JPH05289116A - 可変ビームエキスパンダー - Google Patents
可変ビームエキスパンダーInfo
- Publication number
- JPH05289116A JPH05289116A JP11693692A JP11693692A JPH05289116A JP H05289116 A JPH05289116 A JP H05289116A JP 11693692 A JP11693692 A JP 11693692A JP 11693692 A JP11693692 A JP 11693692A JP H05289116 A JPH05289116 A JP H05289116A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- beam expander
- deflection element
- incident
- focal length
- 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.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 レンズを交換することなく容易にビームエキ
スパンダー比を変えること。 【構成】 入射レンズ１には、平行光のレーザ光が入射
される。該入射レンズ１の焦点距離ｆの集光位置に偏向
素子２を設け、該集光位置から入射レンズ１の焦点距離
ｆだけ離れた位置に出射レンズ４を設ける。偏向素子２
は駆動回路３により駆動されてレーザ光を偏向する。こ
のような構成により、レンズ交換をしないでビームエキ
スパンダー比を変えることができる。
スパンダー比を変えること。 【構成】 入射レンズ１には、平行光のレーザ光が入射
される。該入射レンズ１の焦点距離ｆの集光位置に偏向
素子２を設け、該集光位置から入射レンズ１の焦点距離
ｆだけ離れた位置に出射レンズ４を設ける。偏向素子２
は駆動回路３により駆動されてレーザ光を偏向する。こ
のような構成により、レンズ交換をしないでビームエキ
スパンダー比を変えることができる。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、可変ビームエキスパンダーに関
し、より詳細には、光ディスク原盤露光機の露光光学系
における可変ビームエキスパンダーに関する。
し、より詳細には、光ディスク原盤露光機の露光光学系
における可変ビームエキスパンダーに関する。
【０００２】
【従来技術】従来、焦点距離の異なる２枚のレンズを組
み合わせてビームエキスパンダーを形成することは知ら
れている。図４は、従来のビームエキスパンダーを示す
図である。焦点距離ｆの入射レンズを設け、該入射レン
ズの焦点位置から出射レンズの焦点距離２ｆだけ離れた
位置に出射レンズを設ける。この構成により、前記入射
レンズに径Ｄ1のレーザ光を入射すると、径２Ｄ1のレー
ザ光が得られる。
み合わせてビームエキスパンダーを形成することは知ら
れている。図４は、従来のビームエキスパンダーを示す
図である。焦点距離ｆの入射レンズを設け、該入射レン
ズの焦点位置から出射レンズの焦点距離２ｆだけ離れた
位置に出射レンズを設ける。この構成により、前記入射
レンズに径Ｄ1のレーザ光を入射すると、径２Ｄ1のレー
ザ光が得られる。
【０００３】このような構成のビームエキスパンダーで
は、ビームエキスパンダー比を変える場合、後側レンズ
を焦点距離の違うレンズに変えることで行なう。ところ
が、この方式の場合、ビームエキスパンダー比を変える
毎に光軸位置の調整、出射光を平行光にするため焦点位
置の調整が必要であり、再現性が悪いという欠点があ
る。また、ビームエキスパンダー比によって光路長が変
わるため、ビームエキスパンダー比を種々変えて実験を
行なう場合、ある程度余裕を持った光学系を組む必要が
ある。そのため、光軸変動の多いレーザ、例えば、水冷
の大型Ａr+（アルゴンイオン）レーザ等を光源とした場
合に、光路長を長くすると光軸変動の影響が多くなり、
安定したレーザ光を得ることは難かしいという問題点が
ある。
は、ビームエキスパンダー比を変える場合、後側レンズ
を焦点距離の違うレンズに変えることで行なう。ところ
が、この方式の場合、ビームエキスパンダー比を変える
毎に光軸位置の調整、出射光を平行光にするため焦点位
置の調整が必要であり、再現性が悪いという欠点があ
る。また、ビームエキスパンダー比によって光路長が変
わるため、ビームエキスパンダー比を種々変えて実験を
行なう場合、ある程度余裕を持った光学系を組む必要が
ある。そのため、光軸変動の多いレーザ、例えば、水冷
の大型Ａr+（アルゴンイオン）レーザ等を光源とした場
合に、光路長を長くすると光軸変動の影響が多くなり、
安定したレーザ光を得ることは難かしいという問題点が
ある。
【０００４】
【目的】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされた
もので、レンズを交換することなく、容易にビームエキ
スパンダー比を変えることのできる可変ビームエキスパ
ンダーを提供することを目的としてなされたものであ
る。
もので、レンズを交換することなく、容易にビームエキ
スパンダー比を変えることのできる可変ビームエキスパ
ンダーを提供することを目的としてなされたものであ
る。
【０００５】
【構成】本発明は、上記目的を達成するために、（１）
レーザ光を入射する入射レンズと、該入射レンズと所定
距離だけ離れた位置に設けられた出射レンズと、前記入
