JP2940055B2 - レーザ描画装置 - Google Patents

レーザ描画装置

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JP2940055B2 JP2047426A JP4742690A JP2940055B2 JP 2940055 B2 JP2940055 B2 JP 2940055B2 JP 2047426 A JP2047426 A JP 2047426A JP 4742690 A JP4742690 A JP 4742690A JP 2940055 B2 JP2940055 B2 JP 2940055B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーザビームを用いて被描画媒体（例えば
フィルム、プリント基板や半導体集積回路の作製に用い
られるレジスト、大画面ディスプレイに用いられるライ
トバルブ等）にパターン情報（例えば画像、マスクパタ
ーン等）を描画するレーザ描画装置に関する。
〔発明の概要〕 本発明は、レーザ描画装置において、ｎ種類のパター
ン情報信号成分により変調された同一波長のｎ本のレー
ザビームを水平方向及び垂直方向に偏向させる水平及び
垂直偏向手段を有すると共に、上記ｎ本のレーザビーム
を空間的に分離させて複数の被描画媒体にパターン情報
を直接描画するように構成することにより、１つの水平
偏向手段と１つの垂直偏向手段で複数の被描画媒体に夫
々パターンの異なるパターン情報を描画できるようにし
て、装置自体の小型化、軽量化並びに低消費電力化を可
能にすると共に、パターン情報を高結合効率（光の高利
用率、良好な明るさ）及び高解像度で描画できるように
したものである。
〔従来の技術〕
従来、被描画媒体、例えば大画面ディスプレイに用い
られるライトバルブに画像を描画する場合、第６図に示
すように、陰極線管（31）の表示面に光ファイバープレ
ート（32）を固着してなる画像入力系（33）が知られて
いる。光ファイバープレート（32）は、多数本の光ファ
イバーを束ねて構成され、この光ファイバープレート
（32）とライトバルブ（34）とは、光学的接着剤（35）
で固着される。そして、この画像入力系（33）を用いて
カラーTV等のプロジェクタを構成する場合は、第７図に
示すように、赤、緑及び青の３色を出すために３本の陰
極線管即ち赤色用陰極線管（31R）、緑色用陰極線管（3
1G）及び青色用陰極線管（31B）を用い、各陰極線管（3
1R），（31G）及び（31B）の全面に夫々赤色用ライトバ
ルブ（34R）、緑色用ライトバルブ（34G）及び青色用ラ
イトバルブ（34B）が配してなる３つの画像入力系（33
R），（33G）及び（33R）から構成される。そして、読
出し光源である白色光源（41）からの光を赤、緑及び青
色光に分けて各色ごとにライトバルブ（34R），（34G）
及び（34B）を動作させる。即ち、白色光源（41）から
の光が紫外フィルタ（42）及び赤外フィルム（43）を通
り偏向ビームスプリッタフィルタ（44）により第１の偏
向成分が反射され、赤色透過ダイクロイックミラー（4
5）により赤色光のみが赤色用ライトバルブ（34R）上に
入射する。第２の偏向成分は偏向ビームスプリッタフィ
ルム（44）を通過したのち、緑色反射ダイクロッイック
ミラー（46）上に入射し緑色光のみが緑色用ライトバル
ブ（34G）に入射する。また緑色反射ダイクロイックミ
ラー（46）を直進した第２の偏向成分のうち青色光のみ
が青色透過ダイクロイックミラー（47）により青色用ラ
イトバルブ（34B）に入射する。そして、各赤、緑及び
青色光が投影用レンズ（48）を通してスクリーン（49）
上に投影され、カラー像が得られる。
即ち、陰極線管からの入射画像に対応した画像がライ
トバルブ内の液晶層の電気光学効果によって形成され、
その画像がスクリーン（49）上にカラー画像として拡大
投影される（テレビジョン学会誌Vol.38,No.4（1984）
参照）。
また、他の従来例としては、第８図に示すように、陰
極線管（31）から離間したところにライトバルブ（34）
を配置し、更に陰極線管（31）とライトバルブ（34）間
に結像レンズ系（51）を配して構成した画像入力系（5
2）が知られている。この第８図では、結像レンズ系（5
1）を１つのレンズに代表させて示したが、実際には、
数枚のレンズを１つの組レンズとし、この組レンズを数
組配して構成される。そして、この画像入力系（52）を
用いてカラーTV等のプロジェクタを構成する場合は、第
７図と同様に３つの画像入力系で構成される。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、第６図で示す画像入力系（33）におい
て、高解像度を得るためには、光ファイバープレート
（32）を構成する光ファイバーの本数を大幅に増やす必
要があると共に、プレート（32）自体の平面度を向上さ
せなければならず、必然的に高価になるという不都合が
ある。更に、光ファイバープレート（32）のＦナンバー
に関してみると、感度を上げるにはＦナンバーを小さく
し、画像の分解能を向上させるためにはＦナンバーを大
きくしなければならず、二律背反性の関係にあり、画像
入力系として最適な条件に設定することが非常に困難で
ある。
一方、第８図で示す画像入力系（52）において、歪の
ない画像を得、更に明るさを上げるためには、やはり高
価なレンズ系が必要となる。また、組レンズを数組配し
てなる結像レンズ系（51）が陰極線管（31）の表示面と
ライトバルブ（34）間に配されるため、陰極線管（31）
とライトバルブ（34）間の間隔が広くなり、装置自体が
大型化するという不都合がある。
また、第６図及び第８図で示す画像入力系（33）及び
（52）で共通して言えることは、陰極線管（31）に表示
された画像をスクリーン（49）に拡大投影する過程にお
いて、光の損失が著しく、明るい画像を得ることができ
ないことである。尚、第６図の画像入力系（33）及び第
８図の画像入力系（52）における光の利用率は共に全体
の10％程度であり、両者とも暗い画像となる。そのた
め、高輝度の陰極線管（31）を用いて明るさを向上させ
る必要があり、どうしても消費電力が高くなってしまう
という不都合がある。また、プロジェクタのカラー表示
に対して３つのライトバルブ（34R），（34G）及び（34
B）が用いられるが、陰極線管（31）等もライトバルブ
（34）の数に合わせて３つ必要となり、それに伴って、
重量、大きさがかさみ、プロジェクタの小型化を実現さ
せることができない。
本発明は、このような点に鑑み成されたもので、その
目的とするところは装置自体の小型化、軽量化並びに低
消費電力化を図ることができると共に、パターン情報を
高結合効率（光の高利用率、良好な明るさ）及び高解像
度で描画することができるレーザ描画装置を提供するこ
とにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のレーザ描画装置は、ｎ種類のパターン情報信
号成分により変調された同一波長のｎ本のレーザビーム
を水平方向及び垂直方向に偏向させる水平及び垂直偏向
手段（７）及び（13）を有すると共に、上記ｎ本のレー
ザビームを空間的に分離させて複数の被描画媒体にパタ
ーン情報を直接描画するように構成する。
〔作用〕
上述の本発明の構成によれば、１つの水平偏向手段
（７）と１つの垂直偏向手段（13）を具備し、更にｎ本
のレーザビームを空間的に分離させるようにしたので、
複数の被描画媒体にパターンの異なるパターン情報を夫
々描画させることができる。従って、例えば被描画媒体
がライトバルブであれば、赤、緑及び青色の各映像信号
成分により変調された同一波長の３本のレーザビーム
l1，l2及びl3を３枚のライトバルブ（15R），（15G）及
び（15B）に夫々同時に照射させて、各ライトバルブ（1
5R），（15G）及び（15B）に夫々赤、緑及び青色に関す
る画像を描画させることができ、しかも陰極線管が不要
となるため、装置自体の小型化、軽量化並びに低消費電
力化が可能になる。また、レーザビームを用いるため、
結合効率が高く、即ち光の利用率がほぼ100％で非常に
明るい、高解像度の画像を得ることができる。また、レ
ーザの単色光しか使用しないので、簡素かつ安価なレン
ズ系を用いることができ、装置の低価格化が期待でき
る。
〔実施例〕
以下、第１図〜第５図を参照しながら本発明の実施例
を説明する。
第１図は、第１実施例に係るレーザ描画装置（A1）を
示す構成図である。この図において、l1，l2及びl3は夫
々赤、緑及び青色の映像信号成分により変調された同一
波長の３本のレーザビームである。これら３本のレーザ
ビームl1，l2及びl3は、夫々３個のレーザダイオードLD
1，LD2及びLD3より出射される。尚、各レーザビーム
l1，l2及びl3の波長は、被描画媒体であるライトバルブ
（15）の光伝導層の感度に合うように設定される。ま
た、各レーザビームl1，l2及びl3は、各レーザダイオー
ドLD1，LD2及びLD3の直流電流駆動によって変調され
る。
そして、上記３本の垂直方向に偏向されたレーザビー
ムl1，l2及びl3は、シリンドリカルレンズ（１）に互い
に平行に供給されると共にシリンドリカルレンズ（２）
に供給されて水平方向に偏向され、更に1/2波長板
