JPH03108617A - 固体発光素子アレイの輝度分布評価解析方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、固体発光素子アレイを用いたテジタル信号処
理機構を持つ計測装置等における固体発光素子アレイの
輝度分布評価解析方法に関する。

従来の技術 一般に、ＬＥＤアレイ等の固体発光素子アレイは、デジ
タル複写機、ファクシミリ、プリンタ等において感光体
に対する光書込み用光源等として用いられるものであり
、その印字品質の管理・制御のために、その長手方向に
おける輝度分布を測定評価する必要がある。

このような固体発光素子アレイの輝度分布評価の対象項
目として、従来は、輝度分布の平均値、最大値、最小値
及び標準偏差を用いるようにしている。

発明が解決しようとする課題 しかし、固体発光素子アレイを上記の如く感光体に対す
る書込み用光源として用いるような場合には、その印字
品質管理のための評価基準してこれらの項目を用いただ
けでは、不十分であり、効率のよい品質管理に限界があ
る。例えば、キャラクタ印字のみを対象とする場合と、
ベタ部の多い図形の印字をする場合、さらには、対象と
する図形の大きさなどによって、固体発光素子アレイの
輝度分布のバラツキの許容範囲が変ってくる。そして、
ここにいう輝度分布のバラツキとは、上記対象項目（平
均値、最大値、最小値及び標準偏差）たけでなく、輝度
分布の空間周波数特性をも含めたバラツキであるため、
上記の項目だけでは不十分となる。

即ち、固体発光素子アレイの効率的な品質管理のために
は印字する対象、光源として組み込む機器のグレード等
によって、その輝度分布のバラツキを、空間周波数特性
で分けて評価する必要がある。しかし、この評価を目測
のみにより行っていたのでは、効率が悪く、かつ、デー
タの客観性にも乏しいものである。

課題を解決するための手段 固体発光素子アレイの長手方向に対する輝度分布を光量
検出器により読取り、読取られたデータをＡ／Ｄ変換に
よりデジタルデータとしてメモリに格納した後、このメ
モリに格納されたデジタルデータに対して高速フーリエ
変換による演算処理を行って輝度分布のパワースペクト
ルを計算し、０１Ｊ記デジタルデータに対して前記パワ
ースペクトルのピーク値に応じたカットオフ周波数のコ
ンボリューション演算方式によるローパスフィルタを用
いて輝度分布の低周波うねり成分と高周波リップル成分
とに分離した後、分離された各々の成分に対し定量評価
するようにした。

作用 固体発光素子アレイについて読取られた輝度分布データ
は、高周波成分と低周波成分との混在したものであるが
、コンボリューション演算方式によるローパスフィルタ
を用いることにより、輝度分布データが、低周波うねり
成分と高周波、リップル成分とに分離される。よって、
各々の成分について、平均値、最大値等を求めて独立し
た定量的な評価解析が可能となる。即ち、輝度分布の空
間周波数特性をも考慮した品質管理等が可能となる。

このようなコンボリューション演算方式によるローパス
フィルタの使用に際して、そのカットオフ周波数は、デ
ジタルデータに対して高速フーリエ変換による演算処理
を行って輝度分布のパワースペクトルを計算するという
、輝度分布空間周波数特性の計算処理をも含むものであ
り、リップル成分を除去し得るようなカットオフ周波数
に設定される。

実施例 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

まず、本実施例において、対象となる処理データは、第
２図に示すように、多数の発光素子１を７レイ状に１列
に配列させた固体発光素子アレイ（例えば、ＬＥＤアレ
イ）２に対し受光素子等の光量検出器３を長手方向に移
動させながら、順次受光走査させ、その長手方向の輝度
分布を読取り、その読取りデータをＡ／Ｄ変換処理して
デジタルデータとしてメモリ４に格納させたデータ列で
ある。このようなデジタルデータが、演算部５において
、本実施例方法により処理されることになる。

しかして、本実施例方法の最大の特徴は、フィルタリン
グによるリップル成分評価方式としている点である。こ
れは、第３図（ａ）に示すような検出された輝度分布の
生のデータにつき、同図（ｂ）に示すような高周波リッ
プル成分と、同図（ｃ）に示すような低周波うねり成分
とに分離し、各々の成分を独立して定量的に評価・解析
するようにしたものである。このような高周波リップル
成分と低周波うねり成分との分離に、コンポリューショ
ン演算方式によるローパスフィルタが用いられる。

