JP2007033364A - Apparatus for measuring scanning laser beam diameter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は走査レーザビーム径測定装置に関し、特にレーザビームの走査(スキャニング)を利用するレーザプリンタ光学系やバーコードスキャナ光学系の調整等に使用される走査レーザビーム径測定装置に関する。 The present invention relates to a scanning laser beam diameter measuring apparatus, and more particularly to a scanning laser beam diameter measuring apparatus used for adjustment of a laser printer optical system and a bar code scanner optical system utilizing scanning (scanning) of a laser beam.
例えば、レーザプリンタでは、レーザ光源からのレーザビームをポリゴンミラー(多面鏡)によって反射して感光体ドラム上を走査し、感光体表面に静電潜像を形成して情報を記録するようになっている。また、バーコードスキャナでは、レーザ光源からのレーザビームをポリゴンミラーによって反射してバーコードラベル上を走査し、その反射光を検出してバーコードの読取りを行うようになっている。 For example, in a laser printer, a laser beam from a laser light source is reflected by a polygon mirror (polyhedral mirror) and scanned on a photosensitive drum, and an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum to record information. ing. In the barcode scanner, the laser beam from the laser light source is reflected by a polygon mirror and scanned on the barcode label, and the reflected light is detected to read the barcode.
このようなレーザプリンタやバーコードスキャナの光学系を組み立てて調整する場合に使用される従来の走査レーザビーム径測定装置の一例として、走査レーザビームの主走査方向に対して垂直な副走査方向に細長いスリットを有するスリット付光電変換素子と、副走査方向に多数の電荷結合素子を配列したCCDラインセンサとからなるセンサ対を複数備え、スリット付光電変換素子の出力信号により主走査方向のビーム径を測定するとともに、CCDラインセンサの出力信号により副走査方向のビーム径を測定するものが公知である(特許文献1参照)。
しかし、上述した従来技術では、複数のセンサ対が主走査方向に所定の間隔を隔て固定的に配置されていたので、複数の所定位置での走査レーザビームの主走査方向および副走査方向のビーム径しか測定することができず、他の位置でのビーム径は測定された複数の所定位置でのビーム径から類推するしかないという問題があった。 However, in the above-described prior art, a plurality of sensor pairs are fixedly arranged at predetermined intervals in the main scanning direction. Therefore, the main scanning direction and sub-scanning direction beams of the scanning laser beam at a plurality of predetermined positions are provided. Only the diameter can be measured, and there has been a problem that the beam diameter at other positions can only be inferred from the measured beam diameters at a plurality of predetermined positions.
また、従来技術では、複数のセンサ対が走査方向に所定の間隔を隔て固定的に配置されていたので、複数の主走査位置で走査レーザビームパワーが異なってくるため、正確な走査レーザビームの主走査方向および副走査方向のビーム径を測定することができないという問題点があった。 In the prior art, since a plurality of sensor pairs are fixedly arranged at predetermined intervals in the scanning direction, the scanning laser beam power differs at a plurality of main scanning positions. There is a problem that the beam diameters in the main scanning direction and the sub-scanning direction cannot be measured.
そこで、本発明の目的は、複数のセンサ対を主走査方向に移動可能な移動部材に取り付け、センサ対の数よりも多数の主走査位置で走査レーザビームの主走査方向および副走査方向のビーム径を測定可能であるようにした走査レーザビーム径測定装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to attach a plurality of sensor pairs to a moving member that can move in the main scanning direction, and to scan the main scanning direction and sub-scanning beams of the scanning laser beam at a number of main scanning positions larger than the number of sensor pairs. An object of the present invention is to provide a scanning laser beam diameter measuring apparatus capable of measuring a diameter.
また、本発明の他の目的は、スリット付光電変換素子およびCCDラインセンサからなるセンサ対の位置での走査レーザビームパワーに変調をかけ光出力を調整するようにした走査レーザビーム径測定装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a scanning laser beam diameter measuring device that modulates the scanning laser beam power at the position of a sensor pair consisting of a photoelectric conversion element with slit and a CCD line sensor to adjust the light output. It is to provide.
