JPH04344439A - 走査光学系における走査面倒れ測定方法及び装置 - Google Patents

走査光学系における走査面倒れ測定方法及び装置

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JPH04344439A
JPH04344439A JP11587591A JP11587591A JPH04344439A JP H04344439 A JPH04344439 A JP H04344439A JP 11587591 A JP11587591 A JP 11587591A JP 11587591 A JP11587591 A JP 11587591A JP H04344439 A JPH04344439 A JP H04344439A
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JP
Japan
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scanning
optical system
rotating polygon
polygon mirror
center
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JP11587591A
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Nobuo Oguma
小熊 信夫
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、回転多面鏡を使用する
走査光学系における走査ビームの走査面倒れを測定する
方法及び装置に関し、レーザプリンタ等の走査光学系の
レンズ組立,検査調整、走査曲がりの測定等に適用でき
るものである。
【0002】
【従来の技術】本発明者は、近年、走査光学系における
走査ビームの走査面倒れや曲がりの測定についての研究
開発を行っており、その内の一つとして、本出願前公知
ではないが、走査ビームの結像位置の範囲に複数個のセ
ンサを配置し、測定される回転多面鏡,fθレンズ等の
ユニットを回転ステージに載置して回動し、基準位置を
設定し、その後、前記回転ステージを固定状態にして回
転多面鏡を回転し、各センサの重心位置を測定し、個々
のセンサで各面毎の重心位置を比較することにより、回
転多面鏡の各面の面倒れを測定することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記した走査ビームの
曲がり,面倒れを測定する手段においては、基準となる
重心位置の測定と各反射面による走査ビームの重心位置
の測定との間に、時間的なずれがあり、このため、環境
の変化により光源のビーム形状が変化し、この結果、重
心位置の測定に変化を来し、高精度の面倒れの測定を困
難としている。
【0004】本発明は、環境の変化があっても、基準と
なる重心位置の測定を各反射面による走査ビームの重心
位置の測定と同時に行う手段を提供し、例えば、光源の
ビーム形状が安定しない場合においても、短時間で高精
度の走査ビームの走査面倒れを測定できる方法及び装置
を提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、光源より射出するビームを回転多面鏡の
回転とfθレンズで走査する走査光学系の結像位置の複
数箇所に、センサを配置してなる走査光学系における走
査面倒れ測定方法において、光源と回転多面鏡との間に
配置したハーフミラーにより反射したビームを回転多面
鏡の反射面を経た走査ビームと同様に、fθレンズを通
過させて結像位置に配置したセンサに結像させ、回転多
面鏡の反射面からの走査ビームを各センサによって重心
位置を計測し、その際、ハーフミラーで反射したビーム
をセンサにより重心位置を計測すると共に、このハーフ
ミラーで計測された重心位置により各走査ビームで計測
された各重心位置を補正し、各反射面の重心位置を比較
することを特徴とするものである。
【0006】また、本発明は、光源より射出するビーム
を回転多面鏡の回転とfθレンズで走査する走査光学系
の結像位置の複数箇所に、ラインセンサを配置してなる
走査光学系における走査面倒れ測定装置において、光源
と回転多面鏡との間にハーフミラーを配置し、該ハーフ
ミラーで反射したビームをfθレンズを介して結像位置
に配置したラインセンサに導き、走査ビーム及びハーフ
ミラーで反射したビームを結像する各ラインセンサには
、夫々A/D変換装置、マイクロコンピュータを接続し
、且つ走査光学系の走査範囲内に反射面判別用受光セン
サを設置し、前記反射面判別用受光センサにはアンプを
介して前記A/D変換装置、マイクロコンピュータに接
続していることを特徴とするものである。
【0007】更に、本発明は、前記走査光学系における
走査面倒れ測定装置において、前記反射面判別用受光セ
ンサからの信号により、マイクロコンピュータに接続さ
れたLD電源を接続し、回転多面鏡の反射面に応じて前
記光源を点灯し、各ラインセンサにより走査光の光重心
位置を測定することを特徴とし、また、回転多面鏡とf
θレンズとの間には、各走査ビームがハーフミラーで反
射したビームを結像するラインセンサに到達するのを阻
止する遮蔽板を配置したことを特徴とするものである。
【0008】
