JP4426131B2

JP4426131B2 - Scanning beam measurement evaluation method and measurement evaluation apparatus for scanning optical system

Info

Publication number: JP4426131B2
Application number: JP2001160075A
Authority: JP
Inventors: 照己鎌田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-05-29
Filing date: 2001-05-29
Publication date: 2010-03-03
Anticipated expiration: 2021-05-29
Also published as: JP2002350752A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザプリンタ、デジタル複写機、レーザファクシミリ等の画像形成装置に搭載される走査光学系の走査ビーム測定評価方法及び測定評価装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、この種の画像形成装置に用いられる書込み走査光学ユニットは、主にレーザ光源、コリメータレンズ、各種レンズ・ミラー、ポリゴンミラー等により構成される走査光学系を有している。これにより、レーザ光源から発生されたレーザビームはコリメータレンズによって平行光に変換され、ポリゴンミラーへ照射され、その回転によって偏向される。ポリゴンミラーによって反射された光ビームは、結像レンズ及びミラー系によって感光体面上に結像される。
【０００３】
感光体面上の点像は、ポリゴンミラーの回転偏向により主走査方向への走査が行われ、また、感光体の回転により副走査方向への走査が行われ、感光体面上に静電潜像を２次元的に形成する。この静電潜像が形成された感光体表面にトナーを付着させて顕像化させることによりトナー像を形成し、このトナー像を転写紙に転写するとともに定着して、その転写紙に画像を形成することが知られている。
【０００４】
ところで、副走査方向への走査を行う感光体の回転ムラや、ポリゴンミラーの各ミラー面の面倒れ量の相違、軸ぶれ等によって、副走査方向のビームと、感光体の相対速度とは一定ではなく、これによって“バンディング”と呼ばれる帯状のパターンが印刷画面上に現れ、画質を損ねることとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなバンディングが発生する原因としては、感光体等の回転ムラの影響が大きいが、昨今のビームの微細化、高解像度化及びカラー対応、マルチビーム対応という点から走査ビームの副走査方向への位置変動が無視できなくなっている。
【０００６】
ところが、現状では、このような全ての走査ビームの副走査方向の位置変動を測定・評価する方法及び装置がなく、このような走査光学系に起因する副走査方向の位置ずれを測定・評価することが高解像度、高画質化を進める上で切望されている。
【０００７】
そこで、本発明は、感光体面上に実際に潜像を形成することなく、走査光学系のポリゴンミラーの面倒れ、軸振れ、振動等に起因する副走査方向の位置ずれを簡単に測定でき、当該走査光学系によって発生するバンディングを解析し得る走査光学系の走査ビーム測定評価方法及び測定評価装置を提供することを目的とする。
【０００８】
より具体的には、連続する又は同一ミラー面に関する複数の走査ビームのプロファイルを同時に測定できる走査光学系の走査ビーム測定評価方法及び測定評価装置を提供することを目的とする。
【０００９】
また、走査光学系による定常的な副走査位置の偏差を補正して評価できる走査光学系の走査ビーム測定評価方法及び測定評価装置を提供することを目的とする。
【００１０】
さらには、複数の走査ビームに関してライン同期信号の発生間隔によって感光体が副走査方向に移動するに等価な時間分のビームの副走査位置を補正して評価できる走査光学系の走査ビーム測定評価方法及び測定評価装置を提供することを目的とする。
【００１１】
さらには、画素クロック以上の精度でライン同期信号の発生間隔を測定することにより、副走査位置の補正精度を向上させ得る走査光学系の走査ビーム測定評価方法及び測定評価装置を提供することを目的とする。
【００１２】
また、マルチビーム等の異なる画像クロックによって発生する走査ビームに対してもその副走査方向の位置補正を適正に行える走査光学系の走査ビーム測定評価方法及び測定評価装置を提供することを目的とする。
【００１３】
さらには、２次元カメラの同一視野内により多くのビームスポット像を取り込むことができ、測定の効率化を図れる走査光学系の走査ビーム測定評価方法及び測定評価装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の走査光学系の走査ビーム測定評価方法は、発光素子から発光された走査ビームを回転駆動されるポリゴンミラーにより主走査方向に偏向させて感光体面上を露光走査するための走査光学系に対して、感光体面相当位置の像を撮像するよう前記主走査方向に移動自在に配設させた２次元カメラを用い、前記２次元カメラの露光時間を複数の主走査ライン分に設定し、前記２次元カメラを前記主走査方向に断続的に移動させるとともに、当該２次元カメラの露光時間中に発生する複数の主走査ラインについて、各主走査ライン毎に異なるタイミングの評価発光パターンを前記２次元カメラの主走査方向の移動位置に応じて変更させるよう前記発光素子を発光させてその評価パターン像を前記２次元カメラの同一視野内で撮像させることにより、複数の主走査ライン分の評価パターン像を同時に取得してデータ格納手段に格納し、同時に撮像された複数の評価パターン像を各々の評価発光パターンのタイミングに基づき分離することにより複数の主走査ライン分のプロファイルを解析するようにした。
【００１５】
従って、感光体面相当位置の像を撮像するように配設させた２次元カメラの露光時間を複数の主走査ライン分に設定しておき、これらの複数の主走査ラインについて各ライン毎に異なるタイミングの評価発光パターンで発光素子を発光させて２次元カメラの同一視野内で撮像させることにより、異なる主走査ラインの評価パターン像を同一の２次元カメラの視野内において主走査方向にずらした形で同時に撮像することができ、これらの複数の評価パターン像の直線性を解析することにより、その副走査方向の位置変動の有無・程度を評価できる。即ち、感光体面上に実際に潜像を形成することなく、２次元カメラを用いて簡単に複数の主走査ライン分の走査ビームのプロファイルを同時に測定でき、走査光学系におけるポリゴンミラーの面倒れ、軸振れ、振動等に起因する副走査方向の走査ビーム変動を解析することができ、最終的に、走査光学系に起因するバンディングを評価できる。
【００１７】
また、２次元カメラによる撮像位置を主走査方向に断続的に移動させることにより、感光体面相当位置に関して主走査方向のより広範な範囲について、走査ビームの副走査方向の位置変動の測定及びその解析・評価が可能となる。
【００１８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法において、前記ポリゴンミラーの各ミラー面により生成される複数の主走査ラインを対象として、当該複数の主走査ライン分の評価パターン像が前記２次元カメラの同一視野内で主走査方向に位置をずらした状態で同時に撮像されるよう、各主走査ライン毎に異なるタイミングの評価発光パターンで前記発光素子を発光させるようにした。
【００１９】
従って、ポリゴンミラーの各ミラー面により生成される複数の連続的な主走査ラインについて各ライン毎に異なるタイミングの評価発光パターンで発光させて２次元カメラの同一視野内で撮像させることにより、副走査方向に連続する複数の主走査ラインの評価パターン像を同一の２次元カメラの視野内において主走査方向にずらした形で同時に撮像することができ、これらの複数の評価パターン像の直線性を解析することにより、その副走査方向の位置変動の有無・程度を評価できる。即ち、バンディング等の副走査方向の連続した位置変化を測定することが可能となる。
【００２０】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法において、特定のミラー面の主走査ラインの評価発光パターンの形状を他のミラー面の主走査ラインの評価発光パターンの形状とは異ならせるようにした。
【００２１】
従って、特定のミラー面の主走査ラインの評価発光パターンの形状を他と異ならせることにより，同一視野内で撮像される複数の評価パターン像に関してその像の形の違いにより露光走査順を容易に確定することができ、複数の評価パターン像の解析処理がしやすくなる。
【００２２】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法において、前記ポリゴンミラーの同一のミラー面により生成される１回転毎の主走査ラインを対象として各主走査ライン毎に異なるタイミングの評価発光パターンで前記発光素子を発光させるようにした。
【００２３】
従って、或る特定の同一ミラー面のみを対象として各ライン毎に異なるタイミングの評価発光パターンで複数の主走査ライン分の走査を行わせることで複数の評価パターン像を撮像することにより、ポリゴンミラーの面倒れによる測定誤差を排除した形で副走査方向の位置変動を測定でき、かつ、副走査方向に対してより広範囲な測定を１回で行えることとなる。
【００２４】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法において、同一主走査ラインの走査ビームを用いて前記走査光学系の副走査方向への変動プロファイルを取得しておき、同時に撮像された複数の前記評価パターン像の副走査位置を前記走査光学系の副走査方向への変動プロファイルに基づき補正するようにした。
【００２５】
従って、元々副走査方向の位置変動を測定するために複数の主走査ライン分の走査ビームを用いるが、同一視野内で同時に撮像するために異なるタイミングの評価発光パターンで発光させており、同じ点（主走査位置）では発光させていないため、主走査方向の位置の違いによっては走査光学系の有する定常的な副走査位置の偏差の影響を受けてしまうが、この定常的な副走査位置の偏差を示す走査光学系の副走査方向への変動プロファイルを同一主走査ラインの走査ビームを用いて取得しておき、この走査光学系の副走査方向への変動プロファイルを用いて評価パターン像の副走査位置を補正することにより、副走査位置の誤差を補正してから、解析評価に供することができる。
【００２６】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし４の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法において、前記ポリゴンミラーの各ミラー面毎に同一主走査ラインの走査ビームを用いて前記走査光学系の副走査方向への変動プロファイルを取得しておき、同時に撮像された複数の前記評価パターン像の副走査位置をその評価パターン像を生成したミラー面での前記走査光学系の副走査方向への変動プロファイルに基づき補正するようにした。
【００２７】
従って、基本的には請求項５記載の発明の場合と同様であるが、特に、走査光学系の副走査方向への変動プロファイルをポリゴンミラーの各ミラー面毎に取得しておき、複数の主走査ラインの走査ビームより取得した各評価パターン像の副走査位置をその評価パターン像を生成したミラー面での変動プロファイルを用いて補正することにより、各ミラー面の倒れによって定常的に生ずる副走査方向の位置ずれを対応するミラー面の変動プロファイルにより適正に補正することができ、より正確な解析評価に供することができる。
【００２８】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法において、各主走査ライン毎に画像クロック数を計数する主走査カウンタを用い、各主走査ラインの走査開始の基準となるライン同期信号発生時の主走査カウンタのカウント値を主走査ライン毎に取得し、信号処理により得られる各評価パターン像の副走査位置を前記主走査カウンタのカウント値により規定されるライン同期信号発生間隔に基づき補正するようにした。
【００２９】
従って、複数の主走査ライン分の走査ビームは各々ライン同期信号を走査開始の基準とするが、各主走査ラインの走査時間には多少の違いが発生し得るものであり、このようなライン同期信号の発生間隔に差異があるとその時間分が副走査方向の違いとして反映されるため、このライン同期信号発生間隔分についても副走査位置に関して補正を加えることにより、より正確な解析評価に供することができる。
【００３０】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法において、各主走査ライン毎に前記ライン同期信号発生間隔とともに画像クロックと各ライン同期信号との立上り時間間隔を取得し、信号処理により得られる各評価パターン像の副走査位置を前記ライン同期信号発生間隔及び立上り時間間隔に基づき補正するようにした。
【００３１】
従って、請求項７記載の発明に加えて、ライン同期信号と画像クロックとの間の位相差による微小時間の立上り時間間隔分に起因する副走査位置の誤差も補正するため、実質的に画像クロック以上の精度でライン同期信号間隔を測定できることとなり、副走査位置の補正精度をより一層向上させることができ、より一層正確な解析評価に供することができる。
【００３２】
請求項９記載の発明は、請求項１ないし６の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法において、基準時刻発生手段を用い、各主走査ラインの走査開始の基準となるライン同期信号発生時の前記基準時刻発生手段によるライン基準時刻を主走査ライン毎に取得し、信号処理により得られる各評価パターン像の副走査位置を前記ライン基準時刻に基づき補正するようにした。
【００３３】
従って、ライン同期信号の発生時刻を画像クロックとは異なる基準時刻発生手段に基づきライン同期時刻として取得することにより、マルチビーム等の場合のように異なる画像クロックを基準に生成される各々の走査ビームに対しても異なる画像クロックの影響を受けることなく、副走査位置の補正を適正に行うことができる。
【００３４】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法において、前記発光素子として前記走査光学系を共用する複数個の発光素子を用い、各々の発光素子毎のライン同期信号発生時の前記基準時刻発生手段によるライン基準時刻を主走査ライン毎に取得し、信号処理により得られる各評価パターン像の副走査位置を対応する発光素子毎に取得した前記ライン基準時刻に基づき補正するようにした。
【００３５】
従って、請求項９記載の発明を実現する上で、マルチビーム系への適用が明らかとなる。
【００３６】
請求項１１記載の発明は、請求項１ないし１０の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法において、前記２次元カメラにより撮像される評価パターン像の主走査方向撮像倍率が副走査方向撮像倍率よりも小さい。
【００３７】
従って、本来的に副走査方向に起因する走査ビームの位置変動を精度よく測定することを目的としており、主走査方向に関しての倍率は小さくても問題ないことから、主走査方向の撮像倍率を小さくすることで２次元カメラの一視野内により多くの評価パターン像を取り込むことができ、同時に測定できる主走査ライン数を増やすことができ、より低周波での走査ビーム変動の検出が可能となる。
【００３８】
請求項１２記載の発明の走査光学系の走査ビーム測定評価装置は、発光素子から発光された走査ビームを回転駆動されるポリゴンミラーにより主走査方向に偏向させて感光体面上を露光走査するための走査光学系に対して、感光体面相当位置の像を撮像するように前記主走査方向に移動自在に配設された２次元カメラと、前記２次元カメラの露光時間を複数の主走査ライン分に設定する露光時間制御手段と、前記２次元カメラの位置を前記主走査方向に断続的に移動させる移動手段と、前記２次元カメラの露光時間中に発生する複数の主走査ラインについて、各主走査ライン毎に異なるタイミングの評価発光パターンを前記２次元カメラの主走査方向の移動位置に応じて変更させるよう前記発光素子を発光させてその評価パターン像を前記２次元カメラの同一視野内で撮像させる発光パターン制御手段と、前記２次元カメラの同一視野内で撮像された複数の主走査ライン分の評価パターン像のデータを同時に取得して格納するデータ格納手段と、同時に撮像されて前記データ格納手段に格納された複数の評価パターン像を各々の評価発光パターンのタイミングに基づき分離することにより複数の主走査ライン分のプロファイルを解析する解析手段と、を備える。
【００３９】
従って、感光体面相当位置の像を撮像するように配設された２次元カメラの露光時間を複数の主走査ライン分に設定しておき、これらの複数の主走査ラインについて各ライン毎に異なるタイミングの評価発光パターンで発光素子を発光させて２次元カメラの同一視野内で撮像させることにより、異なる主走査ラインの評価パターン像を同一の２次元カメラの視野内において主走査方向にずらした形で同時に撮像することができ、これらの複数の評価パターン像の直線性を解析することにより、その副走査方向の位置変動の有無・程度を評価できる。即ち、感光体面上に実際に潜像を形成することなく、２次元カメラを用いて簡単に複数の主走査ライン分の走査ビームのプロファイルを同時に測定でき、走査光学系におけるポリゴンミラーの面倒れ、軸振れ、振動等に起因する副走査方向の走査ビーム変動を解析することができ、最終的に、走査光学系に起因するバンディングを評価できる。
【００４１】
また、２次元カメラによる撮像位置を主走査方向に断続的に移動させることにより、感光体面相当位置に関して主走査方向のより広範な範囲について、走査ビームの副走査方向の位置変動の測定及びその解析・評価が可能となる。
【００４２】
請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置において、前記発光パターン制御手段は、前記ポリゴンミラーの各ミラー面により生成される複数の主走査ラインを対象として、当該複数の主走査ライン分の評価パターン像が前記２次元カメラの同一視野内で主走査方向に位置をずらした状態で同時に撮像されるよう、各主走査ライン毎に異なるタイミングの評価発光パターンで前記発光素子を発光させる。
【００４３】
従って、ポリゴンミラーの各ミラー面により生成される複数の連続的な主走査ラインについて各ライン毎に異なるタイミングの評価発光パターンで発光させて２次元カメラの同一視野内で撮像させることにより、副走査方向に連続する複数の主走査ラインの評価パターン像を同一の２次元カメラの視野内において主走査方向にずらした形で同時に撮像することができ、これらの複数の評価パターン像の直線性を解析することにより、その副走査方向の位置変動の有無・程度を評価できる。即ち、バンディング等の副走査方向の連続した位置変化を測定することが可能となる。
【００４４】
請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置において、前記発光パターン制御手段は、特定のミラー面の主走査ラインの評価発光パターンの形状を他のミラー面の主走査ラインの評価発光パターンの形状とは異ならせる。
【００４５】
従って、特定のミラー面の主走査ラインの評価発光パターンの形状を他と異ならせることにより，同一視野内で撮像される複数の評価パターン像に関してその像の形の違いにより露光走査順を容易に確定することができ、複数の評価パターン像の解析処理がしやすくなる。
【００４６】
請求項１５記載の発明は、請求項１２記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置において、前記発光パターン制御手段は、前記ポリゴンミラーの同一のミラー面により生成される１回転毎の主走査ラインを対象として各主走査ライン毎に異なるタイミングの評価発光パターンで前記発光素子を発光させる。
【００４７】
従って、或る特定の同一ミラー面のみを対象として各ライン毎に異なるタイミングの評価発光パターンで複数の主走査ライン分の走査を行わせることで複数の評価パターン像を撮像することにより、ポリゴンミラーの面倒れによる測定誤差を排除した形で副走査方向の位置変動を測定でき、かつ、副走査方向に対してより広範囲な測定を１回で行えることとなる。
【００４８】
請求項１６記載の発明は、請求項１２ないし１５の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置において、同一主走査ラインの走査ビームを用いて前記走査光学系の副走査方向への変動プロファイルを取得する変動プロファイル取得手段を備え、前記解析手段は、同時に撮像された複数の前記評価パターン像の副走査位置を前記走査光学系の副走査方向への変動プロファイルに基づき補正する。
【００４９】
従って、元々副走査方向の位置変動を測定するために複数の主走査ライン分の走査ビームを用いるが、同一視野内で同時に撮像するために異なるタイミングの評価発光パターンで発光させており、同じ点（主走査位置）では発光させていないため、主走査方向の位置の違いによっては走査光学系の有する定常的な副走査位置の偏差の影響を受けてしまうが、この定常的な副走査位置の偏差を示す走査光学系の副走査方向への変動プロファイルを同一主走査ラインの走査ビームを用いて取得しておき、この走査光学系の副走査方向への変動プロファイルを用いて評価パターン像の副走査位置を補正することにより、副走査位置の誤差を補正してから、解析評価に供することができる。
【００５０】
請求項１７記載の発明は、請求項１２ないし１５の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置において、前記ポリゴンミラーの各ミラー面毎に同一主走査ラインの走査ビームを用いて前記走査光学系の副走査方向への変動プロファイルを取得する変動プロファイル取得手段を備え、前記解析手段は、同時に撮像された複数の前記評価パターン像の副走査位置をその評価パターン像を生成したミラー面での前記走査光学系の副走査方向への変動プロファイルに基づき補正する。
【００５１】
従って、基本的には請求項１６記載の発明の場合と同様であるが、特に、走査光学系の副走査方向への変動プロファイルをポリゴンミラーの各ミラー面毎に取得しておき、複数の主走査ラインの走査ビームより取得した各評価パターン像の副走査位置をその評価パターン像を生成したミラー面での変動プロファイルを用いて補正することにより、各ミラー面の倒れによって定常的に生ずる副走査方向の位置ずれを対応するミラー面の変動プロファイルにより適正に補正することができ、より正確な解析評価に供することができる。
【００５２】
請求項１８記載の発明は、請求項１２ないし１７の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置において、各主走査ライン毎に画像クロック数を計数する主走査カウンタと、各主走査ラインの走査開始の基準となるライン同期信号発生時の主走査カウンタのカウント値を主走査ライン毎に取得し、前記主走査カウンタのカウント値により規定されるライン同期信号発生間隔を記憶する同期信号発生間隔記憶手段と、を備え、前記解析手段は、信号処理により得られる各評価パターン像の副走査位置を同期信号発生間隔記憶手段に記憶されたライン同期信号発生間隔に基づき補正する。
【００５３】
従って、複数の主走査ライン分の走査ビームは各々ライン同期信号を走査開始の基準とするが、各主走査ラインの走査時間には多少の違いが発生し得るものであり、このようなライン同期信号の発生間隔に差異があるとその時間分が副走査方向の違いとして反映されるため、このライン同期信号発生間隔分についても副走査位置に関して補正を加えることにより、より正確な解析評価に供することができる。
【００５４】
請求項１９記載の発明は、請求項１８記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置において、各主走査ライン毎に前記ライン同期信号発生間隔とともに画像クロックと各ライン同期信号との立上り時間間隔を取得して記憶する立上り時間間隔記憶手段を備え、前記解析手段は、信号処理により得られる各評価パターン像の副走査位置を前記ライン同期信号発生間隔及び立上り時間間隔に基づき補正する。
【００５５】
従って、請求項１８記載の発明に加えて、ライン同期信号と画像クロックとの間の位相差による微小時間の立上り時間間隔分に起因する副走査位置の誤差も補正するため、実質的に画像クロック以上の精度でライン同期信号間隔を測定できることとなり、副走査位置の補正精度をより一層向上させることができ、より一層正確な解析評価に供することができる。
【００５６】
請求項２０記載の発明は、請求項１２ないし１７の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置において、基準時刻発生手段と、各主走査ラインの走査開始の基準となるライン同期信号発生時の前記基準時刻発生手段によるライン基準時刻を主走査ライン毎に取得して記憶するライン基準時刻記憶手段と、を備え、前記解析手段は、信号処理により得られる各評価パターン像の副走査位置を前記ライン基準時刻に基づき補正する。
【００５７】
従って、ライン同期信号の発生時刻を画像クロックとは異なる基準時刻発生手段に基づきライン同期時刻として取得することにより、マルチビーム等の場合のように異なる画像クロックを基準に生成される各々の走査ビームに対しても異なる画像クロックの影響を受けることなく、副走査位置の補正を適正に行うことができる。
【００５８】
請求項２１記載の発明は、請求項２０記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置において、前記発光素子として前記走査光学系を共用する複数個の発光素子を備え、前記ライン基準時刻記憶手段は、各々の発光素子毎のライン同期信号発生時の前記基準時刻発生手段によるライン基準時刻を主走査ライン毎に取得して記憶し、前記解析手段は、信号処理により得られる各評価パターン像の副走査位置を対応する発光素子毎に取得した前記ライン基準時刻に基づき補正する。
【００５９】
従って、請求項２０記載の発明を実現する上で、マルチビーム系への適用が明らかとなる。
【００６０】
請求項２２記載の発明は、請求項１２ないし２１の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置において、前記２次元カメラにより撮像される評価パターン像の主走査方向撮像倍率を副走査方向撮像倍率よりも小さくする光学素子を備える。
【００６１】
従って、本来的に副走査方向に起因する走査ビームの位置変動を精度よく測定することを目的としており、主走査方向に関しての倍率は小さくても問題ないことから、主走査方向の撮像倍率を小さくすることで２次元カメラの一視野内により多くの評価パターン像を取り込むことができ、同時に測定できる主走査ライン数を増やすことができ、より低周波での走査ビーム変動の検出が可能となる。
【００６２】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の実施の形態を図１ないし図７に基づいて説明する。図１は本実施の形態の走査光学系の走査ビーム測定評価方法を実現するための走査ビーム測定評価装置の構成例の一例を示す概略平面図である。
【００６３】
本実施の形態の測定評価装置１は、対象となる走査光学系２をセットすることによりその走査ビームの測定評価を行うものである。
【００６４】
ここに、走査光学系２について説明する。この走査光学系２は、本来的には、光学ユニットとして構成されてレーザプリンタ、デジタル複写機、レーザファクシミリ等に搭載されて感光体に対して光書き込みを行い、画像データ対応の潜像を形成するためのものであり、その性能測定評価のために当該測定評価装置１にセットされる。この走査光学系２は、半導体レーザ等の発光素子３、この発光素子３から発光された走査ビームを平行化するコリメータレンズ（図示せず）、コリメータレンズにより平行化された走査ビームを集光させるシリンドリカルレンズ（図示せず）、シリンドリカルレンズにより集光される走査ビームを主走査方向に偏向させる走査手段としてのポリゴンミラー４、ポリゴンミラー４により偏向される走査ビームを感光体面相当位置Ｒ上に結像させるｆθレンズ５、ポリゴンミラー４により偏向される走査ビームを感光体面相当位置Ｒよりも前段側位置で受光して走査開始位置を検出するためのフォトダイオード等による同期センサ６等の部材を備えている。ここに、発光素子３、ポリゴンミラー４、同期センサ６は測定評価装置1に対して入出力できるようにコネクタ接続されている。
【００６５】
このような走査光学系２は測定評価装置1にセットされた状態では、測定評価装置１によってその動作が制御される。発光素子３から発光される走査ビームはコリメータレンズにより平行化され、さらに、シリンドリカルレンズによりポリゴンミラー４の一つのミラー面上に線状に集光される。ここに、ポリゴンミラー４は高速で回転駆動されており、一つのミラー面上に集光照射された走査ビームはその回転に伴ない主走査方向に偏向走査された後、まず、前段側に位置する同期センサ６により受光され、この同期センサ６によって光電変換されて同期信号発生手段７に出力される。同期信号発生手段７はこの信号をトリガとしてライン同期信号を発生させる。ライン毎に同期センサ６により検出される信号に基づくライン同期信号８を用いることにより、各主走査ラインの主走査方向の同期が取られる。
【００６６】
さらに、ポリゴンミラー４の一つのミラー面によって偏向走査される走査ビームは、長尺状のｆθレンズ５により等速度運動に変換されて感光体面相当位置Ｒに焦点を結んで直線上に結像される。実際の画像形成装置であれば、この感光体面相当位置Ｒに感光体面が存在するため、この結像を受けて潜像が形成されることとなる。そして、感光体の回転移動が画像形成の副走査となる。
【００６７】
また、発光素子３を発光させるための画像信号は、基準となるクロック信号（画像クロック）９に基づき書込みデータをＰＷＭ変調し、点灯制御部１０で実際に発光素子３の発光制御を行う。このクロック信号８は、同期センサ６によって生成される同期信号８でＰＬＬを用いて位相制御することにより、１画素以下の位相誤差となるように制御される。
【００６８】
本実施の形態の測定評価装置１にあっては、感光体面相当位置Ｒに結像される像を撮像するような位置には２次元カメラとしてのＣＣＤカメラ１１が検出手段１２として配設されており、その受光面には拡大光学素子として機能する対物レンズ１３が着脱自在に配設されている。ＣＣＤカメラ１１は対物レンズ１３によって拡大されて受光した走査ビームに基づくスポット像を検出し電気信号に変換してデータ格納部１４に出力するように構成されている。また、このＣＣＤカメラ１１は移動手段として機能する移動ステージ１５上に搭載されており、この移動ステージ１５はＸ方向（主走査方向）に延在する固定テーブル１６上に設けられたレール１６ａに沿って移動自在とされている。この移動ステージ１５は機構制御部１７によって主走査方向に駆動される構成であり、この機構制御部１７は計測部ＣＰＵ１８からコントローラボックス１９を介して駆動される。
【００６９】
このようにＣＣＤカメラ１１が移動ステージ１５によって主走査方向に移動可能なため、ＣＣＤカメラ１１は感光体面相当位置Ｒ上の走査領域内の任意の位置で走査ビームを受光検出可能とされている。ここに、固定テーブル１６に沿ってリニアスケール２０が設けられており、位置検出部２１よってリニアスケール２０の位置を検出することにより、移動ステージ１５の移動量を検知できるように構成されている。また、位置検出部２１によって検出された位置情報は保存部２２に格納される。この保存部２２に格納された位置情報はコントローラボックス１９に出力される。
【００７０】
また、移動ステージ１５上にはＣＣＤカメラ１１に隣接させてフォトダイオード等による位置検出センサ２３が設けられており、ＣＣＤカメラ１１で走査ビームを撮像した後、計測部ＣＰＵ１８の指令により、コントローラボックス１９を介して取得した画像データをデータ格納部１４に転送するのと同時に、位置検出センサ２３が受光した走査ビームをトリガにして位置検出部２１が検出した撮像位置の位置情報を保存部２２から計測部ＣＰＵ１８に転送できるように構成されている。このように、位置検出センサ２３が走査ビームを検出することで、走査ビームがＣＣＤカメラ１１に入射するタイミングに合わせて位置情報取得のトリガを把握することができる。
【００７１】
なお、移動ステージ１５はＸ方向（主走査方向）と直交する光軸方向には図示しない機構制御部によって駆動可能とされており、これにより、対物レンズ１３の着脱の際に生ずる微妙な光軸方向の位置ずれは微調整可能とされている。
【００７２】
一方、発光素子３から発光されるビームは点灯制御部１０によって制御される構成であり、この点灯制御部１０は同期センサ６が走査ビームの走査開始位置を検知してこの開始位置から同期信号発生手段７が発生するライン同期信号８に基づいて発光を開始させるように制御する。
【００７３】
点灯制御部１０は、信号記憶部２４に記憶された評価発光パターンに基づいて発光素子３を駆動制御する。信号記憶部２４には、詳細は後述するが、発光素子３を複数の主走査ラインについて各ライン毎に異なるタイミングの評価発光パターンで発光させてＣＣＤカメラ１１で撮像できるようにする発光時の発光位置等のパターンが記憶され、計測部ＣＰＵ１８からの指令により、コントローラボックス１９を介して、クロック信号発生手段９から発生する所定周波数のクロック信号に合わせて発光素子３を駆動することより、走査ビームを実使用と等しい周波数で走査するように設定されている。
【００７４】
また、ＣＣＤカメラ１１の受光面はカメラトリガシャッタ２５によって開閉自在とされており、ＣＣＤカメラ１１はカメラトリガシャッタ２５が開放されているときに走査ビームを受光可能とされている。
【００７５】
また、コントローラボックス１９は同期信号発生手段７から発生するライン同期信号をポリゴンミラー４のミラー面数（本実施の形態では、6面）に応じてカウントすることにより、ポリゴンミラー４のミラー面の選択が可能とされ、発光素子３を発光駆動させる点灯制御部１０の発光タイミングを特定の一つのミラー面に設定することも可能である。
【００７６】
本実施の形態では、点灯制御部１０によって所定の評価発光パターンで発光素子３が発光されると、この走査ビームはＣＣＤカメラ１１で撮像された後、計測部ＣＰＵ１８からの指令によりコントローラボックス１９を介して取得した画像データはデータ格納部（データ格納手段）１４に転送されるようになっており、このとき、位置検出部２１が取得した撮像位置の位置情報を保存部２２から計測部ＣＰＵ１８に転送される。このため、ＣＣＤカメラ１１が主走査方向のどの位置で走査ビームを受光したかを容易に把握できる。
【００７７】
また、ＣＣＤカメラ１１の蓄積した電荷を画像信号として、計測部ＣＰＵ１８からの指令に基づきデータ格納部１４に出力するものであり、この出力の完了と同時に計測部ＣＰＵ１８からコントローラボックス１９を介して２次元クリア信号を送信し、蓄積した電荷をクリアし、検出可能状態に戻す。
【００７８】
なお、本実施の形態のＣＣＤカメラ１１は受光量をＡ／Ｄ変換し、例えば、１０ｂｉｔのデータに変換し、１０２４階調の画像データとしている。
【００７９】
本実施の形態では、このような測定評価装置１を用いて，連続走査される走査ビームの、主に、副走査方向への位置変動を詳細に測定し、測定結果に基づき当該走査光学系２によって発生するバンディングを解析することで、対象となる走査光学系２の性能を評価するものである。
【００８０】
このため、本実施の形態では、ＣＣＤカメラ１１を主走査方向の或る位置に停止させた状態で、カメラトリガシャッタ２５の開放によるこのＣＣＤカメラ１１の露光時間を複数の主走査ライン分に設定し、この状態で、ＣＣＤカメラ１１の露光時間中に発生する複数の主走査ラインについて各ライン毎に異なるタイミングの評価発光パターンで発光素子３を発光させてその評価パターン像をＣＣＤカメラ１１の同一視野内で撮像させることにより、複数の主走査ライン分の評価パターン像を画像データとして同時に取得してデータ格納部１４に格納させ、この後、信号処理部２６により撮像した複数の評価パターン像を各々の評価発光パターンのタイミングに基づき分離しながらコントローラボックス１９及び計測部ＣＰＵ１８で解析することにより、複数の主走査ライン分のプロファイルを解析し、解析結果を表示部２７に表示させるようにしたものである。よって、本実施の形態では、コントローラボックス１９及び計測部ＣＰＵ１８が解析手段を構成している。
【００８１】
ここで、本実施の形態の測定原理について図２を参照して説明する。図２は点灯制御部１０からの変調信号によって発光素子３を変調駆動させることにより、ＣＣＤカメラ１１で撮像される画像（評価パターン像）と、そのときの評価発光パターン例とを概略的に図示したものである。図２（ｂ）中の評価発光パターン１，２，３は連続する３つの主走査ライン分の走査ビームを時系列で示したものである。即ち、これらの評価発光パターン１，２，３の例によれば、複数の主走査ラインについて各ライン毎に異なるタイミングで発光させるようにパターン設定されているのが分かる。この結果、図２（ａ）に示すように、異なる主走査ラインのビームプロファイルをＣＣＤカメラ１１の同一視野内で主走査方向に位置をずらした状態で同時に撮像できることとなる。つまり、ＣＣＤカメラ１１が本来の感光体の場合のように副走査方向に移動（回転）する場合であれば、評価発光パターン２，３に対応する評価パターン像は図２（ａ）中に仮想線で示すように各々対応する主走査ライン上となるような位置で撮像されることとなるが、このＣＣＤカメラ１１は副走査方向には位置固定であるため、ポリゴンミラー４による主走査ラインが進んでもＣＣＤカメラ１１上での撮像位置は副走査方向には進まず（副走査せず）、同一主走査ライン上で撮像されることとなる。逆にいえば、複数の主走査ライン分の評価発光パターンのタイミングが全く同一であれば、撮像される評価パターン像が重なってしまい、それらを分離して測定・解析評価することができない。
【００８２】
この結果、対象となる走査光学系２におけるポリゴンミラー４の面倒れや軸振れ、振動等による走査ビームの副走査方向の位置変動がなければ、複数の主走査ライン分の評価パターン像は図２（ａ）に示すように、同一の主走査ライン上に直線となって並んで撮像されることとなる。一方、対象となる走査光学系２におけるポリゴンミラー４の面倒れや軸振れ、振動等による走査ビームの副走査方向の位置変動があれば、複数の主走査ライン分の評価パターン像は図２（ｃ）に示すように、同一の主走査ライン上に直線となって並ばず、位置ずれｄｙを生ずることとなる。よって、このようなＣＣＤカメラ１１の同一視野内で同時に撮像される複数ライン分の評価パターン像間の状態を解析することにより、対象となる走査光学系２による連続する複数の主走査ラインの走査ビームについての副走査方向の位置変動の程度を評価することが可能となる。この際、各評価パターン像の分離は、各々対応する評価発光パターンが異なることから、これらの評価発光パターンに基づき分離することができる。
【００８３】
このような原理に基づき計測部ＣＰＵ１８等により実行される、本実施の形態の測定評価動作の制御例を図３に示す概略フローチャートを参照して説明する。まず、測定開始に際して、ＣＣＤカメラ１１を或る所定位置に位置させた状態で、カメラトリガシャッタ２５を開放させ、撮像可能とさせる（ステップＳ１）。このカメラトリガシャッタ２５の開放によるＣＣＤカメラ１１の露光時間は複数、例えば、３ライン分に設定されている（Ｓ５）。
【００８４】
このような状態で、点灯制御部１０は信号記憶部２４に格納されている評価発光パターンに従い発光素子３に対する書込みパターンを生成し（Ｓ２）、実際に発光素子３を書込みパターンに従い発光させることにより１ライン分の書込み動作を行わせる（Ｓ３）。例えば、図２（ｂ）中に示した評価発光パターン１による発光動作となる。これにより、その評価パターン像がＣＣＤカメラ１１により撮像される。引き続き、このような書込み動作が所定ライン数分終了していなければ（Ｓ４のＮ）、ステップＳ２，Ｓ３の動作を繰返す。例えば、図２（ｂ）中に示した評価発光パターン２，３による発光動作が繰返され、その評価パターン像も同一視野内においてＣＣＤカメラ１１により撮像される。所定ライン数の書込み動作が終了すると（Ｓ４のＹ）、カメラトリガシャッタ２５を閉じ、撮像不可とさせる（Ｓ５）。これらのステップＳ１，Ｓ５の処理により露光時間制御手段の機能が実行され、ステップＳ２の処理により発光パターン制御手段の機能が実行される。
【００８５】
この後、ＣＣＤカメラ１１の同一視野内で撮像された複数の主走査ライン分の評価パターン像の画像データをフレームデータとしてデータ格納部１４に転送させ格納させる（Ｓ６）。このデータ格納部１４に格納された評価パターン像の画像データについて信号処理部２６による処理で各々評価発光パターンに基づき評価パターン像（ピクセルデータ）を分離した後（Ｓ７）、分離された各主走査ライン毎のデータを算出し（Ｓ８）、必要に応じて後述するような副走査位置の補正を加えて（Ｓ９）、測定解析結果を表示部２７に表示出力させる（Ｓ１０）。
【００８６】
従って、本実施の形態によれば、基本的に、感光体面相当位置Ｒに配設させたＣＣＤカメラ１１の露光時間を複数の主走査ライン分に設定しておき、これらの複数の主走査ラインについて各ライン毎に異なるタイミングの評価発光パターンで発光素子３を発光させてＣＣＤカメラ１１の同一視野内で撮像させることにより、異なる主走査ラインの評価パターン像をＣＣＤカメラ１１の同一の視野内において主走査方向にずらした形で同時に撮像することができ、これらの複数の評価パターン像の直線性を解析することにより、その副走査方向の位置変動の有無・程度を評価できることとなる。即ち、感光体面上に実際に潜像を形成することなく、ＣＣＤカメラ１１を用いて簡単に複数の主走査ライン分の走査ビームのプロファイルを同時に測定でき、走査光学系２におけるポリゴンミラーの面倒れ、軸振れ、振動等に起因する副走査方向の走査ビーム変動を解析することができ、最終的に、走査光学系に起因するバンディングを評価できることとなる。
【００８７】
ＣＣＤカメラ１１の同一視野内で同時に撮像される評価パターン像に関しては、その走査順を決める必要があるが、ＣＣＤカメラ１１の検出している位置とその時の画像位置とを事前に測定しておけばよい。また、図４に示すように、評価発光パターンに関して、特定のミラー面による特定の主走査ラインの評価発光パターン（例えば、評価発光パターン１）の形状を他の主走査ラインの評価発光パターン（例えば、評価発光パターン２，３）の形状と異ならせて設定しておけば、走査順の確定（評価パターン像の分離）を容易に行うことができる。
【００８８】
ところで、前述した如く得られた副走査位置に関する補正について説明する。まず、第１に、元々副走査方向の位置変動を測定するために複数の主走査ライン分の走査ビームを用いるが、ＣＣＤカメラ１１において同一視野内で同時に撮像するために異なるタイミングの評価発光パターンで発光させており、同じ点（主走査位置）では発光させていないため、主走査方向の位置の違いによっては走査光学系２の有する定常的な副走査位置の偏差の影響を受けてしまう可能性があり、補正が必要といえる。ここに、前述したように本来は直線（主走査線）上に存在すべき複数の評価パターン像が、走査光学系２の特性によって直線から外れる場合がある。このような場合には、或る主走査ライン上での１回の連続走査ビームによる走査で形成されるビームスポット軌跡は、図５（ａ）に示すように、直線的でなくなる。このような走査光学系２の場合にあっては、複数の主走査ライン分の評価発光パターンによる走査ビームにより、ＣＣＤカメラ１１において、たとえ図５（ｂ）に示すように直線上に存在する評価パターン像を得たとしても、それは、これらの評価パターン像間において副走査位置の変動を生じていないわけではなく、たまたま図５（ａ）に示すような光学特性を打ち消しているに過ぎない。
【００８９】
そこで、本実施の形態では、予め図５（ａ）に示すような走査光学系２の副走査方向への変動プロファイルを取得しておき、図５（ｂ）のように得られた複数の評価パターン像の副走査方向の位置を図５（ａ）に示したような副走査方向への変動プロファイルを用いて補正することにより、実際に副走査方向の位置変動が、走査毎にどのように変化しているかを正確に抽出することが可能となる。図５（ｃ）に補正後の複数の評価パターン像のイメージを示す。
【００９０】
なお、図５（ａ）に示すような走査光学系２の副走査方向への変動プロファイルを取得するためには、同一主走査ライン上での間欠的な発光パターンでの副走査位置の測定結果や、同一主走査ライン上での連続発光パターンでの撮像画像に基づき、光学系構成要素（レンズ等）のばらつき、ビーム像高の変化などのように、走査光学系２に元々存在する副走査方向のビーム位置データを求めておけばよい。このように連続発光ビームに基づき得られるビーム位置データに関しては、測定誤差を低減させるために、複数のラインにおける平均値をとることも有効である。
【００９１】
このように、定常的な副走査位置の偏差を示す走査光学系２の副走査方向への変動プロファイルを同一主走査ラインの走査ビームを用いて取得しておき、この走査光学系２の副走査方向への変動プロファイルを用いて評価パターン像の副走査位置を補正することにより、副走査位置の誤差を補正してから、解析評価に供することができる。
