JPH0799874B2 - 像歪修正方法および装置 - Google Patents
像歪修正方法および装置Info
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- JPH0799874B2 JPH0799874B2 JP59023070A JP2307084A JPH0799874B2 JP H0799874 B2 JPH0799874 B2 JP H0799874B2 JP 59023070 A JP59023070 A JP 59023070A JP 2307084 A JP2307084 A JP 2307084A JP H0799874 B2 JPH0799874 B2 JP H0799874B2
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、荷電粒子記録装置における偏向装置に関す
る。特定すると、本発明は、高度の偏向精度を必要とす
る偏向装置、および記録装置における荷電粒子ビームの
走査の直線性を向上し、かつ再生される像の幾何学的忠
実度を改善する方法および装置に関する。
る。特定すると、本発明は、高度の偏向精度を必要とす
る偏向装置、および記録装置における荷電粒子ビームの
走査の直線性を向上し、かつ再生される像の幾何学的忠
実度を改善する方法および装置に関する。
従来技術 情報内容を含む像を形成するため、走査荷電粒子ビーム
を使用することが多い。種々の周知の用途として、テレ
ビジヨン受像機、ビデオデイスプレイ、記録装置などが
ある。走査荷電粒子により記録される像は、精確に再生
されず、走査ビーム再生装置それ自体により導入される
フアクタを含む種々のフアクタからもたらされる歪を受
ける。歪は、駆動信号歪、偏向ヨークおよび静電板の構
造の変化、ヨークや偏向板の配向および位置の変化、電
子銃の変化等から生じよう。像再生の品質は、この種の
多くの用途の必要条件を満足するに十分高いが、荷電粒
子走査装置のある種の応用では、再生される像情報に所
望の高忠実度を得るため、ビーム走査は歪を相当減じた
状態で行なわれなければならない。石油油田探索と関連
する地球物理学的情報を再生するのに利用される電子ビ
ーム記録装置は、この種の応用の１例で、再生像に比較
的高い忠実度を必要とする。
を使用することが多い。種々の周知の用途として、テレ
ビジヨン受像機、ビデオデイスプレイ、記録装置などが
ある。走査荷電粒子により記録される像は、精確に再生
されず、走査ビーム再生装置それ自体により導入される
フアクタを含む種々のフアクタからもたらされる歪を受
ける。歪は、駆動信号歪、偏向ヨークおよび静電板の構
造の変化、ヨークや偏向板の配向および位置の変化、電
子銃の変化等から生じよう。像再生の品質は、この種の
多くの用途の必要条件を満足するに十分高いが、荷電粒
子走査装置のある種の応用では、再生される像情報に所
望の高忠実度を得るため、ビーム走査は歪を相当減じた
状態で行なわれなければならない。石油油田探索と関連
する地球物理学的情報を再生するのに利用される電子ビ
ーム記録装置は、この種の応用の１例で、再生像に比較
的高い忠実度を必要とする。
ビーム走査装置により再生像に導入される歪を減ずるた
め、本願の技術が採用された。歪は、主として幾何学的
歪およびその他の歪を含むが、これらの歪は再生像にお
いて歪として現われる。このような歪は、高度の幾何学
的忠実度を必要とする応用においては受け入れられない
ところである。
め、本願の技術が採用された。歪は、主として幾何学的
歪およびその他の歪を含むが、これらの歪は再生像にお
いて歪として現われる。このような歪は、高度の幾何学
的忠実度を必要とする応用においては受け入れられない
ところである。
従来の直線性修正装置において、歪を減ずるため修正信
号を発生することが知られている。しかしながら、従来
のこの種装置は、ある種の応用に対して所望される比較
的高度の直線性を提供することができない。さらに、修
正信号を生ずるために提供された回路は、多重の調節を
必要とし、その多くは互に相互に関連のあるものであ
り、反復された調節を必要とし、走査装置の設定を面倒
で、冗長で、費用のかゝる手続きにする。
号を発生することが知られている。しかしながら、従来
のこの種装置は、ある種の応用に対して所望される比較
的高度の直線性を提供することができない。さらに、修
正信号を生ずるために提供された回路は、多重の調節を
必要とし、その多くは互に相互に関連のあるものであ
り、反復された調節を必要とし、走査装置の設定を面倒
で、冗長で、費用のかゝる手続きにする。
他の直線性修正装置においては、電圧の偏りを決定する
比較的多数（例えば81）のマトリツクス交叉点を提供す
るダイオードマトリツクスを利用する。ビームにより正
確に直線的に走査させるため、ダイオードと回路上結合
された比較的多数のポテンシヨメータについて調節がな
される。この装置はある程度の直線性の修正を可能にす
るが、多くのポテンシヨメータは相互に作用し合うの
で、反復的に調節されねばならない。この調節は相当時
間がかゝり、冗長であり、費用がかゝる。
比較的多数（例えば81）のマトリツクス交叉点を提供す
るダイオードマトリツクスを利用する。ビームにより正
確に直線的に走査させるため、ダイオードと回路上結合
された比較的多数のポテンシヨメータについて調節がな
される。この装置はある程度の直線性の修正を可能にす
るが、多くのポテンシヨメータは相互に作用し合うの
で、反復的に調節されねばならない。この調節は相当時
間がかゝり、冗長であり、費用がかゝる。
発明の概要 したがつて、本発明の目的は、荷電粒子ビームの走査の
直線性を向上するための改良された方法および装置を提
供することである。
直線性を向上するための改良された方法および装置を提
供することである。
本発明の特定の目的は、幾何的忠実度が改良された再生
像を提供することである。
像を提供することである。
本発明の他の特定の目的は、比較的高忠実度の走査の直
線性をもたらし、初期設定後実質的に回路部品の再調節
なしにこれを達成し得る改良された方法および装置を提
供することである。
線性をもたらし、初期設定後実質的に回路部品の再調節
なしにこれを達成し得る改良された方法および装置を提
供することである。
本発明のさらに他の特定の目的は、走査荷電粒子ビーム
の修正精度を増し、修正操作を促進し、系の全コストを
減ずる改良された方法および装置を提供することであ
る。
の修正精度を増し、修正操作を促進し、系の全コストを
減ずる改良された方法および装置を提供することであ
る。
本発明のさらに他の特定の目的は、電子ビーム記録装置
における走査の直線性を向上する改良された方法および
装置を提供することである。
における走査の直線性を向上する改良された方法および
装置を提供することである。
本発明は、記録装置における荷電粒子ビームの走査の直
線性を向上しかつ再生像の幾何学的忠実度を改善するも
のであるが、この本発明の方法においては、荷電粒子感
知媒体が装置の荷電粒子ビーム路に位置づけられる。こ
の媒体は、ビームにより形成される永久像を保持するに
適合したものである。装置には、偏向信号に応答して粒
子ビームを偏向する手段が含まれている。媒体を横切つ
てビームを偏向することにより、予定された形態を有す
る試験パターン像が媒体上に形成される。このようにし
て形成された試験像は、同じ予定された形態の基準整列
像と比較され、試験像と基準像上の予定された対応位置
において両像間になんらかの空間的偏向があれば、これ
が測定される。普通、基準整列像は、安定媒体（例えば
ガラス）上の精確に予定されたパターンであるが、安定
性の乏しい媒体（例えばフイルム等）上に合体してもよ
い。また、装置内には、調整可能な振幅の電気修正信号
を供給し、かつこの修正信号を偏向信号と結合する回路
も含まれる。測定された偏向に対して電気的修正信号の
振幅が決定される。予定された振幅の修正信号が、偏向
信号と結合され、走査粒子ビーム路を変え、測定された
空間偏向を減ずる。次いで、回路は、空間偏向を減ずる
予定された振幅の電気的修正信号を供給するように調節
される。
線性を向上しかつ再生像の幾何学的忠実度を改善するも
のであるが、この本発明の方法においては、荷電粒子感
知媒体が装置の荷電粒子ビーム路に位置づけられる。こ
の媒体は、ビームにより形成される永久像を保持するに
適合したものである。装置には、偏向信号に応答して粒
子ビームを偏向する手段が含まれている。媒体を横切つ
てビームを偏向することにより、予定された形態を有す
る試験パターン像が媒体上に形成される。このようにし
て形成された試験像は、同じ予定された形態の基準整列
像と比較され、試験像と基準像上の予定された対応位置
において両像間になんらかの空間的偏向があれば、これ
が測定される。普通、基準整列像は、安定媒体（例えば
ガラス）上の精確に予定されたパターンであるが、安定
性の乏しい媒体（例えばフイルム等）上に合体してもよ
い。また、装置内には、調整可能な振幅の電気修正信号
を供給し、かつこの修正信号を偏向信号と結合する回路
も含まれる。測定された偏向に対して電気的修正信号の
振幅が決定される。予定された振幅の修正信号が、偏向
信号と結合され、走査粒子ビーム路を変え、測定された
