JP2954676B2 - Ｌｅｄアレイの光ビーム径測定装置 - Google Patents
Ｌｅｄアレイの光ビーム径測定装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、LEDプリンタ装置の光源として使用され
るLEDアレイの光ビーム径測定装置についてのものであ
る。
るLEDアレイの光ビーム径測定装置についてのものであ
る。
［従来の技術］ LEDアレイのプリンタヘッドには、多数の微小発光体
が直線状に配列されるLEDアレイと、LEDアレイに一定距
離を置いて対向配置されるセルフォックレンズアレイと
で構成される光学系がある。
が直線状に配列されるLEDアレイと、LEDアレイに一定距
離を置いて対向配置されるセルフォックレンズアレイと
で構成される光学系がある。
次に、LEDプリンタ装置の構成を第10図により説明す
る。
る。
第10図の１はプリンタヘッドに組み込まれたLEDアレ
イ、11は静電感光ドラム、12はコロナチャージ、13はト
ナー、14はトレー、15はトナー転写部、16は加熱定着部
である。コロナチャージ12によって帯電させられた静電
感光ドラム11にLEDアレイ１の光を当てると、光の当た
ったところだけ放電する。
イ、11は静電感光ドラム、12はコロナチャージ、13はト
ナー、14はトレー、15はトナー転写部、16は加熱定着部
である。コロナチャージ12によって帯電させられた静電
感光ドラム11にLEDアレイ１の光を当てると、光の当た
ったところだけ放電する。
トレー14から送られてきた紙には、静電感光ドラム11
の帯電部分に対応した位置にトナー転写部15でトナー13
が転写され、加熱定着部16でトナー13が紙に定着され
る。
の帯電部分に対応した位置にトナー転写部15でトナー13
が転写され、加熱定着部16でトナー13が紙に定着され
る。
次に、第10図のLEDアレイ１と静電感光ドラム11の関
係を第11図により説明する。
係を第11図により説明する。
第11図の６はLEDアレイ制御回路、17はセルフォック
レンズアレイ、18Aと18Bはギャップコロである。LEDア
レイ１の光ビームを静電感光ドラム11上に照射する場
合、LEDアレイ１の発光光量にばらつきがあったり、LED
アレイ１とセルフォックレンズアレイ17との距離にばら
つきがあると、ばらつきがそのまま印字品質の劣化に結
びつく。
レンズアレイ、18Aと18Bはギャップコロである。LEDア
レイ１の光ビームを静電感光ドラム11上に照射する場
合、LEDアレイ１の発光光量にばらつきがあったり、LED
アレイ１とセルフォックレンズアレイ17との距離にばら
つきがあると、ばらつきがそのまま印字品質の劣化に結
びつく。
そこで、LEDアレイ１から放射される各ビームの照射
径を測定し、ビーム径のばらつきを検査しなければなら
ない。
径を測定し、ビーム径のばらつきを検査しなければなら
ない。
次に、従来技術によるLEDアレイのビーム径測定装置
の構成を第12図により説明する。
の構成を第12図により説明する。
第12図は、セルフォックレンズアレイ17から一定距離
を隔てた位置にLEDアレイ１の照射光を受光するイメー
ジセンサ19Aを置き、第11図のLEDアレイ制御回路６によ
りLEDアレイ１を１発光体（以下、１ドットという。）
ずつ発光させる。
を隔てた位置にLEDアレイ１の照射光を受光するイメー
ジセンサ19Aを置き、第11図のLEDアレイ制御回路６によ
りLEDアレイ１を１発光体（以下、１ドットという。）
ずつ発光させる。
イメージセンサ19Aの受光面の受光強度分布を第13図
に示すような波形としてオシロスコープ等で観測し、最
大受光強度を100％としたときの指定の受光強度（例え
ば13.6％）を得る波形の幅をオシロスコープの時間軸か
ら求め、イメージセンサ19Aの走査距離に換算する。
に示すような波形としてオシロスコープ等で観測し、最
大受光強度を100％としたときの指定の受光強度（例え
ば13.6％）を得る波形の幅をオシロスコープの時間軸か
ら求め、イメージセンサ19Aの走査距離に換算する。
［発明が解決しようとする課題］ 第12図の従来装置では、イメージセンサ19Aが高価で
