JPH06118329A - 面だおれ量測定装置及び走査光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被走査面を光走査する際の副走査方向の走査
線の間隔ムラを高精度で測定することができる面だおれ
量測定装置及び走査光学装置を得ること。 【構成】 光源手段１から放射した光ビームを偏向手段
４で反射偏向させた後、結像手段５を介して被走査面７
上に導光し、該被走査面上を光走査する際、複数のライ
ンセンサーを各々のラインセンサーの対応する画素が互
いに副走査方向に順次所定量ズレるように配置した受光
手段８を該被走査面近傍に配置し、該偏向手段を介した
該光源手段からの光ビームを該結像手段により該受光手
段面上に結像させ、該受光手段で得られる信号を利用し
て該被走査面の副走査方向の走査線の間隔ムラを測定す
るようにしたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は面だおれ量測定装置及び
走査光学装置に関し、特に光走査光学装置を構成する複
数の反射面（偏向面）より成る光偏向器（回転多面鏡）
の各々の偏向面の製造誤差や該光偏向器を駆動させるモ
ータの駆動誤差等によって被走査面を光走査する際の光
ビームの副走査方向の走査位置のバラツキ（間隔ムラ）
所謂偏向面の面倒れ量を測定し、高精度な光走査を可能
とした面だおれ量測定装置及び走査光学装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より複写機やレーザービームプリン
ター（ＬＢＰ）等の走査光学装置においては画像信号に
よってレーザ光源（光源手段）から放射される光ビーム
（光束ともいう。）を光変調している。

【０００３】そして該光変調した光ビームをコリメータ
ーレンズを介して回転多面鏡より成る光偏向器により反
射偏向させ、ｆθレンズ（結像レンズ）によって感光性
の記録媒体面上にスポット状に集束させ光走査してい
る。これにより画像記録を行っている。

【０００４】このとき光偏向器の複数の偏向面（反射
面）が回転軸に対して同一の角度でなく、各反射面毎に
傾きにバラツキがあると、所謂面倒れがあると被走査面
上の副走査方向の光ビームに間隔ムラが生じてくる。

【０００５】従来よりこのときの面倒れ量を測定する手
段を有した走査光学装置が種々と提案されている。

【０００６】図５は従来の面倒れ量測定手段を有した走
査光学装置の光学系の要部概略図である。図６は図５に
示した光学系を展開したときの副走査断面図である。

【０００７】図５において半導体レーザ等から成る光源
手段５１から放射された光ビームはコリメーターレンズ
５２により平行な光ビームとされ、副走査方向に屈折力
を有するシリンドリカルレンズ５３により集光した後、
回転多面鏡より成る光偏向器５４の偏向面に入射してい
る。そして光偏向器５４で反射偏向した光ビームをｆθ
特性を有する結像レンズ（ｆθレンズ）５５を介して被
走査面５７である例えば感光体ドラム面上に導光してい
る。

【０００８】そして光偏向器５７を図中矢印Ａ方向に一
定速度で回転させることによって被走査面５７上を矢印
５７ａ方向に等速に光走査している。

【０００９】このとき被走査面５７上の副走査方向の走
査線の間隔ムラ（ピッチムラ）を光学的に検出する為
に、該走査線に対して垂直方向（副走査方向）に複数の
画素を配列した１次元ラインセンサー（ＣＣＤ）より成
る受光手段５８を設けている。

【００１０】そして光偏向器５４で反射偏向された光源
手段５１からの光ビームの一部をｆθレンズ５５を介し
て受光手段５８に入射させている。そして受光手段に入
射する光ビームの位置を検出することにより、光偏向器
５４の各々の偏向面の面倒れの影響による副走査方向の
走査線の間隔ムラを測定している。

【００１１】この他、面倒れ（間隔ムラ）測定手段を有
する装置としては例えば図１５に示す走査光学装置を挙
げられる。

【００１２】同図において光ビームの副走査方向の走査
線の間隔ムラを測定する際には光偏向器５４の偏向面で
反射偏向された光源手段５１からの光ビームをｆθレン
ズ５５を介し３角形の開口部６５を有するスリット板６
１面上を光走査する。

【００１３】そして該スリット板６１の開口部６５を透
過した光ビームは該スリット板６１に近接して設けたフ
ォトダイオード等より成る受光手段６２面上に入射し、
該受光手段６２で得られる信号を利用して間隔測定手段
（不図示）により間隔ムラを測定している。

【００１４】同図においてのスリット板６１は図１６に
示すように三角形状より成る開口部６５を有しており、
該開口部６５面上を光走査するときの副走査方向の位置
を受光手段６２で検出している。

【００１５】例えばこのとき光偏向器５４の各偏向面の
面倒れの影響により副走査方向の走査線の間隔が予め求
めておいた基準間隔（間隔ムラのないときの副走査方向
の走査線の間隔）より変化した場合、該受光手段６２か
ら得られる信号は例えば図１７に示すように、その立上
がり時間と立下がり時間は共に変化してくる。