請求項1記載の走査レーザビーム径測定装置は、走査レーザビームの主走査方向に対して垂直な副走査方向に細長いスリットを有するスリット付光電変換素子と、副走査方向に多数の電荷結合素子を配列したCCDラインセンサとからなるセンサ対を複数備え、前記スリット付光電変換素子の出力信号により主走査方向のビーム径を測定するとともに、前記CCDラインセンサの出力信号により副走査方向のビーム径を測定する走査レーザビーム径測定装置において、前記センサ対を走査方向に移動可能な移動部材に搭載し、前記センサ対の数よりも多くの走査位置で主走査方向および副走査方向のレーザビーム径を測定可能であるようにしたことを特徴とする。請求項1記載の走査レーザビーム径測定装置によれば、移動部材を主走査方向の任意の位置に移動させることにより、複数のセンサ対の位置を任意の位置に移動させることができるので、センサ対の数よりも多数の主走査位置で走査レーザビームの主走査方向および副走査方向のビーム径を測定することが可能となる。
The scanning laser beam diameter measuring apparatus according to
請求項2記載の走査レーザビーム径測定装置は、請求項1記載の走査レーザビーム径測定装置において、前記センサ対のスリット付光電変換素子の位置とCCDラインセンサの位置とで走査レーザビームパワーに変調をかけて光出力を調整することを特徴とする。請求項2記載の走査レーザビーム径測定装置によれば、スリット付光電変換素子の位置と、CCDラインセンサの位置とで、走査レーザビームパワーに変調をかけ、光出力を調整することにより、スリット付光電変換素子の光感度と、CCDラインセンサの光感度との相違を調整することができる。
The scanning laser beam diameter measuring apparatus according to
請求項3記載の走査レーザビーム径測定装置は、請求項1または2記載の走査レーザビーム径測定装置において、主走査方向の中央側に位置するスリット付光電変換素子については走査レーザビームパワーを小さくし、両端寄りに位置するスリット付光電変換素子については走査レーザビームパワーを大きくするとともに、主走査方向の中央側に位置するCCDラインセンサについては走査レーザビームパワーを小さくし、両端寄りに位置するCCDラインセンサについては走査レーザビームパワーを大きくするように調整することを特徴とする。請求項3記載の走査レーザビーム径測定装置によれば、中央側に位置するスリット付光電変換素子については光出力を小さくし、両端寄りに位置するスリット付光電変換素子については光出力を大きくしているとともに、中央側に位置するCCDラインセンサについては光出力を小さくし、両端寄りに位置するCCDラインセンサについては光出力を大きくしているので、レーザ光源からのレーザビームのポリゴンミラーの鏡面に対する入射角やfθレンズへの走査レーザビームの入射角によって異なってくるレーザビームの反射率変化に伴う走査レーザビームパワーの変化を補償することができる。 A scanning laser beam diameter measuring apparatus according to a third aspect is the scanning laser beam diameter measuring apparatus according to the first or second aspect, wherein the scanning laser beam power is reduced for the photoelectric conversion element with a slit located at the center side in the main scanning direction. For the photoelectric conversion element with slits located near both ends, the scanning laser beam power is increased, and for the CCD line sensor located near the center in the main scanning direction, the scanning laser beam power is reduced and located near both ends. The CCD line sensor is characterized in that it is adjusted to increase the scanning laser beam power. According to the scanning laser beam diameter measuring apparatus of the third aspect, the light output is reduced for the photoelectric conversion element with the slit located at the center side, and the light output is increased for the photoelectric conversion element with the slit located near both ends. In addition, since the light output is reduced for the CCD line sensor located at the center side and the light output is increased for the CCD line sensor located near both ends, the mirror surface of the polygon mirror of the laser beam from the laser light source It is possible to compensate for the change in the scanning laser beam power accompanying the change in the reflectance of the laser beam, which varies depending on the incident angle with respect to and the incident angle of the scanning laser beam on the fθ lens.
