JPS5834424A - Control of light beam - Google Patents

Control of light beam

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JPS5834424A
JPS5834424A JP13038481A JP13038481A JPS5834424A JP S5834424 A JPS5834424 A JP S5834424A JP 13038481 A JP13038481 A JP 13038481A JP 13038481 A JP13038481 A JP 13038481A JP S5834424 A JPS5834424 A JP S5834424A
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light beam
strip
controlling
writing
scale
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光ビームで感光面上に文章及び画像を書き込む
に当り非常な正確さが得られるようにするため採用でき
る方法に関するものである。この方法ではスリット又は
線(ライン)を具える特別なスケール又は格子を月1い
て光ビームの位置を測定する。而してこの測定により書
き込みに際し光ビームの位1aが正確に知られ、これに
より本番の傷き込み動作を像面上の所要の位置に正確に
案内できることになる。像面上で一方向の位置測定は像
面の夕j側に1にLかれたスリットを利用する巧みな技
術を利用し、スリットの縁で光ビームの位置を記録し、
これに基づいて光ビームを偏向させる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method that can be employed to achieve great accuracy in writing text and images on photosensitive surfaces with a light beam. In this method, a special scale or grating with slits or lines is used to measure the position of the light beam. Through this measurement, the position 1a of the light beam during writing is accurately known, and thereby the actual scratching operation can be accurately guided to the desired position on the image plane. Position measurement in one direction on the image plane uses a clever technique that uses a slit placed on the opposite side of the image plane, and the position of the light beam is recorded at the edge of the slit.
The light beam is deflected based on this.

光ビームの動きは反復的に再現性良く行なえるから、こ
れにより像面上のいたる所でこの方向につい−CのゲC
ビームの位tit座標を知ることができる。
Since the movement of the light beam can be performed repeatedly and with good reproducibility, this allows the -C ratio to be adjusted in this direction everywhere on the image plane.
It is possible to know the tit coordinate of the beam.

この方向に垂直な方向での像面上でのilZ I′li
座標は多数のスリット又は線(ライン)を具えるもう一
つのスケールを用いて測定する。書き込みビーム又はこ
の書き込みビームから取り出した基準ヒームをスケール
」―に落し、当該方向に書き込めを進める際にスケール
−1−のビームかビームσ) 位1i’fを示す信号を
提供する。
ilZ I'li on the image plane in the direction perpendicular to this direction
Coordinates are measured using another scale with multiple slits or lines. The writing beam or a reference beam taken out from the writing beam is dropped onto the scale ``-'' and a signal indicating the position 1i'f of the beam or beam σ) of the scale 1- is provided as writing progresses in that direction.

光ビームは写真植字、印刷版の作成、ティジタル計算機
の出力、ファクシミリ伝送及び2次元面上に文章及び又
は+I!ii像を記録するその(1(Lの仕事で利用さ
れる。このような場合出力が非Vit cこII1確な
ことが求められる場合はレーザビームを使用する。
The light beam can be used for phototypesetting, printing plate production, digital computer output, facsimile transmission, and text and/or +I! printing on two-dimensional surfaces. It is used in the task of recording the image. In such cases, if the output is required to be reliable, a laser beam is used.

レーザビームを使ハIすると小さなスポットで非常に明
るいものが得られる。この分骨ではレーザビームを偏向
させ且つ変調させて粛き込みGこ利月1する方法が既に
知られている。これらの技術でGJ正J@な機械的運動
及び場合によってはt、c、 ip<ビームがスケール
上を走る時与えられる信号に基づいてレーザビームの位
置の制御が行なわれている。しかしこの方法では像面上
の一つの次元で約10000〜700000分解要素と
いう所要の46 (tli I’、F、はそうIyil
 IJiには得られない。
When using a laser beam, a very bright small spot can be obtained. In this respect, a method of deflecting and modulating a laser beam to suppress the laser beam is already known. In these techniques, the position of the laser beam is controlled based on GJ positive J@ mechanical motion and, in some cases, t, c, ip< signals given as the beam travels on the scale. However, in this method, the required 46 (tli I', F, is so Iyil
You can't get it from IJi.

これに対し本願明細書の特許請求の範囲に記載されてい
る発明は像面の外側に設けらねたスケールが像面]二で
の光ビームの瞬時位1aについての正確な情報を与え、
この情報を(IIき込みプロセスを制御i1+1するの
に使う。
In contrast, the invention described in the claims of the present specification provides accurate information about the instantaneous position 1a of the light beam at the image plane by a scale provided outside the image plane,
This information is used to control the (II loading process i1+1).

図面につき本発明の詳細な説明する。The invention will be explained in detail with reference to the drawings.

