JPH07181211A

JPH07181211A - 表面電位計測装置

Info

Publication number: JPH07181211A
Application number: JP32673693A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Toyoshima; 伸朗豊島
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-12-24
Filing date: 1993-12-24
Publication date: 1995-07-21

Abstract

(57)【要約】【目的】電気光学結晶を有する材料を帯電体の表面電
位を検出する表面電位センサとして用い、前記電気光学
結晶の有するポッケルス効果に基づき表面電位を計測す
るようにした表面電位計測装置において、非常に僅かな
ポッケルス効果による偏光状態の変化を高精度に計測し
得るようにすること。【構成】光源６ａから表面電位センサ３に入射させる
光を変調手段９によって一定周波数で光強度変調し、さ
らに、偏光子７により偏光させて表面電位センサ３に入
射させ、この表面電位センサ３のポッケルス効果に基づ
き生ずる偏光状態の変化を検光子７を通過させて光強度
信号に変換し、この光強度信号を変調手段９で用いた一
定周波数で同期検波処理部１１にて同期検波して測定信
号を得るように構成し、変調用の一定周波数に同期して
いないノイズ成分を除去できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、帯電体の表面電位分
布、特に、感光体の表面電位分布を計測するための表面
電位計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真プロセスを用いた画像
形成は、感光体上に形成される静電潜像に基礎を置くも
のであり、静電潜像の状態を知ることは感光体及び印写
プロセスの評価・解析を行なう上で重要である。

【０００３】このような静電潜像の状態（表面電位分
布）を測定する手法として、従来、静電誘導を利用した
方法や、電子ビームを用いた方法が知られている。しか
し、静電誘導を利用した表面電位計では近年における電
子写真の高微細化に対応できるほどの十分な空間分解能
が得られない。また、電子ビームを用いた方法では、空
気中で測定できず、測定環境が限られてしまい、また、
静電潜像を破壊してしまう。このようなことから、これ
らの方法は何れも静電潜像の測定法として不十分なもの
である。

【０００４】一方、電気光学結晶を有する材料による表
面電位センサを用い、そのポッケルス効果を利用するこ
とで感光体の表面電位分布を測定するようにしたものも
提案されている。即ち、電気光学結晶内の屈折率分布
（ポッケルス効果によって生ずるリターデイションの空
間的な変化）を精度よく測定することで、感光体の表面
電位分布を高分解能で測定し得るというものである。

【０００５】図５を参照して、ポッケルス効果を利用し
た表面電位計の構成・動作について説明する。まず、電
気光学結晶１を有する材料をベースとして感光体等の帯
電体２に近接対向される表面電位センサ３は、前記電気
光学結晶１の片面に誘電体ミラー４、他面に透明電極５
を装着してなる。ここに、電気光学結晶１の点群と方位
とを適当に選ぶことにより帯電体２に対して垂直な電界
成分だけに対してポッケルス効果が生ずるように構成さ
れている。また、表面電位センサ３に用いる電気光学結
晶としては、ＫＤＰ，ＡＤＰ，ＢＳＯ，ＬｉＮｂＯ₃ な
どが用いられる。