【００１６】そこで該出力信号に対してスレッシュホー
ルドレベルを設定して、該出力信号の立上がり時間から
立下がり時間までの時間差（Ｔ）を求めることによって
予め求めておいた基準時間（副走査方向の走査線に間隔
ムラがないときの時間）と比較し、これにより光ビーム
の副走査方向の走査ムラを測定している。

【００１７】このように受光手段６２から得られる信号
を用いて光ビームの副走査方向の走査ムラ、即ち光偏向
器の面倒れ量を検出している。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】図５に示す従来の走査
光学装置において被走査面上に設けた受光手段５８を構
成する１次元ラインセンサー（ＣＣＤ）の各単一素子
（画素）の画素幅は様々な製作上の条件から一般に例え
ば７μｍ×７μｍ、あるいは１０μｍ×１０μｍ程度で
設定されている。この為画素の寸法上の制約より該ライ
ンセンサーを用いて間隔ムラを高精度に測定するには、
ある程度の限界があった。

【００１９】又、図１５に示したスリット板６１を利用
して間隔ムラを測定する走査光学装置においては、受光
手段で得られる出力信号の立上がり時間と立下がり時間
との時間差を求めることによって該間隔ムラを算出して
いるが、このような様々な光ビームの測定を行うような
とき、該光ビームの特性が必ずしも一致せず立上がりと
立下がりの各々の特性が常に一定の関係を保てないよう
な場合が生じてくる。

【００２０】このようなとき、その関係がズレた分だけ
検出誤差となって現われてしまい、これにより正確な間
隔ムラの測定を行うのが難しくなってくるという問題点
があった。

【００２１】又、図５に示した走査光学装置において、
間隔ムラ（ピッチムラ）を測定する為に用いられる光源
手段５１からの光ビームはｆθレンズ５５を介して受光
手段５５面上へ入射している。この為光偏向器５４の各
々の偏向面の製造誤差や該光偏向器５４を駆動させるモ
ータの駆動誤差等の影響以外に、該ｆθレンズ５５によ
るｆθ特性や像面湾曲等の諸収差の影響も該間隔ムラに
加わってくる。この為検出精度を低下させる恐れが生じ
てくる。

【００２２】本発明の第１の目的は複数のラインセンサ
ー（ＣＣＤ）を、その各画素の配列が互いに副走査方向
に所定量ズレるように配置した受光手段を用い、該受光
手段を被走査面上の走査線上に位置させてｆθレンズ
（結像レンズ）からの光ビームを入射させることによ
り、被走査面上を光走査する際の副走査方向の走査線の
間隔ムラ（面倒れ量）を該ラインセンサーの画素幅に制
限される精度より高精度に測定することができる走査光
学装置の提供にある。

【００２３】本発明の第２の目的は被走査面近傍で一度
結像した光ビームのズポット像を再結像レンズ（拡大レ
ンズ）により１次元ラインセンサーより成る受光手段面
上に再結像させ、該受光手段で得られる信号を利用して
副走査方向の走査線の間隔ムラを測定することにより、
該ラインセンサーの画素幅に制限される精度より高精度
に該間隔ムラを測定することができる走査光学装置の提
供にある。

【００２４】本発明の第３の目的は少なくとも２つの所
定形状より成る開口部を有するスリット板を被走査面近
傍に配置し該スリット板上を光走査し、該スリット板の
開口部を透過した光ビームをフォトダイオード等より成
る受光手段で受光し、該受光手段で得られる信号（立上
がり信号）を利用して副走査方向の走査線の間隔ムラを
測定することにより、より安定した間隔ムラを測定する
ことができる走査光学装置の提供にある。

【００２５】本発明の第４の目的は間隔ムラ（ピッチム
ラ）を測定する際、光偏向器で反射偏向された光ビーム
の一部をｆθレンズ（結像レンズ）を介さずに直接集光
手段により１次元ラインセンサーより成る受光手段へ導
光することにより、該ｆθレンズのｆθ特性や諸収差等
の影響を受けずに、より高精度で間隔ムラを測定するこ
とができる走査光学装置の提供にある。

【００２６】本発明の第５の目的は適切に設定した受光
手段を利用することにより偏向面等の面だおれ量を高精
度に測定することができる面だおれ量測定装置の提供に
ある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明の走査光学装置
は、 （１−イ）光源手段から放射した光ビームを偏向手段で
反射偏向させた後、結像手段を介して被走査面上に導光
し、該被走査面上を光走査する際、複数のラインセンサ
ーを各々のラインセンサーの対応する画素が互いに副走
査方向に順次所定量ズレるように配置した受光手段を該
被走査面近傍に配置し、該偏向手段を介した該光源手段
からの光ビームを該結像手段により該受光手段面上に結
像させ、該受光手段で得られる信号を利用して該被走査
面の副走査方向の走査線の間隔ムラを測定するようにし
たことを特徴としている。

