第１のシャフト１３を回転させ
る。前記第１の保持部材１４の内面には図示しない突起
部が設けられており、第１のシャフト１３が回転される
ことにより第１の保持部材１４の突起部が第１のシャフ
ト１３の切り込み部に沿って移動することによって、前
記第１の保持部材１４が前記第１のシャフト１３に対し
て移動し、これにより集光レンズユニット５が移動され
るものである。

【００２０】前記ミラー駆動部１１は、ベース４の端部
に設けられた立ち上げ片４ａに取り付けられたパルスモ
ータからなるレンズ駆動モータ２２と、前記ミラーユニ
ット６の移動方向に沿って回転可能に配置され外周に螺
旋上の切り込みを有する第２のシャフト２３と、この第
２のシャフト２３の切り込みに噛合するように取り付け
られ、前記ミラーユニット６の支持体６ａを支承する第
２の保持部材２４と、前記レンズ駆動モータ１２の原動
軸に取り付けられた第２の原動歯車２５と、前記第２の
シャフト２３の端部に固着されるとともに前記第２の原
動歯車２５に噛合した第２の従動歯車２６とからなる。
このミラー駆動部１１によるミラーユニット６の移動原
理については、前述した集光レンズユニット５の場合と
同様であるので、ここでは説明を省略する。

【００２１】また、集光レンズユニット５の移動路中の
前記ベース４上には、前記集光レンズユニット５の一部
によって遮られることによって、集光レンズユニット５
の存在を検知する、例えばフォトインタラプタ型の第１
のセンサ４２が配置されている。この第１のセンサ４２
は、集光レンズユニット５を図４中に図示したａ方向の
限界まで移動させた時においても、集光レンズユニット
５の一部により遮られるような位置に設置されている。
すなわち、集光レンズユニット５を図４中ｂ方向に移動
させて、集光レンズユニット５のａ方向の端部が第１の
センサ４２を通過した時点ではじめて第１のセンサ４２
はオフとなり、集光レンズユニット５の存在が検知され
なくなるものである。

【００２２】また、ミラーユニット６の移動路中の前記
ベース４上には、前述した集光レンズユニット５の場合
と同様に、前記ミラーユニット６の一部によって遮られ
ることによって、ミラーユニット６の存在を検知する、
例えばフォトインタラプタ型の第２のセンサ４３が配置
されている。この第２のセンサ４３は、ミラーユニット
６を図４中に図示したａ方向の限界まで移動させた時に
おいても、ミラーユニット６の一部により遮られるよう
な位置に設置されている。すなわち、ミラーユニット６
を図４中ｂ方向に移動させて、ミラーユニット６のａ方
向の端部が第２のセンサ４３を通過した時点ではじめて
第２のセンサ４３はオフとなり、ミラーユニット６の存
在が検知されなくなるものである。

