DE3933065A1 - Laser-abtastvorrichtung zum passiven facettenabtasten - Google Patents

Laser-abtastvorrichtung zum passiven facettenabtasten

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    • G02B26/12Scanning systems using multifaceted mirrors
    • G02B26/129Systems in which the scanning light beam is repeatedly reflected from the polygonal mirror

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Laser-Abtastvor­ richtung, insbesondere zum passiven Facettenabtasten.
Optische Hochgeschwindigkeits-Abtastsysteme, wie z.B. Präzisionsplotter, -drucker u. dgl. sind in der Technik wohlbekannt. Diese Vorrichtungen sind direkte Abbil­ dungssysteme und werden zur Herstellung von Leiterplat­ ten bzw. Druckplatten durch Rasterabtastung mit einem Belichtungsstrahl über einer mit Resist beschichteten Leiterplatte oder Platte benutzt, die dann zu einer fertigen Leiterplatte oder Druckplatte weiterverar­ beitet wird. Ein typisches derartiges System, wie es von The Gerber Scientific Instrument Company, der Anmelderin der vorliegenden Erfindung, vertrieben wird, besteht aus einem Magnetbandgerät, einer Festplatte, einem interaktiven Grafikterminal, einem Bildprozessor und einem optischen Tisch mit einer beweglichen Abtast­ vorrichtung. Das System kann weiterhin eine Optik, Trä­ gerschlitten und eine Elektronik enthalten, die er­ forderlich sind, um direkt Daten von einem rechnerge­ stützten Konstruktionssystem (CAD) auf die Leiterplatte bzw. Schriftarten, Grafik und Halbtonbilder auf eine Druckplatte zu übertragen.
Im Betrieb wird das Direktabbildungssystem so konfigu­ riert, daß auf der Schreibtrommel ein planares Substrat aus Aluminium (bei der Grafikanwendung) bzw. ein Kup­ fer-Kaschierungsdielektrikum (bei der Leiterplatten­ anwendung) aufgebracht wird, welche an der Oberfläche mit einem optisch empfindlichen Fotopolymer versehen ist. Der Rechner moduliert die Intensität des Licht­ strahls, der normalerweise von einem Laser geliefert wird, um ausgewählte Teile des Substrats zu belichten. Typischerweise gibt es noch einen zweiten Strahl, einen Referenzstrahl, der gleichzeitig mit dem Belichtungs­ strahl zur Erzeugung eines Zeitrastersignals abtastet und die Position des Belichtungs- (bzw. Schreib)strahls auf dem Substrat steuert. Ein Flachbett-Abtastsystem wird manchmal zum Fokussieren der Strahlen und zum Erreichen eines gleichzeitigen Abtastens der Strahlen über einer Referenzmaske bzw. dem Substrat eingesetzt. Präzisionsluftlagerungen werden oftmals zur Führung der Schreibtrommel beim Belichten des Substrats eingesetzt.
Bei bekannten Laser-Rasterabtastvorrichtungen, bei denen die optische Ablenkeinrichtung ein Multi-Facet­ ten-Spiegel ist, gibt es typischerweise drei Abtastbe­ triebsarten. Bei der ersten Betriebsart ist die be­ leuchtete Facette unterbelichtet. D.h. nicht die ge­ samte Facette wird vom Belichtungsstrahl beleuchtet. Bei der zweiten Betriebsart wird die Facette vom Be­ lichtungsstrahl durch Überschreiten der Ränder der be­ leuchteten Facette überbelichtet. Bei der dritten und wünschenswertesten der Betriebsarten wird die Facette vom Belichtungsstrahl exakt beleuchtet. Zusätzlich weisen in dieser Betriebsart arbeitende Abtastvorrich­ tungen ein Mittel zum Verschieben der Strahlen (sowohl des Belichtungs- als auch des Referenzstrahls) relativ zum drehenden Polygon oder Pyramide auf, um die Facette abzutasten und den Abtastwirkungsgrad zu verbessern. Bekannte Abtastsysteme sind durch aktive Facettenabta­ stung gekennzeichnet. Diese Systeme enthalten eine elektromechanische oder akusto-optische Vorrichtung zum physikalischen Verschieben des Strahls relativ zur Facette. Die aktive Vorrichtung wird von einer Steue­ rung gesteuert, welche in einem geschlossenen Regel­ kreis betrieben werden muß. Jedoch erfordert ein Be­ trieb in einem geschlossenen Regelkreis zusätzliche Bauteile, wie z.B. einen Empfänger zum Liefern des Rückkopplungssignals an die Steuerung zwecks Eichung und exakten Betriebs.
