JP2524140Y2 - レーザ光走査装置 - Google Patents
レーザ光走査装置Info
- Publication number
- JP2524140Y2 JP2524140Y2 JP1989110785U JP11078589U JP2524140Y2 JP 2524140 Y2 JP2524140 Y2 JP 2524140Y2 JP 1989110785 U JP1989110785 U JP 1989110785U JP 11078589 U JP11078589 U JP 11078589U JP 2524140 Y2 JP2524140 Y2 JP 2524140Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scan mirror
- light receiving
- scanner
- light
- laser beam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
- Laser Beam Printer (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案はレーザ光走査装置に関し、特にレーザ光の高
速かつ高精度な位置決めと走査とを行う必要がある厚膜
および薄膜のレーザトリミング装置やレーザマーキング
装置に使用されるガルバノメータ型オプティカルスキャ
ナの制御に関する。
速かつ高精度な位置決めと走査とを行う必要がある厚膜
および薄膜のレーザトリミング装置やレーザマーキング
装置に使用されるガルバノメータ型オプティカルスキャ
ナの制御に関する。
従来技術 従来、この種のガルバノメータ型オプティカルスキャ
ナにおいては、第３図に示すように、外部から与えられ
たディジタル信号の位置指令がD/A（ディジタル／アナ
ログ）コンバータ11でアナログ信号に変換されてサーボ
アンプ12に入力されると、サーボアンプ12がその信号に
応じてガルバノメータ型オプティカルスキャナ（以下ス
キャナとする）１を駆動し、スキャナ１によってスキャ
ンミラー２を回動させてレーザ光の位置決めや走査を行
っている。
ナにおいては、第３図に示すように、外部から与えられ
たディジタル信号の位置指令がD/A（ディジタル／アナ
ログ）コンバータ11でアナログ信号に変換されてサーボ
アンプ12に入力されると、サーボアンプ12がその信号に
応じてガルバノメータ型オプティカルスキャナ（以下ス
キャナとする）１を駆動し、スキャナ１によってスキャ
ンミラー２を回動させてレーザ光の位置決めや走査を行
っている。
スキャナ１には位置検出の基準となる容量変化による
位置検出センサ（図示せず）が内蔵されており、通常こ
の位置検出センサの出力をD/Aコンバータ11でアナログ
信号に変化された外部からの位置指令とともにサーボア
ンプ12に帰還して位置決めが行われるようになってい
る。
位置検出センサ（図示せず）が内蔵されており、通常こ
の位置検出センサの出力をD/Aコンバータ11でアナログ
信号に変化された外部からの位置指令とともにサーボア
ンプ12に帰還して位置決めが行われるようになってい
る。
また、位置検出センサの出力の温度ドリフトを考慮し
て、スキャナ１の周囲にはシート型のヒータやサーミス
タが取付けられており、温度制御アンプ13によりヒータ
電流を制御して温度を一定に保つようになっている。
て、スキャナ１の周囲にはシート型のヒータやサーミス
タが取付けられており、温度制御アンプ13によりヒータ
電流を制御して温度を一定に保つようになっている。
このような従来のスキャナ１では、位置検出の基準と
なるスキャナ１内蔵の容量変化による位置検出センサが
外部温度の変化だけではなく、入力信号によるスキャナ
１自身の動作発熱などの影響を受け、ゼロドリフトやゲ
インドリフトが発生するという欠点がある。
なるスキャナ１内蔵の容量変化による位置検出センサが
外部温度の変化だけではなく、入力信号によるスキャナ
１自身の動作発熱などの影響を受け、ゼロドリフトやゲ
インドリフトが発生するという欠点がある。
また、温度制御アンプ13による温度の制御では系の応
答が遅いので、それらゼロドリフトやゲインドリフトの
補償を完全に行うことが難しく、絶対位置精度を保つこ
とができないという欠点がある。
答が遅いので、それらゼロドリフトやゲインドリフトの
補償を完全に行うことが難しく、絶対位置精度を保つこ
とができないという欠点がある。
さらに、ゲインドリフトはゼロドリフトに比べて原点
から離れる、言換えれば角度の振れが大きいほど増大
し、問題となる。
から離れる、言換えれば角度の振れが大きいほど増大
し、問題となる。
特に、高速度で高精度なレーザ光の位置決めが要求さ
れるレーザトリミング装置などでは重要である。このゲ
インドリフトの値は0.2％／℃程度である。
れるレーザトリミング装置などでは重要である。このゲ
インドリフトの値は0.2％／℃程度である。
考案の目的 本考案は上記のような従来のものの欠点を除去すべく
