JPS6044812A - 回転精度検査装置 - Google Patents
回転精度検査装置Info
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- JPS6044812A JPS6044812A JP15243483A JP15243483A JPS6044812A JP S6044812 A JPS6044812 A JP S6044812A JP 15243483 A JP15243483 A JP 15243483A JP 15243483 A JP15243483 A JP 15243483A JP S6044812 A JPS6044812 A JP S6044812A
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- laser beam
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- signal
- laser
- scanning
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は１例えばレーザプリンタなどに用いられている
走査光学系の回転精度検査装置に関する。
走査光学系の回転精度検査装置に関する。
近時、レーザ技術と電子写真技術との組合せによる印字
方式であるレーザプリンタが実用化されている。このレ
ーザプリンタは、レーザ光源から回転多面鏡にレーザ・
ビームを照射して光偏向させたのち、光学系を介して感
光体ドラム上に所望のビームスポットを得るようになっ
ている。ところで、上記多面体鏡の回転精度は、レーザ
プリンタの性能の良否を決定する重要なものの一つであ
る。とシわけ、回転精度の一要素をなす多面体鏡の回転
中の面倒れ精度は、印写状態の良否に太きな影響を与え
る。そこで、従来においては、多面体鏡の組立後にこの
面倒れ精度を例えばオートコリメータなどによシ静的に
測定していた。しかし、このよう々検査は、多面体鏡に
よる実際のレーザΦビームの走査精度を忠実に反映して
い彦い。っまシ、レーザプリンタにおいては、回転時に
レーザ・ビームが水平に走査されねばならないが、この
ために多面体鏡とこれを回転させる回転駆動系とが組合
わされた実際の使用条件下で走査されるレーザ・ビーム
の上下変動量を動的に直接測定することによシ面倒゛れ
精度を評価する必要がある。しかるに、多面体鏡は、実
際の使用条件下においては、１万回転／分以上の高速で
回転駆動されているので、精密測定がすこぶる回船とな
っていた。
方式であるレーザプリンタが実用化されている。このレ
ーザプリンタは、レーザ光源から回転多面鏡にレーザ・
ビームを照射して光偏向させたのち、光学系を介して感
光体ドラム上に所望のビームスポットを得るようになっ
ている。ところで、上記多面体鏡の回転精度は、レーザ
プリンタの性能の良否を決定する重要なものの一つであ
る。とシわけ、回転精度の一要素をなす多面体鏡の回転
中の面倒れ精度は、印写状態の良否に太きな影響を与え
る。そこで、従来においては、多面体鏡の組立後にこの
面倒れ精度を例えばオートコリメータなどによシ静的に
測定していた。しかし、このよう々検査は、多面体鏡に
よる実際のレーザΦビームの走査精度を忠実に反映して
い彦い。っまシ、レーザプリンタにおいては、回転時に
レーザ・ビームが水平に走査されねばならないが、この
ために多面体鏡とこれを回転させる回転駆動系とが組合
わされた実際の使用条件下で走査されるレーザ・ビーム
の上下変動量を動的に直接測定することによシ面倒゛れ
精度を評価する必要がある。しかるに、多面体鏡は、実
際の使用条件下においては、１万回転／分以上の高速で
回転駆動されているので、精密測定がすこぶる回船とな
っていた。
