JPS597331A - 光走査装置 - Google Patents

光走査装置

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JPS597331A
JPS597331A JP57115509A JP11550982A JPS597331A JP S597331 A JPS597331 A JP S597331A JP 57115509 A JP57115509 A JP 57115509A JP 11550982 A JP11550982 A JP 11550982A JP S597331 A JPS597331 A JP S597331A
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JP
Japan
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scanning
angle
axis
moving
mirror
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JP57115509A
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JPH0222928B2 (ja
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Shoichi Tanimoto
昭一 谷元
Shinji Miura
三浦 紳治
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Nikon Corp
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Nikon Corp
Nippon Kogaku KK
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/12Scanning systems using multifaceted mirrors

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、レーザビームプリンター,パターンジェネレ
ータ、画像読み取り装置、多色刷印刷用製服装N等に使
用さtしる光走査装置に関するものである。更に詳し<
(d、本発明d1光ビームをX方向に直線走査する手段
と、この光ビームによって描画される対象物をX方向と
交わるX方向に移動する移動手段とを含み、対象物(投
影面)上に所望のパターンを描画する光走査装置に関す
るものである。
従来より,レーザビームを回転ポリコンミラーやガルバ
ノミラ−で偏向走査し、fθレンズを介して微小スポッ
トに集束し、かつ面線走査する光走査装置がある。この
装置は、1軸の走査(主走査)はレーザスポットの走査
で行ない、この軸と直交する軸の走査(副走査)は、回
転ドラムや1次元移動ステージ等で行なっている。
第1図は、このような従来の走査装檻で走査した感光物
(投影面)上のレーザスポットの走査軌跡を示す説明図
である。走査軌跡Stは、ステージの運動の為にX軸と
平行にならず、角変θだけX軸に対して傾斜したものと
なる。この傾斜角θV1.レーザスポットの2方向走汗
速度をVx +ステージのy方向移動速度をvyとすれ
ば、となり、僅かではあるが有限のli#となる。
通常、画像等のパターンをΔ・&光ドラムーヒに描画−
J“る場合、前配置−たような走査軌跡のX輛νこ対す
る傾斜角θは微小であって、はとんど問題とならないが
、例えば、両面シリンド基板用の原版フィルムにパター
ンを描画する場合1重なり合う2種類のパターンのマス
クは、プリント基敬の表と裏側とで正確(C一致するこ
とか要求され、走査軌跡の傾余1角θの存在、1゛なわ
ち、座檜糸の直交度の誤差が問題となる。
ここ6ておいて、本発明−これらの問題点を解決し、面
交座嘩系に従った正確な2次元走査ができる光走査装置
を実現しようとするものである。
本発明に係る装置は、光ビームを対象物に反射させると
共に、この光ビームのiNg走査範囲中のはソ中央部分
を軸として回転自在とL−た反射手段と、この反射手段
の回転角を調整する手段とを設けた点に特徴がある。
第2図は本発明に係る装置の一例を示す構成斜視図、第
6図は第2図装置の要部を示す丁面配置図である。これ
らの図において、IHレーザ光源、2は光源1からのレ
ーザビームを)くターン信号(描画データ)に応じて変
調させる光変調器、6はビームエクスパンダ、4(dビ
ームエクスノくンタ“6を介して入射するレーザビーム
をX方向に直線走査させるいくつかの反射面5を不する
回転ポリゴンミラー、6は回転ポリゴンミラー4からの
レーザビームが入射するfθレンズである。これらの各
要素は、従来から用いられてきたものと同じである。
7はfθレンズ6から出射した光を、感光物(投影面)
9上に垂iU K反射させる反射鏡で、レーザビームの
直線走査範囲り中のはソ中央部に設けた軸Ctを中心と
して回転できるように構成されている。8は感光物9上
に走査されるスポラトノ軌跡、10は感光物9をy軸方
向に移動させる移動ステージ、11はこの移動ステージ
の基台で、この基台上にI′iv字型の案内溝14と、
7ラント面15が設けられており、、移動ステージ1o
の運動方向を拘束している。12rriモータ、16は
このモータに結合し、かつ移動ステージ1oに螺合1、
ているネジで、モータ12の191転によって、移動ス
テージ10をy nun方向に定速度で移動させる。
16は反射鏡7を保持するホールダ、16oはホールダ
16に設けられた+Ij+転機構、17す゛固定部18
に同定されたマイクロメータで、これを回転させるとホ
ールダ16の一端に接触している先端部が矢印21方向
に微小移動する。19け固定部20に固定されたスプリ
ングで、ホールダ7の一端を押している。
第4図は、反射鏡7を保持している部分を回転軸Ctを
含む断面図で示(〜たものである。回転機構160、各
固定部18.20は、いずれも固定板22に取り伺けら
れている。マイクロメータ17の先端部を矢印21方向
に移動させると、ホールダ16け感光物(投影面)9に
対j、2て垂直な回転@Ctを中心に17で回じように
矢印21方向に微小僧回動し、これによって1反射′境
7も回動し、反射鏡7で反射1.て感光物9ヒに水平走