空間偏向を減ずる。次いで、回路は、空間偏向を減ずる
予定された振幅の電気的修正信号を供給するように調節
される。
本発明のさらに特定の構成的特徴に従えば、修正信号
は、幾何学的偏向ひずみと各々対応する複数の修正信号
成分により形成された複合信号である。回路は、各々修
正信号成分と関連されその振幅を変える複数の調整可能
な回路素子を含む。空間偏向は、像上における数個の対
応する位置において特定の偏向ひずみに対して偏向を測
定することにより決定される。測定された偏向を減ずる
に必要な修正信号成分の振幅が計算される。ついで、対
応する空間偏向が存在することが決定された各修正信号
成分について回路素子の調節が行なわれる。信号成分の
大きさは、計算された振幅が達成されるまで監視され
る。好ましい具体例において、荷電粒子ビームは、媒体
上に複数の交叉線を有する試験パターン形態を形成する
ように偏向され、ついで媒体が装置から除去され、基準
像形態と比較される。
は、幾何学的偏向ひずみと各々対応する複数の修正信号
成分により形成された複合信号である。回路は、各々修
正信号成分と関連されその振幅を変える複数の調整可能
な回路素子を含む。空間偏向は、像上における数個の対
応する位置において特定の偏向ひずみに対して偏向を測
定することにより決定される。測定された偏向を減ずる
に必要な修正信号成分の振幅が計算される。ついで、対
応する空間偏向が存在することが決定された各修正信号
成分について回路素子の調節が行なわれる。信号成分の
大きさは、計算された振幅が達成されるまで監視され
る。好ましい具体例において、荷電粒子ビームは、媒体
上に複数の交叉線を有する試験パターン形態を形成する
ように偏向され、ついで媒体が装置から除去され、基準
像形態と比較される。
本発明の構成的特徴に依れば、荷電粒子ビーム偏向装置
における走査の直線性を向上しかつ再生された像の幾何
学的忠実度を改善する回路が提供されるが、該回路はXi
nおよびYin偏向信号源と、偏向信号の供給で荷電粒子ビ
ームを偏向するビーム偏向手段と、粒子ビームの偏向を
生じさせるためXinおよびYin信号を偏向手段に結合する
ための回路とを含む。修正回路が設けられており、結合
されるXinおよびYin偏向信号からCxおよびCy修正信号を
誘導する。修正信号は、各々複数の修正信号成分を含む
複合信号であり、該各成分は特定の偏向ひずみに対応し
ている。修正回路は乗算回路を備えている。該乗算回路
は、入力偏向信号から二次およびより高次の信号成分を
誘導し、入力信号および誘導信号を結合して複数の修正
信号成分を供給する。修正回路には複数の調節可能な回
路素子が含まれているが、各素子は、修正信号成分を変
化させるため修正信号成分と関連づけられている。調節
可能な回路素子は、信号の乗算が遂行された後修正信号
成分の振幅を変化させるように回路中に接続されてお
り、１または複数の調節可能素子の調節の際の回路の相
互作用を減じている。また、修正信号を偏向信号と結合
するための手段が設けられており、走査ビーム中の歪の
修正を行なう。
における走査の直線性を向上しかつ再生された像の幾何
学的忠実度を改善する回路が提供されるが、該回路はXi
nおよびYin偏向信号源と、偏向信号の供給で荷電粒子ビ
ームを偏向するビーム偏向手段と、粒子ビームの偏向を
生じさせるためXinおよびYin信号を偏向手段に結合する
ための回路とを含む。修正回路が設けられており、結合
されるXinおよびYin偏向信号からCxおよびCy修正信号を
誘導する。修正信号は、各々複数の修正信号成分を含む
複合信号であり、該各成分は特定の偏向ひずみに対応し
ている。修正回路は乗算回路を備えている。該乗算回路
は、入力偏向信号から二次およびより高次の信号成分を
誘導し、入力信号および誘導信号を結合して複数の修正
信号成分を供給する。修正回路には複数の調節可能な回
路素子が含まれているが、各素子は、修正信号成分を変
化させるため修正信号成分と関連づけられている。調節
可能な回路素子は、信号の乗算が遂行された後修正信号
成分の振幅を変化させるように回路中に接続されてお
り、１または複数の調節可能素子の調節の際の回路の相
互作用を減じている。また、修正信号を偏向信号と結合
するための手段が設けられており、走査ビーム中の歪の
修正を行なう。
具体例の説明 本発明のこれらおよびその他の目的および構成的特徴は
図面を参照して行なつた以下の説明から明らかとなろ
う。
図面を参照して行なつた以下の説明から明らかとなろ
う。
第１図を参照すると、粒子ビーム走査装置の概略ブロツ
ク図は、記録装置を含むものとして示されており、また
粒子ビーム外囲器および真空装置を含んでいる。両者は
ブロツク10により総括的に表わされている。記録される
べき情報は、情報源12により電気的に供給される。かゝ
る情報は、例えば、地球地下層に関する地球物理学的情
報すなわち原油埋蔵物やその他の燃料源の探索に価値の
ある情報を含む。この情報は、一般にアナログ形式で蓄
積され、デイジタル形式に反転され、そして磁気テープ
上で記録され、後で可視的に再生されるようになされ
る。可視像は、外囲器10内において走査粒子ビームを強
度変調することにより生成される。ビームは粒子ビーム
感知性媒体32上に像を形成する。地球物理学的データは
情報の１例であるが、この情報は、他の異なる源から誘
導することができ、他の技術に関するものとすることが
できる。偏向信号発生器14は、粒子ビームを感知性媒体
を横切つて互に垂直方向に偏向する偏向信号を供給す
る。この偏向信号は、本明細書中において（Xin,Yin）
として言及されている。好ましい具体例は従来形式のＸ
およびＹビーム偏向について記載されているが、偏向、
したがつて修正は一方向のみとし、他方向における移動
は別個の手段（例えば同期フィルム移送手段）により遂
行されることも認められよう。この走査は、像情報の再
生において高忠実度を得るために高度に直線性であるこ
とが好ましいが、そのようにしても走査中歪が生ずる。
走査歪は、再生された情報の幾何学的忠実度を歪ませる
働きをし、再生像の情報含分を減ずる。修正回路16が設
けられており、２つの複合出力修正信号（Cx,Cy）を供
給する。この信号は、追つて詳述されるように、偏向信
号（Xin,Yin）と結合され、走査歪を減じ走査の直線性
を相当に高上させ、歪を約0.01％の程度にする。
ク図は、記録装置を含むものとして示されており、また
粒子ビーム外囲器および真空装置を含んでいる。両者は
ブロツク10により総括的に表わされている。記録される
べき情報は、情報源12により電気的に供給される。かゝ
る情報は、例えば、地球地下層に関する地球物理学的情
報すなわち原油埋蔵物やその他の燃料源の探索に価値の
ある情報を含む。この情報は、一般にアナログ形式で蓄
積され、デイジタル形式に反転され、そして磁気テープ
上で記録され、後で可視的に再生されるようになされ
る。可視像は、外囲器10内において走査粒子ビームを強
度変調することにより生成される。ビームは粒子ビーム
感知性媒体32上に像を形成する。地球物理学的データは
情報の１例であるが、この情報は、他の異なる源から誘
導することができ、他の技術に関するものとすることが
できる。偏向信号発生器14は、粒子ビームを感知性媒体
を横切つて互に垂直方向に偏向する偏向信号を供給す
る。この偏向信号は、本明細書中において（Xin,Yin）
として言及されている。好ましい具体例は従来形式のＸ
およびＹビーム偏向について記載されているが、偏向、
したがつて修正は一方向のみとし、他方向における移動
は別個の手段（例えば同期フィルム移送手段）により遂
行されることも認められよう。この走査は、像情報の再
生において高忠実度を得るために高度に直線性であるこ
とが好ましいが、そのようにしても走査中歪が生ずる。
走査歪は、再生された情報の幾何学的忠実度を歪ませる
働きをし、再生像の情報含分を減ずる。修正回路16が設
けられており、２つの複合出力修正信号（Cx,Cy）を供
給する。この信号は、追つて詳述されるように、偏向信
号（Xin,Yin）と結合され、走査歪を減じ走査の直線性
を相当に高上させ、歪を約0.01％の程度にする。
第２図は、第１図の粒子ビーム記録装置および真空装置
10を詳細に示す図である。第２図の粒子ビーム記録装置
は、４つのチヤンバを有する外囲器20を含む。第１のチ
ヤンバ22は、電子銃26を収容するものであり、ポンプ24
により約10-7トルの圧力に排気される。電子銃26は、装
置に対して負に荷電された電子粒子を発生する。銃26か
ら放射される電子粒子は、板30のアパチヤ28を通つて、
離間したチヤンバ34に位置する電子感知性媒体32に向つ
て加速される。加速された電子粒子は、静的および動的
集束コイル38を有するビーム集束・偏向チヤンバ36を横
切る。この集束コイルは、発散する電子粒子を比較的狭
いビーム39に集束する働きをする。集束されたビーム39
は、偏向ヨーク40により設定される変化する電磁界によ
り相互に垂直の方向に偏向される。偏向ヨーク40は、ビ
ームをＹ軸に沿つて垂直方向に偏向させる第１の電流巻
線74（第６図）と、同時にビームをＸ軸に沿つて水平方
向に偏向させる第２の電流巻線54とを含む。走査におけ
る非直線性を補償するために修正された偏向入力信号
が、Ｙ軸電流巻線74およびＸ軸電流巻線54に結合され