（３）に供給されることによって、各レーザビームl1，
l2及びl3の偏光面が90°回転して水平方向に変換され
る。このとき、各レーザビームl1，l2及びl3の断面形状
は、水平走査方向にのみ拡大した扁平形となる。その
後、シリンドリカルレンズ（４）及び（５）に順次供給
されて、各レーザビームl1，l2及びl3の断面形状は更に
偏平化され、各レーザビームl1，l2及びl3の配列ピッチ
も更に狭くなされる。このレーザビームl1，l2及びl3の
扁平度並びに配列ピッチは、後述する音響光学偏向器
（７）のレーザビーム入射側の開口幅により決定され
る。即ち、３本のレーザビームl1，l2及びl3全てが音響
光学偏向器（７）の開口（図示せず）内に入射できるよ
うに、各レーザビームl1，l2及びl3の扁平度並びに配列
ピッチが設定される。その後、各レーザビームl1，l2及
びl3は、シリンドリカルレンズ（６）を介して音響光学
偏向器（７）に供給される。尚、シリンドリカルレンズ
（５）の代わりに凹レンズを用いてもよい。また、シリ
ンドリカルレンズ（１）〜（５）からなるレンズ系はア
フォーカル系であり、プリズムでも代行させることがで
きる。
ここで、上記音響光学偏向器（７）は、音響光学媒体
（7a）の一面に、圧電効果を利用した超音波発生器（7
b）が取付けられえた構造となっており、この超音波発
生器（7b）に高周波発生器（図示せず）からの電圧が印
加されることで音響光学媒体（7a）に超音波振動の進行
波が作られる。この時、上記高周波発振器の発振周波数
が低い場合には波長が長い進行波が作られ、発振周波数
が高い場合には波長の短い進行波が作られる。
そして、音響光学偏向器（７）に供給されたレーザビ
ームl1，l2及びl3は、音響光学媒体（7a）に導かれて、
超音波振動の進行波と遭遇され、この進行波によって、
回折されて、偏向を受ける。この時、超音波振動の進行
波の波長が短い程大きな偏向を受けるので、上記高周波
発振器の発振周波数を低い周波数から高い周波数へ鋸歯
状に繰り返し掃引することで、音響光学偏向器（７）か
ら出射するレーザビームは、偏向を受けて偏向走査を繰
り返す水平走査レーザビームとなる。
ところで、入射したレーザビームの超音波発生器（7
b）に近い部分と遠い部分では、遭遇する超音波の周波
数が異なり、偏向角度がビーム径の位置によって異な
る。つまり、超音波発生器（7b）に近い部分では、高い
周波数の超音波に遭遇して大きな偏向を受け、遠い部分
では低い周波数の超音波に遭遇して小さな偏向を受ける
ので、あたかもシリンドリカルレンズを透過させた如く
に、レーザビームは平行ビームとならずに、集光して偏
向される。これをシリンドリカルレンズ効果と呼んでい
る。
そこで、本例では、音響光学偏向器（７）の直前（又
は直後でもよい）にシリンドカルレンズ（６）を配し、
上述の如く、３本のレーザビームl1，l2及びl3をこのシ
リンドリカルレンズ（６）を介して音響光学偏向器
（７）に供給させることにより、音響光学偏向器（７）
のシリンドリカルレンズ効果を打消す（補正）するよう
にしている。従って、３本のレーザビームl1，l2及びl3
は、互いに平行に音響光学偏向器（７）に入射し、水平
走査するレーザビームl1，l2及びl3として、この音響光
学偏向器（７）から出射する。その後、３本のレーザビ
ームl1，l2及びl3は、シリンドリカルレンズ（８）と
（11）及びシリンドリカルレンズ（９）と（10）によっ
て、水平方向及び垂直方向の各ビーム径と角倍率が変換
されて、各レーザビームl1，l2及びl3の断面形状はほぼ
円形となされる。即ち、シリンドリカルレンズ（８）〜
（11）からなるレンズ系がアナモルフィック・アフォー
カル系となるようにする。その後、各レーザビームl1，
l2及びl3を夫々ミラー（12a），（12b）及び（12c）を
介してガルバノミラー（13）に入射させて、このガルバ
ノミラー（13）の振れにより、各レーザビームl1，l2及
びl3を垂直走査、即ち、垂直方向に偏向させる。このと
き、ミラー（12a），（12b）及び（12c）により、ガル
バノミラー（13）における垂直方向の振れ角以上の角度
で互いにレーザビームl1，l2及びl3がガルバノミラー
（13）に入射するように調整することで、３本のレーザ
ビーム、即ち３つの画像が空間的に分離されるようにな
す。そして、ガルバノミラー（13）で垂直偏向された３
本のレーザビームl1，l2及びl3を夫々投影レンズ（14
a），（14b）及び（14c）を介して３枚のライトバル
ブ、即ち赤、緑及び青色用ライトバルブ（15R），（15
G）及び（15B）に夫々入射させ、各ライトバルブ（15
R），（15G）及び（15B）上に各レーザビームl1，l2及