査される。レーザスポットの軌跡のzllIIとなす角
θを調整することができる。尚、感光物9上に所望のパ
ターンを描画するには、回転ポリゴンミラー4とレーザ
光源1との間にレーザビームラON。
OF’Fさせる光スイツチング素子を設ける必要がある
ここで、ステージ10の移611方向yと、レーザスポ
ットの走査方向Xのなす角を調整するためには、調整す
べき角度を測定しなければならない。
以下、この調整すべき角度の測定方法につい−て、第5
図〜第7図を参照しながら次に説明する。
第5図において、30A、 30B、 30C・・・・
・・ハ感光物上に水平走査されるレーザスポットの軌跡
であって、これらの各軌跡のy軸とのなす角は、図示す
るように直角になるように調整されなければならない。
いま、調整前において、レーザスポットの軌跡は破線ろ
1に示す通りであって、X軸とのなす角がθであるもの
とする。
けじめに、第6図(aL (b)に示すように、描画デ
ータによって、2枚の感光物上にそれぞれ互いに直交す
るような数値データによって、直線石!。
t1□及びに+ + A22を描く。ここで直線hst
 Lzlは同じ長さSであって、2本の直線t+++ 
A12(121+t22)のなす角は、描画すべき数値
データ上では直角になっているが、実際に描画されたパ
ターンは直角ではない。
次に、描かれた第6図(a)、 (b)のパターンのい
ずれか一方(ここでは(b)のパターン)を轟返し、他
方のパターン(ここでは(a)のパターン)に第6図(
c) K示すようにy軸方向の直線tI2 + A22
が重なるように合せる。そして、X軸方向の直線L++
vL2+の一端32.36間の距離δを測定すれば、(
2)式から、直線41とA21のなす角度、すなわちX
軸に対する走査軌跡の傾斜角θが求められる。なお。
ここで、θは微小角であるものとする。
δ この傾斜角θが求めらhると、第6図においで、回転軸
Ctとマイクロメータ17との距離tから、マイクロメ
ーター7の送り量ε&:i: (31式で得られる。
たyしθけ微小角であるものとする。
ε = t・θ このようpこして求められた送りMtだけ、マイクロメ
ーター7によって補正すれば、反射・雌7は回転機構1
60を中心にして僅かに回転し、感光物(対称物)上に
水平走査されるレーザスポットの軌跡が第5図の3OA
、 30B、 30C・・・に示すように、y軸となす
角す(かいずれも直角になるように、すなわち、対象物
上の直交座標系に正確に従ったものに訪整される。
なお、感光物に入射するレーザビームが感光面に垂直で
はない場合、fθ1/ンズ6から感光物才での光軸上の
距離が変わって、描画されるパターンの大きさに誤差を
生じる。しかし本発明においてけ、反射鏡7の回転の中
心はX方向の走査範囲の中央部に設けられ、レーザビー
ムは感光面に垂直に入射するからJθレンズ6から感光
物9までの距離dfθレンズ6の光軸上では変らない。
したがって、描画されるパターンの大きさに誤差は生じ
ない。
第7図Vよ、走査軌跡のX軸となす角θの他の測定方法
の説明図である。ここでは、1枚の感光物を使用する場
合であって、嬉じめに、第7図(a)に示すように描画
データでは直交するような2木の直線4111石2を描
画し、これを現像せず、次に、感光物を90°時計方向
に回転し、第7図(b)に示すように描画データでは直
交するような2本の1自線 t2し 122を描画する
。続いて、これを現像1〜、第7図(C)に示すような
パターンを得る。そ(2て、このパターンの中でk u
W線to r  122の延長線が交わる角度γと、直
m A121 A21の延長線が交わる角度βを求めれ
ば、(4)式から2軸に対する走査軌跡の傾斜角θが求
めらね、る。
第8図回反射境7の回転角を、レーザスポットの走査速
度がどのように架わっても、常に旧交性が正確に維持さ
れるように制御する場合の、本発明の他の実施例を示す
要部構成ブロック図である。
コ(7) 実Na例においては、第5図に示す装置r(
おいて、ホールタ16(反射鏡7)を回動させるマイク
ロメータ17の代りにモータ等の駆動部50を用いたも
のである。第8図において、51はマイクロコンピュー
タ等の演算処理装置、52 ir、t ホ’ IJゴン
ミラ−4を所定回転数で回わすモータ制御回路、56は
ステージ10を駆動するモータ12のモータ駆動回路で
ある。演算処理装置651は、ポリゴンミラー4による
X方向の走査速度に関連した信号”Jzと、ステージ1
0のy方向の移動速度に関連した信号vyとを入力して
おり、モータ制御回路52.モータ駆動回路53を介し
てポリゴミラー4の回転数とステージ10の移動速度を
さらに演算処理装置511−t、信号Vxr VyO値
に基づいて駆動部50を介して反射鏡7の帥J動角が走
るように制御している。これによって、レーザスポット
の走査(ラスク形式)速度がどのように変わっても、常
に対象物上の自交座標系に従った正確な2次元走査がで
きるようにしている。
なお、上記の各実施例では、いずt″L、もX方向走査
手段として回転ポリゴンミラーを使用した場合を例示(
またが、ガルバノミラ−や他の走査手段を用いてもよい
。また、上記の実施例では、反射源をホールダに支持さ
せ、このホールダに設けた回転機構によつで反射源を回
動させたものであるが、これらの構造としては、図示し
たものに限定されず、他の構成手段を用いてもよい。ま
た反射源としてはペンタプリズム等も使する。
以上説明し/ヒように、本発明によれば、対象物上の直
交座標系に従った正確な2次元走査のできる光走査装置
が実現できるばかりでなく、反射嘩の回転角によって対
象物上に正確な斜交座伸系を構成できる利点も有ス1、
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来装置のレーザスポットの走査軌跡を示す説
明図、第2図は本発明に係る装置の一例を示す411?
成斜視図、第6図は第2図装置の要部を示す平面配置図
、第4図は反射俤及びポールダの断面図、f!f、5図
〜第7図1qlレーザスポツトの走査軌跡のX軸となす
角の測定方法の説明図、第8図は本発明の他の実施例を
示す上部構成ブロック図である。 1・・・レーザ光源 4・・・回転ポリゴンミラー6・
・・fθレンズ  7・・・反射遺10・・・ステージ
16・・・ホールダ 17・・・マイクロメータ代理人
 −7F理士 木 村 ヨ 朗 第3図 オ乙図 第5図 第3区 ■カVq

