(57)【要約】【課題】連続して取得した２次元画像を副走査移動量相当分、ずらして重ね合わせた画像を生成し出力することによって、データの転送レートを下げることによる、後段での処理の簡略化と、任意の画像データによる擬似印刷環境を実現することにより、走査光学系の評価を行うことができるようにする。【解決手段】走査光学ユニット２を測定評価する測定評価方法に関する。走査光学ユニット２を経由してレーザビームが感光体像位置Ｒに形成する像を、検出部１１により、前記レーザビームの走査に同期して画像データとして連続して複数取得し、前記連続して取得された複数の画像データによる画像に対して、画像形成時の副走査方向の移動量に相当する分だけ画像位置をずらして、画像間の総和を算出することによって、走査光学系により形成される露光状態のビームプロファイルを測定評価する。【選択図】　　　図１
2004108931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査光学系を測定評価する測定評価方法において、
前記走査光学系を経由してレーザビームが感光体表面相当部に形成する像を、エリアセンサにより、前記レーザビームの走査に同期して画像データとして連続して複数取得し、
前記連続して取得された複数の画像データによる画像に対して、画像形成時の副走査方向の移動量に相当する分だけ画像位置をずらして、画像間の総和を算出することによって、走査光学系により形成される露光状態のビームプロファイルを測定評価することを特徴とする走査光学系の測定評価方法。
【請求項２】
走査光学系を測定評価する測定評価方法において、
前記走査光学系を経由してレーザビームが感光体表面相当部に形成する像をエリアセンサにより取得し、
前記エリアセンサの像取得と前記レーザビームの走査とを同期させ、
前記エリアセンサ出力を記憶するアドレスを副走査移動相当量に応じて変更し、
連続して取得する画像間で、同一画像アドレスとなる画像データの総和を総和算出手段により算出することを特徴とする走査光学系の測定評価方法。
【請求項３】
走査光学系を測定評価する測定評価方法において、
前記走査光学系を経由してレーザビームが感光体表面相当部に形成する像をエリアセンサにより取得し、
前記エリアセンサの像取得と前記レーザビームの走査とを同期させ、
画像形成時の副走査方向の移動量に副走査移動相当量を更新して記憶させ、
前記エリアセンサ出力を記憶するアドレスを更新された副走査移動相当量に応じて変更し、
連続して取得する画像間で、同一画像アドレスとなる画像データの総和を総和算出手段により算出することを特徴とする走査光学系の測定評価方法。
【請求項４】
前記副走査移動相当量が前記エリアセンサの画素の整数倍とならない場合に、副走査に相当する画像を入力した画像データから補間し生成することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の走査光学系の測定評価方法。
【請求項５】
前記総和を算出して得られた多値データを、感光体表面にトナーが正常に転写可能な光量と等価な光量をしきい値とした二値化手段によって二値データとして評価することを特徴とする請求項１に記載の走査光学系の測定評価方法。
【請求項６】
前記二値化手段の出力を、矩形ブロック内で多値データに変換し出力することを特徴とする請求項５に記載の走査光学系の測定評価方法。
【請求項７】
走査光学系を測定評価する測定評価装置において、
前記走査光学系を経由してレーザビームが感光体表面相当部に形成する像を取得するためのエリアセンサと、
前記エリアセンサの像取得と前記レーザビームの走査とを同期させるための同期信号生成手段と、
前記エリアセンサ出力を副走査移動相当量バッファするためのバッファメモリと、
該バッファメモリ出力と入力画像との総和を算出する総和算出手段とを備えることを特徴とする走査光学系の測定評価装置。
【請求項８】
走査光学系を測定評価する測定評価装置において、
前記走査光学系を経由してレーザビームが感光体表面相当部に形成する像を取得するためのエリアセンサと、
前記エリアセンサの像取得と前記レーザビームの走査とを同期させるための同期信号生成手段と、
前記エリアセンサ出力を記憶するアドレスを副走査移動相当量に応じて変更するための画像記憶アドレス生成手段と、
連続して取得する画像間で、同一画像アドレスとなる画像データの総和算出手段とを備えることを特徴とする走査光学系の測定評価装置。
【請求項９】
走査光学系を測定評価する測定評価装置において、
前記走査光学系を経由してレーザビームが感光体表面相当部に形成する像を取得するためのエリアセンサと、
前記エリアセンサの像取得と前記レーザビームの走査とを同期させるための同期信号生成手段と、