なされたもので、高精度なレーザ光の位置決めや走査を
可能とすることができるレーザ光走査装置の提供を目的
とする。
なされたもので、高精度なレーザ光の位置決めや走査を
可能とすることができるレーザ光走査装置の提供を目的
とする。
考案の構成 本考案によるレーザ光走査装置は、ガルバノメータ型
オプティカルスキャナにより回転駆動されるスキャンミ
ラーによりレーザ発振器からのレーザ光を走査するレー
ザ光走査装置であって、前記レーザ光とは異なる入射角
で前記スキャンミラーに照射光を照射する照射手段と、
前記スキャンミラーから反射された前記照射光を受光す
る受光手段と、一定温度における前記スキャンミラーの
最大振れ角度に対する前記照射光の受光位置と任意温度
における前記スキャンミラーの最大振れ角度に対する前
記照射光の受光位置との差を算出する受光位置差算出手
段と、この受光位置差算出手段で算出された受光位置差
に基づき前記スキャンミラーの最大振れ角度を補正する
補正手段とを有することを特徴とする。
オプティカルスキャナにより回転駆動されるスキャンミ
ラーによりレーザ発振器からのレーザ光を走査するレー
ザ光走査装置であって、前記レーザ光とは異なる入射角
で前記スキャンミラーに照射光を照射する照射手段と、
前記スキャンミラーから反射された前記照射光を受光す
る受光手段と、一定温度における前記スキャンミラーの
最大振れ角度に対する前記照射光の受光位置と任意温度
における前記スキャンミラーの最大振れ角度に対する前
記照射光の受光位置との差を算出する受光位置差算出手
段と、この受光位置差算出手段で算出された受光位置差
に基づき前記スキャンミラーの最大振れ角度を補正する
補正手段とを有することを特徴とする。
実施例 次に、本考案の一実施例について図面を参照して説明
する。
する。
第１図は本考案の一実施例を示す構成図である。図に
おいて、図示せぬレーザ発振器（Nd:YAGレーザ発振器な
ど）からの主レーザ光100はミラー３とガルバノメータ
型オプティカルスキャナ（以下スキャナとする）１のス
キャンミラー２とｆθレンズ４とを介して試料面５上に
集光され、スキャンミラー２が回動されることにより位
置決めされる。
おいて、図示せぬレーザ発振器（Nd:YAGレーザ発振器な
ど）からの主レーザ光100はミラー３とガルバノメータ
型オプティカルスキャナ（以下スキャナとする）１のス
キャンミラー２とｆθレンズ４とを介して試料面５上に
集光され、スキャンミラー２が回動されることにより位
置決めされる。
ここで、主レーザ光100はスキャンミラー２に対して
入射角45°で入射し、スキャンミラー２で90°に折返さ
れて、すなわち出射角135°でｆθレンズ４に向う。
入射角45°で入射し、スキャンミラー２で90°に折返さ
れて、すなわち出射角135°でｆθレンズ４に向う。
一方、半導体レーザ６から出射されたレーザ光101は
コリメートレンズ７で平行束になった後にスキャンミラ
ー２に入射するが、このスキャンミラー２への入射角は
主レーザ光100の入射角とは異なっており、主レーザ光1
00の出射角とは異なった角度でスキャンミラー２から反
射され、円柱レンズ８を介してラインセンサ９上に集光
される。
コリメートレンズ７で平行束になった後にスキャンミラ
ー２に入射するが、このスキャンミラー２への入射角は
主レーザ光100の入射角とは異なっており、主レーザ光1
00の出射角とは異なった角度でスキャンミラー２から反
射され、円柱レンズ８を介してラインセンサ９上に集光
される。
第２図は本考案の一実施例の制御系を示すブロック図
である。図において、偏差信号出力回路10はラインセン
サ９からの位置情報に応じてアナログ信号の偏差信号を
D/A（ディジタル／アナログ）コンバータ11に出力す
る。
である。図において、偏差信号出力回路10はラインセン
サ９からの位置情報に応じてアナログ信号の偏差信号を
D/A（ディジタル／アナログ）コンバータ11に出力す
る。
D/Aコンバータ11は外部からのディジタル信号の位置
指令をアナログ信号に変換し、該位置指令を偏差信号出
力回路10からの偏差信号により補正してサーボアンプ12
に出力する。
指令をアナログ信号に変換し、該位置指令を偏差信号出
力回路10からの偏差信号により補正してサーボアンプ12
に出力する。
サーボアンプ12はD/Aコンバータ11からの出力信号
と、スキャナ１に内蔵された位置検出センサ（図示せ
ず）からの出力信号とを比較し、それらの出力信号の差
が０になるようにスキャナ１の駆動コイル（図示せず）
に電流を流す。
と、スキャナ１に内蔵された位置検出センサ（図示せ
ず）からの出力信号とを比較し、それらの出力信号の差
が０になるようにスキャナ１の駆動コイル（図示せず）
に電流を流す。
温度制御アンプ13はスキャナ１の周囲に巻付けられた
シート状のヒータ（図示せず）の温度を制御するために
ヒータ電流をスキャナ１に流す。
シート状のヒータ（図示せず）の温度を制御するために
ヒータ電流をスキャナ１に流す。
これら第１図および第２図を用いて本考案の一実施例
について説明する。
について説明する。