【００２３】次に図５に本発明の複写装置における光学
装置の制御系を表すブロック図を示す。本実施例の光学
装置１は、装置全体の制御を司るＣＰＵ３７を具備し、
前記ＣＰＵ３７には各種の制御プログラムが記憶された
プログラムメモリ３６、前述した第１、第２のセンサ４
２、４３、操作パネル１５０、レンズモータ１２駆動用
のパルスデータを記憶する第１のメモリ４６、ミラーモ
ータ２２駆動用のパルスデータを記憶する第２のメモリ
４７、及び前記レンズモータ１２、ミラーモータ２２を
パルスデータに従ってそれぞれ駆動するための第１のモ
ータドライバ４８、第２のモータドライバ４９が各々接
続されている。ここで、第１のメモリ４６、第２のメモ
リ４７には、電源投入の際のイニシャライズ時における
レンズモータ１２、ミラーモータ２２駆動のためのパル
スデータ、及び前記操作パネル１５０上の倍率設定手段
１５２、１５３、１５４によって設定された倍率に対応
した位置に前記レンズブロック５、ミラーブロック６を
それぞれの原点から移動するのに必要なパルスデータの
他、レンズモータ１２、ミラーモータ２２をさまざまな
状況に応じて駆動するためのさまざまなパルスデータが
あらかじめ記憶されている。すなわち、前記倍率設定手
段１５２、１５３、１５４を通して複写倍率が設定され
ると、ＣＰＵ３７は設定された倍率に対応して記憶され
ているパルスデータを第１及び第２のメモリ４６、４７
から読みだし、読み出したパルスデータを第１及び第２
のモータドライバ４８、４９に与えることによって、レ
ンズモータ１２及びミラーモータ２２を駆動し、設定さ
れた倍率に合った位置へレンズブロック５、及びミラー
ブロック６を移動させるものである。ここで、本装置に
おいてはレンズモータ１２、ミラーモータ２２のパルス
モータは公知の励磁方式である１−２相励磁方式にて、
第１及び第２のモータドライバ４８、４９により駆動さ
れるものであるつぎに、光学系ユニットの移動制御につ
いてレンズユニット５の例を参照して説明する。このレ
ンズユニット５はパルスモータからなるレンズ駆動モー
タ１２により移動される。前記倍率設定手段１５２、１
５３、１５４からオペレータにより倍率が設定される
と、ＣＰＵ３７は設定された倍率に相当するパルスデー
タを前記第１のメモリ４６から読み出し、読み出された
データを参照してレンズユニット５の移動量および移動
方向を算出する。ここで、第１のメモリ４６には、原点
から設定された倍率に相当する位置に前記レンズユニッ
ト５を移動させるのために前記レンズ駆動モータ１２に
与えるべきパルス数が記憶されている。すなわち、レン
ズユニット５の位置制御はすべて「原点」からの距離
（パルス数）を参照して行われる。前述したようにレン
ズ駆動モータ１２はパルスモータであって、パルスモー
タは与えられたパルス数だけ回転するという特性を持っ
ているので、レンズユニット５の移動距離というのは、
レンズ駆動モータ１２に与えられたパルス数と等価であ
る。ここで、このレンズユニット５の「原点」の設定の
仕方については後に詳述する。

【００２４】このように、ＣＰＵ３７はレンズユニット
５の位置を原点からの距離（パルス数）にて認識してい
る。たとえば、レンズユニットが現在、前記原点から２
０パルス分離れた点をホームポジションとして待機して
いるものとしたとき、倍率設定手段１５２、１５３、１
５４から倍率７０％が設定されたのに続いて６０％が設
定されたとする。そして、第１のメモリ４６に記憶され
ている倍率７０％に対応する原点からのパルス数が１２
０パルス、倍率６０％に対応する原点からのパルス数が
１４０パルスであったとする。このときＣＰＵ３７は、
まず第１のメモリから「１２０パルス」を読み出し、現
在位置のパルス数と比較する。現在レンズユニット５は
原点から２０パルス数分離れたホームポジションに待機
しているので、両者を比較するとその差は「１００パル
ス」である。そこで、ＣＰＵ３７は１００パルス分レン
ズ駆動モータ１２を駆動させるように前記第１のドライ
バ４８にデータを与える。そして、レンズ駆動モータ１
２は第１のドライバ４８により１００パルス分駆動され
て、原点から１２０パルス分離れた倍率７０％に相当す
る位置まで移動されるものである。続いて、倍率６０％
が設定されると、前記第１のメモリ４６から倍率６０％
に対応したパルス数である「１４０パルス」を読み出
し、現在の位置である「１２０パルス」と比較する。こ
のときは、両者の差である「２０パルス」分のデータを
前記第１のドライバ４８に与え、２０パルス分レンズ駆
動モータ１２を回転させる。これによってレンズユニッ
ト５は原点から１４０パルス離れた点に移動されるもの
である。