画像形成時の副走査方向の移動量に副走査移動相当量を更新して記憶する副走査移動相当量記憶手段と、
前記エリアセンサ出力を記憶するアドレスを更新された副走査移動相当量に応じて変更するための画像記憶アドレス生成手段と、
連続して取得する画像間で、同一画像アドレスとなる画像データの総和算出手段とを備えることを特徴とする走査光学系の測定評価装置。
【請求項１０】
前記副走査移動相当量が前記エリアセンサの画素の整数倍とならない場合に、副走査に相当する画像を入力した画像データから補間し生成することを特徴とする請求項７〜９の何れかに記載の走査光学系の測定評価装置。
【請求項１１】
前記総和算出手段によって得られた多値データを、感光体表面にトナーが正常に転写可能な光量と等価な光量をしきい値とした二値化手段によって二値データとして評価することを特徴とする請求項７に記載の走査光学系の測定評価装置。
【請求項１２】
前記二値化手段の出力を、矩形ブロック内での多値データに変換し出力することを特徴とする請求項１１に記載の走査光学系の測定評価装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザビームプリンタ、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測定評価方法及び測定評価装置に関し、走査ビームによる印刷状態を仮想的に再現し、走査光学系の評価を行うものに応用が可能である。
【０００２】
【従来の技術】
レーザビームプリンタ、複写機、ファクシミリ等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、コリメートレンズ、各種レンズ・ミラー、ポリゴンミラーなどで構成される走査光学系を有している。一般に、画像形成装置では、レーザ光源から出射されたレーザビームをコリメートレンズによって平行光に変換し、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、結像レンズおよびミラー系によって感光体上に結像される。
【０００３】
感光体上の点像は、ポリゴンミラーの回転による主走査方向への走査が行われ、また、感光体ドラムの回転により、副走査方向への走査が行われ、静電潜像を形成する。この静電潜像が形成された感光体ドラムの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共に定着して、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ドラムの回転ムラや、ポリゴンミラー各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にはならないため、印刷画像上ムラが生ずる。この典型的な例としてバンディングと呼ばれるような帯状のパターンが印刷画像上に現れる。
【０００５】
また、本出願人は先に特開２００２−８６７９５号公報として、「走査光学系の走査ビーム光量分布測定方法および測定装置」を開示した。ここに示すような走査ビームのプロファイル（光量分布）測定では光の変調パターンが一定であり、同時に１走査分のプロファイルしか取得できないため、バンディング等の副走査方向の連続した光量の分布を得ることはできなかった。
【０００６】
そこで、本出願人は先に特願２００１−１６００７５号として、「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」を提案した。この「走査ビーム測定評価方法及び測定評価装置」においては、発光パターンを走査ごとに変えて画像処理により異なる副走査データを分離するという簡便な方法にて、副走査方向の位置ずれ量を検出した。
【０００７】
【特許文献１】
特願２００１−１６００７５号公報
【０００８】
【特許文献２】
特願２００２−８６７９５号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこの方法においては、特定の発光パターンが必須であり、任意の画像パターンでの評価ができなかった。また主走査の同一箇所での評価ができないという欠点があった。
【００１０】
また、近年半導体技術の進歩により、高速駆動が可能で、かつ限定した領域のみを出力可能な２次元ＣＣＤやＣＭＯＳセンサが開発されており、全ての走査において画像取得が可能となってきている。これを用いると理論上は全走査のデータを取得することは可能となってきている。しかし、全データを転送し処理するには非常に大きな処理が必要となる。
【００１１】