あり、イメージセンサの駆動回路19Bが複雑であるとい
う問題がある。
あり、イメージセンサの駆動回路19Bが複雑であるとい
う問題がある。
また、一般にイメージセンサによる光量検出範囲は狭
く、広い光量範囲を検出する場合は、光量を調節するた
めの光量減衰フィルタを受光光量の最大値に合わせて複
数種類を用意し、イメージセンサを受光面に被せる操作
が必要である。
く、広い光量範囲を検出する場合は、光量を調節するた
めの光量減衰フィルタを受光光量の最大値に合わせて複
数種類を用意し、イメージセンサを受光面に被せる操作
が必要である。
また、イメージセンサによる検出波形をオシロスコー
プ等の波形観測手段19Cで波形観測し、ビーム径を目視
演算で求めているが、操作が煩雑であること、測定精度
が得にくいこと、測定に時間がかかること、オシロスコ
ープ等の波形観測手段19Cを用意しなければならないな
どの問題がある。
プ等の波形観測手段19Cで波形観測し、ビーム径を目視
演算で求めているが、操作が煩雑であること、測定精度
が得にくいこと、測定に時間がかかること、オシロスコ
ープ等の波形観測手段19Cを用意しなければならないな
どの問題がある。
この発明は、第12図のイメージセンサ19Aと信号検出
手段19Bの機能を合わせもつビーム径センサ２と、操作
の面倒な波形観測手段19Cを不要にして高速測定を可能
にするビーム径演算回路４で測定装置を構成し、精度が
高く、高速にLEDアレイの光ビーム径を測定できる測定
装置の提供を目的とする。
手段19Bの機能を合わせもつビーム径センサ２と、操作
の面倒な波形観測手段19Cを不要にして高速測定を可能
にするビーム径演算回路４で測定装置を構成し、精度が
高く、高速にLEDアレイの光ビーム径を測定できる測定
装置の提供を目的とする。
［課題を解決するための手段］ この目的を達成するため、この発明では、セルフォッ
クレンズアレイ17を介して照射されるLEDアレイ１の光
ビーム1Aを測定するビーム径測定装置において、複数の
スリット21nを設けた回転スリット板21、開口部を設け
た遮光板22、開口部を介してスリット21nの通過光量を
検出する受光素子23及び回転スリット板21を回転するモ
ータ24とで構成され、LEDアレイ１の光ビーム1Aのビー
ム径を検出するビーム径センサと、ビーム径センサ２の
出力電流を増幅する増幅器３と、増幅器３の出力を入力
とし、出力が入力電圧のピーク電圧に反比例する振幅制
御増幅回路41により、増幅器３の出力電圧から電圧波形
のピーク値を一定振幅に増幅してビーム径を演算するビ
ーム径演算回路４とを備える。
クレンズアレイ17を介して照射されるLEDアレイ１の光
ビーム1Aを測定するビーム径測定装置において、複数の
スリット21nを設けた回転スリット板21、開口部を設け
た遮光板22、開口部を介してスリット21nの通過光量を
検出する受光素子23及び回転スリット板21を回転するモ
ータ24とで構成され、LEDアレイ１の光ビーム1Aのビー
ム径を検出するビーム径センサと、ビーム径センサ２の
出力電流を増幅する増幅器３と、増幅器３の出力を入力
とし、出力が入力電圧のピーク電圧に反比例する振幅制
御増幅回路41により、増幅器３の出力電圧から電圧波形
のピーク値を一定振幅に増幅してビーム径を演算するビ
ーム径演算回路４とを備える。
［作 用］ LEDアレイ１から出射される１本の光ビームをセルフ
ォックレンズアレイ17を通して照射し、光ビームの照射
強度を測定すると、第13図に示すように正規分布状の強
度広がりをもつ波形が得られる。
ォックレンズアレイ17を通して照射し、光ビームの照射
強度を測定すると、第13図に示すように正規分布状の強
度広がりをもつ波形が得られる。
ビーム径測定とは、第13図のような正規分布的広がり
を示す照射強度の頂点を100％とし、これに対して一定
比率以上の強度が得られる波形の幅を測定することをい
う。一般には、13.6％（正規関数の２σに相当）の照射
強度が得られる幅をビーム径としている。
を示す照射強度の頂点を100％とし、これに対して一定
比率以上の強度が得られる波形の幅を測定することをい
う。一般には、13.6％（正規関数の２σに相当）の照射
強度が得られる幅をビーム径としている。
この発明では、第13図のような光ビームを測定する手
段として、第２図ビーム径センサを用いるものである。
段として、第２図ビーム径センサを用いるものである。
次に、この発明によるLEDアレイ１からの光ビーム1A
を測定するビーム径測定装置の構成を第１図により説明
する。
を測定するビーム径測定装置の構成を第１図により説明
する。
第１図の1Aは光ビーム、２はビーム径センサ、３は増
幅器、４はビーム径演算回路である。
幅器、４はビーム径演算回路である。
次に、第１図のビーム径センサ２の構成を第２図によ
り説明する。
り説明する。
第２図の回転スリット板21は、測定するビーム径に対
して十分な長さをもつ複数のスリット21nを等間隔で放
射状に設けたものであり、回転スリット板21を回転させ
たとき、常に１本のスリットしか通過できない大きさで
円形または４角形の開口部22Aをもつ遮光板22を配置
し、１本のスリットを通過した光量を測定する受光素子
23を遮光板22に取り付け、スリット21nが１本の光ビー
ムを横切ったとき、スリット21nを通過した光量を開口
部22Aを通して受光素子23で検出する。
して十分な長さをもつ複数のスリット21nを等間隔で放
射状に設けたものであり、回転スリット板21を回転させ
たとき、常に１本のスリットしか通過できない大きさで
円形または４角形の開口部22Aをもつ遮光板22を配置
し、１本のスリットを通過した光量を測定する受光素子
23を遮光板22に取り付け、スリット21nが１本の光ビー
ムを横切ったとき、スリット21nを通過した光量を開口
部22Aを通して受光素子23で検出する。
この発明では、多数のスリットが１本、また１本と、
次々と開口部22Aを横切るので、同じ光ビームについて
複数個の同じ照射強度波形が得られ、第８図Ａに示すよ
うな波形列が第１図の増幅器３から取り出される。
次々と開口部22Aを横切るので、同じ光ビームについて
複数個の同じ照射強度波形が得られ、第８図Ａに示すよ
うな波形列が第１図の増幅器３から取り出される。
次に、ビーム径演算回路４を第４図により説明する。
ビーム径演算回路４は、増幅器３の出力のピーク電圧
を測定し、利得可変増幅器41Cの電圧増幅利得を入力電
圧のピーク電圧に反比例させるように設定する振幅制御
増幅回路41により、増幅器３からの入力電圧のピーク電
圧が常に一定値になるように増幅し、比較器44の＋入力
に与える。比較器44の−入力へは、基準電圧として、例
えば振幅制御増幅回路44から出力される一定ピーク電圧
の13.6％の直流電圧が与えられ、比較器44は＋入力電圧
が−入力電圧より大きいときに論理レベル「１」を出力
する。
を測定し、利得可変増幅器41Cの電圧増幅利得を入力電
圧のピーク電圧に反比例させるように設定する振幅制御
増幅回路41により、増幅器３からの入力電圧のピーク電
圧が常に一定値になるように増幅し、比較器44の＋入力
に与える。比較器44の−入力へは、基準電圧として、例
えば振幅制御増幅回路44から出力される一定ピーク電圧
の13.6％の直流電圧が与えられ、比較器44は＋入力電圧
が−入力電圧より大きいときに論理レベル「１」を出力
する。
次に、タイミング制御回路42、クロックパルス発生器
47、カウンタ46による論理的信号処理手段によりビーム
径測定値としてディジタル量に変換される。
47、カウンタ46による論理的信号処理手段によりビーム
径測定値としてディジタル量に変換される。
［実施例］ 第８図Ａは、第１図のビーム径センサ２を動作させ
て、光ビーム1Aをビーム径センサ２に照射させたときに
得られる増幅器３の出力電圧波形図であり、第２図の回
転スリット板21のスリット21nを通過する光量に比例す
る。
て、光ビーム1Aをビーム径センサ２に照射させたときに
得られる増幅器３の出力電圧波形図であり、第２図の回
転スリット板21のスリット21nを通過する光量に比例す
る。
第２図は、ビーム径センサ２の分解斜視図であり、光
ビーム1Aがスリット21n、開口部22Aを通過して受光素子
23に受光されるまでの位置関係を示す。
ビーム1Aがスリット21n、開口部22Aを通過して受光素子
23に受光されるまでの位置関係を示す。
第２図の回転スリット板21はモータ24により回転させ
られ、スリット21nを通過した光は遮光板22に固定され
た受光素子23で受光され、電流に変換される。
られ、スリット21nを通過した光は遮光板22に固定され
た受光素子23で受光され、電流に変換される。
次に、回転スリット板21と遮光板22の実施例の構成図
を第３図により説明する。第３図の回転スリット板21は
直径50mmの円盤であり、中心部はモータ24の回転軸24A
に接続される。スリット21nは回転スリット板21の円周
方向に等間隔で100本刻んであり、大きさは長さ3mm、幅
10μｍである。遮光板22には中心円31の円周位置に受光
素子固定部22Bが設けてあり、受光素子固定部22Bの中央
位置には直径1mmの開口部22Aがあけられている。
を第３図により説明する。第３図の回転スリット板21は
直径50mmの円盤であり、中心部はモータ24の回転軸24A
に接続される。スリット21nは回転スリット板21の円周
方向に等間隔で100本刻んであり、大きさは長さ3mm、幅
10μｍである。遮光板22には中心円31の円周位置に受光
素子固定部22Bが設けてあり、受光素子固定部22Bの中央
位置には直径1mmの開口部22Aがあけられている。
次に、スリット21nと開口部22Aの関係を第３図により
説明する。
説明する。
第３図（ア）は回転スリット板21の平面図であり、第
３図（イ）は第３図（ア）の側面図である。第３図
（ウ）は遮光板22の平面図、第３図（エ）は第３図
（ウ）のＸ−Ｘからみた断面図である。
３図（イ）は第３図（ア）の側面図である。第３図
（ウ）は遮光板22の平面図、第３図（エ）は第３図
（ウ）のＸ−Ｘからみた断面図である。
スリット21nの間隔は、開口部22Aの直径より大きく
し、遮光板22と回転スリット板21を重ねたとき、どのよ
うな状態でも開口部22Aの中に入るスリット21nは１本以
下にする。スリット21nの長さは開口部22Aの直径より大
きくする。このためには、スリット21nの長さの中心を
通る中心円と開口部22Aが配置される中心円が互いに重
なるようにする。実施例では中心円31の直径は45mmであ
り、スリット21nのそれぞれ隣り合う間隔は約1.4mmであ
る。
し、遮光板22と回転スリット板21を重ねたとき、どのよ
うな状態でも開口部22Aの中に入るスリット21nは１本以
下にする。スリット21nの長さは開口部22Aの直径より大
きくする。このためには、スリット21nの長さの中心を
通る中心円と開口部22Aが配置される中心円が互いに重
なるようにする。実施例では中心円31の直径は45mmであ
り、スリット21nのそれぞれ隣り合う間隔は約1.4mmであ
る。
次に、ビーム径演算回路４の実施例の回路図を第４図
により説明する。第４図の41は振幅制御増幅回路であ
り、Vinを信号電圧入力とし、ピークホールド回路41A、
A/D変換器41B、利得可変増幅回路41Cで構成される。タ
イミング制御回路42は信号電圧の測定タイミングを制御
し、利得可変増幅回路41Cの出力に一定振幅に増幅した
信号を出力する。
により説明する。第４図の41は振幅制御増幅回路であ
り、Vinを信号電圧入力とし、ピークホールド回路41A、
A/D変換器41B、利得可変増幅回路41Cで構成される。タ
イミング制御回路42は信号電圧の測定タイミングを制御
し、利得可変増幅回路41Cの出力に一定振幅に増幅した
信号を出力する。
43は可変抵抗器で、一端は信号アースに接続され、他
端は、例えば、利得可変増幅回路41Cのピーク出力電圧
に等しい＋Ｖの直流電圧に接続される。可変抵抗器43は
比較器44の−入力に＋Ｖの直流電圧を13.6％などに減衰
させて加える。比較器44の＋入力へは、第８図Ｋの電圧
波形が加えられ、比較器44の出力は＋入力の電圧が−入
力の電圧より大のとき論理レベル「１」になる。
端は、例えば、利得可変増幅回路41Cのピーク出力電圧
に等しい＋Ｖの直流電圧に接続される。可変抵抗器43は
比較器44の−入力に＋Ｖの直流電圧を13.6％などに減衰
させて加える。比較器44の＋入力へは、第８図Ｋの電圧
波形が加えられ、比較器44の出力は＋入力の電圧が−入
力の電圧より大のとき論理レベル「１」になる。
45は３入力ANDゲート回路であり、46はパルス数のカ
