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JP2001013004A - Device for measuring diameter of light spot of scanning optical system - Google Patents

Device for measuring diameter of light spot of scanning optical system

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Publication number
JP2001013004A
JP2001013004A JP18108499A JP18108499A JP2001013004A JP 2001013004 A JP2001013004 A JP 2001013004A JP 18108499 A JP18108499 A JP 18108499A JP 18108499 A JP18108499 A JP 18108499A JP 2001013004 A JP2001013004 A JP 2001013004A
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JP
Japan
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polygon mirror
light spot
rotary polygon
optical system
clamp
Prior art date
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JP18108499A
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Japanese (ja)
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JP4057197B2 (en
Inventor
Kenichi Shimizu
研一 清水
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light-spot diameter measuring device in which measuring time is shortened and automation and accuracy are improved in measuring a scanning optical system. SOLUTION: This device comprises and optical sensor 6 for measurement to receive a laser luminous flux as a light spot capable of scanning by he rotary polygon mirror 4 of a scanning optical system 1, optical sensor displacement means 7 and 12 to displace the light receiving surface 6a of the optical sensor 6 to a desired point of measurement with respect to a surface to be scanned, a light spot location displacement means comprised by rotation-freely connecting the rotary polygon mirror 4 to a stepping motor 9 by a clamp-shaped member 16 capable of sandwiching two corner parts or more of the rotary polygon mirror 4, and a control means 11 to control the optical sensor displacement means 7 and 12 and the light spot location displacement means on the basis of a light reception signal of the optical sensor 6 and to compute the diameter of the light spot, etc.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、回転多面鏡により
レーザ走査を行う走査光学系からの光束を被走査面上に
光スポットとして集光させ、上記被走査面上の所望の主
走査位置における光スポット径等を測定する装置に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of condensing a light beam from a scanning optical system for performing laser scanning with a rotary polygon mirror as a light spot on a surface to be scanned, at a desired main scanning position on the surface to be scanned. The present invention relates to an apparatus for measuring a light spot diameter and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザ光束を被走査面上に光スポットと
して集光させ、被走査面を走査する走査光学系は、レー
ザプリンタやデジタル複写機といった各種の画像形成装
置に関して広く知られている。近来、走査光学系による
走査の「高密度化やマルチビーム化」が意図され、光ス
ポット径の計測には、より高精度・自動化が要求される
ようになってきている。
2. Description of the Related Art A scanning optical system for converging a laser beam as a light spot on a surface to be scanned and scanning the surface to be scanned is widely known for various image forming apparatuses such as laser printers and digital copying machines. Recently, “higher density and multi-beam scanning” by a scanning optical system are intended, and higher precision and automation are required for measuring the light spot diameter.

【0003】光スポットは被走査面上で移動して被走査
面を走査するが、被走査面上における光スポットの理想
的な移動方向を主走査方向とよび、被走査面上で主走査
方向に直交する方向を副走査方向と呼ぶことは周知の通
りである。ここで言う「被走査面」は仮想的な平面であ
り、実体的には光導電性の感光体の感光面である。光ス
ポットの移動軌跡を「主走査ライン」と呼ぶ。光スポッ
ト径は走査光学系を構成するレンズの特性などにより、
主走査ラインの全てにわたって一定とはなり得ない。従
って主走査ラインを何点かに分割し、各々の点での光ス
ポット径を測定することが一般に行われている。
The light spot moves on the surface to be scanned and scans the surface to be scanned. The ideal movement direction of the light spot on the surface to be scanned is called a main scanning direction, and the light spot moves in the main scanning direction on the surface to be scanned. It is well known that the direction orthogonal to is called the sub-scanning direction. The “scanned surface” here is a virtual plane, and is actually a photosensitive surface of a photoconductive photoconductor. The movement locus of the light spot is called a “main scanning line”. The light spot diameter depends on the characteristics of the lens that composes the scanning optical system.
It cannot be constant over all of the main scan lines. Therefore, it is common practice to divide the main scanning line into several points and measure the light spot diameter at each point.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、光スポット
径の測定はビームを静止させた状態で行われる。したが
って、回転多面鏡を用いてビームを走査する走査光学系
の場合、光スポットを被走査面上の所望の主走査位置に
正確に集光させるためには、回転多面鏡を正確な位置に
停止させる必要がある。
Incidentally, the measurement of the light spot diameter is performed while the beam is stationary. Therefore, in the case of a scanning optical system that scans a beam using a rotating polygon mirror, the rotating polygon mirror must be stopped at an accurate position in order to accurately focus the light spot on a desired main scanning position on the surface to be scanned. Need to be done.

