JP3820078B2

JP3820078B2 - 主走査位置測定システムおよび主走査位置測定方法

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Publication number: JP3820078B2
Application number: JP2000117805A
Authority: JP
Inventors: 隆志奥山
Original assignee: ペンタックス株式会社
Priority date: 2000-04-19
Filing date: 2000-04-19
Publication date: 2006-09-13
Anticipated expiration: 2020-04-19
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、レーザビーム描画装置における、レーザビームの主走査方向における走査位置を測定する測定システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザビーム描画装置では、描画に際し、光源から照射されるレーザビームを描画データに基づいて生成される変調信号に同期してオン／オフ制御しつつ、ホログラムディスク等の偏向器を用いて、描画面上を所定の方向に走査させている。また同時に、露光される描画面をレーザビームの走査方向と直交する方向へ平行移動することで所望の描画が行われる。本明細書では前者を主走査方向、後者を副走査方向と定義する。
【０００３】
このようなレーザビーム描画装置において、高精度、高画質の画像を形成するためには、レーザビームが描画面上の走査領域内を常に一定の速度で走査し、描画データどおりの描画が行われなければならない。ところが、レーザビーム描画装置ごとの個体差、例えば上記偏向器が有する光学的特性の影響により、走査領域内におけるレーザビームの走査速度は一定にはならない場合がある。そのような場合には描画面上での各走査ラインは、描画データにより予定される描画内容とは異なり、主走査方向に縮小し、または拡大した状態になってしまう。
【０００４】
従って、描画作業を行う前に、予め各走査においてレーザビームが所定時刻に主走査方向のどの位置を露光したか正確に測定し、その測定結果に応じて、レーザビームが所定時刻には常に所定の位置を露光するように種々の補正を行う必要がある。以下、所定時刻に主走査方向においてレーザビームが露光する位置を主走査位置という。
【０００５】
従来、各走査における所定時刻の主走査位置を測定する場合、感光剤を塗布したガラス等を描画面上に設置して実際に描画を行い、描画結果をスケール等の測定器で実測することが多かった。
【０００６】
これによれば、主走査位置を精度よく測定することは可能であるが、測定作業に時間がかかり、作業の効率が悪いという問題がある。該問題点は、製造されたレーザビーム描画装置の出荷時における調整時のように、一度に多くの装置の主走査位置を測定する場合、特に大きな障害となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は上記の事情に鑑み、作業効率や操作性がよく、かつ測定時間が短くてすむ主走査位置測定システムおよび主走査位置測定方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１に記載の主走査位置測定システムは、偏向手段により偏向されるレーザビームを描画面上で主走査方向に走査するとともに、描画面を副走査方向に移動することで２次元の画像を描画するレーザビーム描画装置における、レーザビームの主走査方向における走査位置を測定する主走査位置測定システムであって、該レーザビームの入射光を透過させる部分とレーザビームの入射光を遮光する部分とが、交互かつ連続的に複数形成されるスケールと、該スケールの入射光を透過させる部分から透過したレーザビームを観察するための拡散板と、主走査位置測定時には、レーザビームの入射光がスケールの遮光する部分で全て遮光される状態を有するようにレーザビームを連続的に変調制御する制御手段と、スケールの遮光する部分で全て遮光される状態にあるレーザビームが、スケールの透過させる部分から透過するまで、スケールを主走査方向に平行な方向に所定量ずつ平行移動させる移動手段とを有する。そして、主走査方向における、描画データで指示する走査位置と実際の走査位置とのずれ量を測定することを特徴とする。