例えば、Ｐｈｏｔｏｂｉｔ社製のＣＭＯＳセンサ「ＰＢ−ＭＶ１３」においては、画像サイズ１２８０ｘ２５６を２ｋＨｚで駆動できるが、このデータ転送レートは６５０ＭＨｚ／ＰＩＸＥＬに達し、全てのデータを汎用の画像処理装置で行うことは困難である。
【００１２】
以上を鑑み、本発明は、連続して取得した２次元画像を副走査移動量相当分、ずらして重ね合わせた画像を生成し出力することによって、データの転送レートを下げることによる、後段での処理の簡略化と、任意の画像データによる擬似印刷環境を実現することにより、走査光学系の評価を行うことができる走査光学系の測定評価方法および測定評価装置を提供することをその目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、走査光学系を測定評価する測定評価方法において、
前記走査光学系を経由してレーザビームが感光体表面相当部に形成する像を、エリアセンサにより、前記レーザビームの走査に同期して画像データとして連続して複数取得し、
前記連続して取得された複数の画像データによる画像に対して、画像形成時の副走査方向の移動量に相当する分だけ画像位置をずらして、画像間の総和を算出することによって、走査光学系により形成される露光状態のビームプロファイルを測定評価することを特徴とする走査光学系の測定評価方法である。
【００１４】
また、請求項２の発明は、走査光学系を測定評価する測定評価方法において、前記走査光学系を経由してレーザビームが感光体表面相当部に形成する像をエリアセンサにより取得し、
前記エリアセンサの像取得と前記レーザビームの走査とを同期させ、
前記エリアセンサ出力を記憶するアドレスを副走査移動相当量に応じて変更し、
連続して取得する画像間で、同一画像アドレスとなる画像データの総和を総和算出手段により算出することを特徴とする走査光学系の測定評価方法である。
【００１５】
また、請求項３の発明は、走査光学系を測定評価する測定評価方法において、前記走査光学系を経由してレーザビームが感光体表面相当部に形成する像をエリアセンサにより取得し、
前記エリアセンサの像取得と前記レーザビームの走査とを同期させ、
画像形成時の副走査方向の移動量に副走査移動相当量を更新して記憶させ、
前記エリアセンサ出力を記憶するアドレスを更新された副走査移動相当量に応じて変更し、
連続して取得する画像間で、同一画像アドレスとなる画像データの総和を総和算出手段により算出することを特徴とする走査光学系の測定評価方法である。
【００１６】
また、請求項４の発明は、前記副走査移動相当量が前記エリアセンサの画素の整数倍とならない場合に、副走査に相当する画像を入力した画像データから補間し生成することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の走査光学系の測定評価方法である。
【００１７】
また、請求項５の発明は、前記総和を算出して得られた多値データを、感光体表面にトナーが正常に転写可能な光量と等価な光量をしきい値とした二値化手段によって二値データとして評価することを特徴とする請求項１に記載の走査光学系の測定評価方法である。
【００１８】
また、請求項６の発明は、前記二値化手段の出力を、矩形ブロック内で多値データに変換し出力することを特徴とする請求項５に記載の走査光学系の測定評価方法である。
【００１９】
また、請求項７の発明は、走査光学系を測定評価する測定評価装置において、前記走査光学系を経由してレーザビームが感光体表面相当部に形成する像を取得するためのエリアセンサと、
前記エリアセンサの像取得と前記レーザビームの走査とを同期させるための同期信号生成手段と、
前記エリアセンサ出力を副走査移動相当量バッファするためのバッファメモリと、
該バッファメモリ出力と入力画像との総和を算出する総和算出手段とを備えることを特徴とする走査光学系の測定評価装置である。
【００２０】
また、請求項８の発明は、走査光学系を測定評価する測定評価装置において、前記走査光学系を経由してレーザビームが感光体表面相当部に形成する像を取得するためのエリアセンサと、
前記エリアセンサの像取得と前記レーザビームの走査とを同期させるための同期信号生成手段と、
前記エリアセンサ出力を記憶するアドレスを副走査移動相当量に応じて変更するための画像記憶アドレス生成手段と、
連続して取得する画像間で、同一画像アドレスとなる画像データの総和算出手段とを備えることを特徴とする走査光学系の測定評価装置である。
【００２１】
また、請求項９の発明は、走査光学系を測定評価する測定評価装置において、前記走査光学系を経由してレーザビームが感光体表面相当部に形成する像を取得するためのエリアセンサと、
前記エリアセンサの像取得と前記レーザビームの走査とを同期させるための同期信号生成手段と、
