JP2006214915A - 光ビーム評価装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光ビーム評価装置において、構造や制御の複雑化を防止しつつ、評価対象である走査光束の小径化に的確に対応することができるものとする。
【解決手段】 光ビームＰ１が走査される感光体ドラム２５の表面２６に相当する被走査面相当面３１（評価用仮想面）には、この被走査面相当面３１において光ビームＰ１を拡散させ、光ビームＰ１の担持する像を、光ビームＰ１の透過側から視認可能に顕像化させる光拡散素子３２ａ，３３ａ，３４ａが配置され、光ビームＰ１の透過側には、撮像素子としての３つのＣＣＤカメラ３２，３３，３４が、対応する拡大結像素子としての対物レンズ３２ｂ，３３ｂ，３４ｂを介して配設され、光拡散素子３２ａ，３３ａ，３４ａと対物レンズ３２ｂ，３３ｂ，３４ｂとによって、各ＣＣＤカメラ３２，３３，３４に、光ビームＰ１の担持する像を、拡大させて確実に入射させる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、光走査装置の性能を評価する光ビーム評価装置に関し、詳細には、高分解能走査に適した小径化された光束を走査する光走査装置用の光ビーム評価装置の改良に関する。

従来より、レーザープリンタ、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置は、書込みユニットからのレーザー光等の光束を、作像ユニットに設けられている潜像担持体としての感光体ドラムの表面に対して相対的に２次元走査することにより、感光体ドラムの表面に、走査光束の強度分布等に応じた静電潜像を形成し、その後、感光体ドラムの表面に、静電潜像に応じた量のトナーを付着させて顕像化させることにより、可視的なトナー像を形成し、この感光体ドラムの表面に形成されたトナー像を、転写紙に転写・定着処理することにより、転写紙に、原稿の原画像に対応した可視画像を再生している。

ここで、書込みユニットは、光束を出射させる光源とこの光源から出射された光束を潜像担持体（感光体ドラム）表面の所定範囲に走査させる走査光学系とが備えられた光走査装置の一例であるが、この書込みユニットが光束を走査する際には、走査光学系が、感光体ドラムの軸方向に沿って光束を並進走査（主走査）させるとともに、感光体ドラムを軸回りに回転（副走査）させることにより、光束を感光体ドラム表面に２次元走査させる。

しかし、被走査面である感光体ドラムの表面における走査位置のズレや、走査光束径（スポット径）の変動等が生じると、予定した走査性能を得ることができない場合がある。

すなわち、主走査開始位置や主走査終了位置が変動すれば、得られる像が左右方向にシフトしたり、像の幅が変化し、副走査開始位置や副走査終了位置が変動すれば、得られる像が上下方向にシフトしたり、像の高さが変化する。

また、走査光束の径が変化すれば、像の鮮鋭度が変化する等、走査光束の走査性能を予定されたものに維持することは、像を再生するうえで極めて重要な因子であり、そのような光走査装置の走査性能を評価する光ビーム特性評価装置（光ビーム評価装置）が提案されている（特許文献１）。

この評価装置によって評価、評価される走査性能としては、例えば、（１）主走査方向の書込み位置、（２）副走査方向の書込み位置、（３）主走査ピッチむら、（４）副走査面倒れ、（５）主走査ビーム径、（６）副走査ビーム径、（７）倍率誤差、（８）走査線傾き、（９）倍率誤差偏差、（10）走査線曲がり、（11）走査時間、（12）深度、（13）ビーム間ピッチ、などである。

ところで、近年の再生画像の高分解能化に伴い、光走査装置が扱う走査光束が小径化しているが、特許文献１に記載の技術は、走査光束をそのままの状態でエリア型撮像素子（ＣＣＤカメラ）に直接入射させる方式であるため、このような光束の小径化に対応して評価精度の向上を図ろうとすれば、走査光束を、より細かく多数のＣＣＤ画素で撮像して検出する必要がある。

しかし、そのような小型高分解能（高密度）のＣＣＤカメラは依然高価であるため、光走査性能評価装置の製造コスト、製品価格が高価になるという問題がある。

そこで、走査性能の評価のための走査光束を対物レンズを用いて拡径し、ＣＣＤカメラに、この拡径された走査光束を投影することで、高価な小型高分解能ＣＣＤカメラを用いることなく、小径の走査光束を、より精度よく検出することが提案されている（特許文献２，３）。
特開平１１−１４８８６３号公報 特開平９−４３５２７号公報 特開２００２−２８６５４４号公報

しかし、特許文献２，３の技術は、走査範囲の末端まで変位した走査光束の位置を検出しようとすると、対物レンズに対する走査光束の入射角度と対物レンズ自体の画角との対応関係によっては、ＣＣＤカメラに走査光束を入射させることができない場合が生じうる。

このような問題に対して、特許文献３の技術は、ＣＣＤカメラや対物レンズに首振り機構を設けて対応しているが、そのような機構は、構成自体の複雑化のみならず機構の制御が複雑となるという問題がある。

さらに、対物レンズには、光軸方向の距離が異なる一定の範囲の物体の像も同一面上に結像させる焦点深度余裕が存在するため、ＣＣＤカメラで検出された光束形状は、この焦点深度余裕の範囲にある全ての像が重畳したものとなり、実際の走査光束の形状を、必ずしも正確に検出するものではない。

なお、特許文献２の技術では、検出対象の走査性能に応じて、使用されるセンサを異なる種類のものとしているが、このような構成は構造や制御を複雑にするという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであって、構造や制御の複雑化を防止しつつ、評価対象である走査光束の小径化に的確に対応することができる光ビーム評価装置を提供することを目的とする。

本発明に係る光ビーム評価装置は、光束による走査面に相当する評価用仮想面に、すりガラス板等の光透過性を有する光拡散素子を配置して、光束の実像を、この評価用仮想面において一旦顕像化することにより、撮像素子の光入射手前側に配置された対物レンズ等の拡大結像素子を介した撮像素子への、光束の入射性を向上させたものである。

すなわち、本発明の請求項１に係る光ビーム評価装置は、光束を出射する光源と該光源から出射した光束を所定面上の所定範囲に走査させる走査光学系とを有する光走査装置による光束の走査特性を評価する光ビーム評価装置であって、前記光源に対して、前記光束の出射を制御する点灯制御手段と、前記所定面に相当する評価用仮想面において、前記走査光学系により走査された前記光束を受光する受光手段と、前記受光手段により受光して得られた前記光束の状態に基づいて、光束の走査特性を評価する特性評価手段とを備え、前記受光手段は、前記評価用仮想面に配設されて、前記光束の担持する画像の実像を、前記光束の透過側から視認可能に、その表面上において顕像化させる光拡散素子と、前記光拡散素子に対して前記透過側に配設された撮像素子と、前記光拡散素子と前記撮像素子との間に配設され、前記表面上において顕像化された実像を、前記撮像素子において拡大して結像させる拡大結像素子とを備えたことを特徴とする。