本発明は、上記事情を参酌してなされたもので、走査光
学系の回転精度を実際の使用条件下と同一状態で評価す
ることのできる回転精度検査装置を提供することを目的
とする。
学系の回転精度を実際の使用条件下と同一状態で評価す
ることのできる回転精度検査装置を提供することを目的
とする。
多面体鏡により反射されたレーザ・ビームを受光する位
置に、受光面上におけるレーザ・ビームのスポット位置
を検出して電気信号に変換する位置検出器を設け、この
位置検出器から出力された電気信号に基づいて位置検出
器の受光面上におけるレーザ・ビームの上下変動を測定
することにょシ多面体鏡の面倒れ精度を評価するように
したものである。
置に、受光面上におけるレーザ・ビームのスポット位置
を検出して電気信号に変換する位置検出器を設け、この
位置検出器から出力された電気信号に基づいて位置検出
器の受光面上におけるレーザ・ビームの上下変動を測定
することにょシ多面体鏡の面倒れ精度を評価するように
したものである。
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。
第１図は、本実施例の回転精度検査装置を示している。
多面体鏡（１）は、回転軸（２）の先端部に取付けられ
ている。この回転軸（２）は、例えば動圧気体ジャーナ
ル軸受及び磁気スラスト軸受の組合せからなる軸受装置
（３）に＃！１スされている。この軸受装置（３）内部
には、多面体鏡（１）を回転駆動するモータ（図示せず
）が内設されている。これら多面体鏡（１）１回転軸（
２）、軸受装置（３）及び上記モータは、走査光学系（
４）をなしている。この走査光学系（４）に隣接して、
多面体鏡（１）のＮ個の反射面（ｌａ）・・・にレーザ
・ビームを照射する例えば半導体レーザなどのレーザ光
源（５）が設けられている。しかして、多面体鏡（１）
がモータにより矢印（６）方向に回転駆動されると、反
射面（１ａ）・・・にて反射したレーザ・ビームは、第
２図に示すように所定の走査角度θだけ走査される。こ
の反射面（１ａ）・・・にて反射したレーザ・ビームの
走査角度θの中央位置に２次元ポジションセンサ（７）
が配設されている。この２次元ポジションセンサ（７）
のＸ信号出力方向（８）は、レーザ・ビームの走査方向
（９）と平行になるように設定されている。また％Ｙ信
号出力方向αｅは、Ｘ信号出力方向（８）に直交する方
向となっている。そうして、ポジションセン？（７）に
おいては、レーザ・ビームのポジションセンサ（７）の
受光面（７ａ）上におけるスポット位置の受光面（７り
の中心点からの偏位量に対応した大きさの電圧が誘起さ
れるようになっている。このポジションセンサ（７）は
、増幅器（ｌυに電気的に接続されている。この増幅器
ＩのＸ信号出力端子は、２値化回路ａ匈の入力側に接続
されている。
ている。この回転軸（２）は、例えば動圧気体ジャーナ
ル軸受及び磁気スラスト軸受の組合せからなる軸受装置
（３）に＃！１スされている。この軸受装置（３）内部
には、多面体鏡（１）を回転駆動するモータ（図示せず
）が内設されている。これら多面体鏡（１）１回転軸（
２）、軸受装置（３）及び上記モータは、走査光学系（
４）をなしている。この走査光学系（４）に隣接して、
多面体鏡（１）のＮ個の反射面（ｌａ）・・・にレーザ
・ビームを照射する例えば半導体レーザなどのレーザ光
源（５）が設けられている。しかして、多面体鏡（１）
がモータにより矢印（６）方向に回転駆動されると、反
射面（１ａ）・・・にて反射したレーザ・ビームは、第
２図に示すように所定の走査角度θだけ走査される。こ
の反射面（１ａ）・・・にて反射したレーザ・ビームの
走査角度θの中央位置に２次元ポジションセンサ（７）
が配設されている。この２次元ポジションセンサ（７）
のＸ信号出力方向（８）は、レーザ・ビームの走査方向
