JP2003065739A - ポリゴンミラー角度計測装置 - Google Patents
ポリゴンミラー角度計測装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】従来の方法は、オートコリメータを用いた計測
方法であるが、計測時間が長くかかり、また高速回転す
るポリゴンミラーの計測が行えないなどの問題があっ
た。本考案は、ポリゴンミラーの角度精度とピラミッド
偏差の計測において、計測時間を短縮することと、高速
回転するポリゴンミラーの動的な計測を可能にすること
を課題としている。 【解決手段】本考案のポリゴンミラー角度計測装置は、
ポリゴンミラーの角度精度とピラミッド偏差計測におい
て、レーザ光源と、ポリゴンミラーの隣接する２面に同
時にレーザ光束を入射させるためレーザ光束を分割する
ハーフミラーと、ポリゴンミラーの反射光を同時に検出
する１台のＣＣＤカメラを備え、同時に２面の角度を検
出することによって、計測時間を短縮した。また、高速
回転するポリゴンミラーのピラミッド偏差の計測におい
て、ポリゴンミラーの近傍にダハプリズムを配置して、
ポリゴンミラーの入射光束に対してＣＣＤカメラへの戻
り光束が平行移動するようにして、高速回転するポリゴ
ンミラーの動的な計測を可能にした。
方法であるが、計測時間が長くかかり、また高速回転す
るポリゴンミラーの計測が行えないなどの問題があっ
た。本考案は、ポリゴンミラーの角度精度とピラミッド
偏差の計測において、計測時間を短縮することと、高速
回転するポリゴンミラーの動的な計測を可能にすること
を課題としている。 【解決手段】本考案のポリゴンミラー角度計測装置は、
ポリゴンミラーの角度精度とピラミッド偏差計測におい
て、レーザ光源と、ポリゴンミラーの隣接する２面に同
時にレーザ光束を入射させるためレーザ光束を分割する
ハーフミラーと、ポリゴンミラーの反射光を同時に検出
する１台のＣＣＤカメラを備え、同時に２面の角度を検
出することによって、計測時間を短縮した。また、高速
回転するポリゴンミラーのピラミッド偏差の計測におい
て、ポリゴンミラーの近傍にダハプリズムを配置して、
ポリゴンミラーの入射光束に対してＣＣＤカメラへの戻
り光束が平行移動するようにして、高速回転するポリゴ
ンミラーの動的な計測を可能にした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、レーザビームプリンタ
に用いられているポリゴンミラーの角度計測装置に関す
るものである。
に用いられているポリゴンミラーの角度計測装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来は、ＪＩＳ Ｂ７４３２に示されて
いる方法で、ポリゴンミラーの角度精度及びピラミッド
偏差を計測していた。従来の計測装置を図８に示す。図
８は、ポリゴンミラー７の反射面７ａに対して略垂直方
向の一定距離にオートコリメータ１０ａを配置し、反射
面７ｂに対して同様にオートコリメータ１０ｂを配置し
た装置である。各々のオートコリメータで対応する反射
面の角度精度とピラミッド偏差を計測し、ポリゴンミラ
ーの面数分回転して繰り返すことにより、ポリゴンミラ
ーの全反射面の角度精度とピラミッド偏差を計測するこ
とができる。他の従来技術として、図８のポリゴンミラ
ーを高分解能な回転テーブルに載せ、オートコリメータ
を１本にして、角度精度を回転テーブルの回転角度とオ
ートコリメータの角度から計測し，ピラミッド角度をオ
ートコリメータで計測する装置も使われていた。
いる方法で、ポリゴンミラーの角度精度及びピラミッド
偏差を計測していた。従来の計測装置を図８に示す。図
８は、ポリゴンミラー７の反射面７ａに対して略垂直方
向の一定距離にオートコリメータ１０ａを配置し、反射
面７ｂに対して同様にオートコリメータ１０ｂを配置し
た装置である。各々のオートコリメータで対応する反射
面の角度精度とピラミッド偏差を計測し、ポリゴンミラ
ーの面数分回転して繰り返すことにより、ポリゴンミラ
ーの全反射面の角度精度とピラミッド偏差を計測するこ
とができる。他の従来技術として、図８のポリゴンミラ
ーを高分解能な回転テーブルに載せ、オートコリメータ
を１本にして、角度精度を回転テーブルの回転角度とオ
ートコリメータの角度から計測し，ピラミッド角度をオ
ートコリメータで計測する装置も使われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これらの方法は、高精
度なオートコリメータを２本使用或いは高分解能な回転
テーブルと１本の高精度なオートコリメータを１本使用