【００２８】（１−ロ）光源手段から放射した光ビーム
を偏向手段で反射偏向させた後、結像手段を介して被走
査面上に導光し、該被走査面上を光走査する際、該偏向
手段を介した光源手段からの光ビームを該結像手段によ
り該被走査面近傍に結像させ、該結像した該光ビームの
スポット像を再結像レンズにより複数の画素を副走査方
向に配列した受光手段面上に再結像させ、該受光手段で
得られる信号を利用して該被走査面の副走査方向の走査
線の間隔ムラを測定するようにしたことを特徴としてい
る。

【００２９】（１−ハ）光源手段から放射した光ビーム
を偏向手段で反射偏向させた後、結像手段を介して被走
査面上に導光し、該被走査面上を光走査する際、該偏向
手段を介した光源手段からの光ビームを該結像手段によ
り少なくとも２つの開口部を有するスリット板を介して
受光手段面上に結像させ、該受光手段で得られる信号を
利用して該被走査面の副走査方向の走査線の間隔ムラを
測定するようにしたことを特徴としている。

【００３０】特に前記スリット板上に設けた少なくとも
２つの開口部のうち一方の開口部は副走査方向に対して
平行な直線形状より成り、他方の開口部は副走査方向に
対して非平行な直線形状より成っていることや、該２つ
の開口部を透過した光ビームに対する前記受光手段から
の出力信号に対してスレッシュホールドレベルを設定
し、該出力信号の立上がり時間を各々決定し、該各々の
立上がり時間の時間差を求めることにより前記間隔ムラ
を測定するようにしたことや、該スレッシュホールドレ
ベルは前記受光手段からの出力信号のピーク値の略４０
％〜６０％の範囲内に設定されていること等を特徴とし
ている。

【００３１】（１−ニ）光源手段から放射した光ビーム
を偏向手段で反射偏向させた後、結像手段を介して被走
査面上に導光し、該被走査面上を光走査する際、該偏向
手段を介した該光源手段からの光ビームを集光手段によ
り複数の画素を副走査方向に配列した受光手段面上に集
光させ、該受光手段で得られる信号を利用して該被走査
面の副走査方向の走査線の間隔ムラを測定するようにし
たことを特徴としている。

【００３２】又前記偏向手段と前記結像手段との間の光
路中に光路分離手段を設け、該偏向手段で反射偏向され
た前記光源手段からの光ビームを該光路分離手段を介し
て分離し、該分離した光ビームを前記集光手段により前
記受光手段面上に集光させたことを特徴としている。

【００３３】又、本発明の面だおれ量測定装置として
は、 （１−ホ）複数のラインセンサーを各々のラインセンサ
ーの対応する画素が互いに並び方向に順次所定量ズレる
ように配置した受光手段を利用して被測定面の面だおれ
量を測定するようにしたことを特徴としている。

【００３４】（１−ヘ）２つの開口部を非平行に配置し
たスリット板と該開口部の後方に配置した受光手段とを
利用して被測定面の面だおれ量を測定するようにしたこ
とを特徴としている。

【００３５】

【実施例】図１は本発明の走査光学装置の実施例１の光
学系の要部概略図である。図２は図１に示した受光手段
８の拡大説明図である。

【００３６】図中、１は光源手段であり、例えば半導体
レーザより成っており、画像情報により光変調された光
ビームを放射している。２はコリメーターレンズであ
り、光源手段１から放射した光ビーム（光束）を略平行
光束としている。３はシリンドリカルレンズであり、副
走査方向に光ビームを集光して偏向手段としての光偏向
器４の偏向面上に結像させている。光偏向器４は複数の
偏向面（反射面）を有した例えば回転多面鏡等より成っ
ており、モータ等の駆動手段（不図示）により回転軸４
ａを中心に矢印Ａ方向に等速回転している。

【００３７】５は結像手段としてのｆθレンズ（結像レ
ンズ）であり、球面レンズ５ａとトーリックレンズ５ｂ
の２つのレンズより成っており、光偏向器４によって反
射偏向された画像情報に基づいて光変調された光ビーム
を被走査面７上に結像させている。被走査面７は例えば
複写機やＬＢＰ等では感光体ドラム面に相当している。

【００３８】８は受光手段であり、複数のラインセンサ
ー（ＣＣＤ）８ａ〜８ｄより成っている。複数のライン
センサー８ａ〜８ｄは図２に示すようにピッチＰの複数
の画素より成っている（本実施例では４本のラインセン
サーを例にとって示してあるが、この数に限定すること
はない。）。４つのラインセンサー８ａ−８ｄは、各々
副走査方向にＰ／４（ｎ本のときはＰ／ｎ）だけ画素を
順次ズラして配列している。

【００３９】受光手段８は被走査面７の中心部近傍に各
ラインセンサーの画素の配列方向が走査線に対して垂直
方向（副走査方向）となるように配置している。そして
光ビームの各ラインセンサー（８ａ〜８ｄ）面上を走査
する位置情報を検出することにより光ビームの入射位置
を求めている。これにより本実施例においては光ビーム
の副走査方向の間隔ムラ（即ち光偏向器４の偏向面の面
だおれ量）を検出する際にラインセンサーの画素幅を見
かけ上１／ｎ（ｎ：ラインセンサーの数）となるように
して位置情報を高精度に検出している。