【0005】しかしながら、通常、回転多面鏡はモータ
と直結しており、数万rpmで高速回転するような構成
になっており、正確な位置に停止させる機能は備わって
いない。従来はビーム位置を確認しながら手作業により
回転多面鏡を回転させ、目的の位置に停止させていたた
め、測定に時間がかかると共に、回転多面鏡の停止位置
精度のばらつきも大きかった。そこで、本発明は、上記
課題を解決するために考えられたもので、測定時間の短
縮、測定の自動化、及び測定精度を向上させた走査光学
系の光スポット径測定装置を提供することを目的として
いる。
[0005] However, the rotary polygon mirror is usually directly connected to the motor, and is configured to rotate at high speed at tens of thousands of rpm, and does not have a function of stopping at an accurate position. Conventionally, the rotating polygon mirror was manually rotated while checking the beam position and stopped at a target position, so that it took a long time for measurement and the stop position accuracy of the rotating polygon mirror varied greatly. The present invention has been conceived in order to solve the above-described problems, and has as its object to provide a light spot diameter measuring apparatus for a scanning optical system that has reduced measurement time, automated measurement, and improved measurement accuracy. And

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の走査光学系の光スポット径測定装置は、正角
柱形状の回転多面鏡を回転自在に支持する走査光学系に
より走査可能なレーザ光束を被走査面上に光スポットと
して集光させ、上記被走査面上の所望の主走査位置にお
ける光スポット径を測定する装置であって、上記光スポ
ットを受光する測定用の光センサと、該光センサの受光
面を被走査面に等価な測定面の近傍へ変位させる光セン
サ変位手段と、上記回転多面鏡の正角柱形状の角部を挟
持することによって該回転多面鏡を駆動源と回動自在に
接続し上記光スポット位置を被走査面上の任意の位置に
変位させ停止させる光スポット位置変位手段と、上記光
センサの受光情報信号に基づいて上記光センサ変位手段
及び上記光スポット位置変位手段を制御するとともに光
スポット径等を算出する制御手段と、を有することを特
徴としている。
In order to achieve the above object, a light spot diameter measuring apparatus for a scanning optical system according to the present invention is capable of scanning by a scanning optical system rotatably supporting a regular polygonal rotary polygon mirror. An apparatus for condensing a laser beam as a light spot on a surface to be scanned, and measuring a light spot diameter at a desired main scanning position on the surface to be scanned, and a measurement optical sensor for receiving the light spot. An optical sensor displacing means for displacing the light receiving surface of the optical sensor to the vicinity of a measurement surface equivalent to the surface to be scanned; and a driving source for driving the rotary polygon mirror by sandwiching a regular prism-shaped corner of the rotary polygon mirror. A light spot position displacement means for rotatably connecting the light spot position to an arbitrary position on the surface to be scanned and stopping the light spot position; the light sensor displacement means and the light based on a light reception information signal of the light sensor; Spot It is characterized by having a control means for calculating a light spot diameter and the like to control the position displacement means.

【0007】上記光スポット位置変位手段は、上記回転
多面鏡の少なくとも一以上の角部を挟持するクランプ状
部材により上記回転多面鏡を駆動源へ接続して構成され
るとすることができる。
[0007] The light spot position displacing means may be configured by connecting the rotary polygon mirror to a drive source by a clamp-shaped member that sandwiches at least one corner of the rotary polygon mirror.

【0008】上記クランプ状部材は、板バネ状の弾性を
有しその板状の端部をほぼ直角に折り曲げた挟持部を上
記回転多面鏡の角部に当接する構成とすることができ
る。
[0008] The clamp-shaped member may have a leaf spring-like elasticity, and may have a configuration in which a holding portion obtained by bending a plate-like end of the clamp at a substantially right angle is in contact with a corner of the rotary polygon mirror.

【0009】上記クランプ状部材は、その面数を偶数と
した回転多面鏡の角部のうち、少なくとも対角線上のい
ずれか2頂点に対向する挟持部を有する構成、または、
その面数を奇数とした回転多面鏡の角部のうち、少なく
ともいずれか3頂点に対向する挟持部を有する構成とす
ることでき、それぞれの場合に、上記回転多面鏡上面の
凹部又は凸部と嵌合可能なガイド部を有する構成とする
こともできる。
The above-mentioned clamp-shaped member has a configuration in which a clamping portion facing at least any two vertices on a diagonal line among corners of a rotary polygon mirror having an even number of surfaces, or
Of the corners of the rotating polygonal mirror whose number of faces is odd, it is possible to have a configuration in which a clamping portion facing at least any three vertices is provided, and in each case, a concave portion or a convex portion on the upper surface of the rotating polygonal mirror It is also possible to adopt a configuration having a guide portion that can be fitted.

【0010】上記クランプ状部材は、その挟持部に上記
回転多面鏡の角部に接触する高摩擦材を有する構成とす
るとよく、この場合、上記クランプ状部材は、その高摩
擦材としてゴム材又はエメリを有する構成とすることが
できる。また、上記クランプ状部材は、その挟持部に上
記回転多面鏡の角部に係合する溝形状を有する構成とし
てもよい。
It is preferable that the clamp-shaped member has a high friction material in contact with a corner of the rotary polygon mirror at a holding portion thereof. In this case, the clamp-shaped member has a rubber material or a high friction material as the high friction material. A configuration having emery can be adopted. Further, the clamp-shaped member may have a configuration in which the holding portion has a groove shape which engages with a corner of the rotary polygon mirror.

【0011】上記光スポット位置変位手段の駆動源は、
上記回転多面鏡と同軸上に対向配置されるもので、上記
走査光学系の外部に支持される位置調整可能なステッピ
ングモータである構成にすることができる。
The driving source of the light spot position displacement means is
The stepping motor can be configured to be coaxially opposed to the rotary polygon mirror and to be a position-adjustable stepping motor supported outside the scanning optical system.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施例を説明する。図1は、本実施例の光スポット径測定
装置の測定部の概略を示す平面図である。図2は、図1
の光スポット径測定装置の側面図である。被測定ユニッ
トである走査光学系ユニット1には、半導体レーザ2、
コリメートレンズ及びシリンドリカルレンズ3、回転多
面鏡4、及びfθレンズ5などが設置されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view schematically showing a measuring unit of the light spot diameter measuring device according to the present embodiment. FIG. 2 shows FIG.
It is a side view of the light spot diameter measuring device of FIG. A scanning optical system unit 1, which is a unit to be measured, includes a semiconductor laser 2,
A collimating lens and a cylindrical lens 3, a rotary polygon mirror 4, an fθ lens 5, and the like are provided.

【0013】上記走査光学系ユニット1内にあって、そ
の周方向に等間隔の鏡面が成形されたいわゆる正角柱形
状の回転多面鏡4は、走査光学系ユニット1上に回転自
在に支持されている。この回転多面鏡4に対して半導体
レーザ2から放出したレーザービームは、コリメートレ
ンズ及びシリンドリカルレンズ3によって回転多面鏡4
の鏡面に集光される。回転多面鏡4に集光されたレーザ
ービームは、その鏡面で反射してfθレンズ5を通過
し、被測定面である像面に相当する位置に配置された光
センサ6の受光部6aを照射する。光センサ6としては
スリットスキャニング方式、又はエリアCCD方式を使
用することができる。
In the scanning optical system unit 1, a so-called regular prism-shaped rotating polygon mirror 4 having mirror surfaces formed at regular intervals in the circumferential direction thereof is rotatably supported on the scanning optical system unit 1. I have. A laser beam emitted from the semiconductor laser 2 to the rotary polygon mirror 4 is transmitted to the rotary polygon mirror 4 by a collimating lens and a cylindrical lens 3.
Is condensed on the mirror surface of. The laser beam condensed on the rotary polygon mirror 4 is reflected by the mirror surface, passes through the fθ lens 5, and irradiates the light receiving portion 6a of the optical sensor 6 arranged at a position corresponding to the image plane, which is the surface to be measured. I do. As the optical sensor 6, a slit scanning method or an area CCD method can be used.

【0014】上記走査光学系ユニット1から被測定面に
結像する光スポット径を測定する本実施例の装置は、光
センサ6、この光センサ6の移動ステージ7,8,1
2、上記回転多面鏡4に接続される駆動源としてのステ
ッピングモータ9、及該ステッピングモータ9及び上記
移動ステージ7,8,12等を制御するためのコンロー
ラ10及びパソコン11からなる制御手段により構成さ
れている。
The apparatus of this embodiment for measuring the diameter of a light spot imaged on the surface to be measured from the scanning optical system unit 1 includes an optical sensor 6 and moving stages 7, 8, 1 of the optical sensor 6.
2. A stepping motor 9 as a driving source connected to the rotary polygon mirror 4, and a control means including a controller 10 and a personal computer 11 for controlling the stepping motor 9 and the moving stages 7, 8, 12, etc. Have been.

【0015】光センサ6は、Xステージ7により、レー
ザービームの主走査領域(図中のX方向領域)を移動で
き、任意の像高に変位可能である。同様にこの光センサ
6は、Yステージ8により図中のY方向を移動でき、こ
れによって測定平面として仮想する被走査面に設定可能
である。
The optical sensor 6 can be moved by the X stage 7 in the main scanning area (X direction area in the figure) of the laser beam and can be displaced to an arbitrary image height. Similarly, the optical sensor 6 can be moved in the Y direction in the figure by the Y stage 8, and can be set on a scanned surface imagined as a measurement plane.

【0016】また、図2に示すように、光センサ6はZ
ステージ12により、被走査面における副走査方向Z
(主走査方向Xと垂直な方向)に移動できる。そして、
このZステージ12に上記のXステージ7、Yステージ
8を加えた3種類の移動ステージによって測定時に必要
とされるポジションに変位することができる。また、こ
の光センサ6は、コントローラ10を介してパソコン1
1に接続されている。また、その光センサ6に対しては
このパソコン11等からなる制御手段により、ステッピ
ングモータ9を介して回転多面鏡4を駆動制御すること
で被測定面上に集光する光スポットの位置を変位させる
ことができる。
Further, as shown in FIG.
The stage 12 causes the sub-scanning direction Z on the surface to be scanned.
(A direction perpendicular to the main scanning direction X). And
The Z stage 12 plus the X stage 7 and the Y stage 8 can be displaced to a position required for measurement by three types of moving stages. The optical sensor 6 is connected to the personal computer 1 via the controller 10.
1 connected. The control of the personal computer 11 and the like controls the driving of the rotary polygon mirror 4 via the stepping motor 9 with respect to the optical sensor 6, thereby displacing the position of the light spot focused on the surface to be measured. Can be done.

