JP2002254698A - マルチビーム走査光学系ビーム測定装置及びマルチビーム走査光学系ビーム測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マルチビームを用いた走査光学系において、
走査線曲がり等の影響によらず、走査ビームの情報を正
確かつ確実に取得することが可能な走査ビーム測定装置
及び方法を提供するものである。 【解決手段】 画像形成装置１のマルチビーム走査光学
系２によって照射される走査ビーム４を撮像するＣＣＤ
カメラ８と、ＣＣＤカメラ８をマルチビーム走査光学系
２の走査面内で平行移動させる移動手段１０と、移動手
段１０を制御する制御手段２０と、ＣＣＤカメラ８によ
って取得された画像に基づいて走査面内の走査ビーム４
に対する情報を取得するビーム情報取得手段２１とを備
え、マルチビーム走査光学系２によって複数照射される
走査ビーム４を測定するマルチビーム走査光学系ビーム
測定装置において、制御手段２０が、ＣＣＤカメラ８に
走査ビーム４が照射されるようにＣＣＤカメラ８を位置
決め制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機・プリンタ
ー製品等に使用されているマルチビーム走査型書込み系
ユニットにおける走査ビームを測定するマルチビーム走
査光学系ビーム測定装置及びマルチビーム走査光学系ビ
ーム測定方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複写機やプリンターで用いられている書
込み光学系から照射される走査ビームの測定においては
スリットとフォトセンサを組み合わせて用いる装置やＣ
ＣＤカメラを用いた装置、又は位置検出素子とＣＣＤカ
メラやフォトセンサを用いた装置がある。それら装置で
は、例えばフォトダイオード等によって検知された同期
信号を基に、レーザーダイオードの発光タイミング及び
ＣＣＤカメラ等に代表される受光デバイスの撮像タイミ
ングを決定し、ビームプロファイル、即ち、走査ビーム
に対する情報を取得する方法が実施されてきた。

【０００３】また、この結果からピーク時の１／２もし
くは１／ｅ²等の光量を走査ビームの径として取得した
り、強度分布プロファイルを２次元表示もしくは３次元
表示する等の方法によって走査ビームの情報を視覚的に
認識したりする方法も行われている。

【０００４】例えば、特開平６−３４３２９号公報に記
載のビーム径測定装置においては、１次元ＣＣＤライン
センサを用い、これを斜めに配置して主走査径及び副走
査径を同時に取得している。しかし、マルチビーム走査
光学系を測定する場合、１つの像高で副走査方向に存在
する複数の走査ビームのうち１つの走査ビームしか測定
できない。その他、特開平７−１０３８１９号公報に記
載のレーザービーム径計測装置のようにスリットとフォ
トダイオードを用いた方法も考案されている。しかし１
つの像高で異なる高さに同時に複数の走査ビームが照射
されるマルチビームを測定する場合、受光面に照射され
ている全光量を検出するフォトダイオードでは個々の走
査ビームを識別することができないため測定が行えな
い。

【０００５】２次元ＣＣＤカメラを用いた場合において
は、走査線曲がりの影響により撮像範囲外に走査ビーム
が照射されてしまい走査ビームを測定できない例もあ
り、考慮する必要がある。

【０００６】近年では画像形成速度向上の為に、複数の
光源を用いたり、一つの光源を分割して複数の走査ビー
ムにしたマルチビーム走査型の書込み光学系が用いられ
るようになってきた。これにより印刷速度は格段に向上
することとなるが、それに伴い走査ビームの測定装置又
は測地方法も複雑な構成・工程が必要となり、従来から
存在する１ビームのみの書込みユニットにおける走査ビ
ームを測定する装置及び方法では対応できない問題点が
発生している。

【０００７】例えば、１つの像高で副走査方向に複数の
走査ビームが同時に入射される場合、受光面全域の光量
を検出するフォトダイオードを用いた装置・方法では複
数の走査ビームを識別することは困難である。また、高
精度な測定のため拡大光学系を用いた場合、走査線曲が
りに起因して受光デバイスの撮像範囲から走査ビームが
外れてしまうことが考えられる。

【０００８】上記問題点の解決に加え、マルチビーム走
査光学系では１走査で照射される走査ビームの数が多い
ので測定に要する時間も長くなる為、測定時間の短縮可
能なマルチビーム走査光学系ビーム測定装置及びマルチ
ビーム走査光学系ビーム測定方法が望まれる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】レーザービームプリン
ターや複写機等において、走査ビームの小径化による高
解像度化と同様に、書込み速度向上による印刷時間短縮
も大きな課題となっている。これら課題のうち後者の解
決方法として、複数のビームを用いたマルチビーム走査
光学系が考案され、実用化されつつある。