するため、計測装置が高価であり計測時間も長くかかる
など効率が悪く、また、高速回転するポリゴンミラーの
動的な計測を行えないなどの問題があった。本考案はこ
れらを解決し、効率的にポリゴンミラーの角度精度とピ
ラミッド偏差を計測することを課題とする。
度なオートコリメータを２本使用或いは高分解能な回転
テーブルと１本の高精度なオートコリメータを１本使用
するため、計測装置が高価であり計測時間も長くかかる
など効率が悪く、また、高速回転するポリゴンミラーの
動的な計測を行えないなどの問題があった。本考案はこ
れらを解決し、効率的にポリゴンミラーの角度精度とピ
ラミッド偏差を計測することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本考案は上記の課題を解
決するために、請求項１に示すように、ポリゴンミラー
の角度精度とピラミッド偏差計測において、レーザ光源
と、ポリゴンミラーの隣接する２面に同時にレーザ光束
を入射させるためレーザ光束を分割するハーフミラー
と、ポリゴンミラーの反射光を検出するＣＣＤカメラを
備えたことを特徴とするポリゴンミラーの角度精度とピ
ラミッド偏差を計測する方法を採用した。
決するために、請求項１に示すように、ポリゴンミラー
の角度精度とピラミッド偏差計測において、レーザ光源
と、ポリゴンミラーの隣接する２面に同時にレーザ光束
を入射させるためレーザ光束を分割するハーフミラー
と、ポリゴンミラーの反射光を検出するＣＣＤカメラを
備えたことを特徴とするポリゴンミラーの角度精度とピ
ラミッド偏差を計測する方法を採用した。
【０００５】また、請求項２に示すように、ポリゴンミ
ラーの角度精度とピラミッド偏差計測において、レーザ
光源と、ポリゴンミラーの隣接する２面に同時にレーザ
光束を入射させたとき反射した光束を各々再び同一面に
反射する２個のミラーと、ポリゴンミラーの反射光を検
出するＣＣＤカメラを備えたことを特徴とするポリゴン
ミラーの角度精度とピラミッド偏差を計測する方法を採
用した。
ラーの角度精度とピラミッド偏差計測において、レーザ
光源と、ポリゴンミラーの隣接する２面に同時にレーザ
光束を入射させたとき反射した光束を各々再び同一面に
反射する２個のミラーと、ポリゴンミラーの反射光を検
出するＣＣＤカメラを備えたことを特徴とするポリゴン
ミラーの角度精度とピラミッド偏差を計測する方法を採
用した。
【０００６】また、請求項３に示すように、ポリゴンミ
ラーの角度精度計測において、レーザ光源と、ポリゴン
ミラーの隣接する２面に同時にレーザ光束を入射させた
とき反射した光束を前記２面のお互いの面に入射させる
共通の２個のミラーと、ポリゴンミラーの反射光を検出
するＣＣＤカメラを備えたことを特徴とするポリゴンミ
ラーの角度精度を計測する方法を採用した。
ラーの角度精度計測において、レーザ光源と、ポリゴン
ミラーの隣接する２面に同時にレーザ光束を入射させた
とき反射した光束を前記２面のお互いの面に入射させる
共通の２個のミラーと、ポリゴンミラーの反射光を検出
するＣＣＤカメラを備えたことを特徴とするポリゴンミ
ラーの角度精度を計測する方法を採用した。
【０００７】また、請求項４に示すように、請求項３に
おける２個のミラーのうち片側をダハプリズムにしたこ
とを特徴とするポリゴンミラーの角度精度とピラミッド
偏差を計測する方法を採用した。
おける２個のミラーのうち片側をダハプリズムにしたこ
とを特徴とするポリゴンミラーの角度精度とピラミッド
偏差を計測する方法を採用した。
【０００８】また、請求項５に示すように、ポリゴンミ
ラーのピラミッド偏差計測において、レーザ光源と、ポ
リゴンミラーの１面にレーザ光束を入射させたとき反射
した光束を再び前記１面に入射させるダハプリズムと、
ポリゴンミラーの反射光を検出するＣＣＤカメラを備え
たことを特徴とするポリゴンミラーのピラミッド偏差を
計測する方法を採用した。
ラーのピラミッド偏差計測において、レーザ光源と、ポ
リゴンミラーの１面にレーザ光束を入射させたとき反射
した光束を再び前記１面に入射させるダハプリズムと、
ポリゴンミラーの反射光を検出するＣＣＤカメラを備え
たことを特徴とするポリゴンミラーのピラミッド偏差を
計測する方法を採用した。
【０００９】また、請求項６に示すように、請求項５に
おいて高速回転するポリゴンミラーのピラミッド偏差を
計測するため、パルス発光するレーザ光源を備えたこと
を特徴とするポリゴンミラーのピラミッド偏差を計測す
る方法を採用した。
おいて高速回転するポリゴンミラーのピラミッド偏差を
計測するため、パルス発光するレーザ光源を備えたこと
を特徴とするポリゴンミラーのピラミッド偏差を計測す
る方法を採用した。
