JP2531920B2 - 透過形液晶表示装置を用いたレ―ザ刻印装置 - Google Patents
透過形液晶表示装置を用いたレ―ザ刻印装置Info
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は透過形液晶表示装置によ
り試料上にパターンを転写刻印する透過形液晶表示装置
を用いたレーザ刻印装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来技術として、特開昭５０−３５２７
５号公報に記載されたレーザ加工装置が知られていた。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、レーザ発振器から出射されたレーザ光をパターンを
切り抜いたマスク上に照射し、上記パターンを結像レン
ズで被加工物上に結像させて穴あけまたは刻印等の加工
を行うレーザ加工装置であり、パターンを変更する場
合、その都度上記マスクを交換しなければならないとい
う課題を有するものである。また、上記従来技術におい
ては、被加工物上に加工したいと思う拡大パターンをマ
スクに作って、該拡大パターンを大巾に縮小投影して加
工することについても考慮されていないものである。 【０００４】本発明の目的は、上記従来技術の課題を解
決すべく、透過形液晶表示装置に対して原画の入れ替え
を即時に可能にし、しかもレーザ光を透過させる際透過
形液晶表示装置を損傷させることなく透過形液晶表示装
置に入れ替えられて駆動表示された所望の原画を透過レ
ーザ光として試料上に縮小投影して所望のパターンを試
料上に高速で転写刻印することができるようにした透過
形液晶表示装置を用いたレーザ刻印装置を提供するもの
である。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、入力部よりの複数の原画情報を記憶する
記憶部と、第１制御信号により上記記憶部に記憶された
複数の原画情報から所望の原画情報を選択読出して駆動
表示する透過形液晶表示装置と、第２制御信号によりレ
ーザ光を出射するレーザ発振器と、該レーザ発振器から
出射されるレーザ光束の径を拡大する拡大光学系及び該
拡大光学系で径が拡大されたレーザ光束をほぼ平行なレ
ーザ光束に変換して前記透過形液晶表示装置の面に対し
てほぼ垂直に入射させるコリメート光学系を有し、前記
レーザ発振器から出射されたレーザ光を前記透過形液晶
表示装置に表示された所望の原画全域に亘って透過形液
晶表示装置が損傷しないようなパワー密度で入射させる
レーザ光照射光学系と、前記透過形液晶表示装置に表示
された所望の原画を試料上に縮小投影して除去加工して
刻印する投影レンズと、前記第１制御信号による前記透
過形液晶表示装置への駆動表示と前記第２制御信号によ
るレーザ発振器からのレーザ光の出射とを制御する制御
手段とを備えたことを特徴とする透過形液晶表示装置を
用いたレーザ刻印装置である。 【０００６】 【０００７】 【０００８】 【０００９】 【作用】一方、プリント基板、高密度モジュール用配線
パターン、フォトマスク等の各種パターンの形成におい
て、発明者が試みられていた例を図１に示す。図に於い
て、レーザ発振器１から発生したレーザ光又は凹レンズ
３によって拡大され、コリメートレンズ４によって平行
光にされて拡大原画５に照射される。拡大原画５を通過
したレーザ光は投影レンズ６を経て試料７の表面に集光
照射される。この際、投影レンズ６は拡大原画５の像を
試料７の表面に縮小投影されるように配置されており、
試料面には、拡大原画５の縮少像が瞬時にして焼付けら
れる。しかしながら、試料上に加工したいと思う像の拡
大像を一旦原画に作り、これを光路中にセットしてやる
必要があり、像が変るたびに拡大原画を交換してやらな
ければならないという課題を有するものであった。 【００１０】しかし、上記構成により、原画パターンそ
のものを交換することなく、透過形液晶表示装置に対し
て原画の入れ替えを即時に可能にし、しかも透過形液晶
表示装置を損傷させることなく、透過形液晶表示装置に
入れ替えられて駆動表示された所望の原画を透過レーザ
光として試料上に刻印を行うのに十分なパワー密度にな
るように縮小投影することにより、所望のパターンを除
去加工して試料上に鮮明で、且つ正確に高速で転写刻印
することができる。 【００１１】 【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述
する。即ち図２は本発明の実施例を示す図である。図に
於いて新しく設けたものは、透過形液晶表示装置１０、