ウンタである。カウンタ46のＴはパルス入力、Ｒはリセ
ットであり、実施例では14ビットバイナリカウンタを用
いている。47はクロックパルス発生器である。
ウンタである。カウンタ46のＴはパルス入力、Ｒはリセ
ットであり、実施例では14ビットバイナリカウンタを用
いている。47はクロックパルス発生器である。
クロックパルス発生器47のクロック周波数は、第１図
のビーム径センサの動作速度と関係して決定される。実
施例では、第２図の回転スリット板21の回転速度が約0.
707回転／秒であり、スリット21nが直径45mmの中心円31
上を通過する速度は100mm/秒である。ビーム径の測定分
解能を0.1μｍにするためにはクロックパルス発生器47
の周波数を次式で算出する。
のビーム径センサの動作速度と関係して決定される。実
施例では、第２図の回転スリット板21の回転速度が約0.
707回転／秒であり、スリット21nが直径45mmの中心円31
上を通過する速度は100mm/秒である。ビーム径の測定分
解能を0.1μｍにするためにはクロックパルス発生器47
の周波数を次式で算出する。
ｆ＝Ｖ÷Ｋ＝100÷0.0001 ＝１×106（Hz） ……（１） ここに、V:スリットの中心円上の通過速度 K:ビーム径測定の分解能 実施例では、クロックパルス発生器47の周波数を式
（１）の値にし、カウンタ46の計数値からビーム径測定
値を直読する。
（１）の値にし、カウンタ46の計数値からビーム径測定
値を直読する。
第５図はピークホールド回路41Aの実施例の回路図で
あり、51は演算増幅器、52は入力バイアス電流の小さい
FET入力の演算増幅器、53は充電されたピーク電圧を保
持するためのコンデンサ、54はダイオード、55はCMOSFE
Tを使用したアナログスイッチであり、制御入力Ｃが論
理レベル「０」のときに導通する。
あり、51は演算増幅器、52は入力バイアス電流の小さい
FET入力の演算増幅器、53は充電されたピーク電圧を保
持するためのコンデンサ、54はダイオード、55はCMOSFE
Tを使用したアナログスイッチであり、制御入力Ｃが論
理レベル「０」のときに導通する。
第６図はタイミング制御回路の実施例の回路図であ
る。61は比較器62の＋入力に与える基準電圧であり、実
施例では0.1Vである。63はシフトレジスタで、Ｒはリセ
ット入力で論理レベル「０」のとき出力の論理レベルが
「０」、Ｔはパルス入力で論理レベル「１」を入力した
ときにシフトする。64はインバータ、65はNANDゲート、
66はNORゲート、69はシュミットトリガインバータ、67
は抵抗器、68はコンデンサである。
る。61は比較器62の＋入力に与える基準電圧であり、実
施例では0.1Vである。63はシフトレジスタで、Ｒはリセ
ット入力で論理レベル「０」のとき出力の論理レベルが
「０」、Ｔはパルス入力で論理レベル「１」を入力した
ときにシフトする。64はインバータ、65はNANDゲート、
66はNORゲート、69はシュミットトリガインバータ、67
は抵抗器、68はコンデンサである。
第６図の抵抗器67とコンデンサ68とシュミットトリガ
インバータ69は、NANDゲート65からの出力パルスに遅延
時間を与えて測定タイミングを発生するための手段であ
る。
インバータ69は、NANDゲート65からの出力パルスに遅延
時間を与えて測定タイミングを発生するための手段であ
る。
この遅延時間はビーム径センサの動作速度とビーム径
測定範囲との関係で決める値で、実施例ではビーム径セ
ンサのビーム測定周期が14ms、ビーム径測定範囲が最大
1mmφとするため遅延時間は約10msになるように抵抗器6
7とコンデンサ68の値を設定する。
測定範囲との関係で決める値で、実施例ではビーム径セ
ンサのビーム測定周期が14ms、ビーム径測定範囲が最大
1mmφとするため遅延時間は約10msになるように抵抗器6
7とコンデンサ68の値を設定する。
次に、第４図のA/D変換器41Bと利得可変増幅器41Cの
実施例の回路図を第７図により説明する。
実施例の回路図を第７図により説明する。
第７図では、A/D変換器41Bに逐次変換型の10ビットA/
D変換器を用い、D/A変換器71に４象限乗算型の10ビット