画像形成時の副走査方向の移動量に副走査移動相当量を更新して記憶する副走査移動相当量記憶手段と、
前記エリアセンサ出力を記憶するアドレスを更新された副走査移動相当量に応じて変更するための画像記憶アドレス生成手段と、
連続して取得する画像間で、同一画像アドレスとなる画像データの総和算出手段とを備えることを特徴とする走査光学系の測定評価装置である。
【００２２】
また、請求項１０の発明は、前記副走査移動相当量が前記エリアセンサの画素の整数倍とならない場合に、副走査に相当する画像を入力した画像データから補間し生成することを特徴とする請求項７〜９の何れかに記載の走査光学系の測定評価装置である。
【００２３】
また、請求項１１の発明は、前記総和算出手段によって得られた多値データを、感光体表面にトナーが正常に転写可能な光量と等価な光量をしきい値とした二値化手段によって二値データとして評価することを特徴とする請求項７に記載の走査光学系の測定評価装置である。
【００２４】
また、請求項１２の発明は、前記二値化手段の出力を、矩形ブロック内での多値データに変換し出力することを特徴とする請求項１１に記載の走査光学系の測定評価装置である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る第１実施形態の走査光学系の測定評価装置を示す概略図である。
この走査光学系の測定評価装置１は、走査光学系である走査光学ユニット２を測定評価するものである。
【００２６】
図１に示すように、測定評価装置は、走査光学ユニット２を経由してレーザビームが感光体表面相当部である感光体像位置Ｒに形成する像を取得するため２次元カメラと、２次元カメラの像取得とレーザビームの走査とを同期させるための同期信号生成手段７と、検出部１１の出力を副走査移動相当量バッファするためのバッファメモリ１７（図４参照）と、バッファメモリ１７の出力と入力画像との総和を算出する総和算出手段としての加算手段１８（図４参照）とを備えている。前記同期信号生成手段７はレーザビームの一走査毎に１つの像の画像データを取得するように同期信号を生成する。画像データとは、光の強度分布に対応した電気信号をデジタル変換したもののことである。
【００２７】
前記２次元カメラは、感光体像位置Ｒに結像した走査光学系のビームスポットを拡大検出するための拡大光学素子である対物レンズ１０と対物レンズ１０の結像位置に配置されているエリアセンサを有する検出部１１とを備えている。また、２次元カメラの代わりに感光体像位置Ｒにエリアセンサを配置するようにしてもよい。なお、感光体像位置Ｒとは感光体表面の露光位置に相当する位置のことである。エリアセンサとしては、例えば、ＣＣＤイメージセンサ、ＭＯＳイメージセンサ等を用いることができる。
【００２８】
図１中、感光体表面を走査するレーザビーム像を、２次元カメラに一走査分蓄積し、ビームプロファイルとして取得する。なお、ここでビームプロファイルとは感光体位置でのビームの光強度分布のことである。
【００２９】
以上のように、走査光学系を測定評価する測定評価方法において、前記走査光学系を経由してレーザビームが感光体表面相当部に形成する像を、エリアセンサにより、前記レーザビームの走査に同期して画像データとして連続して複数取得し、前記連続して取得された複数の画像データによる画像に対して、画像形成時の副走査方向の移動量に相当する分だけ画像位置をずらして、画像間の総和（画像データの各位置毎の総和）を算出することによって、走査光学系により形成される露光状態のビームプロファイルを測定評価するようにしたので、複数回連続走査したビームのプロファイルを撮像し、実際に走査光学系によって形成される二次元のビームプロファイル（ビーム光量分布）を擬似的に取得することが可能となるため、ポリゴンミラー面倒れや、軸ぶれ、光学系の振動などによって生ずる副走査方向のビーム変動を評価解析することができる。
また、走査ビーム像を副走査移動相当量ずらして合成することにより、仮想的に走査ビームによる印刷状態を再現し、走査光学系の評価を行うことができる。
【００３０】
図２は走査ビーム画像を示す図である。図２中の□は２次元カメラに備えるエリアセンサの撮像範囲１３を示し、ｔ＝１、ｔ＝２、ｔ＝３はそれぞれ１走査目、２走査目、３走査目を示す。
図２では、２次元カメラを移動することなく、連続して行われる走査像を取り込んだ画像例を３画像示している。即ち、図２（ａ）は１走査目の画像例、図２（ｂ）は２走査目の画像例、図２（ｃ）は３走査目の画像例をそれぞれ示す。
【００３１】