請求項4記載の発明は、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の走査レーザビーム径測定装置において、fθレンズユニットを副走査方向に移動可能な移動部材に搭載し、fθレンズの厚み方向の全範囲にわたって走査レーザビームの主走査方向および副走査方向のビーム径の測定が可能であるようにしたことを特徴とする。請求項3記載の発明によれば、fθレンズが副走査方向に移動可能な移動部材上に搭載されているので、移動部材を副走査方向に移動させることによって、fθレンズの厚み方向の全範囲にわたって走査レーザビームの主走査方向および副走査方向のビーム径の測定が可能になる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the scanning laser beam diameter measuring apparatus according to any one of the first to third aspects, the fθ lens unit is mounted on a movable member that can move in the sub-scanning direction, and the thickness of the fθ lens is increased. The beam diameter of the scanning laser beam in the main scanning direction and the sub-scanning direction can be measured over the entire range of directions. According to the third aspect of the invention, since the fθ lens is mounted on the moving member that can move in the sub-scanning direction, the entire range in the thickness direction of the fθ lens can be obtained by moving the moving member in the sub-scanning direction. The beam diameter of the scanning laser beam in the main scanning direction and the sub-scanning direction can be measured.
センサ対の数よりも多数の主走査位置で走査レーザビームの主走査方向および副走査方向のビーム径を測定するという目的を、センサユニットにXステージを持たせることにより達成した。 The object of measuring the beam diameter of the scanning laser beam in the main scanning direction and the sub-scanning direction at a number of main scanning positions larger than the number of sensor pairs is achieved by providing the sensor unit with an X stage.
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1(a)および(b)は、本発明の実施例1に係る走査レーザビーム径測定装置の構成を示す平面図および側面図である。本実施例1に係る走査レーザビーム径測定装置は、レーザ光源ユニット1と、スキャナユニット2と、fθレンズユニット3と、センサユニット4と、これらを載置するテーブル5とから、その主要部が構成されている。
FIGS. 1A and 1B are a plan view and a side view showing a configuration of a scanning laser beam diameter measuring apparatus according to
レーザ光源ユニット1は、レーザビームを出射するレーザダイオード等からなるレーザ光源10と、レーザ光源10から出射されたレーザ光をスポット状のレーザビームに絞り込むカップリングレンズ11とから構成されている。
The laser
スキャナユニット2は、レーザ光源ユニット1からのスポット状のレーザビームを反射して走査させるポリゴンミラー12と、ポリゴンミラー12を回転させる電動モータ(図示せず)等を含むスキャナ本体12Aとから構成されている。
The
ポリゴンミラー12は、5角形板状に形成され周面が鏡面加工されており、スキャナ本体12A内に配置された電動モータ(図示せず)の回転軸に枢着されている。ポリゴンミラー12は、レーザ光源ユニット1から入射されたレーザビームを鏡面の回転に伴って走査レーザビームmとして走査させる。なお、本実施例1では、ポリゴンミラー12を5角形板状としたが、ポリゴンミラー12の鏡面の数は5つに限られるものではなく、6,8,12,16等のその他の数であってもよい。
The