【００２５】さて、前述したように本実施例の装置にお
いて、レンズユニット５、ミラーユニット６等の移動制
御のためには、各々のユニットが原点からどの距離に位
置しているかを常に把握しておかねばならず、また距離
は原点の位置を基準にして算出されるので、原点を如何
に設定するかは光学系の正確な制御のための極めて重要
なファクターとなる。従来の装置においては、例えば本
実施例における第１及び第２のセンサ４２、４３の位置
そのものを原点として利用していたものがある。しかし
ながら、本発明の第１、第２のセンサ４２、４３のよう
な光学式センサにおいては、センサ自体にヒステリシス
があり、センサの大きさの範囲内において被検知物が検
知される位置にずれを生じる場合がある。そのため、セ
ンサの位置そのものを原点として、この原点からの距離
に応じた移動量等があらかじめ記憶されているものにお
いては、正確な距離の制御が行えないことがあった。そ
のため、本実施例においては原点の設定を装置の電源投
入ごとに行い、しかも被検知物であるレンズユニット
５、ミラーユニット６がセンサにより検知された位置そ
のものを原点として利用することによって、センサ自体
のヒステリシスが距離の制御に影響しないようにしたも
のである。このような本願発明におけるレンズユニット
５の原点設定方法について図６のフローチャートを参照
して説明する。ミラーユニット６の原点設定方法につい
ては、レンズユニット５の場合と同様であるので、説明
を省略する。

【００２６】まず、本体に電源が投入されると（ステッ
プ１）、第１のセンサ４２がオン状態にあるかどうかが
チェックされる（ステップ２）。ここで第１のセンサ４
２がオフ状態にある時には、前記第１のモータドライバ
４８の作用により前記レンズモータ１２の励磁相が次々
と切り換えられることにより、前記レンズユニット５を
図１中の矢印ａにしめす方向に移動開始され（ステップ
３）、第１のセンサ４２がオン状態になるまで（ステッ
プ５）、レンズ駆動モータ１２の励磁相が次々と切り換
えられる（ステップ４）。第１のセンサ４２がオンにな
った後も所定回励磁相更新した後（ステップ６）、レン
ズモータ１２への励磁相更新が停止されレンズユニット
５の移動が停止する（ステップ７）。

【００２７】ステップ１において第１のセンサ４２がす
でにオン状態であったとき、もしくはステップ３からス
テップ７までの処理によって第１のセンサ４２がオン状
態にされたのち、ＣＰＵ３７の制御によりレンズユニッ
ト５が図１中の矢印ｂに示す方向に移動開始され（ステ
ップ８）、第１のモータドライバ４８によりレンズ駆動
モータ１２の励磁相が次々と切り換えられる（ステップ
９）。そして、第１のセンサ４２の状態がチェックされ
る（ステップ１０）。

【００２８】そして、ステップ１０にて第１のセンサ４
２がオフされたことが検知されると、第１のセンサ４２
がオフになった位置をレンズユニット５の原点とするも
のである。しかしながら、このとき以下のような不具合
が発生する虞がある。前記第１のセンサ４２からの出力
のチェックは、図７に示すようにＣＰＵ３７から発振さ
れる基準クロックに基づいて行われる。また、前述した
ように本実施例のレンズ駆動モータ１２は１−２相励磁
方式にて駆動されるパルスモータであり、このレンズ駆
動モータ１２の相切り換えは、基準クロックに基づいて
行われるものである。レンズ駆動モータ１２は１−２相
励磁方式にて駆動されるため、１相のみが励磁されてい
る状態と２相が同時に励磁されている状態とが順番に繰
り返される。ここで、パルスモータの特性として停止時
には１相のみの励磁でなければ、停止状態が安定しない
という特性がある。そのため、本実施例のレンズ駆動モ
ータ１２においても、停止時は必ず１相励磁である。と
ころで、前記第１のメモリ４６にはレンズユニット５を
所定の距離移動させるためのパルスデータが記憶されて
いるものであるが、このパルスデータについても上記し
たパルスモータの特性に鑑みて、１相励磁から１相励磁
まで駆動することを前提に、偶数のパルス数からなるパ
ルスデータが記憶されているものである。従って、例え
ばレンズ駆動モータ１２が２相励磁状態の時に第１のセ
ンサ４２からの出力がオフに変化した時点をレンズユニ
ット５の原点としてしまった場合、原点が２相励磁状態
であるために第１のメモリ４６からデータを読み出し
て、そのデータに従ってレンズ駆動モータ１２を駆動し
た場合、駆動終了時の最終励磁相が２相励磁状態となり
安定せず、レンズ駆動モータ１２は慣性の影響を受けて
次の１相まで回転したところで停止するようになる。こ
の場合、前記第１のメモリ４６から読み出したデータ
と、実際にレンズユニット５が移動したパルス数との間
に１パルスのずれを生じることになる。すなわち、制御
手段の要求する移動量と、実際の移動量との間にずれが
生じてしまい、レンズユニット５の正確な移動制御がで
きなくなってしまう。

