JPH05306953A - スポット形状測定装置及びその装置を用いたピント検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】光電変換素子の応答特性を向上すると共に、前
記光電変換素子とスリットとの位置調整を省略し、小型
化、低コスト化が達成されたスポット形状測定装置及び
このスポット形状測定装置を使用して、走査式光学装置
から照射される走査光ビームのピントを簡単に検出する
ピント検出方法を提供する。 【構成】走査式光学装置に、接続したスポット形状測定
装置１の光電変換手段１０に、同期信号検出用光電変換
素子１１とスポット形状測定用光電変換素子１２を備
え、前記両光電変換素子を、スリット形状とした。前記
スポット形状測定装置１を走査面６から略等距離且つ走
査面６となす角度が略等角度となる走査面６の両側に設
置し、ピントの検出を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ビームを光学的に走
査して、走査面上にある原稿の画像を読み取ったり、あ
るいは、走査面上にある感光材料に所望のパターンを記
録する走査式光学装置の前記走査面上に照射される走査
光ビームのスポットの形状を測定するスポット形状測定
装置、及び、当該スポット形状測定装置を用いて、走査
式光学装置から照射される走査光ビームのピントを検出
する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば、製版用スキャナ、レ
ーザプリンタ、レーザプロッタなどのように、光ビーム
を光学的に走査することによって、走査面上にある原稿
の画像を読み取ったり、あるいは走査面上にある感光材
料に所望のパターンを記録する走査式光学装置がある。

【０００３】この種の走査式光学装置は、例えば、光学
系の誤差などにより、走査面上の走査光ビームのスポッ
ト形状が目標値から外れると、記録されたパターンのエ
ッジがぼけたり、走査線われが生じたりすることが知ら
れている。そこで、走査線上の走査光ビームのスポット
形状を検出するために、種々の方法が紹介され、実施さ
れている。

【０００４】その一例として、特開昭６４−１３５１４
号公報や特開平３−１６０３２９号公報などが挙げられ
る。前記特開昭６４−１３５１４号公報に開示されてい
る従来例は、走査式光学装置の光源からの光学的距離が
走査光ビームの走査面と等価な位置に、この装置から照
射される走査光ビームのスポット形状を測定するスポッ
ト形状測定装置を接続し、当該走査光ビームのスポット
形状を検出している。

【０００５】この公報に紹介されているスポット形状測
定装置は、巾の狭いスリットが開口されているスリット
板と、このスリット板の後方に位置し、前記スリットか
ら透過した光の量を検出し、これを電気信号に変換する
光電変換素子を備えた受光手段を設置した構造を有して
いる。そして、前記スリット板に走査光ビームを横切ら
せた際に、前記受光手段が検出する光量の経時変化か
ら、光ビームの状態を検出するものである。即ち、前記
受光手段により、光信号を電気信号に変換（光電変換）
し、光ビームのスッポト形状を測定している。

【０００６】また、特開平３−１６０３２９号公報開示
されている従来例は、走査式光学装置から照射される走
査光ビームの走査面上に、走査光ビームとスリットとの
相対的な移動方向に対してそれぞれ異なる傾斜角度を有
する少なくとも３つのスリットと、前記３つのスリット
のうちの１つと同じ傾斜角度を有する１つのスリットを
開口したスリット板と、このスリット板の後方に位置
し、前記スリットから透過した光の量を検出し、これを
電気信号に変換する光電変換素子を備えた受光手段を設
置したものである。

【０００７】この装置を用いた走査光ビームのスポット
形状測定方法は、先ず、前記スリット板を走査光ビーム
が横切った際に前記スリットを通過する光量を検出し、
同じ傾斜角度の２つのスリットにかかる検出光量に基づ
き、光ビームとスリットとの相対的な移動速度を求め
る。また、前記異なる傾斜角度の３つのスリットにかか
る検出光量に基づき、光ビームがそれぞれのスリットを
横切るのに要する時間を求める。次に、前記移動速度と
前記各時間に基づき、光ビームが前記３つのスリットを
それぞれ横切るのに要した相対的な移動時間を算出し、
前記３つの移動距離に基づき、走査光ビームのスポット
形状を検出する。即ち、前記受光手段により、光信号を
電気信号に変換（光電変換）し、走査光ビームもスポッ
ト形状を測定している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記受光手段、即ち、
光電変換素子の応答特性は、当該光電変換素子の面積が
大きくなるほど悪くなることが知られている。即ち、例
えば、画素周波数が２０ＭＨｚ以上の高速レーザープリ
ンタでは、走査光ビームのスポット形状を再現するに
は、光電変換系の帯域として、１００ＭＨｚ以上が必要
となる場合がある。ここで、前記光電変換素子の帯域
は、その接合容量により制限される。つまり、前記受光
手段として、物性が同じ光電変換素子を用いた場合は、
当該光電変換素子の面積が大きいほど、光電変換素子の
帯域が狭くなり、光電変換素子の応答特性が低下してし
まう。