信号制御部１１、撮像管１２、撮像レンズ１４、原画１
３である。透過形液晶表示装置１０は、信号制御部１１
によって制御を受ける。この際の制御は、透過形液晶表
示装置に対してどの画像パターンを表示させるかという
こと、及びその表示時期の設定である。信号制御部１１
によって制御をうけた表示装置１０に対してコリメータ
レンズ４を介して送出されてきた平行レーザ光から入射
する。この表示装置１０に入射したレーザ光は上記画像
パターンに対応する位置を介して該表示装置１０の投影
レンズ６側に出力する。この出力したレーザ光は投影レ
ンズ６を介して試料７に照射し、試料面上に画像パター
ンを形成する。 【００１２】透過形液晶表示装置１０は、従来からよく
知られているように、レーザ光の入射面に対して、偏向
板−ガラス−透明電極−液晶本体部−透明電極−ガラス
とを一体化させて形成させた構造となっている。上記２
つの透明電極は相互にマトリックスになるように配置さ
れている。このマトリックス構成の電極によって表示位
置の設定が行われる。マトリックス電極の選択制御が信
号制御部１１によってなされる。 【００１３】信号制御部１１への表示画像パターンは撮
像管１２で撮像された原画１３である。信号制御部１１
は、撮像管１２から得られる映像信号を一時的にメモリ
に記憶させ、表示モード時に該メモリから読出し表示装
置１０に表示させている。信号制御部１１の具体的構成
図を図３に示す。先ず、撮像管１２からの映像信号を信
号変換部１１０に入力し、メモリ１１２に記憶可能なデ
ータ、例えば２値信号に変換する。この変換された映像
信号を書込み読出し回路１１１を介してメモリ１１２に
送り、アドレスに従ってメモリ１１２に記憶させる。メ
モリ１１２は、１つの表示パターン分の容量を持つもの
であっても、複数の表示パターン分の容量を持つもので
あってもよい。表示に際しては、書込み読出し回路１１
１を読出しモードとしてメモリ１１２を駆動し信号変換
部１１３に必要なデータを読出す。この信号変換部１１
３は、メモリ１１２から読出された２値信号を液晶表示
装置１０を駆動するに必要な信号、即ちＸ，Ｙ信号に変
換する。このＸ，Ｙ信号を表示装置１０に送り、必要な
表示を行う。信号変換部１１０，１１３、読出し書込み
回路１１１は制御回路１１４の制御をうける。この制御
回路１１４での制御は、第１にモード指定、第２にその
タイミング指定である。制御回路１１４は、更に、レー
ザ発振器１の制御も行っている。図３では図２に示すモ
ニタ用テレビ１５への制御については省略している。 【００１４】次に具体的数値事例に基づく説明を行う。
レーザ光のパワー密度は液晶を損傷しない程度に選ぶ。
例えば、１０4Ｗ／ｃｍ2以下になるようにビーム径を約
３００ｍｍとし、レーザ出力は７ＭＷを用いた。透過形
液晶表示装置１０を通過したレーザ光は約１／１００に
縮少投影するための投影レンズ６に入り、液晶表示され
た平面像を試料７の表面に１／１００の寸法で焼付け
た。この時の試料面上の最大パワー密度は約１０8Ｗ／
ｃｍ2に達した。試料７は、ガラス基板上に約１００Å
の金属膜を蒸着したものを使用し、レーザ光が照射する
と、金属膜が除去され、液晶パターンが１／１００の寸
法でそのまま瞬時に転写刻印できた。 【００１５】以上の実施例に於いて、表示パターンの種
類を光路以外で設定できるため極めて汎用性の高いパタ
ーン形成が可能になった。更に、パターンの拡大、縮少
もメモリのデータそのものを拡大、縮少可能なため、汎
用性が高まった。 【００１６】次に、他の実施例を説明する。上記実施例
では、信号制御部１１への入力情報を撮像管１２から与
えたが、この他に図４、図５の如きやり方もある。図４
は、ビデオ信号記録部１６を設け、該ビデオ信号記録部
１６からの情報を原画情報として与えてなるものであ
る。図５は、ビデオ信号を無線方式によって伝達してな
るものであって、ビデオ信号送信器１８から無線により
ビデオ信号をビデオ信号受信器１７に送り、更に信号制
御部１１に原画情報として入力せしめている。但し、こ
の２つの実施例ではメモリ１１２は必ずしも必要としな
い。前者の実施例によれば、パターン情報をビデオ記録
部にストックしておくことにより、必要なパターンを必
要な時に形成することができる利点を持つ。後者の実施
例によれば、パターン形成を行う部所とそのパターン供
給部所とが離れている場合の遠隔操作に好適である。 【００１７】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
気信号として大きな原画（製品名、製造番号、製造年月
日等）を扱うことができ、原画の入れ換えを容易にし、