不発明方7)、の−其体例を第を図に示す。一時に1V
:1さhの1本の細条毎に像面を露光する。光スポット
が水平方向に左から右へ動く時光スポットは同時に垂直
方向Gこ距離りたけ急速に偏向させられる。光ビームが
この時変tiliされていれは旨さhの区域の全tel
(の文章及び111j像が占き込まれる。互に隣接する
細条を一本づつ十分な数露光すれは一ベージ全部−(き
込まねる。この時大事なことは各細条が止(i(Itに
ぴったりと隣のA、111条とくつつくことである。而
してこれに必要な位置の測定と制御とは+゛t +:の
ように行なわれる。令弟1図の細条す上で光ビームを偏
向させ、このMll1条」−に落とすものとすると書き
込み動作をスタートさせる目I]に較正を行なう。この
ために光ビームを垂直方向に偏向させて細条すの左上隅
及び左下隅のスリット(第1図のSユと82)に当てる
An example of non-inventive method 7) is shown in Fig. 1V at a time
:The image plane is exposed for each strip of 1 h. When the light spot moves horizontally from left to right, it is simultaneously rapidly deflected a distance G in the vertical direction. If the light beam is time-varying, it will cover all the areas of the area.
The text of ( and the image of 111j are written in. If the adjacent strips are exposed a sufficient number of times one by one, the entire page will be filled in. At this time, the important thing is that each strip stops (i). (The next step is to press the adjacent A, Article 111, exactly on It.The measurement and control of the position required for this is done as shown in +゛t +:. Calibration is performed by deflecting the light beam in the vertical direction and dropping it on the upper left corner of the strip. Hit the slit in the lower left corner (Syu and 82 in Figure 1).

スリン)S工の上縁及びスリットS2の上縁を光ビーム
が横切る時の偏向装置rtの駆動電圧イ1〆」又は時間
値若しくはそれに類するす1報を記録する。次に光ビー
ムを像「nノの右端迄偏向させて細条すの右」−隅及び
右下隅のスリット(第1図の生、と84)についての対
応する伯を記録する。これにより細条すの位置が非常に
正確に測定されたことに7Jる。
Record the driving voltage of the deflection device rt when the light beam crosses the upper edge of the slit S2 and the upper edge of the slit S2, or the time value or similar information. The light beam is then deflected to the right edge of the image ``n'' and the corresponding values for the slit in the corner and the lower right corner (84 in FIG. 1) are recorded. This resulted in very accurate measurement of the position of the strip.

而してこの測定は書き込みに使われるのと同じビームを
用いて行なわれているから整列ミスによる誤差並びに機
械部品及び機械連動の不正確さに起因する誤差は全部自
動的にM正される。同様にして垂直偏向を行なわせる電
子装置aにシト正111IIiさやドリフトがあっても
これは書き込みの際誤差を生じない。
Since this measurement is made with the same beam used for writing, any errors due to misalignment and inaccuracies in mechanical components and mechanical interlocks are automatically corrected. Similarly, even if the electronic device a that performs vertical deflection has a vertical deflection or drift, this will not cause an error during writing.

このようにして較正と較正に伴なう誤差のhat正計算
が終ったら当該細条(第1図のb)の市き込みをスター
トさせる。この細条すは光ビームを細条の一端から他端
迄高さhだけ掃引させることにより書き込まれる。而し
て例えば新聞紙/ベージの幅だけ書き込むにはこのよう
な掃引を約11000回行なう。そして各掃引毎に当該
細条すの上側境界十の点く第1図の点B)に関する前記
電圧値文目時間4itiをH1°算しておく。同様に当
該細条の下側境界の点の位ttiも計算しておく。これ
によりそこでのJ、111条の、1% ’2’及び各1
1.III素の^Lさが知られる。而してこの情報に基
づいて光ビームの変調を光ビームの垂1fj−偏向に同
期させ、各画素を正しい位1aに正イI′βにmき込ま
せることかできる。殊に注意すべきことは成る細条のド
側境界(第を図で細条aに対する点B)の位1nカ)l
i#の細条の上側境界(第71図で細条l)に対Tる点
B〕を2iI!I定する時と同じスリットを用いて測定
される、即ち、像面の左端と右端にあって当該境界と同
一高さのスリット(S□及びS3)を用いて測定される
ことである。これはJlll’i次の細条を正確にくつ
つけるという庖介な問題が11:、イi/l114つ信
頼度高く解決されることを意味する。
After the calibration and the correct calculation of the error associated with the calibration are completed in this way, the preparation of the strip (b in FIG. 1) is started. The strip is written by sweeping the light beam a height h from one end of the strip to the other. Thus, for example, to write the width of a newspaper/page, such a sweep is performed approximately 11,000 times. Then, for each sweep, the voltage value period 4iti for the point B) in FIG. Similarly, the position tti of the lower boundary point of the strip is also calculated. Accordingly, J, Article 111, 1% '2' and 1 each
1. The ^L of the III element is known. Based on this information, the modulation of the light beam can be synchronized with the vertical 1fj-deflection of the light beam, and each pixel can be injected into the correct position 1a to the positive I'β m. Particular attention should be paid to the border of the strip (point B relative to strip A in the figure).
2iI! The measurement is performed using the same slits used when determining I, that is, the slits (S□ and S3) located at the left and right ends of the image plane and at the same height as the boundary. This means that the trivial problem of correctly attaching the following details can be solved with high reliability.

場合によってはレンズの歪みのため偏向m圧は一定でも
卸1条の高さhが像面の中央部よりも両端に向うに従っ
て大きくなるということがある。これや他の成る4′4
11の歪みを補正するためにもう−っの較正手続を付加
することができる。このため像面の上方又は下方に泊:
線状の水平なスリット(第1図のL工及びL2)並びに
これらのスリットに対応する縁のスリン)(第1図のs
a、 Sb、 so。
In some cases, due to lens distortion, even if the deflection pressure (m) is constant, the height (h) of the single line becomes larger toward both ends of the image plane than at the center. This and other 4'4
Another calibration procedure can be added to correct for the 11 distortions. For this reason, the image appears above or below the image plane:
Linear horizontal slits (L and L2 in Figure 1) and edge slits corresponding to these slits (S in Figure 1)
a, Sb, so.