【００９２】
この際、特に、走査光学系２の副走査方向への変動プロファイルをポリゴンミラー４の各ミラー面毎に取得しておき、複数の主走査ラインの走査ビームより取得した各評価パターン像の副走査位置をその評価パターン像を生成したミラー面での変動プロファイルを用いて補正することにより、各ミラー面の倒れによって定常的に生ずる副走査方向の位置ずれを対応するミラー面の変動プロファイルにより適正に補正することができ、より正確な解析評価に供することができる。
【００９３】
第２に、複数の主走査ラインを規定するライン同期信号の発生間隔に基づく補正について説明する。まず、本実施の形態にあっては、実際に副走査を行うことなく、副走査した時の走査光学系２の特性を取得するのが特徴であるが、この副走査という動作は、実際の画像生成装置においては感光体の回転により行われる。ここで、感光体の回転速度を一定とすると、走査ビームの各主走査ライン毎の発生時間間隔のずれが、そのまま副走査の位置変動となって現れるはずである（ドラム表面線速×時間間隔が副走査の間隔）。
【００９４】
しかしながら、書き込み光学系の構成上、走査ビームはライン同期信号によって、毎回の走査毎にリセットされてしまうため、計測に用いているＣＣＤカメラ１１の位置情報としては、全く現れない可能性がある。このため各主走査ラインの発生時間間隔のずれ分を、その書き込みクロックカウンタの値で補正することによって、最大１pclk（画像クロック）分の時間で副走査位置の補正を行い、ライン同期信号時間の変化によって実際に感光体上に生ずる副走査の位置変動状態を取得することが可能となる。
【００９５】
例えば、３００００ｒｐｍで回転する６面のポリゴンミラー４に、画像周波数３０ＭＨｚで画像変調を行った場合、ライン同期信号の発生間隔は、３００００（ｒ／ｍ）／６０（ｓ）＊６（面）＝３０００（Ｈｚ）となる。この場合、ライン同期信号間で画像クロックを主走査カウンタ（図示せず）によりカウントすると１００００となるはずである。しかしながら、実際には、ポリゴンミラー４の回転ムラや、ミラー加工精度によって０．０５％ライン同期信号の発生間隔が変わると、１００００×０．０５％＝５クロック分だけカウント値が変わる。このライン同期信号の発生間隔は実際の感光体書込みにすると、５／１００００クロック分、副走査方向に感光体は移動していることとなり、位置変動を生ずる。この時間ｔ（ｓ）を感光体の副走査方向の線速度ｖ（ｍｍ／ｓ）によって求まるｔ×ｖ（ｍｍ）を測定したドット位置の副走査方向に対して補正を行うことによって、測定精度を向上させることができる。
【００９６】
実際の制御としては、図６に示すように、主走査ラインの走査毎にライン同期信号が入ったタイミングにおける主走査カウンタのカウント値（“９９９９”“９９９７”“１０００２”等）をデータ格納部１４等のメモリに保存し、その（カウント値）／（画像クロック周波数）＊（線速度）に基づき補正するようにすればよい。
【００９７】
ところで、このようなライン同期信号の発生間隔のずれによる補正に関しては、画像クロックを計数する主走査カウンタを利用しているため、最大で１pclk（画像クロック）分の補正誤差が出る可能性がある。即ち、図７（ａ）〜（ｃ）に示す如く、画像クロックの立上り時間からライン同期信号が入るまでの時間ｔ，ｔ２，ｔ３は各走査ラインによって、最大１画像クロック分の差を生ずる。このため、この立上り時間間隔を測定して記憶させておき、上述したようなライン同期信号発生間隔を規定する主走査カウンタのカウント値と合わせて、
｛(カウンタ値)/(画像クロック周波数)＋(画像クロック立上り〜ライン同期信号の立上り時間間隔)｝＊（線速度）
に基づき、撮像した評価パターン像の副走査方向の位置を補正することで、測定精度を向上させることができる。
【００９８】
本発明の第二の実施の形態を図８に基づいて説明する。第一の実施の形態で示した部分と同一部分は同一符号を用いて示し、説明も省略する（以降の実施の形態でも同様とする）。本実施の形態は、例えば、図１に示す測定評価装置において、シリンドリカルレンズのような、光を一方向について縮小又は拡大可能な光学素子を用いて、主走査方向の撮像倍率を副走査方向の撮像倍率より小さくする光学系構成として、ＣＣＤカメラ１１により複数主走査ライン分の評価パターン像を同時に撮像させるようにしたものである。
【００９９】
本発明の目的は、前述したように、副走査方向に起因する走査ビームの位置変動を精度よく測定することであり、このためには主走査方向に関しての倍率が小さくても問題ない。逆に、主走査方向の撮像倍率を小さくすることによって、ＣＣＤカメラ１１の同一視野内に存在する評価パターン像を増やすことにより、１回の撮像でより多くの走査ビームを検出することが可能となり、結果的に、より低周波でビーム変動を検出することが可能となる。即ち、主走査方向／副走査方向の撮像倍率を同じとした場合のＣＣＤカメラ１１による撮像イメージを示すと、例えば、図８（ａ）のようになった場合（同一視野内に３つの評価パターン像が存在する）、主走査方向の撮像倍率のみを小さくした場合のＣＣＤカメラ１１による撮像イメージを示すと、例えば、図８（ｂ）のようになる（同一視野内に７つの評価パターン像が存在する）。また、走査ビーム数を変えなくとも（増やさなくても）、同一主走査ライン上の評価パターン像の数を増やすことで、検出誤差を低減させることも可能となる。
【０１００】
本発明の第三の実施の形態を図９及び図１０に基づいて説明する。本実施の形態は、例えば図１に示す構成において、発光素子３として複数、例えば、２個の半導体レーザを用いて、２本の主走査ラインを同時に走査できるようにした走査光学系２に対して適用されている。
【０１０１】
即ち、近年では、記録の高速化のために複数の走査ビームを用いるマルチビーム方式の走査光学系２があるが、各々の発光素子３を例えば図２で説明したような各々の評価発光パターンに従い発光させてＣＣＤカメラ１１で撮像した場合の評価パターン像（ビームプロファイル画像）は、図９に示すように副走査方向に２列存在する状態をなす。ここに、各々の発光素子３はポリゴンミラー４への入射角が異なり、これによって同一時間に感光体面上の異なる個所を走査していることになる。これは、逆に言うと同一地点においては異なる時間に走査ビームが到達しているということであり、即ち、同一の同期センサ６に入るタイミングが異なるため、双方の発光素子に関しての同期を取ることが可能となる（図１０参照）。評価発光パターンのタイミングは各々の発光素子３で独立であるため、各々のライン同期信号の発生時刻を、画像クロックとは異なり基準時刻発生手段により生成される基準時刻系列の時刻とし、その（基準時刻カウンタ値）／（基準時刻クロック周波数）＊（線速度）で補正することによって、マルチビームにおける副走査方向の位置精度を向上することができる。即ち、書込み用の画像クロックの位相を合わせるため、ライン同期信号で画像クロックの位相を合わせており、このため、前述した実施の形態のような処理では、画像クロックとライン同期信号との立上り時間間隔の測定誤差が累積する。そこで、基準クロックを生成する基準時刻発生手段を別途設けることにより、時間の測定を、ライン同期信号によって変動する書込み系の画像クロックとは切り離すことができるため、測定誤差の累積を避け、より高精度に補正することができる。
【０１０２】
即ち、本実施の形態が対象とするようなマルチビーム走査光学系は、複数の発光素子３を別々に駆動し、別々のライン同期信号に基づき同時に感光体面上に像を形成する。このため、各々の書き込み信号の時間を、別々に管理しなくては正確に副走査位置を測定することができない。そこで、書き込み用の画像クロックとは別の、基準時刻発生手段により生成される測定用の基準クロックを持ち、各発光素子３のライン同期信号の発生時刻を別々にライン基準時刻としてサンプリングしてメモリに記憶させることにより、最終的に取得した画像から、各発光素子３の各走査タイミングによる時間の相違によって実際に感光体面上に生ずる副走査位置の状態を取得することができる。
【０１０３】
また、本実施の形態の方法によれば、単一走査ビームの走査光学系においても、画像クロックのＰＬＬによる累積誤差を含まないという点で、より高精度な測定が可能となる。
【０１０４】
なお、これらの実施の形態では、説明を簡単にするため、ＣＣＤカメラ１１が感光体面相当位置Ｒの或る個所に固定的に存在する場合で説明したが、より実際的には、ＣＣＤカメラ１１の位置を移動ステージ１５によって主走査方向に断続的に移動させるとともに、各ライン毎に異なるタイミングの評価発光パターンをＣＣＤカメラ１１の主走査方向の移動位置に応じて変更させるようにすれば、感光体面相当位置Ｒに関して主走査方向のより広範な範囲について、走査ビームの副走査方向の位置変動の測定及びその解析・評価が可能となる。この場合、ＣＣＤカメラ１１の同期タイミング（或る位置での撮像後、次の撮像位置での撮像を開始させるタイミング）を、図１１に示すように、測定位置（撮像位置）に対して測定終了〜次の走査による測定開始の間に設定することにより、主走査方向の全域についての走査ビームのビームプロファイルを撮像測定し、解析評価することができる。
【０１０５】
また、これらの実施の形態では、ポリゴンミラー４の各ミラー面で評価発光パターンのタイミングを異ならせて測定するようにしたが、測定としては、ポリゴンミラー４の特定のミラー面に対してのみ(即ち、ポリゴンミラー４の１回転毎に)、評価発光パターンのタイミングを順次変えて発光素子３を発光させることにより、ポリゴンミラー４の面倒れによる測定誤差を排除し、かつ、副走査方向に対してより広範囲（例えば、６面＝６ライン毎）での測定を１回の撮像で行えることとなる。
【０１０６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明の走査光学系の走査ビーム測定評価方法によれば、感光体面相当位置の像を撮像するように配設させた２次元カメラの露光時間を複数の主走査ライン分に設定しておき、これらの複数の主走査ラインについて各主走査ライン毎に異なるタイミングの評価発光パターンで発光素子を発光させて２次元カメラの同一視野内で撮像させることにより、異なる主走査ラインの評価パターン像を同一の２次元カメラの視野内において主走査方向にずらした形で同時に撮像することができ、これらの複数の評価パターン像の直線性を解析することにより、その副走査方向の位置変動の有無・程度を評価することができる。即ち、感光体面上に実際に潜像を形成することなく、２次元カメラを用いて簡単に複数の主走査ライン分の走査ビームのプロファイルを同時に測定でき、走査光学系におけるポリゴンミラーの面倒れ、軸振れ、振動等に起因する副走査方向の走査ビーム変動を解析することができ、最終的に、走査光学系に起因するバンディングを評価することができる。
【０１０７】
また、請求項１記載の発明の走査光学系の走査ビーム測定評価方法によれば、２次元カメラによる撮像位置を主走査方向に断続的に移動させることにより、感光体面相当位置に関して主走査方向のより広範な範囲について、走査ビームの副走査方向の位置変動の測定及びその解析・評価が可能となる。
【０１０８】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法において、ポリゴンミラーの各ミラー面により生成される複数の主走査ラインについて各主走査ライン毎に異なるタイミングの評価発光パターンで発光させて２次元カメラの同一視野内で撮像させることにより、副走査方向に連続する複数の主走査ラインの評価パターン像を同一の２次元カメラの視野内において主走査方向にずらした形で同時に撮像することができ、これらの複数の評価パターン像の直線性を解析することにより、その副走査方向の位置変動の有無・程度を評価することができる。即ち、バンディング等の副走査方向の連続した位置変化を測定することが可能となる。
【０１０９】
請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法において、特定のミラー面の主走査ラインの評価発光パターンの形状を他と異ならせることにより，同一視野内で撮像される複数の評価パターン像に関してその像の形の違いにより露光走査順を容易に確定することができ、複数の評価パターン像の解析処理がしやすくなる。
【０１１０】
請求項４記載の発明によれば、請求項１記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法において、る特定の同一ミラー面のみを対象として各主走査ライン毎に異なるタイミングの評価発光パターンで複数の主走査ライン分の走査を行わせることで複数の評価パターン像を撮像することにより、ポリゴンミラーの面倒れによる測定誤差を排除した形で副走査方向の位置変動を測定でき、かつ、副走査方向に対してより広範囲な測定を１回で行えることとなる。
【０１１１】
請求項５記載の発明によれば、請求項１ないし４の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法において、元々副走査方向の位置変動を測定するために複数の主走査ライン分の走査ビームを用いるが、同一視野内で同時に撮像するために異なるタイミングの評価発光パターンで発光させており、同じ点（主走査位置）では発光させていないため、主走査方向の位置の違いによっては走査光学系の有する定常的な副走査位置の偏差の影響を受けてしまうが、この定常的な副走査位置の偏差を示す走査光学系の副走査方向への変動プロファイルを同一主走査ラインの走査ビームを用いて取得しておき、この走査光学系の副走査方向への変動プロファイルを用いて評価パターン像の副走査位置を補正することにより、副走査位置の誤差を補正してから、解析評価に供することができる。
【０１１２】
請求項６記載の発明によれば、基本的には請求項５記載の発明の場合と同様であるが、特に、走査光学系の副走査方向への変動プロファイルをポリゴンミラーの各ミラー面毎に取得しておき、複数の主走査ラインの走査ビームより取得した各評価パターン像の副走査位置をその評価パターン像を生成したミラー面での変動プロファイルを用いて補正することにより、各ミラー面の倒れによって定常的に生ずる副走査方向の位置ずれを対応するミラー面の変動プロファイルにより適正に補正することができ、より正確な解析評価に供することができる。
【０１１３】
請求項７記載の発明によれば、請求項１ないし６の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法において、複数の主走査ライン分の走査ビームは各々ライン同期信号を走査開始の基準とするが、各主走査ラインの走査時間には多少の違いが発生し得るものであり、このようなライン同期信号の発生間隔に差異があるとその時間分が副走査方向の違いとして反映されるため、このライン同期信号発生間隔分についても副走査位置に関して補正を加えることにより、より正確な解析評価に供することができる。
【０１１４】
請求項８記載の発明によれば、請求項７記載の発明に加えて、ライン同期信号と画像クロックとの間の位相差による微小時間の立上り時間間隔分に起因する副走査位置の誤差も補正するため、実質的に画像クロック以上の精度でライン同期信号間隔を測定できることとなり、副走査位置の補正精度をより一層向上させることができ、より一層正確な解析評価に供することができる。
【０１１５】
請求項９記載の発明によれば、請求項１ないし６の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法において、ライン同期信号の発生時刻を画像クロックとは異なる基準時刻発生手段に基づきライン同期時刻として取得することにより、マルチビーム等の場合のように異なる画像クロックを基準に生成される各々の走査ビームに対しても異なる画像クロックの影響を受けることなく、副走査位置の補正を適正に行うことができる。
【０１１６】
請求項１０記載の発明によれば、請求項９記載の発明を実現する上で、マルチビーム系への適用が明らかとなる。
【０１１７】
請求項１１記載の発明によれば、請求項１ないし１０の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法において、本来的に副走査方向に起因する走査ビームの位置変動を精度よく測定することを目的としており、主走査方向に関しての倍率は小さくても問題ないことから、主走査方向の撮像倍率を小さくすることで２次元カメラの一視野内により多くの評価パターン像を取り込むことができ、同時に測定できる主走査ライン数を増やすことができ、より低周波での走査ビーム変動の検出が可能となる。
【０１１８】
請求項１２記載の発明の走査光学系の走査ビーム測定評価装置によれば、感光体面相当位置の像を撮像するように配設された２次元カメラの露光時間を複数の主走査ライン分に設定しておき、これらの複数の主走査ラインについて各主走査ライン毎に異なるタイミングの評価発光パターンで発光素子を発光させて２次元カメラの同一視野内で撮像させることにより、異なる主走査ラインの評価パターン像を同一の２次元カメラの視野内において主走査方向にずらした形で同時に撮像することができ、これらの複数の評価パターン像の直線性を解析することにより、その副走査方向の位置変動の有無・程度を評価することができる。即ち、感光体面上に実際に潜像を形成することなく、２次元カメラを用いて簡単に複数の主走査ライン分の走査ビームのプロファイルを同時に測定でき、走査光学系におけるポリゴンミラーの面倒れ、軸振れ、振動等に起因する副走査方向の走査ビーム変動を解析することができ、最終的に、走査光学系に起因するバンディングを評価することができる。
【０１１９】
また、請求項１２記載の発明の走査光学系の走査ビーム測定評価装置によれば、２次元カメラによる撮像位置を主走査方向に断続的に移動させることにより、感光体面相当位置に関して主走査方向のより広範な範囲について、走査ビームの副走査方向の位置変動の測定及びその解析・評価が可能となる。
【０１２０】
請求項１３記載の発明によれば、請求項１２記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置において、ポリゴンミラーの各ミラー面により生成される複数の主走査ラインについて各主走査ライン毎に異なるタイミングの評価発光パターンで発光させて２次元カメラの同一視野内で撮像させることにより、副走査方向に連続する複数の主走査ラインの評価パターン像を同一の２次元カメラの視野内において主走査方向にずらした形で同時に撮像することができ、これらの複数の評価パターン像の直線性を解析することにより、その副走査方向の位置変動の有無・程度を評価することができる。即ち、バンディング等の副走査方向の連続した位置変化を測定することが可能となる。
【０１２１】
請求項１４記載の発明によれば、請求項１３記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置において、特定のミラー面の主走査ラインの評価発光パターンの形状を他と異ならせることにより，同一視野内で撮像される複数の評価パターン像に関してその像の形の違いにより露光走査順を容易に確定することができ、複数の評価パターン像の解析処理がしやすくなる。
【０１２２】
請求項１５記載の発明によれば、請求項１２記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置において、或る特定の同一ミラー面のみを対象として各主走査ライン毎に異なるタイミングの評価発光パターンで複数の主走査ライン分の走査を行わせることで複数の評価パターン像を撮像することにより、ポリゴンミラーの面倒れによる測定誤差を排除した形で副走査方向の位置変動を測定でき、かつ、副走査方向に対してより広範囲な測定を１回で行えることとなる。
【０１２３】
請求項１６記載の発明によれば、請求項１２ないし１５の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置において、元々副走査方向の位置変動を測定するために複数の主走査ライン分の走査ビームを用いるが、同一視野内で同時に撮像するために異なるタイミングの評価発光パターンで発光させており、同じ点（主走査位置）では発光させていないため、主走査方向の位置の違いによっては走査光学系の有する定常的な副走査位置の偏差の影響を受けてしまうが、この定常的な副走査位置の偏差を示す走査光学系の副走査方向への変動プロファイルを同一主走査ラインの走査ビームを用いて取得しておき、この走査光学系の副走査方向への変動プロファイルを用いて評価パターン像の副走査位置を補正することにより、副走査位置の誤差を補正してから、解析評価に供することができる。
【０１２４】
請求項１７記載の発明によれば、基本的には請求項１６記載の発明の場合と同様であるが、特に、走査光学系の副走査方向への変動プロファイルをポリゴンミラーの各ミラー面毎に取得しておき、複数の主走査ラインの走査ビームより取得した各評価パターン像の副走査位置をその評価パターン像を生成したミラー面での変動プロファイルを用いて補正することにより、各ミラー面の倒れによって定常的に生ずる副走査方向の位置ずれを対応するミラー面の変動プロファイルにより適正に補正することができ、より正確な解析評価に供することができる。
【０１２５】
請求項１８記載の発明によれば、請求項１２ないし１７の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置において、複数の主走査ライン分の走査ビームは各々ライン同期信号を走査開始の基準とするが、各主走査ラインの走査時間には多少の違いが発生し得るものであり、このようなライン同期信号の発生間隔に差異があるとその時間分が副走査方向の違いとして反映されるため、このライン同期信号発生間隔分についても副走査位置に関して補正を加えることにより、より正確な解析評価に供することができる。
【０１２６】
請求項１９記載の発明によれば、請求項１８記載の発明に加えて、ライン同期信号と画像クロックとの間の位相差による微小時間の立上り時間間隔分に起因する副走査位置の誤差も補正するため、実質的に画像クロック以上の精度でライン同期信号間隔を測定できることとなり、副走査位置の補正精度をより一層向上させることができ、より一層正確な解析評価に供することができる。
【０１２７】
請求項２０記載の発明によれば、請求項１２ないし１７の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置において、ライン同期信号の発生時刻を画像クロックとは異なる基準時刻発生手段に基づきライン同期時刻として取得することにより、マルチビーム等の場合のように異なる画像クロックを基準に生成される各々の走査ビームに対しても異なる画像クロックの影響を受けることなく、副走査位置の補正を適正に行うことができる。
【０１２８】
請求項２１記載の発明によれば、請求項２０記載の発明を実現する上で、マルチビーム系への適用が明らかとなる。
【０１２９】
請求項２２記載の発明によれば、請求項１２ないし２１の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置において、本来的に副走査方向に起因する走査ビームの位置変動を精度よく測定することを目的としており、主走査方向に関しての倍率は小さくても問題ないことから、主走査方向の撮像倍率を小さくすることで２次元カメラの一視野内により多くの評価パターン像を取り込むことができ、同時に測定できる主走査ライン数を増やすことができ、より低周波での走査ビーム変動の検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態の測定評価装置を示す概略平面図である。
【図２】測定原理を示す説明図である。
【図３】測定解析処理の制御例を示す概略フローチャートである。
【図４】評価発光パターンの変形例を示す説明図である。
【図５】副走査位置の補正の原理を示す説明図である。
【図６】ライン同期信号の発生間隔について説明するためのタイミングチャートである。
【図７】ライン同期信号と画像クロックとの間の時間間隔を説明するためのタイミングチャートである。
【図８】本発明の第二の実施の形態を示す説明図である。
【図９】本発明の第三の実施の形態を示す説明図である。
【図１０】ライン同期信号と基準時刻と関係について説明するためのタイミングチャートである。
【図１１】変形例を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
２走査光学系
３発光素子
４ポリゴンミラー
１０発光パターン制御手段
１１２次元カメラ
１４データ格納手段
１５移動手段
１８，１９解析手段
Ｒ感光体面相当位置
Ｓ１，Ｓ５露光時間制御手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a scanning beam measurement evaluation method and measurement evaluation apparatus for a scanning optical system mounted on an image forming apparatus such as a laser printer, a digital copying machine, or a laser facsimile.
[0002]
[Prior art]
In general, an address scanning optical unit used in this type of image forming apparatus has a scanning optical system mainly composed of a laser light source, a collimator lens, various lenses and mirrors, a polygon mirror, and the like. Thereby, the laser beam generated from the laser light source is converted into parallel light by the collimator lens, irradiated to the polygon mirror, and deflected by its rotation. The light beam reflected by the polygon mirror is imaged on the photoreceptor surface by the imaging lens and mirror system.
[0003]
The point image on the surface of the photoconductor is scanned in the main scanning direction by the rotational deflection of the polygon mirror, and is scanned in the sub-scanning direction by the rotation of the photoconductor, and an electrostatic latent image is formed on the surface of the photoconductor. Form two-dimensionally. A toner image is formed by attaching a toner to the surface of the photosensitive member on which the electrostatic latent image is formed, and forming the toner image. The toner image is transferred and fixed on the transfer paper, and the image is transferred to the transfer paper. It is known to form.
[0004]
By the way, the relative speed of the beam in the sub-scanning direction and the photosensitive member is constant due to uneven rotation of the photoconductor that scans in the sub-scanning direction, the difference in the surface tilt of each mirror surface of the polygon mirror, and the axial shake. Instead, a band-like pattern called “banding” appears on the print screen, and the image quality is impaired.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The cause of such banding is greatly affected by uneven rotation of the photoconductor, etc., but in the sub-scanning direction of the scanning beam in view of recent beam miniaturization, higher resolution, color support, and multi-beam support. The position change of can not be ignored.
[0006]
However, at present, there is no method and apparatus for measuring / evaluating the positional variation of all scanning beams in the sub-scanning direction, and measuring / evaluating the positional deviation in the sub-scanning direction caused by such a scanning optical system. This is eagerly awaited for higher resolution and higher image quality.
[0007]
Therefore, the present invention can easily measure the positional deviation in the sub-scanning direction due to the surface tilt, shaft shake, vibration, etc. of the polygon mirror of the scanning optical system without actually forming a latent image on the surface of the photoconductor. It is an object of the present invention to provide a scanning beam measurement evaluation method and measurement evaluation apparatus for a scanning optical system capable of analyzing banding generated by the scanning optical system.
[0008]
More specifically, an object of the present invention is to provide a scanning beam measurement evaluation method and measurement evaluation apparatus for a scanning optical system that can simultaneously measure the profiles of a plurality of scanning beams on continuous or the same mirror surface.
[0009]
It is another object of the present invention to provide a scanning beam measurement evaluation method and measurement evaluation apparatus for a scanning optical system that can be evaluated by correcting a deviation of a stationary sub-scanning position by the scanning optical system.
[0010]
Furthermore, a scanning beam measurement evaluation method for a scanning optical system capable of correcting and evaluating the sub-scanning position of the beam for a time equivalent to the movement of the photosensitive member in the sub-scanning direction according to the generation interval of the line synchronization signal for a plurality of scanning beams. And it aims at providing a measurement evaluation apparatus.
[0011]
Furthermore, an object of the present invention is to provide a scanning beam measurement evaluation method and measurement evaluation apparatus for a scanning optical system that can improve the correction accuracy of the sub-scanning position by measuring the generation interval of the line synchronization signal with an accuracy equal to or higher than the pixel clock. And
[0012]
It is another object of the present invention to provide a scanning beam measurement evaluation method and measurement evaluation apparatus for a scanning optical system capable of appropriately correcting the position of the scanning beam generated by different image clocks such as multi-beams in the sub-scanning direction. .
[0013]
Another object of the present invention is to provide a scanning beam measurement evaluation method and measurement evaluation apparatus for a scanning optical system that can capture more beam spot images in the same field of view of a two-dimensional camera and can improve the efficiency of measurement.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
  According to a first aspect of the present invention, there is provided a scanning beam measurement evaluation method for a scanning optical system comprising: a scanning beam emitted from a light emitting element;By a polygon mirror that is driven to rotateAn image at a position corresponding to the photoconductor surface is captured with respect to a scanning optical system for performing exposure scanning on the photoconductor surface by deflecting in the main scanning direction.Free to move in the main scanning directionUsing the arranged two-dimensional camera, the exposure time of the two-dimensional camera is set for a plurality of main scanning lines,The two-dimensional camera is intermittently moved in the main scanning direction, and for the plurality of main scanning lines generated during the exposure time of the two-dimensional camera, evaluation light emission patterns having different timings for each main scanning line are provided in the above-described 2 Change according to the moving position of the 3D camera in the main scanning directionThe light emitting element is caused to emit light and its evaluation pattern image is captured within the same field of view of the two-dimensional camera, whereby evaluation pattern images for a plurality of main scanning lines are simultaneously acquired and stored in the data storage means, and simultaneously imaged. By separating the plurality of evaluation pattern images based on the timing of each evaluation light emission pattern, profiles for a plurality of main scanning lines are analyzed.
[0015]
Accordingly, the exposure time of a two-dimensional camera arranged to capture an image corresponding to the position corresponding to the photoreceptor surface is set for a plurality of main scanning lines, and different timings are set for each of the plurality of main scanning lines. The light emitting element is caused to emit light with the evaluation light emission pattern and imaged in the same field of view of the two-dimensional camera, so that the evaluation pattern images of different main scanning lines are shifted in the main scanning direction within the field of view of the same two-dimensional camera. Images can be taken at the same time, and by analyzing the linearity of the plurality of evaluation pattern images, it is possible to evaluate the presence / absence and degree of position variation in the sub-scanning direction. That is, without actually forming a latent image on the surface of the photoreceptor, it is possible to easily measure the profile of the scanning beam for a plurality of main scanning lines at the same time using a two-dimensional camera, and the surface of the polygon mirror in the scanning optical system is tilted. It is possible to analyze scanning beam fluctuations in the sub-scanning direction due to axial deflection, vibration, and the like, and finally it is possible to evaluate banding due to the scanning optical system.
[0017]
  AlsoBy intermittently moving the imaging position of the two-dimensional camera in the main scanning direction, measurement and analysis of the position variation of the scanning beam in the sub-scanning direction over a wider range in the main scanning direction with respect to the position corresponding to the photoreceptor surface Evaluation is possible.
[0018]
  The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1.In the scanning beam measurement evaluation method of the described scanning optical system,A state in which the evaluation pattern images for the plurality of main scanning lines are shifted in the main scanning direction within the same field of view of the two-dimensional camera for a plurality of main scanning lines generated by the mirror surfaces of the polygon mirror The light emitting element is caused to emit light with an evaluation light emission pattern having a different timing for each main scanning line so that images can be simultaneously captured.
[0019]