ここで、光拡散素子とは、例えば、すりガラス板や、オパールガラス板、光ファイバーなどの光導伝管（像導伝管、イメージコンジット）、またはこの光導伝管を束ねてプレート化されているオプティカルファイバープレート等である。

また、拡大結像素子は、例えば対物レンズ等である。

このように構成された請求項１に係る光ビーム評価装置によれば、評価用仮想面において、走査光束の実像が一旦顕像化され、この顕像化された実像は評価用仮想面から全方向に拡散されるため、拡大結像素子の画角の広狭に拘わらず、当該拡大結像素子を介して撮像素子に、その実像を構成する光を確実に入射させることができる。

そして、そのような撮像素子への光の確実な入射は、単に、評価用仮想面に、すりガラス板等の光拡散素子を配置するだけの簡単な構成によって実現することができるため、従来のように、撮像素子や拡大結像素子に首振り機構等の複雑な機構を設ける必要がなく、構成自体の複雑化や機構の制御の複雑化を回避することができる。

しかも、撮像素子の光入射手前側に、拡大結像素子が配設されているため、評価対象である走査光束が小径化されていても、拡大結像素子を介して拡径化された光束を撮像素子に入射させることができ、光束の位置や大きさ、形状等を精密に評価することができる。

また、本発明の請求項２に係る光ビーム評価装置は、請求項１に係る光ビーム評価装置において、前記受光手段は、前記評価用仮想面において前記光束が走査する仮想走査線に沿って複数配設されていることを特徴とする。

単一の受光手段のみしか配設されていない光ビーム評価装置では、その受光手段を、仮想走査線に沿って光束が変位するのに追従させて移動させる必要があるが、請求項２に係る光ビーム評価装置は、受光手段が仮想走査線に沿って複数配設されているため、受光手段を仮想走査線に沿って変位させなくても、仮想走査線上の複数箇所（受光手段が配設されている箇所）で、走査光束の受光状態を検出することができ、受光手段を追従変位させるのに必要な複雑な機構や制御を行う必要がない。

また、単一の受光手段を仮想走査線に沿って移動させるものでは、その移動速度を光束の走査速度に一致させる必要があるため、光束の走査にリアルタイムに対応できない場合があるのに対して、複数の受光手段が仮想走査線に沿って予め配設されている請求項２に係る光ビーム評価装置によれば、そのような受光手段の、仮想走査線方向への変位を行う必要がないため、光束の走査にリアルタイムに対応させることができる。

また、本発明の請求項３に係る光ビーム評価装置は、請求項１または２に係る光ビーム評価装置において、前記受光手段は、前記評価用仮想面において前記光束が走査する仮想走査線に沿って変位可能に配設されていることを特徴とする。

複数の受光手段が仮想走査線に沿って配設されている光ビーム評価装置では、受光手段を仮想走査線に沿って変位させなくても、仮想走査線上の複数箇所（受光手段が配設されている箇所）で、走査光束の受光状態を検出することができるが、複数の受光手段を備える必要がある点や、物理的な大きさによって配設箇所数に限界があり、配設箇所以外での位置変動や形状変化を検出することができないのに対して、受光手段を仮想走査線に沿って変位させる請求項３に係る光ビーム評価装置によれば、受光手段を、光束の走査に追従させることができるため、仮想走査線に沿っての位置変動や形状変化の評価抜けの箇所が発生することがない。

また、本発明の請求項４に係る光ビーム評価装置は、請求項１から３のうちいずれか１項に係る光ビーム評価装置において、前記特性評価手段は、前記受光手段による前記光束の状態の受光に基づいて、前記評価用仮想面において前記光束が走査する仮想走査線に沿った方向についてのビーム径と、前記仮想走査線に略直交する方向についてのビーム径とを、それぞれ検出することを特徴とする。

このように構成された請求項４に係る光ビーム評価装置によれば、光束が走査する仮想走査線に沿った方向についてのビーム径と仮想走査線に略直交する方向についてのビーム径とを、光束の走査特性として評価することができる。

また、本発明の請求項５に係る光ビーム評価装置は、請求項４に係る光ビーム評価装置において、前記特性評価手段は、前記検出された前記仮想線に沿った方向についてのビーム径と前記略直交する方向についてのビーム径とに基づいて、前記評価用仮想面における光束のビーム中心位置を算出することを特徴とする。

このように構成された請求項５に係る光ビーム評価装置によれば、評価用仮想面における光束のビーム中心位置を、光束の走査特性として評価することができる。

また、本発明の請求項６に係る光ビーム評価装置は、請求項４または５に係る光ビーム評価装置において、前記特性評価手段は、前記検出された前記仮想線に沿った方向についてのビーム径と前記略直交する方向についてのビーム径とに基づいて、前記評価用仮想面における光束のビーム形状を求めることを特徴とする。

このように構成された請求項６に係る光ビーム評価装置によれば、評価用仮想面における光束のビーム形状を、光束の走査特性として評価することができる。

また、本発明の請求項７に係る光ビーム評価装置は、請求項１から４のうちいずれか１項に係る光ビーム評価装置において、前記特性評価手段は、前記評価用仮想面において受光された、前記光束が走査する仮想走査線に沿った方向についての光強度分布と、前記仮想走査線に略直交する方向についての光強度分布とに基づいて、前記評価用仮想面における光束のビーム中心位置を算出することを特徴とする。

このように構成された請求項７に係る光ビーム評価装置によれば、光束が走査する仮想走査線に沿った方向についてのビーム径と仮想走査線に略直交する方向についてのビーム径とを、光束の走査特性として評価することができる。

また、本発明の請求項８に係る光ビーム評価装置は、請求項１から７のうちいずれか１項に係る光ビーム評価装置において、前記点灯制御手段は、前記評価用仮想面において前記光束が走査する仮想走査線に沿った前記光束の１ドットに対応した点灯時間で、前記光束を出射させるように、前記光源を制御することを特徴とする。

このように構成された請求項８に係る光ビーム評価装置によれば、評価用仮想面において光束が走査する仮想走査線に沿って１ドットの光束の像を得ることができ、光束の形状（径や大きさ等）を適切に評価することができる。

また、本発明の請求項９に係る光ビーム評価装置は、請求項８に係る光ビーム評価装置において、前記所定面の所定範囲への走査タイミングを決定するための同期センサをさらに備え、前記光走査装置はｆθレンズを備え、前記撮像素子は前記評価用仮想面上のうち、前記ｆθレンズの光軸位置に相当する像高位置に配置され、前記点灯制御手段は、前記走査光束による前記同期センサから前記撮像素子までの走査距離に対応した期間は前記光束を出射させないように前記光源を制御し、前記期間の直後に、１ドットに対応した点灯時間で前記光束を出射させるように前記光源を制御することを特徴とする。

このように構成された請求項９に係る光ビーム評価装置によれば、評価用仮想面における主走査開始側の最初の１ドットの光束について、その形状（径や大きさ等）を適切に評価することができ、しかも主走査開始側の位置を精度よく評価することができる。