【０００９】
上記の構成によれば、スケールを所定量ずつ移動させ、拡散板で測定できた光点の位置およびスケールの移動量を記録するという単純な作業によって、容易に主走査位置を測定することができる。従って、測定時間の短縮にもなり、多数の装置の主走査位置を測定する場合にも効率よく作業を行うことができる。
【００１０】
上記スケールにおける、入射光を透過させる部分と入射光を遮光する部分とは、第１のピッチで規則的に形成することができる（請求項２）。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、上記制御部は、さらに、前記レーザビームを第２のピッチで規則的に変調制御することもできる。
【００１２】
ここでより精度の高い測定を行うのであれば、上記第２のピッチは、第１のピッチと同一にすることが望ましい（請求項４）。
【００１３】
請求項５に記載の主走査位置測定システムによれば、上記移動手段は、さらに前記レーザビームの走査方向と逆の方向に上記スケールを移動させることもできる。
【００１４】
ここで、上記スケールにおける、入射光を透過する部分および入射光を遮光する部分は、どちらも長手方向が主走査方向に垂直な方向であることであることが望ましい（請求項６）。また、上記スケールとして、ガラス製のものを使用することができる（請求項７）。
【００１５】
さらに、マイクロメータを使用して、該スケールを移動させることが可能である（請求項８）。これにより、常に正確に所定量ずつスケールを移動させることができる。
【００１６】
請求項９に記載の主走査位置測定方法は、偏向手段により、偏向されるレーザビームを描画面上で主走査方向に走査するとともに、前記描画面を副走査方向に移動することで２次元の画像を描画するレーザビーム描画装置において、
（１）連続的かつ規則的にレーザビームを変調し、
（２）入射するレーザビームを全て遮光する位置にガラススケールを配置し、
（３）所定量ずつガラススケールを主走査方向に移動させ、
（４）前記ガラススケールの透光部からレーザビームが透過することで、拡散板に現れる光点を観察し、
（５）該光点が現れたときにおける、ガラススケールの移動量と出現位置とを記録し、
（６）全ての透光部からレーザビームが透過するまで上記（３）から（５）を繰り返し、
（７）所定の描画位置を描画するレーザビームの光点が現れたときにおける、前記ガラススケールの移動量を基準として他の光点の出現位置のずれ量を求める。
【００１７】
上記所定の描画位置として、レーザビームが描画を開始する位置を選択することが望ましい（請求項１０）。
【００１８】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の主走査位置測定システムを使用することができるレーザビーム描画装置１００について説明する。図１はレーザビーム描画装置１００の概略構成図である。レーザビーム描画装置１００は、光源１、光変調素子２、モータ３、ホログラムディスク４、反射鏡５、制御部６、入力手段７、描画面８から構成される。
【００１９】
ホログラムディスク４はフレームによって区切られた複数のファセット（不図示）を有する。各ファセットは、それぞれ回折格子になっており入射するレーザビームを偏向することができる。ホログラムディスク４は、モータ３の駆動によって、一定方向に回転する。なお、本実施形態では、ホログラムディスク４を用いてレーザビームを偏向させているが、本発明はその他の偏向手段、例えば複数の偏向面を有するポリゴンミラーを使用することも可能である。
【００２０】
光源１から射出されたレーザビームは、光変調素子２で制御部６から送信される変調信号に基づいてオン／オフ制御されてから、ホログラムディスク４に入射する。ここで制御部６は、入力手段７から入力された描画データに基づいて変調信号を生成している。ホログラムディスク４の各ファセットにより偏向されるレーザビームは、反射鏡５で反射して描画面８上を主走査方向に走査する。この時レーザビームは、描画面８上の、走査可能な領域よりも短い所定の描画領域内で描画を行う（図１参照）。レーザビームが描画面８を走査する間、描画面８が副走査方向に平行移動することにより、描画データ通りの２次元の画像が描画面８上に描かれることになる。