Therefore, sub-scanning is performed by causing a plurality of continuous main scanning lines generated by each mirror surface of the polygon mirror to emit light with an evaluation light emission pattern at a different timing for each line and capturing images within the same field of view of the two-dimensional camera. Evaluation pattern images of a plurality of main scanning lines that are continuous in the direction can be simultaneously imaged in the same two-dimensional camera field of view shifted in the main scanning direction, and the linearity of these evaluation pattern images is analyzed. By doing so, it is possible to evaluate the presence / absence / degree of position variation in the sub-scanning direction. That is, it is possible to measure a continuous position change in the sub-scanning direction such as banding.
[0020]
  The invention according to claim 3 is the invention according to claim 2.In the scanning beam measurement evaluation method of the described scanning optical system, the shape of the evaluation light emission pattern of the main scanning line on the specific mirror surface is made different from the shape of the evaluation light emission pattern of the main scanning line on the other mirror surface.
[0021]
Therefore, by making the shape of the evaluation light emission pattern of the main scanning line on a specific mirror surface different from the others, the exposure scanning order can be easily made due to the difference in the shape of the plurality of evaluation pattern images captured in the same field of view. This makes it possible to confirm and facilitate the analysis processing of a plurality of evaluation pattern images.
[0022]
  The invention according to claim 4 is the invention according to claim 1.In the scanning beam measurement evaluation method of the described scanning optical system,The light emitting element is caused to emit light with an evaluation light emission pattern having a different timing for each main scanning line for a main scanning line for each rotation generated by the same mirror surface of the polygon mirror.
[0023]
Therefore, a polygon mirror is obtained by capturing a plurality of evaluation pattern images by performing scanning for a plurality of main scanning lines with an evaluation light emission pattern having a different timing for each line for only a certain specific mirror surface. Thus, the position fluctuation in the sub-scanning direction can be measured in a form that eliminates the measurement error due to the tilting of the surface, and a wider range of measurement can be performed at once in the sub-scanning direction.
[0024]
  The invention according to claim 5 is any one of claims 1 to 4.In the scanning beam measurement and evaluation method for a scanning optical system described above, a plurality of evaluation patterns captured simultaneously by acquiring a variation profile in the sub-scanning direction of the scanning optical system using a scanning beam of the same main scanning line The sub-scanning position of the image is corrected based on the fluctuation profile in the sub-scanning direction of the scanning optical system.
[0025]
Therefore, the scanning beams for a plurality of main scanning lines are originally used to measure the position variation in the sub-scanning direction, but the light is emitted with the evaluation light emission patterns at different timings in order to capture images simultaneously in the same field of view. Since no light is emitted at the (main scanning position), the difference in the position in the main scanning direction is affected by the deviation of the steady sub scanning position of the scanning optical system. A variation profile in the sub-scanning direction of the scanning optical system showing the deviation is acquired using a scanning beam of the same main scanning line, and the sub-scan of the evaluation pattern image is obtained using the variation profile in the sub-scanning direction of the scanning optical system. By correcting the scanning position, the error in the sub-scanning position can be corrected before being used for analysis evaluation.
[0026]
  A sixth aspect of the present invention is any one of the first to fourth aspects.In the scanning beam measurement evaluation method of the described scanning optical system,A variation profile in the sub-scanning direction of the scanning optical system is acquired using a scanning beam of the same main scanning line for each mirror surface of the polygon mirror, and a plurality of the evaluation pattern images captured simultaneously are sub-scanned. The position is corrected based on a fluctuation profile in the sub-scanning direction of the scanning optical system on the mirror surface where the evaluation pattern image is generated.
[0027]
  So basicallyClaim 5As in the case of the described invention, in particular, a variation profile in the sub-scanning direction of the scanning optical system is acquired for each mirror surface of the polygon mirror, and each acquired from the scanning beams of a plurality of main scanning lines. By correcting the sub-scanning position of the evaluation pattern image using the fluctuation profile on the mirror surface that generated the evaluation pattern image, the mirror surface corresponding to the positional deviation in the sub-scanning direction that occurs regularly due to the tilt of each mirror surface Therefore, it can be corrected appropriately by the fluctuation profile, and can be used for more accurate analysis and evaluation.
[0028]
  The invention according to claim 7 is any one of claims 1 to 6.In the scanning beam measurement evaluation method of the scanning optical system described above, a main scan at the time of generation of a line synchronization signal serving as a reference for starting scanning of each main scan line is performed using a main scan counter that counts the number of image clocks for each main scan line. The count value of the counter is acquired for each main scanning line, and the sub-scanning position of each evaluation pattern image obtained by signal processing is corrected based on the line synchronization signal generation interval defined by the count value of the main scanning counter. .
[0029]
Accordingly, the scanning beams for a plurality of main scanning lines each use the line synchronization signal as a reference for scanning, but there may be some difference in the scanning time of each main scanning line. If there is a difference in the signal generation interval, the amount of time is reflected as a difference in the sub-scanning direction. Therefore, the line synchronization signal generation interval is also corrected for the sub-scanning position to provide more accurate analysis and evaluation. be able to.
[0030]
  The invention according to claim 8 is the invention according to claim 7.In the scanning beam measurement and evaluation method for a scanning optical system described above, each evaluation pattern obtained by signal processing by obtaining a rise time interval between the image clock and each line synchronization signal together with the line synchronization signal generation interval for each main scanning line The sub-scanning position of the image is corrected based on the line synchronization signal generation interval and the rise time interval.
[0031]
  Therefore,Claim 7In addition to the described invention, the error in the sub-scanning position caused by the minute rise time interval due to the phase difference between the line synchronization signal and the image clock is also corrected, so that the line is substantially more accurate than the image clock. The synchronization signal interval can be measured, the correction accuracy of the sub-scanning position can be further improved, and it can be used for more accurate analysis and evaluation.
[0032]
  The invention according to claim 9 is any one of claims 1 to 6.In the scanning beam measurement evaluation method of the scanning optical system described above, the reference time generating means is used, and the line reference time by the reference time generating means at the time of generation of the line synchronization signal that becomes the reference for the start of scanning of each main scanning line is determined as the main scanning line. The sub-scanning position of each evaluation pattern image obtained every time and obtained by signal processing is corrected based on the line reference time.
[0033]
Therefore, by acquiring the generation time of the line synchronization signal as the line synchronization time based on the reference time generation means different from the image clock, each scanning beam generated on the basis of a different image clock as in the case of multi-beam etc. The sub-scanning position can be corrected appropriately without being affected by different image clocks.
[0034]
  The invention according to claim 10 is the invention according to claim 9.In the scanning beam measurement and evaluation method for a scanning optical system described above, a plurality of light emitting elements sharing the scanning optical system are used as the light emitting elements, and the reference time generating means at the time of generating a line synchronization signal for each light emitting element. The line reference time is acquired for each main scanning line, and the sub-scanning position of each evaluation pattern image obtained by signal processing is corrected based on the line reference time acquired for each corresponding light emitting element.
[0035]
  Therefore,Claim 9In realizing the described invention, application to a multi-beam system becomes clear.
[0036]
  The invention according to claim 11 is any one of claims 1 to 10.In the scanning beam measurement evaluation method for the scanning optical system described above, the imaging magnification in the main scanning direction of the evaluation pattern image captured by the two-dimensional camera is smaller than the imaging magnification in the sub-scanning direction.
[0037]
Accordingly, the objective is to accurately measure the position variation of the scanning beam due to the sub-scanning direction, and there is no problem even if the magnification in the main scanning direction is small. Therefore, the imaging magnification in the main scanning direction is reduced. As a result, more evaluation pattern images can be captured within one field of view of the two-dimensional camera, the number of main scanning lines that can be measured simultaneously can be increased, and scanning beam fluctuations can be detected at a lower frequency.
[0038]
  Claim 12An apparatus for measuring and measuring a scanning beam of a scanning optical system according to the invention described above uses a scanning beam emitted from a light emitting element.By a polygon mirror that is driven to rotateAn image at a position corresponding to the photoconductor surface is captured with respect to a scanning optical system for performing exposure scanning on the photoconductor surface by deflecting in the main scanning direction.Free to move in the main scanning directionAn arranged two-dimensional camera, and an exposure time control means for setting the exposure time of the two-dimensional camera to a plurality of main scanning lines;Evaluation light emission at different timing for each main scanning line with respect to a moving means for intermittently moving the position of the two-dimensional camera in the main scanning direction and a plurality of main scanning lines generated during the exposure time of the two-dimensional camera A light emission pattern control means for causing the light emitting element to emit light so as to change the pattern according to the movement position of the two-dimensional camera in the main scanning direction, and capturing the evaluation pattern image in the same field of view of the two-dimensional camera;Data storage means for simultaneously acquiring and storing evaluation pattern image data for a plurality of main scanning lines imaged in the same field of view of the two-dimensional camera; and a plurality of data captured at the same time and stored in the data storage means Analyzing means for analyzing profiles of a plurality of main scanning lines by separating the evaluation pattern image based on the timing of each evaluation light emission pattern.
[0039]
Therefore, the exposure time of a two-dimensional camera arranged to capture an image at the position corresponding to the photoreceptor surface is set for a plurality of main scanning lines, and different timings are set for each of the plurality of main scanning lines. The light emitting element is caused to emit light with the evaluation light emission pattern and imaged in the same field of view of the two-dimensional camera, so that the evaluation pattern images of different main scanning lines are shifted in the main scanning direction within the field of view of the same two-dimensional camera. Images can be taken at the same time, and by analyzing the linearity of the plurality of evaluation pattern images, it is possible to evaluate the presence / absence and degree of position variation in the sub-scanning direction. That is, without actually forming a latent image on the surface of the photoreceptor, it is possible to easily measure the profile of the scanning beam for a plurality of main scanning lines at the same time using a two-dimensional camera, and the surface of the polygon mirror in the scanning optical system is tilted. It is possible to analyze scanning beam fluctuations in the sub-scanning direction due to axial deflection, vibration, and the like, and finally it is possible to evaluate banding due to the scanning optical system.
[0041]
  AlsoBy intermittently moving the imaging position of the two-dimensional camera in the main scanning direction, measurement and analysis of the position variation of the scanning beam in the sub-scanning direction over a wider range in the main scanning direction with respect to the position corresponding to the photoreceptor surface Evaluation is possible.
[0042]
  The invention according to claim 13 is the invention according to claim 12.In the scanning beam measurement evaluation apparatus of the described scanning optical system,The light emission pattern control means targets a plurality of main scanning lines generated by each mirror surface of the polygon mirror, and the evaluation pattern images for the plurality of main scanning lines are main scanned within the same field of view of the two-dimensional camera. The light emitting element is caused to emit light with an evaluation light emission pattern at a different timing for each main scanning line so that images are simultaneously captured in a state shifted in the direction.
[0043]
Therefore, sub-scanning is performed by causing a plurality of continuous main scanning lines generated by each mirror surface of the polygon mirror to emit light with an evaluation light emission pattern at a different timing for each line and capturing images within the same field of view of the two-dimensional camera. Evaluation pattern images of a plurality of main scanning lines that are continuous in the direction can be simultaneously imaged in the same two-dimensional camera field of view shifted in the main scanning direction, and the linearity of these evaluation pattern images is analyzed. By doing so, it is possible to evaluate the presence / absence / degree of position variation in the sub-scanning direction. That is, it is possible to measure a continuous position change in the sub-scanning direction such as banding.
[0044]
  The invention according to claim 14 is the invention according to claim 13.In the scanning beam measurement / evaluation apparatus for a scanning optical system described above, the light emission pattern control means is configured such that the shape of the evaluation light emission pattern of the main scanning line on a specific mirror surface is the shape of the evaluation light emission pattern of the main scanning line on another mirror surface. Make it different.
[0045]
Therefore, by making the shape of the evaluation light emission pattern of the main scanning line on a specific mirror surface different from the others, the exposure scanning order can be easily made due to the difference in the shape of the plurality of evaluation pattern images captured in the same field of view. This makes it possible to confirm and facilitate the analysis processing of a plurality of evaluation pattern images.
[0046]
  The invention according to claim 15 is the invention according to claim 12.In the scanning beam measurement evaluation apparatus of the described scanning optical system,The light emission pattern control means causes the light emitting element to emit light with an evaluation light emission pattern at a different timing for each main scanning line for a main scanning line for each rotation generated by the same mirror surface of the polygon mirror.
[0047]
Therefore, a polygon mirror is obtained by capturing a plurality of evaluation pattern images by performing scanning for a plurality of main scanning lines with an evaluation light emission pattern having a different timing for each line for only a certain specific mirror surface. Thus, the position fluctuation in the sub-scanning direction can be measured in a form that eliminates the measurement error due to the tilting of the surface, and a wider range of measurement can be performed at once in the sub-scanning direction.
[0048]
  The invention described in claim 16 is any one of claims 12 to 15.In the scanning beam measurement / evaluation apparatus for the scanning optical system described above, the scanning optical system includes a variation profile acquisition unit that acquires a variation profile in the sub-scanning direction of the scanning optical system using a scanning beam of the same main scanning line, and the analysis unit includes: The sub-scanning positions of the plurality of evaluation pattern images taken at the same time are corrected based on a variation profile in the sub-scanning direction of the scanning optical system.
[0049]
Therefore, the scanning beams for a plurality of main scanning lines are originally used to measure the position variation in the sub-scanning direction, but the light is emitted with the evaluation light emission patterns at different timings in order to capture images simultaneously in the same field of view. Since no light is emitted at the (main scanning position), the difference in the position in the main scanning direction is affected by the deviation of the steady sub scanning position of the scanning optical system. A variation profile in the sub-scanning direction of the scanning optical system showing the deviation is acquired using a scanning beam of the same main scanning line, and the sub-scan of the evaluation pattern image is obtained using the variation profile in the sub-scanning direction of the scanning optical system. By correcting the scanning position, the error in the sub-scanning position can be corrected before being used for analysis evaluation.
[0050]
  The invention according to claim 17 is any one of claims 12 to 15.In the scanning beam measurement evaluation apparatus of the described scanning optical system,Fluctuation profile acquisition means for acquiring a fluctuation profile in the sub-scanning direction of the scanning optical system using a scanning beam of the same main scanning line for each mirror surface of the polygon mirror, and the analysis means are simultaneously imaged The sub-scanning positions of the plurality of evaluation pattern images are corrected based on a variation profile in the sub-scanning direction of the scanning optical system on the mirror surface where the evaluation pattern images are generated.
[0051]