【００２９】このような問題点を除去するために、本実
施例においては原点の設定は、必ずレンズ駆動モータ１
２が１相励磁状態にあるときに行うように制御される。
すなわち、ステップ１０にて第１のセンサ４２がオフ状
態になったことが検知されると、レンズ駆動モータ１２
の相励磁状態が１相励磁状態か否かをチェックする（ス
テップ１１）。ここで、このときのレンズ駆動モータの
励磁状態が１相励磁ではない、すなわち２相励磁状態で
あったとき、ＣＰＵ３７から第１のモータドライバ４８
に対して、もう１パルス分レンズ駆動モータ１２を駆動
するように指令が出され、レンズ駆動モータ１２は１パ
ルス分駆動される（ステップ１２）。そして、１相励磁
状態に変わった時点で、そのときレンズユニット５が位
置している点がレンズユニット５の原点として設定され
る（ステップ１３）。そして、この時点で前記第１のメ
モリ４６中から「原点からホームポジションまで移動さ
せるためのパルスデータ」を読み出し（ステップ１
４）、この読み出したパルスデータに従ってレンズ駆動
モータ１２の励磁相を更新する（ステップ１５）。読み
出されたパルス数分のレンズ駆動モータ１２の回転が終
了すると（ステップ１６）、レンズユニット５の移動は
停止され（ステップ１７）、レンズユニット５はホーム
ポジションに位置決めされるものである。

【００３０】以上の制御により、電源投入直後のイニシ
ャライズ時においてレンズユニット５の原点が設定され
る。そして、以降の動作においては前記設定された原点
を基準とした制御が行われるものである。そして、本実
施例においてはレンズユニット５は上記のようにして設
定された点を原点とし、図１中に示す矢印ｂ方向（画像
の縮小方向）を正方向とし、矢印ａ方向（画像の拡大方
向）を負方向とする座標軸上で位置制御されるものであ
る。

【００３１】続いて、オペレータにより設定された倍率
に応じてレンズユニット５を移動させる時の制御につい
て図８のフローチャートに基づいて詳細に説明する。こ
こにおいても、レンズユニット５を例として挙げて説明
するが、ミラーユニット６の制御についても全く同様で
あるので、これについては説明を省略する。

【００３２】まずオペレータによって倍率設定手段１５
２、１５３、１５４から倍率が入力されると（ステップ
２０）、設定された倍率に相当するパルスデータを第１
のメモリ４６から読み出す（ステップ２１）。ここで、
すでに説明したように前記第１のメモリ４６中には、倍
率に応じてレンズユニット５を移動するためのデータが
原点から所定の距離を移動するためのパルス数にて記憶
されている。例えば、倍率６０％の時のレンズユニット
の位置が、原点から１４０パルス分移動された位置であ
るとき、第１のメモリ４６には「６０％」に対応して
「１４０パルス」というパルス数が記憶されている。ま
た、倍率７０％の時のレンズユニットの位置が原点から
１２０パルス分移動された位置であるとき、第１のメモ
リ４６には「７０％」に対応して「１２０パルス」とい
うパルス数が記憶されているものである。すなわち、ス
テップ２１においては倍率設定手段１５２、１５３、１
５４にて設定された倍率に応じたパルス数が、第１のメ
モリ４６から読み出されるものである。続いてＣＰＵ３
７は、前記第１のメモリ４６に記憶されている、現在の
レンズユニット５の位置に関するデータを読み出す（ス
テップ２２）。この、レンズユニット５の位置を表すデ
ータについてもパルス数にて記憶されている。例えば、
前回の倍率設定において６０％が設定されていたときに
はレンズユニット５は原点から１４０パルス分移動され
た位置に停止しているものであるから、現在位置を認識
する値として「原点から１２０パルス分離れた位置に位
置している」ことが認識され得るものである。

