JP2002350752A - 走査光学系の走査ビーム測定評価方法及び測定評価装置 - Google Patents

走査光学系の走査ビーム測定評価方法及び測定評価装置

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JP2002350752A
JP2002350752A JP2001160075A JP2001160075A JP2002350752A JP 2002350752 A JP2002350752 A JP 2002350752A JP 2001160075 A JP2001160075 A JP 2001160075A JP 2001160075 A JP2001160075 A JP 2001160075A JP 2002350752 A JP2002350752 A JP 2002350752A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光体面上に実際に潜像を形成せずに、走査
光学系のポリゴンミラーの面倒れ、軸振れ、振動等に起
因する副走査方向の位置ずれを簡単に測定でき、当該走
査光学系によって発生するバンディングを解析し得る走
査光学系の走査ビーム測定評価方法を提供する。 【解決手段】 感光体面相当位置の像を撮像するように
配設させたCCDカメラ11の露光時間を複数の主走査
ライン分に設定しておき、これらの複数の主走査ライン
について各ライン毎に異なるタイミングの評価発光パタ
ーン1,2,3で発光素子を発光させてCCDカメラ1
1の同一視野内で撮像させることにより、異なる主走査
ラインの評価パターン像を同一の2次元カメラの視野内
において主走査方向にずらした形で同時に撮像すること
ができるようにした。これらの複数の評価パターン像の
直線性を解析することにより、その副走査方向の位置変
動の有無・程度を評価することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザプリンタ、
デジタル複写機、レーザファクシミリ等の画像形成装置
に搭載される走査光学系の走査ビーム測定評価方法及び
測定評価装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、この種の画像形成装置に用いら
れる書込み走査光学ユニットは、主にレーザ光源、コリ
メータレンズ、各種レンズ・ミラー、ポリゴンミラー等
により構成される走査光学系を有している。これによ
り、レーザ光源から発生されたレーザビームはコリメー
タレンズによって平行光に変換され、ポリゴンミラーへ
照射され、その回転によって偏向される。ポリゴンミラ
ーによって反射された光ビームは、結像レンズ及びミラ
ー系によって感光体面上に結像される。
【0003】感光体面上の点像は、ポリゴンミラーの回
転偏向により主走査方向への走査が行われ、また、感光
体の回転により副走査方向への走査が行われ、感光体面
上に静電潜像を2次元的に形成する。この静電潜像が形
成された感光体表面にトナーを付着させて顕像化させる
ことによりトナー像を形成し、このトナー像を転写紙に
転写するとともに定着して、その転写紙に画像を形成す
ることが知られている。
【0004】ところで、副走査方向への走査を行う感光
体の回転ムラや、ポリゴンミラーの各ミラー面の面倒れ
量の相違、軸ぶれ等によって、副走査方向のビームと、
感光体の相対速度とは一定ではなく、これによって“バ
ンディング”と呼ばれる帯状のパターンが印刷画面上に
現れ、画質を損ねることとなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このようなバンディン
グが発生する原因としては、感光体等の回転ムラの影響
が大きいが、昨今のビームの微細化、高解像度化及びカ
ラー対応、マルチビーム対応という点から走査ビームの
副走査方向への位置変動が無視できなくなっている。
【0006】ところが、現状では、このような全ての走
査ビームの副走査方向の位置変動を測定・評価する方法
及び装置がなく、このような走査光学系に起因する副走
査方向の位置ずれを測定・評価することが高解像度、高
画質化を進める上で切望されている。
【0007】そこで、本発明は、感光体面上に実際に潜
像を形成することなく、走査光学系のポリゴンミラーの
面倒れ、軸振れ、振動等に起因する副走査方向の位置ず
れを簡単に測定でき、当該走査光学系によって発生する
バンディングを解析し得る走査光学系の走査ビーム測定
評価方法及び測定評価装置を提供することを目的とす
る。
【0008】より具体的には、連続する又は同一ミラー
面に関する複数の走査ビームのプロファイルを同時に測
定できる走査光学系の走査ビーム測定評価方法及び測定
評価装置を提供することを目的とする。
【0009】また、走査光学系による定常的な副走査位
置の偏差を補正して評価できる走査光学系の走査ビーム
測定評価方法及び測定評価装置を提供することを目的と
する。
【0010】さらには、複数の走査ビームに関してライ
ン同期信号の発生間隔によって感光体が副走査方向に移
動するに等価な時間分のビームの副走査位置を補正して
評価できる走査光学系の走査ビーム測定評価方法及び測
定評価装置を提供することを目的とする。
【0011】さらには、画素クロック以上の精度でライ
ン同期信号の発生間隔を測定することにより、副走査位
置の補正精度を向上させ得る走査光学系の走査ビーム測
定評価方法及び測定評価装置を提供することを目的とす
る。
【0012】また、マルチビーム等の異なる画像クロッ
クによって発生する走査ビームに対してもその副走査方
向の位置補正を適正に行える走査光学系の走査ビーム測
定評価方法及び測定評価装置を提供することを目的とす
る。
【0013】さらには、2次元カメラの同一視野内によ
り多くのビームスポット像を取り込むことができ、測定
の効率化を図れる走査光学系の走査ビーム測定評価方法
及び測定評価装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明の走
査光学系の走査ビーム測定評価方法は、発光素子から発
光された走査ビームを主走査方向に偏向させて感光体面
上を露光走査するための走査光学系に対して、感光体面
相当位置の像を撮像するように配設させた2次元カメラ
を用い、前記2次元カメラの露光時間を複数の主走査ラ
イン分に設定し、前記2次元カメラの露光時間中に発生
する複数の主走査ラインについて各ライン毎に異なるタ
イミングの評価発光パターンで前記発光素子を発光させ
てその評価パターン像を前記2次元カメラの同一視野内
で撮像させることにより、複数の主走査ライン分の評価
パターン像を同時に取得してデータ格納手段に格納し、
同時に撮像された複数の評価パターン像を各々の評価発
光パターンのタイミングに基づき分離することにより複
数の主走査ライン分のプロファイルを解析するようにし
た。
【0015】従って、感光体面相当位置の像を撮像する
ように配設させた2次元カメラの露光時間を複数の主走
査ライン分に設定しておき、これらの複数の主走査ライ
ンについて各ライン毎に異なるタイミングの評価発光パ
ターンで発光素子を発光させて2次元カメラの同一視野
内で撮像させることにより、異なる主走査ラインの評価
パターン像を同一の2次元カメラの視野内において主走
査方向にずらした形で同時に撮像することができ、これ
らの複数の評価パターン像の直線性を解析することによ
り、その副走査方向の位置変動の有無・程度を評価でき
る。即ち、感光体面上に実際に潜像を形成することな
く、2次元カメラを用いて簡単に複数の主走査ライン分
の走査ビームのプロファイルを同時に測定でき、走査光
学系におけるポリゴンミラーの面倒れ、軸振れ、振動等
に起因する副走査方向の走査ビーム変動を解析すること
ができ、最終的に、走査光学系に起因するバンディング
を評価できる。
【0016】請求項2記載の発明は、請求項1記載の走
査光学系の走査ビーム測定評価方法において、前記2次
元カメラを主走査方向に断続的に移動させるとともに、
各ライン毎に異なるタイミングの評価発光パターンを前
記2次元カメラの主走査方向の移動位置に応じて変更さ
せるようにした。
【0017】従って、2次元カメラによる撮像位置を主
走査方向に断続的に移動させることにより、感光体面相
当位置に関して主走査方向のより広範な範囲について、
走査ビームの副走査方向の位置変動の測定及びその解析
・評価が可能となる。
【0018】請求項3記載の発明は、請求項1又は2記
載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法において、回
転駆動されるポリゴンミラーを有する前記走査光学系に
対して、前記ポリゴンミラーの各ミラー面により生成さ
れる複数の連続的な主走査ラインを対象として各ライン
毎に異なるタイミングの評価発光パターンで前記発光素
子を発光させるようにした。
【0019】従って、ポリゴンミラーの各ミラー面によ
り生成される複数の連続的な主走査ラインについて各ラ
イン毎に異なるタイミングの評価発光パターンで発光さ
せて2次元カメラの同一視野内で撮像させることによ
り、副走査方向に連続する複数の主走査ラインの評価パ
ターン像を同一の2次元カメラの視野内において主走査
方向にずらした形で同時に撮像することができ、これら
の複数の評価パターン像の直線性を解析することによ
り、その副走査方向の位置変動の有無・程度を評価でき
る。即ち、バンディング等の副走査方向の連続した位置
変化を測定することが可能となる。
【0020】請求項4記載の発明は、請求項3記載の走
査光学系の走査ビーム測定評価方法において、特定のミ
ラー面の主走査ラインの評価発光パターンの形状を他の
ミラー面の主走査ラインの評価発光パターンの形状とは
異ならせるようにした。
【0021】従って、特定のミラー面の主走査ラインの
評価発光パターンの形状を他と異ならせることにより,
同一視野内で撮像される複数の評価パターン像に関して
その像の形の違いにより露光走査順を容易に確定するこ
とができ、複数の評価パターン像の解析処理がしやすく
なる。
【0022】請求項5記載の発明は、請求項1又は2記
載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法において、回
転駆動されるポリゴンミラーを有する前記走査光学系に
対して、前記ポリゴンミラーの同一のミラー面により生
成される1回転毎の主走査ラインを対象として各ライン
毎に異なるタイミングの評価発光パターンで前記発光素
子を発光させるようにした。
【0023】従って、或る特定の同一ミラー面のみを対
象として各ライン毎に異なるタイミングの評価発光パタ
ーンで複数の主走査ライン分の走査を行わせることで複
数の評価パターン像を撮像することにより、ポリゴンミ
ラーの面倒れによる測定誤差を排除した形で副走査方向
の位置変動を測定でき、かつ、副走査方向に対してより
広範囲な測定を1回で行えることとなる。
【0024】請求項6記載の発明は、請求項1ないし5