びl3に対応した画像を描画する。この場合、ガルバノミ
ラー（13）と各ライトバルブ（15R），（15G）及び（15
B）間の各距離が異なっていても、アフォーカム系であ
るので、各投影レンズ（14a），（14b）及び（14c）に
より、いかなる画角の像も各ライトバルブ（15R），（1
5G）及び（15B）上に結像させることができる。
この第１実施例に係るレーザ描画装置（A1）をカラー
TV等のプロジェクタにおける画像入力系として用いる場
合は、第２図に示すように、コ字状に配した赤、緑及び
青色用ライトバルブ（15R），（15G）及び（15B）に夫
々レーザビームl1，l2及びl3を夫々投影レンズ（14
a），（14b）及び（14c）を介して入射さるようにす
る。図示の例では、３本のレーザビームl1，l2及びl3の
うち、赤及び青色に対応するレーザビームl1及びl3を夫
々ミラー（18a）及び（18b）を介して赤及び青色用ライ
トバルブ（15R）及び（15B）に入射させるようにしてい
る。そして、白色光源（19）からの光がコンデンサレン
ズ（20）を通って偏向ビームスプリッタ（21）により第
１の偏向成分が反射され、更に赤色反射ダイクロイック
ミラー（22R）により反射されて赤色光のみが赤色用ラ
イトバルブ（15R）上に入射されるようになすと共に、
偏光ビームスプリッタ（21）を反射した第１の偏光成分
のうち、緑色光のみが直接緑色用ライトバルブ（15G）
に入射されるようになし、更に上記第１の偏光成分のう
ち、青色光のみが青色反射ダイクロイックミラー（22
B）を反射して青色用ライトバルブ（15B）に入射される
ように構成する。そして、各ライトバルブ（15R），（1
5G）及び（15B）のレーザビーム照射により電気光学効
果により、各ライトバルブ（15R），（15G）及び（15
B）に描画された各画像が夫々各赤、緑及び青色光と共
に投影用レンズ（23）を通してスクリーン（24）上に拡
大投影させて、カラー像を得るようになす。
上述の如く、本例によれば、夫々３種類のパターン情
報信号成分により変調された同一波長の３本のレーザビ
ームl1，l2及びl3をシリンドリカルレンズ（１），
（２），（４）〜（６）及び1/2波長板（３）からなる
レンズ系にて扁平状に成形すると共に、各レーザビーム
l1，l2及びl3の配列ピッチを狭くするようにしたので、
３本のレーザビームl1，l2及びl3の水平偏向手段として
１つの音響光学偏向器（７）を用いることができる。
また、赤、緑及び青色の各映像信号成分により変調さ
れた同一波長の３本のレーザビームl1，l2及びl3をミラ
ー（12a），（12b）及び（12c）とガルバノミラー（1
3）によって空間的に分離させるようにしたので、水平
及び垂直偏光手段（即ち、音響光学偏向器（７）及びガ
ルバノミラー（13））が１つずつであるにもかかわら
ず、３本のレーザビームl1，l2及びl3を１つの水平偏光
手段（音響光学偏向器（７）と１つの垂直偏光手段（ガ
ルバノミハラー（13））を通すだけで各ライトバルブ
（15R），（15G）及び（15B）に夫々赤、緑及び青色に
関する画像を同時に描画させることができる。しかも、
陰極線管が不要となるため、装置自体の小型化、軽量化
並びに低消費電力化が可能になる。また、レーザビーム
を用いるため、結合効率が高く、即ち光の利用率がほぼ
100％で非常に明るい、高解像度の画像を各ライトバル
ブ（15R），（15G）及び（15B）上並びにスクリーン（2
4）上に得ることができる。また、レーザビームの単色
光しか使用しないので、簡素かつ安価なレンズ系を用い
ることができ、装置の低価格化が期待できる。またレー
ザビーム同士の干渉がなく、鮮明な画像をライトバルブ
に描画させることができる。特に、本例では、レーザビ
ームl1，l2及びl3の水平偏光手段として音響光学偏向器
（７）を用いており、この音響光学偏向器（７）はその
電極高（超音波発生器（7b）の高さ）が小さくて済み、
駆動用の高周波発振器の消費電力も小さくて済むことか
ら、装置自体の小型化、軽量化並びに低消費電力化をよ
り一層図ることができる。
次に、第１実施例の変形例を第３図に基いて説明す
る。この変形例も上記第１実施例と構成がほぼ同じであ
るが、被描画媒体としてフィルム（16）であることで異
なる。従って、この第３図では、レーザダイオードL
D1，LD2及びLD3からガルバノミラー（13）までの構成を
省略し、投影レンズ（14a），（14b）及び（14c）とフ
ィルム（16a），（16b）及び（16c）のみを示す。
この変形例に係るレーザ描画装置（A11）は、３種類
のパターン情報（この場合、フィルム投影用の画像情