【００１０】これら画像形成装置における書込み光学系
は印刷される画質への影響が非常に大きく、その中心部
分である書込み光学系の検査装置に要求される性能も年
々高くなっている。測定が必要とされる項目の１つとし
て、走査面全域において走査ビームを正確に且つ高精度
に取得することが挙げられる。走査ビーム径や走査ビー
ム間ピッチの均一性、回転多面鏡の面倒れによる走査線
曲がり等、特に走査線曲がりはビーム径が数十μｍ程度
であるのに対して走査線曲がりの大きさは数百μｍと大
きく、これらは画質品質に非常に大きな影響を与える要
因であり、全走査領域において走査ビームの照射位置を
高精度で測定することが必要不可欠であると考えられ
る。

【００１１】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、マルチビーム走査光学系における複
数の走査ビームの測定に対応可能なマルチビーム走査光
学系ビーム測定装置及びマルチビーム走査光学系ビーム
測定方法を提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のマルチビーム走
査光学系ビーム測定装置は、画像形成装置のマルチビー
ム走査光学系によって照射される走査ビームのドット列
を撮像する撮像手段と、前記撮像手段を前記マルチビー
ム走査光学系の走査面内で主走査方向に移動させる移動
手段と、前記走査ビームのドット列が前記撮像手段によ
って撮像されるように前記移動手段を制御する制御手段
と、前記撮像手段によって取得された画像に基づいて、
前記走査ビームに対する情報を取得するビーム情報取得
手段とを備え、前記マルチビーム走査光学系によって副
走査方向に複数照射される前記走査ビームを測定するマ
ルチビーム走査光学系ビーム測定装置において、前記移
動手段が、前記撮像手段を前記マルチビーム走査光学系
の走査面内で副走査方向に移動させることを特徴とする
構成を備えている。この構成により、走査線曲がり等の
影響によらず確実にビームの測定が可能となる。

【００１３】また、本発明のマルチビーム走査光学系ビ
ーム測定装置は、前記ビーム情報取得手段によって前記
走査ビームに対する情報として前記走査ビームの副走査
方向のドット数が取得されるとともに、前記撮像手段に
よって撮像されるべき前記走査ビームの副走査方向のド
ット数を記憶する記憶手段と、前記ビーム情報取得手段
によって取得された前記走査ビームの副走査方向のドッ
ト数、及び、前記記憶手段によって記憶された前記走査
ビームの副走査方向のドット数を比較演算する比較手段
とを備え、前記制御手段が、前記比較手段によって算出
される結果に基づいて前記移動手段を制御することを特
徴とする構成を備えている。この構成により撮像手段に
照射されている走査ビームのドット数が妥当であるかを
判断し、所望のドット数に達するまで撮像手段を副走査
方向に移動させることによって確実に走査ビームの測定
が可能となる。

【００１４】また、本発明のマルチビーム走査光学系ビ
ーム測定装置は、前記制御手段が、前記移動手段に、前
記撮像手段を前記マルチビーム走査光学系の走査面内で
主走査方向に移動させた後、前記マルチビーム走査光学
系の走査面内で副走査方向に移動させることを特徴とす
る構成を備えている。この構成により走査方向の各測定
点に順次移動し全ての走査ビームが撮像手段の撮像範囲
内に照射されるよう位置決めするというプロセスを繰り
返すことによって、全走査領域で確実に走査ビーム情報
を取得することが可能になった。

【００１５】また、本発明のマルチビーム走査光学系ビ
ーム測定装置は、前記マルチビーム走査光学系の走査面
内の副走査方向において、前記撮像手段の撮像範囲より
大きい範囲を受光することによって、前記マルチビーム
走査光学系によって副走査方向に複数照射される前記走
査ビームのドットの位置を検出する光検出手段を備え、
前記移動手段が、前記光検出手段を前記マルチビーム走
査光学系の走査面内で前記撮像手段に先行して移動さ
せ、前記制御手段が、前記光検出手段によって検出され
た前記走査ビームのドットの位置に基づいて、前記移動
手段に、前記撮像手段を前記マルチビーム走査光学系の
走査面内で主走査方向及び副走査方向を同時に移動させ
ることを特徴とする構成を備えている。この構成により
マルチビーム走査光学系の全走査面内における走査ビー
ムの測定において、光検出手段を用いて次に測定するビ
ーム位置を予め検知し、その測定点に移動すると同時に
副走査方向にも移動することによって、より短い時間で
全領域の走査ビームを測定することが可能となる。

【００１６】また、本発明のマルチビーム走査光学系ビ
ーム測定装置は、前記制御手段が、前記光検出手段によ
って検出された前記走査ビームのドットの平均位置に基
づいて、前記移動手段を制御することを特徴とする構成
を備えている。この構成により光検出手段によって検知
された複数の走査ビームの、副走査方向に関する平均位
置に基づいて撮像手段を位置決めすることで走査線曲が
りの影響なく、全走査面内の走査ビームを測定すること
が可能となる。

【００１７】また、本発明のマルチビーム走査光学系ビ
ーム測定装置は、前記光検出手段が位置検出素子である
ことを特徴とする構成を備えている。この構成により位
置検出素子を用いることによって画像演算することなく
短時間で次に測定する走査ビームの位置検出ができ、測
定時間を短縮させることが可能となる。