しかも透過形液晶表示装置を損傷させることなく、透過
形液晶表示装置に入れ替えられて駆動表示された所望の
原画を透過レーザ光として試料上に刻印を行うのに十分
なパワー密度になるように縮小投影することにより、所
望のパターンを除去加工して試料上に鮮明で、且つ正確
に高速で転写刻印することができる効果を奏する。
り試料上にパターンを転写刻印する透過形液晶表示装置
を用いたレーザ刻印装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来技術として、特開昭５０−３５２７
５号公報に記載されたレーザ加工装置が知られていた。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、レーザ発振器から出射されたレーザ光をパターンを
切り抜いたマスク上に照射し、上記パターンを結像レン
ズで被加工物上に結像させて穴あけまたは刻印等の加工
を行うレーザ加工装置であり、パターンを変更する場
合、その都度上記マスクを交換しなければならないとい
う課題を有するものである。また、上記従来技術におい
ては、被加工物上に加工したいと思う拡大パターンをマ
スクに作って、該拡大パターンを大巾に縮小投影して加
工することについても考慮されていないものである。 【０００４】本発明の目的は、上記従来技術の課題を解
決すべく、透過形液晶表示装置に対して原画の入れ替え
を即時に可能にし、しかもレーザ光を透過させる際透過
形液晶表示装置を損傷させることなく透過形液晶表示装
置に入れ替えられて駆動表示された所望の原画を透過レ
ーザ光として試料上に縮小投影して所望のパターンを試
料上に高速で転写刻印することができるようにした透過
形液晶表示装置を用いたレーザ刻印装置を提供するもの
である。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、入力部よりの複数の原画情報を記憶する
記憶部と、第１制御信号により上記記憶部に記憶された
複数の原画情報から所望の原画情報を選択読出して駆動
表示する透過形液晶表示装置と、第２制御信号によりレ
ーザ光を出射するレーザ発振器と、該レーザ発振器から
出射されるレーザ光束の径を拡大する拡大光学系及び該
拡大光学系で径が拡大されたレーザ光束をほぼ平行なレ
ーザ光束に変換して前記透過形液晶表示装置の面に対し
てほぼ垂直に入射させるコリメート光学系を有し、前記
レーザ発振器から出射されたレーザ光を前記透過形液晶
表示装置に表示された所望の原画全域に亘って透過形液
晶表示装置が損傷しないようなパワー密度で入射させる
レーザ光照射光学系と、前記透過形液晶表示装置に表示
された所望の原画を試料上に縮小投影して除去加工して
刻印する投影レンズと、前記第１制御信号による前記透
過形液晶表示装置への駆動表示と前記第２制御信号によ
るレーザ発振器からのレーザ光の出射とを制御する制御
手段とを備えたことを特徴とする透過形液晶表示装置を
用いたレーザ刻印装置である。 【０００６】 【０００７】 【０００８】 【０００９】 【作用】一方、プリント基板、高密度モジュール用配線
パターン、フォトマスク等の各種パターンの形成におい
て、発明者が試みられていた例を図１に示す。図に於い
て、レーザ発振器１から発生したレーザ光又は凹レンズ
３によって拡大され、コリメートレンズ４によって平行
光にされて拡大原画５に照射される。拡大原画５を通過
したレーザ光は投影レンズ６を経て試料７の表面に集光
照射される。この際、投影レンズ６は拡大原画５の像を
試料７の表面に縮小投影されるように配置されており、
試料面には、拡大原画５の縮少像が瞬時にして焼付けら
れる。しかしながら、試料上に加工したいと思う像の拡
大像を一旦原画に作り、これを光路中にセットしてやる
必要があり、像が変るたびに拡大原画を交換してやらな
ければならないという課題を有するものであった。 【００１０】しかし、上記構成により、原画パターンそ
のものを交換することなく、透過形液晶表示装置に対し
て原画の入れ替えを即時に可能にし、しかも透過形液晶
表示装置を損傷させることなく、透過形液晶表示装置に
入れ替えられて駆動表示された所望の原画を透過レーザ
光として試料上に刻印を行うのに十分なパワー密度にな
るように縮小投影することにより、所望のパターンを除
去加工して試料上に鮮明で、且つ正確に高速で転写刻印
することができる。 【００１１】 【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述
する。即ち図２は本発明の実施例を示す図である。図に
於いて新しく設けたものは、透過形液晶表示装置１０、