【００１０】また、請求項７に示すように、請求項６に
おけるポリゴンミラーの内接円半径からの誤差である面
高さを計測するため、ミラー面の入射角及び反射角が１
５度以上であることを特徴とするポリゴンミラーのピラ
ミッド偏差と面高さを計測する方法を採用した。
おけるポリゴンミラーの内接円半径からの誤差である面
高さを計測するため、ミラー面の入射角及び反射角が１
５度以上であることを特徴とするポリゴンミラーのピラ
ミッド偏差と面高さを計測する方法を採用した。
【００１１】本考案において上記の手段を実現するため
の形態は、レーザ光源にＨｅ−Ｎｅレーザ光源、或いは
パルス発光が必要な場合は半導体レーザ光源を用い、ミ
ラーやハーフミラー及びプリズムには光源の波長以下に
高精度に研磨した光学ガラスにその反射率を制御するた
めの金属薄膜や誘電体薄膜を蒸着した光学備品を用い、
ＣＣＤカメラは工業用テレビカメラあるいはポリゴンミ
ラーの回転同期信号に追従する電子シャッター機能を備
えた１００万画素以上の高解像度テレビカメラを用い、
以下の実施例を実現することを可能にしている。
の形態は、レーザ光源にＨｅ−Ｎｅレーザ光源、或いは
パルス発光が必要な場合は半導体レーザ光源を用い、ミ
ラーやハーフミラー及びプリズムには光源の波長以下に
高精度に研磨した光学ガラスにその反射率を制御するた
めの金属薄膜や誘電体薄膜を蒸着した光学備品を用い、
ＣＣＤカメラは工業用テレビカメラあるいはポリゴンミ
ラーの回転同期信号に追従する電子シャッター機能を備
えた１００万画素以上の高解像度テレビカメラを用い、
以下の実施例を実現することを可能にしている。
【００１２】請求項１に対する実施例１の装置の概略を
図１に示す。図１は、レーザ光源１の光束をハーフミラ
ー２で反射させ、ハーフミラー３で反射した光束をポリ
ゴンミラー７の反射面７ａに略垂直入射させると共に、
ハーフミラー３を透過した光束をミラー４で反射させポ
リゴンミラー７の反射面７ｂに略垂直入射させる。ポリ
ゴンミラー７に入射した各々の光束は、略垂直反射し逆
行して結像レンズ８によってＣＣＤカメラ９に光スポッ
トを結像する。従って、ＣＣＤカメラ９の画面には、ポ
リゴンミラーの反射面７ａと反射面７ｂの角度精度に関
して２倍の角度が画面の水平方向に対応し、反射面７ａ
と反射面７ｂのピラミッド偏差に関して２倍の角度が画
面の垂直方向に対応して、２面の角度を同時に計測する
ことができる。前記計測をポリゴンミラーの面数分回転
して繰り返すことにより、ポリゴンミラーの全ての反射
面について角度精度とピラミッド偏差を計測することが
できる。
図１に示す。図１は、レーザ光源１の光束をハーフミラ
ー２で反射させ、ハーフミラー３で反射した光束をポリ
ゴンミラー７の反射面７ａに略垂直入射させると共に、
ハーフミラー３を透過した光束をミラー４で反射させポ
リゴンミラー７の反射面７ｂに略垂直入射させる。ポリ
ゴンミラー７に入射した各々の光束は、略垂直反射し逆
行して結像レンズ８によってＣＣＤカメラ９に光スポッ
トを結像する。従って、ＣＣＤカメラ９の画面には、ポ
リゴンミラーの反射面７ａと反射面７ｂの角度精度に関
して２倍の角度が画面の水平方向に対応し、反射面７ａ
と反射面７ｂのピラミッド偏差に関して２倍の角度が画
面の垂直方向に対応して、２面の角度を同時に計測する
ことができる。前記計測をポリゴンミラーの面数分回転
して繰り返すことにより、ポリゴンミラーの全ての反射
面について角度精度とピラミッド偏差を計測することが
できる。
【００１３】請求項２に対する実施例２の装置の概略を
図２に示す。図２は、レーザ光源１の光束をハーフミラ
ー２で反射させ、ハーフミラー３で反射した光束をポリ
ゴンミラー７の反射面７ａに入射させ、反射後ミラー５
に略垂直入射し反射して逆行させ、一方、ハーフミラー
３を透過した光束をミラー４で反射させポリゴンミラー
７の反射面７ｂに入射させ、反射後ミラー６に略垂直入
射し反射して同様に逆行して、両者の光束は結像レンズ
８によってＣＣＤカメラ９に光スポットを結像する。従
って、ＣＣＤカメラ９の画面には、ポリゴンミラーの反
射面７ａと反射面７ｂの角度精度に関して４倍の角度が
画面の水平方向に対応し、反射面７ａと反射面７ｂのピ
ラミッド偏差に関して４倍の角度が画面の垂直方向に対
応して、２面の角度を同時に計測することができる。前
記計測をポリゴンミラーの面数分回転して繰り返すこと
により、ポリゴンミラーの全ての反射面について角度精
度とピラミッド偏差を計測することができる。
図２に示す。図２は、レーザ光源１の光束をハーフミラ
ー２で反射させ、ハーフミラー３で反射した光束をポリ
ゴンミラー７の反射面７ａに入射させ、反射後ミラー５
に略垂直入射し反射して逆行させ、一方、ハーフミラー
３を透過した光束をミラー４で反射させポリゴンミラー
７の反射面７ｂに入射させ、反射後ミラー６に略垂直入
射し反射して同様に逆行して、両者の光束は結像レンズ
８によってＣＣＤカメラ９に光スポットを結像する。従
って、ＣＣＤカメラ９の画面には、ポリゴンミラーの反
射面７ａと反射面７ｂの角度精度に関して４倍の角度が
画面の水平方向に対応し、反射面７ａと反射面７ｂのピ
ラミッド偏差に関して４倍の角度が画面の垂直方向に対
応して、２面の角度を同時に計測することができる。前
記計測をポリゴンミラーの面数分回転して繰り返すこと
により、ポリゴンミラーの全ての反射面について角度精
度とピラミッド偏差を計測することができる。
【００１４】請求項３に対する実施例３の装置の概略を
図３に示す。図３は、半導体レーザ光源１の発散光束を
コリメータレンズ８ａで平行光束にし、ハーフミラー２
を透過させ、図３の右側半分の光束２０ａがポリゴンミ
ラー７の反射面７ａ、ミラー１１、ミラー１２、ポリゴ
ンミラー７の反射面７ｂで順次反射して、ハーフミラー
２に至り、反射光束を結像レンズ８ｂでＣＣＤカメラ９
に結像し、左側半分の光束２０ｂがポリゴンミラー７の
反射面７ｂ、ミラー１２、ミラー１１、ポリゴンミラー
７の反射面７ａで順次反射して、ハーフミラー２に至り
同様にＣＣＤカメラ９に結像する。従って、ＣＣＤカメ
ラ９の画面には、ポリゴンミラーの反射面７ａと反射面
７ｂの角度精度の差に関して４倍の角度が画面の水平方
向に対応し、反射面７ａと反射面７ｂのピラミッド偏差
の和に関して２倍の角度が画面の垂直方向に対応して、
２面の角度を同時に計測することができる。前記計測を
ポリゴンミラーの面数分回転して繰り返すことにより、
ポリゴンミラーの全ての反射面について角度精度を計測
することができる。
図３に示す。図３は、半導体レーザ光源１の発散光束を
コリメータレンズ８ａで平行光束にし、ハーフミラー２
を透過させ、図３の右側半分の光束２０ａがポリゴンミ
ラー７の反射面７ａ、ミラー１１、ミラー１２、ポリゴ
ンミラー７の反射面７ｂで順次反射して、ハーフミラー
２に至り、反射光束を結像レンズ８ｂでＣＣＤカメラ９
に結像し、左側半分の光束２０ｂがポリゴンミラー７の
反射面７ｂ、ミラー１２、ミラー１１、ポリゴンミラー
７の反射面７ａで順次反射して、ハーフミラー２に至り
同様にＣＣＤカメラ９に結像する。従って、ＣＣＤカメ
ラ９の画面には、ポリゴンミラーの反射面７ａと反射面
７ｂの角度精度の差に関して４倍の角度が画面の水平方
向に対応し、反射面７ａと反射面７ｂのピラミッド偏差
の和に関して２倍の角度が画面の垂直方向に対応して、
２面の角度を同時に計測することができる。前記計測を
ポリゴンミラーの面数分回転して繰り返すことにより、
ポリゴンミラーの全ての反射面について角度精度を計測
することができる。
【００１５】請求項４に対する実施例４の装置は図３の
ミラー１１或いはミラー１２の一方をダハプリズムに置
き換えたものである。図３では、反射面７ａと反射面７
ｂのピラミッド偏差に関して和であったものが、差に置
き換わることになる。従って、実施例３ではピラミッド
偏差の計測ができなかったが実施例４では、ポリゴンミ
ラーの面数分回転して繰り返すことにより、ポリゴンミ
ラーの全ての反射面について角度精度とピラミッド偏差
を計測することができる。実施例３と実施例４のＣＣＤ
画面の様子を図４に示す。図４は、最初に反射面７ａと
７ｂで反射する光束に対応するＣＣＤ画面の光スポット
２１ａと２１ｂを示している。図４の水平方向の光スポ
ット間隔ｄｘは、実施例３と４で共通になり、反射面７
ａと７ｂの角度精度の差に関して４倍の角度に比例した
量である。一方、図４の垂直方向の光スポット間隔ｄｙ
は、実施例３では反射面７ａと反射面７ｂのピラミッド
偏差の和に関して２倍の角度に比例した量になるが、実
施例４では反射面７ａと反射面７ｂのピラミッド偏差の
差に関して２倍の角度に比例した量になる。
ミラー１１或いはミラー１２の一方をダハプリズムに置
き換えたものである。図３では、反射面７ａと反射面７
ｂのピラミッド偏差に関して和であったものが、差に置
き換わることになる。従って、実施例３ではピラミッド
偏差の計測ができなかったが実施例４では、ポリゴンミ
ラーの面数分回転して繰り返すことにより、ポリゴンミ
ラーの全ての反射面について角度精度とピラミッド偏差
を計測することができる。実施例３と実施例４のＣＣＤ
画面の様子を図４に示す。図４は、最初に反射面７ａと
７ｂで反射する光束に対応するＣＣＤ画面の光スポット
２１ａと２１ｂを示している。図４の水平方向の光スポ
ット間隔ｄｘは、実施例３と４で共通になり、反射面７
ａと７ｂの角度精度の差に関して４倍の角度に比例した
量である。一方、図４の垂直方向の光スポット間隔ｄｙ
は、実施例３では反射面７ａと反射面７ｂのピラミッド
偏差の和に関して２倍の角度に比例した量になるが、実
施例４では反射面７ａと反射面７ｂのピラミッド偏差の
差に関して２倍の角度に比例した量になる。
【００１６】請求項５に対する実施例５の装置の概略を
図５に示す。図５は、半導体レーザ光源１の発散光束を
コリメータレンズ８で収束光束にし、ハーフミラー２を
透過させ、ポリゴンミラー７の反射面７ａで反射させ、
ポリゴンミラー７の近傍に配置したダハプリズム１３で
紙面内において平行に戻して光束を逆行させ、ハーフミ
ラー２を反射させてＣＣＤカメラ９に結像させる。ＣＣ
Ｄカメラ９の画面には、ポリゴンミラーの反射面７ａの
ピラミッド偏差に関して４倍の角度を画面の垂直方向に
対応して計測することができる。前記計測をポリゴンミ
ラーの面数分回転して繰り返すことにより、ポリゴンミ
ラーの全ての反射面についてピラミッド偏差を計測する
ことができる。
図５に示す。図５は、半導体レーザ光源１の発散光束を
コリメータレンズ８で収束光束にし、ハーフミラー２を
透過させ、ポリゴンミラー７の反射面７ａで反射させ、
ポリゴンミラー７の近傍に配置したダハプリズム１３で
紙面内において平行に戻して光束を逆行させ、ハーフミ
ラー２を反射させてＣＣＤカメラ９に結像させる。ＣＣ
Ｄカメラ９の画面には、ポリゴンミラーの反射面７ａの
ピラミッド偏差に関して４倍の角度を画面の垂直方向に
対応して計測することができる。前記計測をポリゴンミ
ラーの面数分回転して繰り返すことにより、ポリゴンミ
ラーの全ての反射面についてピラミッド偏差を計測する
ことができる。
【００１７】請求項６に対する実施例６は、実施例５に
おける半導体レーザ１の光源をパルス発光にしたもので
ある。パルス発光の同期信号は、ポリゴンミラーの回転
インデックス信号から得ることができる。高速回転する
ポリゴンミラーにパルス発光するレーザ光源を照射した
とき、ＣＣＤカメラの画像の様子を図６に示す。図６
は、図５の６面ポリゴンミラーの反射面７ａ、７ｂ，７
ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆに対応する光スポットを２１ａ，
２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆとして、各々
の位置関係を示している。図６の上下方向はピラミッド
偏差を表しており、左右方向はポリゴンミラーの回転角
度に比例した座標であるが、各反射面に対して時間差を
設けてパルス発光して光スポットが重ならないように工
夫してある。
おける半導体レーザ１の光源をパルス発光にしたもので
ある。パルス発光の同期信号は、ポリゴンミラーの回転
インデックス信号から得ることができる。高速回転する
ポリゴンミラーにパルス発光するレーザ光源を照射した
とき、ＣＣＤカメラの画像の様子を図６に示す。図６
は、図５の６面ポリゴンミラーの反射面７ａ、７ｂ，７
ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆに対応する光スポットを２１ａ，
２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆとして、各々
の位置関係を示している。図６の上下方向はピラミッド
偏差を表しており、左右方向はポリゴンミラーの回転角
度に比例した座標であるが、各反射面に対して時間差を
設けてパルス発光して光スポットが重ならないように工
夫してある。
【００１８】請求項７に対する実施例７の構成を図７に
示す。図７は、ポリゴンミラー７の反射面７ａが製造誤
差で面高さｈが発生して７ａ’に変化したとき、入射角
φで反射面７ａ’に入射し、ダハプリズム１３で光束が
平行に戻ったとき、反射面７ａ’で反射し、最初に反射
面７ａ’に入射した光束と距離偏差δが発生しているこ
とを示している。面高さｈ、入射角φ、距離偏差δの間
には、δ＝４・ｈ・ｓｉｎ（φ）の関係がある。実施例
７では面高さｈを十分計測することができるように、入
射角φを１５度以上に設定してある。
示す。図７は、ポリゴンミラー７の反射面７ａが製造誤
差で面高さｈが発生して７ａ’に変化したとき、入射角
φで反射面７ａ’に入射し、ダハプリズム１３で光束が
平行に戻ったとき、反射面７ａ’で反射し、最初に反射
面７ａ’に入射した光束と距離偏差δが発生しているこ
とを示している。面高さｈ、入射角φ、距離偏差δの間
には、δ＝４・ｈ・ｓｉｎ（φ）の関係がある。実施例
７では面高さｈを十分計測することができるように、入