【００１８】また、本発明のマルチビーム走査光学系ビ
ーム測定装置は、前記ビーム情報取得手段が、前記撮像
手段の撮像範囲内での前記走査ビームの照射位置と、前
記撮像手段の移動量とに基づいて、前記走査ビームに対
する情報として、前記走査面内での前記走査ビームの照
射位置を取得することを特徴とする構成を備えている。
この構成により撮像手段の撮像範囲内で取得された走査
ビーム照射位置に更に撮像手段の移動距離を加えること
によって走査ビームが照射される絶対位置を算出するこ
とが可能となる。

【００１９】また、本発明のマルチビーム走査光学系ビ
ーム測定方法は、画像形成装置のマルチビーム走査光学
系によって照射される走査ビームのドット列を撮像する
撮像工程と、前記走査ビームのドット列が前記撮像工程
において撮像されるように、前記撮像工程における撮像
位置を前記マルチビーム走査光学系の走査面内で主走査
方向及び副走査方向に移動させる移動工程と、前記撮像
工程において取得された画像に基づいて、前記走査ビー
ムに対する情報を取得するビーム情報取得工程とを備
え、前記マルチビーム走査光学系によって副走査方向に
複数照射される前記走査ビームを測定することを特徴と
する方法を用いている。この方法により走査ビームが照
射されるように副走査方向に関して撮像手段とマルチビ
ーム走査光学系の相対位置を位置決めすることによっ
て、走査線曲がり等の影響によらず確実に走査ビームの
測定が可能となる。

【００２０】また、本発明のマルチビーム走査光学系ビ
ーム測定方法は、前記移動工程において、前記撮像工程
における撮像位置を前記マルチビーム走査光学系の走査
面内で主走査方向に移動させた後、前記マルチビーム走
査光学系の走査面内で副走査方向に移動させることを特
徴とする方法を用いている。この方法により走査方向の
各測定点に順次移動し全ての走査ビームが撮像手段の撮
像範囲内に照射されるよう位置決めするプロセスを繰り
返し、全走査面内で確実に走査ビーム情報を取得するこ
とが可能となる。

【００２１】また、本発明のマルチビーム走査光学系ビ
ーム測定方法は、前記マルチビーム走査光学系の走査面
内の副走査方向において、前記撮像工程における撮像範
囲より大きい範囲を受光することによって、前記マルチ
ビーム走査光学系によって副走査方向に複数照射される
前記走査ビームのドットの位置を検出する光検出工程を
備え、前記移動工程において、前記光検出工程における
受光位置を前記マルチビーム走査光学系の走査面内で前
記撮像工程における撮像位置に先行して移動させるとと
もに、前記光検出工程において検出された前記走査ビー
ムのドットの位置に基づいて、前記撮像工程における撮
像位置を前記マルチビーム走査光学系の走査面内で主走
査方向及び副走査方向を同時に移動させることを特徴と
する方法を用いている。この方法により全走査面内で撮
像手段の位置決めに要する時間を短縮することができ、
より短時間で走査ビームを測定することが可能となる。

【００２２】また、本発明のマルチビーム走査光学系ビ
ーム測定方法は、前記ビーム情報取得工程において、前
記撮像工程における撮像範囲内での前記走査ビームの照
射位置と、前記撮像工程における撮像位置の移動量とに
基づいて、前記走査ビームに対する情報として、前記走
査面内での前記走査ビームの照射位置を取得することを
特徴とする方法を用いている。この方法により走査ビー
ムが照射される絶対位置を取得でき、全走査面内におけ
る任意の走査ビームのビーム径、光量、照射位置、走査
線曲がり等の情報を取得することが可能となる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を用いて説明
する。 （第１実施形態）

【００２４】図１は本発明の第１実施形態のマルチビー
ム走査光学系ビーム測定装置を示す図である。

【００２５】図１において、画像形成装置１のマルチビ
ーム走査光学系２としてのレーザーダイオード群３から
照射された複数の走査ビーム４は回転多面鏡５上の鏡面
上に集光される。そして、集光された走査ビーム４は、
高速で回転する回転多面鏡５の鏡面によって、レンズ群
６を通過して図示しない感光体ドラムの表面の軸方向に
沿って走査露光される。

【００２６】ところで、本実施形態に係るマルチビーム
走査光学系ビーム測定装置は、マルチビーム走査光学系
２によって照射される走査ビーム４を撮像し、同期検知
用フォトダイオード７から出力される信号によって撮像
のタイミングを同期させたり位置を制御される２次元エ
リア型の撮像手段としてのＣＣＤカメラ８を備えてお
り、ＣＣＤカメラ８は、図示しない感光体ドラムの軸方
向に沿って移動するように設けられている。

【００２７】ＣＣＤカメラ８は、走査ビーム４の主走査
方向及び副走査方向にＣＣＤカメラ８を移動することが
できる移動手段１０に設けられており、移動手段１０に
は駆動モータ１１が取り付けられ、駆動モータ１１が駆
動することによって、ＣＣＤカメラ８は走査ビーム４の
主走査方向及び副走査方向へ移動することができる。駆
動モータ１１には走査ビーム４のドット列がＣＣＤカメ
ラ８によって撮像されるように移動手段１０を制御する
制御手段２０が取り付けられ、駆動モータ１１を制御す
ることによりＣＣＤカメラ８を走査ビーム４の主走査方
向及び副走査方向に位置決め制御することとなる。