Sd)を設け、これらのスリットを用いて例えば−日に
7回装置を根本的に較正する。光ビームをスリットL工
とり、の高さに当て前述したようにして先ずスリット5
a−8dを測定する。その後で細条の書き込み時と同様
にスリン)L工とL2の間で細条をまたがって光ビーム
を偏向させる。而し°にの際各垂直方向掃引又は適当に
選ばれた少数の掃引毎に光ビームかスリン)L、を横切
る時及びスリットL2を横切る時の電圧値又は時間値を
記録する。これにより根本的な較正か行なわれ、この上
で像面への曹き込みを行なうから結果として像面上の細
条Gこ対して正1iIIiなIf’−7線状上側境界及
び下側境界を与えることができる。
Sd) and use these slits to radically calibrate the device, e.g. 7 times a day. First, apply the light beam to the height of the slit 5 as described above.
Measure a-8d. After that, the light beam is deflected to straddle the strip between L and L2 in the same way as when writing the strip. Then, during each vertical sweep or a suitably selected few sweeps, the voltage or time values are recorded when the light beam crosses the slit L2 and when it crosses the slit L2. This performs fundamental calibration, and then fills in the image plane, resulting in If'-7 linear upper boundary and lower boundary that are positive 1iIIIi with respect to the strip G on the image plane. can be given.

他の次元の方向、即ち水平方向の位置測定は適当な垂直
方向のスリット又は線を刻んだスケールを水平方向に1
斤いて測る。その場合一つの方法は基準ビームを像区域
の外側にIaかれたスケールに沿って走行させることで
ある。このようなスケールを第1図の上部に略式図示し
である。このようなスケールGこ光検出器を関連させ、
これから出力される信号で水平方向のX座標を知る。第
コの方法は帰き込みビーム自体を用いることである。そ
の−例を第2図にボした。ここでは感光像面を動かして
所望の細条か1■き込みビームの位1行にくるようにす
る。而して所要の細条を正しい位置に置いたらこの14
11条に対応するスリット(第2図のスリット5a−8
d)を用いて垂直方向の位置測定をQ& 、1:、する
。また、本査の書き込みでは各垂直方向の掃引毎に水平
スリット(第2図のL工及びL21を用いて化1頁偏向
を正確に制御する。ここで適当な水平スケールを月1い
て水平方向の位置測定を行各47第2図ではこのような
水平スケールがスリン) L□の下側の短い斜のスリッ
トでできている。
To measure the position in other dimensions, i.e. horizontally, use a scale with a suitable vertical slit or line in the horizontal direction.
Measure by taking a loaf. One method is then to run the reference beam along a scale Ia outside the image area. Such a scale is schematically illustrated at the top of FIG. Associating such a scale G with a photodetector,
The horizontal X coordinate will be known from the signal that will be output from now on. The first method is to use the return beam itself. An example of this is shown in Figure 2. Here, the photosensitive image surface is moved so that the desired strip or one line of the one-in-one beam is formed. Then, if you place the required strips in the correct position, this 14
Slit corresponding to Article 11 (Slit 5a-8 in Figure 2)
d) Perform vertical position measurements using Q&, 1:,. In addition, in writing for the main examination, the horizontal slit (L and L21 in Figure 2) is used to accurately control the page deflection for each vertical sweep. In Figure 2, such a horizontal scale is made of a short diagonal slit on the lower side of L□.

各垂直方向掃引時に書き込みビーノ、がこれらの斜のス
リットから成るスケール上を走行する。光検出器がどの
ような正確な位置で光ビームが水平スケールを横切った
かを検出し、この信号が当該垂直方向掃引のX座標を与
える。この方法は唯一つのビーム、即ち書き込みビーム
しか必要としないという利点を有している。これにより
敲き込みビームの指すところと基準ビームの指ずところ
との間に差異があることに起因する誤差が消去される。
During each vertical sweep, the writing beano travels over a scale consisting of these diagonal slits. A photodetector detects at what precise location the light beam crosses the horizontal scale, and this signal gives the X coordinate of the vertical sweep. This method has the advantage that only one beam is required, namely the writing beam. This eliminates errors due to differences between the pointing of the imprint beam and the pointing of the reference beam.

研究所では第3図に示す装置を用いて本発明方法を研究
した。これはレーザ/を具え、このレーザ/から変調器
−の方に向けて光ビームを放射する。また音響−光偏向
装置■3を具え、尚さ11の垂直偏向を行なわせる。更
に光ビーム路に沿って検流計の鏡p’tvけ、像区域を
横切って水平方向の偏向を行なわせた。この後段では光
ビームは収束レンズよと一部だけを反射するビームスプ
リッタ≦トヲ通る。ビームスプリッタtは光ビームを書
き込みビームと基準ビームとに分割する。基準ビームは
2個の水平方向スリットから戊るスケール7上に落ちる
。このようなスケール7を用いれば各掃引時に光ビーム
の垂直位置及び垂直偏向速度が正確に求まる。第3図で
は点線を用いて第2の基準ビームを示しである。この第
2の基準ビームは変調されておらず、水平方向スケール
r及びその後方の光検出器9に落ちる。この光検出器の
出力信号Gこより絶えずX座標が求まる。
At the laboratory, the method of the present invention was studied using the apparatus shown in FIG. It comprises a laser/ from which a light beam is emitted towards the modulator. It is also equipped with an acousto-optical deflection device (3) for vertical deflection (11). Additionally, a galvanometer mirror p'tv was placed along the light beam path to effect a horizontal deflection across the image area. In the latter stage, the light beam passes through a converging lens and a beam splitter that reflects only a portion of the light beam. A beam splitter t splits the light beam into a writing beam and a reference beam. The reference beam falls onto a scale 7 cut through two horizontal slits. If such a scale 7 is used, the vertical position and vertical deflection speed of the light beam can be accurately determined during each sweep. In FIG. 3, a dotted line is used to indicate the second reference beam. This second reference beam is unmodulated and falls on the horizontal scale r and the photodetector 9 behind it. The X coordinate is constantly determined from the output signal G of this photodetector.

