JPH0828797B2 - レーザ光量の制御方法 - Google Patents
レーザ光量の制御方法Info
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- JPH0828797B2 JPH0828797B2 JP1137057A JP13705789A JPH0828797B2 JP H0828797 B2 JPH0828797 B2 JP H0828797B2 JP 1137057 A JP1137057 A JP 1137057A JP 13705789 A JP13705789 A JP 13705789A JP H0828797 B2 JPH0828797 B2 JP H0828797B2
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 40
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
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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、レーザプロックや製版用スキャナなどに使
用されるレーザ光源の光量の制御方法に係り、特に、レ
ーザ光量を光学素子の組合せからなる光量調整ユニット
中の特定の光学素子を変位させることによって制御する
技術に関する。
用されるレーザ光源の光量の制御方法に係り、特に、レ
ーザ光量を光学素子の組合せからなる光量調整ユニット
中の特定の光学素子を変位させることによって制御する
技術に関する。
＜従来の技術＞ 従来、レーザ光量を光学的に制御する手段として次の
ような光量調整ユニットが用いられている。
ような光量調整ユニットが用いられている。
例えば、 光路上に２枚の偏光フィルタを配置し、その中のレ
ーザ光源側の偏光フィルタを所要の角度だけ回転させる
ことによって、その光量調整ユニットからの出射光の光
量を調整するユニットや、 レーザ光源側に1/2波長板を、その後方に偏光ビー
ムスプリッタをそれぞれ配置し、前記1/2波長板を回転
させることによって出射光の光量を調整するユニット
や、 レーザ光源側に偏光フィルタを、その後方に偏光ビ
ームスプリッタをそれぞれ配置して、前記偏光フィルタ
を所要の角度だけ回転させることによって出射光の光量
を調整するユニット、 などが知られている。
ーザ光源側の偏光フィルタを所要の角度だけ回転させる
ことによって、その光量調整ユニットからの出射光の光
量を調整するユニットや、 レーザ光源側に1/2波長板を、その後方に偏光ビー
ムスプリッタをそれぞれ配置し、前記1/2波長板を回転
させることによって出射光の光量を調整するユニット
や、 レーザ光源側に偏光フィルタを、その後方に偏光ビ
ームスプリッタをそれぞれ配置して、前記偏光フィルタ
を所要の角度だけ回転させることによって出射光の光量
を調整するユニット、 などが知られている。
具体的には、上述のような光量調整ユニットから出射
されたレーザ光を光検知器で受光することによって得ら
れたアナログ信号をデジタル信号に変換した後、マイク
ロコンピュータに取り込み、このデジタル信号と予め設
定された光量の目標値とを比較し、その偏差に応じて前
記光量調整ユニットの一方の光学素子を回転変位させる
ことによって、レーザ光の光量が目標値になるようにフ
ィードバック制御している。
されたレーザ光を光検知器で受光することによって得ら
れたアナログ信号をデジタル信号に変換した後、マイク
ロコンピュータに取り込み、このデジタル信号と予め設
定された光量の目標値とを比較し、その偏差に応じて前
記光量調整ユニットの一方の光学素子を回転変位させる
ことによって、レーザ光の光量が目標値になるようにフ
ィードバック制御している。
以下、第５図を参照して説明する。
第５図は、光量調整ユニットからの出射光の光量Ｉ
と、光量調整用の光学素子（ここでは、前記における
レーザ光源側の偏光フィルタ）の変位角θとの関係を示
した光量調整ユニットの透過特性図である。
と、光量調整用の光学素子（ここでは、前記における
レーザ光源側の偏光フィルタ）の変位角θとの関係を示
した光量調整ユニットの透過特性図である。
図中、P0はレーザ光量の初期値、Pnはその目標値であ