【作用】本発明の構成において、光源と回転多面鏡との
間に設置したハーフミラーにより、ビームの重心位置の
測定と同時に、回転多面鏡の反射面により走査ビームの
重心位置の測定を行うため、回転多面鏡の各反射面での
絶対的な重心位置の測定が可能となり、光源の環境変化
や経時による変動に起因するビーム形状の変化があって
も、このビーム形状の変化は絶対的な重心位置の測定に
影響を与えることなく、また、光源が安定しない状態で
測定を開始しても、測定結果に影響を与えることなく、
高精度の走査ビームの面倒れの測定ができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図1の図面に基づい
て説明する。図1において、測定される走査光学系Aは
、ビームBを射出するレーザ光源1、シリンドリカルレ
ンズ2、ビームBを反射・走査する回転多面鏡3、集光
するfθレンズ4からなり、この走査光学系Aはユニッ
ト枠5に載置されている。回転多面鏡3が駆動モータ6
により回転軸0を中心に回転されると、レーザ光源1に
より発生したビームBは、回転多面鏡3の反射面でビー
ムBc,B3 ,B1 ,B2 と走査される。各ビー
ムの焦点位置には、面判別センサ9及びラインセンサ8
3 ,81 ,82 が配置される。
【0010】レーザ光源1,シリンドリカルレンズ2と
回転多面鏡3との間には、ハーフミラー7が配置され、
ハーフミラー7を反射したビームB0 は、fθレンズ
4を通過し、ラインセンサ83 ,81 ,82 と同
じ面上に設置されたラインセンサ84 に到達すること
ができる。
【0011】走査ビームの測定幅である、走査ビームB
2 〜B3の範囲の外側に、走査ビームBcが位置し、
走査ビームBcの像面位置に、面判別センサとしてのフ
ォトダイオード9が設置されている。このフォトダイオ
ード9は走査ビームBcを検知し、回転多面鏡3の回転
による走査回数、すなわち、面数×回転数を計数してい
る。フォトダイオード9はアンプ11、A/D変換装置
12に連結され、ラインセンサ81 ,82 ,83 
,84 はA/D変換装置12を経てマイクロコンピュ
ータ13、ディスプレイ16に連結されており、マイク
ロコンピュータ13はLD電源15を経てレーザ光源1
に接続されている。
【0012】回転多面鏡3とfθレンズ4との間には、
走査ビームBc,B3 ,B1 ,B2 がラインセン
サ84 に到達しないように、fθレンズ4の光軸と平
行に遮蔽板10が配置されている。
【0013】図1で示した本発明の実施例の動作を、図
2,図3と共に説明する。回転多面鏡3は8面の反射面
31 〜38 を備えている。レーザ光源1より出射さ
れたビームBは、軸0を中心に回転する回転多面鏡3の
各反射面31 〜38 でビームBc,B3 ,B1 
,B2 と走査される。この場合、回転多面鏡3の各反
射面31 〜38 によるビームBcが面判別センサで
あるフォトダイオード9へ到達するチャートは、図2(
a)に示される如きものとなる。
【0014】回転多面鏡3の第1面31 の重心の測定
に関しては、面判別センサ9、アンプ11、A/D変換
装置12、マイクロコンピュータ13、LD電源15に
より、レーザ光源1は第1面31 によりラインセンサ
83 ,81 ,82 を走査する時に点灯し、他の第
2面から第8面において一定時間、LD電源15でレー
ザ光源1を消灯させる(図2(b))。そして、図2(
c)に示されるサイクルにより、ラインセンサ83 ,
81 ,82 に到達したビームの結像点P3 ,P1
 ,P2 から重心を計測する。
【0015】この際、第1面31 に向かうビームBの
うち、ハーフミラー7で反射し、fθレンズ4を経たビ
ームB0 は、ラインセンサ84 に到達し、そのビー
ム結像位置P0 から重心の測定を行う。各ラインセン
サ83 ,81 ,82 による重心位置から、ライン
センサ84 による重心位置をマイナスした値を、回転
多面鏡3の第1面31 の絶対重心位置とする。
【0016】次いで、回転多面鏡3の第2面32 につ
いても同様に、面判別センサ9、アンプ11、A/D変
換装置12、マイクロコンピュータ13、LD電源15
により、レーザ光源1は第2面32 によりラインセン
サ83 ,81 ,82 を走査する時に点灯し、他の
面において一定時間、LD電源15でレーザ光源1を消
灯させる(図2(d))。そして、図2(e)のサイク
ルで、各ラインセンサ83 ,81 ,82 に到達し
たビームの結像点P3 ,P1 ,P2 及びラインセ
ンサ84 に到達したビームの結像点P0 から夫々重
心を測定し、同様にその差から回転多面鏡3の第2面3
2 の絶対重心位置を算出する。
【0017】回転多面鏡3の第3面〜第8面に関しても
、同様の測定を行う。しかる後、回転多面鏡3の第1面
31 を基準として、図3によって、ラインセンサ81
 における回転多面鏡3の各面の倒れの一測定例が得ら
れる。同様な手法により、ラインセンサ82 、83 
についての面倒れを測定することができる。
【0018】回転多面鏡3の反射面で反射された走査ビ
ームBC はfθレンズ4を経てフォトダイオード9に
到達し、走査ビームBC による結像点P0 を形成し
たフォトダイオード9は、アンプ13,A/D変換装置
14,マイクロコンピュータ15に接続されているため
、結像点P0 を計数して図2(A)に示すようなタイ
ミングチャートを得る。
【0019】この図2(A)のタイミングチャートによ