【０００６】このような表面電位センサ３は光源６から
のプローブ光に対して誘電体ミラー４の位置における電
位分布に対応した偏光状態の変化（リターデイション）
を生じさせることができる。まず、光源６から出射され
た光は偏光ビームスプリッタ７を通過することにより、
その偏光子機能により、直線偏光となり、表面電位セン
サ３に入射される。表面電位センサ３からの反射光（出
射光）は、再び偏光ビームスプリッタ７に入射すること
により入射光と分岐されるとともに、その検光子機能に
より、表面電位センサ３で生ずる電気光学効果によって
光の偏光状態が変化している場合には、光源６側からの
偏光方向と直角な方向に偏光された光が生ずることにな
る。即ち、偏光ビームスプリッタ７を用いて偏光状態の
変化を光強度変化に変換することで、表面電位を光強度
の変化として観測することができる。この光強度を検出
する受光素子（光電変換部）８としては、フォトダイオ
ードを用いる方法や、ＣＣＤなどのカメラで２次元の情
報として観測する方法がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】表面電位センサ３を用
いた方法の場合、原理的には、上記の方法で感光体等の
帯電体２の表面電位を測定し得るが、実際には、表面電
位センサ３を帯電体２表面に近付けたときの帯電体２表
面近傍の電界によるポッケルス効果は非常に僅かであ
る。よって、空間分解能の高い表面電位計測装置を実現
させるためには、ポッケルス効果による偏光状態の変化
を高精度に測定する必要がある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、電気光学結晶を有する材料を帯電体の表面電位を検
出する表面電位センサとして用い、前記電気光学結晶の
有するポッケルス効果に基づき前記表面電位を計測する
ようにした表面電位計測装置において、光源と、この光
源からの光を一定周波数で光強度変調させる変調手段
と、光強度変調されたこの光を偏光させて前記表面電位
センサに入射させる偏光子と、前記表面電位センサへの
入射光とこの表面電位センサからの出射光とを分岐させ
る分岐手段と、前記表面電位センサの前記ポッケルス効
果に基づき生ずる前記出射光の偏光状態の変化を光強度
信号に変換する検光子と、この検光子を通過した前記光
強度信号を電気信号に変換する光電変換部と、変換され
た電気信号を前記変調手段の前記一定周波数で同期検波
する同期検波処理部とを設けた。

【０００９】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明の構成中、検光子を通過する前の光強度変調された
光の振幅強度を測定する強度測定部と、前記検光子を通
過した光の振幅強度の変化を前記強度測定部で測定され
た前記振幅強度により規格化又は除算処理する演算部を
有する同期検波処理部とした。

【００１０】請求項３記載の発明では、請求項１又は２
記載の発明の構成中、光源を半導体レーザとし、変調手
段をこの半導体レーザへの注入電流を制御して光強度変
調する変調回路とした。

【００１１】請求項４記載の発明では、請求項１又は２
記載の発明の構成中、光源を連続発振型光源とし、変調
手段を外部光強度変調器とした。

【００１２】請求項５記載の発明では、請求項１，２，
３又は４記載の発明の構成中、帯電体を感光体とし、光
源としてこの感光体の感度が低感度でその静電潜像に影
響を及ぼさない波長の光源を用いた。

【００１３】請求項６記載の発明では、請求項１，２，
３，４又は５記載の発明の構成に関して、偏光子と分岐
手段と検光子とを兼用するウオラストンプリズムを設け
た。

【００１４】請求項７記載の発明では、請求項１，２，
３，４又は５記載の発明の構成に関して、偏光子と分岐
手段と検光子とを兼用するビーム分岐型トムソンプリズ
ムを設けた。

【００１５】

【作用】請求項１記載の発明においては、光源から表面
電位センサに入射させる光を変調手段によって一定周波
数で光強度変調し、さらに、偏光子により偏光させて表
面電位センサに入射させ、この表面電位センサのポッケ
ルス効果に基づき生ずる偏光状態の変化を検光子を通過
させて光強度信号に変換し、この光強度信号を変調手段
で用いた一定周波数で同期検波して測定信号を得るよう
にしたので、検光子を通過した光強度信号の内、変調用
の一定周波数に同期していないノイズ成分を除去した状
態で計測でき、Ｓ／Ｎ比の高い高精度な表面電位の測定
が可能となる。特に、感光体の表面電位分布を測定する
場合であれば、表面電位分布の空間周波数が高くなるほ
ど表面電位センサで生ずる偏光状態の変化が小さくなる
ので、空間分解能の高い表面電位測定が可能となる。