第3図に示したタイプの装置Mの重要な特徴は音響−光
偏向装置を用いることであって、このため機械部品を動
かさずに電子式に垂直偏向を行なわせることができる。
An important feature of a device M of the type shown in FIG. 3 is the use of an acousto-optical deflection device, so that the vertical deflection can be effected electronically without moving any mechanical parts.

光ビームの位置決めをする制御装置aも純粋に電子式の
ものが得られる。検流計鏡グを用いる機械式偏向は不変
の周期性の駆動装置aを月1いて自由に走らせることが
できる。前記垂1〆J、偏向をこの自由走行偏向と同期
させ、スケールを上で測ったビームが正しいX座標値に
達した時垂直偏向がスタートするようにする。こうすれ
ば電子式制御により各掃引に対し正しいX座標値か与え
られる。同様にy方向でも光ビームのy座標(+mを測
定し、この光ビームの変調を同期させることにより画素
が正しく位1a決めされ、光ビームが正しい7位1aに
達した時各画素が書き込まれるようにする。このy方向
の位trt 1Ii1+御も電子式に行なわれ、機械部
品の製造誤差か精度に悪影響を与えることはない。注意
すべきことはこの位置制御は簡単に高い精度をもって製
造でき、その精度が保たれることが保証されている幾何
学的スケールに基づいてなされることである。
The control device a for positioning the light beam can also be purely electronic. Mechanical deflection using a galvanometer mirror allows the constant periodic drive a to run freely once a month. The vertical deflection is synchronized with this free running deflection so that the vertical deflection starts when the beam measured on the scale reaches the correct X coordinate value. The electronic control then provides the correct X coordinate value for each sweep. Similarly, in the y direction, by measuring the y coordinate (+m) of the light beam and synchronizing the modulation of this light beam, the pixels are correctly positioned 1a, and each pixel is written when the light beam reaches the correct 7 position 1a. This position control in the y direction is also performed electronically and does not adversely affect the manufacturing tolerance or accuracy of mechanical parts.It should be noted that this position control can be easily manufactured with high precision. , based on a geometric scale whose accuracy is guaranteed to be maintained.

提案された位rt測定装置は第1図に示さねているよう
なタイプの装置にすることができる。7本の細条から隣
の細条への移行はIIM束レンし/jの後段に置かれる
第2の検流計鏡/≦で行なわわる。こうすれば垂直方向
につき本質的にランダムアクセス可能な装置が得られる
。検流計の回転時間は/θミリ秒のオーダーであって、
成る程度回転角度から独立している。従来の装置ではど
れもこのようなランダムアクセス動作が得られない。蓋
し、検流計鏡の指示確度は所要の書き込み確度に達する
には不十分であるからである。しかし、本発明で提案さ
れている制御装置fは殊に書き込みビームを用いて位+
?L測定をし、電子式動作をするため非常に高速H2つ
正確で検流計を用いてランダムアクセスさせることがで
きる。ランダムアクセス可能な装置?コ例えば写真植字
で有用である。蓋し、この場合4j文章と画像とが異な
る時に別々に書き込むことができ、ページ全体を一定の
順序で、例えば左上側の隅から右F側の隅迄書き込む必
要はないからである。これにより柚々なタイプのグラフ
ィック要素を含む全ページを写真植字する場合の計算機
制御がずっと簡単になる。
The proposed position rt measuring device can be of the type not shown in FIG. The transition from one of the seven strips to the next strip takes place with a second galvanometer mirror /≦ placed after the IIM bundle lens /j. This results in an essentially randomly accessible device in the vertical direction. The rotation time of the galvanometer is on the order of /θ milliseconds,
It is independent of the degree of rotation angle. None of the conventional devices provide such random access operation. This is because the indicating accuracy of the galvanometer mirror is insufficient to reach the required writing accuracy. However, the control device f proposed in the invention in particular uses a writing beam to
? Since it measures L and operates electronically, it is extremely fast and accurate in H2 and can be accessed randomly using a galvanometer. Randomly accessible device? This is useful, for example, in phototypesetting. In this case, the 4j text and the image can be written separately when they are different, and there is no need to write the entire page in a fixed order, for example from the upper left corner to the right F corner. This provides much easier computer control when photosetting entire pages containing various types of graphic elements.

81¥1図の装置ではレンズの像面/gが円筒状になっ
ている。この円筒の軸は検流計/乙の軸と同一である。
81¥1 In the device shown in the figure, the image plane /g of the lens is cylindrical. The axis of this cylinder is the same as the axis of the galvanometer/B.