【００４０】尚、本実施例において光源手段１から放射
された光ビームはコリメーターレンズ２により略平行光
束とされ、シリンドリカルレンズ３により副走査方向に
集光し、主走査方向は平行光束の状態で光偏向器４の偏
向面に入射している。そして光偏向器４を図中矢印Ａの
如く回転させることにより偏向面で反射偏向された光ビ
ームをｆθレンズ５により被走査面７上に結像させ光走
査している。これにより画像記録を行っている。

【００４１】このとき本実施例においては被走査面７上
を光走査する前に予め光偏向器４の偏向面で反射偏向さ
れた光源手段１からの光ビームをｆθレンズ５を介して
受光手段８面上に結像させている。

【００４２】そして該受光手段８からの信号を利用して
間隔測定手段（不図示）により前述した如く光偏向器４
の各々の偏向面の製造誤差や該光偏向器４を駆動させる
モータの駆動誤差等によって生じる被走査面７を光走査
する際の光ビームの副走査方向の走査線の間隔ムラ（面
倒れ量）を、より正確に効率良く測定している。

【００４３】本実施例においては、このように前述の如
く受光手段８を構成する複数のラインセンサー８ａ〜８
ｄを、その各画素の対応する画素の配列方向が互いに副
走査方向にＰ／４だけズラして配置している。これによ
り該ラインセンサーの画素幅を見かけ上１／４として、
従来のラインセンサーの画素幅によって制限されていた
検出精度を向上させることができ、より高精度に間隔ム
ラ（面倒れ量）を測定している。

【００４４】図３は本発明の走査光学装置の実施例２の
光学系の要部概略図である。同図において図１に示した
要素と同一要素には同符番を付している。

【００４５】本実施例において前述の実施例１と異なる
点は前記図２に示した受光手段８を被走査面７の走査開
始側と走査終了側の２つの位置にそれぞれ設け、該各々
の受光手段８（８）から得られる信号を利用して間隔測
定手段（不図示）により間隔ムラ（面倒れ量）を測定し
たことである。その他の構成及び光学的作用は実施例１
と略同様である。

【００４６】即ち、本実施例においては受光手段８
（８）を被走査面７上の走査開始側と走査終了側の２箇
所に設けている。そして該各々の受光手段８（８）から
の信号を用いて間隔測定手段（不図示）により例えば該
受光手段８（８）で得られる信号（測定値）の平均値を
求めることによって、より正確に効率良く間隔ムラ（面
倒れ量）を測定し、これにより高精度な光走査を可能と
している。

【００４７】尚、本実施例においては被走査面７の走査
開始側と走査終了側の２箇所にそれぞれ受光手段８
（８）を設けたが、この位置及びその受光手段の数に限
定されることはない。

【００４８】図４は本発明の実施例３に係る受光手段８
近傍の要部説明図である。同図において図１に示した要
素と同一要素には同符番を付している。

【００４９】本実施例において前述の実施例１と異なる
点は被走査面７に対して垂直方向（副走査方向）に配置
された受光手段８を、その被走査面７の法線方向に対し
て例えば角度θ度だけ傾けて配置したことである。その
他の構成及び光学的作用は前述の実施例１と略同様で
る。

【００５０】即ち、本実施例においては同図に示す如く
被走査面７内で受光手段８を角度θ度だけ傾けることに
より、ラインセンサーの検出可能な画素ピッチＰ／ｎの
ｃｏｓθ倍の画素ピッチで副走査方向の走査線の間隔ム
ラを測定している。これによりラインセンサーの画素幅
の製作上の限界を補うことができ、より精度の良い間隔
ムラ（面倒れ量）の測定を行っている。

【００５１】次に本発明の走査光学装置の実施例４につ
いて説明する。

【００５２】本実施例において前述の実施例３と異なる
点は図４に示した受光手段８を前記実施例２と同様に被
走査面７の走査開始側と走査終了側の２つの位置にそれ
ぞれ設けて、該各々の受光手段で得られる信号を利用し
て更に高精度に間隔ムラを測定したことである。その他
の構成及び光学作用は前述の実施例３と略同様である。

【００５３】図７は本発明の走査光学装置の実施例５の
光学系の要部概略図である。同図において図１に示した
要素と同一要素には同符番を付している。

【００５４】同図において２１は再結像レンズ（拡大レ
ンズ）であり、被走査面７近傍に結像した光ビームのス
ポット像を拡大して複数の画素を副走査方向に配列した
ラインセンサー（ＣＣＤ）より成る受光手段２８面上に
再結像させている。

【００５５】本実施例において副走査方向の走査線の間
隔ムラを測定する際には、光偏向器４の偏向面で反射偏
向された光源手段１からの光ビームをｆθレンズ（結像
レンズ）５により被走査面７近傍の点Ｐに一度結像さ
せ、該結像した光ビームのスポット像を再結像レンズ２
１により受光手段２８面上に再結像させている。