【００２８】また、ＣＣＤカメラ８は、ＣＣＤカメラ８
によって取得された画像に基づいて走査ビーム４に対す
る情報を取得するビーム情報取得手段２１に接続されて
おり、ＣＣＤカメラ８の各画素が撮像した走査ビーム４
は、信号として順次読み出され、ビーム情報取得手段２
１に出力される。

【００２９】ビーム情報取得手段２１は、ＣＣＤカメラ
８によって撮像された走査ビーム４の画像に基づきビー
ム数、ビーム径、光量、ＣＣＤカメラ８の撮像範囲内に
おけるビーム照射位置、各ビーム間の距離等の走査ビー
ム４に対する情報を算出する。

【００３０】制御手段２０には、同期検知用フォトダイ
オード７が接続されており、同期検知用フォトダイオー
ド７は制御手段２０に所定の信号を出力することによっ
て図示しない感光体ドラムの表面に対応した位置に配置
されたＣＣＤカメラ８の撮像タイミングを同期させた
り、ＣＣＤカメラ８の位置決め制御をしたりするもので
ある。

【００３１】以下、本実施形態のマルチビーム走査光学
系ビーム測定装置の動作について説明する。

【００３２】レーザーダイオード群３から照射される走
査ビーム４は回転多面鏡５の鏡面上に集光される。そし
て、集光された走査ビーム４は、高速で回転する回転多
面鏡５の鏡面によって、図示しない感光体ドラムの表面
に結像するようにレンズ群６を通過して、感光体ドラム
の軸方向に沿って走査露光される。そして走査ビーム４
は、感光体ドラムの表面に対応した位置に配置されたＣ
ＣＤカメラ８によって検出される。

【００３３】ＣＣＤカメラ８は、走査ビーム４の主走査
方向及び副走査方向に移動可能な移動手段１０に取り付
けられており、副走査方向への移動は図２に示すよう
に、移動手段１０に設けられ、副走査方向に移動可能な
Ｚステージ１０ａの副走査方向への移動によって行われ
る。Ｚステージ１０ａは駆動モータ１１に駆動されるこ
とによりＣＣＤカメラ８を副走査方向に移動することが
できる。

【００３４】マルチビーム走査光学系２の走査面内で主
走査方向及び副走査方向に移動させる移動工程によって
ＣＣＤカメラ８は走査ビーム４に照射される位置まで移
動され、ＣＣＤカメラ８はマルチビーム走査光学系２か
ら照射される走査ビーム４のドット列の撮像を行う撮像
工程を行う。そして、撮像工程において取得された画像
に基づいて、走査ビーム４に対する情報を取得するビー
ム情報取得工程によって走査ビーム４のビーム径、ビー
ム位置、ビーム間距離等の情報を取得する。なお、ここ
では移動工程においてＣＣＤカメラ８を副走査方向に移
動させたが、マルチビーム走査光学系２を副走査方向に
移動することによって走査ビーム４がＣＣＤカメラ８に
照射されるようにしてもよい。

【００３５】上述の構成によれば、図３に示すような走
査線曲がりを生じた走査ビーム４のドット４ａを２次元
エリア型のＣＣＤカメラ８を用いて測定する場合、特に
高精度の測定を行うために拡大光学系を用いた場合、Ｃ
ＣＤカメラ８の撮像範囲８ａ上に照射される走査ビーム
４のドット４ａは測定しようとしている走査ビーム４の
一部でしかないが、ＣＣＤカメラ８を副走査方向に移動
させることができるので、走査ビーム４のドット４ａの
走査線曲がりに対応して走査ビーム４のドット４ａを測
定することができる。なお、本発明は、複写機やプリン
ター等の画像形成装置１のマルチビーム走査光学系２か
ら照射される走査ビーム４の測定に限定したものではな
く、例えばＬＥＤアレイ等の光源列の検査にも適用する
ことができる。 （第２実施形態）

【００３６】図４は本発明の第２実施形態のマルチビー
ム走査光学系ビーム測定装置を示す図である。

【００３７】本実施形態のマルチビーム走査光学系ビー
ム測定装置は、第１実施形態の構成に加え、ビーム情報
取得手段２１によって取得された走査ビーム４の副走査
方向のドット４ａの数、及び、ＣＣＤカメラ８によって
撮像されるべき走査ビーム４の副走査方向のドット４ａ
の数を記憶する記憶手段２３によって記憶された走査ビ
ーム４の副走査方向のドット４ａの数を比較演算する比
較手段２２が、ビーム情報取得手段２１に接続されてお
り、比較手段２２には記憶手段２３が接続されている。