図２の点線で書かれた円１４は、理想的にドットが形成される場所であるが、連続して取得した画像においては、同じ変調パターンよって変調されたレーザビームにおいても、ポリゴンミラーの面倒れや回転速度むら、同期検出の誤差、レーザの発光状態による、位置や発光量にばらつきを含有している。このように得られた画像上に形成されたスポット像の位置や光量のばらつきにより、走査光学系の評価を行うことが可能となる。
【００３２】
しかしながら、最終的に測定している走査光学系を用いて形成される画像の評価を行う際には、画像形成装置と同様にしてビーム主走査方向と垂直方向に副走査を行い、２次元画像に展開することは非常に有効である。
【００３３】
図３は副走査移動相当量オフセットして重ねた走査ビーム画像を示す図である。
図３に示すように、図２の各画像を実際の画像形成装置と同様に副走査方向にそれぞれ副走査移動相当量ずらして重ね、各対応位置の総和（各対応位置の画像データの総和）を求めることによって擬似的な画像である擬似画像１５を作成し、この擬似画像１５により最終的に当該走査光学系によって得られる画像状態での評価が可能となる。これは従来実際に紙に転写・定着を行うことによってのみ行われていた画像の評価を、感光体像面上に形成される光量の分布によって行うことが出来ることを意味し、感光体の感度むらや、転写、定着工程による画像の劣化を経ないで、純粋に発生光量を評価できるという点で、非常に効果がある。
【００３４】
例として、ポリゴンミラーの回転速度が２００００ＲＰＭで、ミラー面数が６面ある場合、
（ビームの走査数）＝２００００（ＲＰＭ）／６０（Ｓｅｃ）＊６（Ｆａｃｅｓ）＝２０００（Ｈｚ）………式（１）
より、秒２０００回走査されるので、カメラによりこれ以上の取り込みレートで画像を入力することができれば、前記のような各走査像を全て異なる画像として検出することが可能である。
【００３５】
前述のＰｈｏｔｏｂｉｔ社製のＣＭＯＳセンサ等、単体性能として全ての走査像を検出可能なセンサが開発されてきているが、データ量が非常に大きい。このため、全データをパーソナルコンピュータ等を用いた汎用の画像処理装置において処理することは、データの転送および処理に時間が掛かってしまうという問題が在る。
【００３６】
ここで図３に示す画像処理を２次元カメラで行うことによって、転送データを減らすことができる。
たとえば画像ごとに副走査方向Ｙ１ライン検出し、副走査移動相当量がＹ２ラインである場合、ｎ回の走査ビームを撮像した際に転送する必要のあるライン数の比は、
（転送ライン数の比）＝｛Ｙ２＊（ｎ−１）＋Ｙ１｝／Ｙ１＊ｎ………式（２）
となる。例えば６００ｄｐｉのレーザプリンタにおいては、副走査間隔４２［μｍ］であり、撮像時に、ビームの位置変動や周辺分布も含め、副走査１５０［μｍ］分の画像を取り込む場合は、副走査方向のＣＣＤ１画素相当でα［μｍ］の倍率として、ｎ＝１００回とすると
｛（４２／α）＊（１００−１）＋（１５０／α）｝／｛（１５０／α）＊ｎ｝＝０．２９………式（３）
となり、約１／３のデータ量となる。
【００３７】
次に、これを実現するための装置の実施例を機能ブロック図を元に説明する。図４は図１の測定評価装置の画像処理装置の一例として第１のラインバッファを用いた場合のブロック図、図５は図１の測定評価装置の画像処理装置の他の一例として第２のラインバッファを用いた場合のブロック図、図６は図１の測定評価装置の画像処理装置のその他の一例として第３のラインバッファを用いた場合のブロック図である。なお、図には光学系および２次元カメラ、同期信号生成手段は図示しないが、図１に示すような構成に準じているものとする。
【００３８】
図４においては前記式（２）のＹ１＝５１２，Ｙ２＝２５６の時を、図５、図６においては前記式（２）のＹ１＝５１２，Ｙ２＝１２８の時をそれぞれ示す。入力画像１６は図中においては２次元で記述しているが、実際はラスタスキャンで出力されているものとする。入力画像１６は、副走査相当分のラインごとに分割され、それぞれバッファメモリ１７に接続される。
【００３９】
例えば図４に示すように、入力画像１６は、第１入力画像１６ａ及び第２入力画像１６ｂに分割され、第１入力画像１６ａは直接総和算出手段である加算手段１８に接続され、第２入力画像１６ｂは一段のバッファメモリ１７を介して加算手段１８に接続されている。
【００４０】
また、例えば図５に示すように、入力画像１６は、第１入力画像１６ａ、第２入力画像１６ｂ、第３入力画像１６ｃおよび第４入力画像１６ｄに分割され、第１入力画像１６ａは直接総和算出手段である加算手段１８に接続され、第２入力画像１６ｂは一段のバッファメモリ１７を介して加算手段１８に接続され、第３入力画像１６ｃは二段のバッファメモリ１７を介して加算手段１８に接続され、第４入力画像１６ｄは三段のバッファメモリ１７を介して加算手段１８に接続されている。
【００４１】
画像の上から順にバッファメモリ１７の段数は０から、１段ずつ増加する。それぞれのバッファメモリ１７の出力は、前述の様にラスタスキャンされ、後段の加算器である加算手段１８に接続される。バッファメモリ１７の各段はそれぞれ、１回の撮像分遅れて出力される構成としており、これによって副走査移動量ずらして複数の画像を重ねた出力画像１９を得ることができる。
【００４２】
Ｙ１＞Ｙ２＊２となるような設定となる場合は、入力画像１６は次の画像のみならずそれ以降の画像においても、重ねる必要があるため、図５のように、多段のバッファメモリ１７により構成する方法や、図６のようにバッファメモリ１７と加算手段２０，１８を直列に接続する構成が必要となる。
【００４３】
バッファとしては、各ライン毎にリングバッファを形成する方法、ＦＩＦＯメモリ（先入れ先出しメモリ）を利用する方法など多数の方法が考えられる。なお、一連の連続画像を取得する前に、前記バッファメモリ１７は０で初期化しておく必要がある。また、高速なセンサにおいては、通常のラスタスキャン出力ではなく、多画素の出力を並列して出力することにより、データ転送レートを上げているものがあるが、その場合は前段に並列〜直列変換回路を設けたり、主走査方向に分かれている場合などは、前記バッファの構成を並列に複数実装することによって対応することが可能となる。
【００４４】
図４〜図６に示した実施形態によれば、複数回連続走査したビームのプロファイルを撮像し、実際に走査光学系によって形成される二次元のビーム光量分布を擬似的に取得することができる。
【００４５】
図７は図１の測定評価装置の画像処理装置の一例としてフレームメモリを用いた場合のブロック図である。なお、図７中、符号２２ａはターゲットウインドウであり、このターゲットウインドウは現在取り込んでいる画像データが記憶されているアドレス領域を示している。また、図７及び図８中加算手段１８のブロックの中の＞はクロックを示す。
【００４６】
図７に示すように、少なくとも、Ｙ２＊（ｎ−１）＋Ｙ１ライン分のフレームメモリ２２を実装し、入力画像１６を撮像順にフレームメモリ２２に保存する。各画像を保存するフレームメモリ２２のアドレスは、画像記憶アドレス生成手段であるウインドウアドレス生成回路２１によって、撮像順ごとに、
Ｙ（ｎ１）＝Ｙ２＊（ｎ１−１），ｎ１＝１，２，３，，，ｎ………式（４）
で求められるＹ（ｎ１）ライン目を先頭アドレスとして示す。
【００４７】
さらに、フレームメモリ２２に書き込む前段で、同一アドレスに既に書き込まれているデータを読み出し、加算手段１８により加算してから同一アドレスの値を更新する。
【００４８】
以上の構成によって、副走査移動相当量をずらした画像の合成を実現することができる。なお一連の連続画像を取得する前に、前記フレームメモリ２２は０で初期化しておく必要がある。
【００４９】
図７の実施形態によれば、複数回連続走査したビームのプロファイルを撮像し、実際に走査光学系によって形成される二次元のビーム光量分布を擬似的に取得することができる。
【００５０】
図８は図１の測定評価装置の画像処理装置にフレームメモリを用いた場合の他の例を示すブロック図である。
例えば、実際の画像形成装置においては、副走査量は感光体の回転ムラや、偏心等さまざまな理由によって異なってくる。図７の構成において一定であった副走査移動相当量Ｙ２を、図８に示すように、副走査移動相当量記憶手段２３である外部メモリから順次更新することにより、副走査移動相当量を任意に変更することが可能となる。この変更では、撮像する毎に画像記憶アドレスを変更する。この変更は一定量の変更ではなくて、副走査移動量記憶手段２３に記憶されている副走査移動量に基づいて画像記憶アドレスを変更している。この画像記憶アドレスの意図的な変更は面ぶれや偏心等を考慮して行っている。この変更を考慮した副走査移動相当量を副走査移動相当量記憶手段２３に入れて、この更新された副走査移動相当量に基づいて画像記憶アドレスを変更している。
【００５１】
この外部メモリに、別途測定した、感光体表面の回転速度から求めた副走査移動量に対応した副走査移動相当量を蓄えることにより、実際の画像形成装置において形成される画像をシミュレーションすることが可能となる。また、実測値のみならず、意図的に振動を与えた状態での画像のシミュレーションも同様に行うことが可能となる。
【００５２】
図８の実施形態によれば、複数回連続走査したビームのプロファイルを撮像し、さらに副走査量が一定ではない場合において、実際に走査光学系によって形成される二次元のビーム光量分布を擬似的に取得することができる。
【００５３】
