JPH03167439A - ポリゴンスキャナ測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、レーザプリンタ等に用いられるポリゴンミラ
ーを使ったレーザスキャニング装置の評価装置に関する
ものである。

（従来の技術） レーザプリンタでは、高解像度、高印字品質などの性能
を維持するため、各ユニットには高い加工精度が要求さ
れる．なかでも、レーザ光学系の中核となるレーザスキ
ャナ部ではサブミクロンの精度で加工組立てを行ない、
ユニット全体として長時間にわたって高精度を保証しな
ければならない。スキャナでは，ポリゴンミラーがスピ
ンドルに直結し高速に回転している。これまでもスキャ
ナの寸法，面倒れ等の加工精度などの光学特性を静的に
測定する方法は実用化されている．しかし，スキャナが
高速に回転している状態での動的な面の出入り（軸ぶれ
を含む）を実測する有効な手段がなく、装置に実装のう
え印字の結果でその良否を判定する方法を採用するしか
なかった．（発明が解決しようとする課題） 前記従来の方法では、作業効率が低く生産性の向上が期
待できず、従ってスキャナの特性を動的な条件下で高速
・高精度に測定できる手法の開発が切望されていた． 又、動的な面の出入りが、ポリゴンスキャナの重要な性
能の一つである，回転ジツタに影響するため、実際に回
転ジッタを測定するポリゴンミラーの反射点における而
出入り測定が高精度なスキャナの評価、解析に有用とな
る。

（課題を解決するための手段） 本発明は，上記課題を解決するためになされたもので，
実施例に対応する第１図、第３図Ａ，Ｂで説明すると、
本発明は、 第１のレーザ光源２から出射されたレーザビームＬ５を
回転しているポリゴンミラー１に入射し，その反射され
たレーザビームＬ６を第１のシリンドリカルレンズ１２
を通して、通過後のレーザビームの位置を検出する第１
の位置検出器１０に入射し，更に第２のレーザ光源３か
ら出射されたレーザビームＬ１は第１のハーフミラー６
を通過させ、その通過したレーザビームＬ２をポリゴン
ミラー１に入射し、その反射されたレーザビームＬ３を
前記第１のハーフミラー６に入射し、その反射光Ｌ４を
第１のトリガ発生器７に入射する構成の第１の動的面出
入り測定装置と、 第３のレーザ光源４から出射されたレーザビームＬＩＯ
を、前記回転しているポリゴンミラー１に入射し，その
反射されたレーザビームＬ１１を第２のシリンドリカル
レンズ１３を″通して，通過後のレーザビーム位置を検
出する第２の位置検出器１１に入射し，更に第４のレー
ザ光源５から出射されたレーザビームＬ７は第２のハー
フミラー８を通過させ、その通過したレーザビームＬ８
をポリゴンミラー１に入射し、その反射されたレーザビ
ームＬ９を前記第２のハーフミラー８に入射し、その反
射光Ｌ１２を第２のトリガ発生器９に入射する構成の第
２の動的面出入り測定装置と、で構成されるものである
。

（作用） 本発明による作用の説明の前に，回転ジッタの測定方法
について第２図を用いて説明する．レーザ光源２０から
出射したレーザビームＬ２０はポリゴンミラーの第１の
状＠２４のミラー面に入射し、反射されたレーザビーム
Ｌ２２が第１トリガ発生器２２に入射して，第１のトリ
ガが信号を発生する．その時のポリゴンミラーの反射点
がＲ１である。次にポリゴンミラーが反時計方向に回転
して第２の状態２３になった時，前記入射レーザビーム
Ｌ２０の反射光Ｌ２１は第２のトリガ発生器２１に入射
されて，第２のトリガが信号を発生する。その時のポリ
ゴンミラーの反射点がＲ２である。

回転ジッタは，前記、第１のトリガ信号から第２のトリ
ガ信号間の時間を測定するものである。

以上，詳細に説明したように回転ジッタ測定点における
ポリゴンミラーの反射点がＲｌ及びＲ２と変化している
。従って、本発明によれば，第２のレーザ光源３の出射
光Ｌ２に対するポリゴンミラー１の第１の反射点Ｒｌよ
りの反射光Ｌ３を、第１のビームスプリッタ６を介した
反射光Ｌ４として第１のトリガ発生器７で検出し、また
第４のレーザ光源５の出射光Ｌ７に対するポリゴンミラ
ー１の第２の反射点Ｒ２よりの反射光Ｌ９を、第２のビ
ームスプリッタ８を介した反射光ＬＬ２として第２のト
リガ発生Ｗ９で検出し、前記第１のトリガ発生器７での
検出信号との時間差を検出することでまず面出入り成分
を含まないジッタ測定が行える。