【００３３】そして、前記ステップ２１にて第１メモリ
４６から読み出された設定倍率に応じたパルス数と、ス
テップ２２にて第１メモリから読み出された現在の位置
に応じたパルス数とを比較することによって、レンズユ
ニット５を移動すべき距離（パルス数）及び方向を算出
する（ステップ２３）。ここで、本実施例の光学装置に
おいては前述したような方法にて設定された原点を基準
としてレンズユニット５の移動制御が行われる。この光
学装置においては、前述したように図１中の矢印ｂ方向
への光学系ユニット（レンズユニット５、ミラーユニッ
ト６等）の移動が画像を縮小する方向の移動であってこ
の方向が正方向であり、図１中の矢印ａ方向への光学系
ユニットの移動が画像を拡大する方向の移動であってこ
の方向が負方向である。すなわち、ステップ２３にて設
定倍率に応じたパルス数と現在位置のパルス数を比較し
たとき、設定倍率に応じたパルス数が現在位置のパルス
数よりも大きければ正の方向の移動と判断し、設定倍率
に応じたパルス数が現在位置のパルス数より小さければ
負の方向と判断されるものである。そして、ここにおい
て判断された方向に向かって両パルス数の差に相当する
パルス数駆動することによって、所定の位置までレンズ
ユニット５が移動されるものである。ステップ２３にて
レンズユニット５の移動方向と移動量が決定されると、
ステップ２３で決定されたパルス数に達するまでレンズ
駆動モータ１２の励磁相が更新される（ステップ２
５）。ステップ２３にて決定されたパルス数分のレンズ
駆動モータ１２の駆動が終了されると、前記ステップ２
３にて決定された移動方向が、前記図１記載のｂ方向と
一致するかどうかが判断される（ステップ２６）。ここ
で、ステップ２６にて移動方向がｂ方向と一致すること
を判断するのは、レンズユニット５が停止するときの移
動方向を、前記原点設定時のレンズユニット５の移動方
向と一致させることが目的である。ステップ２６にて、
レンズユニット５の移動方向が、原点設定時の移動方向
と一致すると判断されれば、その時点でレンズユニット
５が停止される（ステップ３３）。

【００３４】ステップ２６にて、ステップ２３にて決定
された方向と原点設定時の方向とが不一致であると判断
されたときには、第１メモリ４６から「停止方向変更の
ためのパルスデータ」を読み出し（ステップ２７）、レ
ンズ駆動モータ１２の励磁相更新を（ステップ２８）読
み出したパルス数分だけ行い（ステップ２９）、レンズ
ユニット５を一旦停止させる（ステップ３０）。そし
て、レンズ駆動モータ１２の回転方向を逆転させて（ス
テップ３１）、レンズ駆動モータ１２の励磁相更新を再
び開始して（ステップ３２）、前記ステップ２７にて読
み出されたパルス数分励磁相更新を行う（ステップ３
３）。そして、ステップ２７で読み出されたパルス数分
の励磁相更新が終了すると、その時点でレンズユニット
５が停止される（ステップ３４）。以上の制御により、
レンズユニット５の停止方向は、常に原点設定時の移動
方向と同一の方向となる。

