JPH02143223A - 光軸調整方法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、露光’Ａ　Ｐｆの光源Ｍから出ＤＡするレー
ザビームの位置ずれ、出（ト）の角度ずれを調整する光
軸調整方法に関づるものである。

（従来の技術） まず、従来より用いられている光軸調整方法について説
明する。

レーザビーム１の光軸の調整は２ｈ向について（１わ／
；＋ｆればｑらないが、ここで１．を高さ方向（第〔５
図で（。１、／方向）についてのみ説明づる。

第６図に示づように、［１盛付のスケール１等を用いて
、レーザ“管２から出Ｑ（りるレーザ゛じ−ノ、；３の
高さａを既わ所定の高さにＪる（ｆＩｌ調整）。

次に、第７図に承りように、Ｘ、７方向にｉ：＋　ｊ牛
ｊに！ｉ？決めされ光軸に７・１して直角４ｆ第１．第
２０）ピンホールＡ、１３を、比較的長いｖＩｉガ（（
例え【４［，５００ｍｍＰ１１度）おいて設置し、図示
のよう警こ、第１゜第２のピンホールΔ、［３にレーザ
ビーム３が矢視（△矢視５Ｂ矢祝）のように、レーザビ
ーム３を第１．第２のピンホール△、［３に対して直角
（こ人後ＩＪるよう、レーＩＪ’管２の高さ、出射角を
微調整する。

ところで、第８図（Ａ１．（ＢＩ　Ｌよ光軸が狂ってい
る（レーザ管２の高ざａ、その出射角が狂っ−（いる）
揚台の、第１．第２のピンボールΔ、［３にお【）ろレ
ーザビーム３の照射状態を示しており、第１゜第２のピ
ンホールへ、Ｂの中心にビーム３の中心が位置しない乙
のである。

これに対して、第９図（Ａ１．　（Ｂ）は光軸が正しく
調整された場合の、第１．第２のピンホールＡ。

１３におけるレーザビーム３の照射状態を示しており、
第１．第２のピンホールへ、Ｂの中心にヒム３の中心が
位置１ノるものである。

以りのＪ、うなレーリ°ビーム３光軸の調整方法を１、
こ：用しＣ，第１．第２のピンホールＡ、８の１１７首
にバーノミ）を設け、このレーザビームを分光して、レ
ーザビームの位置を検出センサ（いずれし図示ｔｒ　ｉ
１′＞を用いて検出し、シー１ｒ管２を自動的に１放調
整１−る方法が特開昭６２−２９３２１２号公報に間車
されでいる。

又、第１．第２のピンボールＡ、Ｂの（ひ置にハーフミ
ラ（ビームスプリッタ）を段（）、分光したレーザビー
ムの位置を、ピンホールを介して検出センサ−（いｆれ
も図示けず）により検出しようとＪる方法が持１；：１
昭６２−１５４３２５号公報にａ；１示されている。

（発明が解決しようとする課題） 上述した従来の光軸調整方法は、次の１．２の欠点を右
していた。

１、従来の方法は、レーやア管２の出射角を検出する為
に、検８１イ◇置が少なくとも２点以上必要であり、又
、この検出精度を高くするには、検出（Ｎ７　’＋：′
１の間隔を大きく取る必要があり、装置の小へり化にガ
点があった。

２、従来の方法を応用した光軸調整装置は、２　Ｊｆｌ
ｉ以上でハーフミラ（或は、ビームスプリッタ）により
分光する必要があるため、り゛ｇ光面に達づるレーザビ
ームの強度が減少したく利用効率が悪くζ１つていた）
。

（課題をｙＲ決するための丁「り） 上述した課題を解決するために、本発明Ｇ４下記の構成
になる光軸調整ｌｊ法を提供する。

シー１１光源から山川するレーずビームの畠さを粗調整
し、 このレー（ｆビームの光軸上に回折格子を説（〕、この
回折格子から発生づ−るＯ次回折光の位置を前記レーリ
ービー１１の高さど一致させるようにし、１次回折光と
前記レーザビームの高さの間の間隔と、−１次回折光と
＋Ｗｉ記レーし−じ一ムの高さの間の間隔とが等しくな
る」２うに、前記レーリービーの１りさ、出射角を調整
するＪ、うにしたことを特徴とＪる光軸調整り法。

（実施例） 本発明になる光軸調整ｆ）法を第１図〜第４図を用いて
説明する、。

ここでは、従来例の３２明と同様に、Ｚｈ向のみについ
て説明りる。前述したものと同一構成部分に１４同−ｉ
′Ｔ′ｌ−；をイ・１し、その説明を省略づる。

第１図に示４ようｋ、スケール１等を用いて、レー＋ｆ
管２から山川りるシー１ｆビーム３の高さａをｌＩ誠ね
所定の高さにする（粗調整）。

次に、第２図に承ずＪ、うに、Ｚ方向にＶ行な梠ｊ′−
をｂった回折格子４含レーリ“ど−ム３に自信に設置し
、回折光を発生さける。

Ｏ次Ｅｉｌ抗光の（ひ；青が初期のビーム高さ３］と一
致し、かつ、１次回折光と初期のビーム高さａの間隔Ｃ
と、−１次回折光と初ＩＩＩのビーム高さａの間隔ｄが
等しくなるよう、レーザ管の高さｂ、出射角を微調整づ
−る。