更に、第１のレーザ光源２の出射光Ｌ５に対するポリゴ
ンミラーｌの第１の反射点Ｒ１よりの反射光Ｌ６を第１
のシリンドリカルレンズ１２を介し、第１の位置検出器
１０に入射することで、第１の反射点Ｒ１における面出
入り量をも同時に測定することができる。

同様に、第３のレーザ光源４の出射光ＬＩＯに対する、
ポリゴンミラー１の第２の反射点Ｒ２よりの反射光Ｌ１
１を、第２のシリンドリカルレンズ１３を介し，第２の
位置検出器１１に入射することで第２の反射点Ｒ２にお
ける面出入り量も同時に測定することができる． （実施例） 以下，本発明を図で説明する．第１図は本発明による一
実施例の構成図，第３図Ａ，Ｂはそれぞれ本発明を構成
する第１，第２の動的面出入り測定装置の構成図である
．以下、本発明について第３図Ａ，Ｂを主体に説明する
。

第３図Ａ，Ｉ３はそれぞれ回転ジツタ測定時のポリゴン
ミラー１の回転位置を表し，更に面出入り測定点Ｒ１及
びＲ２は回転ジツタ測定時のレーザビーム入射位置と同
一点としている。而出入り測定の構或は同図（Ａ）及び
（Ｂ）と＋ノ同様であるので，まず第３図Ａにより第１
の動的面出入り測定装置について説明する。

第１のレーザ光源２から出射されたほぼ平行なレーザビ
ームＬ５がポリゴンミラーｌの第１の状態２４の回転ジ
ッタｉ１１！Ｉ定点Ｒ１に入射する。入射されたレーザ
ビームＬ５はポリゴンミラーｌの回転に伴い走査するが
ポリゴンミラーｌが同図の様な状態になった時、ポリゴ
ンミラー１からの反射光Ｌ６はシリンドリカルレンズ１
２を通り、レーザビーム位置検出器１０に入射する。こ
のシリンドリカルレンズ１２はポリゴンミラーの副走査
方向のビーム位置ずれになる面倒れを同時に発生してい
るので、これによるビーム位置検出器１０の出力誤差を
低減するためのものである。

また、第２のレーザ光源３から出射されたレーザ光Ｌ１
はハーフミラー６を通過しポリゴンミラー１の第１の状
態２４に入射する．このレーザビームＬ１も同様にポリ
ゴンミラー１の回転に伴って走査するが同図のようにボ
リゴンのミラー１の面と入射レーザビームＬ２が垂直に
なったとき、反射レーザビームＬ３がハーフミラー６に
入射し，その反射光Ｌ４がトリガ発生器７に入射する。

従ってポリゴンミラー１の第１の状態２４が同図のよう
な状態になったとき、トリガ発生器７からトリガ信号が
発生し、その瞬間の前記ビーム位置検出器１０の出力信
号を観測すれば動的面出入り量が測定される，ここで第
４図によりレーザビームＬａｌを例に，面出入り量の計
算方法を説明すると、レーザビームＬａｌが、ポリゴン
ミラ一面が状態Ａの時、反射光はＬｂｌのようになる．
ここで面が出て状態Ｂになった時の反射光はＬｂ２とな
る。ここでビームの移動量を図のようにｄ１とすると面
の出入り量ｄｏは ｄ　ｏ＝ｄｌｃ　ｏ　ｓ　（０／２） となる． この様に反射レーザビームＬｂｌ，Ｌｂ２の位置ずれを
測定できるので面の出入り量を求めることができる。

次に、第３図Ｂにより第２の動的面出入りｉｌ１リ定装
置について説明する， 第３のレーザ光源４から出射されたほぼ平行なレーザビ
ームＬＩＯがポリゴンミラー１の第２の状態２３の回転
ジッタ測定点Ｒ２に入射する。入射されたレーザビーム
ＬＩＯはポリゴンミラー１の回転に伴い走査するがポリ
ゴンミラーｌが同図の様な状態になった時、ポリゴンミ
ラー１からの反射光Ｌ９はシリンドリカルレンズ１３を
通り，レーザビーム位置検出器１１に入射する。このシ
リンドリカルレンズ１３はポリゴンミラー１の副走査方
向のビーム位置ずれになる而倒れを同時に発生している
ので、これによるビーム位置検出器ｌ１の出力誤差を低
減するためのものである。