図2に拡大して示すように、fθレンズユニット3は、走査レーザビームmの走査速度を一定にするために用いられるfθレンズ13と、fθレンズ13を上下方向(Y方向)に移動可能に載置するYステージ14とから構成されている。Yステージ14に設けられたローレット14aを回すことにより、載置されたfθレンズ13を上下方向の任意の位置に移動できるので、fθレンズ13の厚み方向の全範囲にわたって走査レーザビームmの主走査方向および副走査方向のビーム径を測定することが可能になる。
As shown in an enlarged view in FIG. 2, the
図3(a)および(b)に示すように、センサユニット4は、Xステージ15と、スタートセンサ16と、スリット付ピンフォトダイオード17a,17b,17cおよびCCDラインセンサ18a,18b,18cからなる3組のセンサ対とから構成されている。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
Xステージ15は、図示しないステッピングモータ,リニアモータ等により走査レーザビームmの主走査方向(X方向)に移動するステージである。
The
スタートセンサ16は、取付部材16Aに固定されて配置されたフォトダイオードでなり、走査レーザビームmが走査する範囲(走査幅)の一端に配置され、走査の開始を検知してスタート信号S1(図5参照)を出力する。
The
図4に拡大して示すように、スリット付ピンフォトダイオード17a,17b,17cは、走査レーザビームmの主走査方向(X方向)に対して垂直な副走査方向(Y方向)に細長いスリットをもつ光電変換素子であり、各スリット付ピンフォトダイオード17a,17b,17cのスリット幅は、走査レーザビームmの主走査方向のビーム径に比べて十分に狭くなっている。スリット付ピンフォトダイオード17a,17b,17cは、所定の間隔を隔ててXステージ15に取り付けられている。
As shown in an enlarged view in FIG. 4, the
同じく図4に拡大して示すように、CCDラインセンサ18a,18b,18cは、走査レーザビームmの主走査方向(X方向)に対して垂直な副走査方向(Y方向)に多数の電荷結合素子を配列した電荷結合素子アレイであり、スリット付ピンフォトダイオード17a,17b,17cに近接してそれぞれXステージ15に取り付けられている。なお、CCDラインセンサ18a,18b,18cの受光面の高さと、スリット付ピンフォトダイオード17a,17b,17cの受光面の高さとは一致されている。
Similarly, as enlarged in FIG. 4, the
図5を参照すると、本実施例1に係る走査レーザビーム径測定装置の回路系は、MPU(Micro Processing Unit)21と、LD(Laser Diode)ドライブ22と、Xステージドライブ23と、TIA(Time Interval Analyzer)24と、AMP(AMPlifier)25と、CCD(Charge Coupled Device)ドライブ/AMP26と、A/D(Analog/Digital)変換回路27とを含んで構成されている。
Referring to FIG. 5, the circuit system of the scanning laser beam diameter measuring apparatus according to the first embodiment includes an MPU (Micro Processing Unit) 21, an LD (Laser Diode) drive 22, an
MPU21は、図示しないCPU(Central Processing Unit),プログラム格納用のROM(Read Only Memory),ワークエリアや各種カウンタ等が割り当てられるRAM(Random Access Memory),I/O(Input/Output)等を備える。MPU21には、CCD1ピクセルクロック周期情報および走査時間情報があらかじめ設定されている。
The
LDドライブ22は、MPU21からの制御信号によりレーザ光源10を駆動する。
The LD drive 22 drives the
Xステージドライブ23は、MPU21からの制御信号によりXステージ15を駆動する。
The X stage drive 23 drives the
TIA24は、スタートセンサ16からのスタート信号S1および3つのスリット付ピンフォトダイオード17a,17b,17cからの出力信号S2,S3,S4を入力し、タイミング信号をMPU21に出力する。
The
AMP25は、3つのスリット付ピンフォトダイオード17a,17b,17cからの出力信号S2,S3,S4を入力して増幅し、A/D変換回路27でアナログ/デジタル変換してMPU21に出力する。
The
CCDドライブ/AMP26は、3つのCCDラインセンサ18a,18b,18cからの出力信号S5,S6,S7を入力して増幅し、A/D変換回路27でアナログ/デジタル変換してMPU21に出力するとともに、駆動クロック信号S8,S9,S10をCCDラインセンサ18a,18b,18cに出力して駆動する。
The CCD drive /
CCDラインセンサ18a,18b,18cは、CCDドライブ/AMP26からのCCDドライブ信号S8,S9,S10によって動作され、CCDドライブ/AMP26からのCCDドライブ信号S8,S9,S10 はスタートセンサ16が走査レーザビームmを検出して発生するスタート信号S1
に応動してクリアされるようになっている。
The
Cleared in response to.