【００５６】そして該受光手段２８で得られる信号を用
いて副走査方向の走査線の間隔ムラ（面倒れ量）を間隔
測定手段（不図示）により精度良く測定している。

【００５７】本実施例においてはこのように被走査面７
近傍に結像したスポット像を再結像レンズ２１により受
光手段２８面上に再結像させることにより、スポット径
の大きさに対するラインセンサーの画素幅の比率を小さ
くすることができ、これにより従来ラインセンサーの画
素幅の大きさにより制限されていた間隔ムラの検出精度
を向上させることができる。

【００５８】図８は本発明の走査光学装置の実施例６の
光学系の要部概略図である。同図において図７に示した
要素と同一要素には同符番を付している。

【００５９】本実施例において前述の実施例５と異なる
点は被走査面７と再結像レンズ２１との間の光路中にフ
ィールドレンズ２２を設けたことである。

【００６０】即ち、本実施例においてはフィールドレン
ズ２２を再結像レンズ２１の前方光路中に設けることに
より、受光手段（ラインセンサー）２８面上での結像性
能を向上させ、かつスポットの形状を変化させることな
く、より正確に間隔ムラの測定を行っている。

【００６１】図９は本発明の走査光学装置の実施例７の
光学系の要部概略図である。同図において図７に示した
要素と同一要素には同符番を付している。

【００６２】本実施例において前述の実施例５と異なる
点は被走査面７の走査開始側と走査終了側のそれぞれの
位置に再結像レンズ２１（２１）と受光手段２８（２
８）を設けて構成したことである。その他の構成及び光
学的作用は前述の実施例５と略同様である。

【００６３】即ち、本実施例においては再結像レンズ２
１（２１）と受光手段２８（２８）とを被走査面７の走
査開始側と走査終了側の位置にそれぞれ設け、該各々の
受光手段２８（２８）からの信号を用いて間隔測定手段
（不図示）により例えば該受光手段２８（２８）で得ら
れる信号（測定値）の平均値を求めることによって、よ
り正確に効率良く間隔ムラ（面倒れ量）を測定してい
る。

【００６４】次に本発明の走査光学装置の実施例８につ
いて説明する。本実施例において前述の図９の実施例７
と異なる点は被走査面７と再結像レンズ２１（２１）と
の間の光路中にフィールドレンズ２３（２３）を設けて
構成し、受光手段２８（２８）面上においての結像性能
を向上させたことである。その他の構成及び光学的作用
は前述の実施例７と略同様であり、これにより同様な効
果を得ている。

【００６５】図１０は本発明の走査光学装置の実施例９
の光学系の要部概略図である。図１１は図１０に示した
スリット板３１近傍の拡大説明図である。図１０、図１
１において図１に示した要素と同一要素には同符番を付
している。

【００６６】図１０、図１１において３１はスリット板
であり、少なくとも２つの開口部３２，３３を有してお
り、被走査面７の走査開始側に設けた一方の開口部３２
は副走査方向に対して平行な直線形状より成っており、
走査終了側に設けた他方の開口部３３は副走査方向に対
して非平行のある角度を成す直線形状より成っている。
３８は受光手段であり、例えばフォトダイオード等より
成っており、スリット板３１に近接して配置している。
該受光手段３８はスリット板３１の開口部３２，３３を
透過した光ビームを受光して副走査方向の走査線の間隔
ムラ（面倒れ量）を検出している。

【００６７】本実施例において間隔ムラを測定する際に
はｆθレンズ５を通過した光源手段１からの光ビームで
スリット板３１を光走査する。そして該スリット板３１
の開口部３２，３３を透過した光ビームは受光手段３８
面上に入射し、このとき該受光手段３８からは図１２に
示す出力信号が得られる。

【００６８】ここで本実施例においては該出力信号に対
しピーク値の略４０％〜６０％の範囲内にスレッシュホ
ールドレベルを設定し、該スレッシュホールドレベルに
よって決定される各開口部３２，３３を透過した光ビー
ムによる信号の立上がり時間を検出し、その各立上がり
時間の時間差Ｔを演算手段（不図示）により求めてい
る。

【００６９】そして該時間差Ｔと基準時間（予め求めて
おいた間隔ムラのないときの時間）Ｔ１とを比較するこ
とにより本装置の間隔ムラ（面倒れ量）を間隔測定手段
（不図示）により測定している。

【００７０】本実施例においてはこのようにスリット板
３１上に設けた２つの開口部３２，３３の形状を適切に
設定し、該開口部３２，３３を透過した光ビームを受光
手段で３８で受光し、該受光手段３８から得られる信号
（立上がり信号）を利用することにより、安定した測定
値を得ることができ、これにより光偏向器４の偏向面の
面倒れの影響による副走査方向の走査線の間隔ムラ（面
倒れ量）の測定を高精度で行っている。

【００７１】図１３は本発明の実施例１０のスリット板
３１近傍の要部概略図である。同図において図１１に示
した要素と同一要素には同符番を付している。

【００７２】本実施例において前述の実施例９と異なる
点はスリット板３１上に設けた２つの開口部３２，３３
を透過した光ビームをそれぞれガラスファイバー３４
ａ，３４ｂを介して、それぞれ対応する受光手段３８
ａ，３８ｂへ導光させたことである。その他の構成及び
光学的作用は前述の実施例９と略同様である。

【００７３】即ち、本実施例においてはスリット板３１
上に設けた２つの開口部３２，３３を透過した光ビーム
をガラスファイバー３４ａ，３４ｂを介し受光手段３８
ａ，３８ｂ面上に入射させ、該受光手段３８ａ，３８ｂ
で得られる各々の信号を利用して前述の実施例９と同様
に各々の信号の立上がり時間の時間差を演算手段により
求めることにより、間隔測定手段により副走査方向の走
査線の間隔ムラを高精度に測定している。

【００７４】このように本実施例においては例えば偏向
面の面倒れ量（間隔ムラ量）が大きくスリット板３１に
近接して受光手段３８ａ，３８ｂを位置させるのでは該
受光手段３８ａ，３８ｂを照射できないような場合にお
いても、該スリット板３１と受光手段３８ａ，３８ｂと
をガラスファイバー３４ａ，３４ｂでつなぐことによ
り、該受光手段３８ａ，３８ｂからの各信号の立上がり
時間による間隔ムラ（面倒れ量）を正確に測定すること
ができ、かつ被走査面周辺の複雑化も防止している。

【００７５】図１４は本発明の実施例１１のスリット板
３１近傍の要部概略図である。同図において図１３に示
した要素と同一要素には同符番を付している。

【００７６】本実施例において前述の実施例１０と異な
る点はスリット板３１上に設けた２つの開口部３２，３
３を透過した光ビームをガラスファイバー３４ａ，３４
ｂを介して１つの受光手段３８面上に導いて構成したこ
とである。これにより装置全体の簡略化及び部品点数の
削減化を図っている。その他の構成及び光学的作用は前
述の実施例１０と略同様であり、これにより同様な効果
を得ている。

【００７７】図１８は本発明の走査光学装置の実施例１
２の光学系の要部概略図である。図１９は図１８に示し
た光学系を展開したときの副走査断面図である。図１
８、図１９において図１に示した要素と同一要素には同
符番を付している。

【００７８】図１８、図１９において９は集光手段とし
ての集光レンズであり、後述するように副走査方向の走
査線の間隔ムラ（面倒れ量）を測定する際、光路内に位
置し、光偏向器４の偏向面で反射偏向された光源手段１
からの光ビームをｆθレンズを介さずに直接受光手段４
８面上へ集光している。

【００７９】受光手段４８は複数の画素を副走査方向に
配列した１次元ラインセンサー（ＣＣＤ）より成ってお
り、被走査面７である例えば感光体ドラム面の略中央部
に走査線に対して垂直方向（副走査方向）に位置してお
り、集光レンズ９で集光された偏向面からの反射光束を
受光して被走査面７上を光走査する際の副走査方向の走
査線の間隔ムラに基づく情報を検出している。尚、受光
手段４８は間隔ムラを測定する際に光路内に位置するよ
うに構成しても良い。

【００８０】本実施例においては被走査面７を光走査す
る前に予め集光レンズ９を光路内に位置するように配置
し、光偏向器４の偏向面で反射偏向された光源手段１か
らの光ビームを該集光レンズ９により直接受光手段４８
面上に集光（結像）させている。

【００８１】そして該受光手段４８からの信号を利用し
て間隔測定手段（不図示）により前述したように光偏向
器４の各々の偏向面の製造誤差や該光偏向器４を駆動さ
せるモータの駆動誤差等により生じる副走査方向の走査
線の間隔ムラ（面倒れ量）を測定している。

【００８２】本実施例においてはこのように間隔ムラを
測定する際には光偏向器４の偏向面で反射偏向された光
ビームをｆθレンズ（不図示）を介さずに直接集光レン
ズ９により受光手段４８面上へ導光している為、該ｆθ
レンズによるｆθ特性や諸収差等の影響を受けずに単に
光偏向器４の各々の偏向面の製造誤差や駆動モータの駆
動誤差等の影響のみが間隔ムラ（面倒れ量）に加えられ
る。これにより検出精度を低下させることなく間隔ムラ
を測定することができる。

【００８３】図２０は本発明の走査光学装置の実施例１
３の光学系の要部概略図である。同図において図１８に
示した要素と同一要素には同符番を付している。

【００８４】本実施例において前述の実施例１２と異な
る点は集光レンズ９（９）と受光手段４８（４８）を被
走査面７の走査開始側と走査終了側にそれぞれ設けて構
成したことである。その他の構成及び光学的作用は前述
の実施例１２と略同様である。

