JPH08145790A - 走査レーザ光のパワー測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 走査状態のレーザ光の強度の測定を可能と
し、測定作業の工数低減と測定精度の向上を図る。 【構成】 レーザ光のパワー測定装置であって、入射す
るレーザ光の強度に応じた電気信号を、所定の応答時間
遅れを伴って出力する光検出器９と、レーザ光２のスポ
ットの全てが受光面内にあった時間が光検出器９の応答
時間を満たしたか否かを、前記光検出器９の出力する前
記電気信号に基づいて判断し、前記光検出器９の応答時
間を満たしたと判断されたときにホールド信号を出力す
る判断回路と、前記判断回路の出力するホールド信号に
応答して、前記光検出器の出力する前記電気信号を取り
込むサンプル／ホールド回路と、前記サンプル／ホール
ド回路１１の取り込んだ電気信号の値を、前記入射する
レーザ光２の強度として表示する表示手段を備えること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、走査状態のレーザ光の
パワー測定を行う測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体式パワー測定装置は、通常、光検
出器にフォトダイオードを使い、入射するレーザ光の強
度に比例したフォトダイオードの電気信号を測定し、入
射するレーザ光の強度に換算している。

【０００３】従来、走査するレーザ光のパワー測定は、
レーザ光を停止させ、連続レーザ光として出力測定を行
っていた。この方式はレーザ光の出力測定方式としてＪ
ＩＳＣ ６１８０に連続光出力測定について記載されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般に電子写真記録方
式を用いた印刷装置などでは文字を形成するため、レー
ザ光を走査する。これらの装置では、レーザ発振装置か
ら発するレーザ光を途中の回転ミラーの回転によりに走
査させ、最終的に印刷位置に到達させる。製品出荷時に
おいて、各部品によるレーザ光の強度の低下の度合いを
検査するために、ミラー・レンズ・回転ミラー通過後の
レーザ光の強度を測定する必要がある。また、製品出荷
後、ミラー・レンズ・回転ミラーの汚れ、傷、調整ずれ
等の点検のために、定期的にレーザ光の強度の測定を行
う必要がある。この際、現状では、レーザ光の走査を停
止させてレーザ光の強度の測定を行っており、測定に時
間を要する。

【０００５】また、レーザ光の走査を止める際、レーザ
光の停止位置は偶然性に左右され、予め設定していた特
定の位置にレーザ光を停止できない。このためレーザ光
のスポットが受光面を正確に照射するようにすることは
困難であり、測定に不適切な位置で測定を行う可能性が
ある。すなわち、レーザ光の走査を停止することは誤っ
た測定が行われる原因となる。

【０００６】一方、レーザ光を走査した状態でレーザ光
の強度を測定すれば、測定時間を短縮することができる
し、レーザ光の走査に伴い、必ずレーザ光のスポットは
受光面を横切ることになる。

【０００７】そこで、本発明は、レーザ光を走査した状
態でレーザ光の強度を正確に測定することができるパワ
ー測定装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】受光面を備え、備えた受
光面に入射するレーザ光の強度に応じた電気信号を、所
定の応答時間遅れを伴って出力する光検出器と、レーザ
光のスポットの全てが受光面内にあった時間が光検出器
の応答時間を満たしたか否かを、前記光検出器の出力す
る前記電気信号に基づいて判断し、前記光検出器の応答
時間を満たしたと判断されたときにホールド信号を出力
する判断回路と、前記判断回路の出力するホールド信号
に応答して、前記光検出器の出力する前記電気信号を取
り込むサンプル／ホールド回路と、前記サンプル／ホー
ルド回路の取り込んだ電気信号の値を、前記入射するレ
ーザ光の強度として表示する表示手段を備えたことを特
徴とするレーザ光のパワー測定装置を提供する。

【０００９】前記判断回路の実施例において、前記光検
出器の出力する前記電気信号の値が所定値以上であっ
て、前記電気信号の微分値が約零である場合に、レーザ
光のスポットの全てが受光面内にあった時間が光検出器
の応答時間を満たしたと判断することを特徴とする。

【００１０】なお、ここで本測定装置の性能は光検出器
の応答性に左右されることになるが、現在、一般に高速
といわれる印刷装置（レーザ走査スピード ０．００３
４ｍｍ／ｎｓ）において、本測定装置に直径５ｍｍの受
光面の光検出器を使用した場合、レーザ光が光検出器受
光面上を通過する時間は１２８２ｎｓとなるので、これ
より応答時間の短い光検出器を使用すればよい。

