JPH0576204B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0576204B2 JPH0576204B2 JP58244496A JP24449683A JPH0576204B2 JP H0576204 B2 JPH0576204 B2 JP H0576204B2 JP 58244496 A JP58244496 A JP 58244496A JP 24449683 A JP24449683 A JP 24449683A JP H0576204 B2 JPH0576204 B2 JP H0576204B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switch
- amplifier
- deflection
- current
- electron beam
- 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.)
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は電子線描画装置に係り、特に、信号対
雑音比のすぐれた偏向電流とすることのできる偏
向増幅器を備えた電子線描画装置に関する。
雑音比のすぐれた偏向電流とすることのできる偏
向増幅器を備えた電子線描画装置に関する。
電子ビーム描画装置に使用されるビーム偏向器
をはじめ、テレビジヨン受像機で使われている
CRT（陰極線管）のように、偏向コイルに対し偏
向信号電圧に比例した偏向電流を流してやる必要
があるものは多い。この目的のため、一般には一
種の電圧−電流変換器である偏向増幅器が使われ
る。第１図に偏向増幅器の基本構成図を示す。第
１図において、１は偏向信号の入力端、２はオー
プン・ループ・ゲインが十分大きい増幅器、３は
偏向コイル、Ｒは電流検出抵抗である。偏向コイ
ル電流ILは、入力端１の偏向信号電圧をeiとする
時、増幅器２のオープン・ループ・ゲインが大き
ければ電流検出抵抗Ｒの両端電圧はほぼeiに等し
いから IL＝ei／Ｒ (1) として求めることができる。
をはじめ、テレビジヨン受像機で使われている
CRT（陰極線管）のように、偏向コイルに対し偏
向信号電圧に比例した偏向電流を流してやる必要
があるものは多い。この目的のため、一般には一
種の電圧−電流変換器である偏向増幅器が使われ
る。第１図に偏向増幅器の基本構成図を示す。第
１図において、１は偏向信号の入力端、２はオー
プン・ループ・ゲインが十分大きい増幅器、３は
偏向コイル、Ｒは電流検出抵抗である。偏向コイ
ル電流ILは、入力端１の偏向信号電圧をeiとする
時、増幅器２のオープン・ループ・ゲインが大き
ければ電流検出抵抗Ｒの両端電圧はほぼeiに等し
いから IL＝ei／Ｒ (1) として求めることができる。
かかる構成にて、例えばIL＝1A（アンペア）と
したりIL＝2Aとしたりしようとする場合、偏
向信号電圧eiの大きさを変える、電流検出抵抗
Ｒの抵抗値を変える、のいずれかの方法を採れば
良いことになる。
したりIL＝2Aとしたりしようとする場合、偏
向信号電圧eiの大きさを変える、電流検出抵抗
Ｒの抵抗値を変える、のいずれかの方法を採れば
良いことになる。
ところで、増幅器には雑音があるので、この雑
音をeoとすると、たとえ入力が零であつても出力
にはeo／Ｒなる雑音電流が流れることは明らかで
ある。
音をeoとすると、たとえ入力が零であつても出力
にはeo／Ｒなる雑音電流が流れることは明らかで
ある。
従つて、上記の方法、即ち電流検出抵抗Ｒは
固定しておいて偏向信号電圧eiの大きさを変える
方法を採る場合、偏向コイルに流れる電流が小さ
くなるほど信号対雑音比が悪化するという問題が
生じ、偏向電流が小さい時もその信号対雑音比を
悪化させないためには、電流検出抵抗Ｒの値を切
替えてやる上記の方法が適している。具体的に
は、例えば特開昭59−86142号に開示されている
ように、第２図に示すスイツチＳとか、あるいは
リレーを使つて、異なる大きさの電流検出抵抗
R1，R2を選択して回路中に挿入する構成とすれ
ば良い。しかし、スイツチやリレーの接点間抵抗
は零Ωではなく、実際には数十〜数百mΩの抵抗
値を持ち、かつ、接点切替えに伴なう抵抗値変化
が1mΩ程度ある。さらに、この接点間抵抗値は、
接点に電流を流すことによつて生じる温度や、周
囲の温度変化により、変化したり、熱起電力が生
じたりすることは良く知られている。具体例とし
て接点間抵抗の不安定性が1mΩあるとし、電流
検出抵抗Ｒの抵抗値を10Ωとすると、Ｒの安定性
がいかに良くても偏向電流の安定性は100ppmと
なつてしまう。
固定しておいて偏向信号電圧eiの大きさを変える
方法を採る場合、偏向コイルに流れる電流が小さ
くなるほど信号対雑音比が悪化するという問題が
生じ、偏向電流が小さい時もその信号対雑音比を
悪化させないためには、電流検出抵抗Ｒの値を切
替えてやる上記の方法が適している。具体的に
は、例えば特開昭59−86142号に開示されている
ように、第２図に示すスイツチＳとか、あるいは
リレーを使つて、異なる大きさの電流検出抵抗
R1，R2を選択して回路中に挿入する構成とすれ
ば良い。しかし、スイツチやリレーの接点間抵抗
は零Ωではなく、実際には数十〜数百mΩの抵抗
値を持ち、かつ、接点切替えに伴なう抵抗値変化
が1mΩ程度ある。さらに、この接点間抵抗値は、
接点に電流を流すことによつて生じる温度や、周
囲の温度変化により、変化したり、熱起電力が生
じたりすることは良く知られている。具体例とし
て接点間抵抗の不安定性が1mΩあるとし、電流
検出抵抗Ｒの抵抗値を10Ωとすると、Ｒの安定性
がいかに良くても偏向電流の安定性は100ppmと
なつてしまう。
上記理由によつて、偏向電流を切替える方式の
従来の偏向増幅器にあつては、前記した入力偏向
信号電圧の大きさを切替える方法しか採用でき
ず、この結果、偏向電流を小さくするほど、電流
の信号対雑音比が顕著に悪化するという問題点が
あつた。
従来の偏向増幅器にあつては、前記した入力偏向
信号電圧の大きさを切替える方法しか採用でき
ず、この結果、偏向電流を小さくするほど、電流
の信号対雑音比が顕著に悪化するという問題点が
あつた。
本発明の目的は、従来技術での上記した問題点
を解消し、信号対雑音比がすぐれ、かつ、安定度
が良い偏向増幅器を備えた電子線描画装置を提供
することにある。
を解消し、信号対雑音比がすぐれ、かつ、安定度
が良い偏向増幅器を備えた電子線描画装置を提供
することにある。
本発明の特徴は、上記目的を達成するために、
増幅器と偏向コイルと抵抗切替スイツチと電流検
出抵抗とが直列に接続されて電流検出抵抗を切替
えることにより偏向コイルに流れる電流を切替え
る方式の偏向増幅器において、連動して切替え動
作する第１のスイツチと第２のスイツチを上記増
幅器の負帰還ループ中に配置して、第１のスイツ
チによつて選択された電流検出抵抗の端子に生じ
た電圧のみを、第２のスイツチを介して、増幅器
の入力側に負帰還する定電流構成とするにある。
増幅器と偏向コイルと抵抗切替スイツチと電流検
出抵抗とが直列に接続されて電流検出抵抗を切替
えることにより偏向コイルに流れる電流を切替え
る方式の偏向増幅器において、連動して切替え動
作する第１のスイツチと第２のスイツチを上記増
幅器の負帰還ループ中に配置して、第１のスイツ
チによつて選択された電流検出抵抗の端子に生じ
た電圧のみを、第２のスイツチを介して、増幅器
の入力側に負帰還する定電流構成とするにある。
上記構成としたことによる雑音除去の原理動作
を第３図により説明する。第３図において、偏向
コイル３と電流検出抵抗Ｒとの間に雑音eoが存在
している場合、偏向コイル３に流れる電流ILは、
増幅器のゲインをＧとすると IL＝（ei・Ｇ／１＋Ｇ・１／Ｒ）−（eo／１＋Ｇ・
１／Ｒ） ……(2) となり、右辺の第２項が雑音に依存する項となる
が、通常、増幅器のゲインＧはＧ≫１であるから IL＝ei／Ｒ ……(3) となり、雑音eoは除去される。
を第３図により説明する。第３図において、偏向
コイル３と電流検出抵抗Ｒとの間に雑音eoが存在
している場合、偏向コイル３に流れる電流ILは、
増幅器のゲインをＧとすると IL＝（ei・Ｇ／１＋Ｇ・１／Ｒ）−（eo／１＋Ｇ・
１／Ｒ） ……(2) となり、右辺の第２項が雑音に依存する項となる
が、通常、増幅器のゲインＧはＧ≫１であるから IL＝ei／Ｒ ……(3) となり、雑音eoは除去される。
従つて、スイツチの接点間抵抗変化を雑音eoに
含めてしまい、これらを偏向コイル３と直列に増
幅器の負帰還ループ中に配置して、電流検出抵抗
Ｒの上端に生じた電圧のみを増幅器の入力側に負
帰還する第３図構成とすれば、スイツチの接点間
抵抗変化等に伴なう偏向電流の不安定性を無く
し、かつ、信号対雑音比を改良することができ
る。
含めてしまい、これらを偏向コイル３と直列に増
幅器の負帰還ループ中に配置して、電流検出抵抗
Ｒの上端に生じた電圧のみを増幅器の入力側に負
帰還する第３図構成とすれば、スイツチの接点間
抵抗変化等に伴なう偏向電流の不安定性を無く
し、かつ、信号対雑音比を改良することができ
る。
以下、本発明の一実施例を第４図により説明す
る。第４図にて、１は偏向信号eiの入力端、２は
増幅器、３は偏向コイル、R1及びR2は偏向コイ
ル３に流れる電流を検出する電流検出抵抗、S1は
抵抗を切替える第１のスイツチ、S2はS1と連動し
て動作する第２のスイツチである。抵抗R1又は
R2に生じる電圧が、スイツチS2を介して増幅器
２の入力側に負帰還されている。
る。第４図にて、１は偏向信号eiの入力端、２は
増幅器、３は偏向コイル、R1及びR2は偏向コイ
ル３に流れる電流を検出する電流検出抵抗、S1は
抵抗を切替える第１のスイツチ、S2はS1と連動し
て動作する第２のスイツチである。抵抗R1又は
R2に生じる電圧が、スイツチS2を介して増幅器
２の入力側に負帰還されている。
かかる構成にて、電流検出抵抗R1の両端電圧
をER1、スイツチS1の接点間で発生する雑音電圧
をeS1とするとき、入力端１にei（Ｖ）の偏向信号
が加えられると偏向コイル３に流れる電流ILは、
増幅器のゲインをＧとして IL＝ER1／R1＝（ei・Ｇ／１＋Ｇ−eS1／１＋Ｇ）・
１／R1……(4) となり、Ｇ≫１とすると IL＝ei／R1 となる。即ち、スイツチS1の影響は完全に取り除
かれる。しかし、スイツチS2が増幅器２の負の入
力側に直列接続されているため、増幅器２の入力
インピーダンスがスイツチS2の接点抵抗値に比べ
て十分大きくないと、偏向電流の不安定性が要因
となる。が、通常上記増幅器の入力インピーダン
スは数百KΩ以上あるので、スイツチS2の接点抵
抗値の変動は無視し得る。さらに、スイツチS2に
は、スイツチS1と同様、熱起電力が生じる。熱起
電力は偏向電流の不安定性となるが、増幅器の入
力インピーダンスは上記したように高く、増幅器
入力に流れる電流は極めて小さい。故に低熱起電
力（１〜2μV）のリレーを使うことが可能であ
る。
をER1、スイツチS1の接点間で発生する雑音電圧
をeS1とするとき、入力端１にei（Ｖ）の偏向信号
が加えられると偏向コイル３に流れる電流ILは、
増幅器のゲインをＧとして IL＝ER1／R1＝（ei・Ｇ／１＋Ｇ−eS1／１＋Ｇ）・
１／R1……(4) となり、Ｇ≫１とすると IL＝ei／R1 となる。即ち、スイツチS1の影響は完全に取り除
かれる。しかし、スイツチS2が増幅器２の負の入
力側に直列接続されているため、増幅器２の入力
インピーダンスがスイツチS2の接点抵抗値に比べ
て十分大きくないと、偏向電流の不安定性が要因
となる。が、通常上記増幅器の入力インピーダン
スは数百KΩ以上あるので、スイツチS2の接点抵
抗値の変動は無視し得る。さらに、スイツチS2に
は、スイツチS1と同様、熱起電力が生じる。熱起
電力は偏向電流の不安定性となるが、増幅器の入
力インピーダンスは上記したように高く、増幅器
入力に流れる電流は極めて小さい。故に低熱起電
力（１〜2μV）のリレーを使うことが可能であ
る。
第４図の構成にて、例えば電流検出抵抗R1を
1Ω、R2を2Ωとし、入力端に1Vを印加したとする
と、スイツチS1及びS2を側に接続すると偏向コ
イル３に流れる電流は1Aに、側に接続すると
0.5Aとすることができる。そして、いずれの場
合でも偏向電流中の雑音電流は最小に抑えること
ができる。
1Ω、R2を2Ωとし、入力端に1Vを印加したとする
と、スイツチS1及びS2を側に接続すると偏向コ
イル３に流れる電流は1Aに、側に接続すると
0.5Aとすることができる。そして、いずれの場
合でも偏向電流中の雑音電流は最小に抑えること
ができる。
第５図は本発明の他の実施例を示す構成図で、
これは、極性反転形電流増幅器に本発明を適用し
た場合である。動作は第４図実施例と同様である
ので再述は省略する。
これは、極性反転形電流増幅器に本発明を適用し
た場合である。動作は第４図実施例と同様である
ので再述は省略する。
以上説明したように、本発明によれば、切替ス
イツチを増幅器の負帰還ループ中に配置する構成
とすることで、接点抵抗の不安定性に起因する偏
向電流の変動を大幅に低減することが可能となり
偏向電流値を変えた場合にも常に信号対雑音比の
すぐれた、安定度のよい偏向増幅器を備えた電子
線描画装置とすることができる。
イツチを増幅器の負帰還ループ中に配置する構成
とすることで、接点抵抗の不安定性に起因する偏
向電流の変動を大幅に低減することが可能となり
偏向電流値を変えた場合にも常に信号対雑音比の
すぐれた、安定度のよい偏向増幅器を備えた電子
線描画装置とすることができる。
第１図は従来の偏向増幅器の構成図、第２図は
従来技術の問題点説明用の回路図、第３図は本発
明の原理動作説明図、第４図、第５図はそれぞれ
本発明の実施例回路図である。 符号の説明、１……偏向信号の入力端、２……
増幅器、３……偏向コイル、Ｓ，S1，S2……切替
スイツチ、Ｒ，R1，R2……電流検出抵抗。
従来技術の問題点説明用の回路図、第３図は本発
明の原理動作説明図、第４図、第５図はそれぞれ
本発明の実施例回路図である。 符号の説明、１……偏向信号の入力端、２……
増幅器、３……偏向コイル、Ｓ，S1，S2……切替
スイツチ、Ｒ，R1，R2……電流検出抵抗。
Claims (1)
- １ 増幅器と、その出力電流が流れる偏向コイル
と、スイツチの切替えで選択される複数の抵抗器
とが直列に接続され、上記切替スイツチによつて
任意の抵抗器を選択することにより偏向コイルに
流れる電流の大きさを切替えて電子線を偏向する
電子線描画装置において、上記増幅器の出力側か
ら入力側へ負帰還する帰還ループ内に、連動して
切替え動作する第１のスイツチと第２のスイツチ
を配置し、上記第１のスイツチは、上記複数抵抗
器のうちの任意の一つを選択し、上記第２のスイ
ツチは、上記選択された抵抗器の端子に生じた電
圧を上記増幅器の入力側に負帰還して、電子線を
定電流回路の負荷である偏向コイルにより所定の
範囲偏向し描画することを特徴とする電子線描画
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58244496A JPS60139007A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 電子線描画装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58244496A JPS60139007A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 電子線描画装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60139007A JPS60139007A (ja) | 1985-07-23 |
| JPH0576204B2 true JPH0576204B2 (ja) | 1993-10-22 |
Family
ID=17119527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58244496A Granted JPS60139007A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 電子線描画装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60139007A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004111262A (ja) | 2002-09-19 | 2004-04-08 | Nec Yamagata Ltd | ガンマ補正回路およびガンマ補正回路を備えたパネル駆動装置 |
| JP2007141781A (ja) * | 2005-11-22 | 2007-06-07 | Hitachi High-Technologies Corp | 電磁偏向回路を有する走査電子線装置 |
| JP6054708B2 (ja) * | 2012-11-05 | 2016-12-27 | 日本電子株式会社 | 荷電粒子ビームの偏向装置及びそれを備えた荷電粒子ビーム装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5539617Y2 (ja) * | 1976-02-17 | 1980-09-17 | ||
| JPS5769322U (ja) * | 1980-10-15 | 1982-04-26 |
-
1983
- 1983-12-27 JP JP58244496A patent/JPS60139007A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60139007A (ja) | 1985-07-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |