JPH0670583B2 - Beam spot shape detection method - Google Patents
Beam spot shape detection methodInfo
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- JPH0670583B2 JPH0670583B2 JP30109889A JP30109889A JPH0670583B2 JP H0670583 B2 JPH0670583 B2 JP H0670583B2 JP 30109889 A JP30109889 A JP 30109889A JP 30109889 A JP30109889 A JP 30109889A JP H0670583 B2 JPH0670583 B2 JP H0670583B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、製版用スキャナ、レーザプリンタ、レーザプ
ロッタなどのように、光ビームを光学的に走査すること
によって、走査面上の原稿の画像情報を読み取ったり、
あるいは走査面上の感光材料に所要のパターンを記録す
る走査式光学装置に係り、特に、走査面上のビームスポ
ットの形状を検出するための方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial field of application> The present invention relates to an image of a document on a scanning surface by optically scanning a light beam, such as a plate making scanner, a laser printer, a laser plotter. Read information,
It also relates to a scanning optical device for recording a desired pattern on a photosensitive material on a scanning surface, and more particularly to a method for detecting the shape of a beam spot on the scanning surface.
〈従来の技術〉 この種の走査式光学装置において、例えば光学系の誤差
などにより、走査面上のビームスポットの形状が目標値
から外れると、記録されたパターンのエッジがぼけた
り、走査線われが生じたりすることが知られている。そ
のため、従来、走査面上のビームスポットの形状を検出
するために、次のような手法が提案実施されている。<Prior Art> In this type of scanning optical device, when the shape of the beam spot on the scanning surface deviates from the target value due to, for example, an error in the optical system, the edge of the recorded pattern is blurred or the scanning line is not lined up. Is known to occur. Therefore, conventionally, the following method has been proposed and implemented in order to detect the shape of the beam spot on the scanning surface.
第1の手法を第9図を参照して説明する。等速回転する
ドラム1の周壁に、回転方向に対してそれぞれ正負に45
°傾いた2つのスリット2,3が形成されている。光ビー
ムはドラム1の外側から周壁に対して垂直に照射され
る。ドラム1の周面上に形成されるビームスポットBSに
対向するように、ドラム1の内側に光検出器4が設けら
れている。The first method will be described with reference to FIG. On the peripheral wall of the drum 1 that rotates at a constant speed, positive and negative 45
Two inclined slits 2 and 3 are formed. The light beam is emitted from the outside of the drum 1 perpendicularly to the peripheral wall. A photodetector 4 is provided inside the drum 1 so as to face the beam spot BS formed on the peripheral surface of the drum 1.
第10図(a)に示すように、第1のスリット2が楕円形
状のビームスポットBSを横切るとき、光検出器4は同図
にSxで示したような検出信号を出力する。この検出信号
Sxが予め定められたレベル以上になる期間(t0〜t1)にわ
たって、クロックパルスCKを計数することによって、第
1のスリット2がビームスポットBSを横切るのに要する
時間を求める。その計数値をNxとすると、ビームスポッ
トBSのX方向(すなわち、第1のスリット2に対して垂
直方向)の長さは、Nx×sin45°で与えられる。同様
に、ビームスポットBSのY方向(すなわち、第2のスリ
ット3に対して垂直方向)の長さは、第10図(b)に示
すように、NY×sin45°で与えられる。As shown in FIG. 10 (a), when the first slit 2 crosses the elliptical beam spot BS, the photodetector 4 outputs a detection signal as indicated by S x in the figure. This detection signal
The time required for the first slit 2 to cross the beam spot BS is obtained by counting the clock pulses CK over a period (t 0 to t 1 ) in which S x is equal to or higher than a predetermined level. When the count value and N x, X direction of the beam spot BS (i.e., a direction perpendicular to the first slit 2) the length of is given by N x × sin45 °. Similarly, the length of the beam spot BS in the Y direction (that is, the direction perpendicular to the second slit 3) is given by N Y × sin 45 ° as shown in FIG. 10 (b).