る。ＸおよびＹ両信号は直線傾斜信号とし得、未修正の
Ｘ信号は周期的に発生してのこぎり波形56（第６図）を
有し、他方未修正Ｙ信号68（第６図）は、像の露出中一
般に単一の傾斜波を生ずる。ＸおよびＹ偏向信号の不存
在の場合、ビームは光学軸線41に沿つて媒体32に向つて
加速される（第２図）、この軸線は、ビームを偏向する
ための基準位置を構成する。走査電子ビームは、電子光
学系チヤンバ42を介して加速される。この電子光学系チ
ヤンバ42は、ポンプ装置43により約10-5トルの真空レベ
ルに排気される。チヤンバ34も同様にポンプ44により排
気されるが、約10-1トルの比較的低い真空度に排気され
る。感知性媒体はロール形式で設けることができるが、
この場合、媒体移送機構46は、電子光学系チヤンバに隣
接するチヤンバ34に位置づけられ、ロールの一部分を走
査電子ビーム路に位置づけそれを移送するように構成さ
れている。代わりに、媒体は、ビーム路に位置づけられ
たプレートまたはスライドより構成してもよい。移送機
構46が利用される場合、媒体を引つ張ることが望まし
く、これを遂行する１つの技術は、第８図に例示される
ように、媒体32に電子ビーム39の光学軸線41に対して平
坦面でなく若干凸面を賦与するように引張りを与える技
術である。媒体32は彎曲面32により支持され、該表面に
沿つて引かれる。この彎曲面は、米国特許第4,300,147
号に詳細に記載されているからこの開示を参照された
い。彎曲は、追つて詳細に説明されるように、走査に歪
を導入する。移送機構46および媒体32の除去、交換を可
能にするため、チヤンバ34に対するアクセス口（図示せ
ず）が設けられている。ポンプ24、43および44を含む３
段階の真空装置は、銃チヤンバ22に必要な低圧を提供し
他方でチヤンバ34を比較的低度の真空に維持することを
可能にし、移送機構46の除去、交換の後チヤンバの真空
への減圧を容易にする。第２図に関して説明した電子ビ
ーム記録装置は、商業的に入手し得る装置である。１つ
のこの種の記録装置は、コネチカツト州所在のイメージ
グラフイツクス社から商業的に入手し得るEBR2000電子
ビーム記録装置である。
10を詳細に示す図である。第２図の粒子ビーム記録装置
は、４つのチヤンバを有する外囲器20を含む。第１のチ
ヤンバ22は、電子銃26を収容するものであり、ポンプ24
により約10-7トルの圧力に排気される。電子銃26は、装
置に対して負に荷電された電子粒子を発生する。銃26か
ら放射される電子粒子は、板30のアパチヤ28を通つて、
離間したチヤンバ34に位置する電子感知性媒体32に向つ
て加速される。加速された電子粒子は、静的および動的
集束コイル38を有するビーム集束・偏向チヤンバ36を横
切る。この集束コイルは、発散する電子粒子を比較的狭
いビーム39に集束する働きをする。集束されたビーム39
は、偏向ヨーク40により設定される変化する電磁界によ
り相互に垂直の方向に偏向される。偏向ヨーク40は、ビ
ームをＹ軸に沿つて垂直方向に偏向させる第１の電流巻
線74（第６図）と、同時にビームをＸ軸に沿つて水平方
向に偏向させる第２の電流巻線54とを含む。走査におけ
る非直線性を補償するために修正された偏向入力信号
が、Ｙ軸電流巻線74およびＸ軸電流巻線54に結合され
る。ＸおよびＹ両信号は直線傾斜信号とし得、未修正の
Ｘ信号は周期的に発生してのこぎり波形56（第６図）を
有し、他方未修正Ｙ信号68（第６図）は、像の露出中一
般に単一の傾斜波を生ずる。ＸおよびＹ偏向信号の不存
在の場合、ビームは光学軸線41に沿つて媒体32に向つて
加速される（第２図）、この軸線は、ビームを偏向する
ための基準位置を構成する。走査電子ビームは、電子光
学系チヤンバ42を介して加速される。この電子光学系チ
ヤンバ42は、ポンプ装置43により約10-5トルの真空レベ
ルに排気される。チヤンバ34も同様にポンプ44により排
気されるが、約10-1トルの比較的低い真空度に排気され
る。感知性媒体はロール形式で設けることができるが、
この場合、媒体移送機構46は、電子光学系チヤンバに隣
接するチヤンバ34に位置づけられ、ロールの一部分を走
査電子ビーム路に位置づけそれを移送するように構成さ
れている。代わりに、媒体は、ビーム路に位置づけられ
たプレートまたはスライドより構成してもよい。移送機
構46が利用される場合、媒体を引つ張ることが望まし
く、これを遂行する１つの技術は、第８図に例示される
ように、媒体32に電子ビーム39の光学軸線41に対して平
坦面でなく若干凸面を賦与するように引張りを与える技
術である。媒体32は彎曲面32により支持され、該表面に
沿つて引かれる。この彎曲面は、米国特許第4,300,147
号に詳細に記載されているからこの開示を参照された
い。彎曲は、追つて詳細に説明されるように、走査に歪
を導入する。移送機構46および媒体32の除去、交換を可
能にするため、チヤンバ34に対するアクセス口（図示せ
ず）が設けられている。ポンプ24、43および44を含む３
段階の真空装置は、銃チヤンバ22に必要な低圧を提供し
他方でチヤンバ34を比較的低度の真空に維持することを
可能にし、移送機構46の除去、交換の後チヤンバの真空
への減圧を容易にする。第２図に関して説明した電子ビ
ーム記録装置は、商業的に入手し得る装置である。１つ
のこの種の記録装置は、コネチカツト州所在のイメージ
グラフイツクス社から商業的に入手し得るEBR2000電子
ビーム記録装置である。
粒子ビームに感知性の媒体32は、種々の形式を取り得
る。記述の電子ビーム記録装置において、媒体は、電子
ビームに露出後従来の湿式化学技術により処理される高
解像度、微細粒子、ハロゲン化銀電子感知性フイルムよ
り構成し得る。露出後熱処理により物理的像を形成し得
る乾式銀フイルムより構成してもよい。電子への露出の
際直接像を形成しいかなる処理も必要としない直接記録
フイルムから構成してもよい。また、トナーで処理され
る静電フイルムより構成してもよい。これらの各媒体
は、周知であり、商業上入手し得る。こゝに記述される
電子ビーム記録装置に対する好ましい媒体は、SO−219
型のような直接電子記録フイルムであり、これはニユー
ヨーク所在のイーストマンコダツク社から入手し得る。
る。記述の電子ビーム記録装置において、媒体は、電子
ビームに露出後従来の湿式化学技術により処理される高
解像度、微細粒子、ハロゲン化銀電子感知性フイルムよ
り構成し得る。露出後熱処理により物理的像を形成し得
る乾式銀フイルムより構成してもよい。電子への露出の
際直接像を形成しいかなる処理も必要としない直接記録
フイルムから構成してもよい。また、トナーで処理され
る静電フイルムより構成してもよい。これらの各媒体
は、周知であり、商業上入手し得る。こゝに記述される
電子ビーム記録装置に対する好ましい媒体は、SO−219
型のような直接電子記録フイルムであり、これはニユー
ヨーク所在のイーストマンコダツク社から入手し得る。
装置の偏向ヨーク40は、特有の偏向感度を有する。偏向
感度は、ビーム走査領域にわたり実質的に一様であるの
が好ましい。偏向感度特性は、関連するＸまたはＹ巻線
の電流の予定された増分に対してＸ軸またはＹ軸方向に
おける角度偏向により表わされる。かくして、偏向ヨー
ク40からターゲツト媒体32までの所定の距離に対する媒
体32の表面に沿うビーム39の空間距離は、所与の偏向電
流ΔＩに対して決定できる。この特性は、後述のように
修正信号成分の振幅を決定するのに利用される。
感度は、ビーム走査領域にわたり実質的に一様であるの
が好ましい。偏向感度特性は、関連するＸまたはＹ巻線
の電流の予定された増分に対してＸ軸またはＹ軸方向に
おける角度偏向により表わされる。かくして、偏向ヨー
ク40からターゲツト媒体32までの所定の距離に対する媒
体32の表面に沿うビーム39の空間距離は、所与の偏向電
流ΔＩに対して決定できる。この特性は、後述のように
修正信号成分の振幅を決定するのに利用される。
前述のように、主たる走査歪は、種々のフアクタにより
走査工程に導入される幾何歪の形式である。これらの歪
は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向において起こり、技術に精
通したものにより認められ得る特有の外観を有する。Ｘ
軸方向において起こる歪は、スキユー、台形、微分直線
性、弓形、縁部回転形、ピンクツシヨン形、縁部弓形お
よび半径方向直線性である。これらの歪は、一次、二次
および三次修正信号成分により修正できる。Ｘ軸線方向
において起る幾何学的歪および対応する修正信号成分は
下記のごとくである。
走査工程に導入される幾何歪の形式である。これらの歪
は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向において起こり、技術に精
通したものにより認められ得る特有の外観を有する。Ｘ
軸方向において起こる歪は、スキユー、台形、微分直線
性、弓形、縁部回転形、ピンクツシヨン形、縁部弓形お
よび半径方向直線性である。これらの歪は、一次、二次
および三次修正信号成分により修正できる。Ｘ軸線方向
において起る幾何学的歪および対応する修正信号成分は
下記のごとくである。