【０００９】しかしながら、前記特開昭６４−１３５１
４号公報や特開平３−１６０３２９号公報に開示されて
いる従来例は、光電変換素子として、大型なフォトダイ
オードを使用しているため、良好な応答特性を得ること
が困難であるという問題があった。さらに、フォトダオ
オードは、高価であり、その面積が大きいほどコストが
かかるという問題があった。

【００１０】また、前記従来例では、スリット板にスリ
ットを開口し、当該スリットから透過した光を光電変換
素子で受光するため、当該光電変換素子と前記スリット
板に開口されたスリットとの位置調整に手間がかかると
いう問題があった。そして、前記光電変換素子とスリッ
トとの位置調整を容易にするためには、当該光電変換素
子の面積をある程度（例えば、３〜１０ｍｍ程度）大き
くすることが必要であるという問題があった。

【００１１】従って、前記従来例では、前記光電変換素
子とスリットとの位置調整の容易さか、光電変換素子の
応答特性のどちらかを犠牲にせざるを得ないという問題
があった。本発明は、このような問題を解決することを
課題とするものであり、光電変換素子の応答特性を向上
すると共に、前記光電変換素子とスリットとの位置調整
を省略し、しかも小型化、低コスト化が達成されたスポ
ット形状測定装置、及び、このスポット形状測定装置を
使用して、走査式光学装置から照射される走査光ビーム
のピントを簡単に検出するスポット形状測定装置を用い
たピント検出方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、横切った走査光ビームを電気信号に変換
する光電変換素子を備えた光電変換手段により、走査式
光学装置における走査面上の走査光ビームのスポットの
形状を検出するスポット形状測定装置において、前記光
電変換手段は、同一チップ上に配置した同期信号検出用
光電変換素子と、スポット形状測定用光電変換素子と、
を備え、前記両光電変換素子は、スリット形状を有する
ことを特徴とするスポット形状測定装置を提供するもの
である。

【００１３】そして、前記光電変換手段は、素子巾の異
なる複数のスポット形状測定用光電変換素子を備えたス
ポット形状測定装置を提供するものである。さらに、前
記走査面から略等距離、且つ、当該走査面となす角度が
略等角度となる当該走査面の両側に、前記スポット形状
測定装置を配置し、前記両スポット形状測定装置から得
られる信号差のピーク値を測定して、走査光ビームのピ
ントを検出することを特徴とするスポット形状測定装置
を用いたピント検出方法を提供するものである。

【００１４】

【作用】請求項１記載の発明によれば、前記光電変換素
子の形状を、一方の巾が狭いスリット形状にしたため、
当該光電変換素子の面積を小さくすることができる。さ
らに、前記光電変換素子自身をスリット形状にしたた
め、光電変換素子は、従来のように、スリット板に開口
したスリットを介して走査光ビームを受光する必要がな
く、直接前記光を受光することができる。従って、光電
変換素子の応答特性を向上することができると共に、光
電変換素子と前記スリットとの位置調整が不要となる。
さらに、前記光電変換素子の面積を小さくしたため、低
コスト化を達成することもできる。

【００１５】さらにまた、前記光電変換手段は、同期信
号検出用光電変換素子及びスポット形状測定用光電変換
素子を同一チップ上に配置しているため、後段における
処理を容易にすることもできる。そして、請求項２記載
の発明によれば、前記光電変換手段に、素子巾の異なる
複数のスポット形状測定用光電変換素子を備えたこと
で、前記作用に加え、測定使用とするスポットが大きく
なっても、十分な光量を検出することができる。そし
て、前記測定しようとするスポットの大きさ、光量によ
り、前記素子巾の異なるスポット形状測定用光電変換素
子を切り換えて使用することで、種々の状況に対応する
ことができる。