第2の手法としては、特開昭64-13514号公報に記載され
たような手法がある。この手法は、光源からの光学的距
離が走査面と等価なスリットを設け、このスリットを横
切るように光ビームを走査し、スリットを通過した光を
検出することによって、ビームスポットBSの形状を検出
している。具体的には、光ビームの走査方向に対して傾
斜した第1のスリットと、前記走査方向に対して垂直な
第2のスリットを使い、ビームスポットが各スリットを
横切るのに要する時間を計測することに基づいて、各ス
リットに対して垂直な方向のビームスポット径を求めて
いる。As the second method, there is a method described in JP-A-64-13514. This method provides a slit whose optical distance from the light source is equivalent to the scanning surface, scans the light beam across the slit, and detects the light passing through the slit to detect the shape of the beam spot BS. is doing. Specifically, the first slit inclined with respect to the scanning direction of the light beam and the second slit perpendicular to the scanning direction are used to measure the time required for the beam spot to cross each slit. Based on this, the beam spot diameter in the direction perpendicular to each slit is obtained.
第3の手法は、CCDのような2次元撮像素子上にビーム
スポットを拡大照射し、その画像からビームスポット径
を直接的に計測する。The third method is to irradiate a two-dimensional image pickup device such as a CCD with a beam spot in an enlarged manner, and directly measure the beam spot diameter from the image.
〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上述した従来例には、次のような問題点
がある。<Problems to be Solved by the Invention> However, the above-described conventional example has the following problems.
2つのスリットを用いてビームスポット径を求めている
第1および第2の手法は、要するに、第11図に示すよう
に、第1および第2スリットと同じ傾斜を持ち、かつビ
ームスポットBSに外接する平行四辺形ABCDを決定し、対
向する辺間の距離X,Yに基づきビームスポットBSの形状
を求めるものである。辺BC,ADは、例えば第10図(a)
の第1のスリット2によって決まる平行線であり、辺A
B,DCは第10図(b)の第2のスリット3によって決まる
平行線である。The first and second methods of obtaining the beam spot diameter using two slits, in short, have the same inclination as the first and second slits and are circumscribed to the beam spot BS, as shown in FIG. The parallelogram ABCD is determined, and the shape of the beam spot BS is obtained based on the distances X and Y between the opposing sides. The sides BC and AD are, for example, FIG. 10 (a).
Is a parallel line determined by the first slit 2 of
B and DC are parallel lines determined by the second slit 3 in FIG. 10 (b).
ところで、走査面上のビームスポットは、通常、楕円形
状であり、平行四辺形ABCDに内接する楕円形状は一義的
に定まるものではなく無数に存在する。例えば、第11図
に鎖線で示したようなビームスポットBS′も、平行四辺
形ABCDに内接している。換言すれば、第1および第2の
手法によれば、形状の異なるビームスポットBS,BS′を
同じ形状であると誤って検出してしまい、ビームスポッ
トの楕円形状の判別が不可能である。第11図のビームス
ポットBSとBS′とでは、副走査方向のビーム幅が異なる
から、例えばビームスポットBSでは第12図(a)に示す
ように正常に走査記録できたとしても、ビームスポット
BS′では第12図(b)に示すように走査線にわれが生じ
るおそれもある。By the way, the beam spot on the scanning surface is usually an elliptical shape, and the elliptical shape inscribed in the parallelogram ABCD is not uniquely determined and there are innumerable numbers. For example, a beam spot BS 'shown by a chain line in FIG. 11 is also inscribed in the parallelogram ABCD. In other words, according to the first and second methods, the beam spots BS and BS ′ having different shapes are erroneously detected as having the same shape, and the elliptical shape of the beam spot cannot be discriminated. The beam spots BS and BS 'in FIG. 11 have different beam widths in the sub-scanning direction. Therefore, for example, the beam spot BS can be scanned and recorded normally as shown in FIG.
In BS ', there is a possibility that the scanning line may be broken as shown in Fig. 12 (b).
一方、第3の手法によれば、楕円形状の判別は可能であ
るが、ビームスポットを拡大照射させるための光学系の
調整が煩雑であり、装置が大掛かりになるという問題点
や、ブルーミング、クロストークなどの影響も考慮する
必要がある。On the other hand, according to the third method, although the elliptical shape can be discriminated, the problem that the adjustment of the optical system for expanding and irradiating the beam spot is complicated and the apparatus becomes large, blooming, and crossing are required. It is also necessary to consider the effects of talk.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、ビームスポットの形状を正確に、しかも簡単に検出
することができるビームスポットの形状検出方法を提供
することを目的としている。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a beam spot shape detection method capable of accurately and easily detecting the shape of a beam spot.
