JPH10149430A - コリメータレンズ、光学走査装置、光学情報読取装置及び光学情報記録装置並びに複写装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 軸上色収差又は倍率色収差を補償して、正確
に高解像度で走査対象物を走査することができるように
する。 【解決手段】 緑、青、赤の半導体レーザ１，１’，
１”からコリメータレンズＣまでの距離を、結像レンズ
３により各色の光が生ずる軸上色収差を補償する距離と
する。倍率色収差については、各レーザ光を出射する際
の出射時間及び出射タイミングを制御することにより補
償する。マルチレーザを用いる場合は、軸上色収差を補
償する補償軸上色収差を各レーザ光に生じさせる単一の
補償コリメータレンズを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、波長の異なる複数
のレーザ光等の光ビームを走査対象物に照射して当該走
査対象物を走査し、当該走査により読み取られた情報を
記録する等の処理を行うための光学走査装置に備えられ
た光学系の構成の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、赤レーザ光、青レーザ光
及び緑レーザ光等の波長の異なる複数の光ビームを画像
等が記録された原稿等の走査対象物上に照射して当該画
像等を読み取り、当該読み取った画像等を記録する等の
処理を行うための、いわゆるカラーコピー等のための光
学走査装置が知られている。

【０００３】これら従来の光学走査装置においては、夫
々のレーザ光をコリメータレンズを用いて略平行光束と
した後、ダイクロイックミラー等を用いて夫々のレーザ
光の光路を略同一とし、更に回転するポリゴンミラー
（回転多面鏡）に照射して夫々を走査対象物上の主走査
方向に偏向走査すると共に、いわゆるｆθレンズ（像高
ｈが光ビームの入射傾角θと焦点距離ｆとの積に比例す
る（すなわち、ｈ＝ｆ×θとなる）レンズである。）等
の結像レンズにより当該走査対象物上に集光して走査し
ていた。

【０００４】このとき、従来の光学走査装置において
は、夫々の光ビームの光路を略同一とした後に単一の結
像レンズに照射し、その後走査対象物上に集光していた
ので、夫々の光ビームの波長の相違に対応して、走査対
象物上においていわゆる色収差が発生していた。

【０００５】ここで、上記色収差とは、一つの光ビーム
の像の位置から他の光ビームの像の位置までの位置ずれ
を示す結像レンズの収差であり、当該色収差には、光軸
上における一つの光ビームの像の位置（焦点位置）から
他の光ビームの像の位置（焦点位置）までの位置ずれで
ある軸上色収差と、形成される像の大きさの各光ビーム
相互の相違である倍率色収差とが含まれている。また、
色収差が発生する原因は、波長の異なる複数の光ビーム
を単一の結像レンズを用いて集光したときに、夫々の光
ビームが当該結像レンズを通過する際の屈折率が夫々の
光ビームの波長に依存して相互に異なることによる。

【０００６】一方、走査対象物を正確に走査するために
は、上記色収差を補償する必要があるが、従来は、倍率
色収差については結像レンズ（ｆθレンズ）の構成を工
夫することにより補償していた（より具体的には、例え
ば、特開平７−１９１２６１号公報を参照のこと。）。
また、軸上色収差については、従来の光学走査装置にお
いては、当該走査において要求される分解能（解像度）
が高くなかったこともあって、当該解像度に対応するド
ットの大きさが、結像レンズの焦点深度内における各光
ビームの光スポットの大きさ（焦点位置の違いから夫々
の光スポットの大きさも異なることとなる。）で許容で
きる大きさとなり、結果的に焦点深度が深かったので、
当該軸上色収差を無視して走査しても問題となることは
なかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
光学走査装置に対する高解像度化の要求が顕著となりつ
つあるが、例えば、６００dpi （dot per inch）の解像
度を実現するためには、走査対象物上の光ビームの光ス
ポットの直径を約６０μｍまで絞る必要がある。そし
て、この値まで光ビームの光スポットを絞り込むために
は結像レンズの開口数を増大させる必要があるが、そう
なると、夫々の光ビームにおける像面湾曲による焦点ず
れ（すなわち、上記軸上色収差）が光スポットよりも大
きくなって、結果的に軸上色収差を無視すると、光スポ
ットが絞り込めずに当該光スポットが大きくなり、これ
により高解像度の走査ができなくなるという問題点が生
じてきた。

【０００８】また、倍率色収差についても、上記高解像
度化の要請から、光スポットの大きさに対して十分な倍
率色収差の補償ができない場合があるという問題点が生
じてきた。

【０００９】そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みて
なされたもので、その課題は、軸上色収差や倍率色収差
を補償して正確且つ高解像度で走査対象物を走査するこ
とができる光学走査装置及び当該光学走査装置のための
コリメータレンズを提供すると共に、それらを備えるこ
とにより高解像度の走査が可能な光学情報読取装置及び
光学情報記録装置並びに複写装置を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、相互に波長の異なる赤
レーザ光等の光ビームを夫々出射する半導体レーザ等の
複数の出射手段と、夫々の前記出射手段に対応して配置
され、前記出射された夫々の光ビームを略平行光束の光
ビームに夫々変換するコリメータレンズ等の複数の光束
変換手段と、前記略平行光束とされた夫々の光ビーム
を、走査すべき走査対象物上における主走査方向に偏向
走査するポリゴンミラー等の偏向走査手段と、前記偏向
走査された光ビームを前記走査対象物上に集光する結像
レンズ等の集光手段と、を備え、夫々の前記光束変換手
段と当該光束変換手段に対応する前記出射手段との間の
距離である変換手段配置距離が、夫々の前記光ビームの
波長に対応して前記集光手段により当該夫々の光ビーム
の間に生じる軸上色収差を補償する変換手段配置距離と
されているように構成される。

【００１１】請求項１に記載の発明の作用によれば、複
数の出射手段は、相互に波長の異なる光ビームを夫々出
射する。そして、夫々の出射手段に対応して配置されて
いる複数の光束変換手段は、出射された夫々の光ビーム
を略平行光束の光ビームに夫々変換する。

【００１２】その後、偏向走査手段は、略平行光束とさ
れた夫々の光ビームを主走査方向に偏向走査する。最後
に、集光手段は、偏向走査された光ビームを走査対象物
上に集光する。

【００１３】このとき、夫々の光束変換手段における変
換手段配置距離が、夫々の光ビームの間に生じる軸上色
収差を補償する変換手段配置距離とされている。よっ
て、夫々の光ビーム間に生じる軸上色収差が補償される
ので、各光ビームの焦点位置を正確に走査対象物上とす
ることができる。

【００１４】上記の課題を解決するために、請求項２に
記載の発明は、請求項１に記載の光学走査装置におい
て、複数の前記光ビームのうちの予め設定された一の前
記光ビームである特定光ビームにおける前記集光手段か
ら焦点位置までの距離と、当該特定光ビーム以外の他の
前記光ビームにおける前記集光手段から焦点位置までの
距離とが一致するように、他の前記光ビームにおける前
記変換手段配置距離が設定されて構成される。

【００１５】請求項２に記載の発明の作用によれば、請
求項１に記載の発明の作用に加えて、特定光ビームにお
ける集光手段から焦点位置までの距離と、他の光ビーム
における集光手段から焦点位置までの距離とが一致する
ように、当該他の光ビームにおける変換手段配置距離が
設定されているので、他の光ビームにおける変換手段配
置距離の設定を簡略化することができる。

【００１６】上記の課題を解決するために、請求項３に
記載の発明は、相互に波長の異なるレーザ光等の光ビー
ムを略平行光束の光ビームに変換する補償コリメータレ
ンズ等のコリメータレンズであって、夫々の前記光ビー
ムを集光する結像レンズ等の集光手段により夫々の前記
光ビームについて相互に生じる軸上色収差を補償する補
償軸上色収差を夫々の前記光ビームについて生じさせる
ように構成される。

【００１７】請求項３に記載の発明の作用によれば、集
光手段により夫々の光ビームについて相互に生じる軸上
色収差を補償する補償軸上色収差を夫々の光ビームにつ
いて生じさせるので、夫々の光ビームの集光位置におけ
る軸上色収差を相互に補償することができる。

【００１８】上記の課題を解決するために、請求項４に
記載の発明は、請求項３に記載のコリメータレンズにお
いて、複数の前記光ビームのうちの予め設定された一の
前記光ビームである特定光ビームにおける前記集光手段
から焦点位置までの距離と、当該特定光ビーム以外の他
の前記光ビームにおける前記集光手段から焦点位置まで
の距離とが一致するように、他の前記光ビームについて
軸上色収差を生じさせるべく前記補償軸上色収差の値が
設定されて構成される。

【００１９】請求項４に記載の発明の作用によれば、請
求項３に記載の発明の作用に加えて、特定光ビームにお
ける集光手段から焦点位置までの距離と、他の光ビーム
における集光手段から焦点位置までの距離とが一致する
ように、他の光ビームについて軸上色収差を生じさせる
べく補償軸上色収差の値が設定されているので、他の光
ビームにおける補償軸上色収差の設定を簡略化すること
ができる。

【００２０】上記の課題を解決するために、請求項５に
記載の発明は、相互に波長の異なるレーザ光等の光ビー
ムを夫々出射する半導体レーザ等の複数の出射手段と、
前記出射された夫々の光ビームを略平行光束の光ビーム
に変換するコリメータレンズ等の光束変換手段と、前記
略平行光束とされた夫々の光ビームを、走査すべき走査
対象物上における主走査方向に偏向走査するポリゴンミ
ラー等の偏向走査手段と、前記偏向走査された光ビーム
を前記走査対象物上に集光する結像レンズ等の集光手段
と、を備え、前記光束変換手段は、夫々の前記光ビーム
について前記集光手段により相互に生じる軸上色収差を
補償する補償軸上色収差を夫々の前記光ビームについて
生じさせるように構成される。

【００２１】請求項５に記載の発明の作用によれば、複
数の出射手段は、相互に波長の異なる光ビームを夫々出
射する。そして、光束変換手段は、出射された夫々の光
ビームを略平行光束の光ビームに変換する。

【００２２】その後、偏向走査手段は、略平行光束とさ
れた夫々の光ビームを主走査方向に偏向走査する。最後
に、集光手段は偏向走査された光ビームを走査対象物上
に集光する。

【００２３】このとき、光束変換手段は、夫々の光ビー
ムについて集光手段により相互に生じる軸上色収差を補
償する補償軸上色収差を夫々の光ビームについて生じさ
せる。

【００２４】よって、夫々の光ビームの走査対象物上の
集光位置における軸上色収差を相互に補償することがで
きる。上記の課題を解決するために、請求項６に記載の
発明は、請求項５に記載の光学走査装置において、複数
の前記光ビームのうちの予め設定された一の前記光ビー
ムである特定光ビームにおける前記集光手段から焦点位
置までの距離と、当該特定光ビーム以外の他の前記光ビ
ームにおける前記集光手段から焦点位置までの距離とが
一致するように、前記光束変換手段により他の前記光ビ
ームについて軸上色収差を生じさせるべく前記補償軸上
色収差の値が設定されて構成される。

【００２５】請求項６に記載の発明の作用によれば、請
求項５に記載の発明の作用に加えて、特定光ビームにお
ける集光手段から焦点位置までの距離と、他の光ビーム
における集光手段から焦点位置までの距離とが一致する
ように、光束変換手段により他の光ビームについて軸上
色収差を生じさせるべく補償軸上色収差の値が設定され
ているので、光束変換手段において他の光ビームにおけ
る補償軸上色収差の設定を簡略化することができる。

【００２６】上記の課題を解決するために、請求項７に
記載の発明は、請求項１又は２若しくは５又は６のいず
れか一項に記載の光学走査装置において、前記集光手段
が、夫々の前記光ビームにおける倍率色収差を相互に補
償するように構成される。