【００２１】
以下、主走査位置の測定について詳説する。図２は、レーザビーム描画装置１００に使用される本発明にかかる主走査位置測定システム５０の概略構成を表す側面図で、図３は、主走査位置測定システム５０の概略構成を表す斜視図である。なお、以下の説明で参照する各図において、Ｘ方向は主走査方向を、Ｙ方向は主走査位置測定システム５０におけるレーザビームの直進方向（描画時における副走査方向）を、Ｚ方向は描画面８に垂直な方向を、それぞれ表している。
【００２２】
主走査位置測定システム５０は、本体１０と拡散板２０とから構成される。本体１０は、ミラー１１、ガラススケール１２、一軸スライド１３、マイクロメータ１４、台１５を有する。本体１０は、台１５上にミラー１１、ガラススケール１２、一軸スライド１３、マイクロメータ１４が設けられている。ミラー１１、ガラススケール１２、拡散板２０はいずれも長手方向がレーザビームの描画面８上での走査長よりも長く設計されている。なお、本実施形態の主走査位置測定システム５０では、ガラススケール１２を使用しているが、測定に使用するスケールは、ガラス製に限定されない。
【００２３】
図３に示すように、ガラススケール１２は、その長手方向に対し垂直に伸びるスリット１２ａを複数備え、スリット１２ａ以外の部分に入射する光は、遮光するように加工されている（遮光部１２ｂ）。複数のスリット１２ａは、ガラススケール１２に一定のピッチＰ_Ｓごとに規則的に設けられている。ピッチＰ_Ｓ（第１のピッチ）は、特定のスリット１２ａの中心から次のスリット１２ａの中心までの距離を意味する。なお、図３に示すスリット１２ａのサイズは、説明の便宜上誇張して描いており、実際のガラススケール１２には図３よりも多くのスリット１２ａが設けられている。
【００２４】
またガラススケール１２は、マイクロメータ１４によって長手方向へ可動な状態にある一軸スライド１３に固定されている（図３）。マイクロメータ１４は、一軸スライド、すなわちガラススケール１２を１μｍずつ移動できるものを使用する。
【００２５】
レーザビームの主走査位置を測定する際、主走査位置測定システム５０の本体１０は、レーザビームがミラー１１を介してガラススケール１２上を走査できるように、ミラー１１等の長手方向と主走査方向（Ｘ方向）が一致するような状態で描画面８上に載置される（図２、図３）。
【００２６】
また本実施形態では、使用するレーザビームが、レーザビーム描画装置１００内に設けられたテレセントリック光学系（不図示）によって平行光にされることから、拡散板２０は、描画面８上において全てのスリット１２ａから射出されるレーザビームを受光できるような位置であって、測定しやすい任意の位置に配置することができる。
【００２７】
制御部６は、光源１から照射され光変調素子２に入射するレーザビームを、ピッチＰ_Ｓと同一のピッチＰ_Ｄで定期的かつ規則的にオン／オフするように変調制御する。仮にこのように変調されたレーザビームが描画面８を走査した場合、描画面８には描画部（レーザビームにより露光される部分）と非描画部（レーザビームにより露光されない部分）とが連続する破線が描かれる。特に制御部６はオン制御に関し、上記破線における各描画部の幅が、ガラススケール１２の各遮光部１２ｂの幅よりも小さくなるようにする。なお、ピッチＰ_Ｄ（第２のピッチ）とは、上記破線における特定の描画部の中心から次の描画部の中心までの距離を意味する。
【００２８】
光変調素子２により変調されたレーザビームは、ホログラムディスク４と反射鏡５とを介して、描画面８上に載置された本体１０のミラー１１に入射する。ミラー１１によって反射されたレーザビームは、ガラススケール１２を走査する。
【００２９】
図４は、主走査位置の測定を開始する前のガラススケール１２上でのレーザビームの走査状態をＺ方向から示した図である。図４に示すように、ガラススケール１２は、予めオン状態にあるレーザビームを遮光し、拡散板２０へ光が入射しないような位置に移動される。なお、以下の本文では、主走査方向のうち、走査開始位置から走査終了位置に向かう方向を特に主走査の正方向と、その逆、走査終了位置から走査開始位置に向かう方向を特に主走査の負方向と記す（図４）。