〈課題を解決するための手段〉 本発明は、このような目的を達成するために、次のよう
な構成をとる。<Means for Solving the Problem> The present invention has the following configuration in order to achieve such an object.
即ち、請求項(1)に記載の発明は、走査式光学装置に
おける走査面上のビームスポットの形状を検出する方法
であって、 光ビームとスリットとの相対的な移動速度が予め分から
ない場合に、光ビームとスリットとの相対的な移動方向
に対してそれぞれ異なる傾斜角度を有する少なくとも3
つのスリットと、前記3つのスリットのうちの1つと同
じ傾斜角度を有する1つのスリットとを使用して、各ス
リットを通過する光量を検出し、 同じ傾斜角度の2つのスリットに係る検出光量に基づ
き、光ビームとスリットとの相対的な移動速度を求め、 また、異なる傾斜角度の3つのスリットに係る検出光量
に基づき、光ビームがそれぞれのスリットを横切るのに
要する時間を求め、 前記移動速度と前記各時間とに基づき、光ビームが前記
3つのスリットをそれぞれ横切るのに要した相対的な移
動距離を算出し、 前記3つの移動距離に基づき、ビームスポットの形状を
求めるものである。That is, the invention described in claim (1) is a method for detecting the shape of the beam spot on the scanning surface in the scanning optical device, and in the case where the relative moving speed of the light beam and the slit is not known in advance. And at least 3 having different inclination angles with respect to the relative movement directions of the light beam and the slit.
The amount of light passing through each slit is detected using one slit and one slit having the same inclination angle as one of the three slits, and based on the detected light amount relating to the two slits having the same inclination angle, , The relative moving speed of the light beam and the slit is obtained, and the time required for the light beam to cross each slit is obtained based on the detected light amounts of the three slits having different inclination angles. The relative moving distance required for the light beam to cross each of the three slits is calculated based on each of the times, and the shape of the beam spot is obtained based on the three moving distances.
一方、請求項(2)に記載の発明は、走査式光学装置に
おける走査面上のビームスポットの形状を検出する方法
であって、 光ビームとスリットとの相対的な移動速度が予め分かっ
ている場合に、光ビームとスリットとの相対的な移動方
向に対してそれぞれ異なる傾斜角度を有する3つのスリ
ットを使用して、各スリットを通過する光量を検出し、 各検出光量に基づき、光ビームがそれぞれのスリットを
横切るのに要する時間を求め、 前記光ビームとスリットとの相対的な移動速度と前記各
時間とに基づき、光ビームが前記3つのスリットをそれ
ぞれ横切るのに要した相対的な移動距離を算出し、 前記3つの移動距離に基づき、ビームスポットの形状を
求めるものである。On the other hand, the invention according to claim (2) is a method for detecting the shape of the beam spot on the scanning surface in the scanning optical device, and the relative moving speeds of the light beam and the slit are known in advance. In this case, three slits each having a different inclination angle with respect to the relative movement direction of the light beam and the slit are used to detect the light amount passing through each slit, and the light beam is detected based on each detected light amount. The time required to traverse each slit is determined, and the relative movement required for the light beam to traverse each of the three slits based on the relative moving speed of the light beam and the slit and each time. The distance is calculated, and the shape of the beam spot is obtained based on the three moving distances.
〈作用〉 上記各請求項の発明によれば、傾斜角度がそれぞれ異な
る3つのスリットを光ビームが横切るのに要する時間を
求め、光ビームとスリットとの相対的な移動速度と前記
各時間とに基づき、光ビームが前記3つのスリットを横
切るのに要した相対的な移動距離を算出することができ
る。このような移動距離が求まると、ビームスポットに
外接し、対向辺が平行な6角形が定まる。この6角形に
内接する楕円形状は1つであるから、上記3つの移動距
離に基づき、ビームスポットの形状、具体的には、楕円
形状のビームスポットの長径、短径、およびビーム長軸
のビーム移動方向に対する角度が一義的に求められる。<Operation> According to the invention of each of the above claims, the time required for the light beam to cross three slits each having a different inclination angle is obtained, and the relative moving speed of the light beam and the slit and the respective times are calculated. Based on this, the relative movement distance required for the light beam to cross the three slits can be calculated. When such a moving distance is obtained, a hexagon circumscribing the beam spot and having parallel opposing sides is determined. Since there is one elliptical shape inscribed in this hexagon, the shape of the beam spot, specifically, the major axis of the elliptical beam spot, the minor axis of the elliptical beam spot, and the beam of the major axis of the beam, based on the above three movement distances The angle with respect to the moving direction is uniquely obtained.
〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。<Example> Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第1実施例 第1図は本発明方法を平面走査式光学装置のビームスポ
ットの形状検出に適用した例を示した概略ブロック図で
ある。ただし、本発明は、平面走査式光学装置に限ら
ず、回転走査式光学装置にも適用することができ、ま
た、記録システム,読み取りシステムにかかわらず適用
することができる。First Embodiment FIG. 1 is a schematic block diagram showing an example in which the method of the present invention is applied to shape detection of a beam spot of a plane scanning optical device. However, the present invention can be applied not only to the plane scanning type optical device but also to the rotary scanning type optical device, and can be applied regardless of the recording system and the reading system.
第1図に示した平面走査式光学装置は、レーザ光源10
と、このレーザ光源10から照射された光ビームBを偏向
させる偏向手段としてのポリゴンミラー11と、入射光ビ
ームを収束させるとともに、等角速度の入射光ビームを
等速度の光ビームとして出射するfθレンズ12と、この
fθレンズ12から出射された光ビームを走査面14に向け
て反射する反射ミラー13などを備えている。走査面14
は、図示しないフラットテーブルに載置された感光材料
の面に相当する。ポリゴンミラー11の回転により、光ビ
ームのビームスポットは走査面14の上を主走査方向に移
動し、また、前記フラットテーブルの移動により、ビー
ムスポットは走査面14の上を前記主走査方向と直交する
副走査方向に相対移動する。The plane scanning optical device shown in FIG.
And a polygon mirror 11 as a deflecting means for deflecting the light beam B emitted from the laser light source 10, and an fθ lens that converges the incident light beam and emits the incident light beam with a constant angular velocity as a light beam with a constant velocity. 12 and a reflection mirror 13 for reflecting the light beam emitted from the fθ lens 12 toward the scanning surface 14 and the like. Scanning surface 14
Corresponds to the surface of the photosensitive material placed on a flat table (not shown). The rotation of the polygon mirror 11 moves the beam spot of the light beam on the scanning surface 14 in the main scanning direction, and the movement of the flat table causes the beam spot to cross the scanning surface 14 at right angles to the main scanning direction. Relative movement in the sub-scanning direction.
このような光学装置における走査面14上のビームスポッ
トの形状を検出するために、走査面14と同一面上の適当
な位置にM字形スリット20が配置される。M字形スリッ
ト20は、第2図に示すように、4つのスリット21〜24か
ら構成されている。このうちビームスポットBSの形状検
出に係る3つのスリット21〜23は、ビームスポットBSの
進行方向(主走査方向)に対して、例えば90°、150
°、30°の異なる傾斜角度になっている。また、ビーム
スポットBSの移動速度の検出に係るスリット21および24
は、同じ傾斜角度になっており、その離間距離dは例え
ば、1mmに設定されている。各スリットの幅は、ビーム
スポットBSの平均径に対して20%以下の範囲が好まし
い。実用上、50%程度であっても問題はないが、60%を
越えると誤差が大きくなる。In order to detect the shape of the beam spot on the scanning surface 14 in such an optical device, an M-shaped slit 20 is arranged at an appropriate position on the same surface as the scanning surface 14. The M-shaped slit 20 is composed of four slits 21 to 24, as shown in FIG. Of these, the three slits 21 to 23 related to the shape detection of the beam spot BS are, for example, 90 °, 150 with respect to the traveling direction (main scanning direction) of the beam spot BS.
There are different inclination angles of 30 ° and 30 °. Further, the slits 21 and 24 for detecting the moving speed of the beam spot BS
Have the same inclination angle, and the separation distance d is set to, for example, 1 mm. The width of each slit is preferably 20% or less of the average diameter of the beam spot BS. Practically, there is no problem even if it is about 50%, but if it exceeds 60%, the error becomes large.
M字形スリット20の下には、各スリット21〜24を通過し
た光ビームの光量を検出するフォトダイオード25のよう
な光検知器が設けられている。フォトダイオード25は、
M字形スリット20と略同じ大きさの単一のものであって
もよいし、あるいは各スリット21〜24に対向した4個の
フォトダイオードで構成してもよい。Below the M-shaped slit 20, a photodetector such as a photodiode 25 for detecting the light amount of the light beam that has passed through the slits 21 to 24 is provided. The photodiode 25 is
It may be a single one having substantially the same size as the M-shaped slit 20, or may be composed of four photodiodes facing each slit 21-24.