り、回転多面鏡3の第1面の反射面31 の走査タイミ
ング(図2(B))が1番目,9番目,17番目と8個
の間隔を置いているため、前記8個の間隔毎の走査ビー
ムB3 ,B1 ,B2 について、各ラインセンサ8
3 ,81 ,82 上の結像点P3 ,P1,P2 
の重心位置を、A/D変換装置14,マイクロコンピュ
ータ15で計測し計算することにより、回転多面鏡3の
第1反射面31 の重心位置を知ることができる。
【0020】回転多面鏡3の第2面の反射面32 につ
いても、図2(C)のように、走査タイミングが2番目
,10番目,18番目となり、このタイミングにおける
結像点P3 ,P1 ,P2 の重心位置を、前記第1
面の反射面31 の場合と同様に測定することで、回転
多面鏡3の第2反射面32 の重心位置を知ることがで
き、同じく、回転多面鏡3の反射面33 〜38 につ
いて、各重心位置を知ることができる。そして、各面に
ついて、走査ビームの原点となるa1 ,a2 ,a3
 と、結像点P3 ,P1 ,P2 の重心位置とを比
較し、図3に示すような走査線の曲がりを測定すること
ができる。
【0021】
【発明の効果】本発明の構成において、光源と回転多面
鏡との間に設置したハーフミラーで反射したビームの重
心位置と、ハーフミラーを通過して回転多面鏡の反射面
で走査されたビームの重心位置とから、絶対的な重心位
置を算出し、光源の環境変化や経時による変動に起因す
るビーム形状の変化があっても、このビーム形状の変化
は絶対的な重心位置の測定に影響を与えることなく、ま
た、光源が安定しない状態で測定を開始しても、測定結
果に影響を与えることなく、高精度の走査ビームの面倒
れの測定ができる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例である走査線の走査面倒れの測
定手段を示す概略斜視図である。
【図2】本発明の前記実施例の測定手段による測定タイ
ミングチャートを示し、(a)は面判別センサの受光タ
イミングチャート、(b)は回転多面鏡の第1反射面に
対する光源のタイミングチャート、(c)は回転多面鏡
の第1反射面の測定のタイミングチャート、(d)は回
転多面鏡の第2反射面に対する光源のタイミングチャー
ト、(e)は回転多面鏡の第2反射面の測定のタイミン
グチャートである。
【図3】本発明の前記実施例による面倒れ測定結果の一
例を示す。
【符号の説明】

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  光源より射出するビームを回転多面鏡
    の回転とfθレンズで走査する走査光学系の結像位置の
    複数箇所に、センサを配置してなる走査光学系における
    走査面倒れ測定方法において、光源と回転多面鏡との間
    に配置したハーフミラーにより反射したビームを回転多
    面鏡の反射面を経た走査ビームと同様に、fθレンズを
    通過させて結像位置に配置したセンサに結像させ、回転
    多面鏡の反射面からの走査ビームを各センサによって重
    心位置を計測し、その際、ハーフミラーで反射したビー
    ムをセンサにより重心位置を計測すると共に、このハー
    フミラーで計測された重心位置により各走査ビームで計
    測された各重心位置を補正し、各反射面の重心位置を比
    較することを特徴とする走査光学系における走査面倒れ
    測定方法。
  2. 【請求項2】  光源より射出するビームを回転多面鏡
    の回転とfθレンズで走査する走査光学系の結像位置の
    複数箇所に、ラインセンサを配置してなる走査光学系に
    おける走査面倒れ測定装置において、光源と回転多面鏡
    との間にハーフミラーを配置し、該ハーフミラーで反射
    したビームをfθレンズを介して結像位置に配置したラ
    インセンサに導き、走査ビーム及びハーフミラーで反射
    したビームを結像する各ラインセンサには、夫々A/D
    変換装置、マイクロコンピュータを接続し、且つ走査光
    学系の走査範囲内に反射面判別用受光センサを設置し、
    前記反射面判別用受光センサにはアンプを介して前記A
    /D変換装置、マイクロコンピュータに接続しているこ
    とを特徴とする走査光学系における走査面倒れ測定装置
  3. 【請求項3】  前記反射面判別用受光センサからの信
    号により、マイクロコンピュータに接続されたLD電源
    を接続し、回転多面鏡の反射面に応じて前記光源を点灯
    し、各ラインセンサにより走査光の光重心位置を測定す
    ることを特徴とする請求項2記載の走査光学系における
    走査面倒れ測定装置。
  4. 【請求項4】  回転多面鏡とfθレンズとの間には、
    各走査ビームがハーフミラーで反射したビームを結像す
    るラインセンサに到達するのを阻止する遮蔽板を配置し
    たことを特徴とする請求項2記載の走査光学系における
    走査面倒れ測定装置。
JP11587591A 1991-05-21 1991-05-21 走査光学系における走査面倒れ測定方法及び装置 Withdrawn JPH04344439A (ja)

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Effective date: 19980806