JPH01312426A - Light beam profile measuring apparatus - Google Patents

Light beam profile measuring apparatus

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JPH01312426A
JPH01312426A JP14337188A JP14337188A JPH01312426A JP H01312426 A JPH01312426 A JP H01312426A JP 14337188 A JP14337188 A JP 14337188A JP 14337188 A JP14337188 A JP 14337188A JP H01312426 A JPH01312426 A JP H01312426A
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JP
Japan
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light
light beam
shielding plate
beam profile
scanning
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Pending
Application number
JP14337188A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuto Sumi
克人 角
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP14337188A priority Critical patent/JPH01312426A/en
Publication of JPH01312426A publication Critical patent/JPH01312426A/en
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/42Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
    • G01J1/4257Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors applied to monitoring the characteristics of a beam, e.g. laser beam, headlamp beam

Abstract

PURPOSE:To measure a dynamic beam profile of a light beam simply by engaging an optoelectro transducer means with a light shielding plate having one set or more of openings and the openings corresponding to a direction of main scanning. CONSTITUTION:Laser light L1 outputted from a laser diode 2 is reflected on a reflecting surface 6a of a galvanometer mirror 6 oscillating through a collimator 4 to irradiate almost perpendicularly to slits 54a and 54b on a light shielding plate 56 through an ftheta lens 8. The laser light L1 passing through the slits 54a and 54b is converted to electricity from light with an optoelectro transducer section 58 and an current signal corresponding to the intensity of the laser light L1 is introduced into a current/voltage conversion circuit 90. The current signal is converted into a voltage signal to be introduced into an oscilloscope 94 through an amplifier 92. An interval is measured corresponding to a beam diameter at a point where an interval and amplitude value of a waveform correspond to 1/e<2>(e 2.72) from the waveform on a tube surface of the oscilloscope. This simplifies measurement of a dynamic beam profile of the light beam.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は光ビームプロファイル測定装置に関し、−層詳
細には、光ビームを偏向して被走査体を走査し画像の記
録あるいは読取を行う光ビーム走査装置において、当該
光ビームの走査中のビーム形状、所謂、動的ビームプロ
ファイルを測定することを可能とする光ビームプロファ
イル測定装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a light beam profile measuring device, and more specifically, a light beam deflecting beam to scan an object to be scanned to record or read an image. The present invention relates to a light beam profile measurement device that enables a beam scanning device to measure a beam shape during scanning of the light beam, a so-called dynamic beam profile.

[発明の背景] 従来よりガルバノメータミラーや回転多面鏡、ホログラ
ムスキャナー等の光偏向手段によって一次元方向に偏向
された光ビームにより被走査体を主走査すると共に当該
被走査体を主走査方向と略直交する方向(副走査方向)
に相対的に移動し被走査体を二次元的に走査するよう構
成した光ビーム走査装置が各種記録装置並びに走査読取
装置において広範に使用されている。
[Background of the Invention] Conventionally, an object to be scanned is main-scanned by a light beam deflected in a one-dimensional direction by an optical deflection means such as a galvanometer mirror, a rotating polygon mirror, or a hologram scanner, and the object to be scanned is generally scanned in the main scanning direction. Orthogonal direction (sub-scanning direction)
Light beam scanning devices configured to move relative to each other and two-dimensionally scan an object to be scanned are widely used in various recording devices and scanning/reading devices.

そこで、このように動作する機構を具備した光ビーム走
査記録装置を第1図に示す。この光ビーム走査記録装置
では記録用レーザダイオード2から出力されるレーザ光
L1がコリメータ4によって平行光束とされ、矢印方向
に揺動するガルバノメータミラー6およびfθレンズ8
を介して回転するドラム10上を矢印六方向に主走査す
る。なお、このドラム10には矢印B方向に副走査搬送
されるフィルムFが一対のニップローラ12a、12b
で挟持された状態で摺接する。
FIG. 1 shows a light beam scanning recording apparatus equipped with a mechanism that operates in this manner. In this light beam scanning recording device, a laser beam L1 output from a recording laser diode 2 is made into a parallel beam by a collimator 4, and a galvanometer mirror 6 and an fθ lens 8 swing in the direction of the arrow.
Main scanning is performed on the rotating drum 10 in six directions indicated by arrows. The drum 10 has a pair of nip rollers 12a, 12b on which the film F to be sub-scanned and conveyed in the direction of arrow B is attached.
Sliding contact is made while being held between the two.

一方、同期用レーザダイオード駆動回路13によって駆
動される同期用レーザダイオード14から出力される同
期用レーザ光L2はコリメータ16によって平行光束と
されガルバノメータミラー6および「θレンズ8を介し
てグリッド18に照射される。この場合、グリッド18
には主走査方向く矢印六方向)に沿って透過部20aお
よび非透過部20bが交互に形成されており、このグリ
ッド18の背面部には集光ロッド22が配置される。な
お、前記集光ロッド22の両端部には光検出器24aお
よび24bが配設され、これらの光検出器24 a 、
 24 bからの出力信号は周波数逓倍PLL回路26
に供給される。当該周波数逓倍PLL回路26の出力信
号は原稿から読み取った画像情報を2値化された網点画
像信号に変換する画像信号生成回路28の同期信号とし
て供給される。
On the other hand, the synchronizing laser beam L2 output from the synchronizing laser diode 14 driven by the synchronizing laser diode drive circuit 13 is made into a parallel beam by the collimator 16 and is irradiated onto the grid 18 via the galvanometer mirror 6 and the θ lens 8. In this case, grid 18
Transmissive portions 20a and non-transmissive portions 20b are alternately formed along the main scanning direction (six directions of arrows), and a condensing rod 22 is arranged on the back side of this grid 18. Note that photodetectors 24a and 24b are arranged at both ends of the condensing rod 22, and these photodetectors 24a,
The output signal from 24 b is sent to the frequency multiplication PLL circuit 26
supplied to The output signal of the frequency multiplication PLL circuit 26 is supplied as a synchronization signal to an image signal generation circuit 28 that converts image information read from a document into a binarized halftone image signal.

前記画像信号生成回路28からの網点画像信号に基づき
記録用レーザダイオード駆動回路30が駆動され、当該
記録用レーザダイオード駆動回路30の出力信号によっ
て前記記録用レーザダイオード2が駆動される。そこで
、記録用レーザダイオード2から出力される記録用レー
ザ光L1が前記のガルバノメータミラー6によって偏向
されフィルムF上を主走査することによって当該フィル
ムF上の走査線Pの位置に所定の画像情報が記録される
A recording laser diode drive circuit 30 is driven based on the halftone image signal from the image signal generation circuit 28, and the recording laser diode 2 is driven by the output signal of the recording laser diode drive circuit 30. Therefore, the recording laser beam L1 outputted from the recording laser diode 2 is deflected by the galvanometer mirror 6 and main-scans the film F, thereby providing predetermined image information at the position of the scanning line P on the film F. recorded.

ところで、このように構成される光ビーム走査装置にお
いて、フィルムF上をガルバノメータミラー6の揺動動
作によって主走査するレーザ光L1は前記フィルムF上
の走査線Pの全ての点で正確に集光され、従って、その
ビーム径が走査線P上で同径になるように制御されるこ
とが望ましい。このように、光ビームとしてのレーデ光
L1 のビーム径が走査HP上で同径に制御されること
によりフィルムF上で露光むらのない高品質の画像を形
成することが出来るからである。
By the way, in the light beam scanning device configured as described above, the laser beam L1 that main scans the film F by the swinging operation of the galvanometer mirror 6 is accurately focused at all points of the scanning line P on the film F. Therefore, it is desirable to control the beam diameter so that it becomes the same diameter on the scanning line P. In this way, by controlling the beam diameter of the radar light L1 as a light beam to be the same diameter on the scanning HP, a high quality image without uneven exposure can be formed on the film F.

ところが、光ビームを偏向させるガルバノメータミラー
6等の光偏向器はその反射面6aの周面部において慣性
力によりミラー面が歪み、所謂、動歪が発生する。この
ように動歪の生じた反射面6aにより反射されフィルム
F上に照射される光ビームL1は前記フィルムFの主走
査方向両端部側に近づくにつれて当該動歪の影響を大き
く受けることになる。すなわち、主走査方向両端部側に
おいて、光ビームL1のビーム径が増大し、所謂、ビー
ム太りが生じ、画像等が表された時、そのビーム太すの
ために画像品質が著しく低下するという不都合が指摘さ
れている。
However, in an optical deflector such as a galvanometer mirror 6 that deflects a light beam, the mirror surface is distorted by inertial force on the peripheral surface of its reflective surface 6a, causing so-called dynamic distortion. The light beam L1 reflected by the reflective surface 6a with such dynamic strain and irradiated onto the film F becomes more influenced by the dynamic strain as it approaches both ends of the film F in the main scanning direction. That is, the beam diameter of the light beam L1 increases on both end sides in the main scanning direction, resulting in so-called beam thickening, and when an image, etc. is displayed, the image quality is significantly degraded due to the beam thickening, which is an inconvenience. has been pointed out.