【0017】実際の測定では、主走査ライン全域から複
数の測定ポイントが適宜に選択され、これら測定ポイン
トを「所望の主走査位置」として測定が行われる。この
所望の主走査位置にて回転多面鏡4が反射するレーザー
ビームを光センサ6の受光部6aのほぼ中心に光スポッ
トとして結像させる。このために光センサ6の受光情報
信号に基づき、上記Xステージ7、Yステージ8、及び
Zステージ12を駆動制御し、また、ステッピングモー
タ9によって回転多面鏡4を回転、停止制御すること
で、その受光位置が正確に調整可能である。そして、そ
の光センサ6からの出力は、コントローラ10を経てパ
ソコン11に取り込まれる。パソコン11は、光センサ
6からの出力に基づきその演算機能によって光スポット
径及び光スポットの中心位置などを算出可能である。
In the actual measurement, a plurality of measurement points are appropriately selected from the entire main scanning line, and the measurement is performed with these measurement points as "desired main scanning positions". The laser beam reflected by the rotating polygon mirror 4 at this desired main scanning position is imaged as a light spot substantially at the center of the light receiving section 6a of the optical sensor 6. For this purpose, the X stage 7, the Y stage 8, and the Z stage 12 are driven and controlled based on the light reception information signal of the optical sensor 6, and the rotating polygon mirror 4 is rotated and stopped by the stepping motor 9, thereby controlling The light receiving position can be adjusted accurately. Then, the output from the optical sensor 6 is taken into the personal computer 11 via the controller 10. The personal computer 11 can calculate the light spot diameter, the center position of the light spot, and the like based on the output from the light sensor 6 by its calculation function.

【0018】図2に示されるように、上記構成の走査光
学系ユニット1は専用台13上に固定し、その回転多面
鏡4の上方に、走査光学系ユニット1とは別の独立なス
テッピングモータ9が配置され、ステッピングモータ9
は回転多面鏡4に接続している。このステッピングモー
タ9はアーム14の先端部に取り付けられており、その
スタンド19にてこのアーム14の突量及び高さが調整
可能である。こうして、走査光学系ユニット1の外部か
らアーム14によって位置決めされたステッピングモー
タ9の駆動軸9aが、回転多面鏡4の回転軸線とほぼ同
軸上にありこれが回転多面鏡4と対向するように位置し
ている。
As shown in FIG. 2, the scanning optical system unit 1 having the above-mentioned structure is fixed on a dedicated table 13, and an independent stepping motor separate from the scanning optical system unit 1 is provided above the rotary polygon mirror 4. 9 is disposed, and the stepping motor 9
Is connected to the rotary polygon mirror 4. The stepping motor 9 is attached to the tip of the arm 14, and the amount of protrusion and the height of the arm 14 can be adjusted by the stand 19. Thus, the drive shaft 9a of the stepping motor 9 positioned by the arm 14 from the outside of the scanning optical system unit 1 is substantially coaxial with the rotation axis of the rotary polygon mirror 4, and is positioned so as to face the rotary polygon mirror 4. ing.

【0019】図3から図5は、上記回転多面鏡4とクラ
ンプ状部材16の結合部の斜視図である。以下、結合部
の構成について幾つかの実施例を説明する。図3は、ク
ランプ状部材16の第1実施例を示している。上記ステ
ッピングモータ9と、回転多面鏡4とは、カップリング
15及びクランプ状部材16によって遊びなく接続され
ている。このクランプ状部材16は、板ばね等で構成す
ることができ、図3で例示したクランプ状部材16で
は、一枚の板状体の両端をほぼ垂直に下方へ折り曲げて
形成した挟持部16aと、その中央位置にカップリング
15へ接続可能な軸部16bとを設けている。図3中の
矢印で示すように、2つの挟持部16aは軸部16bを
中心にして板バネ状の弾性を有するものであり、各々の
挟持部16aの内側面が回転多面鏡4の側面ミラー間の
角部4aに圧接するように当接するため、ステッピング
モータ9の駆動を伝動可能な状態で回転多面鏡4を挟持
している。
FIG. 3 to FIG. 5 are perspective views of the connecting portion between the rotary polygon mirror 4 and the clamp-shaped member 16. Hereinafter, some embodiments of the configuration of the coupling unit will be described. FIG. 3 shows a first embodiment of the clamp-shaped member 16. The stepping motor 9 and the rotary polygon mirror 4 are connected by a coupling 15 and a clamp-shaped member 16 without play. The clamp-shaped member 16 can be constituted by a leaf spring or the like. In the clamp-shaped member 16 illustrated in FIG. And a shaft portion 16b connectable to the coupling 15 at a central position thereof. As shown by arrows in FIG. 3, the two holding portions 16a have a leaf spring-like elasticity centering on the shaft portion 16b, and the inner surface of each holding portion 16a is a side mirror of the rotary polygon mirror 4. The rotary polygon mirror 4 is held in a state in which the driving of the stepping motor 9 can be transmitted so as to abut against the corner portion 4a therebetween.