図6に示すように、MPU21は、各スリット付ピンフォトダイオード17a,17b,17cからの出力信号S2,S3,S4によって得られる波形Aのピーク値P1 を検出し、そのピーク値P1の13.5%、すなわち1/e2 の値を主走査方向のビーム径として算出するもので、ピーク値P1の13.5%の位置の時間幅t1 に走査速度(mm/sec)を乗算して走査レーザビームmの主走査方向のビーム径を算出するようになっている。
As shown in FIG. 6, the
同じく図6に示すように、MPU21は、CCDラインセンサ18a,18b,18cの出力信号S5,S6,S7によって得られる波形Bのピーク値P2を検出し、そのピーク値P2 の13.5%の値を副走査方向のビーム径として算出している。ここで、CCDラインセンサ18a,18b,18cから得られる波形Bは階段状になっているため、ピーク値P2の13.5%の位置の時間幅t2 には±t0の誤差が生じる。なお、t0 は、1ピクセルのクロック周期である。
Similarly, as shown in FIG. 6, the
そこで、図7に示すように、MPU21は、階段波形Bの中点を結んだ波形B’に修正した後、副走査方向のビーム径を算出するようになっている。この修正波形B’のピーク値P2’は階段状波形P2 よりも僅かに大きくなる。そして、修正波形B’のピーク値P2 ’の13.5%の値を副走査方向のビーム径として算出している。すなわち、ピーク値P2’の13.5%の値の時間幅をt2 ’とすると、ビーム径=t2 ’/t0 ×1ピクセルピッチとなる。
Therefore, as shown in FIG. 7, the
MPU21は、このようにして算出された主走査方向のビーム径および副走査方向のビーム径を表示装置(図示せず)で表示させるようになっている。
The
ところで、ポリゴンミラー12およびfθレンズ13により走査レーザビームmの走査が繰り返されると、MPU21には、スタートセンサ16から図8(a)に示すタイミングでスタート信号S1 が入力され、またスリット付ピンフォトダイオード17a,17b,17cから図8(b) に示すようなタイミングで出力信号S2,S3,S4が順次入力される。しかし、CCDラインセンサ18a,18b,18cからの出力信号S5,S6,S7は、図8(c) ,(d),(e) に示すようにタイミング的にランダムに入力される。そこで、MPU21は、CCDラインセンサ18a,18b,18cからの出力信号S5,S6,S7が順次並ぶように合成し、図8(f)に示す波形を得ている。
By the way, when the scanning of the scanning laser beam m is repeated by the
図9に示すように、MPU21は、LDドライブ22を通じて、スリット付ピンフォトダイオード17a,17b,17cの位置と、CCDラインセンサ18a,18b,18cの位置とで、レーザ光源10のレーザビームパワーに変調をかけ、光出力を調整している。このように調整しているのは、スリット付ピンフォトダイオード17a,17b,17cの光感度と、CCDラインセンサ18a,18b,18cの光感度とが相違しているので、この相違に基づく光出力の相違を調整するためである。
As shown in FIG. 9, the
さらに、MPU21は、LDドライブ22を通じて、中央に位置するスリット付ピンフォトダイオード17bについては光出力を小さくし、左右に位置するスリット付ピンフォトダイオード17a,17cについては光出力を大きくしている。同様に、MPU21は、LDドライブ22を通じて、中央に位置するCCDラインセンサ18bについては光出力を小さくし、左右に位置するCCDラインセンサ18a,18cについては光出力を大きくしている。このように調整しているのは、レーザ光源10からのレーザビームのポリゴンミラー12の鏡面に対する入射角やfθレンズ13への走査レーザビームmの入射角によって、レーザビームの反射率が異なってくるからである。
Further, the
次に、このように構成された実施例1に係る走査レーザビーム径測定装置の動作について、図10〜図13に示すフローチャートを参照しながら説明する。 Next, the operation of the scanning laser beam diameter measuring apparatus according to the first embodiment configured as described above will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS.
光出力変調初期設定処理では、MPU21は、スキャナユニット2をONし(図5のS101)、レーザ光源10をONし(図10のS102)、スリット付ピンフォトダイオード17a,17b,17cの出力信号S2,S3,S4を測定する(図10のS103)。次に、MPU21は、スリット付ピンフォトダイオード17a,17b,17c間の出力信号S2,S3,S4の差を計算する(図10のS104)。次に、MPU21は、CCDラインセンサ18a,18b,18cの出力信号S5,S6,S7を測定し(図10のS105)、MPU21は、CCDラインセンサ18a,18b,18c間の出力信号S5,S6,S7の差を計算する(図10のS106)。そして、MPU21は、スリット付ピンフォトダイオード17a,17b,17cの出力信号S2,S3,S4,およびCCDラインセンサ18a,18b,18cの出力信号S5,S6,S7が一定となるようにレーザ光源10の光出力を変調する(図10のS107)。
In the optical output modulation initial setting process, the
ビーム測定処理では、MPU21は、スキャナユニット2をONし(図11のS201)、レーザ光源10(光出力変調)をONする(図11のS202)。次に、MPU21は、Xステージ15をセンサポジション1(図3(a)参照)に移動し(図11のS203)、走査レーザビームmの主走査方向および副走査方向のビーム径を測定する(図11のS204)。
In the beam measurement process, the
詳しくは、主走査方向のビーム径計算処理では、MPU21は、スリット付ピンフォトダイオード17a,17b,17cの出力信号S2,S3,S4のA/D変換データをサンプリングし(図12のS301)、ピーク値P1をサーチし(図12のS302)、ピーク値P1の13.5%を計算する(図12のS303)。次に、MPU21は、13.5%位置の時間幅t1を計算し(図12のS304)、13.5%位置の時間幅t1×走査速度=主走査方向のビーム径を算出する(図12のS305)。