また、本発明の請求項１０に係る光ビーム評価装置は、請求項８または９に係る光ビーム評価装置において、前記特性評価手段は、前記光束の走査特性として、前記光束の走査位置、倍率誤差、画像バランス、主走査方向の走査線曲がり、光束の平行度を評価することを特徴とする。

このように構成された請求項１０に係る光ビーム評価装置によれば、光束の走査特性として、光束の走査位置、倍率誤差、画像バランス、主走査方向の走査線曲がり、光束の平行度を評価することができる。

本発明に係る光ビーム評価装置によれば、評価用仮想面において、走査光束の実像が一旦顕像化され、この顕像化された実像は評価用仮想面から全方向に拡散されるため、拡大結像素子の画角の広狭に拘わらず、当該拡大結像素子を介して撮像素子に、その実像を構成する光を確実に入射させることができる。

そして、そのような撮像素子への光の確実な入射は、単に、評価用仮想面に、すりガラス板等の光拡散素子を配置するだけの簡単な構成によって実現することができるため、従来のように、撮像素子や拡大結像素子に首振り機構等の複雑な機構を設ける必要がなく、構成自体の複雑化や機構の制御の複雑化を回避することができる。

しかも、撮像素子の光入射手前側に、拡大結像素子が配設されているため、評価対象である走査光束が小径化されていても、拡大結像素子を介して拡径化された光束を撮像素子に入射させることができ、光束の位置や大きさ、形状等を精密に評価することができる。

以下、本発明に係る光ビーム評価装置の最良の実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の光ビーム評価装置による評価対象としての光走査装置である書込みユニット１と、この書込みユニット１から出射された光ビーム（光束）が書き込まれる潜像担持体としての感光体ドラム２５との位置関係の一例を示す斜視図であり、複写機等画像形成装置の構成の一部に相当する。

図１において、１１，１２はレーザーダイオード（ＬＤ）、１３，１４はコリメートレンズ、１５は光路合成用光学部材、１６は１／４波長板、１７，１８はビーム整形光学系であり、これらの各光学要素１１〜１８はレーザー光源部Ｓｏｕ（光源）を構成している。

レーザー光源部Ｓｏｕから出射された２本の光ビームＰ１，Ｐ１は、コリメータレンズ１３，１４によりそれぞれ平行光束とされて、走査光学系の一部を構成するポリゴンミラー１９に導かれ、このポリゴンミラー１９の各反射面２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆによって主走査方向Ｑ１に反射偏向される。

反射偏向された各光ビームＰ１，Ｐ１は、ｆθ光学系の一部を構成する反射ミラー２１，２２に導かれ、反射ミラー２２により反射偏向された光ビームＰ１，Ｐ１は、ｆθ光学系２３を通過して斜設反射ミラー２４に導かれ、この斜設反射ミラー２４により潜像担持体としての感光体ドラム２５の表面２６（被走査面（所定面））に導かれる。

なお、ポリゴンミラー１９、反射ミラー２１，２２、ｆθレンズ２３および斜設反射ミラー２４は走査光学系を構成している。

感光体ドラム２５の表面２６は、光ビームＰ１，Ｐ１によって感光体ドラム２５の軸方向（主走査方向）Ｑ１に、リニアに並進走査される。この表面２６が光ビームＰ１による被走査面であり、この被走査面に潜像の書込みが行われる。

レーザー光源部Ｓｏｕ、ポリゴンミラー１９、反射ミラー２１、２２、ｆθレンズ２３、反射ミラー２４は書込みユニット１に搭載され、感光体ドラム２５は作像ユニット（後述）に搭載されている。

書込みユニット１の、反射ミラー２４の長手方向（光ビームの主走査方向Ｑ１）両端の外側に同期センサ２７，２８が設けられている。同期センサ２７は、書込み開始タイミングの決定に用いられ、同期センサ２８は、書込み終了タイミングの決定に用いられる。

この書込みユニット１から出射される光ビームＰ１の走査特性が、本発明の光ビーム評価装置による評価の対象となる。

図１においては、感光体ドラム２５の表面２６への書込みは、２本の光ビームによる走査線を用いて行っているが、光ビームの走査特性の評価の原理については、レーザーダイオードが１個の場合と２個の場合とで本質的に差異はないため、以下、レーザーダイオードが１個の場合について、本発明に係る光ビーム評価装置による評価項目を、次表１を参照して説明する。

評価項目としては、例えば表１に示す、（１）主走査方向の書込み位置、（２）副走査方向の書込み位置、（３）主走査ピッチむら、（４）副走査面倒れ、（５）主走査ビーム径、（６）副走査ビーム径、（７）倍率誤差、（８）走査線傾き、（９）倍率誤差偏差、（10）走査線曲がり、（11）走査時間、（12）深度、（13）ビーム間ピッチ、の１３項目がある（複数の光ビームを同時に照射することのできる書込みユニットの場合（ＵＳＡＰ９６−６７５７２２号参照）；本出願における発明の実施の形態では、レーザーダイオード１１，１２（ＬＤともいう）の配列方向が副走査方向（被走査面内で主走査方向に略直交する方向）に沿っているため、ビーム間ピッチは副走査方向についてのピッチである。）。

以下、各評価項目の詳細について説明する。
（１）主走査方向の書込み位置の評価
ＬＤ１１，１２から出射された光ビームＰ１は、ポリゴンミラー１９によって反射され、ｆθレンズ２３を通って感光体ドラム２５の被走査面２６を照射するが、このドラム２５へ書込みを開始する主走査方向の位置、またはタイミングを測定、評価する。

例えば、図２（ａ）に示すように、所定の書込み位置中心（書込みタイミング）を基準値（「０」）として、後述するエリア型撮像素子に書き込まれた位置をｚｚとすると、書込み位置中心０と書込み位置ｚｚとが、主走査方向に△ｘだけ位置ずれしていることになる。この位置ずれ量△ｘを測定、評価する。
（２）副走査方向の書込み位置の評価
ＬＤ１１，１２から出射された光ビームＰ１は、ポリゴンミラー１９によって反射され、ｆθレンズ２３を通って感光体ドラム２５の被走査面２６を照射するが、このドラム２５へ書込みを開始する副走査方向の位置、またはタイミングを測定、評価する。

例えば、図２（ｂ）に示すように、所定の書込み位置中心（書込みタイミング）を「０」として、後述するエリア型撮像素子に書き込まれた位置をｚｚとすると、書き込み位置中心０と書き込み位置ｚｚとが、副走査方向に△ｙだけ位置ずれしていることになる。この位置ずれ量△ｙを測定、評価する。
（３）主走査ピッチむらの評価
書込みユニット１は、光ビームＰ１の並進走査（主走査）を繰返し行うが、この繰返しは、ポリゴンミラー１９に備えられた複数のミラーがその配列順序にしたがって光束を順次反射することにより行われるため、各ミラー面の精度に応じて、反射された光束による書込み位置（書出し位置）が変動する場合がある。

したがって、ポリゴンミラー１９の各ミラーによる反射面（ミラー面）で光ビームＰ１を反射させて、各ミラー面に対応したビームスポットＳの主走査方向の中心位置のバラツキを測定、評価する。