【００２７】請求項７に記載の発明の作用によれば、請
求項１又は２若しくは５又は６のいずれか一項に記載の
発明の作用に加えて、集光手段が、夫々の光ビームにお
ける倍率色収差を相互に補償するので、走査対象物上に
おける各光ビームの色収差を補償して正確に当該走査対
象物を走査することができる。

【００２８】上記の課題を解決するために、請求項８に
記載の発明は、請求項１又は２若しくは５又は６のいず
れか一項に記載の光学走査装置であって、夫々の前記光
ビームの前記走査対象物上における前記主走査方向の走
査範囲を同一とするＣＰＵ等の走査範囲補正手段を更に
備える。

【００２９】請求項８に記載の発明の作用によれば、請
求項１又は２若しくは５又は６のいずれか一項に記載の
発明の作用に加えて、走査範囲補正手段は、夫々の光ビ
ームの走査対象物上における主走査方向の走査範囲を同
一とするので、夫々の光ビームに発生する倍率色収差を
補償することができる。

【００３０】上記の課題を解決するために、請求項９に
記載の発明は、請求項８に記載の光学走査装置におい
て、前記走査範囲補正手段は、前記偏向走査手段におけ
る夫々の前記光ビームの偏向走査速度に対応して、当該
偏向走査手段における前記光ビームの偏向走査時間を補
正するＣＰＵ等の走査時間補正手段であるように構成さ
れる。

【００３１】請求項９に記載の発明の作用によれば、請
求項８に記載の発明の作用に加えて、走査範囲補正手段
が、偏向走査手段における夫々の光ビームの偏向走査速
度に対応して当該偏向走査手段における光ビームの偏向
走査時間を補正する走査時間補正手段であるので、レン
ズ等の光学的な構成を用いずに走査対象物上における夫
々の光ビームの主走査方向の走査範囲を同一として夫々
の光ビームに発生する倍率色収差を補償することができ
る。

【００３２】上記の課題を解決するために、請求項１０
に記載の発明は、請求項１又は２若しくは５から９のい
ずれか一項に記載の光学走査装置と、読み取るべき情報
が記録された前記走査対象物に集光された夫々の前記光
ビームの当該走査対象物からの反射光を受光し、受光信
号を出力する受光部等の受光手段と、前記受光信号に基
づいて、前記情報に対応する読取信号を出力するＣＰＵ
等の読取手段と、を備える。

【００３３】請求項１０に記載の発明の作用によれば、
請求項１又は２若しくは５から９のいずれか一項に記載
の発明の作用に加えて、受光手段は、情報が記録された
走査対象物に集光された夫々の光ビームの当該走査対象
物からの反射光を受光し、受光信号を出力する。

【００３４】そして、読取手段は、受光信号に基づいて
上記情報に対応する読取信号を出力する。よって、走査
対象物上の情報を正確に走査し、これに対応する読取信
号が出力されるので、高精度で当該情報を読み取ること
ができる。

【００３５】上記の課題を解決するために、請求項１１
に記載の発明は、請求項１又は２若しくは５から９のい
ずれか一項に記載の光学走査装置と、記録すべき情報に
対応して夫々の前記光ビームを変調する変調手段と、を
備え、前記走査対象物上に前記情報が記録されるように
構成される。

【００３６】請求項１１に記載の発明の作用によれば、
請求項１又は２若しくは５から９のいずれか一項に記載
の発明の作用に加えて、変調手段は、記録すべき情報に
対応して夫々の光ビームを変調する。

【００３７】これにより、走査対象物上に情報が記録さ
れる。よって、夫々の光ビームの焦点位置を走査対象物
上として情報を記録するので、正確に情報を記録するこ
とができる。

【００３８】上記の課題を解決するために、請求項１２
に記載の発明は、請求項１０に記載の光学情報読取装置
と、前記読取信号に対応して、複数の前記光ビームのう
ちのいずれか一の光ビームを変調する変調手段と、前記
変調された光ビームを、前記情報を記録すべき記録媒体
上に誘導して当該記録媒体に照射する反射ミラー等の誘
導手段と、を備える。

【００３９】請求項１２に記載の発明の作用によれば、
請求項１０に記載の発明の作用に加えて、変調手段は、
読取信号に対応して複数の光ビームのうちのいずれか一
の光ビームを変調する。

【００４０】そして、誘導手段は、変調された光ビーム
を、情報を記録すべき記録媒体上に誘導して当該記録媒
体に照射する。よって、走査対象物上の情報を正確に走
査し、これに対応して生成された読取信号を用いて一の
光ビームを変調することにより情報を記録するので、走
査対象物上の情報を正確に記録媒体上に複写することが
できる。

【００４１】

【発明の実施の形態】次に、本発明に好適な実施の形態
を図面に基づいて説明する。 （Ｉ）第１実施形態 始めに、本発明を、情報読み取りのための光学系と情報
記録のための光学系とを一部共通化した複写装置に適用
した第１の実施形態について、図１乃至図１２を用いて
説明する。なお、以下に説明する複写装置Ｐは、赤レー
ザ光、緑レーザ光及び青レーザ光を原稿に照射し、夫々
のレーザ光の原稿からの反射光を受光することにより当
該原稿上の情報を読み取って読取信号を生成すると共
に、当該生成した読取信号を用いて上記夫々のレーザ光
の内のいずれか一のレーザ光を出射して上記情報を記録
する複写装置である。

【００４２】先ず、第１実施形態の複写装置の全体構成
について、図１を用いて説明する。図１に示すように、
本実施形態における複写装置Ｐの情報読取系は、後述の
制御部３０からの駆動信号Ｓvrにより駆動制御され、赤
レーザ光Ｒを出射する出射手段としての赤色半導体レー
ザ１と、後述の制御部３０からの駆動信号Ｓvgにより駆
動制御され、緑レーザ光Ｇを出射する出射手段としての
緑色半導体レーザ１’と、後述の制御部３０からの駆動
信号Ｓvbにより駆動制御され、青レーザ光Ｂを出射する
出射手段としての青色半導体レーザ１”と、赤色半導体
レーザ１からの赤レーザ光Ｒを透過すると共に、緑色半
導体レーザ１’からの緑レーザ光Ｇを反射して赤レーザ
光Ｒの光路と緑レーザ光Ｇの光路とを略同一とするダイ
クロイックミラーＤと、赤レーザ光Ｒ及び緑レーザ光Ｇ
を透過すると共に、青色半導体レーザ１”からの青レー
ザ光Ｂを反射して赤レーザ光Ｒの光路及び緑レーザ光Ｇ
の光路と青レーザ光Ｂの光路とを略同一とするダイクロ
イックミラーＤ’と、赤レーザ光Ｒ、緑レーザ光Ｇ又は
青レーザ光Ｂを図１中矢印で示す主走査方向に偏向走査
するための偏向走査手段としてのポリゴンミラー２と、
ポリゴンミラー２によって偏向走査された各レーザ光を
原稿６上に集光するための集光手段としての結像レンズ
３と、結像レンズ３によって集光された各レーザ光を走
査対象物としての原稿６又は後述の感光体２０に択一的
に選択照射させるための反射ミラー４と、反射ミラー４
によって原稿６に照射された各レーザ光の原稿６からの
反射光を受光して原稿６に対応する受光信号Ｓd を生成
するための受光手段としての受光部７と、原稿６の走査
範囲外の位置に配置され、上記の一回の偏向走査の度に
各レーザ光が入射することによりセンサ信号Ｓp を制御
部３０に出力するフォトダイオード検出器８と、装置全
体を制御する制御部３０とを備えて構成されている。

【００４３】ここで、反射ミラー４は、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いると共
に、図示しないモータにより回動可能とされており、情
報読取時には上記各レーザ光を反射して原稿６上に到達
させる。

【００４４】また、受光部７は、光電変換素子である三
つのフォトダイオード７ａ、７ｂ及び７ｃで構成されて
おり、反射ミラー４に対して原稿６側に、当該原稿６の
主走査方向と平行な方向に等間隔で設置されている。ま
た、各フォトダイオード７ａ、７ｂ及び７ｃから出力さ
れる受光信号Ｓd は、後述する検出回路に出力される。

【００４５】一方、本実施形態における情報記録系は、
情報記録時に出射される記録用レーザ光を出射する上記
緑色半導体レーザ１’（又は赤色半導体レーザ１若しく
は青色半導体レーザ１”）と、ダイクロイックミラーＤ
及びＤ’と、ポリゴンミラー２と、結像レンズ３と、記
録用レーザ光を感光体２０の方向に反射する誘導手段と
しての上記反射ミラー４と、記録用レーザ光が照射され
ることにより静電潜像を形成する記録媒体としての感光
体２０とにより構成されている。ここで、感光体２０
は、記録用レーザ光が当該感光体２０を一ライン走査す
る度に、所定量回転するように後述のＣＰＵ３１によっ
て制御される。

【００４６】なお、記録媒体としては、レーザ光が照射
されることにより静電潜像を形成する上記感光体２０の
他に、種々のものを用いることができる。一例として
は、赤レーザ光Ｒ、緑レーザ光Ｇ又は青レーザ光Ｂのい
ずれかに感光する光硬化性樹脂、３原色のいずれか１色
に対応する色素及び光重合開始剤を内包する３種類のマ
イクロカプセルを担持するカプセル紙を用いることがで
きる。このマイクロカプセルは、赤レーザ光Ｒ、緑レー
ザ光Ｇ又は青レーザ光Ｂが照射されることにより硬化す
るもので、当該赤レーザ光Ｒ、緑レーザ光Ｇ又は青レー
ザ光Ｂにより選択的に露光されることにより硬化し、露
光されなかった（硬化しなかった）マイクロカプセルに
より露光潜像が形成され、その後当該カプセル紙を加圧
することにより硬化されなかったマイクロカプセルが破
壊されてその内包物が放出されることが各色毎に行われ
て、結果的にフルカラーの画像が形成されるものであ
る。

【００４７】また、赤色半導体レーザ１、緑色半導体レ
ーザ１’及び青色半導体レーザ１”の発振波長は、赤レ
ーザ光ＲがダイクロイックミラーＤ及びＤ’を透過し、
緑レーザ光ＧがダイクロイックミラーＤにより反射され
ると共にダイクロイックミラーＤ’を透過し、青レーザ
光ＢがダイクロイックミラーＤ’により反射されるよう
に夫々設定されている。より具体的には、赤レーザ光Ｒ
の発振波長が約６５０nmとなり、緑レーザ光Ｇの発振波
長が約５５０nmとなり、青レーザ光Ｂの発振波長が約４
５０nmとなるように設定されている。

【００４８】更に、赤色半導体レーザ１、緑色半導体レ
ーザ１’及び青色半導体レーザ１”は、制御部３０内に
備えられた後述のＣＰＵ３１によってその発光（出射）
タイミングが相互に異なって赤レーザ光Ｒ、緑レーザ光
Ｇ又は青レーザ光Ｂを夫々出射するように制御される。
より具体的には、後述の制御部３０の制御により、原稿
６上の主走査方向の一走査毎に赤色半導体レーザ１、緑
色半導体レーザ１’又は青色半導体レーザ１”が切り換
えられて駆動され、一走査毎に赤レーザ光Ｒ、緑レーザ
光Ｇ又は青レーザ光Ｂが切り換えられて出射される。

【００４９】次に、図１に示す各半導体レーザ１、１’
及び１”、ダイクロイックミラーＤ及びＤ’、ポリゴン
ミラー２、結像レンズ３及び反射ミラー４を実際に配置
した光学走査部Ｓの例について図２を用いて説明する。

【００５０】図２に示すように、光学走査部Ｓを構成す
る筐体ＢＤには、赤色半導体レーザ１を含む半導体レー
ザユニット１１と、緑色半導体レーザ１’を含む半導体
レーザユニット１２と、青色半導体レーザ１”を含む半
導体レーザユニット１３とが、赤色半導体レーザ１の光
軸と緑色半導体レーザ１’の光軸がほぼ直角となると共
に、赤色半導体レーザ１の光軸と青色半導体レーザ１”
の光軸がほぼ直角となるように配置されている。そし
て、各レーザ光は、光束を略平行とするためのコリメー
タレンズＣ及び原稿６上における各レーザ光のスポット
径を所定の大きさにするための絞りＭを介して夫々ダイ
クロイックミラーＤ又はＤ’に入射する。

【００５１】このとき、各半導体レーザユニットにおい
ては、後述のように、各レーザ光における軸上色収差を
補償すべく、各半導体レーザにおける発光点とコリメー
タレンズＣとの距離である変換手段配置距離としてのコ
リメータ配置距離ｘが設定されている。

【００５２】そして、ダイクロイックミラーＤにより赤
レーザ光Ｒが透過されると共に緑レーザ光Ｇが反射さ
れ、更にダイクロイックミラーＤ’により赤レーザ光Ｒ
及び緑レーザ光Ｇが透過されると共に青レーザ光Ｂが反
射され、夫々のレーザ光の光路がほぼ同一とされた後、
一方向（図２の紙面に垂直な方向）にのみ各レーザ光を
集束させるシリンドリカルレンズＥを介して当該シリン
ドリカルレンズＥの焦点位置に配置されている正六角形
のポリゴンミラー２に入射する。このポリゴンミラー２
が一定速度で回転することにより、当該ポリゴンミラー
２に入射した各レーザ光が図２の紙面に平行な主走査方
向に一定速度で走査されて反射ミラー４に指向されるこ
ととなる。なお、情報記録時においては、各レーザ光
は、一回の主走査方向の走査毎にその走査前に反射ミラ
ー４の受光面の範囲外に設けられた反射ミラーＭＲを介
してフォトダイオード検出器８に入射する。このフォト
ダイオード検出器８は、原稿６上の走査位置を走査開始
タイミング（すなわち、フォトダイオード検出器８に各
レーザ光が入射したタイミング）からの経過時間として
検出するためのものである。

【００５３】次に、各半導体レーザユニットの細部構成
について、半導体レーザユニット１１を例として図３を
用いて説明する。図３に示すように、半導体レーザユニ
ット１１においては、コリメータレンズＣは円筒形のセ
ル１５内に収納されており、当該セル１５の赤レーザ光
Ｒが出射する開口部に絞りＭが形成されている。そし
て、セル１５がホルダ１６内に差込まれる形で固定され
ている。このセル１５のホルダ１６への固定は、複写装
置Ｐの製造時において、上記コリメータ配置距離ｘが夫
々のレーザ光に対応して夫々設定された値となるように
セル１５とホルダ１６との位置決めをした上で、瞬間接
着剤を当該セル１５とホルダ１６の間に流し込むことに
より実行される。

【００５４】一方、ホルダ１６の底部には、その端子が
後述の駆動回路に接続される形で赤色半導体レーザ１が
固定されている。そして、当該ホルダ１６が固定ネジ１
７により基板ＳＢに固定されることにより半導体レーザ
ユニット１１が形成されている。

【００５５】なお、上記半導体レーザユニット１１以外
の他の半導体レーザユニット１２及び１３については、
上記コリメータ配置距離ｘが相互に異なっている点以外
は半導体レーザユニット１１と同様の構成であるので、
細部の説明は省略する。また、各半導体レーザユニット
におけるコリメータレンズＣは全て同一のものが使用さ
れている。

【００５６】次に、本発明に係るコリメータ配置距離ｘ
の設定について、図４及び図５を用いて説明する。上述
のように、色消し補正がされていない（すなわち、軸上
色収差の補正がされていない）通常のｆθレンズにより
構成されている単一の結像レンズ３を用いて赤レーザ光
Ｒ、緑レーザ光Ｇ及び青レーザ光Ｂの夫々を原稿６上に
集光させると、夫々のレーザ光の波長の相違に起因する
結像レンズ３における屈折率の相違から、夫々のレーザ
光の焦点位置は結像レンズ３の光軸上の異なった位置と
なる（すなわち、相互に軸上色収差が発生する）。これ
についてより具体的に図４（ａ）を用いて説明すると、
結像レンズ３により集光される夫々のレーザ光の焦点位
置は、例えば、緑レーザ光Ｇの焦点位置を基準とする
と、赤レーザ光Ｒの焦点位置は結像レンズ３から見て緑
レーザ光Ｇの焦点位置よりも約０．５mm遠方となり、青
レーザ光Ｂの焦点位置は結像レンズ３から見て緑レーザ
光Ｇの焦点位置よりも約１mm近い位置となる。なお、図
４（ａ）において実線、破線又は一点鎖線で示すグラフ
は、主走査方向の偏向走査により変化する各レーザ光の
焦点位置の変化を示している。

【００５７】本実施形態においては、この各レーザ光間
の焦点位置のずれを補償して同一位置に夫々のレーザ光
が焦点を結ぶように、各半導体レーザユニットにおいて
上記コリメータ配置距離ｘが異なるように構成されてい
る。すなわち、一つのレーザ光（例えば、赤レーザ光
Ｒ）について、図４（ｂ）に示すようにコリメータ配置
距離ｘを変化させると、同一の結像レンズ３で集光した
場合に、その焦点位置が結像レンズ３の光軸上を図４
（ｂ）左右方向に移動することとなる。これは、適切に
コリメータ配置距離ｘに設定すれば本来図４（ｂ）に実
線で示すように平行光束となるべきレーザ光が、コリメ
ータ配置距離ｘを変化させることにより、図４（ｂ）に
破線又は一点鎖線で示すように平行光束とならず、従っ
て、焦点位置も、レーザ光が広がった場合（図４（ｂ）
中一点鎖線で示す。）には結像レンズから見て遠方とな
り、レーザ光が狭まった場合（図４（ｂ）中破線で示
す。）には結像レンズから見て近い位置となることによ
るものである。よって、各レーザ光について夫々の焦点
位置が相互に一致するようにコリメータ配置距離ｘを別
個に設定することにより、各レーザ光の軸上色収差を補
償することができるのである。

【００５８】次に、各半導体レーザユニットにおけるコ
リメータ配置距離ｘの設定方法（半導体レーザユニット
１２におけるコリメータ配置距離ｘを基準として設定す
る場合の方法）について図５を用いて説明する。

【００５９】今、全ての半導体レーザユニットにおける
コリメータ配置距離ｘを同一として結像レンズ３を用い
て各レーザ光を集光したときの緑レーザ光Ｇを基準とし
た軸上色収差（結像レンズ３における固有値である。）
を、夫々Δｂ（緑レーザ光Ｇと青レーザ光Ｂとの間に生
じる軸上色収差量を示し、図４（ａ）に示すように負の
量である。）及びΔｒ（緑レーザ光Ｇと赤レーザ光Ｒと
の間に生じる軸上色収差量を示し、図４（ａ）に示すよ
うに正の量である。）とすると、図５に示すように青色
半導体レーザ１”を含む半導体レーザユニット１３にお
けるコリメータ配置距離ｘb は、以下の式を満たすｘb
の値とされる。

【００６０】 （ｆco／ｆ）² ＝（ｘb −ｘg ）／Δｂ …（１） ここで、ｆcoはコリメータレンズＣの焦点距離であり、
ｆは結像レンズ３の焦点距離であり、ｘg （基準値であ
り、不変である。）は半導体レーザユニット１２におけ
るコリメータ配置距離である。また、Δｂ＜０の場合
（図４（ａ）の場合）には、ｘb ＜ｘg となる（図５中
段参照）。なお、（ｆco／ｆ）は、一般には複写装置Ｐ
の光学系における縦倍率と呼ばれるパラメータである。

【００６１】一方、赤色半導体レーザ１を含む半導体レ
ーザユニット１１におけるコリメータ配置距離ｘr は、
以下の式を満たすｘr の値とされる。 （ｆco／ｆ）² ＝（ｘr −ｘg ）／Δｒ …（２） ここで、Δｒ＜０の場合（図４（ａ）の場合）には、ｘ
r ＞ｘg となる（図５最下段参照）。

【００６２】上述のように光学走査部Ｓの半導体レーザ
ユニット１２におけるコリメータ配置距離ｘg を基準と
して各半導体レーザユニットにおけるコリメータ配置距
離ｘb 及びｘr を設定することにより、夫々のレーザ光
における焦点位置Ｉg 、Ｉb及びＩr を夫々同一位置と
することができ、光学走査部Ｓにおける軸上色収差を補
償することができる。

【００６３】次に、上記光学走査部Ｓを含む情報読取系
における原稿６を走査するための機構について、図６
（ａ）を用いて説明する。なお、図６（ａ）は、本実施
形態の複写装置Ｐの側面断面図を示している。また、図
６（ａ）において、図１又は図２と同じ部材には同様の
部材番号を付している。

【００６４】図６（ａ）において、原稿６を載置する原
稿台としてのガラス板６Ｇ上に載置された原稿６に対し
て各レーザ光を照射して原稿６上の情報を読み取る際に
は、各レーザ光は、反射ミラー４から出射された後に
（すなわち、主走査方向に走査された状態で）、半速ミ
ラー９と全速ミラー１０とにより反射され、上記主走査
方向と垂直な副走査方向に走査されつつ原稿６に到達し
て原稿６全体を走査する。なお、図６において、各半導
体レーザはポリゴンミラー２の背面に設置されている。

【００６５】このとき、全速ミラー１０は、副走査方向
に走査を開始するときには図６（ａ）中実線で示した位
置に待機しており、副走査方向に走査された後、図６
（ａ）中破線で示した位置で停止する。この全速ミラー
１０内には、実際に各レーザ光を反射するミラー１０Ａ
と、各レーザ光の原稿６からの反射光を受光して受光信
号Ｓd を出力する上記受光部７と、当該反射光を受光部
７上に集光させる検出レンズ１０Ｂとが含まれている。

【００６６】一方、半速ミラー９は、副走査方向に走査
を開始するときには図６（ａ）中実線で示した位置に待
機しており、副走査方向に走査された後、図６（ａ）中
破線で示した位置で停止する。この半速ミラー９内に
は、実際に各レーザ光を反射するミラー９Ａ及び９Ｂが
含まれている。

【００６７】上記の情報読取時における全速ミラー１０
及び半速ミラー９の走査において、全速ミラー１０と半
速ミラー９の副走査方向への移動速度の比が２：１とな
るように（このとき、全速ミラー１０の移動距離と半速
ミラー９の移動距離の比も２：１となっている。）、当
該全速ミラー１０と半速ミラー９の移動速度が図示しな
い駆動装置により制御されている。この全速ミラー１０
と半速ミラー９の動作により、副走査方向への走査中に
おいて結像レンズ３と原稿６との間の各レーザ光の光路
長が一定に保たれ、従って常に原稿６上に各レーザ光が
正しく集光されることとなる。

【００６８】なお、反射ミラー４により反射された記録
用レーザ光の光路上には、当該記録用レーザ光を感光体
２０上に導くためのミラー１８及び１９が配置されてお
り、これらのミラーの位置は、反射ミラー４から原稿６
の原稿面までの距離（図１中符号「Ａ₁ 」で示す。）
と、反射ミラー４から感光体２０までの距離（図１中符
号「Ａ₂ 」で示す。）とが等しくなるように設定されて
いる。