第Ｉ表 歪 修正関数 スキユー Ｙ 台形 XY 微分直線性 X2 弓形 Y2 縁部回転形 YX2 ピンクツシヨン形 XY2 縁部弓形 X2Y2 半径方向直線性 X3 ここにＸおよびＹはそれぞれ偏向信号である。
さらに、大きさがより小さくＸ軸の方向において起こる
歪は、高次の幕級数修正信号成分により修正できる。こ
れらの歪は、幾何学的描写でなく歪の次数により識別さ
れ幕級数（マツクローラン級数）修正信号成分により修
正できる。高次の歪および対応する修正信号成分は下記
のごとくである。 歪 修正関数 第５次 Ｘ（X2＋Y2）２ 第７次 Ｘ（X2＋Y2）３ 同様に、Ｙ方向において生ずる歪は、回転形、台形、微
分直線性、弓形、縁部回転形、ピンクツシヨン形、縁部
弓形および半径方向直線性である。
歪は、高次の幕級数修正信号成分により修正できる。こ
れらの歪は、幾何学的描写でなく歪の次数により識別さ
れ幕級数（マツクローラン級数）修正信号成分により修
正できる。高次の歪および対応する修正信号成分は下記
のごとくである。 歪 修正関数 第５次 Ｘ（X2＋Y2）２ 第７次 Ｘ（X2＋Y2）３ 同様に、Ｙ方向において生ずる歪は、回転形、台形、微
分直線性、弓形、縁部回転形、ピンクツシヨン形、縁部
弓形および半径方向直線性である。
これらの歪は、一次、二次および三次修正信号成分によ
り修正可能である。幾何学的歪および対応する修正信号
成分は下記のごとくである。 第II表 歪 修正関数 回転形 Ｘ 台形 XY 微分直線性 Y2 弓形 X2 縁部回転形 XY2 ピンクツシヨン形 YX2 縁部弓形 X2Y2 半径方向直線性 Y3 Ｘ軸の場合と同様に、Ｙ軸の方向に起こるより小さい歪
は、やはり高次の幕級数成分により修正できる。これら
の歪および対応する修正信号成分は下記のごとくであ
る。 歪 修正関数 第５次 Ｙ（X2＋Y2）２ 第７次 Ｙ（X2＋Y2）３ 上述の一次、二次および三次の修正信号関数は、特定の
識別可能な歪と対応するが、高次の修正項は、視覚的に
識別できない歪の修正を可能にする。修正回路16（第１
図）は、ＸおよびＹ偏向信号から二次およびより高次の
修正信号成分を誘導する。これらの修正信号成分は、つ
いで偏向信号と結合され、指示された歪を減じ、約0.01
％の合成の比較的低い非直線性の歪を生ずる。
り修正可能である。幾何学的歪および対応する修正信号
成分は下記のごとくである。 第II表 歪 修正関数 回転形 Ｘ 台形 XY 微分直線性 Y2 弓形 X2 縁部回転形 XY2 ピンクツシヨン形 YX2 縁部弓形 X2Y2 半径方向直線性 Y3 Ｘ軸の場合と同様に、Ｙ軸の方向に起こるより小さい歪
は、やはり高次の幕級数成分により修正できる。これら
の歪および対応する修正信号成分は下記のごとくであ
る。 歪 修正関数 第５次 Ｙ（X2＋Y2）２ 第７次 Ｙ（X2＋Y2）３ 上述の一次、二次および三次の修正信号関数は、特定の
識別可能な歪と対応するが、高次の修正項は、視覚的に
識別できない歪の修正を可能にする。修正回路16（第１
図）は、ＸおよびＹ偏向信号から二次およびより高次の
修正信号成分を誘導する。これらの修正信号成分は、つ
いで偏向信号と結合され、指示された歪を減じ、約0.01
％の合成の比較的低い非直線性の歪を生ずる。
次に第６図を参照すると、第１図の偏向信号発生器14が
鎖線で表わされており、Ｘ軸偏向信号56源50を含むもの
として示されている。この信号源からの出力信号は、ポ
テンシヨメータ51を介して増幅器52の加算端子53に接続
されており、そして該増幅器は、偏向ヨーク40（第２
図）の水平すなわちＸ巻線54に励起電流Ixを供給する。
巻線54中を流れる電流Ixは、また抵抗58内を流れる。こ
の抵抗は、例えば５Ωのような予定された大きさの温度
に対して安定なインピーダンスを有する。巻線54を流れ
る電流は、端子60にて電圧E58により測定できる。信号
発生器50の偏向信号56は、修正回路16の入力端子61およ
びテストパターン発生器64に結合される。同様に、傾斜
状出力信号68を発生するＹ軸偏向信号発生器66が設けら
れており、該信号は、ポテンシヨメータ70を介してドラ
イブ演算増幅器72の加算端子88に結合される。信号源66
からの出力信号は、傾斜状形態の励起電流Iyをヨークの
巻線74に流す。電流Iyはまた抵抗76内を流れる。この抵
抗は、例えば５Ωのような温度に対して安定な予定の大
きさのインピーダンスである。巻線74中を流れる電流
は、端子78にて電圧E78により測定できる。信号源66か
らのＹ軸信号は、修正回路16の入力端子79およびマトリ
ツクス形態発生器64に結合される。修正回路16は、複合
Ｘ軸修正信号Cxを発生し、この信号を出力端子80に供給
する。信号Cxは、抵抗インピーダンス82を介して増幅器
52に結合され、加算端子53にて信号源50からの偏向信号
Xinと結合される。同様に、この修正回路16は、複合Ｙ
軸修正信号Cyを発生し、出力端子86に供給する。この修
正信号Cyは、抵抗インピーダンス90を介してＹ軸増幅器
72の加算端子88に供給され、こゝで信号源66からの偏向
信号Yinと結合される。例示の回路は、偏向信号Xinに修
正信号Cxを供給し、偏向信号Yinに修正信号Cyを供給す
る。
鎖線で表わされており、Ｘ軸偏向信号56源50を含むもの
として示されている。この信号源からの出力信号は、ポ
テンシヨメータ51を介して増幅器52の加算端子53に接続
されており、そして該増幅器は、偏向ヨーク40（第２
図）の水平すなわちＸ巻線54に励起電流Ixを供給する。
巻線54中を流れる電流Ixは、また抵抗58内を流れる。こ
の抵抗は、例えば５Ωのような予定された大きさの温度
に対して安定なインピーダンスを有する。巻線54を流れ
る電流は、端子60にて電圧E58により測定できる。信号
発生器50の偏向信号56は、修正回路16の入力端子61およ
びテストパターン発生器64に結合される。同様に、傾斜
状出力信号68を発生するＹ軸偏向信号発生器66が設けら
れており、該信号は、ポテンシヨメータ70を介してドラ
イブ演算増幅器72の加算端子88に結合される。信号源66
からの出力信号は、傾斜状形態の励起電流Iyをヨークの
巻線74に流す。電流Iyはまた抵抗76内を流れる。この抵
抗は、例えば５Ωのような温度に対して安定な予定の大
きさのインピーダンスである。巻線74中を流れる電流
は、端子78にて電圧E78により測定できる。信号源66か
らのＹ軸信号は、修正回路16の入力端子79およびマトリ
ツクス形態発生器64に結合される。修正回路16は、複合
Ｘ軸修正信号Cxを発生し、この信号を出力端子80に供給
する。信号Cxは、抵抗インピーダンス82を介して増幅器
52に結合され、加算端子53にて信号源50からの偏向信号
Xinと結合される。同様に、この修正回路16は、複合Ｙ
軸修正信号Cyを発生し、出力端子86に供給する。この修
正信号Cyは、抵抗インピーダンス90を介してＹ軸増幅器
72の加算端子88に供給され、こゝで信号源66からの偏向
信号Yinと結合される。例示の回路は、偏向信号Xinに修
正信号Cxを供給し、偏向信号Yinに修正信号Cyを供給す
る。
修正回路16は、第７図に詳細に図示されている。第６図
の端子61および79の入力偏向信号XinおよびYinは第７図
に示されている。こゝでは、XinおよびYin信号は、複数
の並列修正回路に分割される。しかして、各回路は、前
記媒体上に示される予定された空間偏向に対して修正信
号を生ずるように配置される。端子61のXin信号は演算
増幅器120により増幅され、出力端子122に供給される。
Xin信号はまた乗算回路124に供給されるが、該回路は２
つの入力信号を乗算して、合成出力信号X2を出力端子12
6に生ずる。同様に、端子79のYin信号は増算増幅器128
により増幅され、出力端子130に供給される。端子130に
おける出力は、20の増幅利得を表わす2Yである。Xin信
号の場合、増幅器120は単位の電圧利得を供給した。乗
算器132は、２入力信号を乗算して、出力端子134に合成
出力信号4Y2を供給する。
の端子61および79の入力偏向信号XinおよびYinは第７図
に示されている。こゝでは、XinおよびYin信号は、複数
の並列修正回路に分割される。しかして、各回路は、前
記媒体上に示される予定された空間偏向に対して修正信
号を生ずるように配置される。端子61のXin信号は演算
増幅器120により増幅され、出力端子122に供給される。
Xin信号はまた乗算回路124に供給されるが、該回路は２
つの入力信号を乗算して、合成出力信号X2を出力端子12
6に生ずる。同様に、端子79のYin信号は増算増幅器128
により増幅され、出力端子130に供給される。端子130に
おける出力は、20の増幅利得を表わす2Yである。Xin信
号の場合、増幅器120は単位の電圧利得を供給した。乗
算器132は、２入力信号を乗算して、出力端子134に合成
出力信号4Y2を供給する。
端子122、126、130および134の信号Ｘ、X2、2Yおよび4Y
2は、他の修正信号成分を発生するのに利用される。こ
れらの信号成分は、さらに乗算し、演算増幅器の加算端
子で加算することにより発生される。第１乗算回路13
6、140、144、148および152は、各出力端子138、142、1
46、150および154に関数X3、YX2、XY、XY2および8Y3を