の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法
において、同一主走査ラインの走査ビームを用いて前記
走査光学系の副走査方向への変動プロファイルを取得し
ておき、同時に撮像された複数の前記評価パターン像の
副走査位置を前記走査光学系の副走査方向への変動プロ
ファイルに基づき補正するようにした。
【0025】従って、元々副走査方向の位置変動を測定
するために複数の主走査ライン分の走査ビームを用いる
が、同一視野内で同時に撮像するために異なるタイミン
グの評価発光パターンで発光させており、同じ点(主走
査位置)では発光させていないため、主走査方向の位置
の違いによっては走査光学系の有する定常的な副走査位
置の偏差の影響を受けてしまうが、この定常的な副走査
位置の偏差を示す走査光学系の副走査方向への変動プロ
ファイルを同一主走査ラインの走査ビームを用いて取得
しておき、この走査光学系の副走査方向への変動プロフ
ァイルを用いて評価パターン像の副走査位置を補正する
ことにより、副走査位置の誤差を補正してから、解析評
価に供することができる。
【0026】請求項7記載の発明は、請求項1ないし5
の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法
において、回転駆動されるポリゴンミラーを有する前記
走査光学系に対して、前記ポリゴンミラーの各ミラー面
毎に同一主走査ラインの走査ビームを用いて前記走査光
学系の副走査方向への変動プロファイルを取得してお
き、同時に撮像された複数の前記評価パターン像の副走
査位置をその評価パターン像を生成したミラー面での前
記走査光学系の副走査方向への変動プロファイルに基づ
き補正するようにした。
【0027】従って、基本的には請求項6記載の発明の
場合と同様であるが、特に、走査光学系の副走査方向へ
の変動プロファイルをポリゴンミラーの各ミラー面毎に
取得しておき、複数の主走査ラインの走査ビームより取
得した各評価パターン像の副走査位置をその評価パター
ン像を生成したミラー面での変動プロファイルを用いて
補正することにより、各ミラー面の倒れによって定常的
に生ずる副走査方向の位置ずれを対応するミラー面の変
動プロファイルにより適正に補正することができ、より
正確な解析評価に供することができる。
【0028】請求項8記載の発明は、請求項1ないし7
の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法
において、各主走査ライン毎に画像クロック数を計数す
る主走査カウンタを用い、各主走査ラインの走査開始の
基準となるライン同期信号発生時の主走査カウンタのカ
ウント値を主走査ライン毎に取得し、信号処理により得
られる各評価パターン像の副走査位置を前記主走査カウ
ンタのカウント値により規定されるライン同期信号発生
間隔に基づき補正するようにした。
【0029】従って、複数の主走査ライン分の走査ビー
ムは各々ライン同期信号を走査開始の基準とするが、各
主走査ラインの走査時間には多少の違いが発生し得るも
のであり、このようなライン同期信号の発生間隔に差異
があるとその時間分が副走査方向の違いとして反映され
るため、このライン同期信号発生間隔分についても副走
査位置に関して補正を加えることにより、より正確な解
析評価に供することができる。
【0030】請求項9記載の発明は、請求項8記載の走
査光学系の走査ビーム測定評価方法において、各主走査
ライン毎に前記ライン同期信号発生間隔とともに画像ク
ロックと各ライン同期信号との立上り時間間隔を取得
し、信号処理により得られる各評価パターン像の副走査
位置を前記ライン同期信号発生間隔及び立上り時間間隔
に基づき補正するようにした。
【0031】従って、請求項8記載の発明に加えて、ラ
イン同期信号と画像クロックとの間の位相差による微小
時間の立上り時間間隔分に起因する副走査位置の誤差も
補正するため、実質的に画像クロック以上の精度でライ
ン同期信号間隔を測定できることとなり、副走査位置の
補正精度をより一層向上させることができ、より一層正
確な解析評価に供することができる。
【0032】請求項10記載の発明は、請求項1ないし
7の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方
法において、基準時刻発生手段を用い、各主走査ライン
の走査開始の基準となるライン同期信号発生時の前記基
準時刻発生手段によるライン基準時刻を主走査ライン毎
に取得し、信号処理により得られる各評価パターン像の
副走査位置を前記ライン基準時刻に基づき補正するよう
にした。
【0033】従って、ライン同期信号の発生時刻を画像
クロックとは異なる基準時刻発生手段に基づきライン同
期時刻として取得することにより、マルチビーム等の場
合のように異なる画像クロックを基準に生成される各々
の走査ビームに対しても異なる画像クロックの影響を受
けることなく、副走査位置の補正を適正に行うことがで
きる。
【0034】請求項11記載の発明は、請求項10記載
の走査光学系の走査ビーム測定評価方法において、前記
発光素子として前記走査光学系を共用する複数個の発光
素子を用い、各々の発光素子毎のライン同期信号発生時
の前記基準時刻発生手段によるライン基準時刻を主走査
ライン毎に取得し、信号処理により得られる各評価パタ
ーン像の副走査位置を対応する発光素子毎に取得した前
記ライン基準時刻に基づき補正するようにした。
【0035】従って、請求項10記載の発明を実現する
上で、マルチビーム系への適用が明らかとなる。
【0036】請求項12記載の発明は、請求項1ないし
11の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価
方法において、前記2次元カメラにより撮像される評価
パターン像の主走査方向撮像倍率が副走査方向撮像倍率
よりも小さい。
【0037】従って、本来的に副走査方向に起因する走
査ビームの位置変動を精度よく測定することを目的とし
ており、主走査方向に関しての倍率は小さくても問題な
いことから、主走査方向の撮像倍率を小さくすることで
2次元カメラの一視野内により多くの評価パターン像を
取り込むことができ、同時に測定できる主走査ライン数
を増やすことができ、より低周波での走査ビーム変動の
検出が可能となる。
【0038】請求項13記載の発明の走査光学系の走査
ビーム測定評価装置は、発光素子から発光された走査ビ
ームを主走査方向に偏向させて感光体面上を露光走査す
るための走査光学系に対して、感光体面相当位置の像を
撮像するように配設された2次元カメラと、前記2次元
カメラの露光時間を複数の主走査ライン分に設定する露
光時間制御手段と、前記2次元カメラの露光時間中に発
生する複数の主走査ラインについて各ライン毎に異なる
タイミングの評価発光パターンで前記発光素子を発光さ
せてその評価パターン像を前記2次元カメラの同一視野
内で撮像させる発光パターン制御手段と、前記2次元カ
メラの同一視野内で撮像された複数の主走査ライン分の
評価パターン像のデータを同時に取得して格納するデー
タ格納手段と、同時に撮像されて前記データ格納手段に
格納された複数の評価パターン像を各々の評価発光パタ
ーンのタイミングに基づき分離することにより複数の主
走査ライン分のプロファイルを解析する解析手段と、を
備える。
【0039】従って、感光体面相当位置の像を撮像する
ように配設された2次元カメラの露光時間を複数の主走
査ライン分に設定しておき、これらの複数の主走査ライ
ンについて各ライン毎に異なるタイミングの評価発光パ
ターンで発光素子を発光させて2次元カメラの同一視野
内で撮像させることにより、異なる主走査ラインの評価
パターン像を同一の2次元カメラの視野内において主走
査方向にずらした形で同時に撮像することができ、これ
らの複数の評価パターン像の直線性を解析することによ
り、その副走査方向の位置変動の有無・程度を評価でき
る。即ち、感光体面上に実際に潜像を形成することな
く、2次元カメラを用いて簡単に複数の主走査ライン分
の走査ビームのプロファイルを同時に測定でき、走査光
学系におけるポリゴンミラーの面倒れ、軸振れ、振動等
に起因する副走査方向の走査ビーム変動を解析すること
ができ、最終的に、走査光学系に起因するバンディング
を評価できる。
【0040】請求項14記載の発明は、請求項13記載
の走査光学系の走査ビーム測定評価装置において、前記
2次元カメラを主走査方向に断続的に移動させる移動手
段を備え、前記発光パターン制御手段は、各ライン毎に
異なるタイミングの評価発光パターンを前記2次元カメ
ラの主走査方向の移動位置に応じて変更させる。
【0041】従って、2次元カメラによる撮像位置を主
走査方向に断続的に移動させることにより、感光体面相
当位置に関して主走査方向のより広範な範囲について、
走査ビームの副走査方向の位置変動の測定及びその解析
・評価が可能となる。
【0042】請求項15記載の発明は、請求項13又は
14記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置におい
て、回転駆動されるポリゴンミラーを有する前記走査光
学系に対して、前記発光パターン制御手段は、前記ポリ
ゴンミラーの各ミラー面により生成される複数の連続的
な主走査ラインを対象として各ライン毎に異なるタイミ
ングの評価発光パターンで前記発光素子を発光させる。
【0043】従って、ポリゴンミラーの各ミラー面によ
り生成される複数の連続的な主走査ラインについて各ラ
イン毎に異なるタイミングの評価発光パターンで発光さ
せて2次元カメラの同一視野内で撮像させることによ
り、副走査方向に連続する複数の主走査ラインの評価パ
ターン像を同一の2次元カメラの視野内において主走査
方向にずらした形で同時に撮像することができ、これら
の複数の評価パターン像の直線性を解析することによ
り、その副走査方向の位置変動の有無・程度を評価でき
る。即ち、バンディング等の副走査方向の連続した位置
変化を測定することが可能となる。
【0044】請求項16記載の発明は、請求項15記載
の走査光学系の走査ビーム測定評価装置において、前記
発光パターン制御手段は、特定のミラー面の主走査ライ
ンの評価発光パターンの形状を他のミラー面の主走査ラ
インの評価発光パターンの形状とは異ならせる。
【0045】従って、特定のミラー面の主走査ラインの
評価発光パターンの形状を他と異ならせることにより,
同一視野内で撮像される複数の評価パターン像に関して
その像の形の違いにより露光走査順を容易に確定するこ
とができ、複数の評価パターン像の解析処理がしやすく
なる。
【0046】請求項17記載の発明は、請求項13又は
14記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置におい
て、回転駆動されるポリゴンミラーを有する前記走査光
学系に対して、前記発光パターン制御手段は、前記ポリ
ゴンミラーの同一のミラー面により生成される1回転毎
の主走査ラインを対象として各ライン毎に異なるタイミ
ングの評価発光パターンで前記発光素子を発光させる。