【００６９】次に、結像レンズ３の具体的な構成につい
て、図６（ｂ）を用いて説明する。なお、当該結像レン
ズ３においては、各レーザ光の軸上色収差を補正するた
めの処理は成されていない。本実施形態においては、上
述のように全速ミラー１０と半速ミラー９を用いて原稿
６の副走査方向の走査を行うため、結像レンズ３を通過
した各レーザ光の作動距離（ワーキングディスタンス
（Working Distance）とも呼ばれ、結像レンズ３の先端
から原稿６の情報が記録されている面（物体面）までの
距離である。本実施形態においては、各レーザ光の焦点
が原稿６の情報が記録されている面上となるように作動
距離が設定されている。）を全速ミラー１０及び半速ミ
ラー９の各レーザ光の光路上の移動範囲よりも長くする
必要がある。そこで、本実施形態においては、各レーザ
光における作動距離を長くするために、結像レンズ３と
して、凸レンズ３Ａと凹レンズ３Ｂとにより構成される
レトロフォーカス系が用いられる。このレトロフォーカ
ス系のレンズは、いわゆる広角レンズであり、レンズの
最終面から像面までの距離（作動距離）がその焦点距離
よりも長くなっているレンズ系である。このレトロフォ
ーカス系を構成する結像レンズ３により、本実施形態の
作動距離が全速ミラー１０及び半速ミラー９の移動範囲
よりも長くなっている。

【００７０】次に、具体的に作動距離を設定する方法に
ついて、図７を用いて説明する。なお、図７は、情報読
取系における動作を模式的に示したものであり、図１、
図２及び図６と同じ部材には同様の部材番号を付してい
る。

【００７１】図７において、原稿６における副走査すべ
き距離を「１０」とし、各ミラー内における折り返し等
のための光路をぞれぞれ「０．５」づつ確保するとする
と、図７から明らかなように、全速ミラー１０及び半速
ミラー９を用いて副走査すべき範囲を全て走査するため
には、結像レンズ３を出射した以降の各レーザ光の光路
としては長さ「７」の光路が必要である。従って、結像
レンズ３における作動距離としては、この長さ「７」の
光路を確保すればよいこととなる。より具体的には、Ａ
４版の原稿６の長辺方向に副走査する場合には、当該Ａ
４版の原稿６の長辺方向の長さは約３００mmであるか
ら、作動距離としては２１０mm（３００mm×７／１０）
が確保できるように結像レンズ３を設計すればよい。

【００７２】次に、複写装置Ｐにおける複写動作を制御
するための制御部３０の構成及び動作について、図８乃
至図１２を用いて説明する。始めに、制御部３０の具体
的な構成について図８を用いて説明する。

【００７３】図８に示すように、制御部３０は、読取手
段、走査範囲補正手段及び走査時間補正手段としてのＣ
ＰＵ３１と、コントロールパネル３２と、ＲＯＭ（Read
Only Memory）３３と、ＲＡＭ３４と、タイマ３５と、
読取ＬＤ選択回路３６と、ＲＬＤ駆動回路３７と、ＧＬ
Ｄ駆動回路３８と、ＢＬＤ駆動回路３９と、読取クロッ
ク決定回路４０と、画像処理部４１と、Ａ／Ｄ変換器４
２と、上記検出回路４３と、Ｄ／Ａ変換器４４と、記録
ＬＤ駆動回路４５と、により構成されている。

【００７４】次に、各部の動作概要を説明する。コント
ロールパネル３２は、外部からの入力動作に基づいて、
複写装置Ｐの動作を制御するための指令信号をＣＰＵ３
１に出力する。

【００７５】ＲＯＭ３３は、装置全体を制御するための
制御プログラムを記憶しており、必要に応じて当該プロ
グラムをＣＰＵ３１に出力する。ＲＡＭ３４は、受光信
号Ｓd に基づいてＣＰＵ３１において合成された情報を
読取信号Ｓr として一時的に記憶する。

【００７６】タイマ３５は、予め設定されている所定の
基準周期を有する基準クロック信号ＣＬＫが入力される
ことにより、当該基準クロック信号ＣＬＫをカウントし
て計時を行う。

【００７７】読取ＬＤ選択回路３６は、原稿６の読取時
において、ＣＰＵ３１の制御により、レーザ光を出射す
べき半導体レーザを選択する。そして、ＲＬＤ駆動回路
３７は、読取ＬＤ選択回路３６によって選択されたと
き、半導体レーザ１を駆動して赤レーザ光Ｒを出射すべ
く、駆動信号Ｓvrを出力する。

【００７８】一方、ＧＬＤ駆動回路３８は、読取ＬＤ選
択回路３６によって選択されたとき、半導体レーザ１’
を駆動して緑レーザ光Ｇを出射すべく、駆動信号Ｓvgを
出力する。

【００７９】更に、ＢＬＤ駆動回路３９は、読取ＬＤ選
択回路３６によって選択されたとき、半導体レーザ１”
を駆動して青レーザ光Ｂを出射すべく、駆動信号Ｓvbを
出力する。

【００８０】これら駆動信号Ｓvr、Ｓvg及びＳvbが出力
されるタイミングについては、後述する。次に、読取ク
ロック決定回路４０は、入力されている上記基準クロッ
ク信号ＣＬＫに基づいて、後述の走査時間補正手段とし
てのＣＰＵ３１の制御により、受光信号Ｓd を読み取っ
て読取信号をＳr を生成する際の基準となる読取クロッ
クを生成する。

【００８１】検出回路４３は、受光部７に含まれている
フォトダイオード７ａ、７ｂ又は７ｃからの受光信号Ｓ
d を夫々受信し、これらを合成してＡ／Ｄ変換器４２に
出力する。なお、検出回路４３の詳細な動作について
は、後述する。

【００８２】Ａ／Ｄ変換器４２は、クロック決定回路に
おいて生成された上記読取クロックに基づいて、検出回
路４３からの出力を標本化してディジタル信号に変換
し、画像処理部４１に出力する。

【００８３】そして、画像処理部４１は、上記Ａ／Ｄ変
換器４２からのディジタル信号に基づいて原稿６上の情
報を復元して読取信号Ｓr を生成し、ＣＰＵ３１に出力
する。また、画像処理部４１は、読み取った情報の記録
時においてＣＰＵ３１を介してＲＡＭ３４から読み出さ
れた上記読取信号Ｓr を感光体２０上の一走査毎に分解
してＤ／Ａ変換器４４に出力する。

【００８４】そして、Ｄ／Ａ変換器４４は、情報記録時
において画像処理部４１から出力されたディジタル信号
をアナログ信号に変換して記録ＬＤ駆動回路４５に出力
する。

【００８５】記録ＬＤ駆動回路４５は、Ｄ／Ａ変換器４
４からのアナログ信号に基づいて、情報の記録時に駆動
すべき半導体レーザ（本実施形態においては、記録用光
ビームとして緑レーザ光Ｇを用いるので、記録ＬＤ駆動
回路４５は半導体レーザ１’を駆動することとなる。）
に対応する駆動信号（本実施形態の場合、駆動信号Ｓv
g）を出力して当該半導体レーザを駆動する。

【００８６】以上の動作において、ＣＰＵ３１は、原稿
６の読み取り時においては、後述のタイミングで、読取
ＬＤ選択回路３６を制御して出射すべき半導体レーザに
対応する駆動信号Ｓvr、Ｓvg又はＳvbを出力させると共
に、図示しないミラー位置センサによって検出された半
速ミラー９及び全速ミラー１０の副走査方向の位置に基
づいて当該半速ミラー９及び全速ミラー１０を副走査方
向に移動させる。

【００８７】これと並行してＣＰＵ３１は、検出回路４
３からの合成された受光信号Ｓd に基づいて原稿６上の
読み取るべき情報に対応した読取信号Ｓr を生成し、Ｒ
ＡＭ３４に記憶させる。 （Ａ）情報読取時の動作 次に、図１乃至図８に示す複写装置Ｐにおける情報読取
時の動作について、図９乃至図１２を用いて説明する。

【００８８】情報の読取時においては、読み取るべき原
稿６が載置されると、次に、一回の主走査毎に各レーザ
光を切り換えつつ当該各レーザ光を出射するべく各半導
体レーザ１、１’及び１”が各ＬＤ駆動回路３７乃至３
９により駆動される。そして、各レーザ光が出射される
と、当該各レーザ光がポリゴンミラー２により主走査方
向に走査され、反射ミラー４を介して原稿６に照射され
る。このとき、上記の全速ミラー１０及び半速ミラー９
の動作により副走査方向の走査が行われる。なお、各レ
ーザ光の出射開始タイミング及び出射時間の制御につい
ては、後程詳述する。

【００８９】原稿６への各レーザ光の照射位置からの反
射光は、各々フォトダイオード７ａ、７ｂ及び７ｃにお
いて受光され、当該各フォトダイオード７ａ、７ｂ及び
７ｃから受光した反射光の光量に対応した受光信号Ｓd
が夫々検出回路４３に出力される。そして、当該検出回
路４３においては、各フォトダイオード７ａ、７ｂ及び
７ｃからの受光信号Ｓd が合成され、当該合成した値を
各レーザ光の照射位置からの反射光の総量（合成値）と
してＡ／Ｄ変換器４２を介して画像処理部４１に出力さ
れる。この検出回路４３、Ａ／Ｄ変換器４２及び画像処
理部４１における動作については、後程詳述する。

【００９０】なお、ここで上記フォトダイオード７ａ、
７ｂ及び７ｃを用いて反射光を受光し、各受光信号Ｓd
の合成処理を行う理由は、各レーザ光の原稿６上の照射
位置が夫々のフォトダイオードの正面にあるときは、そ
のフォトダイオードが受光する反射光量が最も大きくな
ると共に、照射位置が当該フォトダイオードの正面から
離れるに従って反射光量が小さくなっていくからであ
る。すなわち、例えば、レーザ光Ｒの照射位置がフォト
ダイオード７ａの正面にあるときは当該フォトダイオー
ド７ａが受光する反射光量が最も大きく、照射位置がフ
ォトダイオード７ａとフォトダイオード７ｂとの中間位
置にあるときは、フォトダイオード７ａが受光する反射
光量は、レーザ光Ｒの照射位置がフォトダイオード７ａ
の正面にあるときよりも少なく、且つフォトダイオード
７ｂが受光する反射光量とほぼ同一である。従って、双
方のフォトダイオードの受光光量を合成すれば、照射位
置が主走査方向に移動しても受光光量の変化が少なくな
り、情報の読取精度が主走査方向の全体に渡って均一と
なるのである。つまり、上記フォトダイオード７ａ、７
ｂ及び７ｃを用いてレーザ光Ｒの反射光を受光すれば、
ＣＣＤ等のラインセンサを用いるよりも安価に受光部７
を構成することができると共に、反射光量をほぼ均一に
受光できることとなる。

【００９１】一方、情報読取時におけるＣＰＵ３１の動
作としては、当該ＣＰＵ３１はレーザ光Ｒの照射位置
を、上述のように上記フォトダイオード検出器８にレー
ザ光Ｒが入射したタイミングからの経過時間として管理
している。すなわち、例えば、時間Ｔ₁ が経過したとき
にレーザ光Ｒの照射位置が原稿６の主走査方向に沿った
端点Ｐ₁ であるとすると、時間（Ｔ₁ ＋Δｔ（Δｔはレ
ーザ光Ｒにおける読取クロック周期））が経過したとき
には、レーザ光Ｒの照射位置は上記端点Ｐ₁ の主走査方
向側の隣の点Ｐ₂ となり、時間（Ｔ₁ ＋２×Δｔ）が経
過したときには更に隣の点Ｐ₃ となる。そして、ＣＰＵ
３１は、上記読取クロック周期毎に検出回路３２からの
上記合成値を読み込み、そのときのレーザ光Ｒの照射位
置からの反射光の総量（合成値）を所定の基準値と比較
するのである。その結果、当該基準値よりも合成値の方
が大きいときは照射位置が「白」（各レーザ光における
「白」）であると判別し、基準値よりも合成値の方が小
さいときは照射位置が「黒」（各レーザ光における
「黒」）であると判別するのである。また、中間値の検
出の場合には、予め白レベル（照射位置が「白」のとき
の合成値）と黒レベル（照射位置が「黒」のときの合成
値）の値を夫々記憶しておき、上記合成値が白レベルと
黒レベルとの間のどのレベルにあるかにより階調値（濃
度値）が演算されるのである。