射レンズと前記出射レンズとの間に設けられた偏向素子
とから成ること、更には、（２）前記偏向素子が、前記
入射レンズの焦点位置に設けられていること、更には、
（３）前記出射レンズが、前記入射レンズの焦点距離か
ら該出射レンズの焦点距離だけ離れた位置に設けられて
いること、更には、（４）前記偏向素子が、高速掃引あ
るいは一定角の偏向が行なえる駆動回路によって駆動さ
れることを特徴としたものである。以下、本発明の実施
例に基づいて説明する。
レーザ光を入射する入射レンズと、該入射レンズと所定
距離だけ離れた位置に設けられた出射レンズと、前記入
射レンズと前記出射レンズとの間に設けられた偏向素子
とから成ること、更には、（２）前記偏向素子が、前記
入射レンズの焦点位置に設けられていること、更には、
（３）前記出射レンズが、前記入射レンズの焦点距離か
ら該出射レンズの焦点距離だけ離れた位置に設けられて
いること、更には、（４）前記偏向素子が、高速掃引あ
るいは一定角の偏向が行なえる駆動回路によって駆動さ
れることを特徴としたものである。以下、本発明の実施
例に基づいて説明する。
【０００６】図１は、本発明による可変ビームエキスパ
ンダーの一実施例を説明するための構成図で、図中、１
は入射レンズ、２は偏向素子、３は駆動回路、４は出射
レンズである。同じ焦点距離の入射レンズ１と出射レン
ズ４の２枚と偏向素子２と駆動回路３から構成される。
平行光となっているレーザ光が入射レンズ１によって焦
点距離ｆの位置で集光し、その集光位置から入射レンズ
１の焦点距離ｆだけ離れた位置に出射レンズ４を配置す
ることで出射光は再び平行光となる。偏向素子２は前記
入射レンズ１の集光位置に配置され、該集光位置から拡
散するレーザ光は駆動回路３の信号により偏向される。
偏向素子の立ち上がり時間ｔrは、図２に示すように、
偏光素子に入射するレーザ光径ｄによって決まり、図３
に示すように、 ｔｒ＝０.６５ｄ／４.２６×１０3 で表わされる。
ンダーの一実施例を説明するための構成図で、図中、１
は入射レンズ、２は偏向素子、３は駆動回路、４は出射
レンズである。同じ焦点距離の入射レンズ１と出射レン
ズ４の２枚と偏向素子２と駆動回路３から構成される。
平行光となっているレーザ光が入射レンズ１によって焦
点距離ｆの位置で集光し、その集光位置から入射レンズ
１の焦点距離ｆだけ離れた位置に出射レンズ４を配置す
ることで出射光は再び平行光となる。偏向素子２は前記
入射レンズ１の集光位置に配置され、該集光位置から拡
散するレーザ光は駆動回路３の信号により偏向される。
偏向素子の立ち上がり時間ｔrは、図２に示すように、
偏光素子に入射するレーザ光径ｄによって決まり、図３
に示すように、 ｔｒ＝０.６５ｄ／４.２６×１０3 で表わされる。
【０００７】そのため、高速で偏向させるためにはレー
ザ光を細くする必要があり、入射レンズ１によってレー
ザ光を細くしている。また、偏向素子２によってレーザ
光は所望の角度θを偏向することができる。偏向角θは θ＝λ・Ｆ／４.２６×１０3 λ：波長 Ｆ：駆動周波数 で与えられ、駆動周波数Ｆを高周波（（１／４）Ｔ以上
の高周波、約５ＭＨｚ以上）で行なうことで、レーザ光
は高速掃引される。高速掃引された光は入射レンズ１で
絞った角度を維持して偏向されるため、出射レンズ４は
焦点距離を変えることもなく平行光を出射する。
ザ光を細くする必要があり、入射レンズ１によってレー
ザ光を細くしている。また、偏向素子２によってレーザ
光は所望の角度θを偏向することができる。偏向角θは θ＝λ・Ｆ／４.２６×１０3 λ：波長 Ｆ：駆動周波数 で与えられ、駆動周波数Ｆを高周波（（１／４）Ｔ以上
の高周波、約５ＭＨｚ以上）で行なうことで、レーザ光
は高速掃引される。高速掃引された光は入射レンズ１で
絞った角度を維持して偏向されるため、出射レンズ４は
焦点距離を変えることもなく平行光を出射する。
【０００８】この高速掃引の振幅を変えることで任意に
ビーム径を変えることが可能となり、同じ光学系でビー
ムエキスパンダー比を変えたことになる。又、偏向素子
に一定の偏向角を与えるように入力すれば、出射レンズ
４から出射したレーザ光は基準光軸に対してｆtanθだ
け位置をずらすことができ、微調整も可能である。
ビーム径を変えることが可能となり、同じ光学系でビー
ムエキスパンダー比を変えたことになる。又、偏向素子
に一定の偏向角を与えるように入力すれば、出射レンズ
４から出射したレーザ光は基準光軸に対してｆtanθだ
け位置をずらすことができ、微調整も可能である。
【０００９】
【効果】以上の説明から明らかなように、本発明による
と、以下のような効果がある。 （１）請求項１のビームエキスパンダーにおいて、この
ユニットを１度調整してしまえばレンズを交換しないで
ビームエキスパンダー比を変えることが可能となり、安
定して再現性のある可変ビームエキスパンダーができ
る。又、ビームエキスパンダー比によって光路長が変わ
ることもないため、光学系のスペースに余裕を持たす必
要がなくなる。 （２）請求項２のように、入射レンズの焦点位置に偏向
素子を設置することで、偏向素子の立ち上がり時間を高
速にすることができる。 （３）請求項３のように、出射レンズを、入射レンズの
焦点位置から光射レンズの焦点距離だけ離れた位置に設
置することで、出射レンズから出射するレーザ光は、偏
向素子によって偏向しても平行光を維持することができ
る。 （４）請求項４のように、偏向素子に高速掃引の信号を
入力することで、ビーム径を任意に変えることができ
る。又、一定偏向角の信号を入力することで、ビーム径