しかし場合によっては像面が平面であることが重要であ
る。これは光ビームを第S図に示すように案内ずれば達
成される。第2の検流計26の後段に放物面に沿って一
組の平面鏡1を並べる。
However, in some cases it is important that the image plane is flat. This is accomplished by guiding the light beam as shown in FIG. A set of plane mirrors 1 are arranged along a paraboloid after the second galvanometer 26.

この時寸法を適当に選ぶことにより下記のことが妥当す
る状況か達成される。光ビームを任意の一つの平面鏡1
の中心に向けて案内すると光ビームは平坦な像面I上に
焦点を結ぶ。また、明らかに水平偏向用検流計2’lと
音響−光垂直偏向装置とけ収束レンズの手前にあるから
、平らな視野収束レンズの場合光ビームは偏向装置のI
J:6向角如何にかかわらず平らな像面上に合焦され続
ける。このように第S図に示したタイプの装置は像面を
物理的に動かさず、従って前記ランダムアクセス能力を
保持しつつ大きな平坦な面上に書き込みをJることかで
きる。
At this time, by selecting the dimensions appropriately, the following conditions can be achieved. Direct the light beam to any one plane mirror 1
When guided toward the center of the image plane I, the light beam is focused on a flat image plane I. Also, since the horizontal deflection galvanometer 2'l and the acousto-optical vertical deflection device are clearly located in front of the converging lens, in the case of a flat field converging lens, the light beam is at the I of the deflection device.
J: 6 The image continues to be focused on a flat image plane regardless of the direction angle. Thus, a device of the type shown in Figure S does not physically move the image plane, and thus can write on large flat surfaces while retaining the random access capability.

実験室で組み立てた装置はレーザとして波長11、!I
I nmの光を出すアルゴン−イオン−レーザを用いて
いる。これから出た光ビームは帯域幅r MHzの音響
−光変調器を用いて変調した。短かい垂直偏向は音響−
光偏向装置を用いて得た。像面上での偏向の最大値はl
f nmであり、−回の掃引に要する垂直偏向時間は実
験毎に異なったがSθμsecと、2 m5ecとの間
に入った。水平偏向検流計の偏向角度は3θ0迄であり
、ランダムアクセス時間は約lo m5ecであり、水
平偏向は収束レンズに依存して220〜’130關であ
った。細条の高さは3.2鴎であり、全像区域の高さは
300〜toomであった。
The device assembled in the laboratory works as a laser with a wavelength of 11,! I
An argon-ion laser that emits light at I nm is used. The light beam emerging from this was modulated using an acousto-optical modulator with a bandwidth r MHz. Short vertical deflections are acoustic −
Obtained using a light deflection device. The maximum value of deflection on the image plane is l
f nm, and the vertical deflection time required for one sweep was between Sθμsec and 2 m5ec, although it differed from experiment to experiment. The deflection angle of the horizontal deflection galvanometer was up to 3θ0, the random access time was about lo m5ec, and the horizontal deflection was 220 to 130 degrees depending on the converging lens. The height of the stripes was 3.2 mm, and the height of the entire image area was 300-20 mm.

この像区域の左境界と右境界上にスケールを設け、こわ
をy座標の測定に利用した。これらのスケ−# l−J
 J 、 2 myn 1llI隔で5θ/1mIIv
11のスリットを含んでいた。スリットとスリットとの
間の距離の公Ht±2゜371mとした。像区域の外側
にX座標測定用スケールを設けたが、こねは各Bpm幅
の同一の透明垂直ラインと不透明垂直ラインとから成る
。これらのラインに対する公差は±2゜Sμmであった
Scales were placed on the left and right boundaries of this image area, and the stiffness was used to measure the y-coordinate. These scales #l-J
J, 5θ/1mIIv at 2 myn 1llI intervals
It contained 11 slits. The distance between the slits was set to Ht±2°371 m. An X-coordinate measurement scale was provided outside the image area, but the kneading consisted of identical transparent vertical lines and opaque vertical lines of each Bpm width. The tolerance for these lines was ±2°S μm.

垂直方向スケールを透過した光は光を透過する光ファイ
バを用いて半導体検出器に導ひいた。水平スケールを透
過した光は長い線を成す光検出器により検出した。加え
て装置aは第3図に示したタイプのスリットラインスケ
ールを具備し、この背後の光を光m管検出益で観察した
。制御回路はディジタル式とした。またこの装置には3
2 Mn2のクロックを設けた。光ビームの最大垂直偏
向速度は2oo prn /μS80であり、2個のク
ロックパルス間の時間間隔は6.2!r pmに対応し
た。
The light transmitted through the vertical scale was guided to a semiconductor detector using a light-transmitting optical fiber. The light transmitted through the horizontal scale was detected by a long line photodetector. In addition, apparatus a was equipped with a slit line scale of the type shown in FIG. 3, and the light behind it was observed using a light m-tube detection gain. The control circuit was digital. This device also has 3
A clock of 2 Mn2 was provided. The maximum vertical deflection speed of the light beam is 2oo prn /μS80, and the time interval between two clock pulses is 6.2! Compatible with rpm.