【００９２】このようにして演算された白レベル／黒レ
ベル又は階調値のデータ（一般に画素データと称す
る。）が上記照射位置毎に読取信号Ｓr としてＲＡＭ３
４に記憶されていく。そして、上記読取クロック毎に照
射位置が変更され、当該照射位置毎に画素データがＲＡ
Ｍ３４に記憶されていくのである。

【００９３】なお、一回の主走査の終了も上記経過時間
により認識される。これは、主走査領域の幅とポリゴン
ミラー２の回転速度により決定されるものである。そし
て、一ラインの主走査による読み取りが行われた後、所
定量副走査方向に照射位置が変更され、再び一ラインの
主走査による原稿６の読み取りが行われるという動作が
繰返され、原稿６の二次元の走査が行われるのである。

【００９４】ここで、以上の情報読み取り動作におい
て、上述のように結像レンズ３の作動距離が全速ミラー
１０と半速ミラー９の移動距離に対応して結像レンズ３
自体の焦点距離よりも長く設定されているので、原稿６
上の情報が全て確実に読み取られることとなるのであ
る。

【００９５】次に、原稿６上の情報を読み取る際の各レ
ーザ光の出射（特に出射開始タイミング及び出射時間）
を制御するための制御部３０における動作の細部につい
て、図９及び図１０のタイミングチャートを用いて説明
する。

【００９６】本実施形態において用いられている結像レ
ンズ３は、色収差補正のための処理が施されていない通
常のｆθレンズであるので、上記軸上色収差と共に、倍
率色収差をも各レーザ光に生じさせる。

【００９７】すなわち、本実施形態の複写装置Ｐにおけ
る当該倍率色収差について説明すると、結像レンズ３に
より各レーザ光に生じる倍率色収差に起因する各レーザ
光毎の像の大きさの相違は、ポリゴンミラー２が一定回
転速度であるので、図９に示すように原稿６上における
各レーザ光毎の走査範囲の相違として現れる。つまり、
倍率色収差の補正を施さないときは、図９に示すよう
に、偏向角度が同じ場合に緑レーザ光Ｇを基準とする
と、青レーザ光Ｂの走査範囲（走査対象物（原稿６）上
の走査幅）は緑レーザ光Ｇのそれに対して狭くなり、赤
レーザ光Ｒの走査範囲は広くなる。従って、この倍率色
収差を補正して、全てのレーザ光の走査範囲を同じ範囲
とするには、緑レーザ光Ｇの出射時間と比較して青レー
ザ光Ｂの出射時間を長くしてその走査範囲を緑レーザ光
Ｇの走査範囲と同じとすると共に、緑レーザ光Ｇの出射
時間と比較して赤レーザ光Ｒの出射時間を短くしてその
走査範囲を緑レーザ光Ｇの走査範囲と同じとするように
夫々の出射時間を補正すればよい。

【００９８】すなわち、フォトダイオード検出器８から
のセンサ信号Ｓp を基準として、当該センサ信号Ｓp に
おけるパルスのタイミングから夫々のレーザ光の出射を
開始するタイミングまでの時間と、夫々のレーザ光の出
射時間自体を相互に異なるように補正すればよい。

【００９９】より具体的には、各レーザ光において、セ
ンサ信号Ｓp が入力されたタイミング（すなわち、夫々
のレーザ光による主走査方向の一回の走査が開始された
タイミング）から、夫々のレーザ光を出射するタイミン
グまでの時間Ｔ0 については、図１０に示すように、緑
レーザ光Ｇにおける出射までの時間をＴ0gとして、青レ
ーザ光Ｂについては時間Ｔ0bとされ、赤レーザ光Ｒにつ
いては時間Ｔ0rとされる。ここで、夫々の時間Ｔ0g、Ｔ
0b及びＴ0rの間には、全ての走査範囲（例えば、図９に
示す場合では、−１５０mmの位置から＋１５０mmの位置
までの範囲）を夫々のレーザ光が走査完了する時間を夫
々時間ｔr （赤レーザ光Ｒ）、時間ｔg（緑レーザ光
Ｇ）及び時間ｔb （青レーザ光Ｂ）とすると（図９よ
り、ｔb ＞ｔg ＞ｔr である。）、緑レーザ光Ｇにおけ
る出射までの時間Ｔ0gを基準とした場合には、以下に示
す関係がある。

【０１００】Ｔ0b＝（ｔb ／ｔg ）×Ｔ0g …（３） Ｔ0r＝（ｔr ／ｔg ）×Ｔ0g …（４） また、各レーザ光における実際の出射時間Ｔonr （赤レ
ーザ光Ｒ）、Ｔong （緑レーザ光Ｇ）及びＴonb （青レ
ーザ光Ｂ）については、図９に示す走査範囲の相違に基
づいて、緑レーザ光Ｇにおける出射時間Ｔong を基準と
した場合には、 Ｔonb ＝（ｔb ／ｔg ）×Ｔong …（５） Ｔonr ＝（ｔr ／ｔg ）×Ｔong …（６） と設定される。

【０１０１】なお、上記の各時間Ｔ0b、Ｔ0g及びＴ0r並
びにＴonb 、Ｔong 及びＴonr については、予め実験等
により算出し、その値をＲＯＭ３３に記憶させておき、
夫々の半導体レーザを出射させるときに、対応する夫々
のＬＤ駆動回路に出力するように構成されている。

【０１０２】上述した各時間Ｔ0b、Ｔ0g及びＴ0r並びに
Ｔonb 、Ｔong 及びＴonr に基づいて各半導体レーザの
出射開始タイミング及び出射時間を制御すれば、倍率色
収差に起因する各レーザ光における走査範囲の相違を補
償して、原稿６上における各レーザ光毎の走査範囲（主
走査一回における走査範囲）を同一とすることができ
る。

【０１０３】次に、原稿６上に照射された各レーザ光を
受光して読取信号Ｓr を生成するための制御部３０（特
に検出回路４３、Ａ／Ｄ変換器４２及び画像処理部４
１）における動作について、図１１のフローチャート及
び図１２のタイミングチャートを用いて説明する。な
お、図１１に示すフローチャートは、各レーザ光毎に実
行される処理を示すフローチャートである。

【０１０４】上述のように、本実施形態においては、各
レーザ光相互の倍率色収差を補償するため、原稿６を走
査するときの一主走査における出射時間を、各レーザ光
毎に異なるように制御する。従って、当該レーザ光の反
射光を受光して読取信号Ｓrを生成する際に、各レーザ
光毎の読取信号Ｓr の密度（すなわち、情報読取におけ
るドット（画素）密度）を各レーザ光について同一とす
るためには、上記読取信号Ｓr の生成における読取クロ
ックを、上記出射時間の相違に対応して各レーザ光毎に
異なった値として読取信号Ｓr を生成する必要がある。
この制御動作について以下に説明する。

【０１０５】すなわち、本実施形態の複写装置Ｐにおい
て、原稿６を読み取って読取信号Ｓr を生成する際に
は、コントロールパネル３２から原稿６の読取を開始す
る旨の信号が入力されると、始めに、図示しないミラー
位置センサからの信号に基づいて、全速ミラー１０及び
半速ミラー９が原稿６の読取開始位置に移動したことを
検出し（ステップＳ１）、次に、各レーザ光毎に予め算
出されている受光信号Ｓd 受け付けの際の読取クロック
周期、フォトダイオード検出器８において光ビームＲを
受光したタイミングから受光信号Ｓd の画像処理部４１
における受け付けを開始するタイミングまでの時間Ｔso
s 並びに画像処理部４１における受け付けを開始してか
ら読み取りを終了するまでの時間（すなわち、画像処理
部４１においてその時間内に入力する受光信号Ｓd から
読取信号Ｓr を生成する時間）Ｔonn をＲＯＭ３３から
読取クロック決定回路４０において取得する（ステップ
Ｓ２）。ステップＳ２における処理において、受光信号
Ｓd 受け付けの際の読取クロックの周期は、上述のよう
に各レーザ光を用いて読み取る情報の主走査方向の分解
能（主走査方向の原稿６上におけるドット密度）が、各
レーザ光毎に同じ値となるように、各レーザ光について
異なる値とされる。

【０１０６】すなわち、上記の時間ｔr （赤レーザ光
Ｒ）、時間ｔg （緑レーザ光Ｇ）及び時間ｔb （青レー
ザ光Ｂ）を用いて表現すると、赤レーザ光Ｒを受光する
際の読取クロックＴr は、緑レーザ光Ｇを受光する際の
読取クロックＴg を基準として、 Ｔr ＝（ｔr ／ｔg ）×Ｔg となり、また、青レーザ光Ｂを受光する際の読取クロッ
クＴb は、緑レーザ光Ｇを受光する際の読取クロックＴ
g を基準として、 Ｔb ＝（ｔb ／ｔg ）×Ｔg とされている。

【０１０７】更に、各レーザ光における上記時間Ｔsos
及び時間Ｔonn については、各レーザ光の出射タイミン
グ及び出射時間として用いられている上記式（３）乃至
（６）におけるＴ0 及びＴonの値がそのまま用いられ
る。すなわち、赤レーザ光Ｒについては、 Ｔsosr＝Ｔ0r、Ｔonnr＝Ｔonr であり、緑レーザ光Ｇについては、 Ｔsosg＝Ｔ0g、Ｔonng＝Ｔong であり、青レーザ光Ｂについては、 Ｔsosb＝Ｔ0b、Ｔonnb＝Ｔonb と設定され、予めＲＯＭ３３に記憶されている。

【０１０８】ステップＳ２において夫々の設定値が取得
されると、次に、フォトダイオード検出器８において夫
々のレーザ光のいずれかを受光したか否か（すなわち、
一回の主走査方向の走査が開始されたか否か）をセンサ
信号Ｓp に基づいて判断し（ステップＳ３）、レーザ光
を受光していないときは（ステップＳ３；ｎｏ）受光す
るまで待機し、レーザ光を受光したときは（ステップＳ
３；ｙｅｓ）、次に、上記時間Ｔsos の経過をタイマ３
９において計時した後に、受光信号Ｓd の受け付けを示
す画像処理部４１におけるゲート信号をオンとし（ステ
ップＳ４）、受光信号Ｓd の受け付けを開始して（ステ
ップＳ５）、受け付けた受光信号Ｓd に基づいて画像処
理部４１において読取信号Ｓr を生成してＣＰＵ３１に
出力する。そして、上記時間Ｔonn の経過をタイマ３９
において計時したか否かが判定され（ステップＳ７）、
時間Ｔonn が経過していないときはステップＳ５に戻っ
て受光信号Ｓd の受け付けを継続し、時間Ｔonn が経過
したときは（ステップＳ７；ｙｅｓ）、上記ゲート信号
をオフとして一回の主走査を終了する。

【０１０９】ここで、上記ステップＳ３からステップＳ
８までの一回の主走査における処理をタイミングチャー
トを用いて説明すると、図１２に示すように、センサ信
号Ｓp が出力されたタイミングからタイマ３９において
計時を開始し（図１２最上段）、時間Ｔsos 経過後にゲ
ート信号をオンとする（図１２上から二段目）。そし
て、当該ゲート信号と受光信号Ｓd の論理積を図示しな
いＡＮＤ回路等により生成してゲート信号がオンとされ
ている間（タイマ３９において時間Ｔonn を計時してい
る。）の受光信号Ｓd を画像処理部４１に取り込む（図
１２上から三段目）。このとき、画像処理部４１には読
取クロック決定回路４０において決定された（ステップ
Ｓ２）読取クロック（図１２上から四段目）が入力され
ているので、当該読取クロックと取り込んだ受光信号Ｓ
d とにより画像処理部４１において、ディジタル信号で
ある読取信号Ｓr （図１２最下段）を生成する。