  So basicallyClaim 16As in the case of the described invention, in particular, a variation profile in the sub-scanning direction of the scanning optical system is acquired for each mirror surface of the polygon mirror, and each acquired from the scanning beams of a plurality of main scanning lines. By correcting the sub-scanning position of the evaluation pattern image using the fluctuation profile on the mirror surface that generated the evaluation pattern image, the mirror surface corresponding to the positional deviation in the sub-scanning direction that occurs regularly due to the tilt of each mirror surface Therefore, it can be corrected appropriately by the fluctuation profile, and can be used for more accurate analysis and evaluation.
[0052]
  The invention according to claim 18 is any one of claims 12 to 17.In the scanning beam measurement / evaluation apparatus for a scanning optical system described above, a main scanning counter for counting the number of image clocks for each main scanning line, and a main scanning counter for generating a line synchronization signal as a reference for starting scanning of each main scanning line Synchronization signal generation interval storage means for storing the line synchronization signal generation interval defined by the count value of the main scanning counter and acquiring the count value of each main scanning line, and the analysis means by signal processing The sub-scanning position of each evaluation pattern image obtained is corrected based on the line synchronization signal generation interval stored in the synchronization signal generation interval storage means.
[0053]
Accordingly, the scanning beams for a plurality of main scanning lines each use the line synchronization signal as a reference for scanning, but there may be some difference in the scanning time of each main scanning line. If there is a difference in the signal generation interval, the amount of time is reflected as a difference in the sub-scanning direction. Therefore, the line synchronization signal generation interval is also corrected for the sub-scanning position to provide more accurate analysis and evaluation. be able to.
[0054]
  The nineteenth aspect of the present invention is the eighteenth aspect.In the scanning beam measurement and evaluation apparatus for a scanning optical system described above, rise time interval storage means for acquiring and storing the rise time interval between the image clock and each line synchronization signal together with the line synchronization signal generation interval for each main scanning line The analyzing means corrects the sub-scanning position of each evaluation pattern image obtained by signal processing based on the line synchronization signal generation interval and the rising time interval.
[0055]
  Therefore,Claim 18In addition to the described invention, the error in the sub-scanning position caused by the minute rise time interval due to the phase difference between the line synchronization signal and the image clock is also corrected, so that the line is substantially more accurate than the image clock. The synchronization signal interval can be measured, the correction accuracy of the sub-scanning position can be further improved, and it can be used for more accurate analysis and evaluation.
[0056]
  The invention according to claim 20 is any one of claims 12 to 17.In the scanning beam measurement / evaluation apparatus for the scanning optical system described above, the reference time generation means and the line reference time by the reference time generation means at the time of generation of a line synchronization signal that is a reference for the start of scanning of each main scanning line are determined for each main scanning line. Line reference time storage means for acquiring and storing the data, and the analysis means corrects the sub-scanning position of each evaluation pattern image obtained by signal processing based on the line reference time.
[0057]
Therefore, by acquiring the generation time of the line synchronization signal as the line synchronization time based on the reference time generation means different from the image clock, each scanning beam generated on the basis of a different image clock as in the case of multi-beam etc. The sub-scanning position can be corrected appropriately without being affected by different image clocks.
[0058]
  The invention as set forth in claim 21 is defined as claim 20.In the scanning beam measurement and evaluation apparatus for a scanning optical system described above, a plurality of light emitting elements sharing the scanning optical system are provided as the light emitting elements, and the line reference time storage means generates a line synchronization signal for each light emitting element. The line reference time by the reference time generation means is obtained and stored for each main scanning line, and the analysis means obtains the sub-scanning position of each evaluation pattern image obtained by signal processing for each corresponding light emitting element. Correction is performed based on the line reference time.
[0059]
  Therefore,Claim 20In realizing the described invention, application to a multi-beam system becomes clear.
[0060]
  The invention as claimed in claim 22 is any one of claims 12 to 21.The scanning beam measurement / evaluation apparatus for a scanning optical system includes an optical element that makes an imaging magnification in a main scanning direction of an evaluation pattern image captured by the two-dimensional camera smaller than an imaging magnification in a sub-scanning direction.
[0061]
Accordingly, the objective is to accurately measure the position variation of the scanning beam due to the sub-scanning direction, and there is no problem even if the magnification in the main scanning direction is small. Therefore, the imaging magnification in the main scanning direction is reduced. As a result, more evaluation pattern images can be captured within one field of view of the two-dimensional camera, the number of main scanning lines that can be measured simultaneously can be increased, and scanning beam fluctuations can be detected at a lower frequency.
[0062]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic plan view showing an example of a configuration example of a scanning beam measurement / evaluation apparatus for realizing the scanning beam measurement / evaluation method of the scanning optical system of the present embodiment.
[0063]
The measurement / evaluation apparatus 1 according to the present embodiment performs measurement / evaluation of a scanning beam by setting a target scanning optical system 2.
[0064]
Here, the scanning optical system 2 will be described. This scanning optical system 2 is originally configured as an optical unit and is mounted on a laser printer, a digital copying machine, a laser facsimile, or the like, and performs optical writing on a photoconductor to form a latent image corresponding to image data. And is set in the measurement evaluation apparatus 1 for the performance measurement evaluation. The scanning optical system 2 includes a light emitting element 3 such as a semiconductor laser, a collimator lens (not shown) for collimating the scanning beam emitted from the light emitting element 3, and condensing the scanning beam collimated by the collimator lens. A cylindrical lens (not shown), a polygon mirror 4 as a scanning means for deflecting the scanning beam condensed by the cylindrical lens in the main scanning direction, and the scanning beam deflected by the polygon mirror 4 are connected on the position R corresponding to the photoreceptor surface. A member such as a synchronous sensor 6 such as a photodiode for detecting a scanning start position by receiving a scanning beam deflected by an fθ lens 5 to be imaged and a scanning beam deflected by a polygon mirror 4 at a position upstream of the photosensitive member surface equivalent position R is provided. ing. Here, the light emitting element 3, the polygon mirror 4, and the synchronous sensor 6 are connected by connectors so that they can be input and output to the measurement evaluation apparatus 1.
[0065]
When the scanning optical system 2 is set in the measurement / evaluation apparatus 1, the operation thereof is controlled by the measurement / evaluation apparatus 1. The scanning beam emitted from the light emitting element 3 is collimated by a collimator lens, and further condensed linearly on one mirror surface of the polygon mirror 4 by a cylindrical lens. Here, the polygon mirror 4 is rotationally driven at a high speed, and the scanning beam condensed and irradiated on one mirror surface is deflected and scanned in the main scanning direction along with the rotation, and then is first positioned on the front stage side. The synchronous sensor 6 receives the light, is photoelectrically converted by the synchronous sensor 6, and is output to the synchronous signal generating means 7. The synchronization signal generating means 7 generates a line synchronization signal using this signal as a trigger. By using the line synchronization signal 8 based on the signal detected by the synchronization sensor 6 for each line, the main scanning direction of each main scanning line is synchronized.
[0066]
Further, the scanning beam deflected and scanned by one mirror surface of the polygon mirror 4 is converted into a constant velocity motion by a long fθ lens 5 and focused on a position R corresponding to the photoreceptor surface to form an image on a straight line. The In the case of an actual image forming apparatus, since the photoconductor surface exists at the position R corresponding to the photoconductor surface, a latent image is formed upon receiving this image formation. Then, the rotational movement of the photosensitive member is sub-scanning for image formation.
[0067]
  The image signal for causing the light emitting element 3 to emit light is PWM-modulated with writing data based on a reference clock signal (image clock) 9, and the lighting control unit 10 actuallyLight emissionTake control. The clock signal 8 is controlled so as to have a phase error of one pixel or less by performing phase control using a PLL with the synchronization signal 8 generated by the synchronization sensor 6.
[0068]
In the measurement / evaluation apparatus 1 according to the present embodiment, a CCD camera 11 as a two-dimensional camera is disposed as a detection means 12 at a position where an image formed at the position R corresponding to the photoreceptor surface is captured. An objective lens 13 that functions as a magnifying optical element is detachably disposed on the light receiving surface. The CCD camera 11 is configured to detect a spot image based on the scanning beam enlarged and received by the objective lens 13, convert it into an electrical signal, and output it to the data storage unit 14. The CCD camera 11 is mounted on a moving stage 15 that functions as a moving means. The moving stage 15 extends along a rail 16a provided on a fixed table 16 extending in the X direction (main scanning direction). It can be moved freely. The moving stage 15 is configured to be driven in the main scanning direction by the mechanism control unit 17, and the mechanism control unit 17 is driven from the measurement unit CPU 18 via the controller box 19.
[0069]
Since the CCD camera 11 can be moved in the main scanning direction by the moving stage 15 as described above, the CCD camera 11 can detect and detect the scanning beam at an arbitrary position in the scanning region on the photosensitive member surface equivalent position R. Here, a linear scale 20 is provided along the fixed table 16, and the position detector 21 detects the position of the linear scale 20 so that the amount of movement of the moving stage 15 can be detected. Further, the position information detected by the position detection unit 21 is stored in the storage unit 22. The position information stored in the storage unit 22 is output to the controller box 19.
[0070]
Further, a position detection sensor 23 such as a photodiode is provided adjacent to the CCD camera 11 on the moving stage 15. After the scanning beam is imaged by the CCD camera 11, the controller box 19 is instructed by a command from the measurement unit CPU 18. At the same time as transferring the image data acquired via the data storage unit 14, the position information of the imaging position detected by the position detection unit 21 is measured from the storage unit 22 using the scanning beam received by the position detection sensor 23 as a trigger. It is configured so that it can be transferred to the unit CPU 18. As described above, the position detection sensor 23 detects the scanning beam, so that the trigger for acquiring the position information can be grasped in accordance with the timing at which the scanning beam enters the CCD camera 11.
[0071]
The moving stage 15 can be driven by a mechanism control unit (not shown) in an optical axis direction orthogonal to the X direction (main scanning direction), and thereby a delicate optical axis generated when the objective lens 13 is attached or detached. The positional deviation in the direction can be finely adjusted.
[0072]
On the other hand, the beam emitted from the light emitting element 3 is controlled by the lighting control unit 10, and the lighting control unit 10 detects the scanning start position of the scanning beam by the synchronization sensor 6 and generates a synchronization signal from this starting position. Control is performed so as to start light emission based on the line synchronization signal 8 generated by the means 7.
[0073]
The lighting control unit 10 drives and controls the light emitting element 3 based on the evaluation light emission pattern stored in the signal storage unit 24. As will be described in detail later, the signal storage unit 24 emits light at the time of light emission so that the light emitting element 3 emits light with an evaluation light emission pattern at different timing for each of the plurality of main scanning lines and can be imaged by the CCD camera 11. A pattern such as a position is stored, and the scanning light beam is driven by driving the light emitting element 3 in accordance with a clock signal of a predetermined frequency generated from the clock signal generating means 9 via the controller box 19 in accordance with a command from the measurement unit CPU 18. Is set to scan at a frequency equal to the actual use.
[0074]
The light receiving surface of the CCD camera 11 can be opened and closed by a camera trigger shutter 25. The CCD camera 11 can receive a scanning beam when the camera trigger shutter 25 is opened.
[0075]
Further, the controller box 19 counts the line synchronization signal generated from the synchronization signal generating means 7 according to the number of mirror surfaces of the polygon mirror 4 (six surfaces in the present embodiment). The light emission timing of the lighting control unit 10 that drives the light emitting element 3 to emit light can be set to one specific mirror surface.
[0076]
In the present embodiment, when the light emitting element 3 emits light with a predetermined evaluation light emission pattern by the lighting control unit 10, this scanning beam is imaged by the CCD camera 11, and then the controller box 19 is moved by a command from the measurement unit CPU 18. The image data acquired via the image data is transferred to the data storage unit (data storage means) 14. At this time, the position information of the imaging position acquired by the position detection unit 21 is transferred from the storage unit 22 to the measurement unit CPU 18. Transferred. Therefore, it is possible to easily grasp at which position in the main scanning direction the CCD camera 11 has received the scanning beam.
[0077]
The charge accumulated in the CCD camera 11 is output as an image signal to the data storage unit 14 based on a command from the measurement unit CPU 18. Simultaneously with the completion of this output, the measurement unit CPU 18 passes the controller box 19 through the controller box 19. A dimension clear signal is transmitted to clear the accumulated charge and return to the detectable state.
[0078]
The CCD camera 11 according to the present embodiment A / D converts the amount of received light and converts it to, for example, 10-bit data to obtain 1024 gradation image data.
[0079]
In the present embodiment, such a measurement evaluation apparatus 1 is used to measure in detail the positional fluctuation of the scanning beam continuously scanned mainly in the sub-scanning direction, and the scanning optical system 2 based on the measurement result. The performance of the target scanning optical system 2 is evaluated by analyzing the banding generated by.
[0080]
For this reason, in the present embodiment, with the CCD camera 11 stopped at a certain position in the main scanning direction, the exposure time of the CCD camera 11 by opening the camera trigger shutter 25 is set for a plurality of main scanning lines. In this state, the light emitting element 3 is caused to emit light with the evaluation light emission pattern having a different timing for each of the plurality of main scanning lines generated during the exposure time of the CCD camera 11, and the evaluation pattern image of the CCD camera 11 is the same. By capturing the image within the field of view, evaluation pattern images for a plurality of main scanning lines are simultaneously acquired as image data and stored in the data storage unit 14, and then the plurality of evaluation pattern images captured by the signal processing unit 26 are obtained. The controller box 19 and the measurement unit CPU 18 analyze the light emission patterns while separating them based on the timing of each evaluation light emission pattern. The analyzes multiple profiles of the main scanning line, is obtained so as to be displayed on the display section 27 an analysis result. Therefore, in the present embodiment, the controller box 19 and the measurement unit CPU 18 constitute an analysis unit.
[0081]
Here, the measurement principle of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 schematically illustrates an image (evaluation pattern image) captured by the CCD camera 11 and an example of an evaluation light emission pattern at that time by driving the light emitting element 3 to be modulated by a modulation signal from the lighting control unit 10. It is a thing. Evaluation light emission patterns 1, 2, and 3 in FIG. 2B show scanning beams for three consecutive main scanning lines in time series. That is, according to the examples of the evaluation light emission patterns 1, 2, and 3, it can be seen that the plurality of main scanning lines are set to emit light at different timings for each line. As a result, as shown in FIG. 2A, beam profiles of different main scanning lines can be simultaneously imaged in the same field of view of the CCD camera 11 with their positions shifted in the main scanning direction. That is, if the CCD camera 11 is moved (rotated) in the sub-scanning direction as in the case of the original photoconductor, the evaluation pattern images corresponding to the evaluation light emission patterns 2 and 3 are virtually shown in FIG. As shown by the lines, images are taken at positions corresponding to the corresponding main scanning lines. However, since this CCD camera 11 is fixed in the sub-scanning direction, the main scanning line by the polygon mirror 4 is fixed. Even if it advances, the imaging position on the CCD camera 11 does not advance in the sub-scanning direction (without sub-scanning), and the image is taken on the same main scanning line. In other words, if the timings of the evaluation light emission patterns for a plurality of main scanning lines are exactly the same, the captured evaluation pattern images overlap and cannot be separated and measured / analyzed.
[0082]