信号制御部１１、撮像管１２、撮像レンズ１４、原画１
３である。透過形液晶表示装置１０は、信号制御部１１
によって制御を受ける。この際の制御は、透過形液晶表
示装置に対してどの画像パターンを表示させるかという
こと、及びその表示時期の設定である。信号制御部１１
によって制御をうけた表示装置１０に対してコリメータ
レンズ４を介して送出されてきた平行レーザ光から入射
する。この表示装置１０に入射したレーザ光は上記画像
パターンに対応する位置を介して該表示装置１０の投影
レンズ６側に出力する。この出力したレーザ光は投影レ
ンズ６を介して試料７に照射し、試料面上に画像パター
ンを形成する。 【００１２】透過形液晶表示装置１０は、従来からよく
知られているように、レーザ光の入射面に対して、偏向
板−ガラス−透明電極−液晶本体部−透明電極−ガラス
とを一体化させて形成させた構造となっている。上記２
つの透明電極は相互にマトリックスになるように配置さ
れている。このマトリックス構成の電極によって表示位
置の設定が行われる。マトリックス電極の選択制御が信
号制御部１１によってなされる。 【００１３】信号制御部１１への表示画像パターンは撮
像管１２で撮像された原画１３である。信号制御部１１
は、撮像管１２から得られる映像信号を一時的にメモリ
に記憶させ、表示モード時に該メモリから読出し表示装
置１０に表示させている。信号制御部１１の具体的構成
図を図３に示す。先ず、撮像管１２からの映像信号を信
号変換部１１０に入力し、メモリ１１２に記憶可能なデ
ータ、例えば２値信号に変換する。この変換された映像
信号を書込み読出し回路１１１を介してメモリ１１２に
送り、アドレスに従ってメモリ１１２に記憶させる。メ
モリ１１２は、１つの表示パターン分の容量を持つもの
であっても、複数の表示パターン分の容量を持つもので
あってもよい。表示に際しては、書込み読出し回路１１
１を読出しモードとしてメモリ１１２を駆動し信号変換
部１１３に必要なデータを読出す。この信号変換部１１
３は、メモリ１１２から読出された２値信号を液晶表示
装置１０を駆動するに必要な信号、即ちＸ，Ｙ信号に変
換する。このＸ，Ｙ信号を表示装置１０に送り、必要な
表示を行う。信号変換部１１０，１１３、読出し書込み
回路１１１は制御回路１１４の制御をうける。この制御
回路１１４での制御は、第１にモード指定、第２にその
タイミング指定である。制御回路１１４は、更に、レー
ザ発振器１の制御も行っている。図３では図２に示すモ
ニタ用テレビ１５への制御については省略している。 【００１４】次に具体的数値事例に基づく説明を行う。
レーザ光のパワー密度は液晶を損傷しない程度に選ぶ。
例えば、１０4Ｗ／ｃｍ2以下になるようにビーム径を約
３００ｍｍとし、レーザ出力は７ＭＷを用いた。透過形
液晶表示装置１０を通過したレーザ光は約１／１００に
縮少投影するための投影レンズ６に入り、液晶表示され
た平面像を試料７の表面に１／１００の寸法で焼付け
た。この時の試料面上の最大パワー密度は約１０8Ｗ／
ｃｍ2に達した。試料７は、ガラス基板上に約１００Å
の金属膜を蒸着したものを使用し、レーザ光が照射する
と、金属膜が除去され、液晶パターンが１／１００の寸
法でそのまま瞬時に転写刻印できた。 【００１５】以上の実施例に於いて、表示パターンの種
類を光路以外で設定できるため極めて汎用性の高いパタ
ーン形成が可能になった。更に、パターンの拡大、縮少
もメモリのデータそのものを拡大、縮少可能なため、汎
用性が高まった。 【００１６】次に、他の実施例を説明する。上記実施例
では、信号制御部１１への入力情報を撮像管１２から与
えたが、この他に図４、図５の如きやり方もある。図４
は、ビデオ信号記録部１６を設け、該ビデオ信号記録部
１６からの情報を原画情報として与えてなるものであ
る。図５は、ビデオ信号を無線方式によって伝達してな
るものであって、ビデオ信号送信器１８から無線により
ビデオ信号をビデオ信号受信器１７に送り、更に信号制
御部１１に原画情報として入力せしめている。但し、こ
の２つの実施例ではメモリ１１２は必ずしも必要としな
い。前者の実施例によれば、パターン情報をビデオ記録
部にストックしておくことにより、必要なパターンを必
要な時に形成することができる利点を持つ。後者の実施
例によれば、パターン形成を行う部所とそのパターン供
給部所とが離れている場合の遠隔操作に好適である。 【００１７】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
気信号として大きな原画（製品名、製造番号、製造年月
日等）を扱うことができ、原画の入れ換えを容易にし、