【0020】また、この第1実施例の回転多面鏡4は6
面の構成であるから、軸中心を挟むように対向し合うあ
る2つの頂点(角部4a)をクランプ状部材16により
挟むことができるので容易に遊びなく結合することがで
きる。この状態でステッピングモータ9を駆動すること
により、回転多面鏡4に駆動が伝わり光スポット位置が
変位し、ステッピングモータ9の分解能と同じ分解能で
回転多面鏡4を駆動でき、所望の主走査位置に光スポッ
トを設定することが可能となる。このように回転多面鏡
4の面数が偶数であれば、その正角柱形状には必ずある
1対以上の2頂点が存在するため、6面の場合に限らず
上記と同様の構成で結合が可能である。
Further, the rotary polygon mirror 4 of the first embodiment is
Because of the surface configuration, two apexes (corners 4a) facing each other so as to sandwich the axis center can be sandwiched by the clamp-shaped member 16, so that they can be easily joined without play. By driving the stepping motor 9 in this state, the drive is transmitted to the rotary polygon mirror 4 and the light spot position is displaced, so that the rotary polygon mirror 4 can be driven with the same resolution as the resolution of the stepping motor 9 and can be moved to the desired main scanning position. It is possible to set a light spot. If the number of surfaces of the rotary polygon mirror 4 is an even number as described above, there is always one pair or more of two vertices in the regular prism shape. It is possible.

【0021】また、このクランプ状部材16は、剛性の
高い板状体であるがその上下方向へ(挟持部16aでは
ほぼ左右方向へ)の弾性を持つような肉厚であり、その
水平方向、すなわち回転方向には極めて剛性が高いため
回転方向にバックラッシュ等の原因となる撓みは生じな
い。このようにして駆動源と結合されたクランプ状部材
16が回転多面鏡4を挟持し連結する構成によれば、容
易に回転多面鏡4を保持できるとともに、回転多面鏡4
の位置を正確に制御可能である。
The clamp-shaped member 16 is a rigid plate-shaped member, but has a thickness such that it has elasticity in the vertical direction (almost right and left in the holding portion 16a). That is, since the rigidity is extremely high in the rotational direction, no bending which causes backlash or the like occurs in the rotational direction. According to the configuration in which the clamp-shaped member 16 coupled to the driving source sandwiches and connects the rotary polygon mirror 4, the rotary polygon mirror 4 can be easily held and the rotary polygon mirror 4 can be easily held.
Can be accurately controlled.

【0022】図4は、クランプ状部材16の第2実施例
を示している。第2実施例の回転多面鏡4は5面の構成
であり、偶数面の場合と異なり対向する頂点が存在しな
い。このため、適当な3頂点をクランプ状部材16によ
り挟んで遊びなく結合している。このように、回転多面
鏡4の面数が奇数であれば、3頂点を選ぶことで確実な
結合が可能である。ただし、このように面数が奇数でも
下記のような方式によって2頂点のみを挟持する構成を
とることもできる。
FIG. 4 shows a second embodiment of the clamp-shaped member 16. The rotary polygon mirror 4 of the second embodiment has a configuration of five surfaces, and there is no opposing vertex unlike the case of the even surface. For this reason, three suitable vertices are clamped by the clamp-shaped member 16 and connected without play. As described above, if the number of faces of the rotary polygon mirror 4 is an odd number, reliable coupling can be achieved by selecting three vertices. However, even if the number of surfaces is odd, a configuration in which only two vertices are sandwiched by the following method can be adopted.

【0023】図5は、クランプ状部材16の第3実施例
を示している。この第3実施例の回転多面鏡4も5面の
構成であり、上記のように3頂点での結合方法が実施可
能であるが、しかし、5面以下の面数では、回転多面鏡
4のいずれの側面に対しても必ず挟持部16aのいずれ
かの一部が被さってしまう。このためレーザービームが
鏡面の端部で反射した場合にけられが発生する恐れがあ
る。また、単純に2頂点だけをクランプしたのでは、回
転多面鏡4とクランプ状部材16の芯が少しでもずれて
いた場合に遊びなく結合することは困難である。
FIG. 5 shows a third embodiment of the clamp-shaped member 16. The rotary polygon mirror 4 of the third embodiment also has a configuration of five surfaces, and the coupling method with three vertices can be performed as described above. Any part of the holding portion 16a necessarily covers any side surface. For this reason, when the laser beam is reflected at the end of the mirror surface, there is a possibility that the laser beam is damaged. Further, if only the two vertices are simply clamped, it is difficult to join the rotary polygon mirror 4 and the clamp-shaped member 16 without play even if the core is slightly displaced.