射角φを１５度以上に設定してある。
【００１９】他の実施形態としては次のようなものがあ
る。実施例１，２，３及び５において、ハーフミラー２
に対するレーザ光源とＣＣＤカメラの配置は、レーザ光
源側が反射の例と透過の例を示しているが、その逆であ
っても本考案の効果は得られる。また、ハーフミラーの
反射率は略５０％に固定したものではなく、ポリゴンミ
ラーに入射する光強度やＣＣＤカメラに至る光強度を調
整するため自由に調整することが可能である。
る。実施例１，２，３及び５において、ハーフミラー２
に対するレーザ光源とＣＣＤカメラの配置は、レーザ光
源側が反射の例と透過の例を示しているが、その逆であ
っても本考案の効果は得られる。また、ハーフミラーの
反射率は略５０％に固定したものではなく、ポリゴンミ
ラーに入射する光強度やＣＣＤカメラに至る光強度を調
整するため自由に調整することが可能である。
【発明の効果】本考案は以下に記載する効果を発揮す
る。
る。
【００２０】従来例のＪＩＳ Ｂ７４３２では光源を含
むオートコリメータが２本必要であったが、実施例１で
は光源と計測光学系を共通にすることによって、安価な
装置であると共に、温度変化、経時変化、振動の影響が
少なくなり高精度に計測することができるようになっ
た。また、光源と計測光学系の光軸が共通なため光学系
のアライメントが容易になった。
むオートコリメータが２本必要であったが、実施例１で
は光源と計測光学系を共通にすることによって、安価な
装置であると共に、温度変化、経時変化、振動の影響が
少なくなり高精度に計測することができるようになっ
た。また、光源と計測光学系の光軸が共通なため光学系
のアライメントが容易になった。
【００２１】実施例２は、実施例１の効果に加えてポリ
ゴンミラーの１つの反射面に対して２回反射させること
によって角度精度とピラミッド偏差の角度変化が２倍に
なる効果が得られる。従って、計測精度を向上させるこ
と、あるいは結像レンズの焦点距離を実施例１に対して
半分にすることができ、装置の小型化を計ることができ
る。
ゴンミラーの１つの反射面に対して２回反射させること
によって角度精度とピラミッド偏差の角度変化が２倍に
なる効果が得られる。従って、計測精度を向上させるこ
と、あるいは結像レンズの焦点距離を実施例１に対して
半分にすることができ、装置の小型化を計ることができ
る。
【００２２】実施例３は、ポリゴンミラーの微少回転に
対して、第１の面に入射した光束を２枚の反射ミラーで
第２の面に入射させることによってその反射光束を第１
の面に入射した光束と平行に戻すことができるため、Ｃ
ＣＤカメラ上の光スポットの回転方向変位を少なくする
効果が得られる。従って、計測時にポリゴンミラーの回
転の微調整が必要でないため、計測時間を大幅に短縮す
ることができる。
対して、第１の面に入射した光束を２枚の反射ミラーで
第２の面に入射させることによってその反射光束を第１
の面に入射した光束と平行に戻すことができるため、Ｃ
ＣＤカメラ上の光スポットの回転方向変位を少なくする
効果が得られる。従って、計測時にポリゴンミラーの回
転の微調整が必要でないため、計測時間を大幅に短縮す
ることができる。
【００２３】実施例４は、実施例３の効果に加えて、前
記２枚の反射ミラーのうち片方をダハプリズムにするこ
とによって、ピラミッド偏差を計測することができるよ
うになる。
記２枚の反射ミラーのうち片方をダハプリズムにするこ
とによって、ピラミッド偏差を計測することができるよ
うになる。
【００２４】実施例５は、ピラミッド偏差の計測のみの
光学系であるが、ダハプリズムの効果によってポリゴン
ミラーの回転の微調整が必要でないため、計測時間を大
幅に短縮することができる。
光学系であるが、ダハプリズムの効果によってポリゴン
ミラーの回転の微調整が必要でないため、計測時間を大
幅に短縮することができる。
【００２５】実施例６は、高速回転するポリゴンミラー
に対して半導体レーザ光源をパルス発光することによ
り、画像計測によって実時間でピラミッド偏差が計測で
きるようになる効果が得られる。実時間計測は、ポリゴ
ンミラーのピラミッド偏差の全数検査において検査工数
を大幅に短縮することができる。
に対して半導体レーザ光源をパルス発光することによ
り、画像計測によって実時間でピラミッド偏差が計測で
きるようになる効果が得られる。実時間計測は、ポリゴ
ンミラーのピラミッド偏差の全数検査において検査工数
を大幅に短縮することができる。
【００２６】実施例７は、実施例５の効果に加えて、反
射面に入射する光束の角度を１５度以上大きくすること
により、ポリゴンミラーの各反射面の面高さを計測する