【００１６】また、請求項３記載の発明によれば、前記
走査面走査面から略等距離、且つ、当該走査面となす角
度が略等角度となる当該走査面の両側に、前記スポット
形状測定装置を配置し、両スポット形状測定装置から得
られる信号差のピーク値を測定して、走査光ビームのピ
ントを検出することで、当該走査光ビームのピントを簡
単にしかも正確に検出することができる。

【００１７】

【実施例】次に、本発明に係る実施例について、図面を
参照して説明する。 （実施例１）図１は、本発明の実施例１に係る走査式光
学装置及びこの装置に設置したスポット形状測定装置を
示す構成図、図２は、図１に示すスポット形状測定装置
の回路構成の一例を示す図、図３は、図１に示すスポッ
ト形状測定装置の光電変換素子から出力される信号の移
動時間を示す図である。

【００１８】図１に示すように、本発明の実施例１に係
るスポット形状測定装置を使用する走査式光学装置は、
レーザー光源２と、この光源２から発する光ビームを偏
向させる光ビームスキャンミラーとしてのポリゴンミラ
ー３と、入射する光ビームを集束させると共に、等角速
度の偏向光束に対する走査光ビーム１４の動きを一定速
とするＦθレンズ４を備えている。

【００１９】一方、感光体５が載置された図示しないフ
ラットベット、あるいはドラムは、走査光ビーム１４が
スキャンする主走査方向ｍと直交する副走査方向ｎに沿
って移動し、これにより、感光体５と走査光ビーム１４
とは、二次元的に相対変位する。前記感光体５に近接
し、当該感光体５と光学的距離が等しい走査光ビーム１
４の走査面上に、スポット形状測定装置１が設置され、
当該スポット形状測定装置１は、前記走査式光学装置に
接続されている。このスポット形状測定装置１は、光電
変換手段１０を備えており、当該光電変換手段１０に
は、光電変換素子が設置されている。

【００２０】ここで、後に詳細するが、本発明では、光
電変換手段１０に設置した光電変換素子の形状を、巾の
狭いスリット形状にし、当該光電変換素子自身の面積を
小さくしている。このため、従来のように、スリット板
に開口したスリットを介して走査光ビームを受光する必
要がなく、直接、走査光ビームを受光することができ
る。従って、前記スリットと光電変換素子との位置調整
が不要となり、機械調整を容易にすることができる。ま
た、スポット形状測定装置を小型化することもできる。

【００２１】前記光電変換手段１０は、特に、図２に示
すように、巾の狭いスリット形状を有する同期信号検出
用光電変換素子１１と、スポット形状測定用光電変換素
子１２及び１３とを、同一チップ上に配置した構造を有
している。そして、前記スポット形状測定用光電変換素
子１３は、長手方向の長さ＝２０ｍｍ程度、巾＝５μｍ
程度の大きさを有しており、主走査方向に対して５〜２
０°傾けた状態で配置されている。

【００２２】前記同期信号検出用光電変換素子１１は、
長手方向の長さ＝５ｍｍ程度、巾＝５０μｍ程度の大き
さを有し、スポット形状測定用光電変換素子１２は、長
手方向の長さ＝５ｍｍ程度、巾＝５μｍ程度の大きさを
有しており、距離Ｌを隔て、互いに平行関係を維持した
状態で配置されている。ここで、図３に示すような、出
力信号を得るためには、走査光ビーム１４の径に対する
スポット形状測定用光電変換素子１２及び１３の巾を一
定の小さいレベルに保つことが望ましい。

【００２３】そして、各光電変換素子１１ないし１３
は、受光した光を電気信号に変換する能力を有してい
る。前記走査式光学装置から照射される走査光ビーム１
４は、感光体５に所望のパターンを記録する際に、前記
受光手段１０を横切り、前記各光電変換素子１１ないし
１３で受光される。

【００２４】前記スポット形状測定用光電変換素子１３
が走査光ビーム１４を受光すると、この走査光ビーム１
４は、ここで電気信号に変換されて出力される。スポッ
ト形状測定用光電変換素子１３から出力された電気信号
は、アンプ１５に送信され、ここでＩ／Ｖ変換（電流／
電圧変換）されると共に、増幅され、Ａ／Ｄ変換器（ア
ナログ／ディジタル変換器）１８に送信される。

【００２５】前記スポット形状測定用光電変換素子１２
が走査光ビーム１４を受光すると、この走査光ビーム１
４は、ここで電気信号に変換されて出力される。スポッ
ト形状測定用光電変換素子１２から出力された電気信号
は、アンプ１６に送信され、Ｉ／Ｖ変換されると共に、
増幅され、Ａ／Ｄ変換機１９に送信される。また、走査
光ビーム１４が通過した時間（波形）が比較手段２０を
介してタイマー２２に送信される（図３参照）。そし
て、この信号と、後に説明する比較手段２１を介してタ
イマー２２に送信された信号、及び、予め判っている同
期信号検出用光電変換素子１１とスポット形状測定用光
電変換素子１２との距離Ｌにより、走査光ビーム１４の
速度が未知の場合でも走査光ビーム１４のスポット径を
測定することができる。

【００２６】また、同期信号検出用光電変換素子１１
は、スポット形状測定用光電変換素子１２及び１３から
の波形を検出するために設けられているものである。こ
の同期信号検出用光電変換素子１１が走査光ビーム１４
を受光すると、この走査光ビーム１４は、ここで電気信
号に変換されて出力される。前記同期信号検出用光電変
換素子１１から出力された電気信号は、アンプ１７に送
信され、Ｉ／Ｖ変換されると共に、増幅される。そし
て、走査光ビーム１４が通過した時間（波形）が比較手
段２１を介してタイマー手段２２に送信される（図３参
照）。そして、前記比較手段２１から出力される信号を
トリガとして、Ａ／Ｄ変換器１８及び１９で、スポット
形状測定用光電変換素子１２及び１３から得られる信号
をＡ／Ｄ変換され、この情報が演算手段２３内のメモリ
に書き込まれる。

【００２７】前記演算手段２３では、タイマー手段２２
から出力される信号（スポット形状測定用光電変換素子
１２及び１３間の移動時間信号）により、時間軸補正を
行い、さらに、簡単な波形処理を行うことで、走査光ビ
ーム１４のスポットの形状を測定する。このように、本
発明に係る光電変換手段１０では、同期信号検出用光電
変換素子１１と、スポット形状測定用光電変換素子１２
及び１３とを、同一チップ上に配置したため、前記演算
処理を簡単に行うことができる。

【００２８】その後、このようにして測定されたスポッ
ト形状が、ある規定の範囲から外れた際には、走査光ビ
ーム１４を修正し、適切なスポット形状が得られるよう
に調節する。尚、実施例１では、長手方向の長さ＝５ｍ
ｍ程度、巾＝５０μｍ程度の大きさの同期信号検出用光
電変換素子１１を使用したが、これに限らず、長手方向
の長さ＝１〜１０ｍｍ程度とし、巾＝５μｍ〜１ｍｍ程
度とすることが好適である。

【００２９】また、長手方向の長さ＝５ｍｍ程度、巾＝
５μｍ程度の大きさのスポット形状測定用光電変換素子
１２を使用したが、これに限らず、長手方向の巾＝３〜
２０μｍ程度とし、巾＝２〜５０μｍ程度とすることが
好適である。ここで、例えば、スポット形状測定用光電
変換素子１２の長さ＝５ｍｍ程度、巾＝５μｍ程度と
し、面積＝０．０２５ｍｍ² 程度とした場合、スポット
径＝０．２ｍｍΦ程度の大きさの素子を用いた場合と同
等の応答特性を得ることが期待できる。

【００３０】そして、長手方向の長さ＝２０ｍｍ程度、
巾＝５μｍ程度の大きさのスポット形状測定用光電変換
素子１３を使用したが、これに限らず、長手方向の巾＝
３〜２０ｍｍ程度とし、巾＝２〜５０μｍ程度とするこ
とが好適である。また、前記スポット形状測定用光電変
換素子１２及び１３との距離Ｌは、特に制限はないが、
１〜５ｍｍ程度とすることが好適である。

【００３１】さらに、実施例１では、光電変換手段１０
に、１個の同期信号検出用光電変換素子１１と、２個の
スポット形状測定用光電変換素子１２及び１３を備えた
が、これに限らず、例えば、図４に示すように、スポッ
ト形状測定用光電変換素子１２を１２Ａ及び１２Ｂから
構成し、スポット形状測定用光電変換素子１３を１３Ａ
及び１３Ｂから構成してもよく、さらに多数のスポット
形状測定用光電変換素子を備えてもよい。

【００３２】ここで、このように複数のスポット形状測
定用光電変換素子を備えることで、測定使用とする走査
光ビーム１４のスポット径が、例えば、数百μｍ以上と
なっても、十分な光量を検出することが可能となる。ま
た、この場合は、測定使用とする走査光ビーム１４のス
ポットの大きさ、光量等により、スポット形状測定用光
電変換素子を切り換えて使用することもでき、このよう
にすることで、種々の状況に対応することができる。

【００３３】また、実施例１では、走査面上に、スポッ
ト形状装置１を設置したが、これに限らず、光学的距離
が等価となる位置であれば、所望の位置に設置してよ
く、また、図５に示すように、走査光ビームをミラー９
等を用いて反射する等して、他の部署に設置してもよ
い。さらにまた、実施例１では、Ｆθレンズ４から出射
された走査光ビーム１４を直接感光体５及びスポット形
状装置１に照射したが、これに限らず、例えば、図６に
示すように、一旦、ミラー７で偏向して、感光体５及び
スポット形状装置１に照射してもよい。 （実施例２）次に、本発明に係る実施例２について、図
面を参照して説明する。

【００３４】実施例２では、本発明に係るスポット形状
測定装置を２台使用して、走査式光学装置から照射され
る走査光ビーム１４のピントを検出する方法について説
明する。図７は、本発明の実施例２に係るスポット形状
測定装置を２台使用して、走査式光学装置から照射され
る走査光ビームのピントを検出する状態を示す図、図８
は、図７に示すスポット形状測定装置の回路構成の一例
を示す図、図９は、図８に示すスポット形状測定装置の
光電変換素子から出力される信号、及びその差信号を示
す図、図９は、図８に示す回路構成におけるタイミング
チャートを示す図である。

【００３５】図７に示すように、実施例２では、後に説
明する２台のスポット形状測定装置１Ａ及び１Ｂを、走
査式光学装置から照射される走査光ビーム１４の走査面
６を挟んで、当該走査面６から略等距離、且つ、当該走
査面６となす角度が略等角度となる位置に、それぞれ設
置されている。即ち、走査式光学装置から照射される走
査光ビーム１４が、前記両スポット形状測定装置１Ａ及
び１Ｂの光電変換手段１０Ａ及び１０Ｂを、同じ条件で
横切るように設置されている。尚、前記走査光ビーム１
４は、ハーフミラー８で反射され、前記両スポット形状
測定装置１Ａ及び１Ｂを走査して横切るように設計され
ている。

【００３６】前記スポット形状測定装置１Ａは、特に図
８に示すように、同期信号検出用光電変換素子１１Ａと
スポット形状測定用光電変換素子１２Ａが、互いに平行
関係を保って同一チップ上に配置された光電変換手段１
０Ａを有している。そして、前記スポット形状測定装置
１Ｂも同様に、巾の狭いスリット形状を有する同期信号
検出用光電変換素子１１Ｂとスポット形状測定用光電変
換素子１２Ｂが、互いに平行関係を保って同一チップ上
に配置された光電変換手段１０Ｂを有している。

【００３７】前記同期信号検出用光電変換素子１１Ａ及
び１１Ｂは、長手方向の長さ＝５ｍｍ程度、巾＝５０μ
ｍ程度の大きさを有し、スポット形状測定用光電変換素
子１２Ａ及び１２Ｂは、長手方向の長さ＝５ｍｍ程度、
巾＝５μｍ程度の大きさを有している。そして、前記全
ての光電変換素子は、受光した光信号を電気信号に変換
する能力を有している。