【００１６】この際、請求項２記載の発明においては、
最終的に同期検波するに際して、検光子通過前の光の振
幅強度を強度測定部でモニタし、これを参照して検光子
通過後の振幅強度の変化を規格化又は除算処理している
ので、光強度変調される光源側からの光の振幅強度が不
安定な場合であっても、高精度な表面電位の測定が可能
となる。

【００１７】また、請求項３記載の発明においては、半
導体レーザを用いてその注入電流を制御することにより
光強度変調するようにしたので、光強度変調を簡便に行
なうことができる。

【００１８】一方、請求項４記載の発明においては、連
続発振型光源と外部光強度変調器とを用いて光強度変調
するようにしたので、半導体レーザでは満たされない波
長や強度が要求される場合や、歪が少なく変調深度の深
い変調波形が要求されるような場合の光強度変調として
適したものとなる。

【００１９】また、請求項５記載の発明においては、感
光体の感度が低感度でその静電潜像に影響を及ぼさない
波長の光源を用いているので、感光体上の静電潜像を破
壊することなく、その表面電位分布の測定が可能とな
る。

【００２０】さらに、請求項６記載の発明においては、
偏光子と分岐手段と検光子とをウオラストンプリズムで
兼用させたので、偏光子と検光子との消光比が高いもの
となり、Ｓ／Ｎ比の高い測定が可能となり、光学系に高
い消光比が要求される場合に効果的なものとなる。

【００２１】請求項７記載の発明においては、偏光子と
分岐手段と検光子とをビーム分岐型トムソンプリズムで
兼用させたので、ウオラストンプリズムよりも低いもの
の偏光子と検光子との消光比が比較的高いものとなり、
Ｓ／Ｎ比の高い測定が可能となり、特に、分岐角度を大
きめにとれるため、光源側と光電変換部側との設置が有
利となり、光電変換部にＣＣＤ等を用いる場合に効果的
なものとなる。

【００２２】

【実施例】本発明の第一の実施例を図１に基づいて説明
する。本実施例は、図５に示したような表面電位センサ
３を用いることを基本とするものであり、まず、この図
５を参照して本実施例の基本思想について説明する。

【００２３】表面電位センサ３の前後の光路上に配置さ
れた偏光子と検光子（偏光ビームスプリッタ７が兼用）
が直交ニコルの状態にあり、偏光子（偏光ビームスプリ
ッタ７）の偏光方向と電気光学結晶１の固有偏光の主軸
とのなす角度が４５°の場合、ポッケルス効果によって
生ずる固有偏光間のリターデイションΓと検光子（偏光
ビームスプリッタ７）を透過する光強度Ｉ_outとの関係
は、Ｉ_out＝Ｉ_in｛１−cos（γ＋Γ）｝／２ ……………………（１）のように表される。ここに、Ｉ_inは光源６の光強度、γ
は電界のない場合に電気

【外１】３の点群に属する電気光学結晶（ＫＤＰ，ＡＤＰ，ＢＳ
Ｏなど）を用い、ｚ軸方向からプローブ光を入射させた
場合にはゼロである。

【００２４】ここに、本実施例では、光源６から表面電
位センサ３に向けて入射させる光を光強度変調させるこ
とを特徴としており、光源６の光強度Ｉ_inを、Ｉ_in＝Ｉ₀｛１＋cosω_mｔ｝／２ ………………………………（２）で示すように、角周波数ω_m で光強度変調すると、検光
子（偏光ビームスプリッタ７）を透過する光強度Ｉ_out
は、（１）式より、Ｉ_out＝Ｉ₀｛１＋cosω_mｔ}{１−cos（γ＋Γ）｝／４ ………（３）のように表される。ここに、Ｉ₀ は光源６の最高光強度
を表している。