報）の信号成分により変調された同一波長の３本のレー
ザビームl1，l2及びl3を夫々第１図に示すように、シリ
ンドリカルレンズ（１），（２），（４）〜（６）及び
1/2波長板（３）からなるレンズ系にて扁平状に、かつ
配列ピッチが狭くなるように成形したのち、各レーザビ
ームl1，l2及びl3を音響光学偏向器（７）にて水平偏光
させ、シリンドリカルレンズ（８）〜（11）からなるレ
ンズ系にて各レーザビームl1，l2及びl3のビーム系及び
角倍率を変換し、その後、ミラー（12a），（12b）及び
（12c）を介してガルバノミラー（13）に入射させ、該
ガルバルミラー（13）にて垂直偏向させ、その後、第３
図に示すように、水平及び垂直偏向されたレーザビーム
l1，l2及びl3を夫々投影レンズ（14a），（14b）及び
（14c）を介して３枚のフィルム（16a），（16b）及び
（16c）に入射させ、各フィルム（16a），（16b）及び
（16c）上に各レーザビームl1，l2及びl3に対応した画
像を描画する。尚、３本のレーザビームl1，l2及びl3の
波長は、フィルム（16a），（16b）及び（16c）の感度
に合うように設定される。
この変形例によれば、上記第１実施例と同様に、３種
類のフィルム投影用の画像情報信号成分により変調され
た同一波長の３本のレーザビームl1，l2及びl3を夫々３
枚のフィルム（16a），（16b）及び（16c）に入射させ
ることができ、各フィルム（16a），（16b）及び（16
c）に夫々レーザビームl1，l2及びl3に対応した画像を
同時に書込むことができる。従って、装置自体の小型
化、軽量化並びに低消費電力化を図ることができる。
また、レーザビームをフィルム（16）への描画手段と
して用いたので、結合効率の高い、即ち光の利用率が高
く非常に明るい、高解像度の画像が得られ、レンズ系も
比較的簡素で安価なものが使用できる。また、レーザビ
ーム同士の干渉がなく、鮮明な画像を得ることができ
る。
次に、第１実施例の他の変形例を第４図に基いて説明
する。この変形例は、上記第１実施例と構成がほぼ同じ
であるが、被描画媒体としてプリント基板や半導体集積
回路等の作製に用いられるレジスト（17）であることで
異なる。従って、この変形例においても、レーザダイオ
ードLD1，LD2及びLD3からガルバノミラー（13）までの
構成を省略し、投影レンズ（14a），（14b）及び（14
c）とレジスト（17）のみを示す。
この変形例に係るレーザ描画装置（A12）は、３種類
のマスクパターン情報の信号成分により変調された同一
波長の３本のレーザビームl1，l2及びl3を夫々第１図に
示すように、シリンドリカルレンズ（１），（２）
（４）〜（６）及び1/2波長板（３）からなるレンズ系
にて扁平状に、かつ配列ピッチが狭くなるように成形
し、その後、各レーザビームl1，l2及びl3を音響光学偏
向器（７）にて水平偏向させ、シリンドリカルレンズ
（８）〜（11）からなるレンズ系にて各レーザビーム
l1，l2及びl3のビーム径及び角倍率を変換し、その後、
ミラー（12a），（12b）及び（12c）を介してガルバノ
ミラー（13）に入射させて、該ガルバノミラー（13）に
て垂直偏向させ、その後、第２図に示すように、水平及
び垂直偏向されたレーザビームl1，l2及びl3を夫々投影
レンズ（14a），（14b）及び（14c）を介して３枚のレ
ジスト（17a），（17b），及び（17c）に入射させ、各
レジスト（17a），（17b）及び（17c）上に各レーザビ
ームl1，l2及びl3に対応したマスクパターンを描画す
る。
この変形例によれば、精度の高いレジストマスクが得
られる。また、上記第１実施例と同様に、装置自体の小
型化、軽量化並びに低消費電力化を図ることができる。
次に、第２実施例に係るレーザ描画装置（A2）を第５
図に基いて説明する。尚、第１図と対応するものについ
ては、同符号を記す。
このレーザ描画装置（A2）は、上記第１実施例と異な
り、音響光学偏向器（７）に入射するレーザビームl1，
l2及びl3が互いに平行ではなく、互いに斜めに入射する
ようになされている。この斜め入射角は、ガルバノミラ
ー（13）の入射点において、ガルバノミラー（13）の振
れ角以上となるように設定される。従って、３本のレー
ザビームl1，l2及びl3は、上記第１実施例と同様に、ガ
ルバノミラー（13）において、空間的に分離される。ま
た、本例では、各レーザビームl1，l2及びl3の音響光学
偏向器（７）内における回折効率が同じになるように、
各レーザビームl1，l2及びl3の音響光学偏向器（７）に
対する入射角を、音響光学偏向器（７）の水平方向にお
いて、音響光学偏向器（７）の入射面に対し垂直となる
