JPH042897B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は光走査装置のジツタ測定器の測定精度
検証機構に関するものである。

（従来の技術） 光走査装置の回転精度の測定方法は例として光
走査装置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図に示すようにモータＭにより駆動される
回転多面鏡２２にレーザ光源１よりのビームＬ１
を反射ミラ２１で反射せしめて照射し、回転多面
鏡２２の回転により走査された反射ビームLb１，
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つの光デイテクタ２
３ａ，２３ｂで順次に受けてトリガ信号ｓ１，ｓ
２を得る。この２つのトリガ信号ｓ１，ｓ２をカ
ウンタ２４へ順次入力することにより反射ビーム
Lb１，Lb２が２つの光デイテクタ２３ａ，２３
ｂ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
のジツタＪが（Δt／ｔ）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ツタ測定装
置においては見込角θが変動しないことが必要で
あるが、実際には光デイテクタ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
してもジツタ測定器全体の精度は上がらない。例
えば、ジツタが30ppm以下の性能を持つ光走査装
置について外乱による見込角の変動が50ppm以上
もある測定器で測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θの変動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提案されていなかつた。
本発明は以上の問題点を解決することを目的とす
る。

（課題を解決するための手段） 本発明は前述の目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
Ｌ１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Lb１，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
光デイテクタ２３ａ，２３ｂに入射せしめて、ジ
ツタを測定する光走査装置のジツタ測定装置にお
いて、 回転多面鏡２２に替えて半透明鏡４を、光デイ
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ものである。

第２の発明では、光源１から半透明鏡４の間に
ビームスプリツタ２を設け、分けられた光ビーム
の片方Ｌ２を直接ビーム位置センサ５ａに入射さ
せるように構成したものである。

（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鏡４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つ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
ムスプリツタ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に入射する構成としたので、レーザ光
源１の変動量を検出し前記位置変動量の校正をす
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、本発明の構成ではそ
れらの外乱成分によるビームの位置の変動量を総
合的に測定でき、それによりジツタ測定器の外乱
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実施例を説
明する。

第１図は本発明にかかるジツタ測定精度検証機
構の構成図である。

レーザ光源１より出たビームＬ１は第２図の回
転多面鏡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図の
光デイテクタ２３ａ，２３ｂが置かれるべき位置
に設けられたビーム位置センサ５ｂ，５ｃにそれ
ぞれ入射するようになつている。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５
ｂ，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θ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Ｌ
３，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，５ｃ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＋
2μm、−2μmとなる。つまり、ビーム位置センサ
５ｂ，５ｃの出力差が4μm程度変化した場合ジツ
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つても各センサの出
力は＋や−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、このジツタ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ツタ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
により検出できる。従つてビーム位置センサ５
ｂ，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Ｌ
１の傾きが補正される。例えばレーザ光源１に
HeNeレーザを用いた場合通常のHeNe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＋方向に10
秒傾くので見込角θは20秒拡がつてしまう。この
とき光ビームＬ２も＋方向に10秒傾くのでビーム
位置センサ５ａの出力から光ビーム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成分を算出することができ
る。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように本発明によれば光走
査装置のジツタ測定において光走査装置に起因し
ない誤差成分のみを測定することができるのでジ
ツ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
従来例の構成図である。 １…レーザ光源、２…ビームスプリツタ、４…
半透明鏡、５ａ，５ｂ，５ｃ…ビーム位置セン
サ、２１…反射ミラ、２２…回転多面鏡、２３
ａ，２３ｂ…光デイテクタ、２４…カウンタ、Ｌ
１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４…光ビーム。

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Ｌ１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Lb
   １，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つの光デイテク
   タ２３ａ，２３ｂに入射せしめて、ジツタを測定
   する光走査装置のジツ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
   デイテクタ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１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，５
   ｃに入射するように構成したことを特徴とする光
   走査装置のジツ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ツ
   タ２を設け、分けられた光ビームの片方Ｌ２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
   ツタ測定装置の精度検証機構。