【００３８】記憶手段２３は、レーザーダイオード群３
が出力している副走査方向の走査ビーム４の数を予め入
力して記憶しておくものである。

【００３９】比較手段２２は、記憶手段２３に予め記憶
されている副走査方向の走査ビーム４の数と、任意の測
定点でビーム情報取得手段２１によって取得された走査
ビーム４の数との差を算出するためのもので、比較手段
２２によって算出された値に応じて制御手段２０を介し
てＣＣＤカメラ８を副走査方向に移動させる。

【００４０】次に動作について説明する。図５は本実施
形態によるマルチビーム走査光学系ビーム測定方法のフ
ローチャートである。ＣＣＤカメラ８はまず主走査方向
の位置決めをされる（ステップＳ１０１）。次にラベリ
ングという画像処理によりその位置においてＣＣＤカメ
ラ８に照射されている走査ビーム４のドット４ａの数を
取得する（ステップＳ１０２）。

【００４１】ＣＣＤカメラ８によって撮像されるべき走
査ビーム４の副走査方向の所望のドット４ａの数、及
び、ＣＣＤカメラ８によって取得された画像に基づいて
走査ビーム４に対する情報を取得するビーム情報取得手
段によって取得されたドット４ａの数の差を比較手段２
２において比較演算し（ステップＳ１０３）、その算出
結果を変数Ｂ１に代入する（ステップＳ１０４）。Ｂ１
＝０、即ちＣＣＤカメラ８によって撮像されるべき走査
ビーム４の副走査方向の所望のドット４ａの数、及び、
ＣＣＤカメラ８によって取得された画像に基づいて走査
ビーム４に対する情報を取得するビーム情報取得手段２
１によって取得されたドット４ａの数が等しければＹＥ
Ｓとなり位置決め完了となる。Ｂ１＝０でない場合、ス
テップＳ１０３での算出結果Ｂ１の値を一旦変数Ｂ２に
代入しておく（ステップＳ１０５）。

【００４２】次に副走査方向の一方の方向に任意の移動
量だけ移動手段１０を移動させることでＣＣＤカメラ８
を移動させる（ステップＳ１０６）。なお、副走査方向
の一方の方向というのは、副走査方向の片側一方の方向
に限定するものではなく、いずれの方向に移動させても
よいということである。そして、ラベリングという画像
処理によりその位置においてＣＣＤカメラ８に照射され
ている走査ビーム４のドット４ａの数を取得する（ステ
ップＳ１０７）。

【００４３】ＣＣＤカメラ８によって撮像されるべき走
査ビーム４の副走査方向の所望のドット４ａの数、及
び、ＣＣＤカメラ８によって取得された画像に基づいて
走査ビーム４に対する情報を取得するビーム情報取得手
段２１によって取得されたドット４ａの数の差を比較手
段２２において比較演算し（ステップＳ１０８）、その
算出結果を変数Ｂ１に代入する（ステップＳ１０９）。
Ｂ１＝０であればＹＥＳとなり位置決め完了である。Ｂ
１＝０でない場合、ステップＳ１０５におけるＢ２の値
とステップＳ１０８で算出されたＢ１の値を比較し（ス
テップＳ１１０）、ＣＣＤカメラ撮像範囲８ａ上に照射
される走査ビーム４の数が増加した場合は移動手段１０
をステップＳ１０６での移動方向と同方向に副走査方向
に移動させ（ステップＳ１１２）、ＣＣＤカメラ撮像範
囲８ａ上に照射される走査ビーム４の数が減少した場合
は逆方向に移動させる（ステップＳ１１２）。

【００４４】そして、ステップＳ１０８で算出されたＢ
１の値をＢ２に代入し（ステップＳ１１３）、もう一度
ステップＳ１０７に戻り、記憶手段２３に予め記憶され
ている副走査方向の走査ビーム４のドット４ａの数、及
び、任意の測定点でビーム情報取得手段２１によって取
得された走査ビーム４のドット４ａの数が等しくなるま
で本プロセスを繰り返すことによって、副走査方向の全
ての走査ビーム４がＣＣＤカメラ８上に照射されること
になり、走査線曲がりの影響を取り除いた走査ビーム４
の自動位置決めが可能となる。

【００４５】また、図６に走査線曲がりを生じた走査ビ
ーム４のドット４ａとＣＣＤカメラの撮像範囲８ａを示
すが、例えば図７のフローチャートに示すように、制御
手段２０が、ＣＣＤカメラ８を走査ビーム４の主走査方
向の各測定点へ移動させ（ステップＳ２０２）、移動完
了後に図５におけるステップＳ１０２からステップＳ１
１４までと同様の動作によって走査ビーム４のドット４
ａがＣＣＤカメラ撮像範囲８ａに照射されるよう副走査
方向に位置決めをし（ステップＳ２０３からステップＳ
２１５）、全測定点における測定を繰り返すことによっ
て（ステップＳ２１６）、走査ビーム４の全走査面内に
おいて走査ビーム４の照射位置・ビーム径・光量等の測
定が可能となる。 （第３実施形態）

【００４６】図８は本発明の第３実施形態のマルチビー
ム走査光学系ビーム測定装置を示す図である。

【００４７】本実施形態のマルチビーム走査光学系ビー
ム測定装置は、図８に示すように第２実施形態の構成に
加え、走査ビーム４を検出する光検出手段としてのフォ
トダイオードアレイ３０を備える。