（９）と平行になるように設定されている。また％Ｙ信
号出力方向αｅは、Ｘ信号出力方向（８）に直交する方
向となっている。そうして、ポジションセン？（７）に
おいては、レーザ・ビームのポジションセンサ（７）の
受光面（７ａ）上におけるスポット位置の受光面（７り
の中心点からの偏位量に対応した大きさの電圧が誘起さ
れるようになっている。このポジションセンサ（７）は
、増幅器（ｌυに電気的に接続されている。この増幅器
ＩのＸ信号出力端子は、２値化回路ａ匈の入力側に接続
されている。
この２値化回路ｔＪ２）の出力側は、単安定マルチバイ
ブレータ（１１の入力側に接続されている。一方、増幅
器αυのＸ信号出力端子は、アナログ−ディジタル（Ａ
／Ｄ ）変換器Ｉの入力側に接続されている。
ブレータ（１１の入力側に接続されている。一方、増幅
器αυのＸ信号出力端子は、アナログ−ディジタル（Ａ
／Ｄ ）変換器Ｉの入力側に接続されている。
このＡ／Ｄ変換器ＩのＡ／Ｄ変換変換開始信号入子端子
単安定マルチバイブレータ（ｌりの出方側に接続されて
いる。しかして、Ａ／Ｄ変換器（＋４の出方側は、例え
ばマイクロコンビ瓢−夕などの記憶・演算機能を有する
演算制御部ｔｔ！１９に接続されている。この演算制御
部（ｉｓは、例えばブラウン管などの演算結果を表示す
るだめの表示部住ｅに接続されている。
単安定マルチバイブレータ（ｌりの出方側に接続されて
いる。しかして、Ａ／Ｄ変換器（＋４の出方側は、例え
ばマイクロコンビ瓢−夕などの記憶・演算機能を有する
演算制御部ｔｔ！１９に接続されている。この演算制御
部（ｉｓは、例えばブラウン管などの演算結果を表示す
るだめの表示部住ｅに接続されている。
つぎに１本実施例の回転精度検査装置の作動について述
べる。まず、多面体鏡（１）をモータにょシ例えばｉｏ
、ｏｏｏ回転／分で回転させる。すると、レーザ光源（
５）からのレーザΦビームは各反射面（ｌａ）・・・ご
とに反射され、反射されたレーザービームは（７）にて
は、受光位置に対応した電圧値を有する信号が増幅器α
υに出力される。そして、増幅器ａυのＸ信号出力端子
からは、第３図に示すような各反射面（ｌａ）−・・に
対応する鋸歯状波形（１７ａ）、 （１７ｂ）、 （１
７Ｇ）・・・を有する信号ＳＸが２値化回路ａのに出力
される。
べる。まず、多面体鏡（１）をモータにょシ例えばｉｏ
、ｏｏｏ回転／分で回転させる。すると、レーザ光源（
５）からのレーザΦビームは各反射面（ｌａ）・・・ご
とに反射され、反射されたレーザービームは（７）にて
は、受光位置に対応した電圧値を有する信号が増幅器α
υに出力される。そして、増幅器ａυのＸ信号出力端子
からは、第３図に示すような各反射面（ｌａ）−・・に
対応する鋸歯状波形（１７ａ）、 （１７ｂ）、 （１
７Ｇ）・・・を有する信号ＳＸが２値化回路ａのに出力
される。
この場合、Ｘ信号出力方向α峰よシレーザ・ビームのス
ポットが左にあると電圧−■、右にあると電圧Ｖとなる
ように設定されている。つまシ、電圧Ｖの大きさにより
Ｘ座標を検出できるようになっている。この２値化回路
（Ｉ々には、ポジションセンサ（７）の受光面（７ａ）
のＸ信号出力方向（８）の任意に選択された特定位置を
検出するためにあらかじめ閾値ｖＴが設定されていて、
信号ＳＸのうち電圧値が閾値ＶＴ越えると論理「１」の
信号ＳＡが単安定マルチバイブレータ（１３１に出力さ
れる。この単安定マルチバイブレータａ［株］にては、
信号ＳＡを入力すると、この信号の立上シ前縁部にてト
リガされ、トリガ信号ＳＢがＡ／Ｄ変侯器ＩのＡ／Ｄ変
換開始信号入力端子に出力される。つまシ、各反射面（
１ａ）・・・によるレーザ・ビームが受光面（７ａ）の
同−Ｘ座標位置にきたときトリガ信号ＳＢが出力される
。一方、増幅器συのＸ信号出力端子からは、第３図に
示すよう外壱反射面（１ａ）・・・に対応する台形状波
形（１９ａ）、 （１ｃ＋ｂ）。
ポットが左にあると電圧−■、右にあると電圧Ｖとなる
ように設定されている。つまシ、電圧Ｖの大きさにより
Ｘ座標を検出できるようになっている。この２値化回路
（Ｉ々には、ポジションセンサ（７）の受光面（７ａ）
のＸ信号出力方向（８）の任意に選択された特定位置を
検出するためにあらかじめ閾値ｖＴが設定されていて、
信号ＳＸのうち電圧値が閾値ＶＴ越えると論理「１」の
信号ＳＡが単安定マルチバイブレータ（１３１に出力さ
れる。この単安定マルチバイブレータａ［株］にては、
信号ＳＡを入力すると、この信号の立上シ前縁部にてト
リガされ、トリガ信号ＳＢがＡ／Ｄ変侯器ＩのＡ／Ｄ変
換開始信号入力端子に出力される。つまシ、各反射面（
１ａ）・・・によるレーザ・ビームが受光面（７ａ）の
同−Ｘ座標位置にきたときトリガ信号ＳＢが出力される
。一方、増幅器συのＸ信号出力端子からは、第３図に
示すよう外壱反射面（１ａ）・・・に対応する台形状波
形（１９ａ）、 （１ｃ＋ｂ）。
（１９Ｃ）・・・（台形状であるのはレーザ・ビームの
走査方向がＸ信号出力方向（８）Ｋはぼ平行だからであ
る。）を有する信号ＳＹが人／Ｄ変換器ａ荀に出力され
る。この場合、Ｙ信号出力方向Ｈの中央位置（湧よリレ
ーザ・ビームのスポットが下にあると電圧−ｖ′、上に
あると電圧Ｖ′となるように設定されている。つまり、
電圧Ｖ′の大きさによりＸ座標を検出できるようになっ
ている。しかして％Ａ／ＤＡ／Ｄ変換器力した信号ＳＹ
は、前記トリガ信号８Ｂの印加と同時に、ツマシ台形状
波形（１８ａ）、 （１８ｂ）、 （１８ｃ）・・・の
同一位置ごとにＡ／Ｄ変換される。すなわち、各反射面
（１ａ）・・・によシ走査された各レーザ・ビームごと
に、ボジシ胃ンセンサ（７）の特定のＸ座標におけるＹ
ｙＪ！！標をめる。ついで、 Ａ／Ｄ変換器（１４）に
てＡ／Ｄ変換されたディジタル値は、演算制御部ｏ最に
いったん記憶される。そして、多面体鏡（１）のｎ回転
のサンプリング後に、演算制御部ａ９にては、記憶され
たデータにょシ各反射面（ｌａ）・・・ごとの面倒れ精
度を演算する。たとえば、鋸歯状波形（１７ａ）に対応
する反射面（１ａ）を面倒れ精度判定の基準面とする場
合、レーザ・ビームの受光面（７ａ）上における走査軌
跡は矢印（９）で示すようになるとともに、とのときの
Ａ／Ｄ変換された信号ＳＹの電圧値はＶ、であるとする
。ところが、鋸歯状波形（１７ｂ）、 （１７Ｃ）Ｋ対
応す−る反射面（ｌａ）、 （ｌａ）からのレーザ・ビ
ームのポジションセンサ（７）上における走査軌跡が、
矢印（９）から上下にずれた矢印（９ａ）、 （９ｂ）
である場合、つまシ面倒れ精度に狂いがある場合のＡ／
Ｄ変換された信号８Ｙの電圧値は、それぞれＶ、、Ｖ、
となる。（この場合、各電圧値の大きさの順序は。
走査方向がＸ信号出力方向（８）Ｋはぼ平行だからであ
る。）を有する信号ＳＹが人／Ｄ変換器ａ荀に出力され
る。この場合、Ｙ信号出力方向Ｈの中央位置（湧よリレ
ーザ・ビームのスポットが下にあると電圧−ｖ′、上に
あると電圧Ｖ′となるように設定されている。つまり、
電圧Ｖ′の大きさによりＸ座標を検出できるようになっ
ている。しかして％Ａ／ＤＡ／Ｄ変換器力した信号ＳＹ
は、前記トリガ信号８Ｂの印加と同時に、ツマシ台形状
波形（１８ａ）、 （１８ｂ）、 （１８ｃ）・・・の
同一位置ごとにＡ／Ｄ変換される。すなわち、各反射面
（１ａ）・・・によシ走査された各レーザ・ビームごと
に、ボジシ胃ンセンサ（７）の特定のＸ座標におけるＹ
ｙＪ！！標をめる。ついで、 Ａ／Ｄ変換器（１４）に
てＡ／Ｄ変換されたディジタル値は、演算制御部ｏ最に
いったん記憶される。そして、多面体鏡（１）のｎ回転
のサンプリング後に、演算制御部ａ９にては、記憶され
たデータにょシ各反射面（ｌａ）・・・ごとの面倒れ精
度を演算する。たとえば、鋸歯状波形（１７ａ）に対応
する反射面（１ａ）を面倒れ精度判定の基準面とする場
合、レーザ・ビームの受光面（７ａ）上における走査軌
跡は矢印（９）で示すようになるとともに、とのときの
Ａ／Ｄ変換された信号ＳＹの電圧値はＶ、であるとする
。ところが、鋸歯状波形（１７ｂ）、 （１７Ｃ）Ｋ対
応す−る反射面（ｌａ）、 （ｌａ）からのレーザ・ビ
ームのポジションセンサ（７）上における走査軌跡が、
矢印（９）から上下にずれた矢印（９ａ）、 （９ｂ）
である場合、つまシ面倒れ精度に狂いがある場合のＡ／
Ｄ変換された信号８Ｙの電圧値は、それぞれＶ、、Ｖ、
となる。（この場合、各電圧値の大きさの順序は。
Ｖｓ ＜ ｖ＋ ＜ Ｖｔとなる。）。したがって、こ
の場合の面倒れ精度は、電圧値Ｖ、と各電圧値Ｖ、 、
Ｖ、との差の２分の１で表わされる。かくて、演算制
御部ｏ９にては、このようにしてめた面倒れ精度の平均
値をサンプリングした全データについて演算したのち、
表示部ｄＱにて表示する。
の場合の面倒れ精度は、電圧値Ｖ、と各電圧値Ｖ、 、
Ｖ、との差の２分の１で表わされる。かくて、演算制
御部ｏ９にては、このようにしてめた面倒れ精度の平均
値をサンプリングした全データについて演算したのち、
表示部ｄＱにて表示する。
以上のように、本実施例の回転精度検査装置は、ポジシ
ョンセンサ（力上に照射されるレーザ・ビームの走査軌
跡の上下変動を多面体鏡（１）の各反射面ごとに、かつ
実際の使用条件下とほぼ同一状態で測定することができ
る。したがって、多面体鏡（１）と（９）転駆動系が組
合わされた走査光学系（４）の面倒れ精度の動的評価が
可能となる。
ョンセンサ（力上に照射されるレーザ・ビームの走査軌
跡の上下変動を多面体鏡（１）の各反射面ごとに、かつ
実際の使用条件下とほぼ同一状態で測定することができ
る。したがって、多面体鏡（１）と（９）転駆動系が組
合わされた走査光学系（４）の面倒れ精度の動的評価が
可能となる。
なお、上記実施例における単安定マルチバイブレータ０
を省略し、信号ＳＡをＡ／Ｄ変換開始信号としてＡ／Ｄ
変換器（Ｉ４）に入力させてもよい。さらに、Ｘ信号出
力方向（８）とレーザ・ビームの走査方向（９）とを完
全に一致させず傾いていても上記実施例と同様の測定が
可能である。さらにまた、閾値ｖＴを複数個設け、走査
軌跡の上下変動検出を同一のレーザ・ビーム軌跡に対し
て複数回行うようにしてもよい。
を省略し、信号ＳＡをＡ／Ｄ変換開始信号としてＡ／Ｄ
変換器（Ｉ４）に入力させてもよい。さらに、Ｘ信号出
力方向（８）とレーザ・ビームの走査方向（９）とを完
全に一致させず傾いていても上記実施例と同様の測定が
可能である。さらにまた、閾値ｖＴを複数個設け、走査
軌跡の上下変動検出を同一のレーザ・ビーム軌跡に対し
て複数回行うようにしてもよい。
本発明の回転精度検査装置は１位置検出器の受光面上に
照射されるレーザ・ビームの走査軌跡の上下変動を多面
体鏡の各反射面ごとに、かつ実際の使用条件下とほぼ同
一状態で測定することができる。したがって、多面体鋭
と回転駆動系とが組合わされた走査光学系の面倒れ精度
の動的評価を正確かつ能率的に行うことができる。
照射されるレーザ・ビームの走査軌跡の上下変動を多面
体鏡の各反射面ごとに、かつ実際の使用条件下とほぼ同
一状態で測定することができる。したがって、多面体鋭
と回転駆動系とが組合わされた走査光学系の面倒れ精度
の動的評価を正確かつ能率的に行うことができる。
第１図は本発明の一実施例の回転精度検査装置の構成図
、第２図は第１図のボジシ ｙセ／すの動作説明図、第
３図は信号処理を説明するためのタイミングチャートで
ある。 （１）：多面体鏡 （４）：走査光学系 （５）：レーザ光源 （カニ２次元ボジシ四ンセｙす Ｑ３：２値化回路（同期信号発生回路）ａ４）：アナロ
グーディジタル変換器 （１５１：演算制御部
、第２図は第１図のボジシ ｙセ／すの動作説明図、第
３図は信号処理を説明するためのタイミングチャートで
ある。 （１）：多面体鏡 （４）：走査光学系 （５）：レーザ光源 （カニ２次元ボジシ四ンセｙす Ｑ３：２値化回路（同期信号発生回路）ａ４）：アナロ
グーディジタル変換器 （１５１：演算制御部
Claims (1)
- 複数の反射面が形成された多面体鋺と、上記反射面にレ
ーザ・ビームを照射するレーザ光源と、上記多面体鏡を
回転駆動し上記レーザ・ビームを走査する回転駆動機構
とからなる走査光学系の回転精度検査装置において、上
記反射属にて反射されたレーザ・ビームを受光する位置
に設けられた受光面を有し仁の受光面上における上記レ
ーザ・ビームのスポットの走査方向の位置を示す第１の
位置検出信号及び上記スポットの走査方向に直交する方
向の位置を示す第２の位置検出信号を出力する２次元ポ
ジションセンサと、上記第１の位置検出信号に基づいて
上記走査方向に沿って任意に選択された特定位置を示す
同期信号を出力する同期信号発生回路と、上記第２の位
置検出信号及び上記同期信号を入力し上記同期信号に同
期して上記第２の位置検出信号をアナログ−ディジタル
変換するアナログ−ディジタル変換器と、このアナログ
−ディジタル変換器から出力されたディジタル信号に基
づいて上記反射面の面倒れ精度を演算する演算制御部と
を具備することを特徴とする回転精度検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15243483A JPS6044812A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | 回転精度検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15243483A JPS6044812A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | 回転精度検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6044812A true JPS6044812A (ja) | 1985-03-11 |
Family
ID=15540443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15243483A Pending JPS6044812A (ja) | 1983-08-23 | 1983-08-23 | 回転精度検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6044812A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104535018A (zh) * | 2014-12-24 | 2015-04-22 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种测量多面扫描转镜精度的方法 |
-
1983
- 1983-08-23 JP JP15243483A patent/JPS6044812A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104535018A (zh) * | 2014-12-24 | 2015-04-22 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种测量多面扫描转镜精度的方法 |
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