Es wäre wünschenswert, ein Laser-Abtastsystem zu schaf­ fen, das durch eine passive Facettenabtastvorrichtung gekennzeichnet ist, welche keine Elektronik für den Be­ trieb erfordert und die in einem offenen Regelkreis be­ trieben werden kann. Die vorliegende Erfindung bezweckt ein derartiges Abtastsystem.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Laserabtastvor­ richtung zur passiven Facettenabtastung zu schaffen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vor­ richtung zu schaffen, die den Winkelfehler der Dreh­ achse von Facette zu Fenster optisch kompensiert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist Laser-Abtastvorrichtung zum passiven Facettenabtasten, bei der entsprechend Steuersignalen aus einer Steuerung mit einem Laser-Belichtungsstrahl mittels eines dre­ henden Polygonspiegels mit einer Vielzahl von reflek­ tierenden Flächen über einem Substrat abgetastet wird, wobei die Vorrichtung mit einer Vielzahl von Glasfen­ stern versehen ist und wobei jedes Fenster mit dem Polygonspiegel so konfiguriert ist, daß es mit der ent­ sprechenden reflektierenden Facette zusammenwirkt. Ein erstes den Strahl lenkendes Mittel dient zum Führen des Laserstrahls entlang einer Einfallsachse zu den Fen­ stern an einer ersten Fläche von diesen. Ein zweites den Strahl lenkendes Mittel empfängt den Laserstrahl von einer zweiten, entgegengesetzten Fensterfläche und liefert einen Belichtungsstrahl zu der entsprechenden reflektierenden Facette. Jedes der Glasfenster ist so positioniert, daß der Laserstrahl von der Strahlein­ fallsachse derart verschoben wird, daß eine entspre­ chende Verschiebung des auf die Facette auffallenden Belichtungsstrahls in Richtung der Spiegeldrehung und synchron mit dem Spiegel bewirkt wird, sodaß die Fa­ cette den gesamten Querschnitt des Belichtungsstrahls während des Abtastens unter einer hohen Abtastein­ schaltdauer enthält.
Gemäß einer weiteren Aufgabe der Erfindung enthält eine Laser-Raserabtastvorrichtung zum Abtasten eines Sub­ strats mit einem Belichtungsstrahl einen Laser zum Erzeugen eines Laserstrahls, einen adressierbaren Strahlmodulator zur Modulation des Laserstrahls und einen drehenden Polygonspiegel mit einer Vielzahl von reflektierenden Facetten. Ebenso ist ein Verschiebungs­ mechanismus vorgesehen, der eine Vielzahl von Glasfen­ sern aufweist, die mit dem Spiegel so konfiguriert sind, daß sie mit der entsprechenden Facette zusammen­ wirken. Ein erster den Strahl lenkender Mechanismus lenkt den Strahl entlang einer Achse zu den Platten an einer ersten Fläche von diesen. Ein zweiter den Strahl lenkender Mechanismus empfängt den Laserstrahl von der zweiten, entgegengesetzten Fensterfläche und lenkt den Belichtungsstrahl auf die entsprechende reflektierende Facette. Jedes der Glasfenster ist so positioniert, daß der Laserstrahl von der Strahleinfallsachse derart ver­ schoben wird, daß eine entsprechende Verschiebung des auf die Facette fallenden Belichtungsstrahls in Rich­ tung der Spiegeldrehung bewirkt wird. Weiterhin ist ein Mechanismus vorgesehen, der den Strahmodulator und den Drehspiegel steuert.
Fig. 1 ist eine vereinfachte schematische Darstellung einer Laser-Rasterabtastvorrichtung zum passiven Facet­ tenabtasten gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine Draufsicht einer optischen Anordnung zum passiven Facettenabtasten im System nach Fig. 1.
Fig. 3 ist eine Seitenansicht der optischen Anordnung von Fig. 2.
Fig. 4a ist eine Darstellung eines Teils der optischen Anordnung von Fig. 2 für eine erste Position der opti­ schen Strahlen.
Fig. 4b ist eine vereinfachte Darstellung einer ersten Position der auf Drehspiegel in der optischen Anordnung von Fig. 1 fallenden Strahlen.
Fig. 5a ist eine Darstellung des Teils der optischen Anordnung von Fig. 4a, gedreht in eine zweite Position.
Fig. 5b ist eine vereinfachte Darstellung einer zweiten Position der auf Drehspiegel in der optischen Anordnung von Fig. 1 fallenden Strahlen.
Fig. 6a ist eine Darstellung des Teils der optischen Anordnung von Fig. 4a, gedreht in eine dritte Position.