【００４８】フォトダイオードアレイ３０は、ＣＣＤカ
メラ８に設置され、マルチビーム走査光学系２の走査面
内でＣＣＤカメラ８に先行するように移動手段１０によ
って移動させられ、またＣＣＤカメラ８と平行な受光面
を持ち、ＣＣＤカメラ撮像範囲８ａよりも大きい副走査
方向の受光範囲を有している。

【００４９】フォトダイオードアレイ３０はビーム情報
取得手段２１に接続され、マルチビーム走査光学系２に
よって副走査方向に複数照射される走査ビーム４のドッ
ト４ａの位置を検出する光検出工程においてフォトダイ
オードアレイ３０によって検出された走査ビーム４の位
置情報をビーム情報取得手段２１が取得し、取得した位
置情報を基に制御手段２０を介して駆動モータ１１を駆
動させることでＣＣＤカメラ８の位置決め制御を行う。

【００５０】上述の構成によれば、制御手段２０が、光
検出手段３０によって検出された走査ビーム４のドット
４ａの位置に基づいて、マルチビーム走査光学系２の走
査面内でＣＣＤカメラ８が主走査方向に距離Ｌ１移動す
ると同時に副走査方向にも距離Ｌ２だけ移動するように
移動手段１０を直線補完移動することで、次の測定点へ
移動する際の時間的ロスがなくなり、連続的に短時間で
走査ビーム４の測定が可能となる。つまり、主走査方向
への各測定点への移動、副走査方向への位置決めという
２段階の移動が必要なくなり、測定時間の短縮が可能と
なる。

【００５１】また、ＣＣＤカメラ８の副走査方向に関す
る位置決め制御は、走査ビーム４の副走査方向に関する
最上位と最下位ドット間距離Ｌ３に比べＣＣＤカメラ撮
像範囲８ａの副走査方向に関する大きさＬ４が充分に大
きい場合、図９に示すように副走査方向に関する複数の
走査ビーム４の平均照射位置、つまり光検出手段３０に
よって検出された走査ビーム４のドット４ａの平均位置
をビーム情報取得手段２１が画像演算等によって算出
し、算出された走査ビーム４の平均照射位置がＣＣＤカ
メラ撮像範囲８ａの副走査方向の中心付近を通るように
ＣＣＤカメラ８とマルチビーム走査光学系２の相対位置
を位置決め制御するようにする。

【００５２】上述の構成によれば、副走査方向に複数の
走査ビーム４の全てがＣＣＤカメラ撮像範囲８ａに照射
されることになり、全ての走査ビーム４の測定が可能と
なる。 （第４実施形態）

【００５３】図１０は本発明の第４実施形態のマルチビ
ーム走査光学系ビーム測定装置を示す図である。本実施
形態のマルチビーム走査光学系ビーム測定装置は、第３
実施形態での光検出手段としてのフォトダイオードアレ
イ３０を位置検出素子４０に代えて構成したものであ
る。

【００５４】図１０において、マルチビーム走査光学系
ビーム測定装置は位置検出素子４０を備え、位置検出素
子４０はサンプルホールド手段５３を介してアナログデ
ィジタル変換手段５４に接続され、アナログディジタル
変換手段５４は制御手段２０に接続されている。

【００５５】位置検出素子４０は、位置検出素子４０に
照射される走査ビーム４の位置が電圧値として検出可能
なものである。

【００５６】サンプルホールド手段５３は、アナログデ
ィジタル変換手段５４に入力する電圧をサンプルし、保
持し、保持された電圧をアナログディジタル手段５４が
変換し終わるまでそのまま持続する回路を備えている。

【００５７】アナログディジタル変換手段５４はサンプ
ルホールド手段５３から入力された入力信号を変換し、
制御手段２０へ出力するものである。

【００５８】上述の構成によれば、副走査方向に複数照
射される走査ビーム４のドット４ａの平均位置は、位置
検出素子４０の中心からの距離に比例した電圧値Ｖ１と
して出力されるため、出力された電圧値Ｖ１をサンプル
ホールド手段５３を介してアナログディジタル変換手段
５４に出力し、アナログディジタル変換手段５４におい
て変換することによって副走査方向に複数照射される走
査ビーム４のドット４ａの平均照射位置を容易に取得す
ることができることとなり、それによってより容易にＣ
ＣＤカメラ８の副走査方向の位置決めを行うことができ
る。

【００５９】また、走査ビーム４のドット４ａの絶対位
置座標、つまり撮像工程における撮像範囲内での走査ビ
ーム４の照射位置と、撮像工程における撮像位置の移動
量とに基づく走査面内での走査ビーム４の照射位置を取
得するには、例えば図１１に示すように、副走査方向の
幅がＬ５であるＣＣＤカメラ撮像範囲８ａ上での走査ビ
ームの照射位置座標を（ｘ２、ｙ２）、ＣＣＤカメラ撮
像範囲８ａの端部の測定原点からの座標を（ｘ１、ｙ
１）とすると、走査面内における走査ビーム４のドット
４ａの絶対位置座標は（ｘ１＋ｘ２、ｙ１＋Ｌ５−ｙ
２）から取得できることとなり、この座標値と共に測定
された走査ビームの径や光量等の情報を記憶することに
よって、任意の像高での走査ビーム情報を取得可能とな
る。

【００６０】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、マルチビ
ームを用いた走査光学系においても、走査線曲がり等の
影響を除去し、確実に走査ビームを測定することが可能
となる。また、走査ビームが同じ位置に照射されるよう
位置決めすることによって、撮像手段の照射位置に起因
するバラツキも低減することが可能となる。

【００６１】また、請求項２記載の発明によれば、任意
の像高における走査ビームの測定において、所望の数の
走査ビーム数が撮像手段に照射され、確実に走査ビーム
を測定することが可能となる。

【００６２】また、請求項３記載の発明によれば、走査
ビームの測定において、所望の数の走査ビームが撮像手
段に照射され、全走査面内で走査線曲がりに影響される
ことなく副走査方向に複数照射されるマルチビームの測
定が可能となる。

【００６３】また、請求項４記載の発明によれば、位置
決めに要する時間を短縮することができ、より短時間で
走査ビームを測定することが可能となる。

【００６４】また、請求項５記載の発明によれば、より
短時間で全走査面内の走査ビームを測定することが可能
となる。

【００６５】また、請求項６記載の発明によれば、画像
処理を施すことなく走査ビームの照射平均位置を取得で
きるため、より少ない工程で撮像手段の位置決め及び走
査ビームを測定することが可能となる。

【００６６】また、請求項７記載の発明によれば、走査
面内における走査ビームが照射される絶対位置を算出し
全走査面内において走査ビームのビーム径、光量、ビー
ム照射位置、走査線曲がり等の情報を取得することが可
能となる。

【００６７】また、請求項８記載の発明によれば、マル
チビーム走査光学系においても、走査線曲がり等の影響
を除去し、確実に走査ビームを測定することが可能とな
る。また、走査ビームが同じ位置に照射されるよう位置
決めすることによって、撮像手段の照射位置に起因する
バラツキも低減することが可能となる。

【００６８】また、請求項９記載の発明によれば、全走
査面内において確実に走査ビームの測定が可能となる。

【００６９】また、請求項１０記載の発明によれば、位
置決めに要する時間を短縮することができ、より短時間
で走査ビームを測定することが可能となる。

【００７０】また、請求項１１記載の発明によれば、走
査ビームが照射される絶対位置を算出し全走査面内にお
ける走査線曲がり等の走査ビーム情報を取得することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るマルチビーム走査
光学系ビーム測定装置を示す図である。

【図２】マルチビーム走査光学系ビーム測定装置を側面
から見た図である。

【図３】走査ビームの走査線曲がりを示す図である。

【図４】本発明の第２実施形態に係るマルチビーム走査
光学系ビーム測定装置を示す図である。

【図５】本発明の第２実施形態に係るマルチビーム走査
光学系ビーム測定方法のフローチャートである。

【図６】走査ビームのドットと走査ビームを測定するＣ
ＣＤカメラの撮像範囲を示す図である。

【図７】本発明の第２実施形態に係るマルチビーム走査
光学系ビーム測定方法のフローチャートである。

【図８】本発明の第３実施形態に係るマルチビーム走査
光学系ビーム測定装置を示す図である。

【図９】本発明の第３実施形態に係るマルチビーム走査
光学系ビーム測定装置において走査ビームの平均照射位
置に基づく測定を示す図である。

【図１０】本発明の第４実施形態に係るマルチビーム走
査光学系ビーム測定装置を示す図である。

【図１１】走査ビームの絶対位置情報を示す図である。

【符号の説明】

１ 画像形成装置 ２ マルチビーム走査光学系 ４ 走査ビーム ４ａ ドット ８ ＣＣＤカメラ（撮像手段） １０ 移動手段 ２０ 制御手段 ２１ ビーム情報取得手段 ２３ 記憶手段 ２２ 比較手段 ８ａ 撮像範囲 ３０ フォトダイオードアレイ（光検出手段） ４０ 位置検出素子（光検出手段）