【００３０】
まず、本発明の主走査位置測定の原理について説明する。主走査位置の測定は、図４に示す状態から、マイクロメータ１４を回転して、１μｍずつガラススケール１２をＸ方向（主走査の正方向）に移動させることで行う。図５は、主走査位置の測定方法を示す模式図である。Ｌ１からＬ４は、１回の走査においてスリット１２ａを透過するオン状態のレーザビームを表している。図５中、最上段は図４と同一の状態、換言すれば測定を行う前の状態を表し、順に下段に行くにつれ、ガラススケール１２が１μｍ移動したことによるレーザビームの透過状態を表す。従って最下段は、ガラススケール１２を測定開始後９μｍ移動させたときのレーザビームの透過状態を表す。
【００３１】
もしレーザビームの１回の走査における走査速度が常に一定であるならば、描画データどおりにピッチＰ_Ｓ＝ピッチＰ_Ｄとなり、レーザビームの透過状態はＬ１とＬ２との関係のようになる。すなわち、ガラススケール１２を所定量（本実施形態では、４μｍ）移動させたとき、互いに隣り合う描画部を描画するレーザビームは、同時にスリット１２ａを透過し始め（Ｌ１、Ｌ２）、拡散板２０（図３参照）で観察することができる。この場合、Ｌ１およびＬ２の主走査位置のずれはないということになる。
【００３２】
しかし、１回の走査中に走査速度が遅くなり、描画部間のピッチＰ_Ｄが長くなっている場合、レーザビームの透過状態はＬ３のようになる。上述したように、描画データどおりに走査が行われるのであれば、ガラススケール１２を４μｍ移動させると全てのスリット１２ａを透過したレーザビームを同時に観察することができる。しかしピッチＰ_Ｄが長い場合、レーザビームは、ガラススケール１２を６μｍ移動させたときに、Ｌ１やＬ２よりも遅れて拡散板２０で観察できるようになる（Ｌ３）。つまりＬ３は、描画データで予定された主走査位置よりも２μｍ分、主走査の正方向にずれた位置にあることがわかる。
【００３３】
逆に１回の走査中に走査速度が速くなり、描画部間のピッチＰ_Ｄが短くなっている場合、レーザビームの透過状態はＬ４のようになる。描画部間のピッチＰ_Ｄが短い場合、レーザビームは、ガラススケール１２を１μｍ移動させたときに、Ｌ１やＬ２よりも早く、拡散板２０で観察できるようになる（Ｌ４）。つまりＬ４は、描画データで予定された主走査位置よりも２μｍ分、主走査の負方向にずれた位置にあることがわかる。
【００３４】
以上のようにガラススケール１２を移動させて、連続的にオン／オフ制御されたレーザビームのうち、オン状態にあるレーザビームがスリット１２ａを透過し始める時を拡散板２０で観察することにより、１回の走査における任意の主走査位置を測定することが可能になる。
【００３５】
次に、上述した原理を元に、実際に行われる主走査位置の測定の過程を図６を参照しつつ、説明する。図６は主走査位置の測定の過程を表している。図６Ａ（０）〜（５）は、主走査位置測定時の拡散板２０を描いたもので、（）内の数字は、ガラススケール１２の移動量（μｍ）に対応している。また、図６Ａ中に描かれる点（Ｐ１〜Ｐ８）は、スリット１２ａを透過し始めたレーザビームが拡散板２０に入射することで出現する光点である。特にＰ１は、描画開始位置を示す。なお図６では、説明の便宜上出現する光点は、計８つ（Ｐ１〜Ｐ８）のみ記載しているが、ガラススケール１２には多数のスリット１２ａが設けられていることから、実際には、多数の光点が拡散板２０に出現することになる。
【００３６】
測定作業を行う者は、出現する光点を例えば目視により観察し、ガラススケール１２の移動量とレーザビームの主走査位置とで規定されるテーブル（図６Ｂ）に該光点が出現した時のガラススケール１２の移動量と出現位置を記録する。図６Ｂは、出現した全ての光点を記録した、主走査位置とガラススケール１２の移動量とに関するテーブルである。図６Ｂ中、横軸は主走査位置を示し、縦軸はガラススケール１２の移動量を示す。
【００３７】
例えば、図６Ａ（０）は、ガラススケール１２をまだ移動させていないため、拡散板２０にレーザビームは入射しない。従って、図６Ｂには何も記録はしない。
【００３８】
次にガラススケール１２を１μｍ動かすと、Ｐ３とＰ４が出現する（図６Ａ（１））。そこで、出現した２つの光点Ｐ３、Ｐ４の主走査方向における位置をテーブルに記録する（図６（Ｂ）中、Ｐ３´、Ｐ４´）。