そこで、これらの不都合の改善のために、ガルバノメー
タミラー6の背面部6bに補強部材を固着したり、ある
いはガルバノメータミラー6の材質そのものをヤング率
の小さい材料を使用して構成するようにしている。
Therefore, in order to improve these disadvantages, a reinforcing member is fixed to the back surface 6b of the galvanometer mirror 6, or the material of the galvanometer mirror 6 itself is made of a material with a small Young's modulus.

ところで、従来技術に係る光ビームのプロファイル測定
装置は静止した光ビームを、例えば、画素に対応する光
電変換部が数十万個から構成されているCCD等の撮像
素子からなる二次元センサに照射し、この二次元センサ
から得られる光強度分布からビームプロファイルを測定
している。すなわち、光偏向器が静止している時に対応
するビームプロファイルのみしか測定出来ない。
By the way, a light beam profile measurement device according to the prior art irradiates a stationary light beam onto a two-dimensional sensor consisting of an image pickup device such as a CCD, which has hundreds of thousands of photoelectric conversion units corresponding to pixels, for example. The beam profile is then measured from the light intensity distribution obtained from this two-dimensional sensor. That is, only the beam profile corresponding to when the optical deflector is stationary can be measured.

然しなから、このような静止した光ビームのプロファイ
ルの測定のみによっては、前記した慣性力による動歪の
影響等の確認が不能であり、結局、逐一画像を再生しな
ければならないことから、光偏向器の改善とそれに伴う
確認作業が極めて煩雑なものとなっている。しかも、改
善度の定量的な数値を把握することが極めて困難てあり
、これらのことから光ビーム走査装置において動的光ビ
ームプロファイルの測定は本分野における重要な技術的
課題となっている。
However, by only measuring the profile of a stationary light beam, it is impossible to confirm the effects of dynamic distortion due to the inertial force mentioned above. Improvement of the deflector and associated confirmation work have become extremely complicated. Moreover, it is extremely difficult to grasp quantitative numerical values of the degree of improvement, and for these reasons, measuring the dynamic light beam profile in a light beam scanning device has become an important technical issue in this field.

[発明の目的] 本発明は前記の技術的課題を解決するためになされたも
のであって、偏向される光ビームの走査線上に少なくと
も2個の開口部、例えば、矩形状のスリットを有する遮
光プレートを配設し、当該遮光プレートの光ビーム走査
面の反対面側に光電変換器を配設して前記2個のスリッ
トを透過する光ビームの光エネルギを光電変換した後、
当該光電変換後の出力信号をオシロスコープ等の波形測
定器に導入し、当該波形測定器で観測される光強度分布
に対応する波形形状と前記スリット間隔とから動的光ビ
ームのビーム径を正確に測定し、この測定結果により被
走査体を走査する光ビームの走査線上の動的ビームプロ
ファイルが最適形状となるように光偏向器等の走査光学
系を調整して高品質の画像を再生することを可能とする
光ビームプロファイル測定装置を提供することを目的と
する。
[Object of the Invention] The present invention has been made to solve the above-mentioned technical problem, and provides a light shielding device having at least two openings, for example, a rectangular slit, on the scanning line of the deflected light beam. After arranging a plate and arranging a photoelectric converter on the opposite side of the light beam scanning surface of the light shielding plate to photoelectrically convert the optical energy of the light beam transmitted through the two slits,
The output signal after the photoelectric conversion is introduced into a waveform measuring device such as an oscilloscope, and the beam diameter of the dynamic light beam is accurately determined from the waveform shape corresponding to the light intensity distribution observed by the waveform measuring device and the slit interval. To reproduce a high-quality image by adjusting the scanning optical system such as a light deflector so that the dynamic beam profile on the scanning line of the light beam that scans the object to be scanned has an optimal shape based on the measurement results. An object of the present invention is to provide a light beam profile measuring device that enables the following.

[目的を達成するための手段] 前記の目的を達成するために、本発明は光ビームの走査
線上に2個所以上の開口部を有する遮光プレートと、当
該遮光プレートの光ビームが走査される面の反対側の面
に前記2個所以上の開口部に対面するよう配設した光電
変換手段とを具備することを特徴とする。
[Means for achieving the object] In order to achieve the above object, the present invention provides a light shielding plate having two or more openings on the scanning line of the light beam, and a surface of the light shielding plate scanned by the light beam. It is characterized by comprising a photoelectric conversion means disposed on the opposite surface of the device so as to face the two or more openings.