例えば、ミラーが６つの場合、各反射面２０ａ〜２０ｆにより光ビームＰ１を反射させ、それらの反射光ビームＰ１を、後述するＣＣＤカメラ（エリア型撮像素子）に入射させる。

このとき、ＣＣＤカメラに入射した位置が、図２（ｃ）に示すものであり、また、基準中心位置「０」に対して、各ミラー面による入射像の中心位置がｋｚ１，ｋｚ２，ｋｚ３，ｋｚ４，ｋｚ５，ｋｚ６であり、主走査方向のずれ量が△ｘ１，△ｘ２，△ｘ３であるとき、各ミラー面の主走査方向のバラツキの平均値△ｘは、以下の式によって算出される。
△ｘ＝（２・△ｘ１＋２・△ｘ２＋２・△ｘ３）／６
そして、この測定し、算出された値Δｘに基づいて、ポリゴンミラー１９の各ミラー面の精度を求めることができ、ピッチむらを客観的に評価することができる。

ここでは、このばらつきを評価するために、基準中心位置として「０」を用いたが、各ミラー面により反射された各ビームスポットＳの中心位置のいずれかを基準位置に用いて、主走査ピッチむらを評価してもよい。

例えば、最初に取り込んだビームスポットＳの中心位置を基準にしてもよいし、すべてのビームスポットＳの中心位置間の差を求め、最も誤差が少ないビームスポットＳの中心位置を基準位置にしてもよいし、ビームスポットＳの一致率の最も高いものを基準にしてもよい。
（４）副走査面倒れの評価
主走査方向に沿った光ビームＰ１の書込みを、副走査方向に複数回繰り返すことにより、被走査面２６には所望の潜像が形成されるが、ポリゴンミラー１９の側面には複数のミラー面が形成され、これら各ミラー面によって光ビームＰ１を反射させて書込みを行うために、各ミラー面の精度によって光ビームＰ１による書込み開始位置（書出し位置）が変化する場合がある。

したがって、ポリゴンミラー１９の各ミラー面で光ビームＰ１を反射させて、各ミラー面に対応したビームスポットＳの主走査方向の中心位置のバラツキを評価する。

例えば、ミラー面が６個の場合、各ミラー面２０ａ〜２０ｆにより光ビームＰ１を反射させて後述するＣＣＤカメラに取り込む。そのＣＣＤカメラに書き込まれた位置が図３（ａ）に示すものであったとする。

また、基準中心位置「０」に対して、各ミラー面２０ａ〜２０ｆによる書込みの中心位置がｋｚ１，ｋｚ２，ｋｚ３，ｋｚ４，ｋｚ５，ｋｚ６とし、副走査方向のずれ量が△ｙ１，△ｙ２，△ｙ３であったとする。

この場合、各ミラー面２０ａ〜２０ｆの副走査方向のばらつきの平均値△ｙを次式によって求める。
△ｙ＝（２△ｙ１＋２△ｙ２＋２△ｙ３）／６
この算出されたΔｙにより、ポリゴンミラー１９の各ミラー面２０ａ〜２０ｆの精度によってどの程度のピッチむら（副走査方向のばらつき）があるかを評価することができる。

ここでは、このばらつきを評価するために、基準中心位置として「０」を用いたが、各ミラー面により反射された各ビームスポットＳの中心位置のいずれかを基準位置に用いて、副走査方向のばらつき（面倒れ）を評価してもよい。

例えば、最初に取り込んだビームスポットＳの中心位置を基準にしても良いし、全てのビームスポットＳの中心位置間の差を求め、最も誤差が少ないビームスポットＳの中心位置を基準位置にしてもよいし、ビームスポットＳの一致率の最も高いものを基準にしてもよい。
（５）主走査方向に沿った光束のビーム径の評価
光ビームスポットＳの主走査方向についての径を評価する。
（６）副走査方向に沿った光束のビーム径の評価
光ビームスポットＳの副走査方向にゆいての径を評価する。
（７）倍率誤差の評価
２点のビームスポットＳの間隔が所定間隔であるか否かを評価する。すなわち、その間隔が所定間隔よりも短いか、長いかによって倍率を評価する。

例えば、図３（ｂ）に示すように、主走査方向Ｑ１に沿った原稿上の２点について、対応する転写紙上における設計的に予定された書込み基準位置Ｚ１，Ｚ２の距離Ｌ４と、実際に測定により得られた被走査面２５上での書込み位置Ｚ１′，Ｚ２′の距離Ｌ５とから算出される比により、倍率誤差を評価することができる。
（８）主走査線の傾きの評価
光ビームＰ１を主走査方向Ｑ１に走査すると、１本の走査線が得られる。この走査線が主走査方向Ｑ１に平行であるか否かを評価する。

例えば、図３（ｃ）に示すように、主走査開始側での測定により得られた書込み位置Ｚ１′の副走査方向Ｑ３についてのずれ量ｄ０と、主走査終了側での測定により得られた書込み位置Ｚ２′の副走査方向Ｑ３についてのずれ量ｄ１とにより算出される差、および距離Ｌ６により、走査線の傾き角θ、全ずれ量△ｄを評価する。
（９）倍率誤差偏差の評価
項目（７）においては、２つのビームスポットＳの書込み位置を評価することにより倍率誤差を評価したが、３つ以上のビームスポットＳをエリア型撮像素子に取り込むことにより、各スポットＳ間の倍率を比較して、各間隔の偏差を評価する。

例えば、図４（ａ）に示すように、測定により得られた真ん中の書込み位置Ｚｍ′から主走査開始側の書込み位置Ｚ１′までの距離Ｌ７と、真ん中の書込み位置Ｚｍ′から主走査終了側の書込み位置Ｚ２′までの距離Ｌ８とを求めることにより、倍率誤差偏差（左右バランス）を評価することができる。
（10）走査線曲りの評価
項目（８）においては、２つのビームスポットＳの書込み位置によって、主走査方向に光ビームＰ１が平行に走査されているか否かを評価したが、３つ以上のビームスポットＳをエリア型撮像素子に取り込み、各ビームスポットＳ間同士の主走査方向に対する傾きを評価することにより走査線曲がりを評価する。

例えば、図４（ｂ）に示すように、測定により得られた主走査開始側の書込み位置Ｚ１′の副走査方向Ｑ３へのずれ量ｄ２と、測定により得られた真ん中の書込み位置Ｚｍ′の副走査方向Ｑ３へのずれ量ｄ４と、測定により得られた主走査終了側の書込み位置Ｚ２′の副走査方向Ｑ３へのずれ量ｄ３とを求めることにより、主走査線の曲りを評価することができる。
（11）走査時間の評価
光ビームＰ１の走査時間を、２つのＣＣＤカメラを用いて、一方のＣＣＤカメラにビームスポットＳが取り込まれてから他方のＣＣＤカメラにビームスポットＳが取り込まれるまでの時間を計時することにより走査時間を算出することができ、また、２つのＣＣＤカメラの間の距離を走査時間で除算することにより、走査速度を求めることができる。