以後、全ての光点が出現し、テーブルに記録できるまで同様の記録作業を行う。本実施形態の場合、図６（Ａ）に示すように、ガラススケール１２を５μｍ移動させるとＰ７が出現し、それをテーブル（図６Ｂ）に記録する（図６Ｂ中、Ｐ７´）ことで全ての光点Ｐ１〜Ｐ８が記録されたことになる（Ｐ１´からＰ８´）。
【００３９】
ここで、どのファセットにより偏向されたレーザビームであっても、描画開始位置付近での描画は、ほぼ描画データどおりの主走査位置で行われる。これは、制御部６が、レーザビームをオン／オフ制御するために必要な変調信号を光変調素子２に送信するタイミングを１走査毎に調整することで、どのファセットによって偏向されるレーザビームの描画開始位置であっても、概ね揃えることが可能だからである。
【００４０】
従って、ガラススケール１２を移動させ、描画開始位置を描画するレーザビームがスリット１２ａを透過することで拡散板２０に出現するＰ１が観察できたときに、他の位置を描画するレーザビームについてのＰ２〜Ｐ７が観察できれば、描画データどおりの描画が行われているということになる（図４中、Ｌ１、Ｌ２参照）。つまり、描画開始位置に対応するスリット１２ａをレーザビームが透過し始めたとき（Ｐ１）のガラススケール１２の移動量が、主走査位置のずれ量を求める際の基準値、すなわちずれ量０となる。
【００４１】
そこで、ガラススケール１２の移動量が４μｍであるときに出現し、観察された光点（Ｐ１、Ｐ６、Ｐ８）のずれ量を０とすることで、他の光点（Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ７）の移動量を相対的なずれ量に変換する。そして記録された各交点同士を直線で結び、１回の走査における主走査位置のずれ量の変移を近似し、観察された光点以外の主走査位置のずれ量も求める。図６（Ｃ）は、図６（Ｂ）に示すテーブルに基づいて作成したずれ量−主走査位置特性曲線である。なお、ずれ量の変移は、各光点同士を曲線で結ぶことで、２次あるいはそれ以上の多項式を用いて近似することも可能である。
【００４２】
図６（Ｂ）に示すように、Ｐ２´は、ガラススケール１２を３μｍ移動させたときに出現する光点の記録であることから、ずれ量は主走査の負方向に１μｍである。同様に、Ｐ３´とＰ４と´のずれ量は主走査の負方向に３μｍで、Ｐ５´のずれ量は主走査の負方向に２μｍである。すなわち、Ｐ１からＰ５までは描画部間のピッチＰ_Ｄが短くなっていることがわかる。
【００４３】
逆にＰ７´は、ガラススケール１２を５μｍ移動させたときに測定される光点であることから、ずれ量は主走査の正方向に１μｍである。すなわち、Ｐ６とＰ７間のピッチＰ_Ｄは長くなっていることがわかる（図６（Ｃ））。
【００４４】
以上の測定によって得られた結果を元に、１回の走査における主走査位置を補正すれば、常に描画データどおりの描画が行われるようになる。主走査位置の補正としては、例えば、測定されたずれ量に対応して、制御部６から光変調素子に送信される変調信号の送信タイミングを変更することや、光学系を再調整すること等が考えられる。
【００４５】
上記の補正を行った後、求められたずれ量が描画に差し支えない許容範囲内の値であるかどうかを検査する。検査時も、主走査位置測定時と同様に、検査開始時は、はじめはオン状態にあるレーザビームを遮光し、拡散板２０へ光が入射しないような位置にガラススケール１２を移動しておく。そして測定時同様、ガラススケール１２を１μｍずつ移動させ、最初に光点が観察された時の移動量と最後に光点が観察された時の移動量との差を求める。該差が許容範囲内の値であれば、検査を終了し、正確な主走査位置が決定されたことになるが、許容範囲外である場合には、再度主走査位置の測定や補正を行う必要がある。
【００４６】
以上が本発明の実施形態である。本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
【００４７】
上述した主走査位置測定システム５０は、主走査位置を測定しやすい位置に配置できるように拡散板２０を本体１０と分離した状態にしているが、拡散板２０もミラー１１等が設けられている台１５に設けることも可能である。また、光点を観察する手段としては、拡散板２０に限らずＣＣＤ等であってもよい。