Specifically, in the beam diameter calculation process in the main scanning direction, the
また、副走査方向のビーム径計算処理では、MPU21は、CCDラインセンサ18a,18b,18cの出力信号S5,S6,S7を読み出し(図13のS401)、出力信号S5,S6,S7から得られる波形Bを波形B’に修正した後、修正波形B’のピーク値P2’をサーチし(図13のS402)、ピーク値P2’の13.5%を計算する(図13のS403)。次に、MPU21は、13.5%のピクセル位置を計算し(図13のS404)、13.5%のピクセル位置の時間幅t2’と1ピクセルのクロック周期t0 とからピクセル数(=t2 ’/t0)を求め、ピクセル数×ピクセルピッチ=副走査方向のビーム径を算出する(図13のS405)。
In the sub-scanning direction beam diameter calculation process, the
続いて、MPU21は、Xステージ15をセンサポジション2(図3(b)参照)に移動し(図11のS205)、走査レーザビームmの主走査方向および副走査方向のビーム径を測定する(図11のS206)。なお、走査レーザビームmの主走査方向および副走査方向のビーム径の測定については、すでに詳述したので、省略する。
Subsequently, the
最後に、MPU21は、スキャナユニット2をOFFし(図11のS207)、レーザ光源10をOFFする(図11のS208)。
Finally, the
なお、MPU21は、スリット付ピンフォトダイオード17a,17b,17cの出力信号S2,S3,S4のタイミングのずれと走査時間とから走査速度を算出し、走査速度の平均値に対するP−P(ピーク・ツー・ピーク)からジッタの割合を算出することができる。また、MPU21は、CCDラインセンサ18a,18b,18cからの出力信号S5,S6,S7を繰り返し取り込むことにより、ポリゴンミラー12の各鏡面での走査レーザビームmのピーク値のずれを検出して面倒れを測定することができる。
The
このように3つのスリット付ピンフォトダイオード17a,17b,17cを使用することによって走査速度およびジッタも測定でき、また3つのCCDラインセンサ18a,18b,18cを使用することにより面倒れも測定できることになり、fθレンズユニット3の総合評価が可能となり、実用性を向上できる。
Thus, the scanning speed and jitter can be measured by using the three pinned
ところで、以上説明した一連の動作によって、走査レーザビームmがfθレンズ13の厚み方向の一定位置を通過している場合の走査レーザビームmの主走査方向および副走査方向のビーム径を測定することができた。この後、走査レーザビームmがfθレンズ13の厚み方向の異なる位置を通過する場合の主走査方向および副走査方向のビーム径を測定する場合には、Yステージ14に設けられたローレット14aを回すことにより、fθレンズ13を上下方向(副走査方向Y)の任意の位置に移動させ、しかる後に、上述した走査レーザビームmの主走査方向および副走査方向のビーム径の測定を繰り返せばよい。これにより、fθレンズ13の厚み方向の全範囲にわたって走査レーザビームmの主走査方向および副走査方向のビーム径を測定することが可能になる。
By the way, by the series of operations described above, the beam diameters of the scanning laser beam m in the main scanning direction and the sub-scanning direction when the scanning laser beam m passes through a fixed position in the thickness direction of the
本実施例1によれば、Xステージ15を主走査方向Xの任意の位置に移動させることにより、複数のセンサ対の位置を任意の位置に移動させることができるので、センサ対の数よりも多数の主走査位置で走査レーザビームmの主走査方向および副走査方向のビーム径を測定することが可能となる。
According to the first embodiment, by moving the
また、本実施例1によれば、スリット付ピンフォトダイオード17a,17b,17cの位置と、CCDラインセンサ18a,18b,18cの位置とで、走査レーザビームパワーに変調をかけ、光出力を調整するようにしたので、スリット付ピンフォトダイオード17a,17b,17cの光感度と、CCDラインセンサ18a,18b,18cの光感度との相違を調整することができる。
Further, according to the first embodiment, the scanning laser beam power is modulated by adjusting the position of the pinned
さらに、本実施例1によれば、中央に位置するスリット付ピンフォトダイオード17bについては光出力を小さくし、両端寄りに位置するスリット付ピンフォトダイオード17a,17cについては光出力を大きくしているとともに、中央側に位置するCCDラインセンサ18bについては光出力を小さくし、両端寄りに位置するCCDラインセンサ18a,18cについては光出力を大きくしているので、レーザ光源10からのレーザビームのポリゴンミラー12の鏡面に対する入射角やfθレンズ13への走査レーザビームmの入射角によって異なってくるレーザビームの反射率変化に伴う走査レーザビームパワーの変化を補償することができる。
Further, according to the first embodiment, the light output is decreased for the pinned
さらにまた、本実施例1によれば、fθレンズ13が副走査方向Yに移動可能なYステージ14上に搭載されているので、Yステージ14を副走査方向Yの任意の移動させることができ、これによってfθレンズ13の厚み方向の全範囲にわたって走査レーザビームmの主走査方向および副走査方向のビーム径の測定が可能になる。
Furthermore, according to the first embodiment, since the
以上、本発明の実施例を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。 As mentioned above, although the Example of this invention was described, these are only illustrations to the last, and this invention is not limited to these, Based on the knowledge of those skilled in the art, unless it deviates from the meaning of a Claim Various changes are possible.
例えば、実施例1では、スリット付ピンフォトダイオードを3個配置したが必ずしもこれに限定されるものではなく、2個あるいは4個以上であってもよい。また、走査速度やジッタの測定が不要な場合は1個であってもよい。また、実施例1ではCCDラインセンサを3個配置したが必ずしもこれに限定されるものではなく、1個または2個、あるいは4個以上であってもよい。 For example, in the first embodiment, three pin photodiodes with slits are arranged, but the present invention is not necessarily limited thereto, and may be two or four or more. Further, when it is not necessary to measure the scanning speed and jitter, one may be used. In the first embodiment, three CCD line sensors are arranged. However, the present invention is not limited to this, and may be one, two, or four or more.
1 レーザ光源ユニット
2 スキャナユニット
3 fθレンズユニット
4 センサユニット
5 テーブル
10 レーザ光源
11 カップリングレンズ
12 ポリゴンミラー
12A スキャナ本体
13 fθレンズ
14 Yステージ(移動部材)
15 Xステージ(移動部材)
16 スタートセンサ
17a,17b,17c スリット付ピンフォトダイオード(スリット付光電変換素子)
18a,18b,18c CCDラインセンサ
21 MPU
22 LDドライブ
23 Xステージドライブ
24 TIA
25 AMP
26 CCDドライブ/AMP
27 A/D変換回路
DESCRIPTION OF
15 X stage (moving member)
16
18a, 18b, 18c
22 LD drive 23 X stage drive 24 TIA
25 AMP
26 CCD drive / AMP
27 A / D converter circuit
Claims (4)
前記センサ対を走査方向に移動可能な移動部材に搭載し、前記センサ対の数よりも多くの走査位置で主走査方向および副走査方向のレーザビーム径を測定可能であるようにしたことを特徴とする走査レーザビーム径測定装置。 A plurality of sensor pairs each including a photoelectric conversion element with slits having elongated slits in the sub-scanning direction perpendicular to the main scanning direction of the scanning laser beam, and a CCD line sensor in which a large number of charge coupled devices are arranged in the sub-scanning direction In the scanning laser beam diameter measuring apparatus for measuring the beam diameter in the main scanning direction by the output signal of the photoelectric conversion element with slit, and measuring the beam diameter in the sub-scanning direction by the output signal of the CCD line sensor,
The sensor pair is mounted on a movable member that can move in the scanning direction, and the laser beam diameters in the main scanning direction and the sub-scanning direction can be measured at more scanning positions than the number of sensor pairs. Scanning laser beam diameter measuring device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005220195A JP2007033364A (en) | 2005-07-29 | 2005-07-29 | Apparatus for measuring scanning laser beam diameter |
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- 2005-07-29 JP JP2005220195A patent/JP2007033364A/en active Pending
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