なお、この場合、一方のＣＣＤカメラを、同期検出のために書込みユニット１に設けられた同期センサ（走査開始検知センサ、走査終了検知センサ）によって代用することもできる。詳細については後述する。
（12）深度の評価
主走査方向Ｑ１に直交する方向（ＣＣＤカメラに照射する光ビームＰ１の中心軸と同方向）にＣＣＤカメラを移動させることにより、主走査方向Ｑ１については光ビームＰ１を固定した状態で、光ビームＰ１の移動方向のビーム径を測定して、設計位置での深度を評価する。

例えば、ＣＣＤカメラを光ビームＰ１の進行方向に逐次等間隔で異動させた上で停止させ、各停止位置でのビームスポットＳのビーム径Ｄを逐次求めることにより、図４（ｃ）に示すビーム径曲線（深度カーブ）Ｑｍを得ることができる。なお、Ｂｗはビームウエストを表す。これにより光ビームＰ１の深度を評価することができる。
（13）ビーム間ピッチの評価
同時に照射される複数の光ビーム間のピッチを評価する。例えば、図４（ｄ）に示すように、１個のエリア型撮像素子に受像された２つのビームスポットＳ，Ｓの中心位置ＫＫ，ＫＫ′を求め、それらの副走査方向についての位置差（間隔）△ＫＫを算出することにより、２つの光ビームＰ１，Ｐ１のピッチ間隔△ＫＫを評価することができる。

ここで、図５に示した光ビーム評価装置は、評価項目（12）を除く他の全ての評価項目（１）〜（11），（13）を評価可能である。
（光ビーム評価装置の実施例１）
次に、光ビーム評価装置の実施例を図５を参照しつつ説明する。

図５において、１は書込みユニット（光走査装置）を模式的に表したものであり、２９はポリゴンミラー駆動用のパルスモータ、３０はパルスモータ２９を駆動制御する駆動制御回路である。

感光体ドラム２５の表面２６（被走査面）に相当する被走査面相当面３１（評価用仮想面）には、この被走査面相当面３１において光ビームＰ１を拡散させ、光ビームＰ１の担持する像を、光ビームＰ１の透過側から視認可能に顕像化させる光拡散素子３２ａ，３３ａ，３４ａが配置されている。

ここで光拡散素子３２ａ，３３ａ，３４ａは光を拡散させる手段であるが、例えば、磨りガラス、オパールガラス、若しくは光ファイバー等の光導伝管（像導伝管・イメージコンジット、）、またはこれを束ねてプレート化されているオプティカルファイバープレートなどを適用することが好ましい。

また、光ビームＰ１の透過側には、撮像素子としての３つのＣＣＤカメラ３２，３３，３４が各光拡散素子３２ａ，３３ａ，３４ａに対応して配設され、さらに、各光拡散素子３２ａ，３３ａ，３４ａと各ＣＣＤカメラ３２，３３，３４との間には、各光拡散素子３２ａ，３３ａ，３４ａの表面において顕像化された実像を、各ＣＣＤカメラ３２，３３，３４において拡大して結像させる拡大結像素子としての対物レンズ３２ｂ，３３ｂ，３４ｂが配設されている。

そして、これら光拡散素子３２ａ，３３ａ，３４ａと対物レンズ３２ｂ，３３ｂ，３４ｂとによって、各ＣＣＤカメラ３２，３３，３４には、光ビームＰ１の担持する像が、拡大されて確実に入射するため、光ピームＰ１の正確な結像点での像のみに基づいて、光ビームＰ１の形状を高精度に測定、評価することができる。

本実施例１においては、ＣＣＤカメラ３２〜３４は、被走査面相当面３１における光ビームＰ１の主走査方向Ｑ１（仮想走査線）に沿って等間隔に設けられており、ＣＣＤカメラ３２は主走査開始側に、ＣＣＤカメラ３４は主走査終了側に、ＣＣＤカメラ３３は主走査中央位置に、それぞれ設けられる。

このように、ＣＣＤカメラ３２〜３４（特に、２次元マトリックス状に画素が配列されたエリア型撮像素子を指すときは、エリア型撮像素子３２ｃ，３３ｃ，３４ｃと称するものとする。）は、書込みユニット１が搭載される画像形成装置（複写機等）の書込みユニット１から出射された光ビームＰ１が走査される光ビーム照射部材（潜像担持体等）における光走査開始位置（シート最大サイズの光照射開始位置）、光走査終了位置、および中間位置にそれぞれ配置され、実際に使用すべき位置を評価することができる。

ＬＤ１１または１２は、１ドット点灯制御回路３５（点灯制御手段）により点灯制御される。この１ドット点灯制御回路３５は、時刻計時用のクロックパルスを発振するクロックパルス発振器３６とクロックパルスをカウントするカウント回路３７とを備えている。そして、１ドット点灯制御回路３５には、同期センサ２７の同期パルスが入力される。

また、１ドット点灯制御回路３５と駆動制御回路３０とは、パーソナルコンピュータからなる制御回路３８により制御される。この制御回路３８には、画像処理用の入力ボード３９が設けられている。この入力ボード３９としては、例えば入力系統が３個のもの、すなわち、例えばＲ，Ｇ，Ｂの３入力系統を有する画像処理ボードが用いられている。

そして、各ＣＣＤカメラ３２〜３４から出力された画像情報は、入力ボード３９を通じて制御回路３８に取り込まれる。この制御回路３８は、算出手段としての算出回路４０と評価処理回路４１とを備えている。

図６は、各ＣＣＤカメラ３２〜３４の各画素のうち、演算処理の座標原点としての基準画素Ｋを設定した様子を示す図である。この基準画素Ｋは、設計的に予定された基準書込み位置に相当するが、基準画素Ｋの設定方法については後述する。

ここで、ＣＣＤカメラ３２の基準画素ＫからＣＣＤカメラ３３の基準画素Ｋまでの距離、およびＣＣＤカメラ３３の基準画素ＫからＣＣＤカメラ３４の基準画素Ｋまでの距離Ｌは、それぞれＬ１に設定されている。

また、被走査面上で描かれるべき設計的に予定された理想的画像（ビームスポットＳ）は、例えば図７に示すものであるとする。ここで、符号Ｒ１は、理想的なビームスポットＳのビーム径を示す。

制御回路３８は、この基準画素Ｋが原点位置となるように「０」に較正されている。算出回路４０は、距離Ｌ１と設計的に予定された走査速度とに基づいて、図８に示すように、ＣＣＤカメラ３２，３３間および３３，３４間の走査時間Ｔをそれぞれ算出する。

さらに、この走査時間Ｔと設計的に予定されたビームスポットＳの走査方向の径Ｒ１とに基づいて、光ビームＰ１の１ドットに相当する走査時間ｔを計算する。ここで、走査時間Ｔ、ｔを意味する信号は、１ドット点灯制御回路３５のカウント回路３７に入力される。