【０１１０】ステップＳ３乃至Ｓ８において一回の主走
査が実行され、読取信号Ｓr が生成されると、次に、副
走査が終了したか否か（すなわち、全速ミラー１０が原
稿６の端部まで移動したか否か）が判定され（ステップ
Ｓ９）、副走査の終了でないときは、移動ミラー９を原
稿６上の次の主走査線の位置まで移動してステップＳ２
に戻って主走査を行う。一方、副走査が完了したときは
（ステップＳ９；ｙｅｓ）全ての走査を終了して生成し
た読取信号Ｓr をＲＡＭ３４に記憶する。 （Ｂ）情報記録系の動作 次に、上述の情報読み取り動作によりＲＡＭ３４に記憶
された情報（読取信号Ｓr ）に対応する情報を記録する
情報記録動作を説明する。

【０１１１】情報記録の際には、ＲＡＭ３４に記憶され
た読取信号Ｓr に基づいて、Ｄ／Ａ変換器４４を介して
記録ＬＤ駆動回路４５から半導体レーザ１’を駆動する
ための駆動信号Ｓvgを出力して当該半導体レーザ１’を
駆動して緑レーザ光Ｇを出射させる 半導体レーザ１’から出射された緑レーザ光Ｇは、ポリ
ゴンミラー２に照射され、当該ポリゴンミラー２が一定
速度で回転することにより、主走査方向に偏向走査され
る。そして、主走査方向に偏向走査された緑レーザ光Ｇ
は、結像レンズ３により集光され、反射ミラー４に到達
する。その後、反射ミラー４において反射されて感光体
２０に指向され、当該感光体２０上に情報に対応する静
電潜像（電子写真方式の場合）が記録される。

【０１１２】このとき、上述のように、反射ミラー４か
ら原稿６の原稿面までの距離（図１中符号「Ａ₁ 」）
と、反射ミラー４から感光体２０までの距離（図１中符
号「Ａ ₂ 」）とが等しくなるように設定されているの
で、原稿６面上の走査範囲と感光体２０上の走査範囲と
がほぼ等しくなり、情報読み取り動作において読み取ら
れた情報と同一の大きさで感光体２０上に情報を記録す
ることができる。そして、感光体２０上に記録された情
報（例えば、電子写真方式の場合には形成される潜像は
静電潜像となる。）は、図示しない単色のトナー等によ
り着色され、図示しない記録用紙に転写されることによ
り元の情報（原稿６上の情報）として出力されることと
なる。

【０１１３】なお、トナーをイエロー、シアン、マゼン
タの３種類用意し、赤レーザ光Ｒによる読取信号Ｓr に
基づいて緑レーザ光Ｇにより感光体２０への記録を行っ
てシアントナーによる現像を行い、緑レーザ光Ｇによる
読取信号Ｓr に基づいて緑レーザ光Ｇにより感光体２０
への記録を行ってマゼンタトナーによる現像を行い、青
レーザ光Ｂによる読取信号Ｓr に基づいて緑レーザ光Ｇ
により感光体２０への記録を行ってイエロートナーによ
る現像を行うことにより、フルカラー画像の読取及び再
生も可能となる。

【０１１４】また、上述の情報読取動作と情報記録動作
の連携については、情報読取動作において、主走査方向
に一走査する度にＲＡＭ３４に記憶されている情報（読
取信号Ｓr ）を読み出して緑レーザ光Ｇを出射し、感光
体２０上に当該一走査にて読み取られた情報分の静電潜
像を形成することを、副走査期間中繰返すようにしても
よいし、主走査方向に数走査して一時的に情報をＲＡＭ
３４に記憶し、数走査終了する度にＲＡＭ３４に記憶さ
れている情報を読み出して緑レーザ光Ｇを出射し、感光
体２０上に当該数走査にて読み取られた情報分の静電潜
像を形成することを、副走査期間中繰返すようにしても
よい。また、原稿６全体を走査して対応する読取信号Ｓ
r の全てをＲＡＭ３４に記憶し、当該走査後に、感光体
２０上に対して原稿６上の情報の全てに対応する静電潜
像を纏めて形成するようにしてもよい。

【０１１５】以上説明したように、第１実施形態の複写
装置Ｐによれば、各レーザ光を出射する各半導体レーザ
とコリメータレンズＣとの間のコリメータ配置距離ｘ
が、結像レンズ３により夫々のレーザ光の間に生じる軸
上色収差を補償するコリメータ配置距離ｘr 、ｘg 及び
ｘb とされているので、各レーザ光間の軸上色収差を補
償して焦点位置を正確に原稿６上とすることができる。

【０１１６】また、緑レーザ光Ｇにおける半導体レーザ
１’から焦点位置までの距離と、他のレーザ光における
半導体レーザから焦点位置までの距離とが一致するよう
に、当該他のレーザ光におけるコリメータ配置距離ｘr
又はｘb が設定されているので、他のレーザ光における
コリメータ配置距離の設定を簡略化することができる。

【０１１７】更に、ＣＰＵ３１が夫々のレーザ光の原稿
６上における主走査方向の走査範囲を同一とするので、
夫々のレーザ光に発生する倍率色収差を補償することが
できる。

【０１１８】また、ＣＰＵ３１がポリゴンミラー２にお
ける各レーザ光の偏向走査時間を補正するので、レンズ
等の光学的な構成を用いずに原稿６上における夫々のレ
ーザ光の主走査方向の走査範囲を同一として夫々のレー
ザ光に発生する倍率色収差を補償することができる。

【０１１９】更にまた、受光部７により原稿６に集光さ
れた夫々のレーザ光の当該原稿６からの反射光を受光し
て受光信号Ｓd を出力し、ＣＰＵ３１により受光信号Ｓ
d に基づいて上記情報に対応する読取信号Ｓr を出力す
るので、原稿６上の情報を正確且つ高解像度で走査し、
これに対応する読取信号Ｓr が出力されることとなり、
高精度で当該情報を読み取ることができる。

【０１２０】更に、読取信号Ｓr に対応して緑レーザ光
Ｇを変調すると共に、変調された緑レーザ光Ｇを感光体
２０上に誘導して当該感光体２０に照射するので、原稿
６上の情報を正確且つ高解像度で走査し、これに対応し
て生成された読取信号Ｓr を用いて緑レーザ光Ｇを変調
することにより情報を記録することとなり、原稿６上の
情報を正確に感光体２０上に複写することができる。

【０１２１】なお、上述の第１実施形態においては、各
レーザ光が夫々の光路が略同一とされた後に通過する位
置にシリンドリカルレンズＥを配置したが、これに限ら
す、各半導体レーザから各レーザ光が出射された直後、
すなわち、赤レーザ光Ｒについては半導体レーザユニッ
ト１１とダイクロイックミラーＤの間に、また、緑レー
ザ光Ｇについては半導体レーザユニット１２とダイクロ
イックミラーＤの間に、更に、青レーザ光Ｂについては
半導体レーザユニット１３とダイクロイックミラーＤ’
の間に、夫々のレーザ光に対応した屈折力を備えたシリ
ンドリカルレンズを別個に設け、各レーザ光が正確にポ
リコンミラー２の位置に集光するようにしてもよい。 （II）第２実施形態 次に、本発明の他の実施形態である第２の実施形態につ
いて、図１３を用いて説明する。

【０１２２】上述の第１実施形態においては、各レーザ
光を、夫々離隔して配置された半導体レーザ１、１’及
び１”から出射し、それをダイクロイックミラーＤ及び
Ｄ’を用いて略同一光路としたが、本第２実施形態は、
半導体レーザとして、同一チップ又は同一マウント内に
各レーザ光を出射するための半導体レーザを集積化し、
疑似的にほぼ同一発光点から各レーザ光が出射されるよ
うに構成した、いわゆるマルチレーザを用いた実施形態
である。

【０１２３】第２実施形態においては、上記マルチレー
ザ２１を用いているため、図１３（ａ）に示すように、
単一のコリメータレンズを用いて各レーザ光を略平行光
束とすることとなる。従って、本実施形態において、上
記第１実施形態におけるコリメータレンズＣをそのまま
用いると、上述の軸上色収差が各レーザ光の光軸上に発
生することとなる。

【０１２４】そこで、本実施形態においては、結像レン
ズ３（従来と同様のｆθレンズとされている。）により
各レーザ光に生じる軸上色収差（各レーザ光毎に異なる
値を有している。）を補償すべく、図１３（ｂ）に示す
ように、各レーザ光に対して当該各軸上色収差を補償す
る補償軸上色収差を発生させる補償コリメータレンズＣ
Ｃを用いて各レーザ光を略平行光束とする。

【０１２５】ここで、補償コリメータレンズＣＣについ
て詳説すると、当該補償コリメータレンズＣＣにより各
レーザ光に生じさせるべき上記補償軸上色収差Δｙb
（緑レーザ光Ｇと青レーザ光Ｂとの間に生じさせるべき
補償軸上色収差量）及びΔｙr（緑レーザ光Ｇと赤レー
ザ光Ｒとの間に生じさせるべき補償軸上色収差量）は、
第１実施形態におけるΔｂ（緑レーザ光Ｇと青レーザ光
Ｂとの間に生じる軸上色収差量）、Δｒ（緑レーザ光Ｇ
と赤レーザ光Ｒとの間に生じる軸上色収差量）及びｆ(
結像レンズ３の焦点距離）を用いて示すと、下記 （ｆcco ／ｆ）² ＝−Δｙb ／Δｂ＝−Δｙr ／Δｒ …（７） を夫々満たす補償軸上色収差Δｙb 及びΔｙr である必
要がある。ここで、ｆcco は補償コリメータレンズＣＣ
の焦点距離である。

【０１２６】そこで、上述の値を満たす補償コリメータ
レンズＣＣの例について、図１３（ｂ）を用いて具体的
に説明すると、上記式（７）中の各パラメータについ
て、 ｆ＝１５０mm ｆcco ＝１０mm Δｂ＝−５．５３５mm Δｒ＝０．１１２５mm とする（Δｂ及びΔｒについては、図４（ａ）に対応し
ている。）と、以下の各値を備える補償コリメータレン
ズＣＣである必要がある。

【０１２７】すなわち、曲率半径については、第１面Ｓ
Ｔa が５．９６９５１mm、第２面ＳＴb が−４．３６０
１０mm（負の値は、曲面の中心が当該曲面の中心が図１
３（ｂ）において当該曲面の左側（像側）にあることを
示している。）、第３面ＳＴc が−２８．９１０１３mm
であり、また、軸上面間隔については、第１面ＳＴaと
第２面ＳＴb との間隔が２mm、第２面ＳＴb と第３面Ｓ
Ｔc との間隔が２mm、第３面ＳＴc と発光点までの距離
（一般に、後側焦点距離という。）が７．７８０mmであ
るように形成すれば、上記式（７）を満たす補償コリメ
ータレンズＣＣが得られる。さらに、上記形状を有する
補償コリメータレンズＣＣの材質としては、例えば、像
側のレンズとしてＨＯＹＡ社製「ＢＡＣＤ５」、物側の
レンズとしてＳＣＨＯＴＴ社製「ＳＦ５」等を用いるこ
とができる。このときの具体的な上記補償軸上色収差Δ
ｙb 及びΔｙr については、以下の値となる。