供給する。図面を明確にするため、これらの乗算回路に
対する入力信号は、乗算回路入力信源の出力端子番号12
2、126、130および134により言及される。この参照番号
の手法は、第７図の全体にわたり採用される。後者のす
なわち二次の乗算回路により発生される信号成分関数
は、ついで乗算回路156、加算演算増幅器160および乗算
回路164および168に供給される。これら回路は、その出
力端子158、162、166および170に対応する信号成分X
2Y2、（X2＋Y2）、（X2＋Y2）２、（X2＋Y2）３を供給
する。端子126の信号X2、端子134の4Y2、端子138のX3、
端子142のYX2、端子146のXY、端子150のXY2、端子154の
8Y2、端子158のX2Y2は、上述の幾何歪を修正するための
修正信号成分を供給する。端子166の信号（X2＋Y2）２
および端子170の（X2＋Y2）３は、Ｘ信号および2Y信号
とともに乗算回路172、174、196および198に供給され、
高次の修正信号成分を供給する。加算回路172および196
の出力は、それぞれＹおよびＸ軸の方向における５次の
修正信号成分を供給し、他方乗算回路174および198は、
それぞれＹおよびＸ軸の方向における７次の修正信号成
分を供給する。上述の信号はポテンシヨメータ176〜186
に供給され、そしてこれらポテンシヨメータの出力は、
乗算回路172および174の出力とともに、演算増幅器190
の加算端子188にて結合される。演算増幅器190の出力
は、Ｙ軸の方向における縁部弓形、微分直線性、弓形、
回転形、トラツプ形、縁部回転形および五次および七次
の歪みを修正する複合修正信号である。ポテンシヨメー
タ176〜186により供給される修正信号成分は振幅の調節
が自由にでき、乗算回路172および174の出力は調節でき
ない。追つて説明されるように、これらのポテンシヨメ
ータは、試験像と基準像との間に存在することが分つた
偏差を減ずる修正信号成分振幅を供給するように調節さ
れる。上述の幾何修正信号の固定振幅成分は、２つの追
加の幾何修正信号と結合される。後者は、半径方向直線
性およびピンクツシヨン修正信号を含む。この結合は、
演算増幅器194の加算端子192で行なわれる。２つのポテ
ンシヨメータが、複合修正信号に含まれる半径方向直線
性およびピンクツシヨン修正信号成分の振幅の調節を行
なう。演算増幅器194の出力端子86に供給される複合修
正信号Cyは、上述の各幾何歪ならびに五次および七次の
歪に対する修正信号成分を含む。幾何学的歪を修正する
ための信号成分振幅のポテンシヨメータによる調節は、
乗算が行なわれた後に遂行されることに特に留意された
い。したがつて、これらの調節は、乗算前の種々の信号
には作用せず、調節は実質的に反復せずになすことがで
きる。
2は、他の修正信号成分を発生するのに利用される。こ
れらの信号成分は、さらに乗算し、演算増幅器の加算端
子で加算することにより発生される。第１乗算回路13
6、140、144、148および152は、各出力端子138、142、1
46、150および154に関数X3、YX2、XY、XY2および8Y3を
供給する。図面を明確にするため、これらの乗算回路に
対する入力信号は、乗算回路入力信源の出力端子番号12
2、126、130および134により言及される。この参照番号
の手法は、第７図の全体にわたり採用される。後者のす
なわち二次の乗算回路により発生される信号成分関数
は、ついで乗算回路156、加算演算増幅器160および乗算
回路164および168に供給される。これら回路は、その出
力端子158、162、166および170に対応する信号成分X
2Y2、（X2＋Y2）、（X2＋Y2）２、（X2＋Y2）３を供給
する。端子126の信号X2、端子134の4Y2、端子138のX3、
端子142のYX2、端子146のXY、端子150のXY2、端子154の
8Y2、端子158のX2Y2は、上述の幾何歪を修正するための
修正信号成分を供給する。端子166の信号（X2＋Y2）２
および端子170の（X2＋Y2）３は、Ｘ信号および2Y信号
とともに乗算回路172、174、196および198に供給され、
高次の修正信号成分を供給する。加算回路172および196
の出力は、それぞれＹおよびＸ軸の方向における５次の
修正信号成分を供給し、他方乗算回路174および198は、
それぞれＹおよびＸ軸の方向における７次の修正信号成
分を供給する。上述の信号はポテンシヨメータ176〜186
に供給され、そしてこれらポテンシヨメータの出力は、
乗算回路172および174の出力とともに、演算増幅器190
の加算端子188にて結合される。演算増幅器190の出力
は、Ｙ軸の方向における縁部弓形、微分直線性、弓形、
回転形、トラツプ形、縁部回転形および五次および七次
の歪みを修正する複合修正信号である。ポテンシヨメー
タ176〜186により供給される修正信号成分は振幅の調節
が自由にでき、乗算回路172および174の出力は調節でき
ない。追つて説明されるように、これらのポテンシヨメ
ータは、試験像と基準像との間に存在することが分つた
偏差を減ずる修正信号成分振幅を供給するように調節さ
れる。上述の幾何修正信号の固定振幅成分は、２つの追
加の幾何修正信号と結合される。後者は、半径方向直線
性およびピンクツシヨン修正信号を含む。この結合は、
演算増幅器194の加算端子192で行なわれる。２つのポテ
ンシヨメータが、複合修正信号に含まれる半径方向直線
性およびピンクツシヨン修正信号成分の振幅の調節を行
なう。演算増幅器194の出力端子86に供給される複合修
正信号Cyは、上述の各幾何歪ならびに五次および七次の
歪に対する修正信号成分を含む。幾何学的歪を修正する
ための信号成分振幅のポテンシヨメータによる調節は、
乗算が行なわれた後に遂行されることに特に留意された
い。したがつて、これらの調節は、乗算前の種々の信号
には作用せず、調節は実質的に反復せずになすことがで
きる。
Ｘ軸方向における幾何学的歪およびその他の歪を修正す
るための修正信号も同様に提供される。ポテンシヨメー
タ200〜210は、第７図に含まれる特定の信号成分の振幅
の調節を行なう。これらの信号振幅は、演算増幅器214
の加算端子212において、乗算回路196および198からの
五次および七次修正信号と結合される。半径方向直線性
およびピンクツシヨン成分調節は、ポテンシヨメータ21
3および215で遂行される。Ｙ軸修正の場合と同様に、幾
何的修正信号の固定振幅成分は、半径方向直線性および
ピンクツシヨン成分と結合され、演算増幅器218の加算
端子216で加算される。増幅器218は、Ｘ軸方向における
歪を修正するための複合修正信号Cxをその出力端子80に
供給する。種々の回路部品が第７図の回路を実施するの
に利用されるが、１つの具体例−如何なる点においても
本発明を限定するものではない。実施例においては、指
示される乗算回路は、マサチユーセツツ所在のアナログ
デイバイセズから入手し得、AD534として識別される集
積回路乗算回路により形成される。
るための修正信号も同様に提供される。ポテンシヨメー
タ200〜210は、第７図に含まれる特定の信号成分の振幅
の調節を行なう。これらの信号振幅は、演算増幅器214
の加算端子212において、乗算回路196および198からの
五次および七次修正信号と結合される。半径方向直線性
およびピンクツシヨン成分調節は、ポテンシヨメータ21
3および215で遂行される。Ｙ軸修正の場合と同様に、幾
何的修正信号の固定振幅成分は、半径方向直線性および
ピンクツシヨン成分と結合され、演算増幅器218の加算
端子216で加算される。増幅器218は、Ｘ軸方向における
歪を修正するための複合修正信号Cxをその出力端子80に
供給する。種々の回路部品が第７図の回路を実施するの
に利用されるが、１つの具体例−如何なる点においても
本発明を限定するものではない。実施例においては、指
示される乗算回路は、マサチユーセツツ所在のアナログ
デイバイセズから入手し得、AD534として識別される集
積回路乗算回路により形成される。
偏向回路（第６図）は、偏向ヨーク40を励起し、ビーム
39に媒体32をＸおよびＹ方向において走査させる。走査
ビームは、媒体32上に予定された形態の像を形成するの
が望ましい。この形態は、複数の基準点より成る。他の
具体例においては、予定された像形態は、第４図に示さ
れるように交叉格子線の矩形配列より成る。この配列
は、水平および垂直に延びる線間に予定された間隔を有
し、各交叉点が隣接する交叉点から予定された距離離間
されるようになされている。例えば、第３図および第４
図の格子線は、交叉点間に１インチの間隔を提供するよ
うに各々選択されている。配列は、第３図に例示される
ように、トレースの予定された部分の間ビーム39を選択
的に消去することにより形成される。ブランキングは、
マトリツクス形態信号発生器64（第６図）により供給さ
れる。しかして、この信号発生器は、電子銃のビーム強
度電極にてビームを交互に発生、消去する出力信号を供
給するものである。マトリツクス形態発生器は、所望の
イネーブルおよびブランク信号を供給する複数のトリガ
および論理ゲート回路により提供される。代わりに、マ
トリツクス形態は、所望のマトリツクス形態を生じさせ