これら走査時間Ｔ、１ドット走査時間ｔは、クロック発振器３６から出力されるクロックパルスの個数によって定義され、１ドット点灯制御回路３５は、ＬＤ１１または１２の消灯時点からカウント回路３７が走査時間Ｔに相当するクロック数をカウントすると、消灯状態にあるＬＤ１１または１２を点灯するように制御し、カウント回路３７が、ＬＤ１１または１２の点灯時点から走査時間ｔに相当するクロック数をカウントすると、ＬＤ１１または１２を消灯するように制御する。

この意味で、走査時間Ｔは、ＬＤ１１または１２の消灯時間（書込みタイミング時間）を規定している。

ＬＤ１１または１２は、１ドット点灯制御回路３５により、同期センサ２７からの同期パルスが入力されるまでの間、連続的に点灯するように制御され、同期センサ２７からの同期パルスが入力されると、１ドット点灯制御回路３５により一旦消灯され、走査時間Ｔが経過すると、１ドット制御回路３５により１ドットに相当する走査時間ｔだけ点灯された後、再び走査時間Ｔが経過するまで消灯され、走査時間Ｔが経過すると再度１ドットに相当する走査時間ｔだけ点灯された後、消灯される。

そして、１ドット点灯制御回路３５は、同期センサ２８の同期パルスが入力されると、走査開始側への戻り時間（約２Ｔ）が経過した後、再度点灯される。

図８において、黒丸印は１ドットに相当するビームスポットＳの形成状態（ＬＤ１１または１２の点灯状態）を示し、白丸印は１ドットに相当するビームスポットＳの非形成状態（ＬＤ１１または１２の消灯状態）を示している。

このように、１ドット点灯制御回路３５により走査中に１ドットに相当する走査時間中、ＬＤ１１または１２を点灯させると、図９に示すように、各ＣＣＤカメラ３２〜３４にビームスポットＳが形成される。

評価処理回路４１（特性評価手段）を用いて主走査方向Ｑ１のビームスポットＳの中心位置Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３を求めることにより、基準画素Ｋに対する主走査方向のずれ量ｄを求めることができる。

図９には、一例として、書込み開始側の基準位置では、右側にｄ＝Ｘ１だけずれ、書込み終了側の基準位置では、左側にｄ＝Ｘ３だけずれ、中央位置では、ずれ量ｄ＝Ｘ２＝０であることが示されている。

また、評価処理回路４１を用いて副走査方向Ｑ３のビームスポットＳの中心位置Ｏ１′、Ｏ２′、Ｏ３′を求めることにより、基準画素Ｋに対する副走査方向Ｑ３のずれ量ｄを求めることができる。図９においては、副走査方向のずれ量ｄ′＝０である。

図８では、主走査開始側のＣＣＤカメラ３２から中央位置のＣＣＤカメラ３３までの距離Ｌ１と、主走査終了側のＣＣＤカメラ３４から中央位置のＣＣＤカメラ３３までの距離Ｌ１とが等しいものとして説明したが、本発明は、このように両距離が等しいものに限られるものではない。
（評価装置の実施例２）
図１０は、光ビーム評価装置の実施例２を示すものであり、入力ボード３９として、単一画像処理ボードを用い、かつ、設計的に予定された１個の書込み基準位置に対する位置ずれを評価するものである。

この実施例２では、ＣＣＤカメラ４３は１個であり、このＣＣＤカメラ４３は主走査方向に沿って延びるガイド軸４４に設けられた可動体４５に搭載されている。

ここで、光ビームＰ１を拡散する光拡散素子４３ａは、ＣＣＤカメラ４３と連結した状態（図示せず）で、光ビームＰ１の本来の結像位置４３ｄに配置されている。また、ＣＣＤカメラ４３には、実施例１と同様の対物レンズ４３ｂが取り付けられている。

可動体４５は、制御回路３８によりガイド軸４４に沿って往復動するように制御され、ＣＣＤカメラ４３は、所望の書込み基準位置にセットされる。

すなわち、ＣＣＤカメラ４３を主走査方向Ｑ１に移動させることによって、所望の位置で、評価項目（１）〜（６），（11），（13）の評価が可能である。

また、ＣＣＤカメラ４３の移動位置は、図５に示す実施例１の光ビーム評価装置と同じ位置に設定することにより、項目（１）〜（11），（13）の評価を同様に行うことができる。

同期センサ２７からＣＣＤカメラ４３のセット位置までの距離をＬ３とし、設計的に予定された書込み速度で距離Ｌ３を除算することにより、同期センサ２７からＣＣＤカメラ４３のエリア撮像素子４３ｃの基準画素Ｋまでに要する走査時間Ｔ（図１１参照）を求めることができる。

したがって、同期センサ２７によって同期パルスが検出されてから走査時間Ｔまでの間、レーザー光源部Ｓｏｕを消灯し、走査時間Ｔの経過と同時に１ドット点灯制御回路３５によってレーザー光源部Ｓｏｕを走査時間ｔの間点灯させることにより、走査中に１ドットに相当するレーザースポットＳを、ＣＣＤカメラ４３のエリア型撮像素子４３ｃに、図１２に示すように結像させることができる。

上記の各光ビーム評価装置のビームスポットＳの中心位置は以下のようにして求められ、エリア型撮像素子４３ｃの各画素は、Ｚｉｊによって定義される。

各画素Ｚ１ｊ，Ｚ２ｊ，…，Ｚｉｊ，…，Ｚｎｊは、主走査方向Ｑ１に沿って配列された画素を意味し、Ｚｉ１，Ｚｉ２，…，Ｚｉｊ，…，Ｚｉｍは、副走査方向Ｑ３に沿って配列された画素を意味し、符号ｉ（１からｎまでの整数）は、図示左側から数えてｉ番目を意味し、符号ｊ（１からｍまでの整数）は図示下から数えてｊ番目であることを意味している。

そこで、主走査方向Ｑ１に配列されている各画素Ｚ１ｊ，Ｚ２ｊ，…，Ｚｉｊ，…，Ｚｎｊから出力された出力信号の総和Ｗｊ（＝Ｚ１ｊ＋Ｚ２ｊ＋…＋Ｚｉｊ＋…＋Ｚｎｊ）を副走査方向Ｑ３についてｊ＝１からｊ＝ｍまで順次求めると、図１３に示すように副走査方向Ｑ３の光ビーム強度分布曲線Ｂ１を求めることができる。

また、副走査方向Ｑ３に配列されている各画素Ｚｉ１，Ｚｉ２，…，Ｚｉｊ，…，Ｚｉｍから出力された出力信号の総和Ｗｉ（＝Ｚｉ１＋Ｚｉ２＋…＋Ｚｉｊ＋…＋Ｚｉｍ）を主走査方向Ｑ１についてｉ＝１からｉ＝ｎまで順次求めると、図１３に示すように主走査方向Ｑ１の光ビーム強度分布曲線Ｂ２を求めることができる。

図１４は、このようにして求められた光ビームＰ１の強度分布曲線の一例であり、主走査方向Ｑ１のビーム強度分布曲線Ｂ２を示している。

評価処理回路４１は、このビーム強度分布曲線Ｂ２に対して閾値Ｐ１ｈを設定し、この閾値Ｐ１ｈと交差する強度に対応する主走査方向Ｑ１の画素の番地（位置）Ｘ１、Ｘ２を特定し、この番地Ｘ１とＸ２との平均値に相当する画素の番地Ｘｉｍを求める。

これにより、光ビームＰ１の主走査方向Ｑ１の中心位置Ｏ１が求められる。この中心位置Ｏ１と基準画素Ｋとの差に基づいて主走査方向Ｑ１のずれ量ｄを求めることができる。

同様の処理を、ビーム強度分布曲線Ｂ１について行うことにより、副走査方向Ｑ３の中心位置Ｏ１′が求められ、この中心位置Ｏ１′と基準画素Ｋとの差に基づいて、ずれ量ｄ′も求めることができる。

また、番地Ｘ１とＸ２との差Ｄを求めることにより、主走査方向Ｑ１のビーム径Ｄを求めることができ、同様の処理を、ビーム強度分布曲線Ｂ１について行うことにより、副走査方向Ｑ３のビーム径Ｄ′も求められる。

なお、閾値Ｐ１ｈは、例えば、ピークＰmaxから自然対数ｅの自乗分の１（＝１／ｅ²）に設定する。

ここで、本実施例２は、主走査方向Ｑ１に配列された画素Ｚ１ｊ，Ｚ２ｊ，…，Ｚｉｊ，…，Ｚｎｊから出力された出力信号の総和Ｗｊ、副走査方向Ｑ３に配列された画素Ｚｉ１，Ｚｉ２，…，Ｚｉｊ，…，Ｚｉｍから出力された出力信号の総和Ｗｉに基づいて、光ビームＰ１の中心位置Ｏ１，Ｏ１′を求めたが、ピークＰmax近傍の数画素からビーム強度分布曲線Ｂ１，Ｂ２を描き、このビーム強度分布曲線Ｂ１，Ｂ２のピークを、光ビームＰ１の中心として求め、このピークに対応する画素を光ビームＰ１の中心画素としてもよい。

また、各画素毎の出力は量子化されているので、この各画素毎の量子化された出力分布を三次元的に表現し、その重心位置に相当する画素を主走査方向Ｑ１、副走査方向Ｑ３の光ビームＰ１の中心位置Ｏ１，Ｏ１′としてもよい。

なお、ＣＣＤカメラ４３を設計的に予定された基準書込み位置（ｆθレンズ２３の光軸を意味する像高０の位置）に配置したとしても、ビーム径がその基準書込み位置から微妙にずれた位置で測定されると、正確なビーム形状を得ることができないため、ずれ量ｄに基づいて、図１３に示す走査時間Ｔを補正し、像高０の位置でレーザー光源部Ｓｏｕを点灯させるようにすることもできる。
（評価装置の実施例３）
図１５は、光ビーム評価装置の実施例３を示し、主走査方向Ｑ１と直交する深度方向（光ビームＰ１の軸方向）Ｑ４にガイド軸４６を設け、可動体４５をガイド軸４４に沿って主走査方向Ｑ１に往復動可能とするとともに、ガイド軸４４に沿って深度方向Ｑ４に往復動可能としたものであり、この構成によれば１個のＣＣＤカメラ４３を用いて、設計的に予定された所望の書込み基準位置における光ビーム特性を評価することができる。

この実施例３においても、光ビームＰ１を拡散する光拡散素子４３ａが、ＣＣＤカメラ４３と連結された状態（図示せず）で光ビームＰ１の本来の結像位置に配置されている。また、ＣＣＤカメラ４３には、対物レンズ４３ｂが取り付けられている。

本実施例３においては、評価項目（１）〜（11），（13）の評価を行うことができるほか、ＣＣＤカメラ４３を深度方向に可動させるため、評価項目（12）の評価も行うことができる。

なお、ＣＣＤカメラ４３の深度方向への移動手段は、図５、図１０に示した光ビーム評価装置にも搭載可能であり、この移動手段を図５、図１０に示した光ビーム評価装置に搭載することにより、これらの光ビーム評価装置を用いて、評価項目（12）である深度を評価することができる。

光ビームＰ１の進行方向（深度方向）Ｑ４について評価は以下のようにして行う。

すなわち、図１６（ａ）に示すように、ＣＣＤカメラ４３が可動体４５に取り付けられ、可動体４５は、深度方向Ｑ４に延びるガイド軸４４に搭載されている。

可動体４５を光ビームＰ１の深度方向Ｑ４に逐次等間隔で移動させて、その移動後の停止位置における光ビームＰ１のビームスポットＳのビーム径Ｄ（図１２、図１４参照）を逐次求めることにより、図１６（ｂ）に示す深度方向Ｑ４についてのビーム径曲線（深度カーブ）Ｑｍを求めることができる。

なお、本実施例３は、主走査方向Ｑ１についてビーム径曲線Ｑｍを求めるが、副走査方向Ｑ３についてビーム径曲線を求めてもよい。

このビーム径曲線ＱｍからビームウエストＢｗの位置を評価し、設計的に予定された深度方向Ｑ４の基準書込み位置とビームウエストＢｗの位置とに基づいて、ビームウエスト補正適正量△Ｗを決定する。

図１７は、光ビーム評価装置の制御の一例を示すフローチャートを示すものであり、制御回路３８はまず初期状態にセットされ（Ｓ１）、次に、パルスモータ２９の回転を開始させる（Ｓ２）。

次いで、制御回路３８は、パルスモータ２９が定常回転数に達したとみなされる時間が経過した時点で、１ドット点灯制御回路３５に向けてＬＤ１１または１２（レーザー光源部Ｓｏｕ）を点灯させるように信号を出力する（Ｓ３）。

一方、１ドット点灯制御回路３５は、同期センサ２７から同期パルスが入力されたか否かを検出し、所定時間が経過しても同期パルスが検出されないときは、エラー発生信号を制御回路３８に向けて出力する（Ｓ４，Ｓ５）。

制御回路３８は、エラー発生信号が入力されると、ＬＤ１１または１２（レーザー光源部Ｓｏｕ）を消灯させる信号を１ドット点灯制御回路３５に向けて出力する（Ｓ６）とともに、そのエラー発生信号に基づいてパルスモータ２９の回転を停止させ（Ｓ７）、測定終了か否かを判断する（Ｓ８）。

１ドット点灯制御回路３５は、同期パルスが所定時間内に検出されたときには、同期パルス検出と同時にＬＤ１１または１２を消灯し、カウント回路３７が走査時間Ｔに基づくクロック数をカウントした時点で、ＬＤ１１または１２を１ドット点灯させる点灯信号を出力する（Ｓ９）。

制御回路３８は、この１ドット点灯によりビームスポットＳの画像を取得する（Ｓ１０）。そして、評価処理回路４１は、実際に得られたビームスポットＳの像に基づいた演算を行って、光ビームＰ１に要求される各特性を評価する（Ｓ１１）。

そして、得られた評価結果をモニタ（図示せず）または記録手段（図示せず）に出力する（Ｓ１２）。

その後、制御回路３８は、ＬＤ１１または１２を消灯させるための信号を１ドット制御回路３５に向けて出力する（Ｓ６）とともに、パルスモータ２９の駆動を停止させる。

測定を繰り返すときには、処理Ｓ１からＳ１２までの処理を再実行すればよい。

この光ビームＰ１の特性評価は、光ビームＰ１の中心位置Ｏ１，Ｏ１′、ビーム径Ｄ１，Ｄ１′、ずれ量ｄ，ｄ′を処理することにより行われる。

なお、ビーム径Ｄ１，Ｄ１′の比を求めることにより、光ビームＰ１の形状が主走査方向Ｑ１に長い楕円形状であるのか、円に近い楕円形状であるのか、副走査方向Ｑ３に長い楕円形状であるのかを評価することができる。

以上、本発明に係る光ビーム評価装置についての具体的な実施態様について説明したが、本発明に係る光ビーム評価装置の態様は、実施形態として明示した構成のものに限定されるものではなく、本発明が包含する技術思想の範囲内において、あらゆる態様を採用することができる。

本発明の光ビーム評価装置による特性の評価対象としての光走査装置の一例を示す斜視図である。 （ａ）は、主走査方向の書込み位置の評価原理を、（ｂ）は、副走査方向の書込み位置の評価原理を、（ｃ）は、主走査ピッチむらの評価原理を、それぞれ説明する図である。 （ａ）は、副走査面倒れの評価原理を、（ｂ）は、倍率誤差の評価原理を、（ｃ）は、主走査線の傾きの評価を、それぞれ説明する図である。 （ａ）は、倍率誤差偏差の評価原理を、（ｂ）は、走査線曲りの評価原理を、（ｃ）は、深度の評価原理を、（ｄ）は、ビーム間ピッチの評価を、それぞれ説明する図である。 本発明に係る光ビーム評価装置の一実施形態（実施例１）を示す図である。 各ＣＣＤカメラの各画素のうち、演算処理の座標原点としての基準画素を設定した様子を示す図である。 図５に示した書込みユニットにより被走査面に描かれるべき設計的に予定された理想的画像（ビームスポット）を説明する図である。 光ビームの１ドット制御のタイミングを説明するための説明図である。 各ＣＣＤカメラのエリア型撮像素子に形成されたビームスポットを示す図である。 本発明に係る光ビーム評価装置の他の実施形態（実施例２）を示す図である。 光ビームの走査１ドットの制御のタイミングを説明するための図である。 ＣＣＤカメラのエリア型撮像素子にビームスポットが結像された様子を示す図である。 図１２に示す光ビームの１ドット制御のタイミングを説明するための説明図である。 各ＣＣＤカメラのエリア型撮像素子に形成されたビームスポットのプロファイルを示す図である。 本発明に係る光ビーム評価装置の他の実施形態（実施例３）を示す図である。 深度方向についてのビーム径曲線を求める説明の図である。 光ビーム評価装置の制御の一例を示すフローチャートを示す図である。

符号の説明

３１ 被走査面相当面（評価用仮想面）
３２，３３，３４ ＣＣＤカメラ（撮像素子）
３２ａ，３３ａ，３４ａ 光拡散素子
３２ｂ，３３ｂ，３４ｂ 対物レンズ（拡大結像素子）
３５ １ドット点灯制御回路
Ｐ１ 光ビーム（光束）

Claims (10)

1. 光束を出射する光源と該光源から出射した光束を所定面上の所定範囲に走査させる走査光学系とを有する光走査装置による光束の走査特性を評価する光ビーム評価装置であって、
   前記光源に対して、前記光束の出射を制御する点灯制御手段と、前記所定面に相当する評価用仮想面において、前記走査光学系により走査された前記光束を受光する受光手段と、前記受光手段により受光して得られた前記光束の状態に基づいて、光束の走査特性を評価する特性評価手段とを備え、
   前記受光手段は、前記評価用仮想面に配設されて、前記光束の担持する画像の実像を、前記光束の透過側から視認可能に、その表面上において顕像化させる光拡散素子と、前記光拡散素子に対して前記透過側に配設された撮像素子と、前記光拡散素子と前記撮像素子との間に配設され、前記表面上において顕像化された実像を、前記撮像素子において拡大して結像させる拡大結像素子とを備えたことを特徴とする光ビーム評価装置。
2. 前記受光手段は、前記評価用仮想面において前記光束が走査する仮想走査線に沿って複数配設されていることを特徴とする請求項１に記載の光ビーム評価装置。
3. 前記受光手段は、前記評価用仮想面において前記光束が走査する仮想走査線に沿って変位可能に配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光ビーム評価装置。
4. 前記特性評価手段は、前記受光手段による前記光束の状態の受光に基づいて、前記評価用仮想面において前記光束が走査する仮想走査線に沿った方向についてのビーム径と、前記仮想走査線に略直交する方向についてのビーム径とを、それぞれ検出することを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載の光ビーム評価装置。
5. 前記特性評価手段は、前記検出された前記仮想線に沿った方向についてのビーム径と前記略直交する方向についてのビーム径とに基づいて、前記評価用仮想面における光束のビーム中心位置を算出することを特徴とする請求項４に記載の光ビーム評価装置。
6. 前記特性評価手段は、前記検出された前記仮想線に沿った方向についてのビーム径と前記略直交する方向についてのビーム径とに基づいて、前記評価用仮想面における光束のビーム形状を求めることを特徴とする請求項４または５に記載の光ビーム評価装置。
7. 前記特性評価手段は、前記評価用仮想面において受光された、前記光束が走査する仮想走査線に沿った方向についての光強度分布と、前記仮想走査線に略直交する方向についての光強度分布とに基づいて、前記評価用仮想面における光束のビーム中心位置を算出することを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項に記載の光ビーム評価装置。
8. 前記点灯制御手段は、前記評価用仮想面において前記光束が走査する仮想走査線に沿った前記光束の１ドットに対応した点灯時間で、前記光束を出射させるように、前記光源を制御することを特徴とする請求項１から７のうちいずれか１項に記載の光ビーム評価装置。
9. 前記所定面の所定範囲への走査タイミングを決定するための同期センサをさらに備え、
   前記光走査装置はｆθレンズを備え、
   前記撮像素子は前記評価用仮想面上のうち、前記ｆθレンズの光軸位置に相当する像高位置に配置され、
   前記点灯制御手段は、前記走査光束による前記同期センサから前記撮像素子までの走査距離に対応した期間は前記光束を出射させないように前記光源を制御し、前記期間の直後に、１ドットに対応した点灯時間で前記光束を出射させるように前記光源を制御することを特徴とする請求項８に記載の光ビーム評価装置。
10. 前記特性評価手段は、前記光束の走査特性として、前記光束の走査位置、倍率誤差、画像バランス、主走査方向の走査線曲がり、光束の平行度を評価することを特徴とする請求項８または９に記載の光ビーム評価装置。

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