Fig. 6b ist eine vereinfachte Darstellung einer dritten Position der auf Drehspiegel in der optischen Anordnung von Fig. 1 fallenden Strahlen.
Fig. 7 ist eine schematische Darstellung eines Teils einer alternativen Vorrichtung zum passiven Facetten­ abtasten gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8 ist eine schematische Darstellung eines Teils des in der optischen Anordnung von Fig. 2 verwendeten Fensters zur Kompensation des Facetten/Spiegelachs­ fehlers.
In Fig. 1 ist eine schematische Draufsicht einer Laser-Abtastvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Eine Lichtquelle 14, vorzugsweise ein kohärenter 4 W-Argon-Ionen-Laser, liefert einen Strahl 14, der auf einen elektro-optischen Modulator 16 auffällt und einer Strahlformungsoptik 18 zugeführt wird. Die Strahlformungsoptik 18 ist von konventio­ neller Art und kann z.B. Fotoempfänger enthalten, wie sie für die vorliegende Anwendung benötigt werden.
Ebenfalls ist in Fig. 30 eine Steuerung 20 gezeigt, die Signale von einem der Optik 18 zugeordneten Empfänger erhält und die in bekannter Weise Modulationssteuersig­ nale an den elektro-optischen Modulator 16 liefert. Ein mit dem Strahl 14 kolinearer Referenzstrahl 22 wird von einem Laser 24 erzeugt. Typischerweise ist der Laser 24 ein He-Ne-Laser, wie er von der Firma Melles Griot Co. vertrieben wird.
Der kombinierte Belichtungsstrahl fällt auf eine opti­ sche Anordnung 26, die die passive Abtastung bewirkt und im folgenden beschrieben wird. Die Anordnung 26 weist einen drehenden Polygonspiegel 50 mit einer Viel­ zahl von Spiegelfacetten auf, die um eine Achse ent­ sprechend den von der Steuerung empfangenen Signalen gedreht werden. Der Referenz- und der Belichtungsstrahl werden einem konventionellen F-Theta-Objektiv 30 zuge­ führt. Der Belichtungsstrahl wird auf einen Klappspie­ gel 34 geworfen und einer Schreibtrommel zugeführt, die sich nicht in der Ebene der Abtastvorrichtung befindet, nicht gezeigt ist und kein Teil der vorliegenden Erfin­ dung ist. Der Referenzstrahl wird gleichzeitig der Referenzmaske und Fotoempfängeranordnung 36 von bekann­ tem Typ zugeführt, die Signale entsprechend dem emp­ fangenen Referenzstrahl an die Steuerung zwecks Steue­ rung des Zeitverhaltens und somit der Modulation der Abtaststrahlen liefert. Die Steuerung in der bevorzug­ ten Ausführungsform ist derart mit Prozessor- und Spei­ chereinrichtungen ausgerüstet, wie dies zur Ausführung der hier aufgeführten Funktionen notwendig ist.
Wie oben festgestellt, gibt es typischerweise drei Be­ triebsarten von Laser-Rasterabtastsystemen: (1) Abtast­ systeme, die durch eine unterbelichtete Facettenbe­ leuchtung gekennzeichnet sind, (2) überbelichtete Facettenbeleuchtung und (3) diejenigen, bei denen die Facette gerade richtig belichtet ist und die eine Facettenabtastung aufweisen. Die durch unterbelichtete Facettenbeleuchtung gekennzeichneten Abtastsysteme haben eine minimale prozentuale Totzeit, die von dem zum Bewegen der Facettenspitze durch den Strahl benö­ tigten Anteil des Abtastens festgesetzt wird, vergli­ chen mit der Zeit, in der der Strahl auf der Facette vorhanden ist. Bei Abtastsystemen mit überbelichteter Facettenbeleuchtung ist die prozentuale Totzeit extrem klein, da sich die Facette immer im Strahl befindet. Bei Abtastsystemen mit Facettenabtastung wird der Ein­ gangsstrahl zum Spiegel seitlich in Verbindung mit der drehenden Facette bewegt. Jede Betriebsart wird gemäß der folgenden Tabelle gekennzeichnet:
Abtastbetriebsarten
Wie oben angemerkt, hat ein System mit Facettenabta­ stung die meisten Vorteile, da die zeitlichen und opti­ schen Wirkungsgrade hoch sind. Bei bekannten Systemen mit Facettenabtastung war der Hauptnachteil die Kom­ plexität des Systems wegen der Anzahl der zusätzlich benötigten Bauteile.
In Fig. 2 und 3 sind eine Draufsicht bzw. eine Seiten­ ansicht der optischen Anordnung 26 von Fig. 1 gezeigt.