また、第４のレーザ光源５から出射されたレーザ光Ｌ７
はハーフミラー８を通過しポリゴンミラー１の第↓の状
態２４に入射する。このレーザビームＬ７も同様にポリ
ゴンミラー１の回転に伴って走査するが同図のようにボ
リゴンのミラー１の面と入射レーザビームＬ８が垂直に
なったとき，反射レーザビームＬ９がハーフミラー８に
入射し、その反射光ＬＬ２がトリガ発生器９に入射する
．従ってポリゴンミラー■の第２の状態２３が同図のよ
うな状態になったとき、トリガ発生器９からトリガ信号
が発生し、その瞬間の前記ビーム位置検出器１１の出力
信号を観測すれば動的面出入り量が測定される。

従って，レーザ光源３から出射したレーザビームＬＬは
ポリゴンミラー１の第１の状態２４のミラー面に入射し
、反射点Ｒ１で反射されたレーザビームＬ３がハーフミ
ラー６に入射し、その反射光Ｌ４がトリガ発生器７に入
射して得られた第１のトリガ信号と、ポリゴンミラー１
が第２の状態２３になった時，入射レーザビームＬ７の
反射光Ｌ９がハーフミラー８に入射し、その反射光Ｌ１
２がトリガ発生器９に入射して得られた第２のトリガ信
号と，の時間差を検出することで，面出入り成分を含ま
ないジッタ測定を行うことができる。

更に、第１のレーザ光源２の出射光Ｌ５に対するポリゴ
ンミラーｌの第１の反射点Ｒｌよりの反射光Ｌ６を第１
のシリンドリカルレンズ１２を介し、第１の位置検出器
ＩＯに入射することで、第１の反射点Ｒ１における面出
入り量をも同時に測定することができる。

同様に，第３のレーザ光源４の出射光ＬＩＯに対するポ
リゴンミラー１の第２の反射点Ｒ２よりの反射光Ｌ１１
を第２のシリンドリカルレンズ■３を介し、第２の位置
検出器１１に入射することで、第２の反射点Ｒ２におけ
る面出入り量をも同時に測定することができる． （発明の効果） 以上，詳細に説明したように本発明によれば、動的面出
入り測定器を２組用いることによりポリゴンスキャナの
回転ジッダに影響する面出入り量を直接測定することが
できる。

また２組の動的面出入り測定用のトリガ発生器の２組の
トリガ信号の時間を測定すれば面の出入り戊分のないジ
ッダ測定が同時に，すなわち同一反射面上について可能
となる。従ってポリゴンスキャナの回転時の特性を定量
化できるパラメータが１つ増えることになり、ポリゴン
スキャナの評価、解析に有効な測定器を与えるという利
点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図，第３図Ａ，Ｂは本発明による一実施例の構或図
、第２図は回転ジッタの測定原理を説明する図、第４図
は本実施例の動作原理を説明する図である。 １・・・ポリゴンスキャナ ２，３，４，５，２０・・・レーザ光源６，８・・・ハ
ーフミラー ７，　９，　２１．　２２・・・トリガ発生器１０．　
１１・・・レーザビーム位置検出器１２， １３・・・シリンドリカルレンズ ２３， ２４・・・ポリゴンミラー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１のレーザ光源（２）から出射されたレーザビーム（
   Ｌ５）を回転しているポリゴンミラー（１）に入射し、
   その反射されたレーザビーム（Ｌ６）を第１のシリンド
   リカルレンズ（１２）を通して、通過後のレーザビーム
   の位置を検出する第１の位置検出器（１０）に入射し、
   更に第２のレーザ光源（３）から出射されたレーザビー
   ム（Ｌ１）は第１のハーフミラー（６）を通過させ、そ
   の通過したレーザビーム（Ｌ２）をポリゴンミラー（１
   ）に入射し、その反射されたレーザビーム（Ｌ３）を前
   記第１のハーフミラー（６）に入射し、その反射光（Ｌ
   ４）を第１のトリガ発生器（７）に入射する構成の第１
   の動的面出入り測定装置と、 第３のレーザ光源（４）から出射されたレーザビーム（
   Ｌ１０）を、前記回転しているポリゴンミラー（１）に
   入射し、その反射されたレーザビーム（Ｌ１１）を第２
   のシリンドリカルレンズ（１３）を通して、通過後のレ
   ーザビーム位置を検出する第２の位置検出器（１１）に
   入射し、更に第４のレーザ光源（５）から出射されたレ
   ーザビーム（Ｌ７）は第２のハーフミラー（８）を通過
   させ、その通過したレーザビーム（Ｌ８）をポリゴンミ
   ラー（１）に入射し、その反射されたレーザビーム（Ｌ
   ９）を前記第２のハーフミラー（８）に入射し、その反
   射光（Ｌ１２）を第２のトリガ発生器（９）に入射する
   構成の第２の動的面出入り測定装置と、 でなることを特徴とするポリゴンスキャナ測定装置。