【0047】従って、或る特定の同一ミラー面のみを対
象として各ライン毎に異なるタイミングの評価発光パタ
ーンで複数の主走査ライン分の走査を行わせることで複
数の評価パターン像を撮像することにより、ポリゴンミ
ラーの面倒れによる測定誤差を排除した形で副走査方向
の位置変動を測定でき、かつ、副走査方向に対してより
広範囲な測定を1回で行えることとなる。
【0048】請求項18記載の発明は、請求項13ない
し17の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評
価装置において、同一主走査ラインの走査ビームを用い
て前記走査光学系の副走査方向への変動プロファイルを
取得する変動プロファイル取得手段を備え、前記解析手
段は、同時に撮像された複数の前記評価パターン像の副
走査位置を前記走査光学系の副走査方向への変動プロフ
ァイルに基づき補正する。
【0049】従って、元々副走査方向の位置変動を測定
するために複数の主走査ライン分の走査ビームを用いる
が、同一視野内で同時に撮像するために異なるタイミン
グの評価発光パターンで発光させており、同じ点(主走
査位置)では発光させていないため、主走査方向の位置
の違いによっては走査光学系の有する定常的な副走査位
置の偏差の影響を受けてしまうが、この定常的な副走査
位置の偏差を示す走査光学系の副走査方向への変動プロ
ファイルを同一主走査ラインの走査ビームを用いて取得
しておき、この走査光学系の副走査方向への変動プロフ
ァイルを用いて評価パターン像の副走査位置を補正する
ことにより、副走査位置の誤差を補正してから、解析評
価に供することができる。
【0050】請求項19記載の発明は、請求項13ない
し17の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評
価装置において、回転駆動されるポリゴンミラーを有す
る前記走査光学系に対して、前記ポリゴンミラーの各ミ
ラー面毎に同一主走査ラインの走査ビームを用いて前記
走査光学系の副走査方向への変動プロファイルを取得す
る変動プロファイル取得手段を備え、前記解析手段は、
同時に撮像された複数の前記評価パターン像の副走査位
置をその評価パターン像を生成したミラー面での前記走
査光学系の副走査方向への変動プロファイルに基づき補
正する。
【0051】従って、基本的には請求項18記載の発明
の場合と同様であるが、特に、走査光学系の副走査方向
への変動プロファイルをポリゴンミラーの各ミラー面毎
に取得しておき、複数の主走査ラインの走査ビームより
取得した各評価パターン像の副走査位置をその評価パタ
ーン像を生成したミラー面での変動プロファイルを用い
て補正することにより、各ミラー面の倒れによって定常
的に生ずる副走査方向の位置ずれを対応するミラー面の
変動プロファイルにより適正に補正することができ、よ
り正確な解析評価に供することができる。
【0052】請求項20記載の発明は、請求項13ない
し19の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評
価装置において、各主走査ライン毎に画像クロック数を
計数する主走査カウンタと、各主走査ラインの走査開始
の基準となるライン同期信号発生時の主走査カウンタの
カウント値を主走査ライン毎に取得し、前記主走査カウ
ンタのカウント値により規定されるライン同期信号発生
間隔を記憶する同期信号発生間隔記憶手段と、を備え、
前記解析手段は、信号処理により得られる各評価パター
ン像の副走査位置を同期信号発生間隔記憶手段に記憶さ
れたライン同期信号発生間隔に基づき補正する。
【0053】従って、複数の主走査ライン分の走査ビー
ムは各々ライン同期信号を走査開始の基準とするが、各
主走査ラインの走査時間には多少の違いが発生し得るも
のであり、このようなライン同期信号の発生間隔に差異
があるとその時間分が副走査方向の違いとして反映され
るため、このライン同期信号発生間隔分についても副走
査位置に関して補正を加えることにより、より正確な解
析評価に供することができる。
【0054】請求項21記載の発明は、請求項20記載
の走査光学系の走査ビーム測定評価装置において、各主
走査ライン毎に前記ライン同期信号発生間隔とともに画
像クロックと各ライン同期信号との立上り時間間隔を取
得して記憶する立上り時間間隔記憶手段を備え、前記解
析手段は、信号処理により得られる各評価パターン像の
副走査位置を前記ライン同期信号発生間隔及び立上り時
間間隔に基づき補正する。
【0055】従って、請求項20記載の発明に加えて、
ライン同期信号と画像クロックとの間の位相差による微
小時間の立上り時間間隔分に起因する副走査位置の誤差
も補正するため、実質的に画像クロック以上の精度でラ
イン同期信号間隔を測定できることとなり、副走査位置
の補正精度をより一層向上させることができ、より一層
正確な解析評価に供することができる。
【0056】請求項22記載の発明は、請求項13ない
し19の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評
価装置において、基準時刻発生手段と、各主走査ライン
の走査開始の基準となるライン同期信号発生時の前記基
準時刻発生手段によるライン基準時刻を主走査ライン毎
に取得して記憶するライン基準時刻記憶手段と、を備
え、前記解析手段は、信号処理により得られる各評価パ
ターン像の副走査位置を前記ライン基準時刻に基づき補
正する。
【0057】従って、ライン同期信号の発生時刻を画像
クロックとは異なる基準時刻発生手段に基づきライン同
期時刻として取得することにより、マルチビーム等の場
合のように異なる画像クロックを基準に生成される各々
の走査ビームに対しても異なる画像クロックの影響を受
けることなく、副走査位置の補正を適正に行うことがで
きる。
【0058】請求項23記載の発明は、請求項22記載
の走査光学系の走査ビーム測定評価装置において、前記
発光素子として前記走査光学系を共用する複数個の発光
素子を備え、前記ライン基準時刻記憶手段は、各々の発
光素子毎のライン同期信号発生時の前記基準時刻発生手
段によるライン基準時刻を主走査ライン毎に取得して記
憶し、前記解析手段は、信号処理により得られる各評価
パターン像の副走査位置を対応する発光素子毎に取得し
た前記ライン基準時刻に基づき補正する。
【0059】従って、請求項22記載の発明を実現する
上で、マルチビーム系への適用が明らかとなる。
【0060】請求項24記載の発明は、請求項13ない
し23の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評
価装置において、前記2次元カメラにより撮像される評
価パターン像の主走査方向撮像倍率を副走査方向撮像倍
率よりも小さくする光学素子を備える。
【0061】従って、本来的に副走査方向に起因する走
査ビームの位置変動を精度よく測定することを目的とし
ており、主走査方向に関しての倍率は小さくても問題な
いことから、主走査方向の撮像倍率を小さくすることで
2次元カメラの一視野内により多くの評価パターン像を
取り込むことができ、同時に測定できる主走査ライン数
を増やすことができ、より低周波での走査ビーム変動の
検出が可能となる。
【0062】
【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図1
ないし図7に基づいて説明する。図1は本実施の形態の
走査光学系の走査ビーム測定評価方法を実現するための
走査ビーム測定評価装置の構成例の一例を示す概略平面
図である。
【0063】本実施の形態の測定評価装置1は、対象と
なる走査光学系2をセットすることによりその走査ビー
ムの測定評価を行うものである。
【0064】ここに、走査光学系2について説明する。
この走査光学系2は、本来的には、光学ユニットとして
構成されてレーザプリンタ、デジタル複写機、レーザフ
ァクシミリ等に搭載されて感光体に対して光書き込みを
行い、画像データ対応の潜像を形成するためのものであ
り、その性能測定評価のために当該測定評価装置1にセ
ットされる。この走査光学系2は、半導体レーザ等の発
光素子3、この発光素子3から発光された走査ビームを
平行化するコリメータレンズ(図示せず)、コリメータ
レンズにより平行化された走査ビームを集光させるシリ
ンドリカルレンズ(図示せず)、シリンドリカルレンズ
により集光される走査ビームを主走査方向に偏向させる
走査手段としてのポリゴンミラー4、ポリゴンミラー4
により偏向される走査ビームを感光体面相当位置R上に
結像させるfθレンズ5、ポリゴンミラー4により偏向
される走査ビームを感光体面相当位置Rよりも前段側位
置で受光して走査開始位置を検出するためのフォトダイ
オード等による同期センサ6等の部材を備えている。こ
こに、発光素子3、ポリゴンミラー4、同期センサ6は
測定評価装置1に対して入出力できるようにコネクタ接
続されている。
【0065】このような走査光学系2は測定評価装置1
にセットされた状態では、測定評価装置1によってその
動作が制御される。発光素子3から発光される走査ビー
ムはコリメータレンズにより平行化され、さらに、シリ
ンドリカルレンズによりポリゴンミラー4の一つのミラ
ー面上に線状に集光される。ここに、ポリゴンミラー4
は高速で回転駆動されており、一つのミラー面上に集光
照射された走査ビームはその回転に伴ない主走査方向に
偏向走査された後、まず、前段側に位置する同期センサ
6により受光され、この同期センサ6によって光電変換
されて同期信号発生手段7に出力される。同期信号発生
手段7はこの信号をトリガとしてライン同期信号を発生
させる。ライン毎に同期センサ6により検出される信号
に基づくライン同期信号8を用いることにより、各主走
査ラインの主走査方向の同期が取られる。
【0066】さらに、ポリゴンミラー4の一つのミラー
面によって偏向走査される走査ビームは、長尺状のfθ
レンズ5により等速度運動に変換されて感光体面相当位
置Rに焦点を結んで直線上に結像される。実際の画像形
成装置であれば、この感光体面相当位置Rに感光体面が
存在するため、この結像を受けて潜像が形成されること
となる。そして、感光体の回転移動が画像形成の副走査
となる。
【0067】また、発光素子3を発光させるための画像
信号は、基準となるクロック信号(画像クロック)9に
基づき書込みデータをPWM変調し、点灯制御部10で
実際に発光素子3の発行制御を行う。このクロック信号
8は、同期センサ6によって生成される同期信号8でP
LLを用いて位相制御することにより、1画素以下の位
相誤差となるように制御される。
【0068】本実施の形態の測定評価装置1にあって
は、感光体面相当位置Rに結像される像を撮像するよう
な位置には2次元カメラとしてのCCDカメラ11が検
出手段12として配設されており、その受光面には拡大
光学素子として機能する対物レンズ13が着脱自在に配
設されている。CCDカメラ11は対物レンズ13によ
って拡大されて受光した走査ビームに基づくスポット像