【００４８】
また上記実施形態では、測定時に制御部６は、レーザビームをピッチＰ_Ｓと同一のピッチＰ_Ｄで定期的かつ規則的にオン／オフするように変調制御する。しかし本発明は、主走査位置の測定を開始する前のオン状態にあるレーザビームが、ガラススケール１２の遮光部１２によって、全て遮光されるような状態（図４参照）にでき、かつガラススケール１２を平行移動させることによって、遮光されていたレーザビームがスリット１２ａを透過する状態にできるのであれば、ガラススケール１２のスリット１２ａと遮光部１２ｂとの間隔も等間隔（上記実施形態では、第１のピッチ）である必要はなく、またレーザビームは、所定のピッチ（上記実施形態では、第２のピッチ）でオン／オフ制御しなくてもよい。
【００４９】
例えば、スリットが等しく配置されていないガラススケールであっても使用することが可能である。走査領域中で主走査方向でのずれ量が大きい領域が予め分かっている場合、そのずれ量が大きい領域に対応する場所はスリットと遮光部との間隔が細かく設けられているガラススケールを用いれば、より正確なずれ量を求めることができる。
【００５０】
また予めガラススケールのスリットと遮光部との間隔を測定しておき、レーザビームを該スリットと遮光部との境界でちょうどオン状態になるように変調制御すれば、上述したスリットの配置が等しく配置されていないガラススケールであっても、容易に測定を行うことができ、またガラススケールの移動量も少なくてすむため測定時間の短縮が図れる。
【００５１】
さらに、上記実施形態では、レーザビームを一定の時間オンさせて、ガラススケール１２に入射するレーザビームが一定の走査幅を有するように変調制御しているが、本発明はスリット１２ａを透過したレーザビームを拡散板２０で観察できれば、主走査位置の測定が可能である。例えば、ガラススケール１２に入射する時に、拡散板２０で観察できる程度の点であるように、レーザビームをオン制御することもできる。
【００５２】
また上記実施形態では、マイクロメータ１４と一軸スライド１３を用いて、ガラススケール１２が移動するようにしているが、移動手段はこれに限定されるものではなく、ガラススケール１２がどれだけ移動したかがわかるのであれば、他の移動手段を用いることも可能である。また、本実施形態でガラススケール１２は、移動量が１μｍずつに設定されているが、移動量はこれに限定されるものではない。
【００５３】
上記実施形態は、主走査位置を正確に測定でき、かつ高い精度でずれ量を求めることができるように、全ての光点を観察し、記録しているが（図６参照）、さらに精度を高めつつ測定時間を短縮したいのであれば、測定処理や記録処理を制御部６、または入力手段７に実行させることも可能である。
【００５４】
さらに上記実施形態で測定している光点は、走査するレーザビームがオフ状態からオン状態になるときの主走査位置（立ち上がり位置）である。従って、より正確な主走査位置を測定するのであれば、ガラススケール１２を主走査の正方向だけではなく、同負方向にも移動させ、走査するレーザビームがオン状態からオフ状態に変わるときの主走査位置（たち下がり位置）も測定すればよい。この場合、描画開始位置を描画したレーザビームが最初にオフになる位置（１回の走査における最初の立ち下がり位置）に対応する光点を測定できた時のガラススケール１２の移動量が、主走査位置のずれ量を求める際の基準値となる。
【００５５】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、複数のスリットを有するガラススケールおよび拡散板を有する主走査位置測定システムを使用することにより、作業効率や操作性がよく、かつ短時間で正確な主走査位置を測定することができる。
【００５６】
しかも、本発明の主走査位置測定システムを使用することにより、主走査位置のずれ量が所定の許容範囲内であるかどうかの検査を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の主走査位置測定システムを使用するレーザビーム描画装置の概略構成図である。
【図２】本発明の主走査位置測定システムの側面図である。
【図３】本発明の主走査位置測定システムの斜視図である。