る記憶されたプログラムおよびデータを備えるデータプ
ロセツサ（図示せず）により発生され、制御され得る。
第３図の像形態では、水平線92および94および垂直線96
および98が例示されている。これらの線は歪を受けてい
るが、この歪は、説明を助けるため誇張されている。第
３図の像形態は装置10の試験整列像を構成するもので、
これはトレースにおいて生ずる歪を試験し決定するのに
使用するための永久像を提供するために形成される。第
４図は、媒体上に形成される基準整列像を例示するもの
であり、これはきわめて直線的で、後述のように歪の決
定に使用される。第３図の形態が媒体32上に作像された
後、媒体はチヤンバ34から取り出され、試験像の基準像
からの偏差を正確に決定するため、第４図の基準整列像
と比較される。この決定をなすためには種々の手法に従
い得るが、１つの好ましい手法は、第５図に示されるよ
うに、第３図の試験整列像を第４図の基準整列像上に重
ね、試験像と基準像上の対応する位置において両像間の
空間的偏差を測定することである。媒体の一方は、観察
の目的のため部分的に透明である。この場合、第３図の
媒体は部分的に透明であり、基準像の格子線が試験媒体
を介して観察できるようになつている。決定は、第５図
においては、１例として、試験線および基準線96、104
および98、106の交叉点100および102でなされる。同様
に、決定は、交叉点108および110において、試験トレー
ス線92および基準線112間の偏差を測定することによつ
てなされる。上述のように、第３図の歪は誇張されてお
り、実際には、測定された偏差は比較的小さく現われ
る。偏差の測定は、試験パターン像を基準整列像と比較
することにより遂行できるが、ニユーハンプシヤー州の
Ocean Industriesから入手し得るACU−GAGE II、01−24
型のような座表測定機や、コネチカツト州のMore Speci
al Tool Company,Incから入手し得るMoore M−18R型ユ
ニバーサル測定機で測定することにより試験像の偏差を
決定することもできる。後者の装置は、一般に試験像の
微視的試験を可能とするものであり、予定されたパター
ンからの偏差を精確に決定するため予定された像パター
ンの座表が基準整列像として使用され、そして選択され
た交叉点において測定された偏差の大きさの可視表示を
与える。試験されつゝある特定の幾何学的歪は、技術に
精通したものであれば試験像のトレース線に現われる特
徴から確認でき、視覚的に明らかでなければ、決定され
た実際に測定された偏差から確認されることを認められ
たい。ついで、測定された偏差は、前述のように、特定
の幾何学的歪により惹起されるものとして特定の修正関
数で識別される。このようにして決定された偏差は、特
定の幾何学的歪に対する修正信号成分の大きさを計算す
るのに利用される。この決定は、第５および第７次の歪
に対してはなされない。
39に媒体32をＸおよびＹ方向において走査させる。走査
ビームは、媒体32上に予定された形態の像を形成するの
が望ましい。この形態は、複数の基準点より成る。他の
具体例においては、予定された像形態は、第４図に示さ
れるように交叉格子線の矩形配列より成る。この配列
は、水平および垂直に延びる線間に予定された間隔を有
し、各交叉点が隣接する交叉点から予定された距離離間
されるようになされている。例えば、第３図および第４
図の格子線は、交叉点間に１インチの間隔を提供するよ
うに各々選択されている。配列は、第３図に例示される
ように、トレースの予定された部分の間ビーム39を選択
的に消去することにより形成される。ブランキングは、
マトリツクス形態信号発生器64（第６図）により供給さ
れる。しかして、この信号発生器は、電子銃のビーム強
度電極にてビームを交互に発生、消去する出力信号を供
給するものである。マトリツクス形態発生器は、所望の
イネーブルおよびブランク信号を供給する複数のトリガ
および論理ゲート回路により提供される。代わりに、マ
トリツクス形態は、所望のマトリツクス形態を生じさせ
る記憶されたプログラムおよびデータを備えるデータプ
ロセツサ（図示せず）により発生され、制御され得る。
第３図の像形態では、水平線92および94および垂直線96
および98が例示されている。これらの線は歪を受けてい
るが、この歪は、説明を助けるため誇張されている。第
３図の像形態は装置10の試験整列像を構成するもので、
これはトレースにおいて生ずる歪を試験し決定するのに
使用するための永久像を提供するために形成される。第
４図は、媒体上に形成される基準整列像を例示するもの
であり、これはきわめて直線的で、後述のように歪の決
定に使用される。第３図の形態が媒体32上に作像された
後、媒体はチヤンバ34から取り出され、試験像の基準像
からの偏差を正確に決定するため、第４図の基準整列像
と比較される。この決定をなすためには種々の手法に従
い得るが、１つの好ましい手法は、第５図に示されるよ
うに、第３図の試験整列像を第４図の基準整列像上に重
ね、試験像と基準像上の対応する位置において両像間の
空間的偏差を測定することである。媒体の一方は、観察
の目的のため部分的に透明である。この場合、第３図の
媒体は部分的に透明であり、基準像の格子線が試験媒体
を介して観察できるようになつている。決定は、第５図
においては、１例として、試験線および基準線96、104
および98、106の交叉点100および102でなされる。同様
に、決定は、交叉点108および110において、試験トレー
ス線92および基準線112間の偏差を測定することによつ
てなされる。上述のように、第３図の歪は誇張されてお
り、実際には、測定された偏差は比較的小さく現われ
る。偏差の測定は、試験パターン像を基準整列像と比較
することにより遂行できるが、ニユーハンプシヤー州の
Ocean Industriesから入手し得るACU−GAGE II、01−24
型のような座表測定機や、コネチカツト州のMore Speci
al Tool Company,Incから入手し得るMoore M−18R型ユ
ニバーサル測定機で測定することにより試験像の偏差を
決定することもできる。後者の装置は、一般に試験像の
微視的試験を可能とするものであり、予定されたパター
ンからの偏差を精確に決定するため予定された像パター
ンの座表が基準整列像として使用され、そして選択され
た交叉点において測定された偏差の大きさの可視表示を
与える。試験されつゝある特定の幾何学的歪は、技術に
精通したものであれば試験像のトレース線に現われる特
徴から確認でき、視覚的に明らかでなければ、決定され
た実際に測定された偏差から確認されることを認められ
たい。ついで、測定された偏差は、前述のように、特定
の幾何学的歪により惹起されるものとして特定の修正関
数で識別される。このようにして決定された偏差は、特
定の幾何学的歪に対する修正信号成分の大きさを計算す
るのに利用される。この決定は、第５および第７次の歪
に対してはなされない。
測定された偏差に対する修正信号振幅の決定は、第３図
の試験像の線96に関する歪を考察することにより例示さ
れる。実際には、この歪は、上述の歪の数種のものの複
合である場合がある。例えば、単一の線走査96の偏差
は、弓形歪および縁部弓形歪に起因する代表的偏差を含
むことがあろう。この例において、歪は、線96に対して
はＸ軸方向において弓形として確認できると考えられ
る。
の試験像の線96に関する歪を考察することにより例示さ
れる。実際には、この歪は、上述の歪の数種のものの複
合である場合がある。例えば、単一の線走査96の偏差
は、弓形歪および縁部弓形歪に起因する代表的偏差を含
むことがあろう。この例において、歪は、線96に対して
はＸ軸方向において弓形として確認できると考えられ
る。
上の第Ｉ表からＸ軸方向の弓形に対する修正関数はY2で
ある。したがつて、交叉点100および114における偏差、
すなわちD100およびD114はY2に比例し、次のようにな
る。
ある。したがつて、交叉点100および114における偏差、
すなわちD100およびD114はY2に比例し、次のようにな
る。
D100＝▲KY2 100▼ （１） D114＝▲KY2 114▼ （２） 前述のように、第４図の基準のマトリツクスは、例えば
１インチの予定された間隔の交叉点を有する。これは、
基準マトリツクス交叉点に対して、１インチ増分の横軸
（Ｘ）および縦軸（Ｙ）の座標を形成する。第５図の基
準マトリツクスの左上角部（116）を点（0,0）として指
示すれば、同じマトリツクスの交叉点100は座表（1,1）
として識別され、交叉点114は座表（1,2）により識別さ
れ、それゆえY100は１に等しく、Y114は２に等しい。
１インチの予定された間隔の交叉点を有する。これは、
基準マトリツクス交叉点に対して、１インチ増分の横軸
（Ｘ）および縦軸（Ｙ）の座標を形成する。第５図の基
準マトリツクスの左上角部（116）を点（0,0）として指
示すれば、同じマトリツクスの交叉点100は座表（1,1）
として識別され、交叉点114は座表（1,2）により識別さ
れ、それゆえY100は１に等しく、Y114は２に等しい。
線96の変位された交又点は、上述のようにして測定され
る。D100およびD114が各々測定され、それらのＸ値が1.