【０１２８】Δｙb ＝０．０２４６mm Δｙr ＝−０．０００５mm（符号については、図４
（ａ）による。） そして、このような補償軸上色収差を有する補償コリメ
ータレンズＣＣとの組合わせにより軸上色収差を補償す
ることができる結像レンズ３は、緑レーザ光Ｇの焦点位
置を基準として青レーザ光Ｂの焦点位置が約５．５mmだ
け結像レンズ３側にずれると共に、赤レーザ光Ｒの焦点
位置が約０．１mmだけ原稿６側にずれる軸上色収差を発
生させる結像レンズ３である。

【０１２９】上述のような補償コリメータレンズＣＣを
用いれば、上記マルチレーザ２１から出射された各レー
ザ光について結像レンズ３により生じる軸上色収差を単
一の補償コリメータレンズＣＣを用いて補償することが
できる。

【０１３０】図１３（ｂ）により示したマルチレーザ２
１及び補償コリメータレンズＣＣ以外の他の複写装置の
構成及び倍率色収差の補償方法については、第１実施形
態の複写装置Ｐと同様であるので、細部の説明は省略す
る。

【０１３１】以上説明したように、第２実施形態によれ
ば、補償コリメータレンズＣＣを用いて、結像レンズ３
により夫々のレーザ光について相互に生じる軸上色収差
を補償する補償軸上色収差を夫々のレーザ光について生
じさせるので、夫々のレーザ光の焦点位置における軸上
色収差を相互に補償することができる。

【０１３２】また、緑レーザ光Ｇにおける結像レンズ３
から焦点位置までの距離と、他のレーザ光における結像
レンズから焦点位置までの距離とが一致するように、他
のレーザ光について軸上色収差を生じさせるべく補償軸
上色収差の値が設定されているので、他のレーザ光にお
ける補償軸上色収差の設定を簡略化することができる。

【０１３３】更に、ＣＰＵ３１が夫々のレーザ光の原稿
６上における主走査方向の走査範囲を同一とするので、
夫々のレーザ光に発生する倍率色収差を補償することが
できる。

【０１３４】また、ＣＰＵ３１がポリゴンミラー２にお
ける各レーザ光の偏向走査時間を補正するので、レンズ
等の光学的な構成を用いずに原稿６上における夫々のレ
ーザ光の主走査方向の走査範囲を同一として夫々のレー
ザ光に発生する倍率色収差を補償することができる。

【０１３５】更にまた、受光部７により原稿６に集光さ
れた夫々のレーザ光の当該原稿６からの反射光を受光し
て受光信号Ｓd を出力し、ＣＰＵ３１により受光信号Ｓ
d に基づいて上記情報に対応する読取信号Ｓr を出力す
るので、原稿６上の情報を正確且つ高解像度で走査し、
これに対応する読取信号Ｓr が出力されることとなり、
高精度で当該情報を読み取ることができる。

【０１３６】更に、読取信号Ｓr に対応して緑レーザ光
Ｇを変調すると共に、変調された緑レーザ光Ｇを感光体
２０上に誘導して当該感光体２０に照射するので、原稿
６上の情報を正確且つ高解像度で走査し、これに対応し
て生成された読取信号Ｓr を用いて緑レーザ光Ｇを変調
することにより情報を記録することとなり、原稿６上の
情報を正確に感光体２０上に複写することができる。 （III ）第３実施形態 上述の第１又は第２実施形態については、各レーザ光に
おける倍率色収差を補償する方法として、ＣＰＵ３１に
より各レーザ光の出射タイミング及び出射時間を制御す
ると共に、各レーザ光の反射光を受光して読取信号Ｓr
を生成する際の読取クロック等を制御する方法を用いて
補償したが、当該倍率色収差は、結像レンズ３の構成自
体を工夫することでも補償可能である。

【０１３７】すなわち、上記特開平７−１９１２６１号
公報に示されているように、例えば、入射瞳側から順
に、負又は正の第１レンズからなる第１レンズ群と、接
合された正の第２レンズと負の第３レンズとからなる全
体として正の第２レンズ群とから構成され、以下の条件
式（８）乃至（１１）を満たすようなｆθレンズにより
結像レンズを構成すれば、良好に倍率色収差を補償する
ことができる。

【０１３８】１２≦ν_d2−ν_d3 …（８） −０．０３５≦ （Φ_i ／ν_di） …（９） ０．７≦Φ₂₃≦２．０ …（１０） ０．０３≦ｄ₁₂≦０．２０ …（１１） 但し、Φ_i は全系のパワーで規格化した入射瞳から第ｉ
番目のレンズのパワーであり、Φ₂₃は全系のパワーで規
格化した第２レンズ群のパワーであり、ν_diは入射瞳か
ら第ｉ番目のレンズのｄ線におけるアッベ数であり、ｄ
₁₂は全系の焦点距離で規格化した第２１レンズ群と第２
レンズ群のレンズ間隔である。（上記結像レンズについ
てより詳細には、上記特開平７−１９１２６１号公報の
第４頁右欄第１５行目乃至第５頁右欄第１７行目を参照
のこと。） なお、上述の結像レンズを用いて倍率色収差を補正する
場合には、図９乃至図１２に示すような制御部３０にお
ける補償処理は不要となり、全てのレーザ光が同じ出射
開始タイミング及び同じ出射時間で出射されるように制
御すればよい。

【０１３９】以上説明した以外の構成については、上記
第１実施形態又は第２実施形態と同様であるので、細部
の説明は省略する。以上説明したように、第３実施形態
によれば、結像レンズ自体が夫々の光ビームにおける倍
率色収差を相互に補償するので、原稿６上における各レ
ーザ光の色収差を補償して正確に当該原稿６を走査して
読み取ることができる。 （IV）第４実施形態 上述の第１乃至第３実施形態においては、本発明を複写
装置Ｐに適用した場合について説明したが、本発明はこ
れに限らず、例えば、原稿６上の情報を読み取るいわゆ
るスキャナ装置にも適用可能である。

【０１４０】本発明をスキャナ装置に適用した場合の制
御部の構成について、図１４を用いて説明する。なお、
図１４において図８と同様の部材については、同様の部
材番号付し、細部の説明は省略する。

【０１４１】図１４に示すように、第４実施形態に係る
制御部３０’は、第１実施形態の制御部３０からＤ／Ａ
変換器４４及び記録ＬＤ駆動回路４５を除いた構成とな
っている。

【０１４２】上記制御部３０以外のスキャナ装置の構成
としては、上記第１実施形態乃至第３実施形態の複写装
置から情報記録系を構成する部材（反射ミラー４、ミラ
ー１８及び１９並びに感光体２０）を除去した構成とな
っている。

【０１４３】その他の構成及び動作については上記各実
施形態の構成及び動作と同様であるので、細部の説明は
省略する。以上説明したように、第４実施形態のスキャ
ナ装置によれば、軸上色収差及び倍率色収差を補償して
高精度で原稿６上の情報を読み取ることができる。 （Ｖ）第５実施形態 上述の第１乃至第３実施形態においては、本発明を複写
装置Ｐに適用した場合について説明したが、本発明はこ
れに限らず、例えば、外部から入力される外部情報に基
づいて記録用紙上に当該外部情報を記録するいわゆるプ
リンタ装置にも適用可能である。

【０１４４】本発明をプリンタ装置に適用した場合の制
御部の構成について、図１５を用いて説明する。なお、
図１５において図８と同様の部材については、同様の部
材番号付し、細部の説明は省略する。

【０１４５】図１５に示すように、第５実施形態に係る
制御部３０”は、第１実施形態の制御部３０から読取Ｌ
Ｄ選択回路３６、読取クロック決定回路４０、Ａ／Ｄ変
換器４２、検出回路４３及び記録ＬＤ駆動回路４５を除
き、代わりに、ＣＰＵ３１の制御に基づいて、各レーザ
光による記録時のクロック周期を決定する記録クロック
決定回路４６と、ＣＰＵ３１の制御に基づいて、記録時
に駆動すべき半導体レーザを選択するための記録ＬＤ選
択回路４７を備えている。

【０１４６】この構成において、ＣＰＵ３１は、記録の
際に用いる半導体レーザに対応して、各半導体レーザを
駆動する駆動時間（図１０に示す時間Ｔong 、時間Ｔon
b 又は時間Ｔonr に等しい。）及び出射タイミング（図
１０に示す時間Ｔ0g、時間Ｔ0b又は時間Ｔ0r）をＲＯＭ
３３から取得して記録ＬＤ選択回路４７に出力し、当該
記録ＬＤ選択回路４７を介して各ＬＤ駆動回路を対応す
る出射開始タイミング及び出射時間で駆動する。

【０１４７】このとき、記録クロック決定回路４６は、
入力された外部情報Ｓinに基づいて、各半導体レーザを
駆動する際の記録クロックを決定し、Ｄ／Ａ変換器４４
に出力する。そして、Ｄ／Ａ変換器４４は、画像処理部
４１を介してＣＰＵ３１から出力されてくる外部情報Ｓ
inをアナログ信号に変換し、記録ＬＤ選択回路４７を介
して各ＬＤ駆動回路に出力する。その後、当該外部情報
Ｓinにより各レーザ光が変調されて出射され、感光体２
０上に外部情報Ｓinに対応する静電潜像を形成する。こ
のとき、各レーザ光は一の主走査方向の走査の間は同時
に出射される。

【０１４８】上記制御部３０”以外のプリンタ装置の構
成としては、上記第１実施形態乃至第３実施形態の複写
装置から情報読取系を構成する部材（反射ミラー４、全
速ミラー１０、半速ミラー９及びガラス板６Ｇ）を除去
した構成となっている。

【０１４９】その他の構成及び動作については上記各実
施形態の構成及び動作と同様であるので、細部の説明は
省略する。以上説明したように、第５実施形態のプリン
タ装置によれば、記録用レーザ光の軸上色収差及び倍率
色収差を補償して高精度で情報を記録するとができる。

【０１５０】なお、第５実施形態において、外部情報Ｓ
inとしては、ファクシミリにより送信されてきた情報や
外部のコンピュータ等から入力されてきた情報等が考え
られる。

【０１５１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、光ビームを出射する出射手段と光束変換
手段との間の変換手段配置距離が、集光手段により夫々
の光ビームの間に生じる軸上色収差を補償する変換手段
配置距離とされているので、各光ビーム間の軸上色収差
を補償して焦点位置を正確に走査対象物上とすることが
できる。

【０１５２】従って、各光ビームを用いて軸上色収差を
補償しつつ正確且つ高解像度で走査対象物を走査するこ
とができる。請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加えて、特定光ビームにおける集
光手段から焦点位置までの距離と、他の光ビームにおけ
る集光手段から焦点位置までの距離とが一致するよう
に、当該他の光ビームにおける変換手段配置距離が設定
されているので、他の光ビームにおける変換手段配置距
離の設定を簡略化することができる。

【０１５３】請求項３に記載の発明によれば、コリメー
タレンズを用いて、集光手段により夫々の光ビームにつ
いて相互に生じる軸上色収差を補償する補償軸上色収差
を夫々の光ビームについて生じさせるので、夫々の光ビ
ームの集光位置における軸上色収差を相互に補償するこ
とができる。

【０１５４】従って、例えば、夫々の光ビームを用いて
走査対象物を走査する場合に、正確且つ高解像度で走査
対象物を走査することができる。請求項４に記載の発明
によれば、請求項３に記載の発明の効果に加えて、特定
光ビームにおける集光手段から焦点位置までの距離と、
他の光ビームにおける集光手段から焦点位置までの距離
とが一致するように、他の光ビームについて軸上色収差
を生じさせるべく補償軸上色収差の値が設定されている
ので、他の光ビームにおける補償軸上色収差の設定を簡
略化することができる。

【０１５５】請求項５に記載の発明によれば、光束変換
手段を用いて、夫々の光ビームについて集光手段により
相互に生じる軸上色収差を補償する補償軸上色収差を夫
々の光ビームについて生じさせるので、夫々の光ビーム
の走査対象物上の集光位置における軸上色収差を相互に
補償することができる。