Die Anordnung 26 enthält den Polygonspiegel 28, der vorzugsweise auf einem Luftlagerflansch 38 angebracht ist. Der Spiegel ist um eine Achse 40 entsprechend Sig­ nalen von der Steuerung 20 von Fig. 1 drehbar. Die Anordnung von Fig. 1 ist durch einen ersten den Strahl lenkenden Mechanismus 42 gekennzeichnet, der so konfi­ guriert ist, daß er die eingehenden Strahlen empfängt und diese entlang der Drehachse zum Mittelpunkt des drehenden Polygonspiegels sendet. Der den Strahl len­ kende Mechanismus 42 enthält ein Objektiv 44 und einen Drehspiegel 46.
Die Strahlen treten aus dem ersten den Strahl lenkenden Mechanismus aus und werden einem optisch transparenten Fenster 48 zugeführt. Dieses Fenster ist eines aus einer Vielzahl von Fenstern, die auf der oberen Fläche des Spiegels 28 konfiguriert sind. Wie im folgenden erläutert, ist jedes Fenster so konfiguriert, daß es eine Verschiebung der Strahlen in Verbindung mit der Facettendrehung liefert. Die Strahlen treten aus dem Fenster aus und werden von einem zweiten den Strahl lenkenden Mechanismus 50 empfangen, der vorzugsweise ein Teleskop 52 mit einer Vielzahl von Spiegeln 54 und 56 sowie Objektiven 58 und 61 enthält. Die Strahlen werden dann zur Spiegelfacette mittels Spiegeln 60 und 62 zurückgelenkt, bevor sie durch das Sammelobjektiv 64 auf die Spiegelfacette laufen.
Bei der vorliegenden Erfindung verschiebt das Glasfen­ ster den Strahl in Drehrichtung der Facette, sodaß der Belichtungsstrahl sich synchron mit der Facette bewegt. In Fig. 4 ist ein Abschnitt eines Glasfensters 66 ge­ zeigt, welches einen schematisch als optischen Strahl 64 gezeigten einfallenden Strahl unter einem Winkel (I) 70 zur Flächennormalen 72 des Fensters empfängt. Das Fenster ist durch die Dicke (t) 74 und den Brechungsin­ lex (N) gekennzeichnet. Der Strahl wird von seiner ur­ sprünglichen Richtung um den Betrag (D) verschoben, der durch die folgende Formel gegeben ist:
Fig. 4b stellt schematisch die entsprechende Position 78 des Strahls 79 bezüglich der drehenden Spiegel 60 und 62 an der Fensterposition von Fig. 4a dar.
Fig. 4 stellt zusammen mit den Fig. 5 und 6 die Wir­ kung des mit dem Drehspiegel konfigurierten Glasfen­ sters dar. Wenn der Spiegel sich dreht, tut dies auch das Glasfenster. Jedes Glasfenster 66 empfängt den Strahl anfangs unter einem Winkel zur Oberflächennorma­ len 72. Der Strahl wird zum Mittelpunkt des Glasfen­ sters hin verschoben. Wenn das Glasfenster und der Spiegel sich drehen, bestrahlt der Strahl nun die Glas­ fenster unter rechten Winkeln zum Glasfenster, sodaß sich keine Verschiebung von der Achse des einfallenden Strahls ergibt (Fig. 5a). Jedoch wird der Strahl, wie in Fig. 5b gezeigt, effektiv um einen Betrag 80 aus seiner ursprünglichen Position verschoben, wodurch die Strahlen weiterlaufen und die entsprechende Facette be­ strahlen können. Fig. 6a zeigt den Strahl am drehenden Glasfenster in einer dritten Position. Die Strahlver­ schiebung 82 wird fortgesetzt, wodurch der Strahl wei­ terhin die drehende Facette bestrahlen kann.
Der Fachmann wird feststellen, daß in der bevorzugten Ausführungsform der Strahl zum Mittelpunkt des Fensters hin bewegt wird, welches die Richtung ist, die die größte Zunahme im optischen Wirkungsgrad leistet. Dies liefert die größtmögliche Einschaltdauer, da die von den Glasfenstern bewirkte Brechung den Strahl zur Mitte der Fenster hin richtet und den Strahl die längste Zeit auf der Facette hält. Der optische Wirkungsgrad wird auf einen Wert von 90% erhöht, während der typische Wert von 60% für Abtastsysteme ohne Facettenabtastung charakteristisch ist.
Eine alternative Facettenabtastvorrichtung 84 ist sche­ matisch in Draufsicht in Fig. 7 gezeigt. Die Vorrich­ tung 84 ist ähnlich zu der Ausführungsform von Fig. 1, außer daß die Fenster paarig eingesetzt werden, und ist durch einen den Strahl lenkenden Mechanismus 86 gekenn­ zeichnet, der den Strahl 88 einem ersten auf der Peri­ pherie des Polygonspiegels 92 positionierten Fenster und dann einem diametralen Glasfenster 94 zuführt. Der Strahl wird beim Durchgang durch beide Fenster verscho­ ben, bevor er einem zweiten den Strahl lenkenden Mecha­ nismus 96 zugeführt wird, der ähnlich dem oben unter Bezug auf Fig. 1 beschriebenen ausgeführt ist. Es ist zu beachten, daß die von der alternativen Vorrichtung bewirkte Strahlverschiebung beim ersten angetroffenen Fenster nicht zum Mittelpunkt des Fensters hin gerich­ tet ist, und deshalb wird nicht der gleiche optische Wirkungsgrad erzielt wie bei der bevorzugten Ausfüh­ rungsform. Ein zweites alternatives Schema beinhaltet die Verwendung eines kompakten brechenden Polygons als weitere Verfeinerung von Fig. 7. Diese Technik leidet jedoch unter denselben Einschränkungen wie die Ausfüh­ rungsform von Fig. 7.
Die von der vorliegenden Erfindung gelieferte Facet­ tenabtastung ist vollständig passiv und ist rein op­ tisch. Als solche steht die Erfindung in scharfem Gegensatz zu bekannten Abtastsystemen mit Facettenabta­ stung, die dies jedoch auf aktive Weise mit einer Viel­ zahl von Empfängern, akusto-optischen oder elektro-op­ tischen Modulatoren und anderen Elektroniken erreichen. Da die Technik passiv ist, brauchen intensitätsbezogene Effekte nicht mehr kompensiert zu werden, die man bei der aktiven Technik antrifft. Diese Technik ist auch für polychromatische Systeme einsetzbar, was bei eini­ gen aktiven Techniken nicht möglich ist. Schließlich liegt wegen der Passivität keine Geschwindigkeitsabhän­ gigkeit beim Facettenabtasten vor.
Es ist zu bemerken, daß der horizontale Winkel der entgegengesetzten Flächen des Fensters in der Fen­ ster-zu-Fenster-Dimension nicht kritisch ist, da dieser Fehler in der Ablenkrichtung verläuft. Wie jedoch in Fig. 8 gezeigt ist, kann der zwischen den beiden entge­ gengesetzten Flächen 100, 102 eines Glasfensters gebil­ dete spitze (oder Keil-) Winkel in der Richtung quer zur Abtastung bedeutend sein. Tatsächlich kann bei der vorliegenden Erfindung das Glasfenster dazu verwendet werden, eine Kompensation für den Facetten-zu-Spie­ gel-Fehler zu liefern, der bei drehenden Polygonspie­ geln vorhanden ist. Dieser Fehler wird gewöhnlich als Ergebnis von Mängeln bei der Ausrichtung zwischen der Spiegelfacette und der Drehachse erzeugt, sodaß die Fa­ cette etwas zu Achse hin oder von ihr weggekippt ist, wodurch die Abtastlinien bei mehrfachen Facetten nicht übereinanderliegen. Es ist schwierig, diesen Fehler mit bekannten Systemen zu kompensieren, aber dies ist bei der vorliegenden Erfindung leicht, da jeder Facette ein Fenster zugeordnet ist. Wie in Fig. 8 im Detail darge­ stellt, ist das Fenster mit einem gleich großen Keil­ winkel (durch das Strahlvergrößerungsverhältnis) mit umgekehrtem Vorzeichen versehen, und der Winkelfehler Facette-zu-Achse wird aufgehoben. Somit kann der Win­ kelfehler jedes Spiegels einzeln durch Auswahl des ent­ sprechenden Glasfensters mit einem passenden Fehler kompensiert werden.
Obwohl die Erfindung gezeigt und beschrieben wurde unter Bezug auf eine bevorzugte Ausführungsform, sollte es dem Fachmann klar sein, daß diverse andere Änderun­ gen, Auslassungen und Zusätze hieran durchgeführt wer­ den können, ohne den Geist und den Umfang der Erfindung zu verlassen.
Bei einer neuartigen Laser-Rasterabtastvorrichtung bei der entsprechend Steuersignalen aus einer Steuerung mit einem Belichtungsstrahl mittels eines drehenden Poly­ gonspiegels mit einer Vielzahl von reflektierenden Facetten über einem Substrat abgetastet wird, wird die passive Facettenabtastung mittels einer Vielzahl von Glasfenstern erzielt, die so konfiguriert sind, daß sie mit den entsprechenden reflektierenden Facetten zusam­ menwirken. Ein erster den Strahl lenkender Mechanismus führt den Laserstrahl zu einem Fenster an einer ersten Fläche von diesem. Ein zweiter den Strahl lenkender Mechanismus empfängt den Laserstrahl von einer entge­ gengesetzten, zweiten Fensterfläche und liefert einen Belichtungsstrahl zu der entsprechenden reflektierenden Facette. Jedes Fenster ist so positioniert, daß der Laserstrahl von der Einfallsachse verschoben wird, so daß eine entsprechende Verschiebung des Belichtungs­ strahls auf der Facette in Richtung der Spiegeldrehung bewirkt wird.

Claims (13)

1. Laser-Abtastvorrichtung zum passiven Facettenabta­ sten, bei der entsprechend Steuersignalen aus einer Steuerung mit einem Laser-Belichtungsstrahl mittels eines drehenden Polygonspiegels mit einer Vielzahl von reflektierenden Flächen über einem Substrat abgetastet wird, gekennzeichnet durch: ein Verschiebungsmittel für den optischen Strahl mit einer Vielzahl von Glasfenstern (48), wobei jedes Fenster mit dem Polygonspiegel so konfiguriert ist, daß es mit der entsprechenden reflek­ tierenden Facette zusammenwirkt; ein erstes den Strahl lenkendes Mittel (42) zum Führen des Laserstrahls (14) entlang einer Einfallsachse (68) zu den Fenstern (48) an einer ersten Fläche von diesen; ein zweites den Strahl lenkendes Mittel (50) zum Empfangen des Laser­ strahls von einer zweiten, entgegengesetzten Fenster­ fläche und zum Liefern eines Belichtungsstrahls zu der entsprechenden reflektierenden Facette, und wobei jedes der Glasfenster (48) so positioniert ist, daß der Laserstrahl (14) von der Fenstereinfallsachse (68) der­ art verschoben wird, daß eine entsprechende Verschie­ bung (76) des auf die Facette auffallenden Belichtungs­ strahls in Richtung der Spiegeldrehung bewirkt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Facetten einen Winkelfehler der Drehachse von Facette zu Fenster auf­ weist, und daß entsprechende Fenster einen Keilwinkel zwischen der ersten und der zweiten Fläche aufweisen, dessen Betrag so gewählt wird, daß von der reflektie­ renden Facette bewirkte Fehler in Abtastrichtung korri­ giert werden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschiebungsmittel für den Strahl ein einzelnes Glasfenster (48) pro Facette aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschiebungsmittel für den Strahl ein Paar von diametral zu jeder der Facetten des Spiegels angeordneten Glasfenstern (90, 94) aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschiebungsmittel für den optischen Strahl ein kompaktes, transparentes Poly­ gon mit der gleichen Anzahl von Flächen aufweist wie die brechenden Spiegelfacetten.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite den Strahl len­ kende Mittel (50) ein optisches Teleskopelement zum Aufweiten des Belichtungsstrahls aufweist.
7. Laser-Abtastvorrichtung zum Abtasten eines Substrats mit einem Belichtungsstrahl, mit einem Laser zum Erzeu­ gen eines Laserstrahls, einem adressierbaren Strahlmodu­ lator, einem drehenden Polygonspiegel mit einer Viel­ zahl von reflektierenden Facetten, einem Mittel zum Steuern des Strahlmodulators und des drehenden Spiegels, gekennzeichnet durch: ein Verschiebungsmittel für den optischen Strahl mit einer Vielzahl von Glasfenstern (48), wobei jedes Fenster mit dem Polygonspiegel so konfiguriert ist, daß es mit der entsprechenden Facette zusammenwirkt; ein erstes den Strahl lenkendes Mittel (42) zum Führen des Laserstrahls (14) entlang einer Achse (68) zu den Fenstern (48) an einer ersten Fläche von diesen; ein zweites den Strahl lenkendes Mittel (50) zum Empfangen des Laserstrahls von einer zweiten, ent­ gegengesetzten Fensterfläche und zum Liefern eines Be­ lichtungsstrahls zu der entsprechenden reflektierenden Facette, und wobei jedes der Glasfenster (48) so posi­ tioniert ist, daß der Laserstrahl (14) von der Fenster­ einfallsachse (68) derart verschoben wird, daß eine entsprechende Verschiebung (76) des auf die Facette auffallenden Belichtungsstrahls in Richtung der Spie­ geldrehung bewirkt wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Facetten einen Winkelfehler der Drehachse von Facette zu Fenster auf­ weist, und daß entsprechende Fenster einen Keilwinkel zwischen der ersten und der zweiten Fläche aufweisen, dessen Betrag so gewählt wird, daß von der reflektie­ renden Facette bewirkte Fehler in Abtastrichtung korri­ giert werden.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschiebungsmittel für den Strahl ein einzelnes Glasfenster (48) pro Facette aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschiebungsmittel für den Strahl ein Paar von diametral zu jeder der Facetten des Spiegels angeordneten Glasfenstern (90, 94) aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschiebungsmittel für den optischen Strahl ein kompaktes, transparentes Poly­ gon mit der gleichen Anzahl von Flächen aufweist wie die brechenden Spiegelfacetten.
12. Laser-Abtastvorrichtung zum Kompensieren des Spie­ gel/Facetten-Fehlers, bei der entsprechend Steuersigna­ len aus einer Steuerung mit einem Laser-Belichtungs­ strahl mittels eines drehenden Polygonspiegels mit einer Vielzahl von reflektierenden Flächen über einem Substrat abgetastet wird, gekennzeichnet durch: ein Verschiebungsmittel für den optischen Strahl mit einer Vielzahl von Glasfenstern (104), wobei jedes Fenster mit dem Polygonspiegel (28) so konfiguriert ist, daß es mit der entsprechenden reflektierenden Facette zusammenwirkt, wobei die Fen­ ster (104) entgegengesetzte (100) erste und zweite (102) Flächen mit einem Keilwinkel dazwischen aufwei­ sen, dessen Vorzeichen und Betrag den Fehler von reflek­ tierendem Facettenspiegel zu Facette kompensieren; ein erstes den Strahl lenkendes Mittel (42) zum Führen des Laserstrahls (14) entlang einer Achse (68) zu den Fen­ stern an einer ersten Fläche von diesen; ein zweites den Strahl lenkendes Mittel (50) zum Empfangen des Laserstrahls von einer zweiten, entgegengesetzten Fen­ sterfläche und zum Liefern eines Belichtungsstrahls zu der entsprechenden reflektierenden Facette.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite den Strahl len­ kende Mittel (50) ein optisches Teleskopelement zum Aufweiten des Belichtungsstrahls aufweist.
DE3933065A 1988-10-20 1989-10-04 Laser-abtastvorrichtung zum passiven facettenabtasten Granted DE3933065A1 (de)