を検出し電気信号に変換してデータ格納部14に出力す
るように構成されている。また、このCCDカメラ11
は移動手段として機能する移動ステージ15上に搭載さ
れており、この移動ステージ15はX方向(主走査方
向)に延在する固定テーブル16上に設けられたレール
16aに沿って移動自在とされている。この移動ステー
ジ15は機構制御部17によって主走査方向に駆動され
る構成であり、この機構制御部17は計測部CPU18
からコントローラボックス19を介して駆動される。
【0069】このようにCCDカメラ11が移動ステー
ジ15によって主走査方向に移動可能なため、CCDカ
メラ11は感光体面相当位置R上の走査領域内の任意の
位置で走査ビームを受光検出可能とされている。ここ
に、固定テーブル16に沿ってリニアスケール20が設
けられており、位置検出部21よってリニアスケール2
0の位置を検出することにより、移動ステージ15の移
動量を検知できるように構成されている。また、位置検
出部21によって検出された位置情報は保存部22に格
納される。この保存部22に格納された位置情報はコン
トローラボックス19に出力される。
【0070】また、移動ステージ15上にはCCDカメ
ラ11に隣接させてフォトダイオード等による位置検出
センサ23が設けられており、CCDカメラ11で走査
ビームを撮像した後、計測部CPU18の指令により、
コントローラボックス19を介して取得した画像データ
をデータ格納部14に転送するのと同時に、位置検出セ
ンサ23が受光した走査ビームをトリガにして位置検出
部21が検出した撮像位置の位置情報を保存部22から
計測部CPU18に転送できるように構成されている。
このように、位置検出センサ23が走査ビームを検出す
ることで、走査ビームがCCDカメラ11に入射するタ
イミングに合わせて位置情報取得のトリガを把握するこ
とができる。
【0071】なお、移動ステージ15はX方向(主走査
方向)と直交する光軸方向には図示しない機構制御部に
よって駆動可能とされており、これにより、対物レンズ
13の着脱の際に生ずる微妙な光軸方向の位置ずれは微
調整可能とされている。
【0072】一方、発光素子3から発光されるビームは
点灯制御部10によって制御される構成であり、この点
灯制御部10は同期センサ6が走査ビームの走査開始位
置を検知してこの開始位置から同期信号発生手段7が発
生するライン同期信号8に基づいて発光を開始させるよ
うに制御する。
【0073】点灯制御部10は、信号記憶部24に記憶
された評価発光パターンに基づいて発光素子3を駆動制
御する。信号記憶部24には、詳細は後述するが、発光
素子3を複数の主走査ラインについて各ライン毎に異な
るタイミングの評価発光パターンで発光させてCCDカ
メラ11で撮像できるようにする発光時の発光位置等の
パターンが記憶され、計測部CPU18からの指令によ
り、コントローラボックス19を介して、クロック信号
発生手段9から発生する所定周波数のクロック信号に合
わせて発光素子3を駆動することより、走査ビームを実
使用と等しい周波数で走査するように設定されている。
【0074】また、CCDカメラ11の受光面はカメラ
トリガシャッタ25によって開閉自在とされており、C
CDカメラ11はカメラトリガシャッタ25が開放され
ているときに走査ビームを受光可能とされている。
【0075】また、コントローラボックス19は同期信
号発生手段7から発生するライン同期信号をポリゴンミ
ラー4のミラー面数(本実施の形態では、6面)に応じ
てカウントすることにより、ポリゴンミラー4のミラー
面の選択が可能とされ、発光素子3を発光駆動させる点
灯制御部10の発光タイミングを特定の一つのミラー面
に設定することも可能である。
【0076】本実施の形態では、点灯制御部10によっ
て所定の評価発光パターンで発光素子3が発光される
と、この走査ビームはCCDカメラ11で撮像された
後、計測部CPU18からの指令によりコントローラボ
ックス19を介して取得した画像データはデータ格納部
(データ格納手段)14に転送されるようになってお
り、このとき、位置検出部21が取得した撮像位置の位
置情報を保存部22から計測部CPU18に転送され
る。このため、CCDカメラ11が主走査方向のどの位
置で走査ビームを受光したかを容易に把握できる。
【0077】また、CCDカメラ11の蓄積した電荷を
画像信号として、計測部CPU18からの指令に基づき
データ格納部14に出力するものであり、この出力の完
了と同時に計測部CPU18からコントローラボックス
19を介して2次元クリア信号を送信し、蓄積した電荷
をクリアし、検出可能状態に戻す。
【0078】なお、本実施の形態のCCDカメラ11は
受光量をA/D変換し、例えば、10bitのデータに
変換し、1024階調の画像データとしている。
【0079】本実施の形態では、このような測定評価装
置1を用いて,連続走査される走査ビームの、主に、副
走査方向への位置変動を詳細に測定し、測定結果に基づ
き当該走査光学系2によって発生するバンディングを解
析することで、対象となる走査光学系2の性能を評価す
るものである。
【0080】このため、本実施の形態では、CCDカメ
ラ11を主走査方向の或る位置に停止させた状態で、カ
メラトリガシャッタ25の開放によるこのCCDカメラ
11の露光時間を複数の主走査ライン分に設定し、この
状態で、CCDカメラ11の露光時間中に発生する複数
の主走査ラインについて各ライン毎に異なるタイミング
の評価発光パターンで発光素子3を発光させてその評価
パターン像をCCDカメラ11の同一視野内で撮像させ
ることにより、複数の主走査ライン分の評価パターン像
を画像データとして同時に取得してデータ格納部14に
格納させ、この後、信号処理部26により撮像した複数
の評価パターン像を各々の評価発光パターンのタイミン
グに基づき分離しながらコントローラボックス19及び
計測部CPU18で解析することにより、複数の主走査
ライン分のプロファイルを解析し、解析結果を表示部2
7に表示させるようにしたものである。よって、本実施
の形態では、コントローラボックス19及び計測部CP
U18が解析手段を構成している。
【0081】ここで、本実施の形態の測定原理について
図2を参照して説明する。図2は点灯制御部10からの
変調信号によって発光素子3を変調駆動させることによ
り、CCDカメラ11で撮像される画像(評価パターン
像)と、そのときの評価発光パターン例とを概略的に図
示したものである。図2(b)中の評価発光パターン
1,2,3は連続する3つの主走査ライン分の走査ビー
ムを時系列で示したものである。即ち、これらの評価発
光パターン1,2,3の例によれば、複数の主走査ライ
ンについて各ライン毎に異なるタイミングで発光させる
ようにパターン設定されているのが分かる。この結果、
図2(a)に示すように、異なる主走査ラインのビーム
プロファイルをCCDカメラ11の同一視野内で主走査
方向に位置をずらした状態で同時に撮像できることとな
る。つまり、CCDカメラ11が本来の感光体の場合の
ように副走査方向に移動(回転)する場合であれば、評
価発光パターン2,3に対応する評価パターン像は図2
(a)中に仮想線で示すように各々対応する主走査ライ
ン上となるような位置で撮像されることとなるが、この
CCDカメラ11は副走査方向には位置固定であるた
め、ポリゴンミラー4による主走査ラインが進んでもC
CDカメラ11上での撮像位置は副走査方向には進まず
(副走査せず)、同一主走査ライン上で撮像されること
となる。逆にいえば、複数の主走査ライン分の評価発光
パターンのタイミングが全く同一であれば、撮像される
評価パターン像が重なってしまい、それらを分離して測
定・解析評価することができない。
【0082】この結果、対象となる走査光学系2におけ
るポリゴンミラー4の面倒れや軸振れ、振動等による走
査ビームの副走査方向の位置変動がなければ、複数の主
走査ライン分の評価パターン像は図2(a)に示すよう
に、同一の主走査ライン上に直線となって並んで撮像さ
れることとなる。一方、対象となる走査光学系2におけ
るポリゴンミラー4の面倒れや軸振れ、振動等による走
査ビームの副走査方向の位置変動があれば、複数の主走
査ライン分の評価パターン像は図2(c)に示すよう
に、同一の主走査ライン上に直線となって並ばず、位置
ずれdyを生ずることとなる。よって、このようなCC
Dカメラ11の同一視野内で同時に撮像される複数ライ
ン分の評価パターン像間の状態を解析することにより、
対象となる走査光学系2による連続する複数の主走査ラ
インの走査ビームについての副走査方向の位置変動の程
度を評価することが可能となる。この際、各評価パター
ン像の分離は、各々対応する評価発光パターンが異なる
ことから、これらの評価発光パターンに基づき分離する
ことができる。
【0083】このような原理に基づき計測部CPU18
等により実行される、本実施の形態の測定評価動作の制
御例を図3に示す概略フローチャートを参照して説明す
る。まず、測定開始に際して、CCDカメラ11を或る
所定位置に位置させた状態で、カメラトリガシャッタ2
5を開放させ、撮像可能とさせる(ステップS1)。こ
のカメラトリガシャッタ25の開放によるCCDカメラ
11の露光時間は複数、例えば、3ライン分に設定され
ている(S5)。
【0084】このような状態で、点灯制御部10は信号
記憶部24に格納されている評価発光パターンに従い発
光素子3に対する書込みパターンを生成し(S2)、実
際に発光素子3を書込みパターンに従い発光させること
により1ライン分の書込み動作を行わせる(S3)。例
えば、図2(b)中に示した評価発光パターン1による
発光動作となる。これにより、その評価パターン像がC
CDカメラ11により撮像される。引き続き、このよう
な書込み動作が所定ライン数分終了していなければ(S
4のN)、ステップS2,S3の動作を繰返す。例え
ば、図2(b)中に示した評価発光パターン2,3によ
る発光動作が繰返され、その評価パターン像も同一視野
内においてCCDカメラ11により撮像される。所定ラ
イン数の書込み動作が終了すると(S4のY)、カメラ
トリガシャッタ25を閉じ、撮像不可とさせる(S
5)。これらのステップS1,S5の処理により露光時
間制御手段の機能が実行され、ステップS2の処理によ
り発光パターン制御手段の機能が実行される。
【0085】この後、CCDカメラ11の同一視野内で
撮像された複数の主走査ライン分の評価パターン像の画
像データをフレームデータとしてデータ格納部14に転
送させ格納させる(S6)。このデータ格納部14に格
納された評価パターン像の画像データについて信号処理
部26による処理で各々評価発光パターンに基づき評価
パターン像(ピクセルデータ)を分離した後(S7)、
分離された各主走査ライン毎のデータを算出し(S
8)、必要に応じて後述するような副走査位置の補正を
加えて(S9)、測定解析結果を表示部27に表示出力
させる(S10)。
【0086】従って、本実施の形態によれば、基本的
に、感光体面相当位置Rに配設させたCCDカメラ11