As a result, if there is no position variation in the sub-scanning direction of the scanning beam due to surface tilt, axial deflection, vibration, etc. of the polygon mirror 4 in the target scanning optical system 2, the evaluation pattern image for a plurality of main scanning lines is shown in FIG. As shown in (a), images are taken in a straight line on the same main scanning line. On the other hand, if there is a position variation in the sub-scanning direction of the scanning beam due to surface tilt, axial deflection, vibration, etc. of the polygon mirror 4 in the target scanning optical system 2, an evaluation pattern image for a plurality of main scanning lines is shown in FIG. As shown in c), they are not arranged in a straight line on the same main scanning line, and a positional deviation dy occurs. Therefore, by analyzing the state between the evaluation pattern images for a plurality of lines that are simultaneously imaged within the same field of view of such a CCD camera 11, scanning of a plurality of continuous main scanning lines by the scanning optical system 2 as a target is performed. It is possible to evaluate the degree of position fluctuation of the beam in the sub-scanning direction. At this time, each evaluation pattern image can be separated based on these evaluation light emission patterns because the corresponding evaluation light emission patterns are different.
[0083]
A control example of the measurement evaluation operation of the present embodiment, which is executed by the measurement unit CPU 18 or the like based on such a principle, will be described with reference to a schematic flowchart shown in FIG. First, at the start of measurement, with the CCD camera 11 positioned at a certain predetermined position, the camera trigger shutter 25 is opened to enable imaging (step S1). The exposure time of the CCD camera 11 by opening the camera trigger shutter 25 is set to a plurality of, for example, three lines (S5).
[0084]
In this state, the lighting control unit 10 generates a writing pattern for the light emitting element 3 according to the evaluation light emitting pattern stored in the signal storage unit 24 (S2), and actually causes the light emitting element 3 to emit light according to the writing pattern. A write operation for one line is performed (S3). For example, the light emission operation is performed according to the evaluation light emission pattern 1 shown in FIG. Thereby, the evaluation pattern image is picked up by the CCD camera 11. Subsequently, if such a write operation is not completed for the predetermined number of lines (N in S4), the operations in steps S2 and S3 are repeated. For example, the light emission operation by the evaluation light emission patterns 2 and 3 shown in FIG. 2B is repeated, and the evaluation pattern image is also picked up by the CCD camera 11 in the same visual field. When the writing operation for the predetermined number of lines is completed (Y in S4), the camera trigger shutter 25 is closed to make imaging impossible (S5). The function of the exposure time control means is executed by the processing of these steps S1 and S5, and the function of the light emission pattern control means is executed by the processing of step S2.
[0085]
Thereafter, the image data of evaluation pattern images for a plurality of main scanning lines captured within the same field of view of the CCD camera 11 is transferred to and stored in the data storage unit 14 as frame data (S6). After the evaluation pattern image (pixel data) is separated from the image data of the evaluation pattern image stored in the data storage unit 14 based on the evaluation light emission pattern by the processing by the signal processing unit 26 (S7), each separated main scan is performed. Data for each line is calculated (S8), and the sub-scanning position correction described later is added as necessary (S9), and the measurement analysis result is displayed on the display unit 27 (S10).
[0086]
Therefore, according to the present embodiment, basically, the exposure time of the CCD camera 11 disposed at the position R corresponding to the photoreceptor surface is set to a plurality of main scanning lines, and the plurality of main scanning lines are set. The light emitting element 3 is caused to emit light with an evaluation light emission pattern at a different timing for each line and imaged in the same field of view of the CCD camera 11, whereby evaluation pattern images of different main scanning lines are obtained within the same field of view of the CCD camera 11. Images can be taken simultaneously in a manner shifted in the main scanning direction, and by analyzing the linearity of the plurality of evaluation pattern images, it is possible to evaluate the presence / absence and degree of position variation in the sub-scanning direction. That is, it is possible to easily measure scanning beam profiles for a plurality of main scanning lines at the same time using the CCD camera 11 without actually forming a latent image on the surface of the photosensitive member, and the surface of the polygon mirror in the scanning optical system 2 is tilted. Thus, it is possible to analyze the scanning beam fluctuation in the sub-scanning direction due to the shaft shake, vibration, and the like, and finally, it is possible to evaluate the banding caused by the scanning optical system.
[0087]
For the evaluation pattern images that are simultaneously imaged in the same field of view of the CCD camera 11, it is necessary to determine the scanning order. However, the position detected by the CCD camera 11 and the image position at that time can be measured in advance. That's fine. Further, as shown in FIG. 4, regarding the evaluation light emission pattern, the shape of the evaluation light emission pattern (for example, evaluation light emission pattern 1) of a specific main scanning line by a specific mirror surface is changed to the evaluation light emission pattern (for example, the other main scanning line). If it is set differently from the shape of the evaluation light emission patterns 2 and 3), it is possible to easily determine the scanning order (separation of evaluation pattern images).
[0088]
  Now, correction relating to the sub-scanning position obtained as described above will be described. First, a scanning beam for a plurality of main scanning lines is originally used to measure the position variation in the sub-scanning direction, but the evaluation light emission patterns at different timings are used for simultaneous imaging in the same field of view in the CCD camera 11. Since light is emitted at the same point (main scanning position), depending on the position in the main scanning direction, it may be affected by the deviation of the steady sub-scanning position of the scanning optical system 2. It can be said that correction is necessary. Here, as described above, a plurality of evaluation pattern images that should originally exist on a straight line (main scanning line) may deviate from the straight line due to the characteristics of the scanning optical system 2. In such a case, the beam spot trajectory formed by scanning with a single continuous scanning beam on a certain main scanning line is:FIG.As shown, it is not linear. In the case of such a scanning optical system 2, in the CCD camera 11, for example, a scanning beam based on an evaluation light emission pattern for a plurality of main scanning lines is used.FIG.Even if an evaluation pattern image that exists on a straight line is obtained as shown in Fig. 3, it does not mean that there is no variation in the sub-scanning position between these evaluation pattern images.FIG.The optical characteristics as shown in FIG.
[0089]
  Therefore, in this embodiment, in advanceFIG.A variation profile in the sub-scanning direction of the scanning optical system 2 as shown in FIG.FIG.The position in the sub-scanning direction of the multiple evaluation pattern images obtainedFIG.By correcting using the fluctuation profile in the sub-scanning direction as shown in Fig. 5, it is possible to accurately extract how the position fluctuation in the sub-scanning direction actually changes for each scan. .FIG. 5 (c)Shows images of a plurality of evaluation pattern images after correction.
[0090]
  In addition,FIG.In order to obtain a variation profile in the sub-scanning direction of the scanning optical system 2 as shown in FIG. 4, the measurement result of the sub-scanning position in the intermittent light emission pattern on the same main scanning line, or the same main scanning line The beam position data in the sub-scanning direction originally present in the scanning optical system 2 is obtained, such as variations in optical system components (lenses, etc.), changes in the beam image height, etc. Just keep it. As described above, regarding the beam position data obtained based on the continuous emission beam, it is also effective to take an average value in a plurality of lines in order to reduce measurement errors.
[0091]
In this way, a fluctuation profile in the sub-scanning direction of the scanning optical system 2 indicating a steady sub-scanning position deviation is acquired using the scanning beam of the same main scanning line, and the sub-scanning of the scanning optical system 2 is acquired. By correcting the sub-scanning position of the evaluation pattern image using the variation profile in the direction, the error in the sub-scanning position can be corrected before being used for analysis evaluation.
[0092]
At this time, in particular, a variation profile in the sub-scanning direction of the scanning optical system 2 is acquired for each mirror surface of the polygon mirror 4, and the sub-scan of each evaluation pattern image acquired from the scanning beams of a plurality of main scanning lines. By correcting the position using the fluctuation profile on the mirror surface that generated the evaluation pattern image, the positional deviation in the sub-scanning direction that occurs regularly due to the tilt of each mirror surface is appropriately adjusted by the fluctuation profile of the corresponding mirror surface. It can correct | amend and can use for more accurate analysis evaluation.
[0093]
Second, correction based on the generation interval of line synchronization signals that define a plurality of main scanning lines will be described. First, the present embodiment is characterized in that the characteristic of the scanning optical system 2 at the time of sub-scanning is acquired without actually performing sub-scanning. In the image generating apparatus, this is performed by rotating the photosensitive member. Here, assuming that the rotation speed of the photosensitive member is constant, the deviation of the generated time interval for each main scanning line of the scanning beam should appear as the sub-scanning position fluctuation as it is (drum surface linear velocity × time interval). Is the sub-scanning interval).
[0094]
However, because of the configuration of the writing optical system, the scanning beam is reset for each scanning by the line synchronization signal, and therefore there is a possibility that the positional information of the CCD camera 11 used for the measurement does not appear at all. For this reason, by correcting the deviation of the generation time interval of each main scanning line with the value of the writing clock counter, the sub-scanning position is corrected in a time corresponding to a maximum of 1 pclk (image clock), and the line synchronization signal time It is possible to acquire the sub-scanning position fluctuation state actually generated on the photosensitive member due to the change.
[0095]
For example, when image modulation is performed on a six-surface polygon mirror 4 rotating at 30000 rpm at an image frequency of 30 MHz, the generation interval of the line synchronization signal is 30000 (r / m) / 60 (s) * 6 (surface) = 3000 (Hz). In this case, if the image clock is counted by a main scanning counter (not shown) between the line synchronization signals, it should be 10,000. However, in practice, if the 0.05% line synchronization signal generation interval changes depending on the rotation unevenness of the polygon mirror 4 and the mirror processing accuracy, the count value changes by 10000 × 0.05% = 5 clocks. As for the generation interval of the line synchronization signal, when the actual photosensitive member writing is performed, the photosensitive member is moved in the sub-scanning direction by 5/10000 clocks, and the position is changed. Measurement accuracy is obtained by correcting the time t (s) with respect to the sub-scanning direction of the dot position obtained by measuring t × v (mm) obtained by the linear velocity v (mm / s) in the sub-scanning direction of the photosensitive member. Can be improved.
[0096]
  As actual control,FIG.As shown in FIG. 5, the count value (“9999”, “9997”, “10002”, etc.) of the main scanning counter at the timing when the line synchronization signal is input for each scanning of the main scanning line is stored in the memory such as the data storage unit 14. Correction may be made based on (count value) / (image clock frequency) * (linear velocity).
[0097]
  By the way, regarding such correction due to a shift in the generation interval of the line synchronization signal, since a main scanning counter that counts the image clock is used, a correction error of 1 pclk (image clock) may occur at the maximum. . That is,7A to 7CAs shown in FIG. 4, the time t, t2, and t3 from the rise time of the image clock to the input of the line synchronization signal cause a difference of a maximum of one image clock depending on each scanning line. For this reason, the rise time interval is measured and stored, and together with the count value of the main scanning counter that defines the line synchronization signal generation interval as described above,
{(Counter value) / (image clock frequency) + (image clock rising to line synchronizing signal rising time interval)} * (linear velocity)
Based on the above, the measurement accuracy can be improved by correcting the position of the captured evaluation pattern image in the sub-scanning direction.
[0098]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same parts as those shown in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is also omitted (the same applies to the following embodiments). In this embodiment, for example, in the measurement evaluation apparatus shown in FIG. 1, the imaging magnification in the main scanning direction is set in the sub-scanning direction using an optical element that can reduce or enlarge light in one direction, such as a cylindrical lens. As an optical system configuration that is smaller than the imaging magnification, an evaluation pattern image for a plurality of main scanning lines is simultaneously captured by the CCD camera 11.
[0099]
As described above, the object of the present invention is to accurately measure the position variation of the scanning beam caused by the sub-scanning direction. For this purpose, there is no problem even if the magnification in the main scanning direction is small. Conversely, by reducing the imaging magnification in the main scanning direction and increasing the number of evaluation pattern images existing in the same field of view of the CCD camera 11, it becomes possible to detect more scanning beams in one imaging. As a result, it is possible to detect beam fluctuations at a lower frequency. That is, an image captured by the CCD camera 11 when the imaging magnification in the main scanning direction / sub-scanning direction is the same is shown in FIG. 8A (three evaluation patterns in the same field of view). An image captured by the CCD camera 11 when only the imaging magnification in the main scanning direction is reduced is as shown in FIG. 8B (seven evaluation pattern images in the same field of view). Exist). In addition, even if the number of scanning beams is not changed (without increasing), it is possible to reduce detection errors by increasing the number of evaluation pattern images on the same main scanning line.
[0100]
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, for example, in the configuration shown in FIG. 1, a plurality of, for example, two semiconductor lasers are used as the light emitting element 3, and the scanning optical system 2 that can simultaneously scan two main scanning lines is used. Have been applied.
[0101]
That is, in recent years, there is a multi-beam scanning optical system 2 that uses a plurality of scanning beams to increase the recording speed, but each light emitting element 3 is in accordance with each evaluation light emission pattern as described with reference to FIG. The evaluation pattern image (beam profile image) when light is emitted and captured by the CCD camera 11 is in a state where there are two rows in the sub-scanning direction as shown in FIG. Here, each light emitting element 3 has a different incident angle to the polygon mirror 4, thereby scanning different portions on the surface of the photoreceptor at the same time. In other words, this means that the scanning beam arrives at different times at the same point. That is, since the timings of entering the same synchronization sensor 6 are different, the two light emitting elements are synchronized. (See FIG. 10). Since the timing of the evaluation light emission pattern is independent for each light emitting element 3, the generation time of each line synchronization signal is set to the time of the reference time series generated by the reference time generation means, unlike the image clock, and the (reference By correcting by (time counter value) / (reference time clock frequency) * (linear velocity), the position accuracy in the sub-scanning direction in the multi-beam can be improved. That is, in order to match the phase of the image clock for writing, the phase of the image clock is matched with the line synchronization signal. For this reason, in the processing as in the above-described embodiment, the rise time of the image clock and the line synchronization signal Interval measurement error accumulates. Therefore, by separately providing a reference time generation means for generating the reference clock, the time measurement can be separated from the writing-system image clock that fluctuates according to the line synchronization signal, so that the accumulation of measurement errors is avoided, and the measurement time is higher. The accuracy can be corrected.
[0102]
That is, the multi-beam scanning optical system as the object of the present embodiment drives the plurality of light emitting elements 3 separately, and simultaneously forms an image on the photoreceptor surface based on different line synchronization signals. Therefore, the sub-scanning position cannot be accurately measured unless the time of each writing signal is managed separately. Therefore, there is a measurement reference clock generated by the reference time generation means, which is different from the image clock for writing, and the memory is obtained by separately sampling the generation time of the line synchronization signal of each light emitting element 3 as the line reference time. Thus, the state of the sub-scanning position actually generated on the photoreceptor surface due to the difference in time depending on the scanning timing of each light emitting element 3 can be acquired from the finally acquired image.
[0103]
In addition, according to the method of the present embodiment, even a single scanning beam scanning optical system can measure with higher accuracy in that it does not include accumulated errors due to the PLL of the image clock.
[0104]
In these embodiments, for the sake of simplicity, the CCD camera 11 is described as being fixedly located at a certain position R corresponding to the photoreceptor surface. However, more practically, the CCD camera 11 is described. Is moved intermittently in the main scanning direction by the moving stage 15, and the evaluation light emission pattern at a different timing for each line is changed according to the moving position of the CCD camera 11 in the main scanning direction. For a wider range in the main scanning direction with respect to the body surface equivalent position R, it is possible to measure the position variation of the scanning beam in the sub-scanning direction, and to analyze and evaluate it. In this case, the synchronization timing of the CCD camera 11 (timing to start imaging at the next imaging position after imaging at a certain position) is ended with respect to the measurement position (imaging position) as shown in FIG. By setting during the start of measurement by the next scanning, the beam profile of the scanning beam for the entire region in the main scanning direction can be imaged and analyzed and evaluated.