垂直方向の距離は光ビームが1本のスリットを横切って
からもう一つのスリットを横切る迄の時IE 内(7)
 クロックパルスの数を数えることにより測定した。ま
た距離が知られている。2本のスリット間のクロックパ
ルスの数を測定すれば!1i直偏向匣度を正確に測定す
ることができる。s:ln々の補正計算はディジタル技
術を用いて行なった。その後で各垂直偏向掃引時に光ビ
ームの変、9.1を各画素に対するスタート時刻を計算
1y 、クロックがスタート時刻になったことを示して
いる時スター1− (g と・を出力することにより1
朗御した。X方向の1I711υ1は水平方向スケール
」−の透明なラインと不透明なラインとの間の境界を横
切る度毎に、即ち!311m間隔で垂直偏向用のスター
ト信号を発生さUること(こより得た。全画像区域−に
の装置r″tの位置測定と制御の精度は分解能にして乙
。、2Kpmのオーターであった。
The vertical distance is within IE (7) from when the light beam crosses one slit to when it crosses the other slit.
Measured by counting the number of clock pulses. Also the distance is known. Just measure the number of clock pulses between the two slits! 1i direct deflection coverage can be accurately measured. The correction calculations for s:ln were performed using digital technology. After that, when the light beam changes during each vertical deflection sweep, 9.1 calculates the start time for each pixel, and when the clock indicates that the start time has arrived, by outputting the star 1- (g and 1
I recited it. 1I711υ1 in the X direction is the horizontal scale'' - every time the boundary between a transparent line and an opaque line is crossed, ie! Starting signals for vertical deflection were generated at intervals of 311 m (obtained from this).The accuracy of position measurement and control of the device r't over the entire image area was 2 Kpm with a resolution of 2 Kpm. .

用途如何によっては提案されている位1に制011方法
は多少俣雑化されることもある。例えば水平偏向検流計
は十分高品質のものとし、所要の位Ill (M11度
が瑛流計で得られるものより厳しくない時は2本の垂直
方向スケールの一方が不要となる。この時較正は書き込
み動作の前に像面の左端にあるスケールだけで行ない、
装置nの動作速度が116まる。
Depending on the application, the proposed method may be more or less complicated. For example, the horizontal deflection galvanometer should be of sufficiently high quality and the required degree is performed only on the scale at the left edge of the image plane before the write operation,
The operating speed of device n is multiplied by 116.

水平ラインL工及びL2を必要とするか否かも必要とさ
れる精度如何による。用途が厳しい時は垂直位tft測
定に加えて像面に長い狭い直線状4(ミ直線を取り付け
、蒔き込みビームがこの線を横切る瞬時の+lff1 
I−E値又は時間値を記録することOこより像面の水平
位置を一段と正確に測定せねはならない。X座標の高度
に正確な測定は第2図に関連して説明したことであるが
書き込みビームを))Jいてこのタイプの装置とX位I
Ft測定装置とを結合させることにより得られる。
Whether horizontal lines L and L2 are required also depends on the required accuracy. When the application is difficult, in addition to vertical TFT measurement, attach a long narrow straight line 4 (mi straight line) to the image plane, and measure +lff1 at the moment when the seeding beam crosses this line.
By recording I-E values or time values, the horizontal position of the image plane must be determined more accurately. A highly accurate measurement of the X coordinate, as explained in connection with FIG.
This can be obtained by combining it with an Ft measuring device.

本消明の一実施例は細条の高さが7つの画素分だ(1の
場合に得られる。この場合長さか像区域の1111dよ
りも大きな唯/本の水平スリット又は線(ライン)を用
いて41j直位1a測定をすることができる。
An embodiment of the present invention is obtained when the height of the strip is 7 pixels (1), in which case only one horizontal slit or line with a length or image area greater than 41j straight position 1a measurement can be performed using the 41j straight position 1a measurement.

好適t、C具体例は書き込みビームから基準ビームを分
割し、この基準ビームを長い水平スリット又はラインか
ら成るスケール上に落とす。スリットを透過する光li
t又はラインで反射される光量はスリット又はラインの
像と光ビームの相対位li¥に依存する。この時偏向装
置i’# 、例えば音響−光検出装置P’t 。
The preferred t,C embodiment splits the reference beam from the writing beam and drops this reference beam onto a scale consisting of a long horizontal slit or line. Light passing through the slit li
The amount of light reflected by t or a line depends on the relative position li\ between the image of the slit or line and the light beam. A deflection device i'#, for example an acousto-optical detection device P't.

圧電鏡、検流計又はこれらに類する装置■を用いて光ビ
ームの指向方向を変え、スケールにより1g4差を補正
し、書き込み時に正確な垂直位l111tをイIIる。
A piezoelectric mirror, a galvanometer, or a similar device is used to change the direction of the light beam, and a scale is used to compensate for the 1g4 difference to obtain an accurate vertical position when writing.