【００３５】ここで、前記第１のメモリ４６に記憶され
ている「停止方向変更のためのパルスデータ」がいかな
るものか説明する。本実施例において、レンズユニット
５の停止位置、移動距離の制御は原点を基準として算出
されていることはすでに説明した。ここで、上述したよ
うに原点の設定はレンズユニット５をｂ方向（図１に図
示）に移動させながら、第１のセンサ４２によってレン
ズユニット５が検知された位置を原点と設定している。
そのため、レンズユニット５を停止するときにおいて、
その停止方向が原点設定時のレンズユニット５の移動方
向と一致している場合においてのみ、原点からの距離を
正確に認識できるものである。すなわち、レンズユニッ
ト５の停止方向と原点設定時の移動方向とが異なる場合
（レンズユニットの移動方向が図１中の矢印ａ方向であ
る場合）、レンズユニット５にレンズ駆動モータ１２の
駆動力を伝達するための伝達機構を形成する第１及び第
２のギア１５、１６間に生じるバックラッシュの影響を
受け、原点からの距離が正確に認識できない。そのため
に、本実施例においては、レンズユニット５の移動方向
が原点設定時の移動方向と異なるときには、強制的に移
動方向を逆転させるようにしたものである。ここで、移
動方向が逆転するとき、前記各ギア間に生じるバックラ
ッシュの総和に相当する距離分だけレンズ駆動モータ１
２が回転するまでは（バックラッシュ分を吸収するまで
は）、レンズ駆動モータ１２の回転力はレンズユニット
５に伝達されない。そのため、レンズユニット５の移動
方向を反転させたときは、少なくとも各ギア間に生じる
バックラッシュの総和分以上レンズ駆動モータ１２を回
転させないと、レンズユニット５はｂ方向への移動を開
始しない。よって、前記第１のメモリ４６に記憶されて
いる「停止方向変更のためのパルスデータ」とは、レン
ズユニット５駆動機構を構成するすべてのギア間に生じ
るバックラッシュの総和に相当する量だけレンズ駆動モ
ータ１２が回転するのに必要なパルス数のことである。

【００３６】以上説明したように、本願発明によればレ
ンズユニット５、ミラーユニット６等の光学系ユニット
が停止するときの方向を、それぞれの光学系ユニットの
原点設定時における移動方向と一致するように制御する
ことにより、光学系ユニットと設定した原点の距離を常
に正確に認識することができ、きわめて正確な変倍動作
が行い得るものである。

【００３７】また、光学系ユニットを駆動するパルスモ
ータの励磁状態が１相励磁状態の時に原点を設定するよ
うにしたので、設定した原点と光学系ユニットが停止す
る位置の間にずれを生じることがない。

【００３８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
原点を設定したときの移動方向と同じ方向で光学系ユニ
ットを停止するように制御することによって、ギア間に
生じるバックラッシュの影響を無くし、正確に原点から
の距離に相当する分だけ光学系ユニットを移動すること
のできる光学装置を提供することができる。

【００３９】また、駆動源としてのパルスモータを１−
２相励磁方式にて駆動した場合、光学系ユニットの原点
の設定が必ず１相励磁状態の時に行われるようにしたの
で、パルスモータの相励磁状態の違いによって移動距離
に差を生じることが防止でき、原点からの距離に相当す
る分だけ正確に光学系ユニットを移動させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の複写機の外観図である。