[0105]
In these embodiments, the measurement is performed with different timings of the evaluation light emission patterns on the respective mirror surfaces of the polygon mirror 4, but the measurement is performed only on a specific mirror surface of the polygon mirror 4 ( That is, every time the polygon mirror 4 is rotated), the timing of the evaluation light emission pattern is sequentially changed to cause the light emitting element 3 to emit light, thereby eliminating a measurement error due to the surface tilt of the polygon mirror 4 and with respect to the sub-scanning direction. Thus, measurement over a wider range (for example, 6 planes = every 6 lines) can be performed by one imaging.
[0106]
【The invention's effect】
  According to the scanning beam measurement and evaluation method of the scanning optical system of the first aspect of the invention, the exposure time of the two-dimensional camera arranged so as to pick up the image corresponding to the position on the photoreceptor surface is set for a plurality of main scanning lines. Aside from these multiple main scan linesFor each main scan lineBy causing the light emitting elements to emit light with evaluation light emission patterns at different timings and capturing them within the same field of view of the two-dimensional camera, the evaluation pattern images of different main scanning lines are shifted in the main scanning direction within the field of view of the same two-dimensional camera. In addition, the presence / absence / degree of position variation in the sub-scanning direction can be evaluated by analyzing the linearity of the plurality of evaluation pattern images. That is, without actually forming a latent image on the surface of the photoreceptor, it is possible to easily measure the profile of the scanning beam for a plurality of main scanning lines at the same time using a two-dimensional camera, and the surface of the polygon mirror in the scanning optical system is tilted. It is possible to analyze the scanning beam fluctuation in the sub-scanning direction caused by the axial shake, vibration, etc., and finally evaluate the banding caused by the scanning optical system.
[0107]
  According to the scanning beam measurement evaluation method of the scanning optical system of the invention according to claim 1,Measurement of position variation in the sub-scanning direction of the scanning beam and its analysis / evaluation over a wider range in the main scanning direction with respect to the position corresponding to the photoreceptor surface by intermittently moving the imaging position by the two-dimensional camera. Is possible.
[0108]
  Claim 2According to the described invention,Claim 1In the scanning beam measurement evaluation method of the described scanning optical system, it is generated by each mirror surface of the polygon mirrorMultiple main scan linesaboutFor each main scan lineBy emitting light with evaluation light emission patterns at different timings and picking up images within the same field of view of the two-dimensional camera, evaluation pattern images of a plurality of main scanning lines continuous in the sub-scanning direction can be obtained mainly within the field of view of the same two-dimensional camera. Images can be taken simultaneously in a manner shifted in the scanning direction, and by analyzing the linearity of the plurality of evaluation pattern images, it is possible to evaluate the presence / absence / degree of position variation in the sub-scanning direction. That is, it is possible to measure a continuous position change in the sub-scanning direction such as banding.
[0109]
  Claim 3According to the described invention,Claim 2In the scanning beam measurement evaluation method for the scanning optical system described above, the evaluation light emission pattern shape of the main scanning line on a specific mirror surface is made different from that of the other, so that the plurality of evaluation pattern images captured in the same field of view can be obtained. Due to the difference in shape, the exposure scanning order can be easily determined, and analysis processing of a plurality of evaluation pattern images is facilitated.
[0110]
  Claim 4According to the described invention,Claim 1In the scanning beam measurement evaluation method of the described scanning optical system, only for the same specific mirror surfaceFor each main scan lineThe position of the sub-scanning direction is eliminated in such a manner that multiple evaluation pattern images are captured by performing scanning for a plurality of main scanning lines with evaluation light emission patterns at different timings, thereby eliminating measurement errors due to surface tilt of the polygon mirror. Variations can be measured, and a wider range of measurements can be performed at a time in the sub-scanning direction.
[0111]
  Claim 5According to the described invention,Any one of claims 1 to 4In the scanning beam measurement evaluation method of the scanning optical system described above, scanning beams for a plurality of main scanning lines are originally used to measure the positional fluctuation in the sub-scanning direction, but at different timings for simultaneous imaging within the same field of view. Since the light is emitted with the evaluation light emission pattern and is not emitted at the same point (main scanning position), depending on the difference in the position in the main scanning direction, it is influenced by the deviation of the steady sub-scanning position of the scanning optical system. However, a fluctuation profile in the sub-scanning direction of the scanning optical system showing the deviation of the steady sub-scanning position is acquired using the scanning beam of the same main scanning line, and the scanning optical system in the sub-scanning direction is acquired. By correcting the sub-scanning position of the evaluation pattern image using the fluctuation profile, the error of the sub-scanning position can be corrected before being used for analysis evaluation.
[0112]
  Claim 6According to the described invention, basicallyClaim 5As in the case of the described invention, in particular, a variation profile in the sub-scanning direction of the scanning optical system is acquired for each mirror surface of the polygon mirror, and each acquired from the scanning beams of a plurality of main scanning lines. By correcting the sub-scanning position of the evaluation pattern image using the fluctuation profile on the mirror surface that generated the evaluation pattern image, the mirror surface corresponding to the positional deviation in the sub-scanning direction that occurs regularly due to the tilt of each mirror surface Therefore, it can be corrected appropriately by the fluctuation profile, and can be used for more accurate analysis and evaluation.
[0113]
  Claim 7According to the described invention,Any one of claims 1 to 6In the scanning beam measurement and evaluation method of the scanning optical system described above, the scanning beams for a plurality of main scanning lines use the line synchronization signal as a reference for starting scanning, but there are some differences in the scanning time of each main scanning line If there is a difference in the generation interval of such line synchronization signals, the amount of time is reflected as a difference in the sub-scanning direction. By adding, it can be used for more accurate analysis evaluation.
[0114]
  Claim 8According to the described invention,Claim 7In addition to the described invention, the error in the sub-scanning position caused by the minute rise time interval due to the phase difference between the line synchronization signal and the image clock is also corrected, so that the line is substantially more accurate than the image clock. The synchronization signal interval can be measured, the correction accuracy of the sub-scanning position can be further improved, and it can be used for more accurate analysis and evaluation.
[0115]
  Claim 9According to the described invention,Any one of claims 1 to 6In the scanning beam measurement and evaluation method of the scanning optical system described above, the generation time of the line synchronization signal is acquired as the line synchronization time based on the reference time generation means different from the image clock, whereby different images as in the case of multi-beams or the like are obtained. The sub-scanning position can be properly corrected without being affected by different image clocks for each scanning beam generated based on the clock.
[0116]
  Claim 10According to the described invention,Claim 9In realizing the described invention, application to a multi-beam system becomes clear.
[0117]
  Claim 11According to the described invention,Any one of claims 1 to 10The scanning beam measurement evaluation method of the scanning optical system described above is intended to accurately measure the position variation of the scanning beam inherently caused in the sub-scanning direction, and there is no problem even if the magnification in the main scanning direction is small. Therefore, by reducing the imaging magnification in the main scanning direction, more evaluation pattern images can be captured in one field of view of the two-dimensional camera, and the number of main scanning lines that can be measured simultaneously can be increased. It is possible to detect fluctuations in the scanning beam.
[0118]
  Claim 12According to the scanning beam measurement / evaluation apparatus of the scanning optical system of the invention described above, the exposure time of a two-dimensional camera arranged to capture an image corresponding to the position corresponding to the photoreceptor surface is set for a plurality of main scanning lines. About these multiple main scan linesFor each main scan lineBy causing the light emitting elements to emit light with evaluation light emission patterns at different timings and capturing them within the same field of view of the two-dimensional camera, the evaluation pattern images of different main scanning lines are shifted in the main scanning direction within the field of view of the same two-dimensional camera. In addition, the presence / absence / degree of position variation in the sub-scanning direction can be evaluated by analyzing the linearity of the plurality of evaluation pattern images. That is, without actually forming a latent image on the surface of the photoreceptor, it is possible to easily measure the profile of the scanning beam for a plurality of main scanning lines at the same time using a two-dimensional camera, and the surface of the polygon mirror in the scanning optical system is tilted. It is possible to analyze the scanning beam fluctuation in the sub-scanning direction caused by the axial shake, vibration, etc., and finally evaluate the banding caused by the scanning optical system.
[0119]
  According to the scanning beam measurement and evaluation apparatus for a scanning optical system of the invention according to claim 12,Measurement and analysis / evaluation of position variation in the sub-scanning direction of the scanning beam for a wider range in the main scanning direction with respect to the position corresponding to the photoreceptor surface by intermittently moving the imaging position by the two-dimensional camera. Is possible.
[0120]
  Claim 13According to the described invention,Claim 12In the scanning beam measurement / evaluation apparatus of the described scanning optical system, it is generated by each mirror surface of the polygon mirrorMultiple main scan linesaboutFor each main scan lineBy emitting light with evaluation light emission patterns at different timings and picking up images within the same field of view of the two-dimensional camera, evaluation pattern images of a plurality of main scanning lines continuous in the sub-scanning direction can be obtained mainly within the field of view of the same two-dimensional camera. Images can be taken simultaneously in a manner shifted in the scanning direction, and by analyzing the linearity of the plurality of evaluation pattern images, it is possible to evaluate the presence / absence / degree of position variation in the sub-scanning direction. That is, it is possible to measure a continuous position change in the sub-scanning direction such as banding.
[0121]
  Claim 14According to the described invention,Claim 13In the scanning beam measurement / evaluation apparatus for a scanning optical system described above, the image of a plurality of evaluation pattern images captured in the same field of view can be obtained by making the shape of the evaluation light emission pattern of the main scanning line of a specific mirror surface different from the others. Due to the difference in shape, the exposure scanning order can be easily determined, and analysis processing of a plurality of evaluation pattern images is facilitated.
[0122]
  Claim 15According to the described invention,Claim 12In the scanning beam measurement and evaluation apparatus of the described scanning optical system, only a specific specific mirror surface is targeted.For each main scan lineThe position of the sub-scanning direction is eliminated in such a manner that multiple evaluation pattern images are captured by performing scanning for a plurality of main scanning lines with evaluation light emission patterns at different timings, thereby eliminating measurement errors due to surface tilt of the polygon mirror. Variations can be measured, and a wider range of measurements can be performed at a time in the sub-scanning direction.
[0123]
  Claim 16According to the described invention,Any one of claims 12 to 15In the scanning beam measurement / evaluation apparatus of the scanning optical system described above, scanning beams for a plurality of main scanning lines are originally used to measure the positional fluctuation in the sub-scanning direction, but at different timings for simultaneous imaging in the same field of view. Since the light is emitted with the evaluation light emission pattern and is not emitted at the same point (main scanning position), depending on the difference in the position in the main scanning direction, it is influenced by the deviation of the steady sub-scanning position of the scanning optical system. However, a fluctuation profile in the sub-scanning direction of the scanning optical system showing the deviation of the steady sub-scanning position is acquired using the scanning beam of the same main scanning line, and the scanning optical system in the sub-scanning direction is acquired. By correcting the sub-scanning position of the evaluation pattern image using the fluctuation profile, the error of the sub-scanning position can be corrected before being used for analysis evaluation.
[0124]
  Claim 17According to the described invention, basicallyClaim 16As in the case of the described invention, in particular, a variation profile in the sub-scanning direction of the scanning optical system is acquired for each mirror surface of the polygon mirror, and each acquired from the scanning beams of a plurality of main scanning lines. By correcting the sub-scanning position of the evaluation pattern image using the fluctuation profile on the mirror surface that generated the evaluation pattern image, the mirror surface corresponding to the positional deviation in the sub-scanning direction that occurs regularly due to the tilt of each mirror surface Therefore, it can be corrected appropriately by the fluctuation profile, and can be used for more accurate analysis and evaluation.
[0125]
  Claim 18According to the described invention,Any one of claims 12 to 17In the scanning beam measurement / evaluation apparatus of the scanning optical system described above, the scanning beams for a plurality of main scanning lines each use the line synchronization signal as a reference for starting scanning, but there are some differences in the scanning time of each main scanning line If there is a difference in the generation interval of such line synchronization signals, the amount of time is reflected as a difference in the sub-scanning direction. By adding, it can be used for more accurate analysis evaluation.
[0126]
  Claim 19According to the described invention,Claim 18In addition to the described invention, the error in the sub-scanning position caused by the minute rise time interval due to the phase difference between the line synchronization signal and the image clock is also corrected, so that the line is substantially more accurate than the image clock. The synchronization signal interval can be measured, the correction accuracy of the sub-scanning position can be further improved, and it can be used for more accurate analysis and evaluation.
[0127]
  Claim 20According to the described invention,Any one of claims 12 to 17In the scanning beam measurement / evaluation apparatus for the scanning optical system described above, the generation time of the line synchronization signal is acquired as the line synchronization time based on the reference time generation means different from the image clock, thereby different images as in the case of multi-beams, etc. The sub-scanning position can be properly corrected without being affected by different image clocks for each scanning beam generated based on the clock.
[0128]
  Claim 21According to the described invention,Claim 20In realizing the described invention, application to a multi-beam system becomes clear.
[0129]
  Claim 22According to the described invention,Any one of claims 12 to 21The scanning beam measurement / evaluation apparatus for the scanning optical system described above is intended to accurately measure the position variation of the scanning beam inherently caused by the sub-scanning direction, and there is no problem even if the magnification in the main scanning direction is small. Therefore, by reducing the imaging magnification in the main scanning direction, more evaluation pattern images can be captured in one field of view of the two-dimensional camera, and the number of main scanning lines that can be measured simultaneously can be increased. It is possible to detect fluctuations in the scanning beam.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view showing a measurement evaluation apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a measurement principle.
FIG. 3 is a schematic flowchart showing a control example of measurement analysis processing.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a modified example of an evaluation light emission pattern.
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating the principle of correction of the sub-scanning position.
FIG. 6 is a timing chart for explaining a generation interval of a line synchronization signal.
FIG. 7 is a timing chart for explaining a time interval between a line synchronization signal and an image clock.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a timing chart for explaining a relationship between a line synchronization signal and a reference time.
FIG. 11 is a timing chart showing a modification.
[Explanation of symbols]
2 Scanning optical system
3 Light emitting elements
4 Polygon mirror
10 Light emission pattern control means
11 Two-dimensional camera
14 Data storage means
15 Moving means
18, 19 Analysis means
R Position equivalent to photoreceptor surface
S1, S5 Exposure time control means

Claims

発光素子から発光された走査ビームを回転駆動されるポリゴンミラーにより主走査方向に偏向させて感光体面上を露光走査するための走査光学系に対して、感光体面相当位置の像を撮像するよう前記主走査方向に移動自在に配設させた２次元カメラを用い、
前記２次元カメラの露光時間を複数の主走査ライン分に設定し、
前記２次元カメラを前記主走査方向に断続的に移動させるとともに、当該２次元カメラの露光時間中に発生する複数の主走査ラインについて、各主走査ライン毎に異なるタイミングの評価発光パターンを前記２次元カメラの主走査方向の移動位置に応じて変更させるよう前記発光素子を発光させてその評価パターン像を前記２次元カメラの同一視野内で撮像させることにより、複数の主走査ライン分の評価パターン像を同時に取得してデータ格納手段に格納し、
同時に撮像された複数の評価パターン像を各々の評価発光パターンのタイミングに基づき分離することにより複数の主走査ライン分のプロファイルを解析するようにしたことを特徴とする走査光学系の走査ビーム測定評価方法。 Said that the polygon mirror is rotating the emitted scan beam from the light emitting element with respect to the scanning optical system for exposing and scanning the photosensitive member surface by deflecting in a main scanning direction, it captures an image of the photoreceptor surface corresponding position Using a two-dimensional camera movably arranged in the main scanning direction ,
Setting the exposure time of the two-dimensional camera to a plurality of main scanning lines;
The two-dimensional camera is intermittently moved in the main scanning direction, and for the plurality of main scanning lines generated during the exposure time of the two-dimensional camera, evaluation light emission patterns having different timings for the respective main scanning lines are used. An evaluation pattern for a plurality of main scanning lines is obtained by causing the light emitting element to emit light so as to be changed according to the movement position of the two-dimensional camera in the main scanning direction and capturing the evaluation pattern image within the same field of view of the two-dimensional camera. Acquire images simultaneously and store them in data storage means
Scanning beam measurement evaluation of a scanning optical system characterized in that a plurality of evaluation pattern images captured simultaneously are separated based on timing of each evaluation light emission pattern to analyze a profile for a plurality of main scanning lines Method.

前記ポリゴンミラーの各ミラー面により生成される複数の主走査ラインを対象として、当該複数の主走査ライン分の評価パターン像が前記２次元カメラの同一視野内で主走査方向に位置をずらした状態で同時に撮像されるよう、各主走査ライン毎に異なるタイミングの評価発光パターンで前記発光素子を発光させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法。A state in which the evaluation pattern images for the plurality of main scanning lines are shifted in the main scanning direction within the same field of view of the two-dimensional camera for a plurality of main scanning lines generated by the mirror surfaces of the polygon mirror 2. A scanning beam measurement evaluation method for a scanning optical system according to claim 1, wherein the light emitting element is caused to emit light with an evaluation light emission pattern having a different timing for each main scanning line so that images can be simultaneously captured.

特定のミラー面の主走査ラインの評価発光パターンの形状を他のミラー面の主走査ラインの評価発光パターンの形状とは異ならせるようにしたことを特徴とする請求項２記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法。3. The scanning optical system according to claim 2, wherein the shape of the evaluation light emission pattern of the main scanning line of a specific mirror surface is different from the shape of the evaluation light emission pattern of the main scanning line of another mirror surface. Scanning beam measurement evaluation method.

前記ポリゴンミラーの同一のミラー面により生成される１回転毎の主走査ラインを対象として各主走査ライン毎に異なるタイミングの評価発光パターンで前記発光素子を発光させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法。The light emitting element is caused to emit light with an evaluation light emission pattern at a different timing for each main scanning line for a main scanning line for each rotation generated by the same mirror surface of the polygon mirror. Item 5. A scanning beam measurement evaluation method for a scanning optical system according to Item 1.

同一主走査ラインの走査ビームを用いて前記走査光学系の副走査方向への変動プロファイルを取得しておき、Obtaining a variation profile in the sub-scanning direction of the scanning optical system using a scanning beam of the same main scanning line,
同時に撮像された複数の前記評価パターン像の副走査位置を前記走査光学系の副走査方向への変動プロファイルに基づき補正するようにしたことを特徴とする請求項１ないし４の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法。5. The sub-scanning position of a plurality of the evaluation pattern images captured simultaneously is corrected based on a variation profile in the sub-scanning direction of the scanning optical system. A scanning beam measurement evaluation method for a scanning optical system.

前記ポリゴンミラーの各ミラー面毎に同一主走査ラインの走査ビームを用いて前記走査光学系の副走査方向への変動プロファイルを取得しておき、Using the scanning beam of the same main scanning line for each mirror surface of the polygon mirror to obtain a variation profile in the sub-scanning direction of the scanning optical system;
同時に撮像された複数の前記評価パターン像の副走査位置をその評価パターン像を生成したミラー面での前記走査光学系の副走査方向への変動プロファイルに基づき補正するようにしたことを特徴とする請求項１ないし４の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法。The sub-scanning positions of a plurality of the evaluation pattern images captured simultaneously are corrected based on a variation profile in the sub-scanning direction of the scanning optical system on the mirror surface that generated the evaluation pattern image. 5. A scanning beam measurement evaluation method for a scanning optical system according to claim 1.

各主走査ライン毎に画像クロック数を計数する主走査カウンタを用い、各主走査ラインの走査開始の基準となるライン同期信号発生時の主走査カウンタのカウント値を主走査ライン毎に取得し、Using a main scanning counter that counts the number of image clocks for each main scanning line, a count value of the main scanning counter at the time of generation of a line synchronization signal that is a reference for starting scanning of each main scanning line is obtained for each main scanning line,
信号処理により得られる各評価パターン像の副走査位置を前記主走査カウンタのカウント値により規定されるライン同期信号発生間隔に基づき補正するようにしたことを特徴とする請求項１ないし６の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法。7. The sub-scanning position of each evaluation pattern image obtained by signal processing is corrected based on a line synchronization signal generation interval defined by a count value of the main scanning counter. A scanning beam measurement evaluation method for a scanning optical system according to claim 1.

各主走査ライン毎に前記ライン同期信号発生間隔とともに画像クロックと各ライン同期信号との立上り時間間隔を取得し、Acquire the rising time interval between the image clock and each line synchronization signal together with the line synchronization signal generation interval for each main scanning line,
信号処理により得られる各評価パターン像の副走査位置を前記ライン同期信号発生間隔及び立上り時間間隔に基づき補正するようにしたことを特徴とする請求項７記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法。8. A scanning beam measurement evaluation method for a scanning optical system according to claim 7, wherein a sub-scanning position of each evaluation pattern image obtained by signal processing is corrected based on the line synchronization signal generation interval and the rising time interval. .

基準時刻発生手段を用い、各主走査ラインの走査開始の基準となるライン同期信号発生時の前記基準時刻発生手段によるライン基準時刻を主走査ライン毎に取得し、Using the reference time generating means, the line reference time by the reference time generating means at the time of generation of a line synchronization signal that is a reference for starting the scanning of each main scanning line is obtained for each main scanning line,
信号処理により得られる各評価パターン像の副走査位置を前記ライン基準時刻に基づき補正するようにしたことを特徴とする請求項１ないし６の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法。7. The scanning optical measurement evaluation method for a scanning optical system according to claim 1, wherein a sub-scanning position of each evaluation pattern image obtained by signal processing is corrected based on the line reference time. .

前記発光素子として前記走査光学系を共用する複数個の発光素子を用い、各々の発光素子毎のライン同期信号発生時の前記基準時刻発生手段によるライン基準時刻を主走査ライン毎に取得し、Using a plurality of light emitting elements sharing the scanning optical system as the light emitting elements, obtaining a line reference time for each main scanning line by the reference time generating means when generating a line synchronization signal for each light emitting element,
信号処理により得られる各評価パターン像の副走査位置を対応する発光素子毎に取得した前記ライン基準時刻に基づき補正するようにしたことを特徴とする請求項９記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法。The scanning beam measurement of a scanning optical system according to claim 9, wherein the sub-scanning position of each evaluation pattern image obtained by signal processing is corrected based on the line reference time acquired for each corresponding light emitting element. Evaluation methods.

前記２次元カメラにより撮像される評価パターン像の主走査方向撮像倍率が副走査方向撮像倍率よりも小さいことを特徴とする請求項１ないし１０の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価方法。The scanning beam measurement evaluation of the scanning optical system according to claim 1, wherein an imaging magnification in a main scanning direction of an evaluation pattern image captured by the two-dimensional camera is smaller than an imaging magnification in a sub scanning direction. Method.

発光素子から発光された走査ビームを回転駆動されるポリゴンミラーにより主走査方向に偏向させて感光体面上を露光走査するための走査光学系に対して、感光体面相当位置の像を撮像するように前記主走査方向に移動自在に配設された２次元カメラと、
前記２次元カメラの露光時間を複数の主走査ライン分に設定する露光時間制御手段と、
前記２次元カメラの位置を前記主走査方向に断続的に移動させる移動手段と、
前記２次元カメラの露光時間中に発生する複数の主走査ラインについて、各主走査ライン毎に異なるタイミングの評価発光パターンを前記２次元カメラの主走査方向の移動位置に応じて変更させるよう前記発光素子を発光させてその評価パターン像を前記２次元カメラの同一視野内で撮像させる発光パターン制御手段と、
前記２次元カメラの同一視野内で撮像された複数の主走査ライン分の評価パターン像のデータを同時に取得して格納するデータ格納手段と、
同時に撮像されて前記データ格納手段に格納された複数の評価パターン像を各々の評価発光パターンのタイミングに基づき分離することにより複数の主走査ライン分のプロファイルを解析する解析手段と、
を備える走査光学系の走査ビーム測定評価装置。 The scanning beam emitted from the light emitting element is deflected in the main scanning direction by a polygon mirror that is driven to rotate, and an image at a position corresponding to the photosensitive surface is captured with respect to a scanning optical system for performing exposure scanning on the photosensitive surface. A two-dimensional camera arranged movably in the main scanning direction;
Exposure time control means for setting the exposure time of the two-dimensional camera to a plurality of main scanning lines;
Moving means for intermittently moving the position of the two-dimensional camera in the main scanning direction;
For the plurality of main scanning lines generated during the exposure time of the two-dimensional camera, the light emission is performed so that the evaluation light emission pattern at a different timing for each main scanning line is changed according to the movement position of the two-dimensional camera in the main scanning direction. A light emission pattern control means for causing the element to emit light and capturing the evaluation pattern image in the same field of view of the two-dimensional camera;
Data storage means for simultaneously acquiring and storing evaluation pattern image data for a plurality of main scanning lines captured within the same field of view of the two-dimensional camera;
Analysis means for analyzing a plurality of main scan line profiles by separating a plurality of evaluation pattern images simultaneously captured and stored in the data storage means based on the timing of each evaluation light emission pattern;
A scanning beam measurement evaluation apparatus for a scanning optical system.

前記発光パターン制御手段は、前記ポリゴンミラーの各ミラー面により生成される複数の主走査ラインを対象として、当該複数の主走査ライン分の評価パターン像が前記２次元カメラの同一視野内で主走査方向に位置をずらした状態で同時に撮像されるよう、各主走査ライン毎に異なるタイミングの評価発光パターンで前記発光素子を発光させる請求項１２記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置。The light emission pattern control means targets a plurality of main scanning lines generated by each mirror surface of the polygon mirror, and the evaluation pattern images for the plurality of main scanning lines are main scanned within the same field of view of the two-dimensional camera. 13. The scanning beam measurement / evaluation apparatus for a scanning optical system according to claim 12, wherein the light emitting element emits light with an evaluation light emission pattern having a different timing for each main scanning line so that images are simultaneously captured in a state shifted in a direction.

前記発光パターン制御手段は、特定のミラー面の主走査ラインの評価発光パターンの形状を他のミラー面の主走査ラインの評価発光パターンの形状とは異ならせる請求項１３記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置。The scanning of the scanning optical system according to claim 13, wherein the light emission pattern control means makes the shape of the evaluation light emission pattern of the main scanning line of a specific mirror surface different from the shape of the evaluation light emission pattern of the main scanning line of another mirror surface. Beam measurement evaluation device.

前記発光パターン制御手段は、前記ポリゴンミラーの同一のミラー面により生成される１回転毎の主走査ラインを対象として各主走査ライン毎に異なるタイミングの評価発光パターンで前記発光素子を発光させる請求項１２記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置。The light emission pattern control means causes the light emitting element to emit light with an evaluation light emission pattern at a different timing for each main scanning line for a main scanning line for each rotation generated by the same mirror surface of the polygon mirror. 13. A scanning beam measurement evaluation apparatus for a scanning optical system according to item 12.

同一主走査ラインの走査ビームを用いて前記走査光学系の副走査方向への変動プロファイルを取得する変動プロファイル取得手段を備え、A fluctuation profile acquisition means for acquiring a fluctuation profile in the sub-scanning direction of the scanning optical system using a scanning beam of the same main scanning line;
前記解析手段は、同時に撮像された複数の前記評価パターン像の副走査位置を前記走査光学系の副走査方向への変動プロファイルに基づき補正する請求項１２ないし１５の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置。 The scanning optical system according to claim 12, wherein the analysis unit corrects a sub-scanning position of the plurality of evaluation pattern images captured simultaneously based on a variation profile in the sub-scanning direction of the scanning optical system. Scanning beam measurement and evaluation apparatus.

前記ポリゴンミラーの各ミラー面毎に同一主走査ラインの走査ビームを用いて前記走査光学系の副走査方向への変動プロファイルを取得する変動プロファイル取得手段を備え、Fluctuation profile acquisition means for acquiring a fluctuation profile in the sub-scanning direction of the scanning optical system using a scanning beam of the same main scanning line for each mirror surface of the polygon mirror,
前記解析手段は、同時に撮像された複数の前記評価パターン像の副走査位置をその評価パターン像を生成したミラー面での前記走査光学系の副走査方向への変動プロファイルに基づき補正する請求項１２ないし１５の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置。The analysis unit corrects the sub-scanning positions of a plurality of the evaluation pattern images captured simultaneously based on a variation profile in the sub-scanning direction of the scanning optical system on the mirror surface that generated the evaluation pattern image. 16. A scanning beam measurement evaluation apparatus for a scanning optical system according to any one of items 15 to 15.

各主走査ライン毎に画像クロック数を計数する主走査カウンタと、A main scanning counter that counts the number of image clocks for each main scanning line;
各主走査ラインの走査開始の基準となるライン同期信号発生時の主走査カウンタのカウント値を主走査ライン毎に取得し、前記主走査カウンタのカウント値により規定されるライン同期信号発生間隔を記憶する同期信号発生間隔記憶手段と、を備え、The count value of the main scanning counter at the time of generation of the line synchronization signal that becomes the reference for starting the scanning of each main scanning line is acquired for each main scanning line, and the line synchronization signal generation interval defined by the count value of the main scanning counter is stored. Synchronization signal generation interval storage means,
前記解析手段は、信号処理により得られる各評価パターン像の副走査位置を同期信号発生間隔記憶手段に記憶されたライン同期信号発生間隔に基づき補正する請求項１２ないし１７の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置。18. The scanning according to claim 12, wherein the analysis unit corrects the sub-scanning position of each evaluation pattern image obtained by signal processing based on the line synchronization signal generation interval stored in the synchronization signal generation interval storage unit. Optical system scanning beam measurement evaluation device.

各主走査ライン毎に前記ライン同期信号発生間隔とともに画像クロックと各ライン同期信号との立上り時間間隔を取得して記憶する立上り時間間隔記憶手段を備え、Rise time interval storage means for acquiring and storing the rise time interval between the image clock and each line synchronization signal together with the line synchronization signal generation interval for each main scanning line,
前記解析手段は、信号処理により得られる各評価パターン像の副走査位置を前記ライン同期信号発生間隔及び立上り時間間隔に基づき補正する請求項１８記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置。19. The scanning optical system scanning beam measurement evaluation apparatus according to claim 18, wherein the analysis unit corrects the sub-scanning position of each evaluation pattern image obtained by signal processing based on the line synchronization signal generation interval and the rising time interval.

基準時刻発生手段と、A reference time generating means;
各主走査ラインの走査開始の基準となるライン同期信号発生時の前記基準時刻発生手段によるライン基準時刻を主走査ライン毎に取得して記憶するライン基準時刻記憶手段と、を備え、Line reference time storage means for acquiring and storing the line reference time by the reference time generation means at the time of generation of a line synchronization signal, which is a reference for starting scanning of each main scan line, for each main scan line;
前記解析手段は、信号処理により得られる各評価パターン像の副走査位置を前記ライン基準時刻に基づき補正する請求項１２ないし１７の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置。18. The scanning optical system scanning beam measurement evaluation apparatus according to claim 12, wherein the analysis unit corrects a sub-scanning position of each evaluation pattern image obtained by signal processing based on the line reference time.

前記発光素子として前記走査光学系を共用する複数個の発光素子を備え、A plurality of light emitting elements sharing the scanning optical system as the light emitting elements,
前記ライン基準時刻記憶手段は、各々の発光素子毎のライン同期信号発生時の前記基準時刻発生手段によるライン基準時刻を主走査ライン毎に取得して記憶し、The line reference time storage means acquires and stores, for each main scanning line, the line reference time by the reference time generation means when the line synchronization signal is generated for each light emitting element.
前記解析手段は、信号処理により得られる各評価パターン像の副走査位置を対応する発光素子毎に取得した前記ライン基準時刻に基づき補正する請求項２０記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置。21. The scanning beam measurement evaluation apparatus for a scanning optical system according to claim 20, wherein the analysis unit corrects the sub-scanning position of each evaluation pattern image obtained by signal processing based on the line reference time acquired for each corresponding light emitting element.

前記２次元カメラにより撮像される評価パターン像の主走査方向撮像倍率を副走査方向撮像倍率よりも小さくする光学素子を備える請求項１２ないし２１の何れか一記載の走査光学系の走査ビーム測定評価装置。The scanning beam measurement evaluation of the scanning optical system according to any one of claims 12 to 21, further comprising an optical element that makes an imaging magnification in a main scanning direction of an evaluation pattern image captured by the two-dimensional camera smaller than an imaging magnification in a sub scanning direction. apparatus.