の露光時間を複数の主走査ライン分に設定しておき、こ
れらの複数の主走査ラインについて各ライン毎に異なる
タイミングの評価発光パターンで発光素子3を発光させ
てCCDカメラ11の同一視野内で撮像させることによ
り、異なる主走査ラインの評価パターン像をCCDカメ
ラ11の同一の視野内において主走査方向にずらした形
で同時に撮像することができ、これらの複数の評価パタ
ーン像の直線性を解析することにより、その副走査方向
の位置変動の有無・程度を評価できることとなる。即
ち、感光体面上に実際に潜像を形成することなく、CC
Dカメラ11を用いて簡単に複数の主走査ライン分の走
査ビームのプロファイルを同時に測定でき、走査光学系
2におけるポリゴンミラーの面倒れ、軸振れ、振動等に
起因する副走査方向の走査ビーム変動を解析することが
でき、最終的に、走査光学系に起因するバンディングを
評価できることとなる。
【0087】CCDカメラ11の同一視野内で同時に撮
像される評価パターン像に関しては、その走査順を決め
る必要があるが、CCDカメラ11の検出している位置
とその時の画像位置とを事前に測定しておけばよい。ま
た、図4に示すように、評価発光パターンに関して、特
定のミラー面による特定の主走査ラインの評価発光パタ
ーン(例えば、評価発光パターン1)の形状を他の主走
査ラインの評価発光パターン(例えば、評価発光パター
ン2,3)の形状と異ならせて設定しておけば、走査順
の確定(評価パターン像の分離)を容易に行うことがで
きる。
【0088】ところで、前述した如く得られた副走査位
置に関する補正について説明する。まず、第1に、元々
副走査方向の位置変動を測定するために複数の主走査ラ
イン分の走査ビームを用いるが、CCDカメラ11にお
いて同一視野内で同時に撮像するために異なるタイミン
グの評価発光パターンで発光させており、同じ点(主走
査位置)では発光させていないため、主走査方向の位置
の違いによっては走査光学系2の有する定常的な副走査
位置の偏差の影響を受けてしまう可能性があり、補正が
必要といえる。ここに、前述したように本来は直線(主
走査線)上に存在すべき複数の評価パターン像が、走査
光学系2の特性によって直線から外れる場合がある。こ
のような場合には、或る主走査ライン上での1回の連続
走査ビームによる走査で形成されるビームスポット軌跡
は、図4(a)に示すように、直線的でなくなる。この
ような走査光学系2の場合にあっては、複数の主走査ラ
イン分の評価発光パターンによる走査ビームにより、C
CDカメラ11において、たとえ図4(b)に示すよう
に直線上に存在する評価パターン像を得たとしても、そ
れは、これらの評価パターン像間において副走査位置の
変動を生じていないわけではなく、たまたま図4(a)
に示すような光学特性を打ち消しているに過ぎない。
【0089】そこで、本実施の形態では、予め図4
(a)に示すような走査光学系2の副走査方向への変動
プロファイルを取得しておき、図4(b)のように得ら
れた複数の評価パターン像の副走査方向の位置を図4
(a)に示したような副走査方向への変動プロファイル
を用いて補正することにより、実際に副走査方向の位置
変動が、走査毎にどのように変化しているかを正確に抽
出することが可能となる。図4(c)に補正後の複数の
評価パターン像のイメージを示す。
【0090】なお、図4(a)に示すような走査光学系
2の副走査方向への変動プロファイルを取得するために
は、同一主走査ライン上での間欠的な発光パターンでの
副走査位置の測定結果や、同一主走査ライン上での連続
発光パターンでの撮像画像に基づき、光学系構成要素
(レンズ等)のばらつき、ビーム像高の変化などのよう
に、走査光学系2に元々存在する副走査方向のビーム位
置データを求めておけばよい。このように連続発光ビー
ムに基づき得られるビーム位置データに関しては、測定
誤差を低減させるために、複数のラインにおける平均値
をとることも有効である。
【0091】このように、定常的な副走査位置の偏差を
示す走査光学系2の副走査方向への変動プロファイルを
同一主走査ラインの走査ビームを用いて取得しておき、
この走査光学系2の副走査方向への変動プロファイルを
用いて評価パターン像の副走査位置を補正することによ
り、副走査位置の誤差を補正してから、解析評価に供す
ることができる。
【0092】この際、特に、走査光学系2の副走査方向
への変動プロファイルをポリゴンミラー4の各ミラー面
毎に取得しておき、複数の主走査ラインの走査ビームよ
り取得した各評価パターン像の副走査位置をその評価パ
ターン像を生成したミラー面での変動プロファイルを用
いて補正することにより、各ミラー面の倒れによって定
常的に生ずる副走査方向の位置ずれを対応するミラー面
の変動プロファイルにより適正に補正することができ、
より正確な解析評価に供することができる。
【0093】第2に、複数の主走査ラインを規定するラ
イン同期信号の発生間隔に基づく補正について説明す
る。まず、本実施の形態にあっては、実際に副走査を行
うことなく、副走査した時の走査光学系2の特性を取得
するのが特徴であるが、この副走査という動作は、実際
の画像生成装置においては感光体の回転により行われ
る。ここで、感光体の回転速度を一定とすると、走査ビ
ームの各主走査ライン毎の発生時間間隔のずれが、その
まま副走査の位置変動となって現れるはずである(ドラ
ム表面線速×時間間隔が副走査の間隔)。
【0094】しかしながら、書き込み光学系の構成上、
走査ビームはライン同期信号によって、毎回の走査毎に
リセットされてしまうため、計測に用いているCCDカ
メラ11の位置情報としては、全く現れない可能性があ
る。このため各主走査ラインの発生時間間隔のずれ分
を、その書き込みクロックカウンタの値で補正すること
によって、最大1pclk(画像クロック)分の時間で副走
査位置の補正を行い、ライン同期信号時間の変化によっ
て実際に感光体上に生ずる副走査の位置変動状態を取得
することが可能となる。
【0095】例えば、30000rpmで回転する6面
のポリゴンミラー4に、画像周波数30MHzで画像変
調を行った場合、ライン同期信号の発生間隔は、300
00(r/m)/60(s)*6(面)=3000(H
z)となる。この場合、ライン同期信号間で画像クロッ
クを主走査カウンタ(図示せず)によりカウントすると
10000となるはずである。しかしながら、実際に
は、ポリゴンミラー4の回転ムラや、ミラー加工精度に
よって0.05%ライン同期信号の発生間隔が変わる
と、10000×0.05%=5クロック分だけカウン
ト値が変わる。このライン同期信号の発生間隔は実際の
感光体書込みにすると、5/10000クロック分、副
走査方向に感光体は移動していることとなり、位置変動
を生ずる。この時間t(s)を感光体の副走査方向の線
速度v(mm/s)によって求まるt×v(mm)を測
定したドット位置の副走査方向に対して補正を行うこと
によって、測定精度を向上させることができる。
【0096】実際の制御としては、図5に示すように、
主走査ラインの走査毎にライン同期信号が入ったタイミ
ングにおける主走査カウンタのカウント値(“999
9”“9997”“10002”等)をデータ格納部1
4等のメモリに保存し、その(カウント値)/(画像ク
ロック周波数)*(線速度)に基づき補正するようにす
ればよい。
【0097】ところで、このようなライン同期信号の発
生間隔のずれによる補正に関しては、画像クロックを計
数する主走査カウンタを利用しているため、最大で1pc
lk(画像クロック)分の補正誤差が出る可能性がある。
即ち、図6(a)〜(c)に示す如く、画像クロックの
立上り時間からライン同期信号が入るまでの時間t,t
2,t3は各走査ラインによって、最大1画像クロック
分の差を生ずる。このため、この立上り時間間隔を測定
して記憶させておき、上述したようなライン同期信号発
生間隔を規定する主走査カウンタのカウント値と合わせ
て、 {(カウンタ値)/(画像クロック周波数)+(画像クロック
立上り〜ライン同期信号の立上り時間間隔)}*(線速
度) に基づき、撮像した評価パターン像の副走査方向の位置
を補正することで、測定精度を向上させることができ
る。
【0098】本発明の第二の実施の形態を図8に基づい
て説明する。第一の実施の形態で示した部分と同一部分
は同一符号を用いて示し、説明も省略する(以降の実施
の形態でも同様とする)。本実施の形態は、例えば、図
1に示す測定評価装置において、シリンドリカルレンズ
のような、光を一方向について縮小又は拡大可能な光学
素子を用いて、主走査方向の撮像倍率を副走査方向の撮
像倍率より小さくする光学系構成として、CCDカメラ
11により複数主走査ライン分の評価パターン像を同時
に撮像させるようにしたものである。
【0099】本発明の目的は、前述したように、副走査
方向に起因する走査ビームの位置変動を精度よく測定す
ることであり、このためには主走査方向に関しての倍率
が小さくても問題ない。逆に、主走査方向の撮像倍率を
小さくすることによって、CCDカメラ11の同一視野
内に存在する評価パターン像を増やすことにより、1回
の撮像でより多くの走査ビームを検出することが可能と
なり、結果的に、より低周波でビーム変動を検出するこ
とが可能となる。即ち、主走査方向/副走査方向の撮像
倍率を同じとした場合のCCDカメラ11による撮像イ
メージを示すと、例えば、図8(a)のようになった場
合(同一視野内に3つの評価パターン像が存在する)、
主走査方向の撮像倍率のみを小さくした場合のCCDカ
メラ11による撮像イメージを示すと、例えば、図8
(b)のようになる(同一視野内に7つの評価パターン
像が存在する)。また、走査ビーム数を変えなくとも
(増やさなくても)、同一主走査ライン上の評価パター
ン像の数を増やすことで、検出誤差を低減させることも
可能となる。
【0100】本発明の第三の実施の形態を図9及び図1
0に基づいて説明する。本実施の形態は、例えば図1に
示す構成において、発光素子3として複数、例えば、2
個の半導体レーザを用いて、2本の主走査ラインを同時
に走査できるようにした走査光学系2に対して適用され
ている。
【0101】即ち、近年では、記録の高速化のために複
数の走査ビームを用いるマルチビーム方式の走査光学系
2があるが、各々の発光素子3を例えば図2で説明した
ような各々の評価発光パターンに従い発光させてCCD
カメラ11で撮像した場合の評価パターン像(ビームプ
ロファイル画像)は、図9に示すように副走査方向に2
列存在する状態をなす。ここに、各々の発光素子3はポ
リゴンミラー4への入射角が異なり、これによって同一
時間に感光体面上の異なる個所を走査していることにな
る。これは、逆に言うと同一地点においては異なる時間
に走査ビームが到達しているということであり、即ち、
同一の同期センサ6に入るタイミングが異なるため、双
方の発光素子に関しての同期を取ることが可能となる
(図10参照)。評価発光パターンのタイミングは各々
の発光素子3で独立であるため、各々のライン同期信号
の発生時刻を、画像クロックとは異なり基準時刻発生手