D/A変換器を用いている。第７図のA/D変換器41BのＴはA
/D変換開始信号の入力端子で、論理レベル「０」の立下
りでA/D変換を開始し、アナログ入力端子INに与えられ
ている電圧をディジタル量に変換する。実施例で用いて
いるA/D変換器41Bのアナログ入力端子INのフルスケール
入力端子は9.99Vに設定しており、9.99VをA/D変換した
ときのA/D変換器41Bの論理出力値は1023になる。
D変換器を用い、D/A変換器71に４象限乗算型の10ビット
D/A変換器を用いている。第７図のA/D変換器41BのＴはA
/D変換開始信号の入力端子で、論理レベル「０」の立下
りでA/D変換を開始し、アナログ入力端子INに与えられ
ている電圧をディジタル量に変換する。実施例で用いて
いるA/D変換器41Bのアナログ入力端子INのフルスケール
入力端子は9.99Vに設定しており、9.99VをA/D変換した
ときのA/D変換器41Bの論理出力値は1023になる。
第７図の41Cは、この発明による利得可変増幅回路の
実施例の回路図で、D/A変換器71と演算増幅器72で構成
される。
実施例の回路図で、D/A変換器71と演算増幅器72で構成
される。
次に、第７図の利得可変増幅回路41Cについて説明す
る。
る。
D/A変換器71の20〜29は論理入力端子であり、指数項
は論理値の大きさを表わす値で２進数である。D/A変換
器71のVREFはD/A変換させるためのアナログ電圧を与え
る端子、OUT1とOUT2は、論理入力20〜29の大きさに対応
するD/A変換器71内部のラダー抵抗値がアナログ電圧入
力VREFとの間に接続されるように設計されており、20〜
29の論理入力に対応するラダー抵抗器は論理レベル
「１」ならばOUT1に接続され、論理レベル「０」ならば
OUT2に接続される。
は論理値の大きさを表わす値で２進数である。D/A変換
器71のVREFはD/A変換させるためのアナログ電圧を与え
る端子、OUT1とOUT2は、論理入力20〜29の大きさに対応
するD/A変換器71内部のラダー抵抗値がアナログ電圧入
力VREFとの間に接続されるように設計されており、20〜
29の論理入力に対応するラダー抵抗器は論理レベル
「１」ならばOUT1に接続され、論理レベル「０」ならば
OUT2に接続される。
第７図のD/A変換器71には４象限乗算型CMOSFETスイッ
チによる10ビットのD/A変換器を用い、VREFを演算増幅
器72の−入力に接続し、OUT1を演算増幅器72の出力に接
続し、OUT2を信号アースに接続する。これにより、演算
増幅器72の＋入力電圧は、次式（２）により演算増幅器
72の出力に得られる。
チによる10ビットのD/A変換器を用い、VREFを演算増幅
器72の−入力に接続し、OUT1を演算増幅器72の出力に接
続し、OUT2を信号アースに接続する。これにより、演算
増幅器72の＋入力電圧は、次式（２）により演算増幅器
72の出力に得られる。
210÷（29＋28＋27＋26＋25＋24＋23＋22＋21＋20） ×V1n ……（２） ここに、29〜20:D/A変換器71の論理入力端子 V1n:第８図Ａに示すビーム径センサ２による測定電圧
出力のピーク値 例えば、Vinの値が2.0Vならば、A/D変換器41Bの論理
出力は２÷9.99×（210−１）＝205になり、D/A変換器7
1の論理入力へは205を２進数で与えられて、210÷（０
＋０＋27＋26＋０＋０＋23＋22＋０＋20）×２＝9.99
（Ｖ） すなわち、演算増幅器72の出力へは、入力電圧V1nの
大きさに関係なく、A/D変換器41Bのフルスケール入力電
圧と等しい値を得る。
出力のピーク値 例えば、Vinの値が2.0Vならば、A/D変換器41Bの論理
出力は２÷9.99×（210−１）＝205になり、D/A変換器7
1の論理入力へは205を２進数で与えられて、210÷（０
＋０＋27＋26＋０＋０＋23＋22＋０＋20）×２＝9.99
（Ｖ） すなわち、演算増幅器72の出力へは、入力電圧V1nの
大きさに関係なく、A/D変換器41Bのフルスケール入力電
圧と等しい値を得る。
次に、第８図は第４図から第７図に示すビーム径演算
回路の実施例の動作波形図であり、第８図Ａ〜Ｍと第４
図〜第７図で示す各部の動作波形を対応させて示してい
る。
回路の実施例の動作波形図であり、第８図Ａ〜Ｍと第４
図〜第７図で示す各部の動作波形を対応させて示してい
る。
なお、第８図Ｆに示すVLとVHは、第６図のシュミット
トリガインバータ69の入力電圧に対する論理しきい値電
圧で、VLは低レベルしきい値電圧、VHは高レベルしきい
値電圧で、実施例ではVLが2V、VHが3Vである。
トリガインバータ69の入力電圧に対する論理しきい値電
圧で、VLは低レベルしきい値電圧、VHは高レベルしきい
値電圧で、実施例ではVLが2V、VHが3Vである。
次に、この発明によるLEBアレイ１のビーム径測定装
置に実施例の構成図を第９図により説明する。
置に実施例の構成図を第９図により説明する。
第９図は、ビーム径センサ２を移動台５に取り付け、
LEDアレイ制御回路６によりLEDアレイ１の発光体を１個
ずつ、次々に発光させ、発光ビームの真上にビーム径セ
ンサ２の開口部22Aが位置するように移動台５をモータ
制御回路７により移動制御するものである。
LEDアレイ制御回路６によりLEDアレイ１の発光体を１個
ずつ、次々に発光させ、発光ビームの真上にビーム径セ
ンサ２の開口部22Aが位置するように移動台５をモータ
制御回路７により移動制御するものである。
なお、第９図のLEDアレイ制御回路６からのLEDアレイ
１を発光させる論理出力信号をビーム径演算回路４の測
定開始信号に用いれば、LEDアレイ１の各発光体を次々
と連続的に極めて高速に測定できる。
１を発光させる論理出力信号をビーム径演算回路４の測
定開始信号に用いれば、LEDアレイ１の各発光体を次々
と連続的に極めて高速に測定できる。
［発明の効果］ この発明によれば、回転スリット方式のビーム径セン
サで光ビームの照射強度を連続的に繰り返し検出し、ビ
ーム径照射強度のピーク値の大きさに反比例した増幅利
得を設定してビーム径測定値を直接、ディジタル量に変
換することのできるビーム径演算回路を備えているの
で、照射強度の大小に影響されることなく、精度の高い
測定値が高速に得られる高ビーム径測定装置を提供する
ことができる。
サで光ビームの照射強度を連続的に繰り返し検出し、ビ
ーム径照射強度のピーク値の大きさに反比例した増幅利
得を設定してビーム径測定値を直接、ディジタル量に変
換することのできるビーム径演算回路を備えているの
で、照射強度の大小に影響されることなく、精度の高い
測定値が高速に得られる高ビーム径測定装置を提供する
ことができる。
第１図はこの発明によるLEDアレイからの光ビーム1Aを
測定するビーム径測定装置の構成図、第２図は第１図の
ビーム径センサ２の構成説明図、第３図は回転スリット
板21と遮光板22の実施例の構成図、第４図はビーム径演
算回路４の実施例の回路図、第５図はピークホールド回
路41Aの実施例の回路図、第６図はタイミング制御回路
の実施例の回路図、第７図は第４図のA/D変換器41Bと利
得可変増幅器41Cの実施例の回路図、第８図は第４図か
ら第７図に示すビーム径演算回路の実施例の動作波形
図、第９図はこの発明によるLEDアレイのビーム径測定
装置の実施例の構成図、第10図はLEDプリンタ装置の構
成図、第11図は第10図のLEDアレイ１と静電感光ドラム1
1の関係説明図、第12図は従来技術によるLEDアレイのビ
ーム径測定装置の構成図、第13図はLEDアレイ１から出
射される１本の光ビームの照射強度分布図である。 １……LEDアレイ、1A……光ビーム、２……ビーム径セ
ンサ、３……増幅器、４……ビーム径演算回路、21……
回転スリット板、21n……複数のスリット、22……遮光
板、23……受光素子、24……モータ、41……振幅制御増
幅回路。
測定するビーム径測定装置の構成図、第２図は第１図の
ビーム径センサ２の構成説明図、第３図は回転スリット
板21と遮光板22の実施例の構成図、第４図はビーム径演
算回路４の実施例の回路図、第５図はピークホールド回
路41Aの実施例の回路図、第６図はタイミング制御回路
の実施例の回路図、第７図は第４図のA/D変換器41Bと利
得可変増幅器41Cの実施例の回路図、第８図は第４図か
ら第７図に示すビーム径演算回路の実施例の動作波形
図、第９図はこの発明によるLEDアレイのビーム径測定
装置の実施例の構成図、第10図はLEDプリンタ装置の構
成図、第11図は第10図のLEDアレイ１と静電感光ドラム1
1の関係説明図、第12図は従来技術によるLEDアレイのビ
ーム径測定装置の構成図、第13図はLEDアレイ１から出
射される１本の光ビームの照射強度分布図である。 １……LEDアレイ、1A……光ビーム、２……ビーム径セ
ンサ、３……増幅器、４……ビーム径演算回路、21……
回転スリット板、21n……複数のスリット、22……遮光
板、23……受光素子、24……モータ、41……振幅制御増
幅回路。
Claims (1)
- 【請求項１】セルフォックレンズアレイ（17）を介して
照射されるLEDアレイ（１）の光ビーム（1A）を測定す
るビーム径測定装置において、 複数のスリット（21n）を設けた回転スリット板（2
1）、開口部を設けた遮光板（22）、開口部を介してス
リット（21n）の通過光量を検出する受光素子（23）及
び回転スリット板（21）を回転されるモータ（24）とで
構成され、LEDアレイ（１）の光ビーム（1A）のビーム
径を検出するビーム径センサ（２）と、 ビーム径センサ（２）の出力電流を増幅する増幅器
（３）と、 増幅器（３）の出力を入力とし、出力が入力電圧のピー
ク電圧に反比例する振幅制御増幅回路（41）により、増
幅器（３）の出力電圧から電圧波形のピーク値を一定振
幅に増幅してビーム径を演算するビーム径演算回路
（４）とを備えることを特徴とするLEDアレイの光ビー
ム径測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21068890A JP2954676B2 (ja) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | Ｌｅｄアレイの光ビーム径測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21068890A JP2954676B2 (ja) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | Ｌｅｄアレイの光ビーム径測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0493728A JPH0493728A (ja) | 1992-03-26 |
| JP2954676B2 true JP2954676B2 (ja) | 1999-09-27 |
Family
ID=16593461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21068890A Expired - Fee Related JP2954676B2 (ja) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | Ｌｅｄアレイの光ビーム径測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2954676B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6113064B2 (ja) * | 2013-12-18 | 2017-04-12 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 光量分布測定装置、描画装置および光量分布測定方法 |
| WO2020085224A1 (ja) * | 2018-10-24 | 2020-04-30 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 赤外線レーザのビームプロファイルの測定方法及び測定システム |
-
1990
- 1990-08-09 JP JP21068890A patent/JP2954676B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0493728A (ja) | 1992-03-26 |
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