【０１５６】従って、各光ビームを用いて軸上色収差を
補償しつつ正確且つ高解像度で走査対象物を走査するこ
とができる。請求項６に記載の発明によれば、請求項５
に記載の発明の効果に加えて、特定光ビームにおける集
光手段から焦点位置までの距離と、他の光ビームにおけ
る集光手段から焦点位置までの距離とが一致するよう
に、光束変換手段により他の光ビームについて軸上色収
差を生じさせるべく補償軸上色収差の値が設定されてい
るので、光束変換手段において他の光ビームにおける補
償軸上色収差の設定を簡略化することができる。

【０１５７】請求項７に記載の発明によれば、請求項１
又は２若しくは５又は６のいずれか一項に記載の発明の
効果に加えて、集光手段が夫々の光ビームにおける倍率
色収差を相互に補償するので、走査対象物上における各
光ビームの色収差を補償して正確に当該走査対象物を走
査することができる。

【０１５８】従って、各光ビームを用いて色収差を補償
しつつ正確且つ高解像度で走査対象物を走査することが
できる。請求項８に記載の発明によれば、請求項１又は
２若しくは５又は６のいずれか一項に記載の発明の効果
に加えて、走査範囲補正手段が夫々の光ビームの走査対
象物上における主走査方向の走査範囲を同一とするの
で、夫々の光ビームに発生する倍率色収差を補償するこ
とができる。

【０１５９】従って、各光ビームを用いて色収差を補償
しつつ正確且つ高解像度で走査対象物を走査することが
できる。請求項９に記載の発明によれば、請求項８に記
載の発明の効果に加えて、走査範囲補正手段が、偏向走
査手段における光ビームの偏向走査時間を補正する走査
時間補正手段であるので、レンズ等の光学的な構成を用
いずに走査対象物上における夫々の光ビームの主走査方
向の走査範囲を同一として夫々の光ビームに発生する倍
率色収差を補償することができる。

【０１６０】請求項１０に記載の発明によれば、請求項
１又は２若しくは５から９のいずれか一項に記載の発明
の効果に加えて、受光手段により走査対象物に集光され
た夫々の光ビームの当該走査対象物からの反射光を受光
して受光信号を出力し、読取手段により受光信号に基づ
いて上記情報に対応する読取信号を出力するので、走査
対象物上の情報を正確且つ高解像度で走査し、これに対
応する読取信号が出力されることとなり、高精度で当該
情報を読み取ることができる。

【０１６１】請求項１１に記載の発明によれば、請求項
１又は２若しくは５から９のいずれか一項に記載の発明
の効果に加えて、記録すべき情報に対応して夫々の光ビ
ームを変調し、走査対象物上に情報を記録するので、夫
々の光ビームの焦点位置を走査対象物上として情報を記
録することとなり、正確且つ高解像度で情報を記録する
ことができる。

【０１６２】請求項１２に記載の発明によれば、請求項
１０に記載の発明の効果に加えて、読取信号に対応して
一の光ビームを変調すると共に、変調された光ビームを
記録媒体上に誘導して当該記録媒体に照射するので、走
査対象物上の情報を正確且つ高解像度で走査し、これに
対応して生成された読取信号を用いて一の光ビームを変
調することにより情報を記録することとなり、走査対象
物上の情報を正確に記録媒体上に複写することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の複写装置の構成を示す図であ
る。

【図２】第１実施形態の光学走査部の細部構成を示す図
である。

【図３】半導体レーザユニットの細部構成を示す側面図
である。

【図４】軸上色収差を示す図であり、（ａ）は軸上色収
差の具体例を示す図であり、（ｂ）はコリメータレンズ
の位置による軸上色収差の補償を示す図である。

【図５】各レーザ光毎のコリメータレンズの位置を示す
図である。

【図６】第１実施形態の複写装置の構成を示す図であ
り、（ａ）は側面断面図であり、（ｂ）は光学系の細部
構成を示す図である。

【図７】情報読取動作を示す図である。

【図８】第１実施形態の制御部の概要構成を示すブロッ
ク図である。

【図９】倍率色収差による各レーザ光毎の走査範囲の相
違を示す図である。

【図１０】第１実施形態における各レーザ光の出射タイ
ミングを示す図である。

【図１１】第１実施形態における制御部の動作を示すフ
ローチャートである。

【図１２】第１実施形態における一回の主走査内の各信
号を示すタイミングチャートである。

【図１３】第２実施形態の補償コリメータレンズを示す
図であり、（ａ）はマルチレーザを用いた光学系を示す
図であり、（ｂ）は補償コリメータレンズによる軸上色
収差の補償を示す図である。

【図１４】第４実施形態の制御部の概要構成を示すブロ
ック図である。

【図１５】第５実施形態の制御部の概要構成を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

１、１’、１”…半導体レーザ ２…ポリゴンミラー ３…結像レンズ ３Ａ…凸レンズ ３Ｂ…凹レンズ ４、Ｄ、Ｄ’…ダイクロイックミラー ６…原稿 ６Ｇ…ガラス板 ７…受光部 ７ａ、７ｂ、７ｃ…フォトダイオード ８…フォトダイオード検出器 ９…半速ミラー ９Ａ、９Ｂ、１０Ａ、１８、１９…ミラー １０…全速ミラー １０Ｂ…検出レンズ １１、１２、１３…半導体レーザユニット １５…セル １６…ホルダ １７…固定ネジ ２０…感光体 ２１…マルチレーザ ３０、３０’３０”…制御部 ３１…ＣＰＵ ３２…コントロールパネル ３３…ＲＯＭ ３４…ＲＡＭ ３５…タイマ ３６…読取ＬＤ選択回路 ３７…ＲＬＤ駆動回路 ３８…ＧＬＤ駆動回路 ３９…ＢＬＤ駆動回路 ４０…読取クロック決定回路 ４１…画像処理部 ４２…Ａ／Ｄ変換器 ４３…検出回路 ４４…Ｄ／Ａ変換器 ４５…記録ＬＤ駆動回路 ４６…記録クロック決定回路 ４７…記録ＬＤ選択回路 ４０…検出部 Ｐ…複写装置 Ｒ…赤レーザ光 Ｇ…緑レーザ光 Ｂ…青レーザ光 Ｃ…コリメータレンズ ＣＣ…補償コリメータレンズ ＣＬＫ…基準クロック信号 Ｅ…シリンドリカルレンズ Ｍ…絞り ＭＲ…反射ミラー ＢＤ…筐体 ＳＢ…基板 Ｓd …受光信号 Ｓr …読取信号 Ｓvr、Ｓvg、Ｓvb…駆動信号 Ｓp …センサ信号

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相互に波長の異なる光ビームを夫々出射
   する複数の出射手段と、 夫々の前記出射手段に対応して配置され、前記出射され
   た夫々の光ビームを略平行光束の光ビームに夫々変換す
   る複数の光束変換手段と、 前記略平行光束とされた夫々の光ビームを、走査すべき
   走査対象物上における主走査方向に偏向走査する偏向走
   査手段と、 前記偏向走査された光ビームを前記走査対象物上に集光
   する集光手段と、 を備え、 夫々の前記光束変換手段と当該光束変換手段に対応する
   前記出射手段との間の距離である変換手段配置距離が、
   夫々の前記光ビームの波長に対応して前記集光手段によ
   り当該夫々の光ビームの間に生じる軸上色収差を補償す
   る変換手段配置距離とされていることを特徴とする光学
   走査装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光学走査装置におい
   て、 複数の前記光ビームのうちの予め設定された一の前記光
   ビームである特定光ビームにおける前記集光手段から焦
   点位置までの距離と、当該特定光ビーム以外の他の前記
   光ビームにおける前記集光手段から焦点位置までの距離
   とが一致するように、他の前記光ビームにおける前記変
   換手段配置距離が設定されていることを特徴とする光学
   走査装置。
3. 【請求項３】 相互に波長の異なる光ビームを略平行光
   束の光ビームに変換するコリメータレンズであって、 夫々の前記光ビームを集光する集光手段により夫々の前
   記光ビームについて相互に生じる軸上色収差を補償する
   補償軸上色収差を夫々の前記光ビームについて生じさせ
   ることを特徴とするコリメータレンズ。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のコリメータレンズにお
   いて、 複数の前記光ビームのうちの予め設定された一の前記光
   ビームである特定光ビームにおける前記集光手段から焦
   点位置までの距離と、当該特定光ビーム以外の他の前記
   光ビームにおける前記集光手段から焦点位置までの距離
   とが一致するように、他の前記光ビームについて軸上色
   収差を生じさせるべく前記補償軸上色収差の値が設定さ
   れていることを特徴とするコリメータレンズ。
5. 【請求項５】 相互に波長の異なる光ビームを夫々出射
   する複数の出射手段と、 前記出射された夫々の光ビームを略平行光束の光ビーム
   に変換する光束変換手段と、 前記略平行光束とされた夫々の光ビームを、走査すべき
   走査対象物上における主走査方向に偏向走査する偏向走
   査手段と、 前記偏向走査された光ビームを前記走査対象物上に集光
   する集光手段と、 を備え、 前記光束変換手段は、夫々の前記光ビームについて前記
   集光手段により相互に生じる軸上色収差を補償する補償
   軸上色収差を夫々の前記光ビームについて生じさせるこ
   とを特徴とする光学走査装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の光学走査装置におい
   て、 複数の前記光ビームのうちの予め設定された一の前記光
   ビームである特定光ビームにおける前記集光手段から焦
   点位置までの距離と、当該特定光ビーム以外の他の前記
   光ビームにおける前記集光手段から焦点位置までの距離
   とが一致するように、前記光束変換手段により他の前記
   光ビームについて軸上色収差を生じさせるべく前記補償
   軸上色収差の値が設定されていることを特徴とする光学
   走査装置。
7. 【請求項７】 請求項１又は２若しくは５又は６のいず
   れか一項に記載の光学走査装置において、 前記集光手段が、夫々の前記光ビームにおける倍率色収
   差を相互に補償することを特徴とする光学走査装置。
8. 【請求項８】 請求項１又は２若しくは５又は６のいず
   れか一項に記載の光学走査装置であって、 夫々の前記光ビームの前記走査対象物上における前記主
   走査方向の走査範囲を同一とする走査範囲補正手段を更
   に備えることを特徴とする光学走査装置。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の光学走査装置におい
   て、 前記走査範囲補正手段は、前記偏向走査手段における夫
   々の前記光ビームの偏向走査速度に対応して、当該偏向
   走査手段における前記光ビームの偏向走査時間を補正す
   る走査時間補正手段であることを特徴とする光学走査装
   置。
10. 【請求項１０】 請求項１又は２若しくは５から９のい
    ずれか一項に記載の光学走査装置と、 読み取るべき情報が記録された前記走査対象物に集光さ
    れた夫々の前記光ビームの当該走査対象物からの反射光
    を受光し、受光信号を出力する受光手段と、 前記受光信号に基づいて、前記情報に対応する読取信号
    を出力する読取手段と、 を備えることを特徴とする光学情報読取装置。
11. 【請求項１１】 請求項１又は２若しくは５から９のい
    ずれか一項に記載の光学走査装置と、 記録すべき情報に対応して夫々の前記光ビームを変調す
    る変調手段と、 を備え、 前記走査対象物上に前記情報が記録されることを特徴と
    する光学情報記録装置。
12. 【請求項１２】 請求項１０に記載の光学情報読取装置
    と、 前記読取信号に対応して、複数の前記光ビームのうちの
    いずれか一の光ビームを変調する変調手段と、 前記変調された光ビームを、前記情報を記録すべき記録
    媒体上に誘導して当該記録媒体に照射する誘導手段と、 を備えることを特徴とする複写装置。