001インチおよび2.004インチであることが分ると、基準
マトリツクスからの偏差の大きさは、D100に対して0.00
1インチ、D114に対して0.004インチと決定される。これ
らの値は、試験交叉点座表値からD100基準交叉点座表値
を減ずることにより得られる。２つの式そして１つの未
知数（ｋ）の場合、連立方程式の方法により未知の
（ｋ）の平均値について式（１）および（２）を解くこ
とができる。それゆえ、 0.001＝Ｋ（１）２ （１）＋0.004＝Ｋ（２）２ （２） 0.005＝Ｋ（５） Ｋ＝0.001＝１ミル 上述のように、線96の全歪は、弓形歪と他の歪の累積結
果となろう。存在する他の確認可能な歪を修正すること
も精度を増すために好ましい。これを遂行するための一
つの方法は、試験パターン形態が基準パターンと実質的
に一致するまで、各影響する歪に個々に上述の手法を繰
り返えすことである。けれども、実際には、各点におけ
る歪に影響するすべての歪を同時に解くことが好まし
い。点D100における偏差に対する偏差式は次のごとくな
る。
る。D100およびD114が各々測定され、それらのＸ値が1.
001インチおよび2.004インチであることが分ると、基準
マトリツクスからの偏差の大きさは、D100に対して0.00
1インチ、D114に対して0.004インチと決定される。これ
らの値は、試験交叉点座表値からD100基準交叉点座表値
を減ずることにより得られる。２つの式そして１つの未
知数（ｋ）の場合、連立方程式の方法により未知の
（ｋ）の平均値について式（１）および（２）を解くこ
とができる。それゆえ、 0.001＝Ｋ（１）２ （１）＋0.004＝Ｋ（２）２ （２） 0.005＝Ｋ（５） Ｋ＝0.001＝１ミル 上述のように、線96の全歪は、弓形歪と他の歪の累積結
果となろう。存在する他の確認可能な歪を修正すること
も精度を増すために好ましい。これを遂行するための一
つの方法は、試験パターン形態が基準パターンと実質的
に一致するまで、各影響する歪に個々に上述の手法を繰
り返えすことである。けれども、実際には、各点におけ
る歪に影響するすべての歪を同時に解くことが好まし
い。点D100における偏差に対する偏差式は次のごとくな
る。
D100＝K1（Y1）２＋K2（X1）２（Y1）２＋K3X1（Y1）２
……（３） こゝに（X1）２（Y1）２は縁部弓形歪と関連する誤差を
表わし、X1（Y1）２はピンクツシヨン形歪と関連する誤
差を表わし、以下確認可能な全誤差に対して同様に表わ
される。線96に対する解は、これらの未知数に対して種
々の交叉点に対する多数の等式を同時に解くことにより
誘導される。
……（３） こゝに（X1）２（Y1）２は縁部弓形歪と関連する誤差を
表わし、X1（Y1）２はピンクツシヨン形歪と関連する誤
差を表わし、以下確認可能な全誤差に対して同様に表わ
される。線96に対する解は、これらの未知数に対して種
々の交叉点に対する多数の等式を同時に解くことにより
誘導される。
また、前述のように、ヨーク40は偏向感度を有し、Ｘお
よびＹ偏向コイルは予定された偏向特性を有する。Ｙ巻
線中の電流変化ΔＩアンペアは、媒体32における固有の
偏向（ｎミル）に比例する。この特性を参照すれば、媒
体においてビーム39の１ミルの偏向を生じさせるに必要
な偏向電流の変化ΔＩを決定できる。対応する電圧変化
E78は、ボルトメータを端子78（第６図）に接続し、こ
の点における電圧変化を監視することにより測定でき
る。幾何学的歪（弓形）と関連するポテンシヨメータ18
0（第７図）を調節すると、所望の電流変化が得られ
る。この変化の大きさは、端子78に接続されたボルトメ
ータにより監視される。他の確認可能な歪に対しても同
様の偏差の決定がなされ、修正を実施するための修正信
号成分の振幅の変化は同様に計算できる。実用上の応用
のためのこれらの計算は、幾何学的偏差を除去するよう
な上記の修正（Cx,Cy）の式を迅速に解くようにプログ
ラムされたコンピユータにより自動的に行なうのがもつ
ともよい。
よびＹ偏向コイルは予定された偏向特性を有する。Ｙ巻
線中の電流変化ΔＩアンペアは、媒体32における固有の
偏向（ｎミル）に比例する。この特性を参照すれば、媒
体においてビーム39の１ミルの偏向を生じさせるに必要
な偏向電流の変化ΔＩを決定できる。対応する電圧変化
E78は、ボルトメータを端子78（第６図）に接続し、こ
の点における電圧変化を監視することにより測定でき
る。幾何学的歪（弓形）と関連するポテンシヨメータ18
0（第７図）を調節すると、所望の電流変化が得られ
る。この変化の大きさは、端子78に接続されたボルトメ
ータにより監視される。他の確認可能な歪に対しても同
様の偏差の決定がなされ、修正を実施するための修正信
号成分の振幅の変化は同様に計算できる。実用上の応用
のためのこれらの計算は、幾何学的偏差を除去するよう
な上記の修正（Cx,Cy）の式を迅速に解くようにプログ
ラムされたコンピユータにより自動的に行なうのがもつ
ともよい。
以上、走査の直線性を向上しかつ幾何学的および高次の
歪を減ずる改良された方法および装置について説明し
た。走査の歪は、本方法および装置の使用により約0.01
％に減ずることができる。これが比較的経済的な修正回
路により遂行される。本方法および装置は、回路の反復
的調節の必要なしに高忠実度が得られるという他の利点
も有する。かくして、時間と装置の相当の節約を得るこ
とができる。
歪を減ずる改良された方法および装置について説明し
た。走査の歪は、本方法および装置の使用により約0.01
％に減ずることができる。これが比較的経済的な修正回
路により遂行される。本方法および装置は、回路の反復
的調節の必要なしに高忠実度が得られるという他の利点
も有する。かくして、時間と装置の相当の節約を得るこ
とができる。
以上、本発明の方法および装置を特定の具体例について
説明したが、本発明の技術思想から逸脱することなく種
々の変更をなし得るものである。
説明したが、本発明の技術思想から逸脱することなく種
々の変更をなし得るものである。
第１図は本発明の特徴にしたがつて構成され本発明の方
法を実施する装置のブロツク図、第２図は本発明の方法
の実施に当り第１図の装置とともに使用される荷電粒子
記録装置外囲器および真空装置の線図、第３図は試験整
列像が形成された記録媒体の線図、第４図は基準整列像
の線図、第５図は第３図の記録媒体を第４図の基準整列
像に重ねた線図、第６図は第１図の記録装置とともに使
用され、本発明の特徴にしたがつて構成された偏向回路
のブロツク図、第７図は第６図の回路の修正回路の回路
図、第８図は記録媒体および曲線支持体の拡大断片図で
ある。 10:粒子ビーム記録装置および真空装置 12:情報源 14:XおよびＹ偏向信号発生器 16:修正回路 50:X信号発生器 64:マトリツクス形態発生器またはテストパターン発生
器 66:Y信号発生器
法を実施する装置のブロツク図、第２図は本発明の方法
の実施に当り第１図の装置とともに使用される荷電粒子
記録装置外囲器および真空装置の線図、第３図は試験整
列像が形成された記録媒体の線図、第４図は基準整列像
の線図、第５図は第３図の記録媒体を第４図の基準整列
像に重ねた線図、第６図は第１図の記録装置とともに使
用され、本発明の特徴にしたがつて構成された偏向回路
のブロツク図、第７図は第６図の回路の修正回路の回路
図、第８図は記録媒体および曲線支持体の拡大断片図で
ある。 10:粒子ビーム記録装置および真空装置 12:情報源 14:XおよびＹ偏向信号発生器 16:修正回路 50:X信号発生器 64:マトリツクス形態発生器またはテストパターン発生
器 66:Y信号発生器
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−140829（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−42972（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−102827（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−107625（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−149239（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−2166（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−6425（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許4300147（ＵＳ，Ａ) 米国特許4159484（ＵＳ，Ａ)