【００８５】即ち、本実施例においては前述の実施例１
２と同様に被走査面７を光走査する前に光偏向器４の偏
向面で反射偏向された光源手段１からの光ビームをｆθ
レンズ（不図示）を介さずに被走査面７の走査開始側と
走査終了側に設けた集光レンズ９（９）により受光手段
４８（４８）面上に各々集光させている。

【００８６】そして各受光手段４８（４８）で得られる
信号を利用して間隔測定手段（不図示）により例えば該
受光手段４８（４８）からの各々の信号（測定値）の平
均値を求めることによって副走査方向の走査線の間隔ム
ラを測定している。

【００８７】本実施例においてはこのように前述の実施
例１２と同様にｆθレンズのｆθ特性や諸収差等の影響
を受けずに、かつ被走査面７上の複数箇所で間隔ムラを
測定することにより、より正確に精度良く測定すること
ができる。

【００８８】尚、本実施例においては被走査面７の走査
開始側と走査終了側の２箇所の位置に集光レンズ９
（９）と受光手段４８（４８）をそれぞれ設けたが、前
述の実施例２と同様にこの位置及びこの数に限定される
ことはない。

【００８９】図２１は本発明の走査光学装置の実施例１
４の光学系の要部概略図である。同図において図１、図
１８に示した要素と同一要素には同符番を付している。

【００９０】本実施例において前述の実施例１２と異な
る点は光偏向器４とｆθレンズ５との間の光路中に光路
分離手段としてのハーフミラー１０を設け、該ハーフミ
ラー１０で反射された偏向面からの光ビームの一部を全
反射ミラー１１を介して集光レンズ９により受光手段４
８面上へ導光させたことである。

【００９１】これにより既にｆθレンズ５が組み込まれ
ているユニットをくずさずに、かつ前述の実施例１２と
同様にｆθレンズ５を介さずに間隔ムラを高精度に測定
することができる。その他の構成及び光学的作用は前述
の実施例１２と略同様である。

【００９２】

【発明の効果】本発明によれば、 （２−イ）受光手段を構成する複数のラインセンサー
を、その各対応する画素の位置（ピッチ）が副走査方向
に互いに所定量ズレるようにして走査線上に配置するこ
とにより、従来ラインセンサーの画素幅に制限されてい
た間隔ムラ（面倒れ量）の検出精度を向上させることが
でき、これにより高精度な光走査を可能とした走査光学
装置を達成することができる。

【００９３】（２−ロ）走査光学系により被走査面近傍
に結像したスポット像を再結像レンズ（拡大レンズ）に
より受光手段面上に再結像させ、該受光手段からの信号
を利用して間隔ムラを測定することにより、従来ライン
センサーの画素幅に制限されていた間隔ムラの検出精度
を向上させることができ、高精度な光走査を行うことが
できる走査光学装置を達成することができる。

【００９４】（２−ハ）ｆθレンズ（結像レンズ）を通
過した光源手段からの光ビームを少なくとも２つの所定
形状より成る開口部を有したスリット板を介して受光手
段面上へ入射させ、該受光手段で得られる信号（立上が
り信号）を利用して間隔ムラを測定することにより、よ
り安定した間隔ムラを測定することができ、これにより
高精度な光走査を可能とした走査光学装置を達成するこ
とができる。

【００９５】（２−ニ）光偏向器の偏向面で反射偏向さ
れた光源手段からの光ビームをｆθレンズ（結像レン
ズ）を介さずに集光手段（集光レンズ）により受光手段
面上に入射させ、該受光手段で得られる信号を利用して
間隔ムラを測定することにより、該ｆθレンズのｆθ特
性や諸収差等の影響を受けずに高精度で間隔ムラを測定
することができ、これにより高精度な光走査を可能とし
た走査光学装置を達成することができる。

【００９６】（２−ホ）適切に設定した受光手段を利用
することにより偏向面等の面だおれ量を高精度に測定す
ることができる面だおれ量測定装置を達成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の走査光学装置の実施例１の光学系の
要部概略図