まず、スキャナ１の温度が一定となった状態で、スキ
ャナ１の最大振幅でラインセンサ９の長さの中心に、ス
キャンミラー２から反射した半導体レーザ６のレーザ光
101が戻ってくるように予めセットしておく。
ャナ１の最大振幅でラインセンサ９の長さの中心に、ス
キャンミラー２から反射した半導体レーザ６のレーザ光
101が戻ってくるように予めセットしておく。
このとき、偏差信号出力回路10からD/Aコンバータ11
への偏差信号は０となっている。よって、D/Aコンバー
タ11の出力は偏差信号により補正されることなく、その
ままサーボアンプ12に送出される。
への偏差信号は０となっている。よって、D/Aコンバー
タ11の出力は偏差信号により補正されることなく、その
ままサーボアンプ12に送出される。
スキャナ１自身の動作発熱などの影響によりスキャナ
１内部の温度センサ（図示せず）の出力のゲインドリフ
トが発生すると、スキャナ１の最大振幅の振れ角が変化
するので、スキャンミラー２から反射した半導体レーザ
６のレーザ光101のラインセンサ９上での集光位置も変
化する。
１内部の温度センサ（図示せず）の出力のゲインドリフ
トが発生すると、スキャナ１の最大振幅の振れ角が変化
するので、スキャンミラー２から反射した半導体レーザ
６のレーザ光101のラインセンサ９上での集光位置も変
化する。
よって、ラインセンサ９からの位置情報が変化するの
で、偏差信号出力回路10はその位置情報に応じて偏差信
号（アナログ電圧）をD/Aコンバータ11に出力し、この
偏差信号によりD/Aコンバータ11は出力の基準となる電
源を変化させる。すなち、偏差信号により補正されたD/
Aコンバータ11の出力信号がサーボアンプ12に出力され
る。
で、偏差信号出力回路10はその位置情報に応じて偏差信
号（アナログ電圧）をD/Aコンバータ11に出力し、この
偏差信号によりD/Aコンバータ11は出力の基準となる電
源を変化させる。すなち、偏差信号により補正されたD/
Aコンバータ11の出力信号がサーボアンプ12に出力され
る。
上述の一連の処理動作により、ループ内の補正動作が
完結する。
完結する。
したがって、サーボアンプ12はD/Aコンバータ11から
の出力信号に応じてスキャナ１を駆動するので、スキャ
ンミラー２はスキャナ１内で発生したゲインドリフトの
影響をうけることなく回転駆動され、主レーザ光100が
正確に位置決めされる。
の出力信号に応じてスキャナ１を駆動するので、スキャ
ンミラー２はスキャナ１内で発生したゲインドリフトの
影響をうけることなく回転駆動され、主レーザ光100が
正確に位置決めされる。
尚、スキャンミラー２は主レーザ光100に対して反射
コーティングされているとともに、半導体レーザ６から
のレーザ光101の波長に対しても反射コーティングされ
ている。
コーティングされているとともに、半導体レーザ６から
のレーザ光101の波長に対しても反射コーティングされ
ている。
また、偏差信号出力回路10およびD/Aコンバータ11に
用いる抵抗類や半導体デバイス類は当然ながら温度係数
が少ないものを用いる必要がある。
用いる抵抗類や半導体デバイス類は当然ながら温度係数
が少ないものを用いる必要がある。
このように、温度変化により発生するゲインドリフト
を、主レーザ光100とは異なる入射角で半導体レーザ６
からのレーザ光101をスキャンミラー２に入射させ、ス
キャンミラー２から反射されたレーザ光101を受光する
ラインセンサ９の受光位置に応じてスキャナ１の軸の変
位を測定することにより検出し、この検出されたゲイン
ドリフトをD/Aコンバータ11の基準電圧を変化させて補
正するようにすることによって、他のシステムと組合わ
せてスキャナ１の軸の変位を測定して補正する必要がな
くなるとともに、ゲインが安定するので、高精度なレー
ザ光の位置決めや走査を可能とすることができる。
を、主レーザ光100とは異なる入射角で半導体レーザ６
からのレーザ光101をスキャンミラー２に入射させ、ス
キャンミラー２から反射されたレーザ光101を受光する
ラインセンサ９の受光位置に応じてスキャナ１の軸の変
位を測定することにより検出し、この検出されたゲイン
ドリフトをD/Aコンバータ11の基準電圧を変化させて補
正するようにすることによって、他のシステムと組合わ
せてスキャナ１の軸の変位を測定して補正する必要がな
くなるとともに、ゲインが安定するので、高精度なレー
ザ光の位置決めや走査を可能とすることができる。
尚、本考案の一実施例では半導体レーザ６からのレー
ザ光によりスキャナ１の軸の変位を測定しているが、他
の照射光によりスキャナ１の軸の変位を測定するように
してもよく、これに限定されない。
ザ光によりスキャナ１の軸の変位を測定しているが、他
の照射光によりスキャナ１の軸の変位を測定するように
してもよく、これに限定されない。
考案の効果 以上説明したように本考案によれば、レーザ光とは異
なる入射角で前記スキャンミラーに照射光を照射し、ス
キャンミラーから反射された照射光の受光位置に応じて
検出されたスキャンミラーの走査角のずれを補正するよ