【0024】そこで、一般的に回転多面鏡4はその中心
部に穴又は突起形状が存在することが多いので、これを
芯ずれ防止の凸部又は凹部として利用することができ
る。例えば、図5の第3実施例では回転多面鏡4の回転
軸部に穴4bがある。この穴4bに嵌合可能なカイド部
としての軸部材16cをクランプ状部材16に設けてい
る。そして、このクランプ状部材16の軸部材16cを
回転多面鏡4の穴4bに挿入し、ここを支点にして2つ
の挟持部16aにより角部4aの2頂点を挟持させてい
る。このような回転多面鏡4の穴4b等を利用すれば、
挟持する箇所を減らすことができ、また遊びなく結合で
きる。もちろん、穴4bがなくそこから軸形状が突出し
ている構成の回転多面鏡の場合は、これに嵌合可能な穴
をクランプ状部材16の中心に形成しこのクランプ状部
材16の穴に対して回転多面鏡の軸形状を挿入する構成
をとるとよい。
Therefore, in general, the rotary polygon mirror 4 often has a hole or a projection at the center thereof, and can be used as a projection or a recess for preventing misalignment. For example, in the third embodiment shown in FIG. 5, the rotary polygon mirror 4 has a hole 4b in the rotary shaft portion. A shaft member 16c as a guide portion that can be fitted into the hole 4b is provided on the clamp-shaped member 16. Then, the shaft member 16c of the clamp-shaped member 16 is inserted into the hole 4b of the rotary polygon mirror 4, and the two vertices of the corner 4a are clamped by the two clamping portions 16a using this as a fulcrum. If such a hole 4b of the rotary polygon mirror 4 is used,
The number of holding portions can be reduced, and the connection can be made without play. Of course, in the case of a rotary polygonal mirror having a configuration in which the shaft shape protrudes from the hole 4b without the hole 4b, a hole that can be fitted thereto is formed at the center of the clamp-shaped member 16 and the hole of the clamp-shaped member 16 is formed. It is preferable to adopt a configuration in which the shaft shape of the rotary polygon mirror is inserted.

【0025】また、上記回転多面鏡4は、一般にアルミ
などの金属からなるもので、その頂点が鋭角であること
から上記板ばね状のクランプ状部材16などで直接的に
挟むだけでは、その滑面な挟持部16aにより滑りが発
生する恐れがある。したがって、各挟持部16aには滑
り止めを設けることが望ましい。
The rotary polygon mirror 4 is generally made of a metal such as aluminum, and has a sharp apex. Slipping may occur due to the flat holding portion 16a. Therefore, it is desirable to provide a non-slip on each of the holding portions 16a.

【0026】図6は、挟持部16aに高摩擦材としてゴ
ムを有するクランプ状部材16の斜視図である。各々の
挟持部16aの内側面にはゴム板17などを接着等によ
り固定し、回転多面鏡4の頂点に対しての滑りを防止し
ている。
FIG. 6 is a perspective view of the clamp-like member 16 having rubber as a high friction material in the holding portion 16a. A rubber plate 17 or the like is fixed to the inner surface of each of the holding portions 16a by bonding or the like to prevent slippage of the rotating polygon mirror 4 with respect to the apex.

【0027】図7は、挟持部16aに高摩擦材としてエ
メリ18を有するクランプ状部材16の斜視図である。
高摩擦材としては、ゴムのほかにエメリ18(Emer
y)、すなわち研磨剤等からなるヤスリ状のものを使用
できる。特に、上記ゴムなど変形しやすい弾性部材を用
いる場合は、その撓みによってステッピングモータ9の
回転が正確に伝わらず、逆転時にはバックラッシュが発
生する恐れもある。そこで、変形しにくいエメリなどの
高摩擦材を配することで滑りと共にバックラッシュを防
止することができる。
FIG. 7 is a perspective view of the clamp member 16 having an emery 18 as a high friction material in the holding portion 16a.
As a high friction material, in addition to rubber, Emery 18 (Emer
y), that is, a file-like thing made of an abrasive or the like can be used. In particular, when an elastic member that is easily deformed, such as the rubber, is used, the rotation of the stepping motor 9 is not accurately transmitted due to its bending, and there is a possibility that a backlash may occur at the time of reverse rotation. Therefore, by providing a high friction material such as emery which is not easily deformed, slip and backlash can be prevented.

【0028】図8は、挟持部16aに溝16dを形成し
たクランプ状部材16の斜視図である。挟持部16aに
上記エメリなどの高摩擦材を用いれば、滑りがなく且つ
バックラッシュも防止可能であるが、この場合、操作ミ
スにより回転多面鏡4の反射面を傷つけてしまう恐れが
ある。
FIG. 8 is a perspective view of the clamp-shaped member 16 in which the groove 16d is formed in the holding portion 16a. If a high friction material such as emery is used for the holding portion 16a, slippage and backlash can be prevented, but in this case, the reflection surface of the rotary polygon mirror 4 may be damaged due to an operation error.

【0029】そこで、この例では挟持部16aに直に溝
16dを成形している。剛体である挟持部16aの内側
各々に、回転多面鏡4の角部4aに対して係合可能な溝
16dを形成し、ここで回転多面鏡4の頂点を押さえる
ようにすることで滑りとバックラッシュを防止するとと
もに回転多面鏡4の反射面を傷つける不具合もなくな
る。
Therefore, in this example, the groove 16d is formed directly in the holding portion 16a. A groove 16d engageable with the corner 4a of the rotary polygonal mirror 4 is formed in each of the rigid holding portions 16a, and the top and bottom of the rotary polygonal mirror 4 are pressed to slide and back. The rush is prevented, and the reflective surface of the rotary polygon mirror 4 is not damaged.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光スポッ
ト径測定装置によれば、回転多面鏡側には何の加工もせ
ずにその駆動源と遊びなく結合することができるととも
に、特に手作業等によって回転多面鏡の位置を決める従
来の装置と比べて、測定時間が短縮され、測定の自動化
が可能となり、また測定精度が向上する。
As described above, according to the light spot diameter measuring apparatus of the present invention, the rotary polygon mirror can be connected to its driving source without any play without any processing. Compared with a conventional device that determines the position of a rotary polygon mirror by work or the like, measurement time is reduced, measurement can be automated, and measurement accuracy is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る光スポット径測定装置の実施例の
概略構成を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of an embodiment of a light spot diameter measuring apparatus according to the present invention.

【図2】図1の光スポット径測定装置の側面図である。FIG. 2 is a side view of the light spot diameter measuring device of FIG.

【図3】本発明に係るクランプ状部材の第1実施例を示
す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a first embodiment of the clamp-shaped member according to the present invention.

【図4】本発明に係るクランプ状部材の第2実施例を示
す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a second embodiment of the clamp-shaped member according to the present invention.

【図5】本発明に係るクランプ状部材の第3実施例を示
す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing a third embodiment of the clamp-shaped member according to the present invention.

【図6】挟持部にゴムを有するクランプ状部材の斜視図
である。
FIG. 6 is a perspective view of a clamp-shaped member having rubber in a holding portion.

【図7】挟持部にエメリを有するクランプ状部材の斜視
図である。
FIG. 7 is a perspective view of a clamp-shaped member having emery in a holding portion.

【図8】挟持部に溝形状を有するクランプ状部材の斜視
図である。
FIG. 8 is a perspective view of a clamp-shaped member having a groove shape in a holding portion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 走査光学系 4 回転多面鏡 4a 角部 4b 凸部又は凹部 6 光センサ 6a センサの受光面 7,8,12 光センサ変位手段 9 駆動源、ステッピングモータ 10,11 制御手段 16 クランプ状部材 16a 挟持部 16c ガイド部 16d 溝形状 17,18 高摩擦材、ゴム材、エメリ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Scanning optical system 4 Rotating polygon mirror 4a Corner 4b Convex part or concave part 6 Optical sensor 6a Sensor light receiving surface 7, 8, 12 Optical sensor displacement means 9 Drive source, stepping motor 10, 11 Control means 16 Clamp-shaped member 16a Nipping Part 16c Guide part 16d Groove shape 17, 18 High friction material, rubber material, emery

