JPS59225320A - 走査ビ−ム径測定装置 - Google Patents
走査ビ−ム径測定装置Info
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- JPS59225320A JPS59225320A JP10106783A JP10106783A JPS59225320A JP S59225320 A JPS59225320 A JP S59225320A JP 10106783 A JP10106783 A JP 10106783A JP 10106783 A JP10106783 A JP 10106783A JP S59225320 A JPS59225320 A JP S59225320A
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- 238000003491 array Methods 0.000 claims abstract 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 7
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
- G01J1/4257—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors applied to monitoring the characteristics of a beam, e.g. laser beam, headlamp beam
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- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(a) 発明の技術分野
本発明はレーザ記録、レーザ読取、レーザ加工などのレ
ーザ走査を応用した装置のレーザ走査光学系に係シ、特
にレーザ走査光学系評価としての平面の走査ビーム集光
特性を簡単に測定するだめの走査ビーム径測定装置に関
する。
ーザ走査を応用した装置のレーザ走査光学系に係シ、特
にレーザ走査光学系評価としての平面の走査ビーム集光
特性を簡単に測定するだめの走査ビーム径測定装置に関
する。
(b) 従来技術と問題点
第1図はレーザ走査光学系の構成例を示す斜視図である
。図において、レーザ発据器1から出射されたレーザビ
ームは、光変調器2で信号に従ってON10 F Fの
強度変調がなされ、ミラー3を介シエクスバンダ系レン
ズ4で適切なビーム径に変換された後、回転多面@5で
等角速度偏向され、結像レンズ6系で像面7上に集光さ
れ、かつ(像面7上では)等速度走査される。
。図において、レーザ発据器1から出射されたレーザビ
ームは、光変調器2で信号に従ってON10 F Fの
強度変調がなされ、ミラー3を介シエクスバンダ系レン
ズ4で適切なビーム径に変換された後、回転多面@5で
等角速度偏向され、結像レンズ6系で像面7上に集光さ
れ、かつ(像面7上では)等速度走査される。
従来、走査光学系の体面7上での元ビーム分布(集光径
)全測定するには、回転多面鏡5を同足(静止)シ、像
面7上の各ポイントで光ビーム測定器8を用いて測定し
ていた。この場合、第1の点(a)で測定を終了すると
回転多面鏡5を少し回転させ、第2の測定点(b)にビ
ームを移動しかつ元ビーム測定器8を移動し測定する。
)全測定するには、回転多面鏡5を同足(静止)シ、像
面7上の各ポイントで光ビーム測定器8を用いて測定し
ていた。この場合、第1の点(a)で測定を終了すると
回転多面鏡5を少し回転させ、第2の測定点(b)にビ
ームを移動しかつ元ビーム測定器8を移動し測定する。
以下このように光走査器(回転多面鏡)5を固定し、走
査位置の定していた。
査位置の定していた。
このため金側定位fIt(al 、(b) の平面
性が保証されず、走査中心と端部など各集光ビーム測定
位置(a)(b戸−が理想像面7と一致しているが否か
の判断が全ポイントを測定し終えるまでできない。
性が保証されず、走査中心と端部など各集光ビーム測定
位置(a)(b戸−が理想像面7と一致しているが否か
の判断が全ポイントを測定し終えるまでできない。
また、光走査器5は固定(静止)しているため、動作時
とU集光ビーム状態が異なって因る可能性もあり(回転
多面鏡の高速回転時には面状態が遠心力によって変形し
ていることも考えられる)、実際に使用する動作時と同
じ榮件での正確な測定ができないという欠点があった。
とU集光ビーム状態が異なって因る可能性もあり(回転
多面鏡の高速回転時には面状態が遠心力によって変形し
ていることも考えられる)、実際に使用する動作時と同
じ榮件での正確な測定ができないという欠点があった。
(c) 発明の目的
本発明の目的は、レーザ走査光学系の集光ビーム特性を
動作状態で走査全域にゎたシ同時に測定できるような測
定装置を提供することにある。
動作状態で走査全域にゎたシ同時に測定できるような測
定装置を提供することにある。
(d) 発明の構成
そしてこの目的は、本発明によればレーザ光源よシ射出
されたレーザビームを光走査器によ。走査し、該走査ビ
ームを結像光学系にょ9平面上に集光した走査ビームの
径を測定する沖j定装置において、前記平面上に、ビー
ム走査方向に直交する方向に長く、走イを方向には前記
集光ビーム径より小さな幅の複数のスリット形状、或い
は集光ビーム径よシ小さな径の複数の円形のマーカを設
けるとともに、走査ビームの該マーカの通過時の反射又
は透過光全検出する検出器を備えるか、或いはさらに前
記平面上に前記集光ビーム径に比べ十分率さなピッチで
、かつ十分大きな長さを持った固体光検知素子アレイを
走査方向に刻し、垂直な方向がアレイ方向となるように
複数個設けたことを特徴とする走査ビーム径測定装置全
提供することにより達成される。
されたレーザビームを光走査器によ。走査し、該走査ビ
ームを結像光学系にょ9平面上に集光した走査ビームの
径を測定する沖j定装置において、前記平面上に、ビー
ム走査方向に直交する方向に長く、走イを方向には前記
集光ビーム径より小さな幅の複数のスリット形状、或い
は集光ビーム径よシ小さな径の複数の円形のマーカを設
けるとともに、走査ビームの該マーカの通過時の反射又
は透過光全検出する検出器を備えるか、或いはさらに前
記平面上に前記集光ビーム径に比べ十分率さなピッチで
、かつ十分大きな長さを持った固体光検知素子アレイを
走査方向に刻し、垂直な方向がアレイ方向となるように
複数個設けたことを特徴とする走査ビーム径測定装置全
提供することにより達成される。
(e) 発明の実施例
以下本発明の実施例を図面により詳述する。
レーザ走査光学系の像面上での光分布(集光径)を測定
する測定法としては、第2図(イ)に示すようなナイン
エツジ法、第3図(イ)に示すようなピンホール法、ス
リット法、第4図(イ)に示すような固体元検知紮子プ
レイ法がある。
する測定法としては、第2図(イ)に示すようなナイン
エツジ法、第3図(イ)に示すようなピンホール法、ス
リット法、第4図(イ)に示すような固体元検知紮子プ
レイ法がある。
第2図(イ)に示すナイフェツジ法はナイフェツジ9が
ビーム10のあるところを遮蔽していくと光量の分布は
第2図(ロ)に示すように積分波形となる。
ビーム10のあるところを遮蔽していくと光量の分布は
第2図(ロ)に示すように積分波形となる。
−第3図(イ)に示すピンホール(スリット)法ハピン
ホール11がビーム1oの通過音だけ光検知器に受ける
ので、第3図(ロ)に示すように光量に即した分布が得
られる。スリット12でも同様の分布が得られる。
ホール11がビーム1oの通過音だけ光検知器に受ける
ので、第3図(ロ)に示すように光量に即した分布が得
られる。スリット12でも同様の分布が得られる。
第4図(イ)に示す固体光検知素子(ホトダイオ−ドア
レイPStA、或いはチャージ番カッゲルト・ロジック
CCD)のアレイ素子13をおき、アレイの各素子の出
力の包絡線が光分布となる。
レイPStA、或いはチャージ番カッゲルト・ロジック
CCD)のアレイ素子13をおき、アレイの各素子の出
力の包絡線が光分布となる。
上記測定法のうち、光分布形状が直観的に判るのけ第3
図(イ)のピンホール法(スリット法)と第4図(イ)
のアレイ法である。そこで本発明では、まず第3図(イ
)の測定法を走査方向のビーム径の測定に適用する。こ
れは従来移動させていたピンホール11(またはスリッ
ト12)を固定し、光ビーム10を走査(移動りしても
同様の光出刃分布測定が可能であること全利用する。こ
の場合、ビンホール11またはスリット12は光ビーム
1()が照射される走査幅内のいずれの住僧に設けても
良く、一平面上に複数個設けることによって、走査全域
の測定が可能となると同時に測定平面の確保も可能とな
る。
図(イ)のピンホール法(スリット法)と第4図(イ)
のアレイ法である。そこで本発明では、まず第3図(イ
)の測定法を走査方向のビーム径の測定に適用する。こ
れは従来移動させていたピンホール11(またはスリッ
ト12)を固定し、光ビーム10を走査(移動りしても
同様の光出刃分布測定が可能であること全利用する。こ
の場合、ビンホール11またはスリット12は光ビーム
1()が照射される走査幅内のいずれの住僧に設けても
良く、一平面上に複数個設けることによって、走査全域
の測定が可能となると同時に測定平面の確保も可能とな
る。
第5図は本発明の一平面14上に、複数個の円形(ピン
ホール)11または矩形(スリット)12のマーカ(反
射板)と該マーカの反射光全検知する光検知器15を設
けた走査方向ビーム径測定装置の斜視図を示す。
ホール)11または矩形(スリット)12のマーカ(反
射板)と該マーカの反射光全検知する光検知器15を設
けた走査方向ビーム径測定装置の斜視図を示す。
図において、回転多面鏡5で走査された光ビーム16は
結像レンズ6で平面14(像面〕上に集光される。像面
での光ビーム16移動速度が等速時には問題とならない
が、不等速時にはその補正を行う必要がある。(回転鏡
の場合は一般にF −θレンズで等速になるように補正
される。)加えて、スリット12筐たはピンホール11
が測定ビーム径10に比べ十分小さいことが必要である
が、測定ビーム径10に近い場合にはその補正を行なう
。
結像レンズ6で平面14(像面〕上に集光される。像面
での光ビーム16移動速度が等速時には問題とならない
が、不等速時にはその補正を行う必要がある。(回転鏡
の場合は一般にF −θレンズで等速になるように補正
される。)加えて、スリット12筐たはピンホール11
が測定ビーム径10に比べ十分小さいことが必要である
が、測定ビーム径10に近い場合にはその補正を行なう
。
次に、走査方向に垂直方向ビーム径は、測定時のビーム
移動に左右されない測定ができる紀4図(イ)の測定法
全適用する。そこで、走査方向ビーム径測定同様測定平
面全確保するために、第6図に示すように一平面17上
に複数個、光検知アレイ素子13全設けることによって
、走査全域の測定が可能となると同時に測定平面の確保
も1コ」能と彦る0 以上述べた走査ビーム径測定は測定平面14と17を共
有することによって、両方向の走査ビーム分布(lil
l駕が可能となることは19までもない0第7図は本発
明の望ましい実施例を示す測定装#::<f示す斜視図
である。図において、18は測定平面、19はスリット
、20Iti固体光検知素子アレイ(PDA、CCDア
レイ)、21は光検知器、22は測定装置を示す。
移動に左右されない測定ができる紀4図(イ)の測定法
全適用する。そこで、走査方向ビーム径測定同様測定平
面全確保するために、第6図に示すように一平面17上
に複数個、光検知アレイ素子13全設けることによって
、走査全域の測定が可能となると同時に測定平面の確保
も1コ」能と彦る0 以上述べた走査ビーム径測定は測定平面14と17を共
有することによって、両方向の走査ビーム分布(lil
l駕が可能となることは19までもない0第7図は本発
明の望ましい実施例を示す測定装#::<f示す斜視図
である。図において、18は測定平面、19はスリット
、20Iti固体光検知素子アレイ(PDA、CCDア
レイ)、21は光検知器、22は測定装置を示す。
元ビーム10を矢印方向に走査したとき、走査方向のビ
ーム径測定を行なうスリット19と走査方向に垂直方向
のビーム径測定を行なうPDA(またはCCDアレイ)
20による走査ビーム径測定法である。この例では走査
方向ビーム径測定は透過光によって行なうため、測定端
子23.24がレーザ走査光学系5,6と反対側に設け
られるため、配fへが容易である○ 上記のように同一平面上に複数のマーカと光検知アレイ
を設けることによシ従来の測定装置では出来なかった走
査全域にわた逆走査光学系にM要な動作時の走査ビーム
径が同時に測定できる。
ーム径測定を行なうスリット19と走査方向に垂直方向
のビーム径測定を行なうPDA(またはCCDアレイ)
20による走査ビーム径測定法である。この例では走査
方向ビーム径測定は透過光によって行なうため、測定端
子23.24がレーザ走査光学系5,6と反対側に設け
られるため、配fへが容易である○ 上記のように同一平面上に複数のマーカと光検知アレイ
を設けることによシ従来の測定装置では出来なかった走
査全域にわた逆走査光学系にM要な動作時の走査ビーム
径が同時に測定できる。
(f) 発明の効果
以上詳細に説明したように本発明の走査ビーム径測定装
置は一平面上に複数のマーカと光検知アレイを設けて測
定平面全構成することにより従来レーザ走査光学系の走
査面の1ポイントでしか走査ビーム径の測定ができなか
ったものが、走査面全域にわたpビーム走査状態での走
査方向、走査方向に垂直方向、両方向の走査ビーム測定
が同時に出来るようにしている。
置は一平面上に複数のマーカと光検知アレイを設けて測
定平面全構成することにより従来レーザ走査光学系の走
査面の1ポイントでしか走査ビーム径の測定ができなか
ったものが、走査面全域にわたpビーム走査状態での走
査方向、走査方向に垂直方向、両方向の走査ビーム測定
が同時に出来るようにしている。
第1図はレーザ走査光学系の栴成例を示す斜視図、第2
図(イ)(ロ)、第3図(イ)(口へ第4図(イ)(ロ
)は光ビーム分布(集光径)の測定法を説明するための
図、第5図は本発明の走査方向ビーム径測定装置の1例
を示す斜視図、第6図は本発明の走査方向に垂直方向の
ビーム径測定装置の1例を示す斜視図、第7図(d本発
明の走査方向ビーム径と走査方向に垂直方向のビーム径
全同時測定する装置の1例を示す斜視図をボす。 図において、5は回転多面鏡、6は結像レンズ、10は
元ビーム、11は円形、12は矩形、13゜20は光検
知プレイ、14.17は一平面、15゜21は光検知器
、16は光ビーム、18は測定平面、19はスリット、
22は測定装置、23.24は測定端子である。 第1図 副因 第3囚 剃I 寮5図 第5g 第7図 2
図(イ)(ロ)、第3図(イ)(口へ第4図(イ)(ロ
)は光ビーム分布(集光径)の測定法を説明するための
図、第5図は本発明の走査方向ビーム径測定装置の1例
を示す斜視図、第6図は本発明の走査方向に垂直方向の
ビーム径測定装置の1例を示す斜視図、第7図(d本発
明の走査方向ビーム径と走査方向に垂直方向のビーム径
全同時測定する装置の1例を示す斜視図をボす。 図において、5は回転多面鏡、6は結像レンズ、10は
元ビーム、11は円形、12は矩形、13゜20は光検
知プレイ、14.17は一平面、15゜21は光検知器
、16は光ビーム、18は測定平面、19はスリット、
22は測定装置、23.24は測定端子である。 第1図 副因 第3囚 剃I 寮5図 第5g 第7図 2
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)レーザ光源よシ射出されたレーザビームラ光走査器
により走査し、該走査ビームを結像光学系により平面上
に集光した走査ビームの径を測定する装置において、前
記平面上の複数箇所に、ビーム走食方回に直交する方向
に畏く、走査方向には前記集光ビーム径よ9小きな幅の
スリット形状のマーカ、或いは集光ビーム径より小さな
径の円形のマーカを設けるとともに、走査ビームの該マ
ーカの通過時の反射又は透過光を検出する検出器を備え
たことを特徴とする走査ビーム径測定装置。 2)レーザ九詠よシ射出されたレーザビームに光、 走
査器によジ走査し、該走査ビーム全結像光学系によp平
向上に集光した走査ビームの径を測定する装置において
、前記平面上に、前記集光ビーム径に比べ十分小さなピ
ッチで、かつ十分大きな長さを持った固体光検知索子ア
レイを走査方向に対し垂直な方向がアレイ方向となるよ
うに複数個設けたことを%徴とする走査ビーム径測定装
置。 3)レーザ光源より射出されたレーザビームを光走査器
により走査し、該走査ビームを結像光学系により平面上
に集光した走査ビームの径を測定する装置において、前
記平面上に、ビーム走査方向に直交する方向に長く、走
査方向には前記集光ビーム径より小さな幅の複数のスリ
ット形状、或いは集光ビーム径よシφさな径の複数の円
形のマーカを設けるとともに、走査ビームの該マーカの
通過時の反射又は透過光を検出する検出器を備え、さら
に該平面上の複数箇所に前記集光ビーム径に比べ十分小
さなピッチで、かつ十分大きな長さを有する固体光検知
素子アレイを、走査方向に直交する方向がアレイ方向と
なるように設けたことを特徴とする走査ビーム径測定装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10106783A JPS59225320A (ja) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | 走査ビ−ム径測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10106783A JPS59225320A (ja) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | 走査ビ−ム径測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59225320A true JPS59225320A (ja) | 1984-12-18 |
Family
ID=14290755
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10106783A Pending JPS59225320A (ja) | 1983-06-07 | 1983-06-07 | 走査ビ−ム径測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59225320A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6559934B1 (en) * | 1999-09-14 | 2003-05-06 | Visx, Incorporated | Method and apparatus for determining characteristics of a laser beam spot |
US6666855B2 (en) | 1999-09-14 | 2003-12-23 | Visx, Inc. | Methods and systems for laser calibration and eye tracker camera alignment |
JP2007033364A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | Alt Kk | 走査レーザビーム径測定装置 |
EP1884755A2 (de) * | 2006-07-31 | 2008-02-06 | Ivoclar Vivadent AG | Lichtmessvorrichtung |
US7652761B2 (en) | 1999-09-14 | 2010-01-26 | Amo Manufacturing Usa, Llc. | Methods and systems for laser calibration and eye tracker camera alignment |
-
1983
- 1983-06-07 JP JP10106783A patent/JPS59225320A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6559934B1 (en) * | 1999-09-14 | 2003-05-06 | Visx, Incorporated | Method and apparatus for determining characteristics of a laser beam spot |
US6666855B2 (en) | 1999-09-14 | 2003-12-23 | Visx, Inc. | Methods and systems for laser calibration and eye tracker camera alignment |
US7001376B2 (en) | 1999-09-14 | 2006-02-21 | Visx, Inc. | Methods and systems for laser calibration and eye tracker camera alignment |
US7001375B2 (en) | 1999-09-14 | 2006-02-21 | Advanced Medical Optics, Inc. | Method and apparatus for determining characteristics of a laser beam spot |
US7238177B2 (en) | 1999-09-14 | 2007-07-03 | Visx, Incorporated | Methods and systems for laser calibration and eye tracker camera alignment |
US7652761B2 (en) | 1999-09-14 | 2010-01-26 | Amo Manufacturing Usa, Llc. | Methods and systems for laser calibration and eye tracker camera alignment |
JP2007033364A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | Alt Kk | 走査レーザビーム径測定装置 |
EP1884755A2 (de) * | 2006-07-31 | 2008-02-06 | Ivoclar Vivadent AG | Lichtmessvorrichtung |
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