M字形スリット20を、第2図に示すような楕円形状のビ
ームスポットBSが横切った場合、フォトダイオード25
は、第3図に示すような検出信号を出力する。第3図中
のS1は第1のスリット21、S2は第2のスリット22、S3は
第3のスリット23、S4は第4のスリット24を、それぞれ
通過した光ビームの光量を示している。When the elliptical beam spot BS as shown in FIG. 2 crosses the M-shaped slit 20, the photodiode 25
Outputs a detection signal as shown in FIG. In FIG. 3, S1 indicates the light quantity of the light beam that has passed through the first slit 21, S2 the second slit 22, S3 the third slit 23, and S4 the fourth slit 24, respectively.
フォトダイオード25の検出信号は、増幅器26で増幅され
た後、A/D変換器27でデジタル信号に変換されて、メ
モリ28に記憶される。CPU29は、メモリ28に記憶された
光量データを読み出して、次のような演算処理を行うこ
とにより、ビームスポットBSの長径、短径、およびビー
ム長軸のビーム進行方向に対する角度をそれぞれ算出
し、その結果を表示器30などに出力する。The detection signal of the photodiode 25 is amplified by the amplifier 26, converted into a digital signal by the A / D converter 27, and stored in the memory 28. The CPU 29 reads the light amount data stored in the memory 28, and performs the following arithmetic processing to calculate the major axis of the beam spot BS, the minor axis, and the angle of the beam major axis with respect to the beam traveling direction, respectively. The result is output to the display device 30 or the like.
以下、CPU29で行われる演算処理について説明する。The arithmetic processing performed by the CPU 29 will be described below.
第3図に示すように、メモリ28から読み出した光量デー
タ中から、S1,S2,S3の各ピーク値P90,P150,P30を検出
し、これらのピーク値に対して一定の係数Cを乗じた光
量レベルC・P90,C・P150,C・P30をそれぞれに設定する。こ
こで、係数Cは、光量が正規分布をもつ光ビームのビー
ムスポット径を決定するための係数で、例えば、1/e2
(e=2.71828…)に設定される。このような光量レベ
ルC・P90,C・P150,C・P30を越える各データS1,S2,S3の時間
t90,t150,t30を求める。なお、t90は、データS1、S4の
平均値を用いるようにしてもよい。As shown in FIG. 3, the peak values P 90 , P 150 , and P 30 of S1, S2, and S3 are detected from the light amount data read from the memory 28, and a constant coefficient C is determined for these peak values. The light intensity levels C, P 90 , C, P 150 , and C, P 30 multiplied by are set respectively. Here, the coefficient C is a coefficient for determining the beam spot diameter of a light beam having a normal distribution of light quantity, and is, for example, 1 / e 2
(E = 2.71828 ...) is set. The time of each data S1, S2, S3 that exceeds such light intensity levels C / P 90 , C / P 150 , C / P 30
Find t 90 , t 150 , t 30 . Note that t 90 may be the average value of the data S1 and S4.
このようにして求めたt90,t150,t30は、ビームスポット
BSが第1のスリット21,第2のスリット22,第3のスリッ
ト23を横切るのに要する時間に相当している。次に、第
1の光量データS1と、第4の光量データS4とのピーク間
の時間tPを求める。T 90 , t 150 , t 30 obtained in this way is the beam spot
This corresponds to the time required for the BS to cross the first slit 21, the second slit 22, and the third slit 23. Next, the time t P between the peaks of the first light amount data S1 and the fourth light amount data S4 is obtained.
第1のスリット21と第4のスリット24との間隔dは既知
であるから、d/tPより、ビームスポットBSの移動速度
を算出する。この移動速度と前記t90,t150,t30とをそれ
ぞれ乗算することにより、第4図に示すように、ビーム
スポットBSが各スリット21,22,23をそれぞれ横切るのに
要した移動距離2T90,2T150,2T30を知ることができる。
ここで、T90,T150,T30は次式で与えられる。Since the distance d between the first slit 21 and the fourth slit 24 is known, the moving speed of the beam spot BS is calculated from d / t P. By multiplying this moving speed by t 90 , t 150 , t 30 , respectively, as shown in FIG. 4, the moving distance 2T required for the beam spot BS to cross each slit 21, 22, 23 respectively. it is possible to know the 90, 2T 150, 2T 30.