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  光ビームをX方向に直線走査させる走査手段
    と、この光ビームによって描画される対象物を前記X方
    向と交わるX方向に移動させる移動手段とを含み、前記
    対象物上に所望のパターンを描画する光走査装置におい
    て、 前記光ビームのX方向の走査範囲中のはy中央部を中心
    として1四転町訃に構hliされ、fif7記光ビ記入
    ビーム物上に反射させる反射手段と、この反射手段を回
    動させる調整手段とを設け、 前記調整手段によって前記対象物上を2方向に走査する
    光スポットの軌道と、対象物上の所定の2軸とがなす角
    度を調整できるようにしたことを特徴とする光走査装置
  2. (2)  前記調整手段は、前記走査手段の走査速度m
    と移動手段の移動速度との比に応じて前記反射手段の回
    転角を調整することを4′5徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の光走査装置。
JP57115509A 1982-07-05 1982-07-05 光走査装置 Granted JPS597331A (ja)

Priority Applications (1)

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JP57115509A JPS597331A (ja) 1982-07-05 1982-07-05 光走査装置

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JP57115509A JPS597331A (ja) 1982-07-05 1982-07-05 光走査装置

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JPS597331A true JPS597331A (ja) 1984-01-14
JPH0222928B2 JPH0222928B2 (ja) 1990-05-22

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