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 正角柱形状の回転多面鏡を回転自在に支
持する走査光学系により走査可能なレーザ光束を被走査
面上に光スポットとして集光させ、上記被走査面上の所
望の主走査位置における光スポット径を測定する装置で
あって、 上記光スポットを受光する測定用の光センサと、該光セ
ンサの受光面を被走査面に等価な測定面の近傍へ変位さ
せる光センサ変位手段と、上記回転多面鏡の正角柱形状
の角部を挟持することによって該回転多面鏡を駆動源と
回動自在に接続し上記光スポット位置を被走査面上の任
意の位置に変位させ停止させる光スポット位置変位手段
と、上記光センサの受光情報信号に基づいて上記光セン
サ変位手段及び上記光スポット位置変位手段を制御する
とともに光スポット径等を算出する制御手段と、を有す
ることを特徴とする走査光学系の光スポット径測定装
置。
1. A laser beam that can be scanned by a scanning optical system rotatably supporting a regular polygonal rotary polygon mirror is focused as a light spot on a surface to be scanned, and a desired main scanning on the surface to be scanned is performed. An apparatus for measuring a light spot diameter at a position, comprising: an optical sensor for measurement for receiving the light spot; and an optical sensor displacing means for displacing a light receiving surface of the optical sensor to a vicinity of a measurement surface equivalent to a surface to be scanned. And the rotary polygon mirror is rotatably connected to a driving source by sandwiching a regular prism-shaped corner of the rotary polygon mirror, and the light spot position is displaced to an arbitrary position on the surface to be scanned and stopped. Light spot position displacing means, and control means for controlling the light sensor displacing means and the light spot position displacing means based on the light receiving information signal of the optical sensor and calculating a light spot diameter and the like. Light spot diameter measuring apparatus of the scanning optical system according to symptoms.
【請求項2】 上記光スポット位置変位手段は、上記回
転多面鏡の少なくとも一以上の角部を挟持するクランプ
状部材により上記回転多面鏡を駆動源へ接続して構成さ
れることを特徴とする請求項1記載の走査光学系の光ス
ポット径測定装置。
2. The light spot position displacing means is configured by connecting the rotary polygon mirror to a drive source by a clamp-shaped member that sandwiches at least one corner of the rotary polygon mirror. An optical spot diameter measuring device for a scanning optical system according to claim 1.
【請求項3】 上記クランプ状部材は、板バネ状の弾性
を有しその板状の端部をほぼ直角に折り曲げた挟持部を
上記回転多面鏡の角部に当接するものであることを特徴
とする請求項1又は2記載の走査光学系の光スポット径
測定装置。
3. The clamp-shaped member is characterized in that it has a leaf spring-like elasticity, and a clamping portion having its plate-like end bent at a substantially right angle is brought into contact with a corner of the rotary polygon mirror. 3. The optical spot diameter measuring device for a scanning optical system according to claim 1, wherein
【請求項4】 上記クランプ状部材は、その面数を偶数
とした回転多面鏡の角部のうち、少なくとも対角線上の
いずれか2頂点に対向する挟持部を有することを特徴と
する請求項1から3のいずれかに記載の走査光学系の光
スポット径測定装置。
4. The clamping member according to claim 1, further comprising a clamping portion facing at least any two vertices on a diagonal line among corners of the rotating polygon mirror having an even number of surfaces. 4. The optical spot diameter measuring device for a scanning optical system according to any one of items 1 to 3.
【請求項5】 上記クランプ状部材は、その面数を奇数
とした回転多面鏡の角部のうち、少なくともいずれか3
頂点に対向する挟持部を有することを特徴とする請求項
1から3のいずれかに記載の走査光学系の光スポット径
測定装置。
5. The clamp-shaped member has at least one of three corners of a rotating polygonal mirror having an odd number of surfaces.
The optical spot diameter measuring device for a scanning optical system according to claim 1, further comprising a holding portion facing the vertex.
【請求項6】 上記クランプ状部材は、上記回転多面鏡
上面の凹部又は凸部と嵌合可能なガイド部を有すること
を特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の走査光
学系の光スポット径測定装置。
6. The scanning optical system according to claim 1, wherein the clamp-shaped member has a guide portion that can be fitted to a concave portion or a convex portion on the upper surface of the rotary polygon mirror. Light spot diameter measuring device.
【請求項7】 上記クランプ状部材は、その挟持部に上
記回転多面鏡の角部に接触する高摩擦材を有することを
特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の走査光学
系の光スポット径測定装置。
7. The scanning optical system according to claim 1, wherein said clamp-shaped member has a high friction material in contact with a corner of said rotary polygon mirror at a holding portion thereof. Light spot diameter measuring device.
【請求項8】 上記クランプ状部材は、その挟持部にゴ
ム材を有することを特徴とする請求項7記載の走査光学
系の光スポット径測定装置。
8. The optical spot diameter measuring device for a scanning optical system according to claim 7, wherein said clamp-shaped member has a rubber material in a holding portion thereof.
【請求項9】 上記クランプ状部材は、その挟持部にエ
メリを有することを特徴とする請求項7記載の走査光学
系の光スポット径測定装置。
9. The optical spot diameter measuring apparatus for a scanning optical system according to claim 7, wherein said clamp-shaped member has an emery at a holding portion thereof.
【請求項10】 上記クランプ状部材は、その挟持部に
上記回転多面鏡の角部に係合する溝形状を有することを
特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の走査光学
系の光スポット径測定装置。
10. The scanning optical system according to claim 1, wherein said clamp-shaped member has a groove shape at its holding portion to engage with a corner of said rotary polygon mirror. Light spot diameter measuring device.
【請求項11】 上記光スポット位置変位手段の駆動源
は、上記回転多面鏡と同軸上に対向配置されるもので、
上記走査光学系の外部に支持される位置調整可能なステ
ッピングモータであることを特徴とする請求項1から1
0のいずれかに記載の走査光学系の光スポット径測定装
置。
11. A driving source for the light spot position displacing means is disposed coaxially with the rotary polygon mirror and opposed to the rotary polygon mirror.
2. A stepping motor which is supported outside the scanning optical system and whose position is adjustable.
0. A light spot diameter measuring device for a scanning optical system according to any one of 0 to 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013174722A (en) * 2012-02-24 2013-09-05 Sharp Corp Adjustment method of optical scanner, and adjustment device of optical scanner
CN108871214A (en) * 2018-06-05 2018-11-23 安徽沃德气门制造有限公司 Continuous detection device of valve diameter
CN109677896A (en) * 2019-02-21 2019-04-26 深圳精创视觉科技有限公司 Synchronization of jacking up rotating device

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