ようにすると共に、各レーザビームl1，l2及びl3の音響
光学偏向器（７）に対する入射点を音響光学偏向器
（７）の垂直方向において、ほぼ直線状となるように設
定する。また、音響光学偏向器（７）の出射面は、レー
ザビームl1，l2及びl3に円錘線が生じないように、各レ
ーザビームl1，l2及びl3の出射光に対して垂直なカット
面（7c1），（7c2）及び（7c3）となされていることが
好ましい。そして、音響光学偏向器（７）にて水平偏向
された各レーザビームl1，l2及びl3は、シリンドリカル
レンズ（６）にて音響光学偏向器（７）のシリンドリカ
ルレンズ効果を補正し、その後、シリンドリカルレンズ
（８），（11）及びシリンドリカルレンズ（９），（1
0）にて各レーザビームl1，l2及びl3のビーム径及び角
倍率を変換し、即ち各レーザビームl1，l2及びl3の断面
形状をほぼ円形状に成形したのち、ガルバノミラー（1
3）にて各レーザビームl1，l2及びl3を垂直偏向してミ
ラー（25）に入射させる。ミラー（25）に入射した３本
のレーザビームl1，l2及びl3は該ミラー（25）にて夫々
反射したのち、夫々投影レンズ（14a），（14b）及び
（14c）を介して例えば３枚のライトバルブ（15R），
（15G）及び（15B）に入射され、各ライトバルブ（15
R），（15G）及び（15B）上に各レーザビームl1，l2及
びl3に対応した画像を描画する。
この第２実施例によれば、上記第１実施例におけるシ
リンドリカルレンズ（４）及び（５）が省略できると共
に、３つのミラー（12c），（12b）及び（12c）が不要
となるため、装置自体の構造を上記第１実施例よりも簡
素化させることができる。
上記第２実施例は、被描画媒体としてライトバルブ
（15R），（15G）及び（15B）を用い、各ライトバルブ
（15R），（15G）及び（15B）に３本のレーザビーム
l1，l2及びl3に対応した画像を描画する例を示したが、
その他、上記第１実施例の変形例の如く、被描画媒体と
してフィルム（16a），（16b）及び（16c）を用い、各
フィルム（16a），（16b）及び（16c）に夫々パターン
の異なる画像を描画するようにしてもよいし、上記第１
実施例の他の変形例の如く、被描画媒体としてレジスト
（17a），（17b）及び（17c）を用い、各レジスト（17
a），（17b）及び（17c）を夫々パターンの異なるマス
クパターンを描画するようにしてもよい。
尚、上記第１及び第２実施例は、３本のレーザビーム
l1，l2及びl3に対し適用した例を示したが、もちろん、
１本、２本又は３本以上のレーザビームに対しても適用
させることができる。また、第１図及び第２図で示す第
１実施例において、３本のレーザビームl1，l2及びl3を
１組として例えば３組のレーザビーム群を入射させて、
スクリーン（24）上に画像を表示させるようにしてもよ
い。
また、上記第１及び第２実施例では、垂直偏向手段と
してガルバノミラー（13）を用いたが、その他音響光学
偏向器やポリゴンミラー等を用いてもよい。
〔発明の効果〕
本発明のレーザ描画装置によれば、１つの水平偏向手
段と１つの垂直偏向手段で複数の被描画媒体に夫々パタ
ーンの異なるパターン情報を描画することができ、装置
自体の小型化、軽量化並びに低消費電力化を図ることが
できる。また、パターン情報を被描画媒体に高結合効率
（光の高利用率、良好な明るさ）及び高解像度で描画す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は第１実施例に係るレーザ描画装置を示す構成
図、第２図は第１実施例に係るプロジェクタを示す要部
の構成図、第３図は第１実施例の変形例を示す要部の構
成図、第４図は第１実施例の他の変形例を示す要部の構
成図、第５図は第２実施例を示す構成図、第６図は従来
例に係る画像入力系を示す構成図、第７図は従来例に係
るプロジェクタを示す構成図、第８図は他の従来例に係
る画像入力系を示す構成図である。 （A1），（A11），（A12）及び（A2）はレーザ描画装
置、l1，l2及びl3はレーザビーム、LD1，LD2及びLD3は
レーザダイオード、（１）及び（２）はシリンドリカル
レンズ、（３）は1/2波長板、（４）〜（６）はシリン
ドリカルレンズ、（７）は音響光学偏向器、（7a）は音
響光学媒体、（7b）は超音波発生器、（８）〜（11）は
シリンドリカルレンズ、（12a），（12b）及び（12c）
はミラー、（13）はガルバノミラー、（14a），（14b）
及び（14c）は投影レンズ、（15）はライトバルブ、（1
6）はフィルム、（17）はレジストである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/30 G02B 26/10