Here, T 90 , T 150 , and T 30 are given by the following equation.
〜式で求められたT90,T150,T30を、次式〜にそ
れぞれ代入することにより、第4図に示すような楕円形
状のビームスポットBSの長径2a,短径2b、および長軸の
ビームスポットBSの進行方向に対する角度θ(0°≦θ
<90°)を算出することができる。なお、ビームスポッ
トBSが第11図のように傾斜する場合、〜式におい
て、2aは短径、2bは長径、θは短径の角度となる。 By substituting T 90 , T 150 , and T 30 obtained by the equations into the following equations, respectively, the major axis 2a, the minor axis 2b, and the major axis of the elliptical beam spot BS as shown in FIG. 4 can be obtained. Angle θ (0 ° ≦ θ
<90 °) can be calculated. When the beam spot BS is inclined as shown in FIG. 11, in the formulas, 2a is the minor axis, 2b is the major axis, and θ is the minor axis.
ただし、T30=T150のとき、 θ=0、2a=2T90、2b=2{(T2 30-T2 90)/3}1/2 第4図に示したように、対向辺がそれぞれ平行な6角形
ABCDEFに内接する楕円は1つであるから、上記〜式
によりビームスポットBSの形状を正しく測定することが
できる。 However, when T 30 = T 150 , θ = 0, 2a = 2T 90 , 2b = 2 {(T 2 30 -T 2 90 ) / 3} 1/2 As shown in FIG. Parallel hexagons
Since there is one ellipse inscribed in ABCDEF, the shape of the beam spot BS can be correctly measured by the above formulas.
第1図に示したような走査式光学装置の光学系は、走査
位置によってビームスポット形状が異なることがある。
上述の実施例によれば、M字形スリット20とフォトダイ
オード25を光ビームBの主走査方向の種々の位置に設置
して、それぞれの位置のビームスポット形状の測定を行
うことができる。The optical system of the scanning optical device as shown in FIG. 1 may have a different beam spot shape depending on the scanning position.
According to the above-described embodiment, the M-shaped slit 20 and the photodiode 25 can be installed at various positions in the main scanning direction of the light beam B, and the beam spot shape at each position can be measured.
なお、M字形のスリット21〜24の傾斜角度は、上記の実
施例のものに限定されず、任意に設定することができ
る。The inclination angles of the M-shaped slits 21 to 24 are not limited to those in the above embodiment, and can be set arbitrarily.
また、各スリット21〜24は、必ずしもM字形に配置する
必要はなく、例えば第5図(a),(b)に示すように
任意の配列にすることができる。Further, the slits 21 to 24 do not necessarily have to be arranged in an M shape, and can be arranged in an arbitrary array as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), for example.
第2実施例 第1実施例では、光ビームBを走査し、M字形スリット
20を静止させることにより、光ビームBとM字形スリッ
ト20を相対移動させたが、光ビームBを静止させ、M字
形スリット20を移動させることにより、ビームスポット
BSの形状を検出することも可能である。Second Embodiment In the first embodiment, the light beam B is scanned and the M-shaped slit is formed.
The light beam B and the M-shaped slit 20 were moved relative to each other by stopping the light beam 20, but the light beam B was stopped and the M-shaped slit 20 was moved to change the beam spot.
It is also possible to detect the shape of the BS.
例えば、第6図に示すように、M字形スリット20が形成
された円板31を光ビームBに対して垂直に配置し、この
円板31をモータ32で回転駆動する。光ビームBの光路上
で円板31の後側にフォトダイオード25を配置し、このフ
ォトダイオード25で各スリットを通過した光ビームの光
量を検出することにより、第1実施例と同様にビームス
ポットの形状を検出することができる。For example, as shown in FIG. 6, a disk 31 having an M-shaped slit 20 formed therein is arranged perpendicularly to the light beam B, and this disk 31 is rotationally driven by a motor 32. A photodiode 25 is arranged on the rear side of the disk 31 on the optical path of the light beam B, and the light quantity of the light beam passing through each slit is detected by this photodiode 25, so that a beam spot is obtained as in the first embodiment. The shape of can be detected.
あるいは、第7図に示すように、M字形スリット20が形
成されたドラム33を回転駆動し、このドラム33の内側に
設けられたフォトダイオード25で各スリットを通過した
光ビームの光量を検出することにより、ビームスポット
の形状を検出することも可能である。Alternatively, as shown in FIG. 7, a drum 33 having an M-shaped slit 20 formed therein is rotationally driven, and a photodiode 25 provided inside the drum 33 detects the light amount of the light beam passing through each slit. Thus, it is possible to detect the shape of the beam spot.
なお、M字形スリットを用いた場合、傾斜角度90°の二
つのスリット21,24で、光ビームBとスリットとの相対
速度を検出しているから、スリット駆動用のモータの回
転速度のむらによって、測定精度が低下することはな
い。When the M-shaped slit is used, the relative speed between the light beam B and the slit is detected by the two slits 21 and 24 having an inclination angle of 90 °. Therefore, due to the uneven rotation speed of the slit driving motor, The measurement accuracy does not decrease.
第3実施例 第1および第2実施例では、光ビームBとM字形スリッ
ト20の相対移動速度が予め分かっていない場合に、4つ
スリット21〜24を用い、90°傾斜の2つのスリット21,2
4を介して検出された光量から、前記相対移動速度を算
出した。しかし、光ビームとスリットとの相対移動速度
が予め分かっている場合は、第8図(a),(b)に示
すように、それぞれビームスポットの相対的な移動方向
に対して傾斜角度の異なった3つのスリット21〜23によ
って、ビームスポットの形状を検出することが可能であ
る。Third Embodiment In the first and second embodiments, when the relative moving speeds of the light beam B and the M-shaped slit 20 are not known in advance, the four slits 21 to 24 are used and the two slits 21 inclined at 90 ° are used. , 2
The relative moving speed was calculated from the amount of light detected through 4. However, when the relative moving speed of the light beam and the slit is known in advance, as shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b), the inclination angles differ with respect to the relative moving directions of the beam spots. The shape of the beam spot can be detected by the three slits 21 to 23.
〈発明の効果〉 以上の説明から明らかなように、請求項(1)に記載の
発明によれば、光ビームとスリットとの相対的な移動速
度が予め分かっていない場合に、走査面上のビームスポ
ットの形状を比較的簡単に、かつ、正確に検出すること
ができる。<Effect of the Invention> As is apparent from the above description, according to the invention described in claim (1), when the relative moving speed of the light beam and the slit is not known in advance, The shape of the beam spot can be detected relatively easily and accurately.
また、請求項(2)に記載の発明によれば、光ビームと
スリットとの相対速度が予め分かっている場合に、走査
面上のビームスポット形状を比較的簡単に、かつ正確に
検出することができる。According to the invention described in claim (2), when the relative velocity between the light beam and the slit is known in advance, the beam spot shape on the scanning surface can be detected relatively easily and accurately. You can
第1図ないし第4図は本発明の第1実施例に係り、第1
図はその概略構成を示したブロック図、第2図はM字形
スリットの説明図、第3図はM字形スリットを介して検
出された光量の波形図、第4図はビームスポットの形状
検出の説明図、第5図はスリットの変形例の説明図であ
る。 第6図は第2実施例の説明図、第7図はその変形例の説
明図である。 第8図は第3実施例に係るスリットの説明図である。 第9図は従来方法の要部構成を示した斜視図、第10図は
従来方法の作用説明図、第11図および第12図は従来方法
の問題点の説明図である。 20……M字形スリット、21……第1のスリット 22……第2のスリット、23……第3のスリット 24……第4のスリット、25……フォトダイオード BS……ビームスポット1 to 4 relate to a first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing its schematic configuration, FIG. 2 is an explanatory diagram of an M-shaped slit, FIG. 3 is a waveform diagram of the amount of light detected through the M-shaped slit, and FIG. 4 is a beam spot shape detection. Explanatory drawing, FIG. 5 is explanatory drawing of the modification of a slit. FIG. 6 is an explanatory diagram of the second embodiment, and FIG. 7 is an explanatory diagram of its modification. FIG. 8 is an explanatory diagram of the slit according to the third embodiment. FIG. 9 is a perspective view showing the configuration of the main part of the conventional method, FIG. 10 is an explanatory view of the operation of the conventional method, and FIGS. 11 and 12 are explanatory views of problems of the conventional method. 20 …… M-shaped slit, 21 …… first slit 22 …… second slit, 23 …… third slit 24 …… fourth slit, 25 …… photodiode BS …… beam spot
Claims (2)
スポットの形状を検出する方法であって、 光ビームとスリットとの相対的な移動速度が予め分から
ない場合に、光ビームとスリットとの相対的な移動方向
に対してそれぞれ異なる傾斜角度を有する少なくとも3
つのスリットと、前記3つのスリットのうちの1つと同
じ傾斜角度を有する1つのスリットとを使用して、各ス
リットを通過する光量を検出し、 同じ傾斜角度の2つのスリットに係る検出光量に基づ
き、光ビームとスリットとの相対的な移動速度を求め、 また、異なる傾斜角度の3つのスリットに係る検出光量
に基づき、光ビームがそれぞれのスリットを横切るのに
要する時間を求め、 前記移動速度と前記各時間とに基づき、光ビームが前記
3つのスリットをそれぞれ横切るのに要した相対的な移
動距離を算出し、 前記3つの移動距離に基づき、ビームスポットの形状を
求めることを特徴とするビームスポットの形状検出方
法。1. A method for detecting the shape of a beam spot on a scanning surface in a scanning optical device, wherein the relative speed of movement of a light beam and a slit is not known in advance. At least 3 having different inclination angles with respect to relative movement directions
The amount of light passing through each slit is detected using one slit and one slit having the same inclination angle as one of the three slits, and based on the detected light amount relating to the two slits having the same inclination angle, , The relative moving speed of the light beam and the slit is obtained, and the time required for the light beam to cross each slit is obtained based on the detected light amounts of the three slits having different inclination angles. A beam which is characterized in that a relative moving distance required for the light beam to cross each of the three slits is calculated based on each of the times and the shape of the beam spot is obtained based on the three moving distances. Spot shape detection method.
スポットの形状を検出する方法であって、 光ビームとスリットとの相対的な移動速度が予め分かっ
ている場合に、光ビームとスリットとの相対的な移動方
向に対してそれぞれ異なる傾斜角度を有する3つのスリ
ットを使用して、各スリットを通過する光量を検出し、 各検出光量に基づき、光ビームがそれぞれのスリットを
横切るのに要する時間を求め、 前記光ビームとスリットとの相対的な移動速度と前記各
時間とに基づき、光ビームが前記3つのスリットをそれ
ぞれ横切るのに要した相対的な移動距離を算出し、 前記3つの移動距離に基づき、ビームスポットの形状を
求めることを特徴とするビームスポットの形状検出方
法。2. A method for detecting the shape of a beam spot on a scanning surface in a scanning optical device, wherein when the relative moving speed of the light beam and the slit is known in advance, the light beam and the slit It is necessary to detect the amount of light passing through each slit by using three slits each having a different inclination angle with respect to the relative moving direction of the light beam, and for the light beam to cross each slit based on each detected light amount. The time is obtained, and the relative moving distance required for the light beam to cross each of the three slits is calculated based on the relative moving speed of the light beam and the slit and each time, A method for detecting the shape of a beam spot, which is characterized in that the shape of the beam spot is obtained based on the moving distance.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30109889A JPH0670583B2 (en) | 1989-11-20 | 1989-11-20 | Beam spot shape detection method |
| US07/607,416 US5105296A (en) | 1989-11-20 | 1990-10-31 | Method and apparatus for detecting beam spot shape |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30109889A JPH0670583B2 (en) | 1989-11-20 | 1989-11-20 | Beam spot shape detection method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03160329A JPH03160329A (en) | 1991-07-10 |
| JPH0670583B2 true JPH0670583B2 (en) | 1994-09-07 |
Family
ID=17892830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30109889A Expired - Fee Related JPH0670583B2 (en) | 1989-11-20 | 1989-11-20 | Beam spot shape detection method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0670583B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100432640C (en) * | 2004-03-12 | 2008-11-12 | 精工爱普生株式会社 | Method and apparatus for measuring beam spot of scanning light |
-
1989
- 1989-11-20 JP JP30109889A patent/JPH0670583B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100432640C (en) * | 2004-03-12 | 2008-11-12 | 精工爱普生株式会社 | Method and apparatus for measuring beam spot of scanning light |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03160329A (en) | 1991-07-10 |
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