この場合水平位置は同一基準ビーム又はもう一つの基準
ビームにより測定することができる。前者の場合は−n
? iM位置測定用の水\ILスリット又はラインから
成るスケールに若干のものを付加した構造にしなければ
ならない。この何カ101X座標に依存し、X位置測定
に利用される。このようなものの−例は短かい垂直線の
上に長い水平線を重ねて成るロンチ(Ronchi )
−スケールである。水平測定と垂直測定とで別々の基準
ビームを用いる時は必要な2本のスケールの各々は組め
合わせスケールよりも構造が簡単になる。
In this case, the horizontal position can be determined using the same reference beam or another reference beam. In the former case -n
? It must have a structure with some additions to the scale consisting of water\IL slits or lines for iM position measurement. This number depends on the 101X coordinate and is used for X position measurement. An example of this is Ronchi, which consists of a long horizontal line superimposed on a short vertical line.
-It is a scale. When separate reference beams are used for horizontal and vertical measurements, each of the two scales required is simpler in construction than a combined scale.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明方法の一具体例を示す説明用平l′fI
図、第2図は水平スクールの一例の説明図、第3図は実
験室での研究に使用した装置aの説明図、第グ閃は像面
が円筒状の場合の一例の説明図、第5図は像面をiF面
にする一例の説明図である。 a、b・・・細条、S工〜S4・・・細条す用のスリ゛
ント、h・・・細条の高さ、Sa〜SdI Ll ’ 
L2・・・根本的調整用スリット又はライン、/・・・
レーザ、2・・・変調器、3・・・音響−光偏向装+R
s’l・・・検流計鏡、!・・・収束1/ンズ、乙・・
・ビームスプリッタ、7・・・スケール、g・・・水平
スケール、ワ・・・光検出器。 特許出願人  エーロ・ビックリング
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a specific example of the method of the present invention.
Figure 2 is an explanatory diagram of an example of a horizontal school, Figure 3 is an explanatory diagram of apparatus a used in laboratory research, and Figure 2 is an explanatory diagram of an example when the image plane is cylindrical. FIG. 5 is an explanatory diagram of an example in which the image plane is set to the iF plane. a, b... Thread, S work ~ S4... Thread for thinning, h... Thread height, Sa ~ SdI Ll'
L2...Fundamental adjustment slit or line, /...
Laser, 2... Modulator, 3... Acoustic-optical deflection device +R
s'l... galvanometer mirror! ...Convergence 1/ns, Otsu...
・Beam splitter, 7...scale, g...horizontal scale, w...photodetector. Patent applicant Eero Bickling