効果が得られる。面高さ計測は、顕微鏡で計測する場
合、計測時間が非常に長くかかるが、実施例７に示す方
法は、実時間計測が可能であり、検査工数を大幅に短縮
することができる。
射面に入射する光束の角度を１５度以上大きくすること
により、ポリゴンミラーの各反射面の面高さを計測する
効果が得られる。面高さ計測は、顕微鏡で計測する場
合、計測時間が非常に長くかかるが、実施例７に示す方
法は、実時間計測が可能であり、検査工数を大幅に短縮
することができる。
【００２７】実施例１から実施例７による装置で計測し
たポリゴンミラーは、角度精度やピラミッド偏差が高精
度に計測されており、高品質なポリゴンミラーである。
また、該ポリゴンミラーを用いたレーザビームプリンタ
も高品質な印刷を可能にする。
たポリゴンミラーは、角度精度やピラミッド偏差が高精
度に計測されており、高品質なポリゴンミラーである。
また、該ポリゴンミラーを用いたレーザビームプリンタ
も高品質な印刷を可能にする。
【図１】 実施例１の角度精度とピラミッド偏差を計測
する装置の略図である。
する装置の略図である。
【図２】 実施例２の角度精度とピラミッド偏差を計測
する装置の略図である。
する装置の略図である。
【図３】 実施例３の角度精度とピラミッド偏差を計測
する装置の略図である。
する装置の略図である。
【図４】 実施例３と４のＣＣＤカメラの光スポットを
示す図である。
示す図である。
【図５】 実施例５のピラミッド偏差を計測する装置の
略図である。
略図である。
【図６】 実施例６のＣＣＤカメラ上の光スポットを示
す図である。
す図である。
【図７】 実施例７の面高さの計測原理を示す図であ
る。
る。
【図８】 従来例の角度精度とピラミッド偏差を計測す
る装置の略図である。
る装置の略図である。
１ レーザ光源（半導体レーザなど）
２、３、４ ハーフミラー
５、６、１１、１２ ミラー
７ ポリゴンミラー
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆ ポリゴンミラー
の反射面 ７ａ′ ポリゴンミラーの反射面 ８、８ａ、８ｂ レンズ ９ ＣＣＤカメラ １０ａ、１０ｂ オートコリメータ １３ ダハプリズム ２０ａ、２０ｂ 光束 ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ 光
スポット ｄｘ 光スポットの水平間隔 ｄｙ 光スポットの垂直間隔 ｈ 面高さ φ 入射角 δ 距離偏差
の反射面 ７ａ′ ポリゴンミラーの反射面 ８、８ａ、８ｂ レンズ ９ ＣＣＤカメラ １０ａ、１０ｂ オートコリメータ １３ ダハプリズム ２０ａ、２０ｂ 光束 ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ 光
スポット ｄｘ 光スポットの水平間隔 ｄｙ 光スポットの垂直間隔 ｈ 面高さ φ 入射角 δ 距離偏差
Claims (8)
- 【請求項１】ポリゴンミラーの角度計測において、レー
ザ光源と、ポリゴンミラーの隣接する２面に同時にレー
ザ光束を入射させるためレーザ光束を分割するハーフミ
ラーと、ポリゴンミラーの反射光を検出するＣＣＤカメ
ラを備えたことを特徴とするポリゴンミラーの角度精度
とピラミッド偏差を計測する装置。 - 【請求項２】ポリゴンミラーの角度計測において、レー
ザ光源と、ポリゴンミラーの隣接する２面に同時にレー
ザ光束を入射させたとき反射した光束を各々再び同一面
に反射する２個のミラーと、ポリゴンミラーの反射光を
検出するＣＣＤカメラを備えたことを特徴とするポリゴ
ンミラーの角度精度とピラミッド偏差を計測する装置。 - 【請求項３】ポリゴンミラーの角度計測において、レー
ザ光源と、ポリゴンミラーの隣接する２面に同時にレー
ザ光束を入射させたとき反射した光束を前記２面のお互
いの面に入射させる共通の２個のミラーと、ポリゴンミ
ラーの反射光を検出するＣＣＤカメラを備えたことを特
徴とするポリゴンミラーの角度精度を計測する装置。 - 【請求項４】請求項３において、２個のミラーのうち片
側をダハプリズムにしたことを特徴とするポリゴンミラ
ーの角度精度とピラミッド偏差を計測する装置。 - 【請求項５】ポリゴンミラーの角度計測において、レー
ザ光源と、ポリゴンミラーの１面にレーザ光束を入射さ
せたとき反射した光束を再び前記１面に入射させるダハ
プリズムと、ポリゴンミラーの反射光を検出するＣＣＤ
カメラを備えたことを特徴とするポリゴンミラーのピラ
ミッド偏差を計測する装置。 - 【請求項６】請求項５において、高速回転するポリゴン
ミラーのピラミッド偏差を計測するため、パルス発光す
るレーザ光源を備えたことを特徴とするポリゴンミラー