段により生成される基準時刻系列の時刻とし、その(基
準時刻カウンタ値)/(基準時刻クロック周波数)*
(線速度)で補正することによって、マルチビームにお
ける副走査方向の位置精度を向上することができる。即
ち、書込み用の画像クロックの位相を合わせるため、ラ
イン同期信号で画像クロックの位相を合わせており、こ
のため、前述した実施の形態のような処理では、画像ク
ロックとライン同期信号との立上り時間間隔の測定誤差
が累積する。そこで、基準クロックを生成する基準時刻
発生手段を別途設けることにより、時間の測定を、ライ
ン同期信号によって変動する書込み系の画像クロックと
は切り離すことができるため、測定誤差の累積を避け、
より高精度に補正することができる。
【0102】即ち、本実施の形態が対象とするようなマ
ルチビーム走査光学系は、複数の発光素子3を別々に駆
動し、別々のライン同期信号に基づき同時に感光体面上
に像を形成する。このため、各々の書き込み信号の時間
を、別々に管理しなくては正確に副走査位置を測定する
ことができない。そこで、書き込み用の画像クロックと
は別の、基準時刻発生手段により生成される測定用の基
準クロックを持ち、各発光素子3のライン同期信号の発
生時刻を別々にライン基準時刻としてサンプリングして
メモリに記憶させることにより、最終的に取得した画像
から、各発光素子3の各走査タイミングによる時間の相
違によって実際に感光体面上に生ずる副走査位置の状態
を取得することができる。
【0103】また、本実施の形態の方法によれば、単一
走査ビームの走査光学系においても、画像クロックのP
LLによる累積誤差を含まないという点で、より高精度
な測定が可能となる。
【0104】なお、これらの実施の形態では、説明を簡
単にするため、CCDカメラ11が感光体面相当位置R
の或る個所に固定的に存在する場合で説明したが、より
実際的には、CCDカメラ11の位置を移動ステージ1
5によって主走査方向に断続的に移動させるとともに、
各ライン毎に異なるタイミングの評価発光パターンをC
CDカメラ11の主走査方向の移動位置に応じて変更さ
せるようにすれば、感光体面相当位置Rに関して主走査
方向のより広範な範囲について、走査ビームの副走査方
向の位置変動の測定及びその解析・評価が可能となる。
この場合、CCDカメラ11の同期タイミング(或る位
置での撮像後、次の撮像位置での撮像を開始させるタイ
ミング)を、図11に示すように、測定位置(撮像位
置)に対して測定終了〜次の走査による測定開始の間に
設定することにより、主走査方向の全域についての走査
ビームのビームプロファイルを撮像測定し、解析評価す
ることができる。
【0105】また、これらの実施の形態では、ポリゴン
ミラー4の各ミラー面で評価発光パターンのタイミング
を異ならせて測定するようにしたが、測定としては、ポ
リゴンミラー4の特定のミラー面に対してのみ(即ち、
ポリゴンミラー4の1回転毎に)、評価発光パターンの
タイミングを順次変えて発光素子3を発光させることに
より、ポリゴンミラー4の面倒れによる測定誤差を排除
し、かつ、副走査方向に対してより広範囲(例えば、6
面=6ライン毎)での測定を1回の撮像で行えることと
なる。
【0106】
【発明の効果】請求項1記載の発明の走査光学系の走査
ビーム測定評価方法によれば、感光体面相当位置の像を
撮像するように配設させた2次元カメラの露光時間を複
数の主走査ライン分に設定しておき、これらの複数の主
走査ラインについて各ライン毎に異なるタイミングの評
価発光パターンで発光素子を発光させて2次元カメラの
同一視野内で撮像させることにより、異なる主走査ライ
ンの評価パターン像を同一の2次元カメラの視野内にお
いて主走査方向にずらした形で同時に撮像することがで
き、これらの複数の評価パターン像の直線性を解析する
ことにより、その副走査方向の位置変動の有無・程度を
評価することができる。即ち、感光体面上に実際に潜像
を形成することなく、2次元カメラを用いて簡単に複数
の主走査ライン分の走査ビームのプロファイルを同時に
測定でき、走査光学系におけるポリゴンミラーの面倒
れ、軸振れ、振動等に起因する副走査方向の走査ビーム
変動を解析することができ、最終的に、走査光学系に起
因するバンディングを評価することができる。
【0107】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法において、2
次元カメラによる撮像位置を主走査方向に断続的に移動
させることにより、感光体面相当位置に関して主走査方
向のより広範な範囲について、走査ビームの副走査方向
の位置変動の測定及びその解析・評価が可能となる。
【0108】請求項3記載の発明によれば、請求項1又
は2記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法におい
て、ポリゴンミラーの各ミラー面により生成される複数
の連続的な主走査ラインについて各ライン毎に異なるタ
イミングの評価発光パターンで発光させて2次元カメラ
の同一視野内で撮像させることにより、副走査方向に連
続する複数の主走査ラインの評価パターン像を同一の2
次元カメラの視野内において主走査方向にずらした形で
同時に撮像することができ、これらの複数の評価パター
ン像の直線性を解析することにより、その副走査方向の
位置変動の有無・程度を評価することができる。即ち、
バンディング等の副走査方向の連続した位置変化を測定
することが可能となる。
【0109】請求項4記載の発明によれば、請求項3記
載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法において、特
定のミラー面の主走査ラインの評価発光パターンの形状
を他と異ならせることにより,同一視野内で撮像される
複数の評価パターン像に関してその像の形の違いにより
露光走査順を容易に確定することができ、複数の評価パ
ターン像の解析処理がしやすくなる。
【0110】請求項5記載の発明によれば、請求項1又
は2記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法におい
て、る特定の同一ミラー面のみを対象として各ライン毎
に異なるタイミングの評価発光パターンで複数の主走査
ライン分の走査を行わせることで複数の評価パターン像
を撮像することにより、ポリゴンミラーの面倒れによる
測定誤差を排除した形で副走査方向の位置変動を測定で
き、かつ、副走査方向に対してより広範囲な測定を1回
で行えることとなる。
【0111】請求項6記載の発明によれば、請求項1な
いし5の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評
価方法において、元々副走査方向の位置変動を測定する
ために複数の主走査ライン分の走査ビームを用いるが、
同一視野内で同時に撮像するために異なるタイミングの
評価発光パターンで発光させており、同じ点(主走査位
置)では発光させていないため、主走査方向の位置の違
いによっては走査光学系の有する定常的な副走査位置の
偏差の影響を受けてしまうが、この定常的な副走査位置
の偏差を示す走査光学系の副走査方向への変動プロファ
イルを同一主走査ラインの走査ビームを用いて取得して
おき、この走査光学系の副走査方向への変動プロファイ
ルを用いて評価パターン像の副走査位置を補正すること
により、副走査位置の誤差を補正してから、解析評価に
供することができる。
【0112】請求項7記載の発明によれば、基本的には
請求項6記載の発明の場合と同様であるが、特に、走査
光学系の副走査方向への変動プロファイルをポリゴンミ
ラーの各ミラー面毎に取得しておき、複数の主走査ライ
ンの走査ビームより取得した各評価パターン像の副走査
位置をその評価パターン像を生成したミラー面での変動
プロファイルを用いて補正することにより、各ミラー面
の倒れによって定常的に生ずる副走査方向の位置ずれを
対応するミラー面の変動プロファイルにより適正に補正
することができ、より正確な解析評価に供することがで
きる。
【0113】請求項8記載の発明によれば、請求項1な
いし7の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評
価方法において、複数の主走査ライン分の走査ビームは
各々ライン同期信号を走査開始の基準とするが、各主走
査ラインの走査時間には多少の違いが発生し得るもので
あり、このようなライン同期信号の発生間隔に差異があ
るとその時間分が副走査方向の違いとして反映されるた
め、このライン同期信号発生間隔分についても副走査位
置に関して補正を加えることにより、より正確な解析評
価に供することができる。
【0114】請求項9記載の発明によれば、請求項8記
載の発明に加えて、ライン同期信号と画像クロックとの
間の位相差による微小時間の立上り時間間隔分に起因す
る副走査位置の誤差も補正するため、実質的に画像クロ
ック以上の精度でライン同期信号間隔を測定できること
となり、副走査位置の補正精度をより一層向上させるこ
とができ、より一層正確な解析評価に供することができ
る。
【0115】請求項10記載の発明によれば、請求項1
ないし7の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定
評価方法において、ライン同期信号の発生時刻を画像ク
ロックとは異なる基準時刻発生手段に基づきライン同期
時刻として取得することにより、マルチビーム等の場合
のように異なる画像クロックを基準に生成される各々の
走査ビームに対しても異なる画像クロックの影響を受け
ることなく、副走査位置の補正を適正に行うことができ
る。
【0116】請求項11記載の発明によれば、請求項1
0記載の発明を実現する上で、マルチビーム系への適用
が明らかとなる。
【0117】請求項12記載の発明によれば、請求項1
ないし11の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測
定評価方法において、本来的に副走査方向に起因する走
査ビームの位置変動を精度よく測定することを目的とし
ており、主走査方向に関しての倍率は小さくても問題な
いことから、主走査方向の撮像倍率を小さくすることで
2次元カメラの一視野内により多くの評価パターン像を
取り込むことができ、同時に測定できる主走査ライン数
を増やすことができ、より低周波での走査ビーム変動の
検出が可能となる。
【0118】請求項13記載の発明の走査光学系の走査
ビーム測定評価装置によれば、感光体面相当位置の像を
撮像するように配設された2次元カメラの露光時間を複
数の主走査ライン分に設定しておき、これらの複数の主
走査ラインについて各ライン毎に異なるタイミングの評
価発光パターンで発光素子を発光させて2次元カメラの
同一視野内で撮像させることにより、異なる主走査ライ
ンの評価パターン像を同一の2次元カメラの視野内にお
いて主走査方向にずらした形で同時に撮像することがで
き、これらの複数の評価パターン像の直線性を解析する
ことにより、その副走査方向の位置変動の有無・程度を
評価することができる。即ち、感光体面上に実際に潜像
を形成することなく、2次元カメラを用いて簡単に複数
の主走査ライン分の走査ビームのプロファイルを同時に
測定でき、走査光学系におけるポリゴンミラーの面倒
れ、軸振れ、振動等に起因する副走査方向の走査ビーム
変動を解析することができ、最終的に、走査光学系に起
因するバンディングを評価することができる。
【0119】請求項14記載の発明によれば、請求項1
3記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置におい
て、2次元カメラによる撮像位置を主走査方向に断続的
に移動させることにより、感光体面相当位置に関して主
走査方向のより広範な範囲について、走査ビームの副走
査方向の位置変動の測定及びその解析・評価が可能とな
る。
【0120】請求項15記載の発明によれば、請求項1
3又は14記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置
において、ポリゴンミラーの各ミラー面により生成され
る複数の連続的な主走査ラインについて各ライン毎に異
なるタイミングの評価発光パターンで発光させて2次元
カメラの同一視野内で撮像させることにより、副走査方
向に連続する複数の主走査ラインの評価パターン像を同
一の2次元カメラの視野内において主走査方向にずらし
た形で同時に撮像することができ、これらの複数の評価
パターン像の直線性を解析することにより、その副走査
方向の位置変動の有無・程度を評価することができる。
即ち、バンディング等の副走査方向の連続した位置変化
を測定することが可能となる。
【0121】請求項16記載の発明によれば、請求項1
5記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置におい
て、特定のミラー面の主走査ラインの評価発光パターン
の形状を他と異ならせることにより,同一視野内で撮像
される複数の評価パターン像に関してその像の形の違い
により露光走査順を容易に確定することができ、複数の
評価パターン像の解析処理がしやすくなる。
【0122】請求項17記載の発明によれば、請求項1
3又は14記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置
において、或る特定の同一ミラー面のみを対象として各
ライン毎に異なるタイミングの評価発光パターンで複数
の主走査ライン分の走査を行わせることで複数の評価パ
ターン像を撮像することにより、ポリゴンミラーの面倒
れによる測定誤差を排除した形で副走査方向の位置変動
を測定でき、かつ、副走査方向に対してより広範囲な測
定を1回で行えることとなる。
【0123】請求項18記載の発明によれば、請求項1
3ないし17の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム
測定評価装置において、元々副走査方向の位置変動を測
定するために複数の主走査ライン分の走査ビームを用い
るが、同一視野内で同時に撮像するために異なるタイミ
ングの評価発光パターンで発光させており、同じ点(主
走査位置)では発光させていないため、主走査方向の位
置の違いによっては走査光学系の有する定常的な副走査
位置の偏差の影響を受けてしまうが、この定常的な副走
査位置の偏差を示す走査光学系の副走査方向への変動プ
ロファイルを同一主走査ラインの走査ビームを用いて取
得しておき、この走査光学系の副走査方向への変動プロ
ファイルを用いて評価パターン像の副走査位置を補正す
ることにより、副走査位置の誤差を補正してから、解析
評価に供することができる。
【0124】請求項19記載の発明によれば、基本的に
は請求項18記載の発明の場合と同様であるが、特に、
走査光学系の副走査方向への変動プロファイルをポリゴ
ンミラーの各ミラー面毎に取得しておき、複数の主走査
ラインの走査ビームより取得した各評価パターン像の副
走査位置をその評価パターン像を生成したミラー面での
変動プロファイルを用いて補正することにより、各ミラ
ー面の倒れによって定常的に生ずる副走査方向の位置ず
れを対応するミラー面の変動プロファイルにより適正に
補正することができ、より正確な解析評価に供すること
ができる。
【0125】請求項20記載の発明によれば、請求項1
3ないし19の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム
測定評価装置において、複数の主走査ライン分の走査ビ
ームは各々ライン同期信号を走査開始の基準とするが、
各主走査ラインの走査時間には多少の違いが発生し得る
ものであり、このようなライン同期信号の発生間隔に差
異があるとその時間分が副走査方向の違いとして反映さ
れるため、このライン同期信号発生間隔分についても副
走査位置に関して補正を加えることにより、より正確な
解析評価に供することができる。
【0126】請求項21記載の発明によれば、請求項2
0記載の発明に加えて、ライン同期信号と画像クロック
との間の位相差による微小時間の立上り時間間隔分に起
因する副走査位置の誤差も補正するため、実質的に画像
クロック以上の精度でライン同期信号間隔を測定できる
こととなり、副走査位置の補正精度をより一層向上させ
ることができ、より一層正確な解析評価に供することが
できる。
【0127】請求項22記載の発明によれば、請求項1
3ないし19の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム
測定評価装置において、ライン同期信号の発生時刻を画
像クロックとは異なる基準時刻発生手段に基づきライン
同期時刻として取得することにより、マルチビーム等の
場合のように異なる画像クロックを基準に生成される各
々の走査ビームに対しても異なる画像クロックの影響を
受けることなく、副走査位置の補正を適正に行うことが
できる。
【0128】請求項23記載の発明によれば、請求項2
2記載の発明を実現する上で、マルチビーム系への適用
が明らかとなる。
【0129】請求項24記載の発明によれば、請求項1
3ないし23の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム
測定評価装置において、本来的に副走査方向に起因する
走査ビームの位置変動を精度よく測定することを目的と
しており、主走査方向に関しての倍率は小さくても問題
ないことから、主走査方向の撮像倍率を小さくすること
で2次元カメラの一視野内により多くの評価パターン像
を取り込むことができ、同時に測定できる主走査ライン
数を増やすことができ、より低周波での走査ビーム変動
の検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施の形態の測定評価装置を示
す概略平面図である。
【図2】測定原理を示す説明図である。
【図3】測定解析処理の制御例を示す概略フローチャー
トである。
【図4】評価発光パターンの変形例を示す説明図であ
る。
【図5】副走査位置の補正の原理を示す説明図である。
【図6】ライン同期信号の発生間隔について説明するた
めのタイミングチャートである。
【図7】ライン同期信号と画像クロックとの間の時間間
隔を説明するためのタイミングチャートである。
【図8】本発明の第二の実施の形態を示す説明図であ
る。
【図9】本発明の第三の実施の形態を示す説明図であ
る。
【図10】ライン同期信号と基準時刻と関係について説
明するためのタイミングチャートである。
【図11】変形例を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
2 走査光学系 3 発光素子 4 ポリゴンミラー 10 発光パターン制御手段 11 2次元カメラ 14 データ格納手段 15 移動手段 18,19 解析手段 R 感光体面相当位置 S1,S5 露光時間制御手段
フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA03 AA07 AA19 BB15 BB29 CC21 DD00 DD06 FF01 FF04 FF23 FF61 GG06 HH04 JJ03 JJ09 JJ18 JJ26 LL04 LL08 LL10 LL15 LL62 MM16 NN08 QQ03 QQ23 QQ25 QQ31 RR08 SS13 UU05 UU06 2H045 AA01 CB00 DA41 5C051 AA02 CA07 DB02 DB22 DB24 DB30 DE33 FA01 5C062 AA02 AA05 AB22 AB33 AC04 AC55 AC58 5C072 AA03 BA02 HA02 HA09 HA13 HB08 XA01 XA05

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発光素子から発光された走査ビームを主
    走査方向に偏向させて感光体面上を露光走査するための
    走査光学系に対して、感光体面相当位置の像を撮像する
    ように配設させた2次元カメラを用い、 前記2次元カメラの露光時間を複数の主走査ライン分に
    設定し、 前記2次元カメラの露光時間中に発生する複数の主走査
    ラインについて各ライン毎に異なるタイミングの評価発
    光パターンで前記発光素子を発光させてその評価パター
    ン像を前記2次元カメラの同一視野内で撮像させること
    により、複数の主走査ライン分の評価パターン像を同時
    に取得してデータ格納手段に格納し、 同時に撮像された複数の評価パターン像を各々の評価発
    光パターンのタイミングに基づき分離することにより複
    数の主走査ライン分のプロファイルを解析するようにし
    たことを特徴とする走査光学系の走査ビーム測定評価方
    法。
  2. 【請求項2】 前記2次元カメラを主走査方向に断続的
    に移動させるとともに、各ライン毎に異なるタイミング
    の評価発光パターンを前記2次元カメラの主走査方向の
    移動位置に応じて変更させるようにしたことを特徴とす
    る請求項1記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方
    法。
  3. 【請求項3】 回転駆動されるポリゴンミラーを有する
    前記走査光学系に対して、前記ポリゴンミラーの各ミラ
    ー面により生成される複数の連続的な主走査ラインを対
    象として各ライン毎に異なるタイミングの評価発光パタ
    ーンで前記発光素子を発光させるようにしたことを特徴
    とする請求項1又は2記載の走査光学系の走査ビーム測
    定評価方法。
  4. 【請求項4】 特定のミラー面の主走査ラインの評価発
    光パターンの形状を他のミラー面の主走査ラインの評価
    発光パターンの形状とは異ならせるようにしたことを特
    徴とする請求項3記載の走査光学系の走査ビーム測定評
    価方法。
  5. 【請求項5】 回転駆動されるポリゴンミラーを有する
    前記走査光学系に対して、前記ポリゴンミラーの同一の
    ミラー面により生成される1回転毎の主走査ラインを対
    象として各ライン毎に異なるタイミングの評価発光パタ
    ーンで前記発光素子を発光させるようにしたことを特徴
    とする請求項1又は2記載の走査光学系の走査ビーム測
    定評価方法。
  6. 【請求項6】 同一主走査ラインの走査ビームを用いて
    前記走査光学系の副走査方向への変動プロファイルを取
    得しておき、 同時に撮像された複数の前記評価パターン像の副走査位
    置を前記走査光学系の副走査方向への変動プロファイル
    に基づき補正するようにしたことを特徴とする請求項1
    ないし5の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定
    評価方法。
  7. 【請求項7】 回転駆動されるポリゴンミラーを有する
    前記走査光学系に対して、前記ポリゴンミラーの各ミラ
    ー面毎に同一主走査ラインの走査ビームを用いて前記走
    査光学系の副走査方向への変動プロファイルを取得して
    おき、 同時に撮像された複数の前記評価パターン像の副走査位
    置をその評価パターン像を生成したミラー面での前記走
    査光学系の副走査方向への変動プロファイルに基づき補
    正するようにしたことを特徴とする請求項1ないし5の
    何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法。
  8. 【請求項8】 各主走査ライン毎に画像クロック数を計
    数する主走査カウンタを用い、各主走査ラインの走査開
    始の基準となるライン同期信号発生時の主走査カウンタ
    のカウント値を主走査ライン毎に取得し、 信号処理により得られる各評価パターン像の副走査位置
    を前記主走査カウンタのカウント値により規定されるラ
    イン同期信号発生間隔に基づき補正するようにしたこと
    を特徴とする請求項1ないし7の何れか一記載の走査光
    学系の走査ビーム測定評価方法。
  9. 【請求項9】 各主走査ライン毎に前記ライン同期信号
    発生間隔とともに画像クロックと各ライン同期信号との
    立上り時間間隔を取得し、 信号処理により得られる各評価パターン像の副走査位置
    を前記ライン同期信号発生間隔及び立上り時間間隔に基
    づき補正するようにしたことを特徴とする請求項8記載
    の走査光学系の走査ビーム測定評価方法。
  10. 【請求項10】 基準時刻発生手段を用い、各主走査ラ
    インの走査開始の基準となるライン同期信号発生時の前
    記基準時刻発生手段によるライン基準時刻を主走査ライ
    ン毎に取得し、 信号処理により得られる各評価パターン像の副走査位置
    を前記ライン基準時刻に基づき補正するようにしたこと
    を特徴とする請求項1ないし7の何れか一記載の走査光
    学系の走査ビーム測定評価方法。
  11. 【請求項11】 前記発光素子として前記走査光学系を
    共用する複数個の発光素子を用い、各々の発光素子毎の
    ライン同期信号発生時の前記基準時刻発生手段によるラ
    イン基準時刻を主走査ライン毎に取得し、 信号処理により得られる各評価パターン像の副走査位置
    を対応する発光素子毎に取得した前記ライン基準時刻に
    基づき補正するようにしたことを特徴とする請求項10
    記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法。
  12. 【請求項12】 前記2次元カメラにより撮像される評
    価パターン像の主走査方向撮像倍率が副走査方向撮像倍
    率よりも小さいことを特徴とする請求項1ないし11の
    何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法。
  13. 【請求項13】 発光素子から発光された走査ビームを
    主走査方向に偏向させて感光体面上を露光走査するため
    の走査光学系に対して、感光体面相当位置の像を撮像す
    るように配設された2次元カメラと、 前記2次元カメラの露光時間を複数の主走査ライン分に
    設定する露光時間制御手段と、 前記2次元カメラの露光時間中に発生する複数の主走査
    ラインについて各ライン毎に異なるタイミングの評価発
    光パターンで前記発光素子を発光させてその評価パター
    ン像を前記2次元カメラの同一視野内で撮像させる発光
    パターン制御手段と、 前記2次元カメラの同一視野内で撮像された複数の主走
    査ライン分の評価パターン像のデータを同時に取得して
    格納するデータ格納手段と、 同時に撮像されて前記データ格納手段に格納された複数
    の評価パターン像を各々の評価発光パターンのタイミン
    グに基づき分離することにより複数の主走査ライン分の
    プロファイルを解析する解析手段と、を備える走査光学
    系の走査ビーム測定評価装置。
  14. 【請求項14】 前記2次元カメラを主走査方向に断続
    的に移動させる移動手段を備え、 前記発光パターン制御手段は、各ライン毎に異なるタイ
    ミングの評価発光パターンを前記2次元カメラの主走査
    方向の移動位置に応じて変更させる請求項13記載の走
    査光学系の走査ビーム測定評価装置。
  15. 【請求項15】 回転駆動されるポリゴンミラーを有す
    る前記走査光学系に対して、前記発光パターン制御手段
    は、前記ポリゴンミラーの各ミラー面により生成される
    複数の連続的な主走査ラインを対象として各ライン毎に
    異なるタイミングの評価発光パターンで前記発光素子を
    発光させる請求項13又は14記載の走査光学系の走査
    ビーム測定評価装置。
  16. 【請求項16】 前記発光パターン制御手段は、特定の
    ミラー面の主走査ラインの評価発光パターンの形状を他
    のミラー面の主走査ラインの評価発光パターンの形状と
    は異ならせる請求項15記載の走査光学系の走査ビーム
    測定評価装置。
  17. 【請求項17】 回転駆動されるポリゴンミラーを有す
    る前記走査光学系に対して、前記発光パターン制御手段
    は、前記ポリゴンミラーの同一のミラー面により生成さ
    れる1回転毎の主走査ラインを対象として各ライン毎に
    異なるタイミングの評価発光パターンで前記発光素子を
    発光させる請求項13又は14記載の走査光学系の走査
    ビーム測定評価装置。
  18. 【請求項18】 同一主走査ラインの走査ビームを用い
    て前記走査光学系の副走査方向への変動プロファイルを
    取得する変動プロファイル取得手段を備え、 前記解析手段は、同時に撮像された複数の前記評価パタ
    ーン像の副走査位置を前記走査光学系の副走査方向への
    変動プロファイルに基づき補正する請求項13ないし1
    7の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装
    置。
  19. 【請求項19】 回転駆動されるポリゴンミラーを有す
    る前記走査光学系に対して、前記ポリゴンミラーの各ミ
    ラー面毎に同一主走査ラインの走査ビームを用いて前記
    走査光学系の副走査方向への変動プロファイルを取得す
    る変動プロファイル取得手段を備え、 前記解析手段は、同時に撮像された複数の前記評価パタ
    ーン像の副走査位置をその評価パターン像を生成したミ
    ラー面での前記走査光学系の副走査方向への変動プロフ
    ァイルに基づき補正する請求項13ないし17の何れか
    一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置。
  20. 【請求項20】 各主走査ライン毎に画像クロック数を
    計数する主走査カウンタと、 各主走査ラインの走査開始の基準となるライン同期信号
    発生時の主走査カウンタのカウント値を主走査ライン毎
    に取得し、前記主走査カウンタのカウント値により規定
    されるライン同期信号発生間隔を記憶する同期信号発生
    間隔記憶手段と、を備え、 前記解析手段は、信号処理により得られる各評価パター
    ン像の副走査位置を同期信号発生間隔記憶手段に記憶さ
    れたライン同期信号発生間隔に基づき補正する請求項1
    3ないし19の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム
    測定評価装置。
  21. 【請求項21】 各主走査ライン毎に前記ライン同期信
    号発生間隔とともに画像クロックと各ライン同期信号と
    の立上り時間間隔を取得して記憶する立上り時間間隔記
    憶手段を備え、 前記解析手段は、信号処理により得られる各評価パター
    ン像の副走査位置を前記ライン同期信号発生間隔及び立
    上り時間間隔に基づき補正する請求項20記載の走査光
    学系の走査ビーム測定評価装置。
  22. 【請求項22】 基準時刻発生手段と、 各主走査ラインの走査開始の基準となるライン同期信号
    発生時の前記基準時刻発生手段によるライン基準時刻を
    主走査ライン毎に取得して記憶するライン基準時刻記憶
    手段と、を備え、 前記解析手段は、信号処理により得られる各評価パター
    ン像の副走査位置を前記ライン基準時刻に基づき補正す
    る請求項13ないし19の何れか一記載の走査光学系の
    走査ビーム測定評価装置。
  23. 【請求項23】 前記発光素子として前記走査光学系を
    共用する複数個の発光素子を備え、 前記ライン基準時刻記憶手段は、各々の発光素子毎のラ
    イン同期信号発生時の前記基準時刻発生手段によるライ
    ン基準時刻を主走査ライン毎に取得して記憶し、 前記解析手段は、信号処理により得られる各評価パター
    ン像の副走査位置を対応する発光素子毎に取得した前記
    ライン基準時刻に基づき補正する請求項22記載の走査
    光学系の走査ビーム測定評価装置。
  24. 【請求項24】 前記2次元カメラにより撮像される評
    価パターン像の主走査方向撮像倍率を副走査方向撮像倍
    率よりも小さくする光学素子を備える請求項13ないし
    23の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価
    装置。
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CN100365405C (zh) * 2003-11-26 2008-01-30 三星电子株式会社 扫描仪线性测试器

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