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、 像面上に光ビームを用いて書き込みを行なうに当
り光ビームを制御する方法であって、少なくとも7個の
偏向器を用いて像面上で光ビームを偏向させ、像面の書
き込す区域の近傍に位置する、ライン、例えばスリット
を具えるスケールを用いて光ビームの位1dを測定する
光ビームのft7IJ御方法において、像面上での光ビ
ームの瞬時位置を、少なくとも&1−分的に最後の書き
込み時に光ビームをスケールに沿って偏向させ、ライン
の位置に依存する信号を得て求めることを特徴とする光
ビームの制御方法。 2 光ビームの偏向を7L子信号により制御するように
し、書き込みに先立ってこの′電子fm号と位置の間の
関係を光ビームを少なくとも1本のスケールラインに沿
って動がし、これにより求められた?II子信号と位1
?Jの関係を用いて書き込み時の光ビームの位置を決め
ることにより較正するようにする特許請求の範囲第1項
記載の光ビームの制御方法。 3、 光ビームをほぼ一定の速度で偏向させ、少なくと
もl不のスケールラインを光ビームが横切った瞬時から
どれだ目の時間が経過し終ったかに基づいて光ビームの
瞬時位置を知ることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の光ビームの制御方法。 4、 像面の占き込みを一時に一本の細条毎に行ない、
このような細条を互に隣接して十分なWl、書き込むこ
とにより全像面を充たし、各細条の書き込みを当該細条
を掃引するように光ビームを偏向させて行ない、掃引の
長さをほぼ細条の1lllAと同一とし、同時にこれよ
りはゆっくりと光ビームを細条の長手方向に動かし、1
1a F&する細条同士が正確に連結されることと細条
の区域上での位1tt制御とを光ビームをスケールライ
ンを横9ノって光ビームを偏向させ、ラインの位置に依
存する(g号を記録し、この信号を用いて掃引時に光ビ
ームの変調を!1jO御囲第1項記載の光ビームの制御
方法。 5、 書き込み時に光学素子と像面とを壌に動がし、光
学素子につ(Jらねているスクールと画面につけられて
いるスケールとの11141力を横切って光ビームを偏
向させることにより、JJ、に動くこれらの2個の座標
系の間の関係を求め、この情報を用いて像面]二に落ち
る徂き込みビームを制御し、fl:、シい位置に書き込
みが行なわれるようにすることを特徴とする特r(’F
 Wd求の範囲第1項記載の光ビームの制御方法。 6、 細条を横切る前記掃引をt扛子式にトリガし、上
記細条の長手方向に沿っての書き込まれる画素の位置を
ゆっくりとした万の偏向の大きさを測定し、このゆっく
りとした方向の偏向が所要の距離進み終った瞬時にH(
い方の偏向をトリガすることにより制御することを特徴
とする特許請求の範囲第4項記載の光ビーム7、 細条
を横りJつて掃引するに当り、光ビームを変調させて画
素を発生させ、画素の位1aを光ビームの偏向のJ>t
と計算された値とを比較し、各1llII索の書き込み
時間間隔を計算から得ら〕」だ時間間隔と一致させるよ
うに同期をとることにより1lill ?illする特
許請求の範囲第4項FIL!蝦の光ビームのi曲jil
t方法。 a 各掃引時に光ビーノ、が少なくとも7個のスケ・−
ルに落ちるようにし、これにより得られる当該掃引時の
光ビームの位置についての情報を用いて位1i’j !
fi制御し、光ビームの変調をilj制御して1lIl
i素が正確に正しい位置に落ちるようにする特N’l請
求の範囲第4項記載の光ビームの制御方法。 9 書き込みビームから7個又は若干個の基準ビームを
分離し、書き込みビームに加λてこれらのノん準ビーム
を用いてスケールによる位1M測定を行なうことを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の光ビームの制御方法
。 10  音響−光偏向器を月1いて細条を横切って光ビ
ームの偏向を行なう特許請求の範囲第4拍記載の光ビー
ムの制御方法。 IL  各細条に向って光ビームを指向させることを光
ビームをこの光ビームか所要の細条上に落ちるように回
転させられである鏡で反射させることにより行ない、光
ビームの位置の測定をこの回転する鏡から反射された光
ビームを用いて行なう特許請求の範囲第4項記載の光ビ
ームの制御方法。 1z  平面上に書き込みを行なうために、細条を選択
するのに用いられる回転鏡の後段にm数個の平面鏡から
成る鏡を設け、この鏡の各要素鏡上に一点を定め、光ビ
ームがこの点に当ればその光ビームは平坦な像1rli
 lに合焦するようにする特許請求の範囲第11項記載
の光ビームの制御方法。
[Claims] 1. A method for controlling a light beam when writing on an image plane using a light beam, the method comprising: deflecting the light beam on the image plane using at least seven deflectors; In the ft7IJ control method of the light beam, which measures the position 1d of the light beam using a scale with a line, e.g. a slit, located in the vicinity of the area to be written on the image plane, A method for controlling a light beam, characterized in that the position is determined by deflecting the light beam along the scale during the last writing by at least &1- minutes and obtaining a signal depending on the position of the line. 2. The deflection of the light beam is controlled by the 7L signal, and the relationship between the electron fm and the position is determined by moving the light beam along at least one scale line prior to writing. Did you get it? II child signal and place 1
? 2. The method of controlling a light beam according to claim 1, wherein the calibration is performed by determining the position of the light beam during writing using the relationship J. 3. Deflecting the light beam at a substantially constant speed, and determining the instantaneous position of the light beam based on how much time has passed since the instant the light beam crossed a scale line of at least 1. A method for controlling a light beam according to claim 1. 4. Divining on the image plane one strip at a time,
Such stripes are written adjacent to each other with a sufficient Wl to fill the entire image plane, and each strip is written by deflecting the light beam so as to sweep the strip, so that the length of the sweep is is approximately the same as 1llllA of the strip, and at the same time move the light beam in the longitudinal direction of the strip more slowly than this,
1a Deflect the light beam 9 degrees horizontally across the scale line to ensure that the strips to be F& are connected accurately and to control the position on the strip area, depending on the position of the line ( g, and use this signal to modulate the light beam during sweeping! 1. The method of controlling the light beam described in Section 1 of the O. 5. When writing, move the optical element and the image plane in the same direction, By deflecting the light beam across the 11141 force between the optical element (J) and the scale attached to the screen, we find the relationship between these two coordinate systems moving to JJ, , This information is used to control the penetrating beam that falls on the image plane ]2, so that writing is performed at the position fl:,.
The method for controlling a light beam according to item 1, Wd range. 6. Trigger the sweep across the strip in a t-force fashion, measure the magnitude of the deflection of the written pixel along the length of the strip, and measure the magnitude of the deflection of this slow As soon as the deflection in the direction has traveled the required distance, H(
a light beam according to claim 4, characterized in that the light beam is controlled by triggering the deflection of the opposite side, the light beam being modulated to generate pixels as it sweeps across the strip; and the pixel position 1a is J>t of the deflection of the light beam.
and the calculated value, and the write time interval of each 1llII search is obtained from the calculation]. Claim 4 FIL! The light beam of the shrimp
t method. a At each sweep, the optical vino has at least 7 scales.
Using the information obtained from this about the position of the light beam at the time of the sweep, the position 1i'j !
fi is controlled, and the modulation of the light beam is controlled by ilj to obtain 1lIl.
5. A method of controlling a light beam according to claim 4, wherein the i-element falls at exactly the right position. 9. Claim 1, characterized in that seven or more reference beams are separated from the writing beam, and these non-quasi beams are added to the writing beam to perform measurements on a scale of 1M. A method of controlling a light beam as described. 10. A method of controlling a light beam according to claim 4, wherein the light beam is deflected across the strip by using an acousto-optic deflector. IL Directing a light beam towards each strip is carried out by reflecting the light beam off a mirror that is rotated so that it falls onto the desired strip, and the position of the light beam is measured. 5. The method of controlling a light beam according to claim 4, which is carried out using the light beam reflected from the rotating mirror. 1z In order to write on a plane, a mirror consisting of m plane mirrors is installed after the rotating mirror used to select the stripes, and one point is set on each element mirror of this mirror, and the light beam is If it hits this point, the light beam will form a flat image 1rli
12. The method of controlling a light beam according to claim 11, wherein the light beam is focused on the light beam.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4922149A (en) * 1972-06-17 1974-02-27
JPS5256944A (en) * 1975-11-06 1977-05-10 Canon Inc Device for correcting position of beam

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4922149A (en) * 1972-06-17 1974-02-27
JPS5256944A (en) * 1975-11-06 1977-05-10 Canon Inc Device for correcting position of beam

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