のピラミッド偏差を計測する装置。 - 【請求項７】請求項６において、ポリゴンミラーの内接
円半径からの誤差である面高さを計測するため、ミラー
面の入射角及び反射角が１５度以上であることを特徴と
するポリゴンミラーのピラミッド偏差と面高さを計測す
る装置。 - 【請求項８】請求項１から８による計測装置を用いて検
査したポリゴンミラー及び該ポリゴンミラーを用いたレ
ーザビームプリンタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001304218A JP2003065739A (ja) | 2001-08-24 | 2001-08-24 | ポリゴンミラー角度計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001304218A JP2003065739A (ja) | 2001-08-24 | 2001-08-24 | ポリゴンミラー角度計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003065739A true JP2003065739A (ja) | 2003-03-05 |
Family
ID=19124169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001304218A Pending JP2003065739A (ja) | 2001-08-24 | 2001-08-24 | ポリゴンミラー角度計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003065739A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008267942A (ja) * | 2007-04-19 | 2008-11-06 | Mitsutoyo Corp | 角度測定方法およびその装置 |
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| CN111879259A (zh) * | 2020-07-27 | 2020-11-03 | 天津大学 | 一种基于自准直仪的光学器件平面夹角测量装置及方法 |
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| WO2022107141A1 (en) * | 2020-11-18 | 2022-05-27 | Lumus Ltd. | Optical-based validation of orientations of internal facets |
| WO2022107140A1 (en) * | 2020-11-18 | 2022-05-27 | Lumus Ltd. | Optical-based validation of orientations of surfaces |
| US11729359B2 (en) | 2019-12-08 | 2023-08-15 | Lumus Ltd. | Optical systems with compact image projector |
| US11762169B2 (en) | 2017-12-03 | 2023-09-19 | Lumus Ltd. | Optical device alignment methods |
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| CN117405028A (zh) * | 2023-12-13 | 2024-01-16 | 苏州思迈德生物科技有限公司 | 一种检测装置、探针校准方法及探针校准系统 |
| US11927734B2 (en) | 2016-11-08 | 2024-03-12 | Lumus Ltd. | Light-guide device with optical cutoff edge and corresponding production methods |
-
2001
- 2001-08-24 JP JP2001304218A patent/JP2003065739A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN117405028A (zh) * | 2023-12-13 | 2024-01-16 | 苏州思迈德生物科技有限公司 | 一种检测装置、探针校准方法及探针校准系统 |
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