【００１１】

【作用】光検出器は、その受光面に入射するレーザ光の
強度に応じた強度の電気信号を、所定の応答時間遅れを
伴って出力する。次に、判断回路は、前記光検出器の出
力する前記電気信号に基づいて、レーザ光のスポットの
全てが受光面内にあった時間が前記光検出器の応答時間
を満たしたか否かを判断し、レーザ光のスポットの全て
が受光面内にあった時間が前記光検出器の応答時間を満
たしたと判断したとき、ホールド信号を発生する。この
ときサンプル／ホールド回路にこの入力信号値が取り込
まれて保持された入力信号値がレーザ光の強度に変換さ
れ、表示手段に表示される。

【００１２】また、測定するレーザ光の走査速度が速
く、レーザ光のスポットの全てが受光面内にあった時間
が前記光検出器の応答時間を満たさないと判断された場
合は、前記ホールド信号が発生するまで表示を行わず待
ち状態となる。

【００１３】すなわち、レーザ光の走査速度が速い場合
には、光検出器の応答が間にあわず、正確にレ−ザ光の
強度を測定できない場合があるが、本発明によれば、レ
ーザ光のスポットの全てが受光面内にあった時間が前記
光検出器の応答時間を満たしたと判断した場合にのみ、
レ−ザ光の強度を表示するので、走査状態のレーザ光の
強度を正しく測定することが可能となる。

【００１４】

【実施例】以下、添付の図面を参照して、本発明の一実
施例を説明する。

【００１５】図１は、本発明の一実施例における、レー
ザ光を使用した印刷装置の光学構造とレーザパワー測定
装置の配置図である。

【００１６】図１において、レーザ光を使用している印
刷装置では、レーザ発振装置１からの連続したレーザ光
２を、ミラー３Ａ，３Ｂで反射させ、さらに回転ミラー
４で反射させることにより水平に走査し、最終的に印刷
用感光ドラム５に到達させている。前記光検出器６は、
前記レーザ光２の走査範囲内且つ前記印刷用感光ドラム
５の近傍に、印刷動作時走査されて移動する前記レーザ
光２の光軸がその受光面上を横切るように配置される。
レーザパワー測定装置７は前記光検出器６に接続され、
前記光検出器６から出力される電気信号をレーザ光の強
度に変換しデジタル表示する。

【００１７】次に本実施例に関する動作を図２及び図３
を参照して説明する。

【００１８】図２は、図１の実施例で、本測定装置のブ
ロック図である。

【００１９】図３は、図２のブロック図の内部の各ポイ
ントにおける出力波形図であり、同図ａ）は図２におけ
る光検出器９の応答波形を、同図ｂ）は図２におけるコ
ンパレータ１２の出力結果を、同図ｃ）は図２における
微分回路１５の出力結果を、同図ｄ）は図２における絶
対値回路１６の出力結果を、同図ｅ）は図２におけるコ
ンパレータ１５の出力結果を、同図ｆ）は図２における
反転回路１６の出力結果を、同図ｇ）は図２におけるア
ンド論理回路１７から出力されサンプル／ホールド回路
１８のホールド信号の波形を示す。

【００２０】図２において、光検出器９は、その受光面
に入射するレーザ光の強度に応じた光電流を、所定の応
答時間遅れを伴って出力する。この光電流は、電流−電
圧変換回路２により後で処理しやすいように電圧に変換
され、さらに増幅回路１９により増幅されインピーダン
スが低くノイズに強い信号となり、サンプル／ホールド
回路１８、コンパレータ１２、微分回路１３の３つへの
入力信号として分配される。この入力信号は図３ａ）に
示すような波形の信号である。

【００２１】コンパレータ１２は、増幅回路１１からの
入力信号をあるしきい値と比較し、光検出器９にレーザ
光が当たった時間だけ、図３ｂ）に示すような波形の信
号を発生し、アンド論理回路１７への入力信号とする。