また、画像形成装置の副走査量がａ１［μｍ］であり、二次元カメラに撮像したレーザの光量分布画像の一画素あたりの副走査相当の画素サイズがａ２［μｍ］とし、ａ１／ａ２が整数とならない場合、例えば、ａ１＝４２［μｍ］，ａ２＝５［μｍ］の場合、ａ１／ａ２　＝　８．４となる。しかし、撮像画像上においては、整数ラインしか存在しないため、８ラインあるいは、９ラインを選択する必要がある。これによって形成される画像においては、副走査速度が実際と異なる画像として再現されてしまう。
【００５４】
この比は、ビームスポットを拡大して撮像する場合には、整数比に近い値を取ることができるため、誤差の影響は少ないが、大きな領域を評価したい場合等、倍率が小さくなるにつれ、誤差の影響が大きくなってしまう。
ａ１／ａ２＝β＋γ（βは整数部、γは小数部）
と置き、この小数点以下の点を、前後の画素値から補間する処理の説明を行う。
【００５５】
図９は直線補間の概念図である。
例えば図９に示すように線形補間を行うと、
η（ｍ）＝Ｙ（ｍ）＊（１−γ）＋Ｙ（ｍ＋１）＊γ
となる。この線形補間により補間画像を求めてから、前述のような重ね合わせを、Ｙ２＝βとして行う。また補間方法としては、３次スプライン補間等で求めることも可能である。
【００５６】
図１０は図４の画像処理装置に補間画像生成手段を設けた場合のブロック図である。
図１０に示すように、この例では、第１入力画像１６ａと加算手段１８との間に補間画像生成手段２４を設けるとともに、第２入力画像１６ｂとバッファメモリ１７との間に補間画像生成手段２４を設けた。この画像処理装置を備えた測定評価装置によれば、２次元カメラと副走査量とが、整数比の関係に無い場合においても、正しい副走査量による二次元のビーム光量分布を擬似的に取得することができる。
【００５７】
図１１は図８の画像処理装置に補間画像生成手段を設けた場合のブロック図である。
図１１に示すように、この例では、入力画像１６と加算手段１８との間に補間画像生成手段２４を設けるとともに、補間画像生成手段２４と副走査移動相当量記憶手段とを接続した。この画像処理装置を備えた測定評価装置によっても、２次元カメラと副走査量とが整数比の関係に無い場合でも、正しい副走査量による二次元のビーム光量分布を擬似的に取得することができる。
【００５８】
図１０または図１１の直線補間を用いた実施形態によれば、二次元カメラと副走査量とが、整数比の関係に無い場合においても、正しい副走査量による二次元のビーム光量分布を擬似的に取得することができる。
【００５９】
図１２は図４の画像処理装置に二値化手段を設けた場合のブロック図である。図１２に示すように、この例は、図４の画像処理装置の加算手段１８と出力画像１９との間に二値化手段２５を設けたものであり、他の構成は図４の画像処理装置と同様である。
【００６０】
図１３は図５の画像処理装置に二値化手段を設けた場合のブロック図である。図１３に示すように、この例は、図５の画像処理装置の加算手段１８と出力画像１９との間に二値化手段２５を設けたものであり、他の構成は図５の画像処理装置と同様である。
【００６１】
図１４は図６の画像処理装置に二値化手段を設けた場合のブロック図である。図１４に示すように、この例は、図６の画像処理装置の加算手段１８と出力画像１９との間に二値化手段２５を設けたものであり、他の構成は図６の画像処理装置と同様である。
【００６２】
二次元カメラによって撮像された画像はグレイ階調だが、実際に画像形成装置において、感光体上にトナーが転写されるためには、或る一定しきい値以上の光量が必要となる。このため、図１２〜図１４に示すように、前記しきい値をもって、積算画像データを二値化する二値化手段２５を経た二値化画像を出力することにより、より一層転送データ量を削減することを可能とした。
【００６３】
図１２〜図１４の二値化手段を用いた実施形態によれば、感光体表面にトナーが正常に転写可能な光量と等価な光量をしきい値とした二値化を行うことによって、走査光学系によって形成される二次元画像を取得することができる。
【００６４】
図１５は二値化データのブロック毎階調化概念図である。
図１５に示すように、前記二値化画像を、一定矩形領域内に存在する、画素数で多値化することによって、多値画像を形成することができる。この多値画像を出力することによって、例えば８ｘ８＝２５６画素の領域を、２５６階調１領域に変換することができる。これによって、２５６ｂｉｔを８ｂｉｔに圧縮することができる。即ち、二値画像を画像ブロックで階調画像に変換することによって、データ量を削減できる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１、７の発明によれば、連続して取得した２次元画像を副走査移動量相当分、ずらして重ね合わせた画像を生成し出力することによって、データの転送レートを下げることによる、後段での処理の簡略化と、任意の画像データによる擬似印刷環境を実現することにより、走査光学系の評価を行うことができる。また、複数回連続走査したビームプロファイルを撮像し、実際に走査光学系によって形成される二次元のビーム光量分布を擬似的に取得することが可能となるため、ポリゴンミラー面倒れや、軸ぶれ、光学系の振動などによって生ずる副走査方向のビーム変動を評価解析することができる。
【００６６】
また、請求項２、８の発明によれば、連続して取得した２次元画像を副走査移動量相当分、ずらして重ね合わせた画像を生成し出力することによって、データの転送レートを下げることによる、後段での処理の簡略化と、任意の画像データによる擬似印刷環境を実現することにより、走査光学系の評価を行うことができる。また、複数回連続走査したビームプロファイルを撮像し、実際に走査光学系によって形成される二次元のビーム光量分布を擬似的に取得することができる。
【００６７】
また、請求項３、９の発明によれば、連続して取得した２次元画像を副走査移動量相当分、ずらして重ね合わせた画像を生成し出力することによって、データの転送レートを下げることによる、後段での処理の簡略化と、任意の画像データによる擬似印刷環境を実現することにより、走査光学系の評価を行うことができる。また、複数回連続走査したビームのプロファイルを撮像し、さらに副走査量が一定ではない場合において、実際に走査光学系によって形成される二次元のビーム光量分布を擬似的に取得することができる。
【００６８】
また、請求項４、１０の発明によれば、エリアセンサと副走査量とが、整数比の関係に無い場合においても、正しい副走査量による二次元のビーム光量分布を擬似的に取得することができる。
【００６９】
また、請求項５、１１の発明によれば、感光体表面にトナーが正常に転写可能な光量と等価な光量をしきい値とした二値化を行うことによって、走査光学系によって形成される二次元画像を取得することができる。
【００７０】
また、請求項６、１２の発明によれば、二値画像を、画像ブロックで階調画像に変換することによって、データ量を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態の測定評価装置を示す概略図である。
【図２】走査ビーム画像を示す図である。
【図３】副走査移動相当量オフセットして重ねた走査ビーム画像を示す図である。
【図４】図１の測定評価装置の画像処理装置の一例として第１のラインバッファを用いた場合のブロック図である。
【図５】図１の測定評価装置の画像処理装置の他の一例として第２のラインバッファを用いた場合のブロック図である。
【図６】図１の測定評価装置の画像処理装置のその他の一例として第３のラインバッファを用いた場合のブロック図である。
【図７】図１の測定評価装置の画像処理装置の一例としてフレームメモリを用いた場合のブロック図である。
【図８】図１の測定評価装置の画像処理装置にフレームメモリを用いた場合の他の例を示すブロック図である。
【図９】直線補間の概念図である。
【図１０】図４の画像処理装置に補間画像生成手段を設けた場合のブロック図である。
【図１１】図８の画像処理装置に補間画像生成手段を設けた場合のブロック図である。
【図１２】図４の画像処理装置に二値化手段を設けた場合のブロック図である。
【図１３】図５の画像処理装置に二値化手段を設けた場合のブロック図である。
【図１４】図６の画像処理装置に二値化手段を設けた場合のブロック図である。
【図１５】二値化データのブロック毎階調化概念図である。
【符号の説明】
１　測定評価装置
２　走査光学ユニット（走査光学系）
３　レーザダイオード（ＬＤ）
４　ポリゴンミラー
５　ｆθレンズ
６　フォトダイオード（ＰＤ）
７　同期信号生成手段
９　レーザダイオード点灯制御部（ＬＤ点灯制御部）
１０　対物レンズ
１１　検出部（エリアセンサ）
１２　画像処理部
１３　撮像範囲
１４　理想的にドットが形成される位置
１５　擬似画像
１６　入力画像
１６ａ　第１入力画像
１６ｂ　第２入力画像
１６ｃ　第３入力画像
１６ｄ　第４入力画像
１７　バッファメモリ
１８　加算手段（総和算出手段）
１９　出力画像
２０　加算手段
２１　ウインドウアドレス生成回路（画像記憶アドレス生成手段）
２２　フレームメモリ
２２ａ　ターゲットウインドウ
２３　副走査移動相当量記憶手段
２４　補間画像生成手段
２５　二値化手段
Ｒ　感光体像位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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