【図２】本実施例の複写機の内部構成の概略図である。

【図３】本実施例の複写機の操作パネルの外観図であ
る。

【図４】本実施例の複写機の光学装置の概略斜視図であ
る。

【図５】本実施例の光学装置駆動系の制御ブロック図で
ある。

【図６】レンズユニットの原点を設定するための動作の
流れを示すフローチャートである。

【図７】レンズ駆動モータ（パルスモータ）の相励磁状
態を示すタイミングチャートである。

【図８】設定された倍率に応じた位置にレンズユニット
を移動させる動作の流れを示すフローチャートである。

【符号の説明】

１…光学装置５…レンズユニット６…ミラーユニット１２…レンズ駆動モータ２２…ミラー駆動モータ４２…第１のセンサ４３…第２のセンサ４６…第１のメモリ４７…第２のメモリ４８…第１のモータドライバ４９…第２のモータドライバ１００…複写機本体１５０…操作パネル１５２、１５３、１５４…倍率設定手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光を伝達するための光路を構成するとと
もに前記光の進行方向に平行する方向に移動自在な光学
手段と、この光学手段を駆動する回転方向切換自在なモータと、前記光学手段を移動させながら、前記光学手段の原点を
設定する原点設定手段と、この原点設定手段による原点設定時における前記光学手
段の移動方向を検知する方向検知手段と、前記原点設定手段によって設定された原点を参照して、
現在の前記光学手段の位置を認識する認識手段と、前記光学手段を移動すべき位置を設定する設定手段と、この設定手段によって設定された位置と、前記認識手段
によって認識された前記光学手段の位置とから、前記光
学手段の移動すべき方向を決定する方向決定手段と、前記認識手段によって認識された前記光学手段の位置
と、前記設定手段により設定された前記光学手段の位置
とから、前記光学手段を移動すべき移動量を算出しこれ
に相当する前記モータの回転量を算出する回転量決定手
段と、前記方向決定手段によって決定された方向が前記方向検
知手段によって検知された方向と一致するとき前記回転
量決定手段により決定された回転量だけ回転するように
前記モータを制御し、前記方向決定手段によって決定さ
れた方向が前記方向検知手段によって検知された方向と
異なるとき前記回転量決定手段により決定された回転量
に所定の回転量を加えた回転量だけ回転した後、回転方
向を逆転して前記所定の回転量だけ回転するように前記
モータを制御する制御手段と、を具備することを特徴と
する光学装置。
【請求項２】光を伝達するための光路を構成するとと
もに前記光の進行方向に平行する方向に移動自在な光学
手段と、この光学手段移動範囲内に設けられ、光学手段の到達を
検知して検知信号を出力する検知手段と、この検知手段からの出力を参照して前記第１の検知手段
に前記光学手段が到達したときの前記光学手段の移動方
向が第１の方向であることを判断する方向判断手段と、前記光学手段を駆動するパルスモータと、前記光学手段を移動させ、前記検知手段から前記光学手
段の到達を検知する信号が最初に出力されたときに、前
記光学手段が位置している点を前記光学手段の原点とし
て設定する原点設定手段と、この原点設定手段によって設定された原点を参照して、
現在の前記光学手段の位置を認識する認識手段と、前記光学手段を移動すべき位置を設定する設定手段と、この設定手段により設定された前記光学手段の位置と前
記認識手段によって認識された前記光学手段の位置とか
ら前記光学手段を移動すべき方向を決定する方向決定手
段と、前記認識手段により認識された位置から前記設定手段に
より設定された位置まで前記光学手段を移動させるため
に前記パルスモータを駆動するのに必要な第１のパルス
数を算出する算出手段と、前記方向決定手段によって決定された方向が前記第１の
方向であるときには前記算出手段によって算出された第
１のパルス数分駆動して停止するように前記パルスモー
タを制御し、前記方向決定手段によって決定された前記
光学手段の移動すべき方向が前記第１の方向と反対の第
２の方向であるときには前記算出手段によって算出され
た第１のパルス数に第２のパルス数を加えた第３のパル
ス数分駆動して停止させたのち、回転方向を逆転して前
記第２のパルス数分駆動して停止するように前記パルス
モータを制御する制御手段と、を具備することを特徴と
する光学装置。
【請求項３】光を伝達するための光路を構成するとと
もに前記光の進行方向に平行する方向に移動自在な光学
手段と、この光学手段を駆動する駆動手段と、前記光学手段を移動させながら、前記光学手段の原点を
設定する原点設定手段と、この原点設定手段による原点設定時における前記光学手
段の移動方向を検知する方向検知手段と、この方向検知手段によって検知された移動方向に前記光
学手段を駆動させたのち停止するように前記駆動手段を
制御する制御手段と、を具備することを特徴とする光学
装置。
【請求項４】光を伝達するための光路を構成するとと
もに前記光の進行方向に平行する方向に移動自在な光学
手段と、この光学手段の移動範囲内に設けられ、光学手段の到達
を検知して検知信号を出力する第１の検知手段と、前記光学手段を駆動するパルスモータと、このパルスモータを駆動するためのパルスデータを記憶
する記憶手段と、この記憶手段に記憶されているパルスデータに従って前
記パルスモータを１−２相励磁で駆動するパルスモータ
ドライバと、前記パルスモータの励磁状態を検知する第２の検知手段
と、電源投入と同時に前記光学手段を移動させ、前記第１の
検知手段から前記光学手段の到達を検知する最初の信号
が出力され、かつ、前記第２の検出手段により前記パル
スモータが１相励磁状態にあることが検出されたとき
に、前記光学手段が位置している点を前記光学手段の原
点として設定する設定手段と、この設定手段によって設定された原点を参照して、前記
記憶手段から読み出したパルスデータに従って前記パル
スモータを駆動するように前記パルスモータドライバを
制御する制御手段と、を具備することを特徴とする光学
装置。