【００２２】微分回路１３は、増幅回路１１からの入力
信号を微分し、図３ｃ）に示すような入力信号の波形の
傾きを出力し、後段の絶対値回路１４への入力信号とす
る。絶対値回路１４は、入力信号の絶対値を求め、図３
ｄ）に示すような波形の信号を後段のコンパレータ回路
７の入力信号とする。コンパレータ回路７は、この入力
信号の波形を約零Ｖと比較し、光検出器９の応答遅れ時
間の間、図３ｅ）に示すような波形の信号を後段の反転
回路１６の入力信号とする。反転回路１６は、この入力
信号を反転し、図３ｆ）に示すような波形のパルスを発
生し、アンド論理回路１７への入力信号とする。このパ
ルスは、レーザ光２のスポットの全てが光検出器９の受
光面内にあった時間が光検出器９の応答時間を満たした
か否かを判断する基本信号となる。

【００２３】アンド論理回路１７は、光検出器９の応答
時間が、レーザ光２のスポットの全てが光検出器９の受
光面内にあった時間が光検出器９の応答時間を満たした
か否かを判断するために、レーザ光２のスポットが光検
出器９の受光面内にあることを示す図３ｂ）の信号と図
３ｆ）の信号の論理和を取り、レーザ光２のスポットの
全てが光検出器９の受光面内にあった時間が光検出器９
の応答時間が満たしたことの信号とする。この信号は、
光検出器９の応答波形を保持するための次のサンプル／
ホールド回路１８のホールド信号となり、図３ｇ）に示
すような波形のパルスである。このホールド信号が出力
される契機は光検出器９の受光面にレーザ光が光検出器
９の応答時間以上照射されたと判断される場合のみであ
り、従って、この場合にレーザ光の強度の測定が完了し
たと判断し、サンプル／ホールド回路１８に測定した信
号が保持される。

【００２４】サンプル／ホールド回路１８に保持された
電気信号は、Ａ／Ｄ変換回路１９に入力され、デジタル
値に変換される。表示部２０は、液晶などの表示用部品
で構成されており、前記デジタル値を表示する。また、
光検出器９の応答時間が走査されたレーザ光が光検出器
９の受光面を通過する時間より遅いと判断された場合、
ホールド信号は出力されず、後段のＡ／Ｄ変換、表示値
の更新は行われない。

【００２５】

【発明の効果】本発明に係るレーザ光のパワー測定装置
によれば、レーザ光を走査させたままレーザ光の強度の
測定を正確に行うことができる。また、印刷装置の特別
な操作が不要となるので、測定作業工数の低減が図れ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における、レーザ光を使用し
た印刷装置の光学構造とレーザパワー測定装置との配置
図である。

【図２】図１の実施例で、本測定装置のブロック図であ
る。

【図３】図２のブロック線図の内部回路の各ポイントに
おける出力波形図である。

【符号の説明】

１…レーザ発振装置、２…レーザ光、３Ａ，３Ｂ…ミラ
ー、４…回転ミラー、５…印刷用感光ドラム、６，９…
光検出器、７…操作パネル、８…レーザパワー測定装
置、１０…電流−電圧変換機、１１…増幅回路、１２，
１５…コンパレータ、１３…微分回路、１４…絶対値回
路、１６…反転回路、１７…アンド回路、１８…サンプ
ル／ホールド回路、１９…Ａ／Ｄ変換回路、２０…表示
部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザ光のパワーを測定するレーザ光のパ
   ワー測定装置であって、 受光面を備え、備えた受光面に入射するレーザ光の強度
   に応じた強度の電気信号を、所定の応答時間遅れを伴っ
   て出力する光検出器と、 レーザ光のスポットの全てが受光面内にあった時間が光
   検出器の応答時間を満たしたか否かを、前記光検出器の
   出力する前記電気信号に基づいて判断し、前記光検出器
   の応答時間を満たしたと判断されたときにホールド信号
   を出力する判断回路と、 前記判断回路の出力するホールド信号に応答して、前記
   光検出器の出力する前記電気信号を取り込むサンプル／
   ホールド回路と、 前記サンプル／ホールド回路の取り込んだ電気信号の値
   を、前記入射するレーザ光の強度として表示する表示手
   段を備えたことを特徴とするレーザ光のパワー測定装
   置。
2. 【請求項２】請求項１記載のレーザ光のパワー測定装置
   であって、 前記判断回路は、前記光検出器の出力する前記電気信号
   の値が所定値以上であって、前記電気信号の微分値が約
   零である場合に、レーザ光のスポットの全てが受光面内
   にあった時間が光検出器の応答時間を満たしたと判断す
   ることを特徴とするレーザ光のパワー測定装置。