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像形成装置のマルチビーム走査光学系に
   よって照射される走査ビームのドット列を撮像する撮像
   手段と、 前記撮像手段を前記マルチビーム走査光学系の走査面内
   で主走査方向に移動させる移動手段と、 前記走査ビームのドット列が前記撮像手段によって撮像
   されるように前記移動手段を制御する制御手段と、 前記撮像手段によって取得された画像に基づいて、前記
   走査ビームに対する情報を取得するビーム情報取得手段
   とを備え、 前記マルチビーム走査光学系によって副走査方向に複数
   照射される前記走査ビームを測定するマルチビーム走査
   光学系ビーム測定装置において、 前記移動手段が、前記撮像手段を前記マルチビーム走査
   光学系の走査面内で副走査方向に移動させることを特徴
   とするマルチビーム走査光学系ビーム測定装置。
2. 【請求項２】前記ビーム情報取得手段によって前記走査
   ビームに対する情報として前記走査ビームの副走査方向
   のドット数が取得されるとともに、 前記撮像手段によって撮像されるべき前記走査ビームの
   副走査方向のドット数を記憶する記憶手段と、 前記ビーム情報取得手段によって取得された前記走査ビ
   ームの副走査方向のドット数、及び、前記記憶手段によ
   って記憶された前記走査ビームの副走査方向のドット数
   を比較演算する比較手段とを備え、 前記制御手段が、前記比較手段によって算出される結果
   に基づいて前記移動手段を制御することを特徴とする請
   求項１に記載のマルチビーム走査光学系ビーム測定装
   置。
3. 【請求項３】前記制御手段が、前記移動手段に、前記撮
   像手段を前記マルチビーム走査光学系の走査面内で主走
   査方向に移動させた後、前記マルチビーム走査光学系の
   走査面内で副走査方向に移動させることを特徴とする請
   求項１又は２に記載のマルチビーム走査光学系ビーム測
   定装置。
4. 【請求項４】前記マルチビーム走査光学系の走査面内の
   副走査方向において、前記撮像手段の撮像範囲より大き
   い範囲を受光することによって、前記マルチビーム走査
   光学系によって副走査方向に複数照射される前記走査ビ
   ームのドットの位置を検出する光検出手段を備え、 前記移動手段が、前記光検出手段を前記マルチビーム走
   査光学系の走査面内で前記撮像手段に先行して移動さ
   せ、 前記制御手段が、前記光検出手段によって検出された前
   記走査ビームのドットの位置に基づいて、前記移動手段
   に、前記撮像手段を前記マルチビーム走査光学系の走査
   面内で主走査方向及び副走査方向を同時に移動させるこ
   とを特徴とする請求項１に記載のマルチビーム走査光学
   系ビーム測定装置。
5. 【請求項５】前記制御手段が、前記光検出手段によって
   検出された前記走査ビームのドットの平均位置に基づい
   て、前記移動手段を制御することを特徴とする請求項４
   に記載のマルチビーム走査光学系ビーム測定装置。
6. 【請求項６】前記光検出手段が位置検出素子であること
   を特徴とする請求項５に記載のマルチビーム走査光学系
   ビーム測定装置。
7. 【請求項７】前記ビーム情報取得手段が、前記撮像手段
   の撮像範囲内での前記走査ビームの照射位置と、前記撮
   像手段の移動量とに基づいて、前記走査ビームに対する
   情報として、前記走査面内での前記走査ビームの照射位
   置を取得することを特徴とする請求項１〜６の何れかに
   記載のマルチビーム走査光学系ビーム測定装置。
8. 【請求項８】画像形成装置のマルチビーム走査光学系に
   よって照射される走査ビームのドット列を撮像する撮像
   工程と、 前記走査ビームのドット列が前記撮像工程において撮像
   されるように、前記撮像工程における撮像位置を前記マ
   ルチビーム走査光学系の走査面内で主走査方向及び副走
   査方向に移動させる移動工程と、 前記撮像工程において取得された画像に基づいて、前記
   走査ビームに対する情報を取得するビーム情報取得工程
   とを備え、 前記マルチビーム走査光学系によって副走査方向に複数
   照射される前記走査ビームを測定することを特徴とする
   マルチビーム走査光学系ビーム測定方法。
9. 【請求項９】前記移動工程において、前記撮像工程にお
   ける撮像位置を前記マルチビーム走査光学系の走査面内
   で主走査方向に移動させた後、前記マルチビーム走査光
   学系の走査面内で副走査方向に移動させることを特徴と
   する請求項８に記載のマルチビーム走査光学系ビーム測
   定方法。
10. 【請求項１０】前記マルチビーム走査光学系の走査面内
    の副走査方向において、前記撮像工程における撮像範囲
    より大きい範囲を受光することによって、前記マルチビ
    ーム走査光学系によって副走査方向に複数照射される前
    記走査ビームのドットの位置を検出する光検出工程を備
    え、 前記移動工程において、前記光検出工程における受光位
    置を前記マルチビーム走査光学系の走査面内で前記撮像
    工程における撮像位置に先行して移動させるとともに、
    前記光検出工程において検出された前記走査ビームのド
    ットの位置に基づいて、前記撮像工程における撮像位置
    を前記マルチビーム走査光学系の走査面内で主走査方向
    及び副走査方向を同時に移動させることを特徴とする請
    求項８に記載のマルチビーム走査光学系ビーム測定方
    法。
11. 【請求項１１】前記ビーム情報取得工程において、前記
    撮像工程における撮像範囲内での前記走査ビームの照射
    位置と、前記撮像工程における撮像位置の移動量とに基
    づいて、前記走査ビームに対する情報として、前記走査
    面内での前記走査ビームの照射位置を取得することを特
    徴とする請求項８〜１０の何れかに記載のマルチビーム
    走査光学系ビーム測定方法。