また、本発明は遮光プレートに形成される2個所以上の
開口部の中、少なくとも相隣合う2個の開口部間の間隔
を光ビームのビーム径の2倍以上の間隔となるよう構成
することを特徴とする。
Furthermore, the present invention provides a structure in which the distance between at least two adjacent apertures among the two or more apertures formed in the light shielding plate is at least twice the beam diameter of the light beam. It is characterized by

さらに、本発明は相隣合う2個の開口部の走査線方向の
開口長が夫々光ビームのビーム径未満の長さとなるよう
構成することを特徴とする。
Furthermore, the present invention is characterized in that the aperture lengths of two adjacent apertures in the scanning line direction are each less than the beam diameter of the light beam.

[実施態様] 次に、本発明に係る光ビームプロファイル測定装置につ
いて好適な実施態様を鰺げ、添付の図面を参照しながら
以下詳細に説明する。
[Embodiments] Next, preferred embodiments of the optical beam profile measuring device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第2図において、参照符号50は本発明に係る光ビーム
プロファイル測定装置を含む光ビームプロファイル測定
システムを示す。なお、第2図において、第1図に示す
従来技術と同一の構成要素には同一の参照符号を付しそ
の構成を概略的に説明する。
In FIG. 2, reference numeral 50 indicates a light beam profile measurement system including a light beam profile measurement device according to the present invention. In FIG. 2, the same components as those of the prior art shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the structure thereof will be schematically explained.

そこで、この光ビームプロファイル測定システム50は
走査光学系52と、その中央部に平行して穿設されるス
リット54a、54bを有する遮光プレート56と、前
記スリット54a、54bを通過したレーデ光L1を光
電変換する光電変換部58とを含むビームプロファイル
測定装置60とから構成される。この場合、走査光学系
52は、前記したように、記録用レーザダイオード駆動
回路30によって駆動される記録用レーザダイオード2
と、当該記録用レーザダイオード2から出力されるレー
ザ光L1を平行光束とするコリメータ4と、コリメータ
4によって平行光束とされたレーザ光L1を反射するガ
ルバノメータミラー6と、このガルバノメータミラー6
で反射されたレーザ光L1の走査速度を一定にするfθ
レンズ8とから構成されている。
Therefore, this light beam profile measurement system 50 includes a scanning optical system 52, a light shielding plate 56 having slits 54a and 54b formed in parallel at the center thereof, and a light shielding plate 56 that detects the Rede light L1 that has passed through the slits 54a and 54b. The beam profile measuring device 60 includes a photoelectric conversion section 58 that performs photoelectric conversion, and a beam profile measuring device 60 that includes a photoelectric conversion section 58 that performs photoelectric conversion. In this case, the scanning optical system 52 includes the recording laser diode 2 driven by the recording laser diode drive circuit 30, as described above.
, a collimator 4 that converts the laser beam L1 outputted from the recording laser diode 2 into a parallel beam, a galvanometer mirror 6 that reflects the laser beam L1 that has been converted into a parallel beam by the collimator 4, and this galvanometer mirror 6.
fθ to keep the scanning speed of the laser beam L1 reflected at constant
It is composed of a lens 8.

第3図の一部分解斜視図に示すように、前記光電変換部
58の光受光面59は遮光プレート56の背面部に取着
され、光電変換部58の他方の面は保持部材62に取着
される。この場合、保持部材62は矢印C方向にスライ
ドするスライド板64の垂直面部66に係着されると共
に、矢印り方向に回動自在に保持されている。従って、
遮光プレート56は上下方向にスライド可能に保持され
ると共に垂直面上時計方向あるいは反時計方向に回動自
在に保持されている。スライド板64の下方部にはキ一
部68が形成され、このキ一部68が保持台70に形成
されたキー溝72に係着している。
As shown in the partially exploded perspective view of FIG. 3, the light receiving surface 59 of the photoelectric conversion section 58 is attached to the back surface of the light shielding plate 56, and the other surface of the photoelectric conversion section 58 is attached to the holding member 62. be done. In this case, the holding member 62 is engaged with a vertical surface portion 66 of a slide plate 64 that slides in the direction of arrow C, and is held rotatably in the direction of arrow C. Therefore,
The light shielding plate 56 is held so as to be slidable in the vertical direction, and is also held so as to be rotatable in a clockwise or counterclockwise direction on a vertical plane. A key portion 68 is formed in the lower part of the slide plate 64, and this key portion 68 engages in a key groove 72 formed in the holding base 70.

一方、前記保持台70の垂直面側部75には前記スライ
ド板64の高さ調節ねじ76が設けられ、これによって
遮光プレート56の上下位置を調節し固定することが出
来る。前記保持台70の基底部78はステージ80(第
2図参照)の溝部82に挿入され、主走査方向Aと同一
方向に当該保持台70がスライドされる。この場合、遮
光プレート56は前記フィルムFの表面と同一面上に配
置しておく。
On the other hand, a height adjustment screw 76 for the slide plate 64 is provided on the vertical side 75 of the holding table 70, so that the vertical position of the light shielding plate 56 can be adjusted and fixed. The base portion 78 of the holder 70 is inserted into the groove 82 of the stage 80 (see FIG. 2), and the holder 70 is slid in the same direction as the main scanning direction A. In this case, the light shielding plate 56 is placed on the same surface as the surface of the film F.

前記光電変換部58の出力信号は電流電圧変換回路90
に導入され電圧信号に変換された後、増幅器92を介し
て波形測定器としての、例えば、オシロスコープ94の
垂直軸入力端子に導入される。
The output signal of the photoelectric conversion section 58 is sent to a current-voltage conversion circuit 90.
After being converted into a voltage signal, the signal is introduced into a vertical axis input terminal of a waveform measuring device, such as an oscilloscope 94, via an amplifier 92.

なお、前記遮光プレート56上のスリット54a。Note that the slit 54a on the light shielding plate 56.

54bのスリット幅WSL (第4図工面図参照)はレ
ーザ光LIのビーム径dl1未満の値に設定しておく。
The slit width WSL of 54b (see FIG. 4) is set to a value less than the beam diameter dl1 of the laser beam LI.

また、スリット54a、54b間のスリット間隔DSL
は走査用レーザ光L1の走査速度の変動に対して十分率
さな値、例えば、数mm以下の値であってレーザ光L1
のビーム径d、が相互に干渉しない間隔に設定しておく
必要がある。
Moreover, the slit interval DSL between the slits 54a and 54b
is a value that is sufficiently proportional to fluctuations in the scanning speed of the scanning laser beam L1, for example, a value of several mm or less, and
It is necessary to set the beam diameters d at intervals that do not interfere with each other.

本実施態様にふいては、被測定レーザ光L1のビーム径
d、が略30μmであるので、スリット幅W S Lは
そのl/10の値である3μm、スリット間隔I)st
、はビーム径d、の3倍、すなわち、90μmに設定し
ている。
In this embodiment, since the beam diameter d of the laser beam L1 to be measured is approximately 30 μm, the slit width W S L is 3 μm, which is the value of l/10, and the slit interval I) st
is set to three times the beam diameter d, that is, 90 μm.

本実施態様に係る光ビームプロファイル測定装置を組み
込む光ビームプロファイル測定システムは基本的には以
上のように構成されるものであり、次にその作用並びに
効果について説明する。
The light beam profile measurement system incorporating the light beam profile measurement device according to this embodiment is basically configured as described above, and its operation and effects will be explained next.

そこで、先ず、レーザダイオード2より出力されたレー
ザ光り、はコリメータ4を介して矢印方向に揺動するガ
ルバノメータミラー6の反射面6aによって反射され[
θレンズ8を介して走査用レーザ光り、として遮光プレ
ート56上のスリット54a、54bに対して略直交す
るように照射される。スリット54a、54bを通過し
たレーザ光L1 は光電変換部58によって光電変換さ
れ、レーザ光L1の強度に応じた電流信号が電流電圧変
換回路90に導入される。電流電圧変換回路90に導入
された電流信号は電圧信号に変換され、増幅器92を介
してオシロスコープ94に導入される。従って、オシロ
スコープ94の掃引時間を適当に設定することによりオ
シロスコープ94の管面上に、第5図に示すように、ガ
ウス型強度分布形状をした2個の波形100と102が
表示される。このような状態において、前記スライド板
64に係着する保持部材62を矢印り方向に回動させる
ことによりスリット54a、54bを通過してオシロス
コープの管面に表示されたビームプロファイルに対応す
る波形100.102の時間軸T方向の波形幅が最小と
なるように保持部材62を固定する。このように調節す
ることにより遮光プレート56に形成されたスリット5
4a154bがレーザ光L1に対して正確に直交する方
向に配置される。
First, the laser beam output from the laser diode 2 is reflected by the reflecting surface 6a of the galvanometer mirror 6 which swings in the direction of the arrow via the collimator 4.
The slits 54a and 54b on the light-shielding plate 56 are irradiated with scanning laser light through the θ lens 8 so as to be substantially perpendicular to the slits 54a and 54b. The laser beam L1 that has passed through the slits 54a and 54b is photoelectrically converted by the photoelectric converter 58, and a current signal corresponding to the intensity of the laser beam L1 is introduced into the current-voltage conversion circuit 90. The current signal introduced into the current-voltage conversion circuit 90 is converted into a voltage signal and introduced into the oscilloscope 94 via the amplifier 92. Therefore, by appropriately setting the sweep time of the oscilloscope 94, two waveforms 100 and 102 having a Gaussian intensity distribution shape are displayed on the tube surface of the oscilloscope 94, as shown in FIG. In this state, by rotating the holding member 62 that is attached to the slide plate 64 in the direction indicated by the arrow, a waveform 100 corresponding to the beam profile displayed on the tube surface of the oscilloscope passes through the slits 54a and 54b. The holding member 62 is fixed so that the waveform width in the time axis T direction of .102 is minimized. By adjusting in this way, the slit 5 formed in the light shielding plate 56
4a154b is arranged in a direction exactly perpendicular to the laser beam L1.

次いで、オシロスコープの管面上の波形100.102
からその波形間隔LBおよびその波形の振幅値が1/e
’  (e#2.72)に対応する点におけるビーム径
d、に対応する間隔Ldを測定する。
Next, waveforms 100 and 102 on the oscilloscope tube surface
, the waveform interval LB and the amplitude value of the waveform are 1/e
'Measure the distance Ld corresponding to the beam diameter d at the point corresponding to (e#2.72).

この場合、レーザ光り、のビーム径dBは次の第(1)
式によって計算される。
In this case, the beam diameter dB of the laser beam is as follows (1)
Calculated by the formula.

do = (La /LB)  ・DSL     ・
(t)ここで、波形間隔Laおよび間隔り、のデイメン
ジョンは夫々「時間/目盛」のデイメンジョンであるの
でL a / L Bの値はノンデメンジョンとなる。
do = (La/LB) ・DSL ・
(t) Here, the dimensions of the waveform interval La and the interval are the dimensions of "time/scale", so the value of La/L B is a non-dimension.

結局、ビーム径d、のデイメンジョンはスリット間隔D
SLのデイメンジョン、この場合、μmに等しいものと
なる。このようにしてビーム径d8を、第2図に示すよ
うに、フィルムF上の全走査域において測定することに
よりビーム径d、が所定の値になっているかどうかを容
易に確認することが出来る。
After all, the dimension of the beam diameter d is the slit interval D
The dimension of SL, in this case, will be equal to μm. In this way, by measuring the beam diameter d8 over the entire scanning area on the film F, as shown in FIG. 2, it is possible to easily check whether the beam diameter d is at a predetermined value. .

なお、遮光プレート56に形成されるスリットのスリッ
ト幅WSLは、第6図aに示すように、ビーム径d、に
比較して小さい値に設定しておくことにより、オシロス
コープ上の波形は、第6図すに示すように、レーザ光L
1のビーム形状に比例した強度分布を持った波形104
として表示される。若し、スリット幅WSLが、第6図
Cに示すように、ビーム径dBよりも大きな値である場
合には、オシロスコープ上の波形は、第6図dに示すよ
うに、レーザ光り、のビーム形状に比例した強度分布と
は異なった波形となり、この場合において、ビーム径の
測定誤差は極めて大きなものとなる。この関係を第7図
の特性曲線に示す。すなわち、許容される測定誤差ε。
Note that by setting the slit width WSL of the slit formed in the light shielding plate 56 to a smaller value than the beam diameter d, as shown in FIG. 6 As shown in Figure 6, the laser beam L
Waveform 104 with an intensity distribution proportional to the beam shape of 1
will be displayed as . If the slit width WSL is larger than the beam diameter dB, as shown in Figure 6C, the waveform on the oscilloscope will be the same as the laser beam, as shown in Figure 6D. The waveform is different from the intensity distribution proportional to the shape, and in this case, the measurement error of the beam diameter becomes extremely large. This relationship is shown in the characteristic curve of FIG. That is, the allowed measurement error ε.

より必要なスリット幅W、Lが定まるが、少なくともビ
ーム径do未満に設定しておく必要があることが諒解さ
れよう。
Although the necessary slit widths W and L are more determined, it is understood that they need to be set to at least less than the beam diameter do.

このようにして、光ビームの動的ビームプロファイルを
容易に測定出来ることからガルバノメータミラー6に取
着した補強部材の動歪に対する効果や材質の変更がビー
ム径に与える影響を極めて簡単に測定することが出来、
光学系の設計、確認に極めて大きな効果を有する。なお
、光電変換部としてはフォトマルチプライヤ、フォトダ
イオード、ビンフォトダイオード等の光電変換素子のい
ずれを採用してもよいことは勿論である。
In this way, since the dynamic beam profile of the light beam can be easily measured, the effect of the reinforcing member attached to the galvanometer mirror 6 on dynamic strain and the effect of changing the material on the beam diameter can be extremely easily measured. is possible,
It has an extremely large effect on the design and confirmation of optical systems. Note that, of course, any photoelectric conversion element such as a photomultiplier, a photodiode, a bin photodiode, etc. may be employed as the photoelectric conversion section.

さらにまた、遮光プレートは、第8図aに示すように、
スリット54a、54bの両側部にアパーチ+ 110
a、110bを設け、当該アパーチャ110a。
Furthermore, the light shielding plate, as shown in FIG. 8a,
There are apertures + 110 on both sides of the slits 54a and 54b.
a, 110b, and the aperture 110a.

110bを通過するレーデ光L+ に対応する信号をオ
シロスコープのトリガ信号として用いることによりスリ
ット54a、54bに係る波形100.102の立ち上
がり部を正確に読み取るようにすることも出来ることは
勿論である(第8図す参照)。
Of course, it is also possible to accurately read the rising portions of the waveforms 100 and 102 related to the slits 54a and 54b by using the signal corresponding to the radar light L+ passing through the slit 110b as a trigger signal for the oscilloscope. (See Figure 8).

さらには、スリットM隔DSLおよびスリット幅WSL
を可変にするように構成し、光ビームのビーム径に対応
して応用性の高いビーム径測定装置とすることも出来る
。また、光ビームを通過させるためのスリットはスリッ
ト形状でなく、第9図に示すように、ピンホール形状に
してもよいことは勿論である。
Furthermore, the slit M distance DSL and the slit width WSL
It is also possible to make the beam diameter measurement device variable by making it variable so as to correspond to the beam diameter of the light beam. Furthermore, the slit for passing the light beam need not have the shape of a slit, but may of course have the shape of a pinhole, as shown in FIG.

[発明の効果] 以上のように、本発明によれば、主走査方向に対応させ
て一組以上の開口部を有する遮光プレートと当該開口部
に光電変換手段を係着してビームプロファイル測定装置
を構成している。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, there is provided a beam profile measuring device that includes a light shielding plate having one or more sets of openings corresponding to the main scanning direction and a photoelectric conversion means attached to the openings. It consists of

このため、ビーム径算出方法が、第(1)式からも諒解
されるように、ビームの走査スピードに依存しないので
走査スピードが既知の光学系に対しては勿論、走査スピ
ードが未知の光学系や走査スピードの変動する光学系に
対しても光ビームの動的ビームプロファイルを簡単に測
定することが出来る。従って、ミラー振動型光偏向器の
実際の作動時、すなわち、振動時における、例えば、ビ
ーム径の変化を正確に測定することが出来、これにより
当該ミラー振動型光偏向器を使用する光ビーム走査装置
の設計期間等を短縮することが可能となる。
Therefore, as can be understood from equation (1), the beam diameter calculation method does not depend on the beam scanning speed, so it is suitable not only for optical systems with known scanning speeds, but also for optical systems with unknown scanning speeds. The dynamic beam profile of the light beam can be easily measured even for optical systems whose scanning speeds vary. Therefore, it is possible to accurately measure, for example, changes in the beam diameter during actual operation of the mirror-vibrating optical deflector, that is, during vibration, and this enables optical beam scanning using the mirror-vibrating optical deflector. It becomes possible to shorten the design period of the device.

以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明した
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並び
に設計の変更が可能なことは勿論である。
Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to these embodiments.
Of course, various improvements and changes in design are possible without departing from the gist of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は一般的な光ビーム走査装置の概略構成図、 第2図は本発明に係る光ビームプロファイル測定装置を
組み込む光ビームプロファイル測定システムの概略構成
図、 第3図は第2図に示す光ビームプロファイル測定システ
ムの中、当該装置の要部構成説明図、第4図は第2図並
びに第3図に示す2個のスリットを有する遮光プレート
の正面説明図、第5図は第2図に示す光ビームプロファ
イル測定システムの作用説明図、 第6図並びに第7図は遮光プレートに形成されるスリッ
ト幅とビーム径測定誤差との関係説明図、 第8図並びに第9図は遮光プレートの他の実施態様の説
明図である。 2・・・レーザダイオード  4・・・コリメーク6・
・・ガルバノメータミラー 8・・・fθレンズ 50・・・光ビームプロファイル測定システム54a、
54b・・・スリット  56・・・遮光プレート58
・・・光電変換部 60・・・ビームプロファイル測定装置90・・・電流
電圧変換回路  94・・・オシロスコープA・・・主
走査方向     Ll・・・レーザ光特許出願人  
 富士写真フィルム株式会社(d) FIG、7 γ  □ s L 手続補正書(自発〉 1.事件の表示 昭和63年特許願第143371号2
、発明の名称 光ビームプロファイル測定装置3、補正
をする者 ゛バ件との関係  特許出願人 4、代理人
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a general light beam scanning device, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a light beam profile measurement system incorporating a light beam profile measurement device according to the present invention, and FIG. 3 is shown in FIG. In the light beam profile measurement system, FIG. 4 is an explanatory diagram of the main part configuration of the device, FIG. 4 is a front explanatory diagram of a light shielding plate having two slits shown in FIGS. 2 and 3, and FIG. 6 and 7 are diagrams explaining the relationship between the slit width formed in the light shielding plate and the beam diameter measurement error. It is an explanatory view of other embodiments. 2...Laser diode 4...Collimation 6.
... Galvanometer mirror 8 ... fθ lens 50 ... light beam profile measurement system 54a,
54b...Slit 56...Shading plate 58
... Photoelectric conversion unit 60 ... Beam profile measurement device 90 ... Current-voltage conversion circuit 94 ... Oscilloscope A ... Main scanning direction Ll ... Laser light patent applicant
Fuji Photo Film Co., Ltd. (d) FIG, 7 γ □ s L Procedural amendment (spontaneous) 1. Indication of the case 1988 Patent Application No. 143371 2
, Title of the invention Light beam profile measuring device 3, Person making the correction Relationship with the matter Patent applicant 4, Agent

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)光ビームの走査線上に2個所以上の開口部を有す
る遮光プレートと、当該遮光プレートの光ビームが走査
される面の反対側の面に前記2個所以上の開口部に対面
するよう配設した光電変換手段とを具備することを特徴
とする光ビームプロファイル測定装置。
(1) A light-shielding plate having two or more openings on the scanning line of the light beam, and a surface of the light-shielding plate opposite to the surface scanned by the light beam so as to face the two or more openings. 1. A light beam profile measuring device comprising: a photoelectric conversion means provided therein.
(2)請求項1記載の装置において、遮光プレートに形
成される2個所以上の開口部の中、少なくとも相隣合う
2個の開口部間の間隔を光ビームのビーム径の2倍以上
の間隔となるよう構成することを特徴とする光ビームプ
ロファイル測定装置。
(2) In the device according to claim 1, among the two or more openings formed in the light shielding plate, the interval between at least two adjacent openings is at least twice the beam diameter of the light beam. A light beam profile measuring device characterized in that it is configured so that:
(3)請求項2記載の装置において、相隣合う2個の開
口部の走査線方向の開口長は夫々光ビームのビーム径未
満の長さとなるよう構成することを特徴とする光ビーム
プロファイル測定装置。
(3) In the apparatus according to claim 2, the light beam profile measurement is characterized in that the aperture lengths of the two adjacent apertures in the scanning line direction are each less than the beam diameter of the light beam. Device.
JP14337188A 1988-06-10 1988-06-10 Light beam profile measuring apparatus Pending JPH01312426A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08233651A (en) * 1995-02-27 1996-09-13 Nec Corp Beam interval measuring device
US9420119B2 (en) 2011-09-16 2016-08-16 Canon Kabushiki Kaisha Method and apparatus for inspecting scanning beam of scanning optical system
JP2021092563A (en) * 2019-12-05 2021-06-17 致茂電子股▲分▼有限公司Chroma Ate Inc. Measuring device for optoelectronic unit

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