即ち、第３図（ａ）に示したような生データに対するコ
ンボリューション演算は、 ｈ’（ｉ）＝Σｈ（ｉ＋ｊ）・Ｗ（ｊ）　　・・・・・
・・・・（１）で与えられる。ここに、ｈ　（ｉ　）は
輝度分布の生データ列におけるｉ番目の値、Ｗ（ｊ）は
ローパスフィルタ作用をする重み関数、ｈ’　（ｉ）は
高周波成分をカットした第３図（ｃ）に相当するデータ
列における１番目の値である。重み関数Ｗ（ｊ）の選び
方によりローパスフィルタの特性が決まる。第４図は最
も簡単に例を示す。即ち、重み関数Ｗ（ｊ）の値が、−
ｄ≦ｊ≦ｄなる範囲では「ｌ」、その他はｒＯＪの場合
である。本実施例では、このローパスフィルタ作用をす
る重み関数Ｗ（ｊ　）の型を任意に設定し、演算部５で
、（１）式のコンボリューション演算を実行し、第３図
（Ｃ）に示すような低周波うねり成分を求める。さらに
、第３図（ａ）に示したような生データから、この低周
波うねり成分を減算することにより、第３図（ｂ）に示
すような高周波リップル成分を求める。このようにして
求められた各々の成分に対し、評価項目（平均値、最大
値、最小値及び標準偏差）等を独立して求め、各々につ
いて定量的に評価・解析を行う。

よって、高周波／低周波成分の混在した固体発光素子ア
レイ２の輝度分布データにつき、分離して独立に定量評
価・解析が可能となるため、空間周波数特性を考慮した
客観性のある品質管理及びその基準の設定が可能となる
。

ところで、本実施例では、コンボリューション演算方式
によるローパスフィルタのカットオフ周波数を決めるた
めの輝度分布周波数特性の計算ルーチンも併せ持つもの
である。これは、メモリに格納されたデジタルデータ（
生データ）に対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ）法によ
る演算処理を行って輝度分布のパワースペクトルを計算
する処理である。通常、輝度分布のパワースペクトルは
、第５図に例示するように、リップル成分の基本波の位
置にピークを持つ場合が多い点に着目し、ローパスフィ
ルタのカットオフ周波数としては、このピーク成分を除
去できるように自動的に設定される。

第１図は、このようなパワースペクトル計算を含めた、
フィルタリングによるリップル成分評価法の処理手順を
示すフローチャートである。

発明の効果 本発明は、上述したように固体発光素子アレイについて
読取られて高周波成分と低周波成分との混在した輝度分
布データを、コンボリューション演算方式によるローパ
スフィルタを用いることにより、低周波うねり成分と高
周波リップル成分とに分離して定量評価に供するように
したので、各々の成分について、平均値、最大値等を求
めて独立した定量的な評価解析が可能となり、よって、
輝度分布の空間周波数特性をも考慮した客観的な品質管
理等が可能となり、また、このようなコンボリューショ
ン演算方式によるローパスフィルタの使用に際して、そ
のカットオフ周波数を、デジタルデータに対して高速フ
ーリエ変換による６１ｚ算処理を行って輝度分布のパワ
ースペクトルを計算するという、輝度分布空間周波数特
性の計算処理により設定するようにしたので、高周波リ
ップル成分を除去し得るような適正なカットオフ周波数
の自動設定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図はフロー
チャート、第２図は輝度分布読取り装置の概略斜視図、
第３図は輝度分布の分離前後の特性図、第４図は重み関
数Ｗ（ｊ）の選定例の説明図、第５図は輝度分布のパワ
ースペクトル特性図である。 稠線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　固体発光素子アレイの長手方向に対する輝度分布を光
   量検出器により読取り、読取られたデータをＡ／Ｄ変換
   によりデジタルデータとしてメモリに格納した後、この
   メモリに格納されたデジタルデータに対して高速フーリ
   エ変換による演算処理を行つて輝度分布のパワースペク
   トルを計算し、前記デジタルデータに対して前記パワー
   スペクトルのピーク値に応じたカットオフ周波数のコン
   ボリューション演算方式によるローパスフィルタを用い
   て輝度分布の低周波うねり成分と高周波リップル成分と
   に分離した後、分離された各々の成分に対し定量評価す
   るようにしたことを特徴とする固体発光素子アレイの輝
   度分布評価解析方法。