うにすることによって、高精度なレーザ光の位置決めや
走査を可能とすることができるという効果がある。
なる入射角で前記スキャンミラーに照射光を照射し、ス
キャンミラーから反射された照射光の受光位置に応じて
検出されたスキャンミラーの走査角のずれを補正するよ
うにすることによって、高精度なレーザ光の位置決めや
走査を可能とすることができるという効果がある。
第１図は本考案の一実施例を示す構成図、第２図は本考
案の一実施例の制御系を示すブロック図、第３図は従来
例の構成を示すブロック図である。 主要部分の符号の説明 １……ガルバノメータ型オプティカルスキャナ ２……スキャンミラー ６……半導体レーザ ９……ラインセンサ 10……偏差信号出力回路 11……D/Aコンバータ 12……サーボアンプ
案の一実施例の制御系を示すブロック図、第３図は従来
例の構成を示すブロック図である。 主要部分の符号の説明 １……ガルバノメータ型オプティカルスキャナ ２……スキャンミラー ６……半導体レーザ ９……ラインセンサ 10……偏差信号出力回路 11……D/Aコンバータ 12……サーボアンプ
Claims (1)
- 【請求項１】ガルバノメータ型オプティカルスキャナに
より回転駆動されるスキャンミラーによりレーザ発振器
からのレーザ光を走査するレーザ光走査装置であって、
前記レーザ光とは異なる入射角で前記スキャンミラーに
照射光を照射する照射手段と、前記スキャンミラーから
反射された前記照射光を受光する受光手段と、一定温度
における前記スキャンミラーの最大振れ角度に対する前
記照射光の受光位置と任意温度における前記スキャンミ
ラーの最大振れ角度に対する前記照射光の受光位置との
差を算出する受光位置差算出手段と、この受光位置差算
出手段で算出された受光位置差に基づき前記スキャンミ
ラーの最大振れ角度を補正する補正手段とを有すること
を特徴とするレーザ光走査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989110785U JP2524140Y2 (ja) | 1989-09-21 | 1989-09-21 | レーザ光走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989110785U JP2524140Y2 (ja) | 1989-09-21 | 1989-09-21 | レーザ光走査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0349522U JPH0349522U (ja) | 1991-05-15 |
| JP2524140Y2 true JP2524140Y2 (ja) | 1997-01-29 |
Family
ID=31659303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989110785U Expired - Lifetime JP2524140Y2 (ja) | 1989-09-21 | 1989-09-21 | レーザ光走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2524140Y2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012237795A (ja) * | 2011-05-10 | 2012-12-06 | Seiko Epson Corp | 光走査装置及び画像形成装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09159945A (ja) * | 1995-12-04 | 1997-06-20 | Komatsu Ltd | ミラー角度検出装置及び検出方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5228335A (en) * | 1975-08-29 | 1977-03-03 | Hitachi Ltd | Optical unit |
| JPS58155972A (ja) * | 1982-03-11 | 1983-09-16 | Kanzaki Paper Mfg Co Ltd | レ−ザ−感熱プリンタ−における走査ミラ−の角度位置検出機構 |
-
1989
- 1989-09-21 JP JP1989110785U patent/JP2524140Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012237795A (ja) * | 2011-05-10 | 2012-12-06 | Seiko Epson Corp | 光走査装置及び画像形成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0349522U (ja) | 1991-05-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |