JPH03167437A - 光走査装置のジッタ測定装置の精度検証機構 - 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】 （産業一ヒの利川分ｙｒ） 本発明は光走査装置のジッタ測定器のｔｕｑ定精度検証
機構に関するものである。

（従来の技術） 光走査装１ｄの同転？．’ｉ度のａ＋＋＋定方法は例と
して光走査装Ｆａｔに回転多面鏡を用いた場合通常次の
ように行われる。

第２同に示すようにモータＭにより呼動される回転多面
鏡２２にレーザ光源１よりのビームＬａを反射ミラ２ｌ
で反射せしめて照射し、同転多而鏡２２の回転により走
査された反射ビームＬｂ　１，Ｌｂ２を回転多面鏡２２
に対して所定の見込角０を有するように配置された２つ
の光ディテクタ２３ａ，２３ｂで順次に受けてトリガ信
号ｓｌ，Ｓ２を得る．この２つのトリガ信号ｓｌ，ｓ２
をカウンタ２４へ順次入力することにより反射ビームＬ
ｂｌ，Ｌｂ２が２つの光ディテクタ２３ａ，２３ｂをそ
れぞれ走査する平均時間ｔおよび走査時間の変動量Δｔ
が得られる。これにより回転多面鏡のジッタＪが（Δ１
／１）として求められる．（発明が解決しようとする課
題） 以上説明したような回転多面鏡のジッタ測定装置におい
ては見込角０が変動しないことが必要であるが、実際に
は光ディテクタ２３ａ，２３ｂを取付けている物体の温
度変化による伸縮，振動、光路上の空気屈折率の変化等
で見込角θが変動することは避けられない．そのためこ
の見込角θの変動量以上の精度で走査時間ｔ，及びΔｔ
を計測してもジッタ測定器全体の精度は上がらない．例
えば，ジッタが３０ｐｐｍ以下の性能を持っ光走査装１
ｄについて外乱による見込角の変ＢａＪＪａが５０ｐｐ
ｍ以上もある測定器でａ＋Ｉ１定した結果が信じるに足
らないものであることは言うまでもない。そこでこの見
込角０の変＃Ｊ量を正確に計測する必要があるが，その
計測の有効な方法は捉案されていなかった。本発明は以
上の問題点を解決することをｎ的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は前述の０的を達成するためになされたもので，
実施例に対応する第１図で説明すると，第１の発明では
、光源１から出射された光ビームＬａをモータで翻動さ
れる回転多而鏡２２に入射させ、四転多面鏡２２の回転
により走査された反射ビームＬｂｌ，Ｌｂ２を回転多面
鏡２２に対して所定の見込角θを有するように配直され
た２つの光ディテクタ２３ａ，２３ｂに入射せしめて，
ジッタを測定する光走査装置のジッタ測定装置において
、 回転多面鏡２２に替えて半透明ｔｆｔ４を，光ディテク
タ２３ａ，２３ｂに替えてビーム位ｉｄセンサ５ｂ，５
ｃをそれぞれ設け、上記光源１がら出射された光ビーム
ＬＬの半透明鏡４で透過された光ビームＬ３と反射され
た光ビームＬ４とが上記見込角θを有して上記ビーム位
置センサ５ｂ，５ｃに入射するように構威したものであ
る．第２の発明では、光源１から半透明′ｌＩｔ４の間
にビームスプリッタ２を設け、分けられた光ビームＩ、
５の片方を直接ビーム位置センサ５ａに入射させるよう
に構或したものである。

（作用） 本発明においては、光ビームＬ１を走査する走査点に設
けられた半透明ｆＡ４に入射させ、その透過した光ビー
ムＬ３及び反射した光ビームＬ４をそれぞれビーム位置
センサ５ｂ，５ｃに照射する。

この状態で本来止まっているはずの光ビームＬ３，Ｌ４
が外乱等により変動を起こすとすると、ビーム位置セン
サ５ｂ，５ｃにより光ビームＬ３，Ｌ４の位置変動量が
検出でき，さらにビームスプリッタ２をレーザ光源１と
半透明鏡４の間に設け、光ビームＬ１を入射させて光ビ
ームＬ１の一部を分けて得られたビームＬ２をビーム位
置センサ５ａに入射する構或としたので、レーザ光源｛
の変動景を検出し前記位置変動址の校正をすることがで
きる。

外乱成分には治具の伸縮、振動、空気屈折率の変化、塵
等が考えられるが，本発明の構或ではそれらの外乱成分
によるビームの位１．７１の変！Ｑｌ　：ｂｔを総合的
に測定でき，それによりジッタ４１！１定８：｛の外乱
を推定し精度の検証が行える。

（実施例） 以下，添付図面を参照して本発明の大施例を説明する。

第１図は本発ｎ）Ｊにかかるジシタ８１リ定情度検証機
構の構戒図である。

レーザ光源１より出たピームＬ１は第２図の回転多而鏡
２２の走査点に設けられた半透明鏡４で、一部透過し、
残りは反射する。透過した光ビームＬ３及び反射した光
ビームＬ４は、第２間の光ディテクタ２３ａ，２３ｂが
置かれるべき位置に設けられたビーム位ｉｒｉセンサ５
ｂ，５ｃにそれぞれ入射するようになっている６ここで
例えば、温度変化により半透明鏡４，ビーム位置センサ
５ｂ，５ｃを固定している部材が全体的に伸びた場合、
光ビームＬ３，Ｌ４の見込角Ｏは伸びる前と相似になる
ため変化しないが、温度変化が部分的に発生してビーム
位置センサ５ｂ，５ｃの間隔が半透明鏡４からビーム位
置センサ５ｂ，５ｃまでの間隔より大きな割合で伸びた
場合、光ビームＬ３，Ｌ４のなす見込角度が変化しない
にもかかわらず、ビーム位置センサ５ｂの出力は図に示
す座標の＋方向に、ビーム位置センサ５ｃの出力は一方
向に振れることになる．例えばビーム位置センサ５ｂ，
５ｃを固定している鉄材が他の部分より温度が摂氏１度
上昇した場合，ビーム位置センサ５ｂ，５０間の距離を
Ｓとすると距離Ｓは約１５ｐｐｍ増加する。例えばＳ＝
３００ｍｍとするとビーム位置センサ５ｂ，５ｃの出力
はそれぞれ＋２μ璽，−２μｍとなる．つまり、ビーム
位置センサ５ｂ，５ｃの出力差が４μｍ８！度変化した
場合ジッタ測定における外乱が１５ＰＰｍ位であろうと
予想できる。また他にも治具の振動、空気屈折率の変化
、空気中の塵等の影響によっても各センサの出力は十や
ーに振れる．これらの静止状態におけるビーム位置セン
サの出力をジツタに換算することにより、このジッダ測
定器のノイズ成分を推定でき、精度の限界を知ることが
できる． さらにビームスプリッタ２をレーザ光源１と半透明鏡４
の間に設け、光ビームＬ１を入射させて光ビームＬ１の
一部を分けて得られたビームＬ２をビーム位置センサ５
ａに入射する構成とし、レーザ光源１の変動による、前
記光ビームＬ１の傾きを測定する。一方、前記半透明鏡
４により分けられた光ビームＬ３，Ｌ４もレーザ光源１
の変動により傾き、それがビーム位置センサ５ｂ，５ｃ
により検出される．従ってビーム位置センサ５ｂ，５ｃ
により検出された量から前記ビーム位置センサ５ａによ
り検出された量を差し引くことにより，レーザ光源１の
変動によるレーザビームＬ１の傾きが補正される。例え
ばレーザ光源ｌにＨ　ｅ　Ｎ　ｅレーザを用いた場合通
常のＨ　ｅ　Ｎ　ｅレーザでは、１０秒程度の出射ビー
ムの傾きの変動が有ることが知られているが、もし光ビ
ームＬ１が図に示す座標の一方向に１０秒傾いたとする
とＬ３も一方向に１０秒傾くが、光ビームＬ４は図の十
方向に１０秒傾くので見込角０は２０秒拡がってしまう
．このとき光ビームＬ２も十方向に１０秒傾くのでビー
ム位置センサ５ａの出カから光ビームＬ２の傾きを算出
し、見込角θの変動分を差し引けば光源の影響を受けず
にノイズ戊分を算出することができる。

（発１りＪの効果） 以上詳細に説明したように本発明によれば光走査装置の
ジッタ測定において光走査装置に起因しない誤差或分の
みを測定することができるのでジッタ測定装置の測定精
度の向上に有効である．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は従来例の
構或図である。 ■・・・レーザ光源　　　２・・・ビームスプリッタ４
・・・半透明鏡 ５ａ，５ｂ，５ｃ・・・ビーム位置センサ２■・・・反
射ミラ　　　２２・・・回転多面鏡２３ａ，２３ｂ・・
・光ディテクタ ２４・・・カウンタ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）光源（１）から出射された光ビーム（Ｌａ）をモ
   ータで駆動される回転多面鏡（２２）に入射させ、回転
   多面鏡（２２）の回転により走査された反射ビーム（Ｌ
   ｂ１）、（Ｌｂ２）を回転多面鏡（２２）に対して所定
   の見込角（θ）を有するように配置された２つの光ディ
   テクタ（２３ａ）、（２３ｂ）に入射せしめて、ジッタ
   を測定する光走査装置のジッタ測定装置において、 上記回転多面鏡（２２）に替えて半透明鏡 （４）を、光ディテクタ（２３ａ）、（２３ｂ）に替え
   てビーム位置センサ（５ｂ）、（５ｃ）をそれぞれ設け
   、上記光源（１）から出射された光ビーム（Ｌ１）の半
   透明鏡（４）で透過された光ビーム（Ｌ３）と反射され
   た光ビーム（Ｌ４）とが上記見込角（θ）を有して上記
   ビーム位置センサ（５ｂ）、（５ｃ）に入射するように
   構成したことを特徴とする光走査装置のジッタ測定装置
   の精度検証機構。 （２）光源（１）から半透明鏡（４）の間にビームスプ
   リッタ（２）を設け、分けられた光ビーム（Ｌ５）の片
   方を直接ビーム位置センサ（５ａ）に入射させる構成と
   したことを特徴とする請求項１記載の光走査装置のジッ
   タ測定装置の精度検証機構。