【図４】本発明の主走査位置測定システムのガラススケール上でのレーザビームの走査状態を表した図である。
【図５】本発明の主走査位置測定システムのガラススケールの移動に伴うレーザビームの透過状態の変化を示す拡大図である。
【図６】本発明の主走査位置測定システムを用いた主走査位置の測定過程を示している。
【符号の説明】
２光変調素子
４ホログラムディスク
６制御部
８描画面
５０主走査位置測定システム
１０本体
１１ミラー
１２ガラススケール
１２ａスリット
１２ｂ遮光部
２０拡散板
１００レーザビーム描画装置

Claims

偏向手段により偏向されるレーザビームを描画面上で主走査方向に走査するとともに、前記描画面を副走査方向に移動することで２次元の画像を描画するレーザビーム描画装置における、レーザビームの主走査方向における走査位置を測定する主走査位置測定システムであって、
前記レーザビームの入射光を透過させる部分と前記レーザビームの入射光を遮光する部分とが、交互かつ連続的に複数形成されるスケールと、
前記スケールの入射光を透過させる部分から透過したレーザビームを観察するための拡散板と、
主走査位置測定時には、前記レーザビームの入射光が前記スケールの遮光する部分で全て遮光される状態を有するように前記レーザビームを連続的に変調制御する制御手段と、
前記スケールの遮光する部分で全て遮光される状態にある前記レーザビームが、前記スケールの透過させる部分から透過するまで、前記スケールを主走査方向に平行な方向に所定量ずつ平行移動させる移動手段と、を有し、
主走査方向における、描画データで指示する走査位置と実際の走査位置とのずれ量を測定することを特徴とする主走査位置測定システム。
前記スケールにおける、入射光を透過させる部分と入射光を遮光する部分とは、第１のピッチで規則的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の主走査位置測定システム。
前記制御部は、さらに、前記レーザビームを第２のピッチで規則的に変調制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の主走査位置測定システム。
前記第２のピッチは、前記第１のピッチと同一であることを特徴とする請求項３に記載の主走査位置測定システム。
前記移動手段は、さらに前記レーザビームの走査方向と逆の方向に前記スケールを移動させることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の主走査位置測定システム。
前記スケールの、入射光を透過する部分および入射光を遮光する部分は、ともに長手方向が主走査方向に垂直な方向であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の主走査位置測定システム。
前記スケールは、ガラス製であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の主走査位置測定システム。
前記移動手段は、マイクロメータを有することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の主走査位置測定システム。
偏向手段により偏向されるレーザビームを描画面上で主走査方向に走査するとともに、前記描画面を副走査方向に移動することで２次元の画像を描画するレーザビーム描画装置において、
（１）連続的かつ規則的に前記レーザビームを変調し、
（２）入射する前記レーザビームを全て遮光する位置にガラススケールを配置し、
（３）所定量ずつ前記ガラススケールを主走査方向に移動させ、
（４）前記ガラススケールの透光部からレーザビームが透過することで、拡散板に現れる光点を観察し、
（５）前記光点が現れたときにおける、前記ガラススケールの移動量と出現位置とを記録し、
（６）全ての前記透光部からレーザビームが透過するまで前記（３）から（５）を繰り返し、
（７）所定の描画位置を描画するレーザビームの光点が現れたときにおける、前記ガラススケールの移動量を基準として他の光点の出現位置のずれ量を求める主走査位置測定方法。
前記所定の描画位置は、レーザビームが描画を開始する位置であることを特徴とする請求項９に記載の主走査位置測定方法。