【００２５】（３）式より、光源６を光強度変調させた
変調周波数（一定周波数）ω_m と同期した成分は、Ｉ_out(ω_m)＝（Ｉ₀／４){１−cos（γ＋Γ）｝cosω_mｔ ………（４）となる。従って、検光子（偏光ビームスプリッタ７）を
通過した光の中から、光源６の変調周波数ω_m に同期し
た光強度信号Ｉ_out(ω_m)を同期検波法により検出するこ
とにより、同期していないノイズ成分が除去され、Ｓ／
Ｎ比の高いリターデイションΓの測定が可能となる。こ
れが、図５の構成をベースとして考えた場合の請求項１
記載の発明に相当する基本思想である。

【００２６】もっとも、（４）式から判るように、光強
度Ｉ_inの振幅が不安定なときには、その不安定さが直接
雑音となってしまうので、このような場合には、光強度
変調された光強度Ｉ_inの振幅強度を変調周波数ω_mで同
期検波して検出し、光強度信号Ｉ_out(ω_m)をこの振幅強
度で規格化する必要がある。これが、請求項２記載の発
明の基本思想である。

【００２７】表面電位センサ３へ入射させる光を光強度
変調する手段としては、光源６に半導体レーザを使用
し、この半導体レーザへの注入電流を制御する方式（請
求項３記載の発明に相当する）と、光源６に連続発振型
光源を用い、ライトチョッパや偏光子とＥＯ変調器を組
合せた外部光強度変調器を用いる方式（請求項４記載の
発明に相当する）とがある。何れの方式を選定するか
は、光源６に要求される強度や波長などの設定によって
適宜決定される。半導体レーザによる場合には、その注
入電流を制御するだけで直接的に変調し得るため、光強
度変調を簡便に行なうことができる。一方、半導体レー
ザでは満たされないような波長や強度に対する要求があ
る場合や、歪が少なく変調深度が深い変調波形（強度の
一番弱くなるときの光強度がほぼゼロとなる変調波形）
が要求される場合には、連続発振型光源を用い、外部光
強度変調器を用いるのがよい。何れにしても、光源６と
しては、その波長に関して、誘電体ミラー４の反射率を
１００％にすることは事実上不可能であるので、帯電体
２の感度が低くその静電潜像に影響を与えない波長のも
のを選定する必要がある（請求項５記載の発明に相
当）。

【００２８】しかして、図１はこのような基本思想に基
づき請求項１，２，３及び５記載の発明に相当する実施
例として構成した例を示すものであり、まず、光源６と
しては半導体レーザ６ａが用いられいる。より具体的に
は、帯電体２として用いられている感光体（近赤外の半
導体レーザ用感光体）２ａが感光しないように１３００
nm，１５００nmといった長波長の半導体レーザが用いら
れる。このような半導体レーザ６ａにはその注入電流を
制御する半導体レーザ変調回路９が変調手段として接続
されている。これにより、半導体レーザ６ａは一定なる
変調周波数にて光強度変調された光を表面電位センサ３
側に向けて出射することになる。

【００２９】偏光子と検光子には、表面電位センサ３に
対する入射光と表面電位センサ３からの出射光とを分岐
する分岐手段をも兼用する偏光ビームスプリッタ７がそ
のまま用いられている。受光素子（光電変換部）８に
は、フォトダイオード８ａが用いられ、得られた電気信
号をアンプ１０で増幅して、同期検波処理部１１に与え
るように構成されている。ここに、同期検波処理部１１
は前記半導体レーザ変調回路９で変調に用いられた一定
周波数を変調周波数リファレンス信号として取込むこと
により同じ周波数でフォトダイオード８ａ側からの信号
を同期検波するロックインアンプ１２を主体として構成
されているが、本実施例では、ロックインアンプ（強度
測定部）１３とコンピュータ（演算部）１４とを含めて
構成されている。ロックインアンプ１３は、半導体レー
ザ６ａに内蔵されているモニタ用フォトダイオードから
の電気信号を強度モニタ信号としてアンプ１５を介して
取込み、同期検波を行なうことにより、半導体レーザ６
ａにおいて光強度変調された光の振幅強度を測定するた
めのものである。よって、電気光学結晶１のポッケルス
効果による表面電位信号は、２つのロックインアンプ１
２，１３から得られる信号をコンピュータ１４に取込
み、除算処理することにより得られる。即ち、ロックイ
ンアンプ１２側から得られる振幅強度変化信号を、ロッ
クインアンプ１３側から得られる振幅強度信号で除算処
理することにより、振幅変動の影響を受けないように正
規化された信号が得られるものとなる。