Claims (18)
- 【請求項１】ＸおよびＹ方向に荷電子粒子ビームを偏向
する手段を備える電子ビーム記録装置において再生像の
幾何学的忠実度を改善する方法において、（ａ）荷電粒
子感知性媒体上に永久像を保持するため、荷電粒子ビー
ム路に該媒体を位置づけ、（ｂ）前記媒体上に予定され
た形態を有する試験パターンを形成するため粒子ビーム
を放射し、（ｃ）基準整列像を提供し、（ｄ）Xinおよ
びYin信号を、前記媒体上に示される予定された空間偏
差に対して修正信号を生ずるように各々配置された複数
の相互に作用しない並列の修正回路に分割し、（ｅ）前
記像上の複数の予定された対応位置において特定の偏向
歪に対する偏差を測定することにより、基準整列像に関
する試験パターンの偏差を前記の各予定された空間偏差
に対して比較し、（ｆ）前記各回路において、各回路か
らの修正信号が決定されたところの修正信号であるよう
にXinおよびYin偏向信号の各々を調節し、（ｇ）前記複
数の修正回路の各々からの信号を結合しこれをXinおよ
びYin信号と加算して全修正信号（Xc,Yc）をＸおよびＹ
偏向手段に供給し、もって試験パターン像を前記基準整
列像と整列させることを特徴とする再生像の幾何学的忠
実度改善方法。 - 【請求項２】前記の複数の相互に作用しない調節可能な
修正回路が、予定された偏向偏差に対応する修正信号成
分と関連するポテンショメータを含んでおり、前記の予
定された偏向偏差が、特定のポテンショメータを調節す
ることによって対応する信号成分の振幅を調節して計算
された修正信号を供給し、前記ポテンショメータを調節
しながら修正信号成分の変化の大きさを監視することに
よって修正される特許請求の範囲第１項記載の再生像の
幾何学的忠実度改善方法。 - 【請求項３】前記ポテンショメータが、修正信号の変化
の大きさを精確に決定する手段として調節され、変化の
大きさが正しい値に対応するまでポテンショメータを調
節する特許請求の範囲第２項記載の再生像の幾何学的忠
実度改善方法。 - 【請求項４】荷電粒子ビーム偏向回路が設けられてお
り、偏向ドライブ信号の振幅が精確なディジタルボルト
メータで測定され、前記の計算された修正値が達成され
るまで前記の調節を行う特許請求の範囲第３項記載の再
生像の幾何学的忠実度改善方法。 - 【請求項５】前記ビームが、前記の予定された対応位置
を形成するため複数の精確に限定可能な基準点を有する
試験パターン形態を形成するように偏向される特許請求
の範囲第１項記載の再生像の幾何学的忠実度改善方法。 - 【請求項６】前記基準点が、交叉する格子線の矩形配列
により表わされる特許請求の範囲第５項記載の再生像の
幾何学的忠実度改善方法。 - 【請求項７】前記調節段階（ｆ）が、前記の各予定され
た空間偏差に対して修正信号を計算するためのコンピュ
ータまたはその他の自動化機械を使用することを含む特
許請求の範囲第１〜６項記載のいずれかに記載の再生像
の幾何学的忠実度改善方法。 - 【請求項８】偏向信号XinおよびYinの供給により単一の
荷電粒子ビームを偏向する偏向手段を有する荷電粒子ビ
ーム偏向装置における再生像の幾何学的忠実度を改善す
るための装置において、（ａ）XinおよびYin偏向信号源
（14），と、（ｂ）前記荷電粒子ビームを偏向させるた
め前記ビーム偏向手段に前記XinおよびYin信号を結合す
る回路（40,54,74）と、（ｃ）各々複数の個々に発生さ
れる修正信号成分を有し、該各成分が前記ビームから記
録される像上の、KXmYnに限定されない予定された偏向
歪に対応している修正信号CxおよびCyを前記XinおよびY
in入力信号から誘導する修正回路（16,第７図）と、
（ｄ）前記XinおよびYin偏向信号を前記修正回路に結合
する手段（61,79）とを含み、（ｅ）前記修正回路が、
前記入力信号Xin,Yinから二次および高次の信号成分を
誘導する、別個のかつ単一の関数を発生するための乗算
回路と、誘導された乗算回路信号を結合して複数の修正
信号成分を供給する手段（第７図右半部の構成）とを備
えており、（ｆ）前記修正信号成分に対して、各々、関
連する修正信号成分の振幅を変化させるための複数の個
々の調節回路素子が設けられており、（ｇ）前記の調節
回路素子が、各々、信号乗算後の前記修正信号成分の大
きさを変化させる位置にて回路に接続され、そしてさら
に（ｈ）前記CxおよびCy修正信号をそれぞれ前記偏向信
号と結合する手段（53,52,88,72）とを含むことを特徴
とする再生像の幾何学的忠実度を改善するための装置。 - 【請求項９】前記修正回路が、前記第１および第２入力
信号XinおよびYinから一次およびより高次の信号成分を
供給する回路と、乗算回路（第１乗算回路）と、前記の
別個のかつ単一の関数を発生する乗算回路の各々から、
KXmYnに限定されない走査歪と各々関連する複数の出力
信号成分を供給するため、前記の第１およびより高次の
成分を前記乗算回路の各々に結合する手段と、前記複合
修正信号XcおよびYcを供給するため、前記の複数の修正
信号成分を結合する手段と、前記の第１乗算回路と前記
信号結合手段間に接続され、前記信号結合手段に結合さ
れる前記信号の振幅を調節するための調節回路とを備え
る特許請求の範囲第８項記載の装置。 - 【請求項１０】前記修正回路が、第２の乗算回路と、前
記の一次およびより高次の成分および第１の乗算回路の
前記出力修正信号を該第２の別個のかつ単一の関数を発
生する乗算回路の各々に結合して、該乗算回路の各々か
ら前記第１の乗算回路により供給される以外の高次の出
力修正信号成分を供給する手段と、前記第２乗算回路か
らの出力信号を前記信号結合手段に結合する回路を含む
特許請求の範囲第９項記載の装置。 - 【請求項１１】前記第１乗算回路と前記信号結合手段間
に接続され、一定振幅の修正信号成分を前記信号結合手
段に供給する特許請求の範囲第８項記載の装置。 - 【請求項１２】前記ＸおよびＹビーム偏向信号が前記粒
子ビームをそれぞれ偏向し、前記修正回路が、前記Ｘお
よびＹ方向の各々においてKXmYnに限定されない三次よ
り高次の修正信号成分を供給する特許請求の範囲第８項
記載の装置。 - 【請求項１３】前記修正回路が、ＸおよびＹ方向の各々
においてKXmYnに限定されない七次の修正信号成分を供
給する特許請求の範囲第12項記載の装置。 - 【請求項１４】前記偏向電子ビーム路に前記ビーム感知
性媒体を位置づける彎曲付き支持面を備えており、該支
持面の彎曲の結果として前記媒体上に形成された像に導
入された歪を補償する特許請求の範囲第12項記載の装
置。 - 【請求項１５】前記彎曲がほぼ凸面である特許請求の範
囲第14項記載の装置。 - 【請求項１６】一方向における荷電粒子ビームを偏向す
る手段を備える電子ビーム記録装置において再生像の幾
何学的忠実度を改善する方法において、（ａ）前記媒体
上に永久像を保持するため、荷電粒子ビーム路に荷電粒
子感知媒体を位置づけ、（ｂ）前記媒体上に予定された
形態を有する試験パターンを形成するように粒子ビーム
を放射し、（ｃ）基準整列像を提供し、（ｄ）偏向信号
を、前記媒体上に示される予定された空間偏差に対して
修正信号を生ずるように各々構成された複数の相互に作
用しない修正回路に分割し、（ｅ）前記像上における複
数の予定された対応位置において特定の偏向歪に対する
偏差を測定することによって、基準整列像に関する試験
パターン像の偏差を前記の各予定された空間偏差に対し
て比較し、（ｆ）前記各回路において、各回路からの修
正信号が決定されたところの修正信号であるように偏向
信号関数を調節し、（ｇ）前記複数の修正回路の各々か
らの信号を結合しこれを偏向信号と加算して全修正信号
を偏向手段に供給し、もって試験パターン像を前記基準
整列像と整列させることを特徴とする再生像の幾何学的
忠実度改善方法。 - 【請求項１７】前記の複数の相互に作用しない調節回路
が、予定された偏向偏差に対応する修正信号成分と関連
するポテンショメータを備えており、前記の予定された
偏向偏差が、特定のポテンショメータを調節することに
よって対応する信号成分の振幅を調節して計算された修
正信号を供給し、前記ポテンショメータを調節しながら
修正信号成分の変化の大きさを監視することにより修正
される特許請求の範囲第16項記載の再生像の幾何学的忠
実度改善方法。 - 【請求項１８】前記の調節段階（ｆ）が前記の各予定さ
れた空間偏差に対して修正信号を計算するためのコンピ
ュータまたはその他の自動化機械を使用することことを
含む特許請求の範囲第17項記載の再生像の幾何学的忠実
度改善方法。
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