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ｎ種類のパターン情報信号成分により変調
    された同一波長のｎ本のレーザビームを水平方向及び垂
    直方向に偏向させる水平及び垂直偏向手段を有すると共
    に、上記ｎ本のレーザビームを空間的に分離させて複数
    の被描画媒体にパターン情報を直接描画するようにして
    いるレーザ描画装置。
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5543825A (en) * 1993-11-17 1996-08-06 Xerox Corporation High efficiency multispot facet tracked raster output scanning system
US5608444A (en) * 1994-06-10 1997-03-04 Minnesota Mining And Manufacturing Company Image scanning/recording apparatus and method
EP0740178B1 (en) * 1995-04-26 2001-08-01 Texas Instruments Incorporated Anamorphic illumination system for light modulator
GB2312115B (en) * 1996-04-09 2000-03-22 Icg Ltd An imaging arrangement for an image writing apparatus
US6020937A (en) * 1997-05-12 2000-02-01 Sony Corporation High resolution digital projection TV with dynamically adjustable resolution utilizing a system of rotating mirrors
US6067127A (en) * 1997-07-08 2000-05-23 Sony Corporation Method and apparatus for reducing the rotation rate of mirrors in a high resolution digital projection display
US6091461A (en) * 1997-08-14 2000-07-18 Sony Corporation Electronically self-aligning high resolution projection display with rotating mirrors and piezoelectric transducers
JP3990008B2 (ja) * 1997-10-20 2007-10-10 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 マルチビーム走査装置
SE516347C2 (sv) * 1999-11-17 2001-12-17 Micronic Laser Systems Ab Laserskanningssystem och metod för mikrolitografisk skrivning
RU2000105121A (ru) * 2000-03-02 2002-01-20 Самсунг Эс-Ди-Ай Ко. Лазерный электронно-лучевой прибор и способ его работы
JP4761261B2 (ja) * 2001-02-02 2011-08-31 学校法人東京電機大学 液晶マトリックス投影露光装置
US7474286B2 (en) 2005-04-01 2009-01-06 Spudnik, Inc. Laser displays using UV-excitable phosphors emitting visible colored light
US8089425B2 (en) 2006-03-03 2012-01-03 Prysm, Inc. Optical designs for scanning beam display systems using fluorescent screens
US7994702B2 (en) * 2005-04-27 2011-08-09 Prysm, Inc. Scanning beams displays based on light-emitting screens having phosphors