【００３０】つづいて、本発明の第二の実施例を図２に
より説明する。前記実施例で示した部分と同一部分は同
一符号を用いて示す（以下の実施例でも同様とする）。
本実施例は、請求項１，２，４及び５記載の発明に相当
する実施例として構成した例を示すものであり、まず、
光源６としては連続発振型光源、具体的には、ＹＡＧレ
ーザ６ｂが用いられている。このＹＡＧレーザ６ｂの波
長は１０６４nmである。このＹＡＧレーザ６ｂの光路上
には外部光強度変調器１６が変調手段として設けられて
いる。この外部光強度変調器１６は例えばライトチョッ
パや、偏光子とＥＯ変調器とを組合せたものが用いられ
ており、光強度変調器駆動回路１７による動作制御の
下、一定周波数にて光強度変調された光を出力するもの
である。この他、本実施例では外部光強度変調器１６を
通過して光強度変調された光の振幅強度をモニタするた
めに、入射光をモニタ用に分岐させるビームスプリッタ
１８と分岐された光を受光する受光素子（フォトダイオ
ード）１９とが付加され、アンプ１５で増幅してロック
インアンプ１３に取込んでモニタするように構成されて
いる。この他の構成は前記第一の実施例の場合と同様で
ある。

【００３１】本発明の第三の実施例を図３により説明す
る。本実施例は、請求項６記載の発明に相当し、偏光ビ
ームスプリッタ７に代えて、偏光子と検光子と分岐手段
とを兼用するウオラストンプリズム２０を設けたもので
ある。

【００３２】前述したように、電気光学結晶１のポッケ
ルス効果を利用して表面電位を測定する方式において
は、一般に、表面電位に応じた偏光状態の変化は非常に
微小であり、この偏光状態の変化を光の強度変化として
観測する場合、偏光子と検光子との消光比が重要とな
る。この点、図５に示した例も含め、前述した実施例の
ように分岐手段として機能する偏光ビームスプリッタ７
で偏光子と検光子とを兼用させた光学系構成によれば、
構成が簡単となる。反面、十分な消光比が得られないた
め、微小な光強度信号に対して大きな光バイアス信号が
加わってしまい、Ｓ／Ｎ比を悪化させる要因となり得
る。ちなみに、高い消光比を確保するには、分岐手段に
ビームスプリッタを用いるとともに、偏光子と検光子と
して消光比の高いものを別々に配設すればよいが、部品
点数が増えるとともにビームスプリッタによる光量低下
が避けられず、得策ではない。

【００３３】このようなことから、本実施例では、消光
比の高い光分岐素子なるウオラストンプリズム２０を用
いるようにしたものである。

【００３４】光源６（半導体レーザ６ａ又はＹＡＧレー
ザ６ｂなど）から出射されて光強度変調された光は、ウ
オラストンプリズム２０を通過することにより直線偏光
となり（偏光子作用）、表面電位センサ３へ入射され
る。表面電位センサ３からの出射光は再びウオラストン
プリズム２０を通過する。このとき、表面電位センサ３
で生ずるポッケルス効果により光の偏光状態が直線偏光
から変化している場合には、ウオラストンプリズム２０
を通過した光は、光源６側からの入射光とは異なる方向
に出射される（分岐作用、検光子作用）。よって、この
出射光の強度を受光素子８で検知することにより、偏光
状態の変化を測定し得るものとなる。受光素子８以降の
検出処理は前述した実施例の場合と同様である。