【図２】 図１に示した受光手段の拡大説明図

【図３】 本発明の走査光学装置の実施例２の光学系の
要部概略図

【図４】 本発明の実施例３に係る受光手段近傍の要部
説明図

【図５】 従来の走査光学装置の光学系の要部概略図

【図６】 図５に示した光学系を展開したときの副走査
断面図

【図７】 本発明の走査光学装置の実施例５の光学系の
要部概略図

【図８】 本発明の走査光学装置の実施例６の光学系の
要部概略図

【図９】 本発明の走査光学装置の実施例７の光学系の
要部概略図

【図１０】 本発明の走査光学装置の実施例９の光学系
の要部概略図

【図１１】 図１０に示したスリット板近傍の拡大説明
図

【図１２】 図１０に示した受光手段からの出力信号を
示す説明図

【図１３】 本発明の実施例１０のスリット板近傍の要
部概略図

【図１４】 本発明の実施例１１のスリット板近傍の要
部概略図

【図１５】 従来の走査光学装置の光学系の要部概略図

【図１６】 図１５に示したスリット板近傍の拡大説明
図

【図１７】 図１５に示した受光手段からの出力信号を
示す説明図

【図１８】 本発明の走査光学装置の実施例１２の光学
系の要部概略図

【図１９】 図１８に示した光学系を展開したときの副
走査断面図

【図２０】 本発明の走査光学装置の実施例１３の光学
系の要部概略図

【図２１】 本発明の走査光学装置の実施例１４の光学
系の要部概略図

【符号の説明】

１ 光源手段 ２ コリメーターレンズ ３ シリンドリカルレンズ ４ 偏向手段（光偏向器） ５ 結像手段（ｆθレンズ） ７ 被走査面 ８ 受光手段（ラインセンサー） ２１ 再結像レンズ（拡大レンズ） ２８ 受光手段（ラインセンサー） ３１ スリット板 ３８ 受光手段（フォトダイオード） ３２，３３ 開口部 ３４ ガラスファイバー ９ 集光手段（集光レンズ） ４８ 受光手段（ラインセンサー） １０ ハーフミラー １１ 全反射ミラー

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源手段から放射した光ビームを偏向手
   段で反射偏向させた後、結像手段を介して被走査面上に
   導光し、該被走査面上を光走査する際、複数のラインセ
   ンサーを各々のラインセンサーの対応する画素が互いに
   副走査方向に順次所定量ズレるように配置した受光手段
   を該被走査面近傍に配置し、該偏向手段を介した該光源
   手段からの光ビームを該結像手段により該受光手段面上
   に結像させ、該受光手段で得られる信号を利用して該被
   走査面の副走査方向の走査線の間隔ムラを測定するよう
   にしたことを特徴とする走査光学装置。
2. 【請求項２】 光源手段から放射した光ビームを偏向手
   段で反射偏向させた後、結像手段を介して被走査面上に
   導光し、該被走査面上を光走査する際、該偏向手段を介
   した光源手段からの光ビームを該結像手段により該被走
   査面近傍に結像させ、該結像した該光ビームのスポット
   像を再結像レンズにより複数の画素を副走査方向に配列
   した受光手段面上に再結像させ、該受光手段で得られる
   信号を利用して該被走査面の副走査方向の走査線の間隔
   ムラを測定するようにしたことを特徴とする走査光学装
   置。
3. 【請求項３】 光源手段から放射した光ビームを偏向手
   段で反射偏向させた後、結像手段を介して被走査面上に
   導光し、該被走査面上を光走査する際、該偏向手段を介
   した光源手段からの光ビームを該結像手段により少なく
   とも２つの開口部を有するスリット板を介して受光手段
   面上に結像させ、該受光手段で得られる信号を利用して
   該被走査面の副走査方向の走査線の間隔ムラを測定する
   ようにしたことを特徴とする走査光学装置。
4. 【請求項４】 前記スリット板上に設けた少なくとも２
   つの開口部のうち一方の開口部は副走査方向に対して平
   行な直線形状より成り、他方の開口部は副走査方向に対
   して非平行な直線形状より成っていることを特徴とする
   請求項３の走査光学装置。
5. 【請求項５】 前記２つの開口部を透過した光ビームに
   対する前記受光手段からの出力信号に対してスレッシュ
   ホールドレベルを設定し、該出力信号の立上がり時間を
   各々決定し、該各々の立上がり時間の時間差を求めるこ
   とにより前記間隔ムラを測定するようにしたことを特徴
   とする請求項３の走査光学装置。
6. 【請求項６】 前記スレッシュホールドレベルは前記受
   光手段からの出力信号のピーク値の略４０％〜６０％の
   範囲内に設定されていることを特徴とする請求項５の走
   査光学装置。
7. 【請求項７】 光源手段から放射した光ビームを偏向手
   段で反射偏向させた後、結像手段を介して被走査面上に
   導光し、該被走査面上を光走査する際、該偏向手段を介
   した該光源手段からの光ビームを集光手段により複数の
   画素を副走査方向に配列した受光手段面上に集光させ、
   該受光手段で得られる信号を利用して該被走査面の副走
   査方向の走査線の間隔ムラを測定するようにしたことを
   特徴とする走査光学装置。
8. 【請求項８】 前記偏向手段と前記結像手段との間の光
   路中に光路分離手段を設け、該偏向手段で反射偏向され
   た前記光源手段からの光ビームを該光路分離手段を介し
   て分離し、該分離した光ビームを前記集光手段により前
   記受光手段面上に集光させたことを特徴とする請求項７
   の走査光学装置。
9. 【請求項９】 複数のラインセンサーを各々のラインセ
   ンサーの対応する画素が互いに並び方向に順次所定量ズ
   レるように配置した受光手段を利用して被測定面の面だ
   おれ量を測定するようにしたことを特徴とする面だおれ
   量測定装置。
10. 【請求項１０】 ２つの開口部を非平行に配置したスリ
    ット板と該開口部の後方に配置した受光手段とを利用し
    て被測定面の面だおれ量を測定するようにしたことを特
    徴とする面だおれ量測定装置。