US8000005B2 (en) * 2006-03-31 2011-08-16 Prysm, Inc. Multilayered fluorescent screens for scanning beam display systems
EP1977413B1 (en) * 2005-10-25 2014-03-12 Prysm, Inc. Optical designs for scanning beam display systems using fluorescent screens
US8451195B2 (en) 2006-02-15 2013-05-28 Prysm, Inc. Servo-assisted scanning beam display systems using fluorescent screens
KR100785050B1 (ko) * 2006-04-21 2007-12-12 에이치비전자주식회사 레이저 디스플레이 장치
US8013506B2 (en) 2006-12-12 2011-09-06 Prysm, Inc. Organic compounds for adjusting phosphor chromaticity
JP2010527464A (ja) * 2007-05-17 2010-08-12 プリズム インコーポレイテッド ビームディスプレイシステム走査用の発光ストライプを有する多層スクリーン
US8556430B2 (en) 2007-06-27 2013-10-15 Prysm, Inc. Servo feedback control based on designated scanning servo beam in scanning beam display systems with light-emitting screens
JP5751328B2 (ja) * 2011-06-29 2015-07-22 株式会社ニコン 構造化照明光学系および構造化照明顕微鏡装置
CN103149691B (zh) * 2013-02-28 2015-11-18 中国科学院西安光学精密机械研究所 双谱段柱面镜激光扩束系统

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1523033A (en) * 1976-03-03 1978-08-31 Crosfield Electronics Ltd Image reproducing systems
US4561717A (en) * 1980-05-16 1985-12-31 Hitachi, Ltd. Optical system for information processing
JPS5895361A (ja) * 1981-12-01 1983-06-06 Canon Inc カラー画像形成装置
JPS59172724A (ja) * 1983-03-22 1984-09-29 Canon Inc マーク検出装置
US4662727A (en) * 1983-08-01 1987-05-05 Hughes Aircraft Company Two-axis optical inertial system using a gyro rotor as a stable reference
US4617578A (en) * 1984-02-15 1986-10-14 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Multi-beam zoom and focusing lens scan pitch-adjusting recorder
US4686542A (en) * 1986-04-03 1987-08-11 Xerox Corporation High speed, high resolution raster output scanner

Also Published As

Publication number Publication date
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EP0444665A2 (en) 1991-09-04
KR910016116A (ko) 1991-09-30
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DE69112237D1 (de) 1995-09-28

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