【００３５】本実施例による場合、ウオラストンプリズ
ム２０が、消光比として、良質のものでは１×１０~⁵程
度もあるので、偏光ビームスプリッタ７（消光比；約２
×１０~²）を用いた場合に比して、約２×１０³ 倍の消
光比を得ることができる。よって、高い消光比が要求さ
れる場合に効果的となる。

【００３６】本発明の第四の実施例を図４により説明す
る。本実施例は、請求項７記載の発明に相当し、偏光ビ
ームスプリッタ７，ウオラストンプリズム２０に代え
て、偏光子と検光子と分岐手段とを兼用するビーム分岐
型トムンプリズム２１を設けたものである。

【００３７】本実施例は、消光比を考慮しつつ、光源６
と受光素子８との配置を考慮したものである。前記実施
例のようにウオラストンプリズム２０を用いた場合、消
光比はよいものの、ｓ偏光とｐ偏光との分離角が２０°
程度（波長によって異なるが）しかとれないため、光源
６と受光素子８とを問題なく配置できるように、ウオラ
ストンプリズム２０と光源６，受光素子８との間の距離
を大きめにとらなくてはならず、光学系が大きくなって
しまう懸念がある。特に、受光素子８としてＣＣＤを用
いるような場合には考慮しなければならない問題であ
る。

【００３８】そこで、本実施例では、例えば、ｓ偏光と
ｐ偏光との分離角として４５°程度と広めにとれるビー
ム分岐型トムソンプリズム２１を用いるようにしたもの
である。このようなビーム分岐型トムソンプリズム２１
によれば、光源６と受光素子８との配置に関して十分な
スペースを確保できるものとなり、光学系をコンパクト
にまとめ得るものとなる。よって、受光素子８としてＣ
ＣＤ８ｂを使うような場合、効果的となる。もっとも、
ビーム分岐型トムソンプリズム２１は常光線の消光比が
ウオラストンプリズム２０の約半分となってしまうの
で、消光比を重要視する場合には前記実施例によるのが
よい。

【００３９】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、光源から
表面電位センサに入射させる光を変調手段によって一定
周波数で光強度変調し、さらに、偏光子により偏光させ
て表面電位センサに入射させ、この表面電位センサのポ
ッケルス効果に基づき生ずる偏光状態の変化を検光子を
通過させて光強度信号に変換し、この光強度信号を変調
手段で用いた一定周波数で同期検波して測定信号を得る
ように構成したので、検光子を通過した光強度信号の
内、変調用の一定周波数に同期していないノイズ成分を
除去した状態で計測でき、Ｓ／Ｎ比の高い高精度な表面
電位の測定が可能となり、特に、感光体の表面電位分布
を測定する場合であれば、表面電位分布の空間周波数が
高くなるほど表面電位センサで生ずる偏光状態の変化が
小さくなるので、空間分解能の高い表面電位測定を行な
うことができる。

【００４０】この際、請求項２記載の発明によれば、最
終的に同期検波するに際して、検光子通過前の光の振幅
強度を強度測定部でモニタし、これを参照して演算部で
検光子通過後の振幅強度の変化を規格化又は除算処理す
る同期検波処理部として構成したので、光強度変調され
る光源側からの光の振幅強度が不安定な場合であって
も、高精度な表面電位の測定を行なうことができる。

【００４１】また、請求項３記載の発明によれば、半導
体レーザを用いてその注入電流を制御することにより光
強度変調するようにしたので、光強度変調を簡便に行な
うことができる。

【００４２】一方、請求項４記載の発明によれば、連続
発振型光源と外部光強度変調器とを用いて光強度変調す
るようにしたので、半導体レーザでは満たされない波長
や強度が要求される場合や、歪が少なく変調深度の深い
変調波形が要求されるような場合の光強度変調用として
適したものとなる。