【００３８】前記スポット形状測定用光電変換素子１２
Ａから出力された電気信号は、アンプ３１に送信され、
Ｉ／Ｖ変換されると共に、増幅され、サンプルホールド
手段３７に送信される。前記同期信号検出用光電変換素
子１１Ａから出力された電気信号は、アンプ３２に送信
され、Ｉ／Ｖ変換されると共に、増幅され、この信号
が、モノマルチバイブレータ３５に送信される。このモ
ノマルチバイブレータ３５は、光電変換手段１０Ａ上と
光電変換手段１０Ｂ上での走査光ビーム１４の走査速度
が異なるため、当該モノマルチバイブレータ３５及び、
後に説明するモノマルチバイブレータ３６のパルス幅を
異ならせて、サンプル・ホールドするためのタイミング
を計り、前記走査速度の違いを相殺して、両スポット形
状測定装置１Ａ及び１Ｂから出力される信号のピーク値
で、ホールドがかけられるように設置したものである
（図１０参照）。

【００３９】このように、前記光電変換手段１０Ａは、
同期信号検出用光電変換素子１１Ａを備えているため、
前記のようなサンプル・ホールドのためのタイミング合
わせを簡単に行うことができる。また、前記ハーフミラ
ー８の調節も容易に行うことができる。前記モノマルチ
バイブレータ３５から出力された信号は、サンプルホー
ルド手段３７に送信され、アンプ３１から送信された信
号と共にサンプル・ホールドされ、図１０の３７に示す
ような波形を示す信号を得る。そして、この信号をピン
ト状態判定手段３９に送信する。尚、図９は、走査面６
より後方にピントが合っている状態である。

【００４０】一方、前記スポット形状測定用光電変換素
子１２Ｂから出力された電気信号は、アンプ３３に送信
され、Ｉ／Ｖ変換されると共に、増幅され、サンプルホ
ールド手段３８に送信される。前記同期信号検出用光電
変換素子１１Ｂから出力された電気信号は、アンプ３４
に送信され、Ｉ／Ｖ変換されると共に、増幅され、この
信号が、モノマルチバイブレータ３６に送信され、前記
アンプ３３から送信された信号と共にサンプル・ホール
ドされ、図１０の３８に示すような波形を示す信号を得
る。そして、この信号をピント状態判定手段３９に送信
する。

【００４１】前記ピント状態判定手段３９では、サンプ
ルホールド手段３７及び３８から送信された両信号（図
１０参照）を演算し、両信号の差信号、即ち、ピント状
態判定信号を出力する。図９から判るように、合焦位置
に近いスポット形状測定装置１Ｂからの信号の方が、波
形が鋭く、ピーク値も大きくなっている。従って、両者
の差信号のピーク値を検出すれば、合焦状態を判断でき
ることが判る。

【００４２】そして、このようにして得られたピント状
態判定信号が、ある規定の範囲から外れた時には、例え
ば、アラームを出力したり、公知のピント調節手段にフ
ィードバックする等して、ピントを常に適正に保つよう
に構成することもできる。尚、実施例２では、アナログ
的な処理によって、ピント状態判定信号を得ているが、
これに限らず、実施例１のように、ディジタル的な処理
によって、ピント状態を判定してもよい。

【００４３】そして、実施例２では、長手方向の長さ＝
５ｍｍ程度、巾＝５０μｍ程度の大きさの同期信号検出
用光電変換素子１１を使用したが、これに限らず、長手
方向の長さ＝１〜１０ｍｍ程度とし、巾＝５μｍ〜１ｍ
ｍ程度とすることが好適である。また、長手方向の長さ
＝５ｍｍ程度、巾＝５μｍ程度の大きさのスポット形状
測定用光電変換素子１２を使用したが、これに限らず、
長手方向の長さ＝３〜２０ｍｍ程度とし、巾＝２〜５０
μｍ程度とすることが好適である。

【００４４】さらに、実施例２では、光電変換手段１０
Ａ（１０Ｂ）に、１個の同期信号検出用光電変換素子１
１Ａ（１１Ｂ）と、１個のスポット形状測定用光電変換
素子１２Ａ（１２Ｂ）を備えたが、これに限らず、複数
のスポット形状測定用光電変換素子を備えてもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、前記光電変換素子の形状を、一方の巾が狭
いスリット形状にし、光電変換素子の面積を小さくした
ため、光電変換素子の応答特性を向上することができ
る。さらに、前記光電変換素子自身をスリット形状にし
たため、従来のように、スリット板に開口したスリット
を介して受光する必要がないため、スポット形状測定装
置を小型化するあことができる。また、光電変換素子と
前記スリットとの位置調整が不要となるため、スポット
形状測定装置の操作を簡略化することができる。さら
に、前記光電変換素子の面積を小さくしたため、低コス
ト化を達成することもできる。