以上のような方法を用いることにより、従来検出に２点
以上を要していた出射角の検出が１　＋：；ｊ　Ｔ−す
む。

第３図は光軸が狂っている場合の回折光の様子を小し、
第４図は光軸が正しく調整された場合の回折光の様子を
示す。

次に、回折格子４で発生する回折光を用いた検出につい
て第５図を用いて詳説づる。

同図に示すように、波長λのｍ次の回折光について、回
折格子４への光の入用角をα、回折角をβ、格子定数を
ｄ（単位長ざ当りの溝本数Ｃある溝本ｒ１．密度の逆数
）どすると、回折格子の式ｄ　（ｓｉｎα＋　５ｉｎＢ
）　＝ｍλ　　　川（式１）が成立する。

但し、α、βの符号は、回ＪＴｉ格子４の中心で名了面
にたてた法線を塁へ（とじて、反時５１方向を正、時計
方向を０とする。

例えば、溝ピッチ１μｍで長さの単位系が願の場合、溝
本数密度は１０００／　１　＝　１０００となり、ｄ＝
　　１／１０００＝Ｏ，ＯＯｌと４ρる。

上記の（式１）を回折角βについて解くと、β−５ｉｎ
”　（（ｒｎλ−ｄｓｉｎα）／ｄ）・・・（式２） この（式２）より、ビームが回折格子に直角に入射づる
場合の一１次回折光、−（１次回折光の回折角β、、１
．β、１１まα−０であるから、β−１＝−ｓｉｎ（λ
／’ｄ）、 β　−５ｉｎ”　（λ／ｄ） ＋１〜 となり、角度の大きさｔよ等しくなる。

次に、ビームが回折格子に入射角αで入％１する場合の
一１次回折光、４−１次回折光の回折角β−１゜Ｂ　＋
１１よ β　−ｓｉｎ”　（（−λ−ｄｓｉｎα）／ｄ）β、＋
＝ｓｉｎ　　（（λ−ｄｓｉｎα）／ｄ）どなり、λ＞
Ｑ、ｄ＞Ｑであるから、角度の大きさ１よ等しくならな
い。

このことを利用して、レーｆ管２の出射角を１カ所で検
出づるのが本発明の光軸調整方法の乙え方である。

上記の説明でＣま、簡単にするため、検出に（Ｘ１次回
折光を用いたが、伯の高次（ｍ＞１）の同次（例えば１
２次）の回折光を用いても構わない。

（発明の’Ａｒ　’Ｊ！、　） 上述したように本発明になる光軸調整ＩＪ法１よ、検出
位置が１点′Ｃづむので装置の小型化がｔよかれ、又、
レーザビームの露光面での強度低下を防１１でさる等の
効果を４７する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図【Ｊ本発明の光軸調整方法の概要を示す
図、第５図は回折格子による光の回１ｆｉの様子を示し
た図、第６図〜第９図は従来の光軸調整方法の概要を示
１図である。 １・・・スケール、２・・・レーＩｆ管（シー１Ｆ光源
）、３・・・レーザビーム、４・・・回折格子、△、Ｂ
・・・第１．第２のピンホール、ａ、ｂ・・・高さ、ｃ
、ｄ・・・間隔。 第２図 第５図 Ａ恢糎。 （Ａ） （Ｂ） 菓　８　図 第７図 Ａ灰Ｘ」 （Ａ） Ｂ欠間 （Ｂ） 第９図 平成元年１０月７２日 持訂庁Ｆミ丁丁　　　殿 １、事１′１の表示 ｆＭ（Ｒ１６３イにＭ　Ｈｍ　第２９　（３９８６Ｌ’
７２、発明の名称 光軸調整方法 ３、補正をする名 ”旧１との関係　　特訂出「］人 住所　神奈川県横浜市神奈用区守屋町３丁目１２番地６
、補正の内容 （１）特許請求の範囲を別紙のとおり補１トする。 （２）　　明細出、第５頁、第３〜４行の［１次回折光
と前記レーザビームの高さの間の間隔と、−１次回折光
とＪを［１次回折光或いは高次回折光と前記レープビー
ムの高さの間の間隔と、−１次回折光或いは前記高次回
折光の負の同次回折光と１と補正する。 明ＩＩＩ内の特許請求の範囲の欄及び発明の詳細な説明
の閥特許請求の範囲 ［レーザ光源から出用するレーザビームの高さを粗調整
し、 このレーザビームの光軸上に回折格子を設【）、この回
折格子から発生するＯ次回折光の位首を前記レーザビー
ムの畠さと一致さゼるようにし、１次回折光炙■止ユ次
旦ｌ洸と前記レーザビームの高さの間の間隔と、−１次
回折光援公其上五回　　の　の　　回　　と前記レーザ
ビームの高さの間の間隔とが等しくなるように、前記レ
ーザ光源の高さ、出射角を調整づ−るようにしたことを
特徴どする光軸調整方法。」

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 レーザ光源から出射するレーザビームの高さを粗調整し
   、 このレーザビームの光軸上に回折格子を設け、この回折
   格子から発生する０次回折光の位置を前記レーザビーム
   の高さと一致させるようにし、１次回折光と前記レーザ
   ビームの高さの間の間隔と、−１次回折光と前記レーザ
   ビームの高さの間の間隔とが等しくなるように、前記レ
   ーザ光源の高さ、出射角を調整するようにしたことを特
   徴とする光軸調整方法。