【００４３】請求項５記載の発明によれば、感光体の感
度が低感度でその静電潜像に影響を及ぼさない波長の光
源を用いたので、感光体上の静電潜像を破壊することな
く、その表面電位分布の測定を行なうことができる。

【００４４】さらに、請求項６記載の発明によれば、偏
光子と分岐手段と検光子とをウオラストンプリズムで兼
用させたので、偏光子と検光子との消光比が高いものと
なり、Ｓ／Ｎ比の高い測定を行なうことができ、光学系
に高い消光比が要求される場合に効果的なものとなる。

【００４５】請求項７記載の発明によれば、偏光子と分
岐手段と検光子とをビーム分岐型トムソンプリズムで兼
用させたので、ウオラストンプリズムよりも低いものの
偏光子と検光子との消光比が比較的高いものとなり、Ｓ
／Ｎ比の高い測定を行なうことができ、特に、分岐角度
を大きめにとれるため、光源側と光電変換部側との設置
が有利となり、光電変換部にＣＣＤ等を用いる場合に効
果的なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例を示すブロック構成図で
ある。

【図２】本発明の第二の実施例を示すブロック構成図で
ある。

【図３】本発明の第三の実施例を示すブロック構成図で
ある。

【図４】本発明の第四の実施例を示すブロック構成図で
ある。

【図５】一般的な表面電位センサ方式の計測原理を示す
概略図である。

【符号の説明】

１電気光学結晶２帯電体２ａ感光体３表面電位センサ６光源６ａ半導体レーザ６ｂ連続発振型光源７偏光子、分岐手段及び検光子８光電変換部９変調回路、変調手段１１同期検波処理部１３強度測定部１４演算部１６外部光強度変調器２０ウオラストンプリズム２１ビーム分岐型トムソンプリズム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気光学結晶を有する材料を帯電体の表
面電位を検出する表面電位センサとして用い、前記電気
光学結晶の有するポッケルス効果に基づき前記表面電位
を計測するようにした表面電位計測装置において、光源
と、この光源からの光を一定周波数で光強度変調させる
変調手段と、光強度変調されたこの光を偏光させて前記
表面電位センサに入射させる偏光子と、前記表面電位セ
ンサへの入射光とこの表面電位センサからの出射光とを
分岐させる分岐手段と、前記表面電位センサの前記ポッ
ケルス効果に基づき生ずる前記出射光の偏光状態の変化
を光強度信号に変換する検光子と、この検光子を通過し
た前記光強度信号を電気信号に変換する光電変換部と、
変換された電気信号を前記変調手段の前記一定周波数で
同期検波する同期検波処理部とを設けたことを特徴とす
る表面電位計測装置。
【請求項２】検光子を通過する前の光強度変調された
光の振幅強度を測定する強度測定部と、前記検光子を通
過した光の振幅強度の変化を前記強度測定部で測定され
た前記振幅強度により規格化又は除算処理する演算部を
有する同期検波処理部としたことを特徴とする請求項１
記載の表面電位計測装置。
【請求項３】光源を半導体レーザとし、変調手段をこ
の半導体レーザへの注入電流を制御して光強度変調する
変調回路としたことを特徴とする請求項１又は２記載の
表面電位計測装置。
【請求項４】光源を連続発振型光源とし、変調手段を
外部光強度変調器としたことを特徴とする請求項１又は
２記載の表面電位計測装置。
【請求項５】帯電体を感光体とし、光源としてこの感
光体の感度が低感度でその静電潜像に影響を及ぼさない
波長の光源を用いたことを特徴とする請求項１，２，３
又は４記載の表面電位計測装置。
【請求項６】偏光子と分岐手段と検光子とを兼用する
ウオラストンプリズムを設けたことを特徴とする請求項
１，２，３，４又は５記載の表面電位計測装置。
【請求項７】偏光子と分岐手段と検光子とを兼用する
ビーム分岐型トムソンプリズムを設けたことを特徴とす
る請求項１，２，３，４又は５記載の表面電位計測装
置。