【００４６】さらにまた、前記光電変換手段は、同期信
号検出用光電変換素子及びスポット形状測定用光電変換
素子を同一チップ上に配置しているため、後段における
処理を容易にすることができる。そして、請求項２記載
の発明によれば、前記光電変換手段に、素子巾の異なる
複数のスポット形状測定用光電変換素子を備えたこと
で、前記効果に加え、測定使用とするスポットが大きく
なっても、十分な光量を検出することができる。この結
果、種々の状況に対応することができる。

【００４７】また、請求項３記載の発明によれば、前記
走査面走査面から略等距離、且つ、当該走査面となす角
度が略等角度となる当該走査面の両側に、前記スポット
形状測定装置を配置し、両スポット形状測定装置から得
られる信号差のピーク値を測定して、走査光ビームのピ
ントを検出することで、当該走査光ビームのピントを簡
単にしかも正確に検出することができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に係る走査式光学装置及びこ
の装置に設置したスポット形状測定装置を示す構成図で
ある。

【図２】図１に示すスポット形状測定装置の回路構成の
一例を示す図である。

【図３】図１に示すスポット形状測定装置の光電変換素
子から出力される信号の移動時間を示す図である。

【図４】本発明の実施例１に係る他のスポット形状測定
装置の光電変換手段の構成を示す図である。

【図５】本発明の実施例１に係る他の実施例を示す図で
ある。

【図６】本発明の実施例１に係る他の実施例を示す図で
ある。

【図７】本発明の実施例２に係るスポット形状測定装置
を２台使用して、走査式光学装置から照射される走査光
ビームのピントを検出する状態を示す図である。

【図８】図７に示すスポット形状測定装置の回路構成の
一例を示す図である。

【図９】図８に示すスポット形状測定装置の光電変換素
子から出力される信号、及びその差信号を示す図であ
る。

【図１０】図８に示す回路構成におけるタイミングチャ
ートを示す図である。

【符号の説明】

１ スポット形状測定装置 １Ａ スポット形状測定装置 １Ｂ スポット形状測定装置 ２ 光源 ３ ポリゴンミラー ４ Ｆθレンズ ５ 感光体 ６ 走査面 ７ ミラー ８ ハーフミラー ９ ミラー １０ 光電変換手段 １０Ａ 光電変換手段 １０Ｂ 光電変換手段 １１ 同期信号検出用光電変換素子 １２ スポット形状測定用光電変換素子 １２Ａ スポット形状測定用光電変換素子 １２Ｂ スポット形状測定用光電変換素子 １３ スポット形状測定用光電変換素子 １３Ａ スポット形状測定用光電変換素子 １３Ｂ スポット形状測定用光電変換素子 １４ 走査光ビーム １５ アンプ １６ アンプ １７ アンプ １８ Ａ／Ｄ変換器 １９ Ａ／Ｄ変換器 ２０ 比較手段 ２１ 比較手段 ２２ タイマー手段 ２３ 演算手段 ３１ アンプ ３２ アンプ ３３ アンプ ３４ アンプ ３５ モノマルチバイブレータ ３６ モノマルチバイブレータ ３７ サンプルホールド手段 ３８ サンプルホールド手段 ３９ ピント状態判定手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 横切った走査光ビームを電気信号に変換
   する光電変換素子を備えた光電変換手段により、走査式
   光学装置における走査面上の走査光ビームのスポットの
   形状を検出するスポット形状測定装置において、 前記光電変換手段は、同一チップ上に配置した同期信号
   検出用光電変換素子とスポット形状測定用光電変換素子
   とを備え、前記両光電変換素子は、スリット形状を有す
   ることを特徴とするスポット形状測定装置。
2. 【請求項２】 前記光電変換手段は、素子巾の異なる複
   数のスポット形状測定用光電変換素子を備えたことを特
   徴とする請求項１記載のスポット形状測定装置。
3. 【請求項３】 前記走査面から略等距離、且つ、当該走
   査面となす角度が略等角度となる当該走査面の両側に、
   前記請求項１又は請求項２記載のスポット形状測定装置
   を配置し、前記両スポット形状測定装置から得られる信
   号差を測定して、走査光ビームのピントを検出すること
   を特徴とするスポット形状測定装置を用いたピント検出
   方法。