しかも透過形液晶表示装置を損傷させることなく、透過
形液晶表示装置に入れ替えられて駆動表示された所望の
原画を透過レーザ光として試料上に刻印を行うのに十分
なパワー密度になるように縮小投影することにより、所
望のパターンを除去加工して試料上に鮮明で、且つ正確
に高速で転写刻印することができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例を示す図である。
【図２】本発明の実施例を示す図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す図である。
【図５】本発明の他の実施例を示す図である。
【符号の説明】
１…レーザ発振器、 ７…試料、 １０…透過形液晶表
示装置 １１…信号制御部、 １２…撮像管。
示装置 １１…信号制御部、 １２…撮像管。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．入力部よりの複数の原画情報を記憶する記憶部と、
第１制御信号により上記記憶部に記憶された複数の原画
情報から所望の原画情報を選択読出して駆動表示する透
過形液晶表示装置と、第２制御信号によりレーザ光を出
射するレーザ発振器と、該レーザ発振器から出射される
レーザ光束の径を拡大する拡大光学系及び該拡大光学系
で径が拡大されたレーザ光束をほぼ平行なレーザ光束に
変換して前記透過形液晶表示装置の面に対してほぼ垂直
に入射させるコリメート光学系を有し、前記レーザ発振
器から出射されたレーザ光を前記透過形液晶表示装置に
表示された所望の原画全域に亘って透過形液晶表示装置
が損傷しないようなパワー密度で入射させるレーザ光照
射光学系と、前記透過形液晶表示装置に表示された所望
の原画を試料上に縮小投影して除去加工して刻印する投
影レンズと、前記第１制御信号による前記透過形液晶表
示装置への駆動表示と前記第２制御信号によるレーザ発
振器からのレーザ光の出射とを制御する制御手段とを備
えたことを特徴とする透過形液晶表示装置を用いたレー
ザ刻印装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5061586A JP2531920B2 (ja) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | 透過形液晶表示装置を用いたレ―ザ刻印装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5061586A JP2531920B2 (ja) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | 透過形液晶表示装置を用いたレ―ザ刻印装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1086803A Division JPH02307A (ja) | 1989-04-07 | 1989-04-07 | パターン形成装置及びその方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0643627A JPH0643627A (ja) | 1994-02-18 |
| JP2531920B2 true JP2531920B2 (ja) | 1996-09-04 |
Family
ID=13175403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5061586A Expired - Lifetime JP2531920B2 (ja) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | 透過形液晶表示装置を用いたレ―ザ刻印装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2531920B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02307A (ja) * | 1989-04-07 | 1990-01-05 | Hitachi Ltd | パターン形成装置及びその方法 |
-
1993
- 1993-03-22 JP JP5061586A patent/JP2531920B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0643627A (ja) | 1994-02-18 |
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