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US07/260,476 US4978184A (en) 1988-10-20 1988-10-20 Laser raster scanner having passive facet tracking

Publications (2)

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Country Status (5)

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US (1) US4978184A (de)
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DE (1) DE3933065A1 (de)
FR (1) FR2638244B1 (de)
GB (1) GB2224132B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4128012C1 (en) * 1990-02-24 1993-02-11 Eltro Gmbh, Gesellschaft Fuer Strahlungstechnik, 6900 Heidelberg, De Vehicle separation and visibility detector for warning car driver - uses laser and polygon wheel to scan in front of vehicle in horizontal direction and at various elevation angles

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5083138A (en) * 1990-04-11 1992-01-21 Xerox Corporation Polygon scanner with predictable facet deformation characteristics
US5177632A (en) * 1991-04-04 1993-01-05 Nira Schwartz Tracking system using a polygon of unique dimension or arbitrary polygon combined with sensors
US5278691A (en) * 1992-06-24 1994-01-11 Eastman Kodak Company Symmetrical overfilled polygon laser scanner
US5381259A (en) * 1993-10-14 1995-01-10 Xerox Corporation Raster output scanner (ROS) using an overfilled polygon design with minimized optical path length
US5546201A (en) * 1994-12-20 1996-08-13 Xerox Corporation Double bounce passive facet tracking with a reflective diffraction grating on a flat facet
KR100462359B1 (ko) * 2004-08-18 2004-12-17 주식회사 이오테크닉스 폴리곤 미러를 이용한 레이저 가공장치 및 방법
AT510175B1 (de) * 2010-09-28 2012-02-15 Riegl Laser Measurement Sys Strahlablenkeinrichtung und laserscanner hiefür

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2116469B2 (de) * 1971-04-03 1980-09-25 Elektro-Optik Gmbh & Co Kg, 2392 Gluecksburg Verfahren zur Realisierung von Lichtpunktdisplays
US4268110A (en) * 1979-10-12 1981-05-19 Itek Corporation Facet angle corrector for multi-faceted optical scanner
US4461534A (en) * 1981-11-25 1984-07-24 Barr & Stroud Limited Optical scanning system with two sequential reflection stations

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3632871A (en) * 1969-04-25 1972-01-04 Raytheon Co Optical scanning device
US4170028A (en) * 1977-04-06 1979-10-02 Xerox Corporation Facet tracking in laser scanning
US4205348A (en) * 1978-07-05 1980-05-27 Xerox Corporation Laser scanning utilizing facet tracking and acousto pulse imaging techniques
US4386272C1 (en) * 1978-07-07 2001-02-06 Pitney Bowes Inc Apparatus and method for generating images by producing light spots of different sizes
US4273410A (en) * 1979-07-10 1981-06-16 Electro-Optik Gmbh & Co. K.G. Polygonal cylinder for use in optical picture scanning systems
JPS56159615A (en) * 1980-05-14 1981-12-09 Fuji Photo Film Co Ltd Light beam scanner
US4408825A (en) * 1980-11-10 1983-10-11 Acton Research Corporation Vacuum ultraviolet reflectance filter
US4433849A (en) * 1980-11-13 1984-02-28 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Control circuit for a vehicle leveling system
US4447723A (en) * 1981-09-03 1984-05-08 Excellon Industries Scanning beam reference employing a retroreflective code means
US4433894A (en) * 1981-11-12 1984-02-28 Lincoln Laser Company Method and apparatus for generating optical scans
US4538181A (en) * 1983-02-28 1985-08-27 Kollmorgen Technologies Optical scanner
GB2136498B (en) * 1983-03-16 1986-07-09 Burroughs Corp Money cassette for an autoteller
FR2576114B1 (fr) * 1985-01-11 1987-02-13 Trt Telecom Radio Electr Analyseur optico-mecanique ayant un champ de telemetrie fixe
US4720632A (en) * 1985-01-25 1988-01-19 Ricoh Co., Ltd. Synchronizing light beam detector
JPH0617948B2 (ja) * 1985-02-13 1994-03-09 富士写真フイルム株式会社 光ビ−ム走査装置
US4692629A (en) * 1985-06-10 1987-09-08 Mitutoyo Mfg., Co., Ltd. Optical type measuring scanner
US4795224A (en) * 1986-10-06 1989-01-03 Katsuchika Goto Optical scanning pattern generator
US4728789A (en) * 1986-12-08 1988-03-01 International Business Machines Corporation System for adjusting holographic scanner lockout voltage

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2116469B2 (de) * 1971-04-03 1980-09-25 Elektro-Optik Gmbh & Co Kg, 2392 Gluecksburg Verfahren zur Realisierung von Lichtpunktdisplays
US4268110A (en) * 1979-10-12 1981-05-19 Itek Corporation Facet angle corrector for multi-faceted optical scanner
US4461534A (en) * 1981-11-25 1984-07-24 Barr & Stroud Limited Optical scanning system with two sequential reflection stations

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4128012C1 (en) * 1990-02-24 1993-02-11 Eltro Gmbh, Gesellschaft Fuer Strahlungstechnik, 6900 Heidelberg, De Vehicle separation and visibility detector for warning car driver - uses laser and polygon wheel to scan in front of vehicle in horizontal direction and at various elevation angles

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US4978184A (en) 1990-12-18
FR2638244A1 (fr) 1990-04-27
FR2638244B1 (fr) 1992-02-14
JPH0687097B2 (ja) 1994-11-02
GB2224132B (en) 1992-07-22
GB8920899D0 (en) 1989-11-01
GB2224132A (en) 1990-04-25
JPH02170114A (ja) 1990-06-29
DE3933065C2 (de) 1992-06-11

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