は変えずに光軸を平行移動させることができる。
と、以下のような効果がある。 （１）請求項１のビームエキスパンダーにおいて、この
ユニットを１度調整してしまえばレンズを交換しないで
ビームエキスパンダー比を変えることが可能となり、安
定して再現性のある可変ビームエキスパンダーができ
る。又、ビームエキスパンダー比によって光路長が変わ
ることもないため、光学系のスペースに余裕を持たす必
要がなくなる。 （２）請求項２のように、入射レンズの焦点位置に偏向
素子を設置することで、偏向素子の立ち上がり時間を高
速にすることができる。 （３）請求項３のように、出射レンズを、入射レンズの
焦点位置から光射レンズの焦点距離だけ離れた位置に設
置することで、出射レンズから出射するレーザ光は、偏
向素子によって偏向しても平行光を維持することができ
る。 （４）請求項４のように、偏向素子に高速掃引の信号を
入力することで、ビーム径を任意に変えることができ
る。又、一定偏向角の信号を入力することで、ビーム径
は変えずに光軸を平行移動させることができる。
【図１】 本発明による可変ビームエキスパンダーの一
実施例を説明するための構成図である。
実施例を説明するための構成図である。
【図２】 偏向素子におけるレーザ光径を示す図であ
る。
る。
【図３】 偏向素子の立ち上がり時間を示す図である。
【図４】 従来のビームエキスパンダーを示す図であ
る。
る。
１…入射レンズ、２…偏向素子、３…駆動回路、４…出
射レンズ。
射レンズ。
Claims (4)
- 【請求項１】 レーザ光を入射する入射レンズと、該入
射レンズと所定距離だけ離れた位置に設けられた出射レ
ンズと、前記入射レンズと前記出射レンズとの間に設け
られた偏向素子とから成ることを特徴とする可変ビーム
エキスパンダー。 - 【請求項２】 前記偏向素子が、前記入射レンズの焦点
位置に設けられていることを特徴とする請求項１記載の
可変ビームエキスパンダー。 - 【請求項３】 前記出射レンズが、前記入射レンズの焦
点距離から該出射レンズの焦点距離だけ離れた位置に設
けられていることを特徴とする請求項１記載の可変ビー
ムエキスパンダー。 - 【請求項４】 前記偏向素子が、高速掃引あるいは一定
角の偏向が行なえる駆動回路によって駆動されることを
特徴とする請求項１記載の可変ビームエキスパンダー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11693692A JPH05289116A (ja) | 1992-04-09 | 1992-04-09 | 可変ビームエキスパンダー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11693692A JPH05289116A (ja) | 1992-04-09 | 1992-04-09 | 可変ビームエキスパンダー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05289116A true JPH05289116A (ja) | 1993-11-05 |
Family
ID=14699374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11693692A Pending JPH05289116A (ja) | 1992-04-09 | 1992-04-09 | 可変ビームエキスパンダー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05289116A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003048093A (ja) * | 2001-08-03 | 2003-02-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザ加工装置およびその加工方法 |
| US7133127B2 (en) | 2002-07-10 | 2006-11-07 | Hitachi High-Technologies Corporation | Lighting optical machine and defect inspection system |
-
1992
- 1992-04-09 JP JP11693692A patent/JPH05289116A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003048093A (ja) * | 2001-08-03 | 2003-02-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザ加工装置およびその加工方法 |
| US7133127B2 (en) | 2002-07-10 | 2006-11-07 | Hitachi High-Technologies Corporation | Lighting optical machine and defect inspection system |
| US7417720B2 (en) | 2002-07-10 | 2008-08-26 | Hitachi High-Technologies Corporation | Lighting optical machine and defect inspection system |
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