る。レーザ光量の初期値P0が検出されると、この初期値
Poと目標値Pnとの偏差ΔI0に比例した変位角Δθ０が算
出され、この変位角Δθ０だけ前記偏光フィルタが回転
される。そして、次に位置P1で再びレーザ光量が検出さ
れ、目標値との偏差ΔI1に比例した変位角Δθ１が算出
され、その変位角Δθ１だけ偏光フィルタが回転され
る。以後、同様に検出光量と目標値との偏差に比例して
偏光フィルタの変位角を次第に小さくしていき、レーザ
光量が目標値となるように偏光フィルタの変位角がフィ
ードバック制御される。
る。レーザ光量の初期値P0が検出されると、この初期値
Poと目標値Pnとの偏差ΔI0に比例した変位角Δθ０が算
出され、この変位角Δθ０だけ前記偏光フィルタが回転
される。そして、次に位置P1で再びレーザ光量が検出さ
れ、目標値との偏差ΔI1に比例した変位角Δθ１が算出
され、その変位角Δθ１だけ偏光フィルタが回転され
る。以後、同様に検出光量と目標値との偏差に比例して
偏光フィルタの変位角を次第に小さくしていき、レーザ
光量が目標値となるように偏光フィルタの変位角がフィ
ードバック制御される。
＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、上述した従来方法には、次のような問
題点がある。
題点がある。
即ち、従来方法は、露光中のレーザ光を一定値に制御
するときの偏差補正量が大きすぎないようにするため
に、検出されたレーザ光量と目標値との偏差と、この偏
差に比例して出力される光量調整用光学素子の変位角と
の比例定数は小さく設定されている。仮に、上記比例定
数を大きく設定して検出レーザ光量と目標値との偏差に
対応する光量調整用光学素子の変位角を大きく変化させ
ると、検出レーザ光量と目標値との誤差が大きくなり、
制御が不安定になるという不都合を招く。
するときの偏差補正量が大きすぎないようにするため
に、検出されたレーザ光量と目標値との偏差と、この偏
差に比例して出力される光量調整用光学素子の変位角と
の比例定数は小さく設定されている。仮に、上記比例定
数を大きく設定して検出レーザ光量と目標値との偏差に
対応する光量調整用光学素子の変位角を大きく変化させ
ると、検出レーザ光量と目標値との誤差が大きくなり、
制御が不安定になるという不都合を招く。
このような理由により、従来方法は光量調整用光学素
子を小刻みに変位させることによって、レーザ光量が目
標値になるように制御しているため、レーザ光源の起動
時や光量の設定値を変更するときのように、レーザ光量
をその初期値から大幅に変化させる場合に、レーザ光量
が目標値に達するまでの待ち時間が長くなり、作業効率
が低下するという問題点がある。
子を小刻みに変位させることによって、レーザ光量が目
標値になるように制御しているため、レーザ光源の起動
時や光量の設定値を変更するときのように、レーザ光量
をその初期値から大幅に変化させる場合に、レーザ光量
が目標値に達するまでの待ち時間が長くなり、作業効率
が低下するという問題点がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであ
って、レーザ光量を目標値に速やかに設定することがで
きるレーザ光量の制御方法を提供することを目的として
いる。
って、レーザ光量を目標値に速やかに設定することがで
きるレーザ光量の制御方法を提供することを目的として
いる。
＜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、次のような構
成をとる。
成をとる。
即ち、本発明は、光路上に配置した光学素子の組合せ
からなる光量調整ユニット中の特定の光学素子を変位さ
せることによって、前記光量調整ユニットからの出射光
の光量を制御するようにしたレーザ光量の制御方法にお
いて、 前記出射光の光量と前記特定光学素子の変位量との関係
を表した透過特性と、前記出射光の最大光量とを予め記
憶しておき、 前記出射光の目標値と前記出射光の最大光量との比と、
前記出射光の現在の光量と前記出射光の最大光量との比
と、前記透過特性とに基づき前記出射光の光量を目標値
に設定するのに必要な特定光学素子の変位量を求め、 前記特定光学素子を前記所要の変位量だけ変化させ、 その後は前記出射光の光量と目標値との偏差に応じて前
記特定光学素子の変位量をフィードバック制御するもの
である。
からなる光量調整ユニット中の特定の光学素子を変位さ
せることによって、前記光量調整ユニットからの出射光
の光量を制御するようにしたレーザ光量の制御方法にお
いて、 前記出射光の光量と前記特定光学素子の変位量との関係
を表した透過特性と、前記出射光の最大光量とを予め記
憶しておき、 前記出射光の目標値と前記出射光の最大光量との比と、
前記出射光の現在の光量と前記出射光の最大光量との比
と、前記透過特性とに基づき前記出射光の光量を目標値
に設定するのに必要な特定光学素子の変位量を求め、 前記特定光学素子を前記所要の変位量だけ変化させ、 その後は前記出射光の光量と目標値との偏差に応じて前
記特定光学素子の変位量をフィードバック制御するもの
である。
＜作用＞ 本発明によれば、レーザ光源の起動時やレーザ光量の
設定値を変更したような場合には、出射光の目標値と出
射光の最大光量との比と、出射光の現在の光量と出射光
の最大光量との比と、出射光の光量と特定光学素子の変
位量との関係を表した透過特性とを参照して求めた特定
光学素子の変位量でもって、その光学素子を大きく変位
させて目標値に対応した位置に近づけ、その後は、光量
調整ユニットの出射光と目標値との偏差に基づき、前記
特定光学素子の変位量をフィードバック制御しているか
ら、レーザ光の光量が目標値に速やかに設定される。
設定値を変更したような場合には、出射光の目標値と出
射光の最大光量との比と、出射光の現在の光量と出射光
の最大光量との比と、出射光の光量と特定光学素子の変
位量との関係を表した透過特性とを参照して求めた特定
光学素子の変位量でもって、その光学素子を大きく変位
させて目標値に対応した位置に近づけ、その後は、光量
調整ユニットの出射光と目標値との偏差に基づき、前記
特定光学素子の変位量をフィードバック制御しているか
ら、レーザ光の光量が目標値に速やかに設定される。
＜実施例＞ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は、本発明に係るレーザ光量の制御方法を使用
したレーザ露光装置の要部構成を示したブロック図であ
る。
したレーザ露光装置の要部構成を示したブロック図であ
る。
レーザ光源１から照射されたレーザ光LBは反射ミラー
２を介して光量調整ユニット４に導かれる。光量調整ユ
ニット４は、光路上に設けられた二枚の偏光フィルタ3
a,3bから構成されている。この中の光量調整用光学素子
としての偏光フィルタ3aは、パルスモータ５によって回
転駆動されて任意の角度に設定されるように構成されて
いる。
２を介して光量調整ユニット４に導かれる。光量調整ユ
ニット４は、光路上に設けられた二枚の偏光フィルタ3
a,3bから構成されている。この中の光量調整用光学素子
としての偏光フィルタ3aは、パルスモータ５によって回
転駆動されて任意の角度に設定されるように構成されて
いる。
光量調整ユニット４を透過したレーザ光LBはビームス
プリッタ６によって複数本のレーザ光LB′に分岐され
る。分岐された各レーザ光LB′は多チャンネル形の光変
調器７に入射される。この光変調器７は、例えば音響光
学変調器などで構成され、入射した各レーザ光LB′を露
光パターンなどに応じた変調信号によって独立してON/O
FF制御するものである。
プリッタ６によって複数本のレーザ光LB′に分岐され
る。分岐された各レーザ光LB′は多チャンネル形の光変
調器７に入射される。この光変調器７は、例えば音響光
学変調器などで構成され、入射した各レーザ光LB′を露
光パターンなどに応じた変調信号によって独立してON/O
FF制御するものである。
光変調された各レーザ光LB′は対物レンズ８によって
集束されて、図示しない記録シリンダに貼り付けられた
感光材料面上を露光走査する。
集束されて、図示しない記録シリンダに貼り付けられた
感光材料面上を露光走査する。
光変調器７と対物レンズ８との間には、待機時におけ
る前記感光材料への露光かぶりを防止するために、ロー
タリーソレノイド９で駆動されるシャッター10が設けら
れている。このシャッター10の入射側面に太陽電池のよ
うな受光素子11が配備されている。
る前記感光材料への露光かぶりを防止するために、ロー
タリーソレノイド９で駆動されるシャッター10が設けら
れている。このシャッター10の入射側面に太陽電池のよ
うな受光素子11が配備されている。
なお、光量調整ユニット４を透過したレーザ光LBが最
大光量になる偏光フィルタ3aの位置を検出するために、
偏光フィルタ3aには位置検出センサLS1が付設されてい
る。また、シャッター10にはシャッター10の閉状態を検
出するための位置検出センサLS2が付設されている。
大光量になる偏光フィルタ3aの位置を検出するために、
偏光フィルタ3aには位置検出センサLS1が付設されてい
る。また、シャッター10にはシャッター10の閉状態を検
出するための位置検出センサLS2が付設されている。
シャッター10に設けられた受光素子11は、入射レーザ
光LB′の光量に応じた電流を出力し、この出力電流が電
流−電圧変換器12で電圧値に変換される。さらに、この
電圧値は電圧−周波数変換器13で周波数に変換されてカ
ウンタ14に与えられる。カウンタ14の計数値はマイクロ
コンピュータ20に与えられる。
光LB′の光量に応じた電流を出力し、この出力電流が電
流−電圧変換器12で電圧値に変換される。さらに、この
電圧値は電圧−周波数変換器13で周波数に変換されてカ
ウンタ14に与えられる。カウンタ14の計数値はマイクロ
コンピュータ20に与えられる。
マイクロコンピュータ20は光量調整ユニット４の偏光
フィルタ3aの変位角を制御するためのもので、各機能達
成手段をブロック化して示すと、同図に鎖線で囲んだよ
うになる。即ち、マイクロコンピュータ20は、シーケン
ス管理部21、演算・判定部22、タイマ管理部23、タイマ
24、エラー処理部25、透過特性記憶部（ROM）26、およ
び最大光量記憶部（RAM）27などの機能を備えている。
これらの各機能手段は後述する動作説明で明らかにす
る。
フィルタ3aの変位角を制御するためのもので、各機能達
成手段をブロック化して示すと、同図に鎖線で囲んだよ
うになる。即ち、マイクロコンピュータ20は、シーケン
ス管理部21、演算・判定部22、タイマ管理部23、タイマ
24、エラー処理部25、透過特性記憶部（ROM）26、およ
び最大光量記憶部（RAM）27などの機能を備えている。
これらの各機能手段は後述する動作説明で明らかにす
る。
マイクロコンピュータ20の演算・判定部22に関連し
て、目標値設定器15としきい値設定器16とが設けられて
いる。目標値設定器15は、光量調整ユニット４を透過し
たレーザ光LBの光量の目標値Isを設定するためのもので
ある。一方、しきい値設定器16は、後述するように本装
置の制御方法を切り換える際に参照される。二つの異な
るしきい値W,εを設定するためのものである。
て、目標値設定器15としきい値設定器16とが設けられて
いる。目標値設定器15は、光量調整ユニット４を透過し
たレーザ光LBの光量の目標値Isを設定するためのもので
ある。一方、しきい値設定器16は、後述するように本装
置の制御方法を切り換える際に参照される。二つの異な
るしきい値W,εを設定するためのものである。
マイクロコンピュータ20から出力された角度制御用の
パルス信号はモータドライバ17に与えられる。モータド
ライバ17はこのパルス信号に応じてパルスモータ５を駆
動することにより、光量調整ユニット４の偏光フィルタ
3aを所要の角度に設定する。
パルス信号はモータドライバ17に与えられる。モータド
ライバ17はこのパルス信号に応じてパルスモータ５を駆
動することにより、光量調整ユニット４の偏光フィルタ
3aを所要の角度に設定する。
次に、第２図に示したフローチャートを参照して、本
実施例の動作を説明する。
実施例の動作を説明する。
停止状態にある本実施例に係る露光装置を起動して、
光量調整ユニット４の透過レーザ光LBの光量を目標値に
設定する場合、シーケンス管理部21のシーケンス制御
は、シャッター10を閉状態に（ステップS1）、光変調器
７への複数本の入射レーザ光LB′の中の一本のレーザ光
だけが出射されるように光変調器７の１チャンネルだけ
をON状態にし（ステップS2）、レーザ光源１を最大出力
にセットする（ステップS3）。
光量調整ユニット４の透過レーザ光LBの光量を目標値に
設定する場合、シーケンス管理部21のシーケンス制御
は、シャッター10を閉状態に（ステップS1）、光変調器
７への複数本の入射レーザ光LB′の中の一本のレーザ光
だけが出射されるように光変調器７の１チャンネルだけ
をON状態にし（ステップS2）、レーザ光源１を最大出力
にセットする（ステップS3）。
そして、レーザ光が安定するまでに要する時間をタイ
マ24にセットする（ステップS4）。
マ24にセットする（ステップS4）。
タイマ管理部23によってタイムオーバーが検知される
と（ステップS5）、シーケンス管理部21は装置が起動さ
れてからの制御処理の回数を計数し（ステップS6）、前
記制御処理が１回目であるかどうかを判断する（ステッ
プS7）。制御処理が１回目、即ち、装置が起動されてか
ら最初の制御処理である場合、ステップS8からステップ
S11において、最大光量IMAXを求める。
と（ステップS5）、シーケンス管理部21は装置が起動さ
れてからの制御処理の回数を計数し（ステップS6）、前
記制御処理が１回目であるかどうかを判断する（ステッ
プS7）。制御処理が１回目、即ち、装置が起動されてか
ら最初の制御処理である場合、ステップS8からステップ
S11において、最大光量IMAXを求める。
まず、ステップS8では、演算・判定部22から時計回り
方向の駆動パルスとしてのCWパルスを出力する。このCW
パルスに基づきパルスモータ５が駆動され、偏光フィル
タ3aは時計方向に回転される。このCWパルスは、位置検
出センサLS1がON状態になるまで出力される（ステップS
9）。上述したように、位置検出センサLS1は、光量調整
ユニット４の出射レーザ光が最大光量になる位置にまで
偏光フィルタ3aが変位したときにON状態になる。このと
き演算・判定部22は、レーザ光の最大光量IMAXに対応し
た電圧−周波数変換器13の周波数をカウンタ14から取り
込む（ステップS10）。この最大光量IMAXを最大光量記
憶部27に記憶する（ステップS11）。このような最大光
量検出処理はレーザ光源１の起動時に行えば十分である
から、ステップS7で２回目以降の制御処理であると判断
された場合には、上述のステップS8ないしS11は実行さ
れない。
方向の駆動パルスとしてのCWパルスを出力する。このCW
パルスに基づきパルスモータ５が駆動され、偏光フィル
タ3aは時計方向に回転される。このCWパルスは、位置検
出センサLS1がON状態になるまで出力される（ステップS
9）。上述したように、位置検出センサLS1は、光量調整
ユニット４の出射レーザ光が最大光量になる位置にまで
偏光フィルタ3aが変位したときにON状態になる。このと
き演算・判定部22は、レーザ光の最大光量IMAXに対応し
た電圧−周波数変換器13の周波数をカウンタ14から取り
込む（ステップS10）。この最大光量IMAXを最大光量記
憶部27に記憶する（ステップS11）。このような最大光
量検出処理はレーザ光源１の起動時に行えば十分である
から、ステップS7で２回目以降の制御処理であると判断
された場合には、上述のステップS8ないしS11は実行さ
れない。
最大光量IMAXが求まると、次のステップS12ないしス
テップS16において、透過特性記憶部26に記憶された光
量調整ユニット４の透過特性に基づき、偏光フィルタ3a
の変位角の算出処理が行われる。
テップS16において、透過特性記憶部26に記憶された光
量調整ユニット４の透過特性に基づき、偏光フィルタ3a
の変位角の算出処理が行われる。
まず、目標値設定器15から演算・判定部22にレーザ光
量の目標値Isを読み込み（ステップS12）、続いてタイ
マ24に制御のタイムアップの監視時間をセットする（ス
テップS13）。そして、カウンタ14から光量調整ユニッ
ト４の出射光の現在の光量I0を読み込む（ステップS1
4）。このとき、１回目の制御処理の場合、光量I0は最
大光量IMAXに等しいが、長時間連続して焼き付けを行っ
た場合などにおいては、必ずしも光量I0は最大光量IMAX
に等しくならないので、最大光量記憶部27から最大光量
IMAXを読み出して、目標値Isおよび初期光量I0各々の光
量比Is／IMAX，I0／IMAXを算出する（ステップS15）。
量の目標値Isを読み込み（ステップS12）、続いてタイ
マ24に制御のタイムアップの監視時間をセットする（ス
テップS13）。そして、カウンタ14から光量調整ユニッ
ト４の出射光の現在の光量I0を読み込む（ステップS1
4）。このとき、１回目の制御処理の場合、光量I0は最
大光量IMAXに等しいが、長時間連続して焼き付けを行っ
た場合などにおいては、必ずしも光量I0は最大光量IMAX
に等しくならないので、最大光量記憶部27から最大光量
IMAXを読み出して、目標値Isおよび初期光量I0各々の光
量比Is／IMAX，I0／IMAXを算出する（ステップS15）。
そして、透過特性記憶部26から光量調整ユニット４の
透過特性を読み出し、上記光量比Is／IMAX，I0／IMAXに
対応する、パルスモータ５のステップ数Ns，N0で表され
る偏光フィルタ3aの変位角を算出する（ステップS1
6）。
透過特性を読み出し、上記光量比Is／IMAX，I0／IMAXに
対応する、パルスモータ５のステップ数Ns，N0で表され
る偏光フィルタ3aの変位角を算出する（ステップS1
6）。
以下、第３図を参照して、透過特性記憶部26に記憶さ
れた光量調整ユニット４の透過特性を説明する。
れた光量調整ユニット４の透過特性を説明する。
第３図は、光量調整ユニット４の出射光の検出光量Ｉ
を最大光量IMAXとの光量比I/IMAXと、偏光フィルタ3aの
変位角に対応するパルスモータ５のステップ数Ｎとの関
係を表した透過特性図である。二枚の偏光フィルタ3a,3
bで構成される本実施例の光量調整ユニット４の透過特
性は、次式で表される。
を最大光量IMAXとの光量比I/IMAXと、偏光フィルタ3aの
変位角に対応するパルスモータ５のステップ数Ｎとの関
係を表した透過特性図である。二枚の偏光フィルタ3a,3
bで構成される本実施例の光量調整ユニット４の透過特
性は、次式で表される。
上式からθと光量比I/IMAXとの関係を求めると、次
式のようになる。
式のようになる。
ここで、本例では変位角θ＝90°は、パルスモータ５
のステップ数4,000に対応しているので、変位角θをス
テップ数Ｎで表すと、上式は次式のように書き換え
られる。
のステップ数4,000に対応しているので、変位角θをス
テップ数Ｎで表すと、上式は次式のように書き換え
られる。
ただし、上式において、ｒ＝I/IMAXを示す。
なお、上述した式においては、光量Ｉを求める際
に、マイクロコンピュータ20での計算速度を高めるため
に、cos４θを３項までのマクローリン展開した近似式
を利用している。この近似式を用いて求めたステップ数
Ｎと、近似式を用いずに求めたステップ数Ｎ′との誤差
Ｎ−Ｎ′は１ステップ以下となり、計算上における誤差
は問題ない値となる。
に、マイクロコンピュータ20での計算速度を高めるため
に、cos４θを３項までのマクローリン展開した近似式
を利用している。この近似式を用いて求めたステップ数
Ｎと、近似式を用いずに求めたステップ数Ｎ′との誤差
Ｎ−Ｎ′は１ステップ以下となり、計算上における誤差
は問題ない値となる。
本実施例では、上式で表される光量調整ユニット４
の透過特性が、透過特性記憶部26に記憶されている。上
式に、ステップS15で算出した光量比Is／IMAX，I0／I
MAXをそれぞれ代入して、ステップ数Ns，N0が求められ
る。なお、ステップ数N0は、１回目の制御の場合、I0＝
IMAXであるから、N0＝０であり、２回目以降の制御の場
合、N0≠０である。
の透過特性が、透過特性記憶部26に記憶されている。上
式に、ステップS15で算出した光量比Is／IMAX，I0／I
MAXをそれぞれ代入して、ステップ数Ns，N0が求められ
る。なお、ステップ数N0は、１回目の制御の場合、I0＝
IMAXであるから、N0＝０であり、２回目以降の制御の場
合、N0≠０である。
ステップ数Ns，N0が求められると、ステップS17ない
しステップS18に示した偏光フィルタ3aの駆動処理を行
う。
しステップS18に示した偏光フィルタ3aの駆動処理を行
う。
ステップS17では、ステップ数Ns，N0の大小関係を比
較し、N0＞Nsの場合はステップS18に進んで反時計回り
のCCWパルスを（N0−Ns）ステップだけ出力し、N0＜Ns
の場合はステップS19に進んで時計回りのCWパルスを（N
s−N0）ステップだけ出力する。これらのパルス出力が
演算・判定部22からモータドライバ17に与えられて、そ
のステップ数だけパルスモータ５が駆動されることによ
り、偏光フィルタ3aは一回の処理によって目標光量に対
応する変位角の近くに設定される。
較し、N0＞Nsの場合はステップS18に進んで反時計回り
のCCWパルスを（N0−Ns）ステップだけ出力し、N0＜Ns
の場合はステップS19に進んで時計回りのCWパルスを（N
s−N0）ステップだけ出力する。これらのパルス出力が
演算・判定部22からモータドライバ17に与えられて、そ
のステップ数だけパルスモータ５が駆動されることによ
り、偏光フィルタ3aは一回の処理によって目標光量に対
応する変位角の近くに設定される。
上述のステップS18,S19の処理で偏光フィルタ3aは、
目標光量を与える変位角の近傍にまで駆動されるが、必
ずしも目標光量を与える変位角に正確に位置するわけで
はない。透過特性記憶部26に記憶された透過特性が、光
量調整ユニット４の理論式であり実際の光量調整ユニッ
ト４の透過特性と間に多少の誤差があり、また、最大光
量IMAXの僅かな変動や機械系の送り量誤差等により、光
量比I0／IMAX，Is／IMAXが誤差を含むこともあるからで
ある。
目標光量を与える変位角の近傍にまで駆動されるが、必
ずしも目標光量を与える変位角に正確に位置するわけで
はない。透過特性記憶部26に記憶された透過特性が、光
量調整ユニット４の理論式であり実際の光量調整ユニッ
ト４の透過特性と間に多少の誤差があり、また、最大光
量IMAXの僅かな変動や機械系の送り量誤差等により、光
量比I0／IMAX，Is／IMAXが誤差を含むこともあるからで
ある。
そこで、ステップS20以降の処理では、上述の処理に
よって目標光量を与える変位角の近くにまで移動された
偏光フィルタ3aを、検出光量と目標値との偏差に応じて
フィードバック制御することによって、偏光フィルタ3a
を目標光量に対応する変位角に設定するようにしてい
る。
よって目標光量を与える変位角の近くにまで移動された
偏光フィルタ3aを、検出光量と目標値との偏差に応じて
フィードバック制御することによって、偏光フィルタ3a
を目標光量に対応する変位角に設定するようにしてい
る。
まず、しきい値設定器16から演算・判定部22にしきい
値W,εを読み込み（ステップS20）、カウンタ14からレ
ーザ光の光量Ｉを読み込む（ステップS21）。しきい値
Ｗは、上記ステップS18またはステップS19の処理で、偏
光フィルタ3aが目標光量に対応する位置の近くにまで来
ているかを判断するためのものである。ステップS22で
は、目標値Isと検出光量Ｉと偏差（Is−Ｉ）が、しきい
値±Ｗで定められた範囲内に入っているかどうかを判断
し、その範囲内に入っていない場合には上記の偏光フィ
ルタ3aの駆動処理に異常があったものと判断してエラー
処理部25からエラー信号を出力するとともに、モータド
ライバ17にモータ停止信号を出力する（ステップS2
3）。
値W,εを読み込み（ステップS20）、カウンタ14からレ
ーザ光の光量Ｉを読み込む（ステップS21）。しきい値
Ｗは、上記ステップS18またはステップS19の処理で、偏
光フィルタ3aが目標光量に対応する位置の近くにまで来
ているかを判断するためのものである。ステップS22で
は、目標値Isと検出光量Ｉと偏差（Is−Ｉ）が、しきい
値±Ｗで定められた範囲内に入っているかどうかを判断
し、その範囲内に入っていない場合には上記の偏光フィ
ルタ3aの駆動処理に異常があったものと判断してエラー
処理部25からエラー信号を出力するとともに、モータド
ライバ17にモータ停止信号を出力する（ステップS2
3）。
前記偏差（Is−Ｉ）が、しきい値±Ｗで定められた範
囲内に入っている場合は、再度、カウンタ14から光量Ｉ
を読み込み（ステップS24）、しきい値±εで定められ
た範囲内に入っているかどうかを判断する（ステップS2
5）。しきい値εは、偏光フィルタ3aが目標光量に対応
する位置に達していると判断できる許容範囲を定める。
囲内に入っている場合は、再度、カウンタ14から光量Ｉ
を読み込み（ステップS24）、しきい値±εで定められ
た範囲内に入っているかどうかを判断する（ステップS2
5）。しきい値εは、偏光フィルタ3aが目標光量に対応
する位置に達していると判断できる許容範囲を定める。
光量Ｉがしきい値±εで定められた範囲内に入ってい
ない場合、前記ステップS13でセットした監視時間がタ
イムオーバーしていないかどうかを判断し（ステップS2
6）、タイムオーバーしている場合には、前記ステップS
23と同様のエラー処理を行う（ステップS27）。タイム
オーバーしていない場合は、目標値Isと検出光量Ｉとの
大小関係を判断し（ステップS28）、検出光量Ｉが目標
値Isよりも小さい場合には、時計回りのCWパルスを、偏
差（Is−Ｉ）に比例した数だけ出力する（ステップS2
9）。一方、検出光量Ｉが目標値Isよりも大きい場合に
は、反時計回りのCCWパルスを、同様に偏差（Is−Ｉ）
に比例した数だけ出力する（ステップS30）。第４図
は、偏差（Is−Ｉ）と、これに対応して出力されるCWパ
ルスおよびCCWパルスとの関係を示した特性図である。
なお、図中、斜線で示したＡ領域は、しきい値±εで定
められる許容範囲を示している。
ない場合、前記ステップS13でセットした監視時間がタ
イムオーバーしていないかどうかを判断し（ステップS2
6）、タイムオーバーしている場合には、前記ステップS
23と同様のエラー処理を行う（ステップS27）。タイム
オーバーしていない場合は、目標値Isと検出光量Ｉとの
大小関係を判断し（ステップS28）、検出光量Ｉが目標
値Isよりも小さい場合には、時計回りのCWパルスを、偏
差（Is−Ｉ）に比例した数だけ出力する（ステップS2
9）。一方、検出光量Ｉが目標値Isよりも大きい場合に
は、反時計回りのCCWパルスを、同様に偏差（Is−Ｉ）
に比例した数だけ出力する（ステップS30）。第４図
は、偏差（Is−Ｉ）と、これに対応して出力されるCWパ
ルスおよびCCWパルスとの関係を示した特性図である。
なお、図中、斜線で示したＡ領域は、しきい値±εで定
められる許容範囲を示している。
ステップS29またはステップS30によってパルス信号が
出力されて、偏光フィルタ3aの変位角が微調整される
と、再びステップS24に戻って検出光量Ｉが読み込ま
れ、それが前記許容範囲に入っているかどうかを判断す
る（ステップS25）。
出力されて、偏光フィルタ3aの変位角が微調整される
と、再びステップS24に戻って検出光量Ｉが読み込ま
れ、それが前記許容範囲に入っているかどうかを判断す
る（ステップS25）。
ステップS25で検出光量Ｉが許容範囲に入っていると
判断すると、レーザ光源１の出力を待機状態にし（ステ
ップS31）、光変調器７のチャンネルをOFF状態にして、
上述した一連の処理を終了する。
判断すると、レーザ光源１の出力を待機状態にし（ステ
ップS31）、光変調器７のチャンネルをOFF状態にして、
上述した一連の処理を終了する。
なお、本発明に次のように変形実施することもでき
る。
る。
実施例では最大光量記憶部27に、光量調整ユニット
４の透過特性の理論式あるいは近似式を記憶し、この式
に基づく演算によって偏光フィルタ3aの変位角を算出し
たが、最大光量記憶部27に例えば光量調整ユニット４の
出射光の光量と偏光フィルタ3aの変位角（ステップ数）
とを対応させたテーブルを格納しておき、このテーブル
から偏光フィルタ3aの変位角を直接に求めるようにして
もよい。
４の透過特性の理論式あるいは近似式を記憶し、この式
に基づく演算によって偏光フィルタ3aの変位角を算出し
たが、最大光量記憶部27に例えば光量調整ユニット４の
出射光の光量と偏光フィルタ3aの変位角（ステップ数）
とを対応させたテーブルを格納しておき、このテーブル
から偏光フィルタ3aの変位角を直接に求めるようにして
もよい。
また、光量調整ユニット４は二枚の偏光フィルタに
よって構成されるものに限られず、例えば、従来例で説
明したような、1/2波長板と偏光ビームスプリッタの組
合せや、偏光フィルタと偏光ビームスプリッタの組合せ
で構成してもよい。前者の光量調整ユニットによれば、
その透過特性の理論式は、 Ｉ＝I0cos２２θ で与えられ、これを前述した式，，と同様に近似
計算すると、ステップ数Ｎは次式で表される。
よって構成されるものに限られず、例えば、従来例で説
明したような、1/2波長板と偏光ビームスプリッタの組
合せや、偏光フィルタと偏光ビームスプリッタの組合せ
で構成してもよい。前者の光量調整ユニットによれば、
その透過特性の理論式は、 Ｉ＝I0cos２２θ で与えられ、これを前述した式，，と同様に近似
計算すると、ステップ数Ｎは次式で表される。
また、後者の光量調整ユニットによれば、その透過特
性の理論式は、 Ｉ＝I0cos４θ で与えられる。
性の理論式は、 Ｉ＝I0cos４θ で与えられる。
上述の実施例では、光量調整ユニットの出射光の光
量をシャッタに取り付けた受光素子で検出したが、前述
出射光の検出方法はこれに限られず、例えば、シャッタ
の手前でレーザ光を分岐し、分岐された一方のレーザ光
の光量を受光素子で検出するようにしてもよい。
量をシャッタに取り付けた受光素子で検出したが、前述
出射光の検出方法はこれに限られず、例えば、シャッタ
の手前でレーザ光を分岐し、分岐された一方のレーザ光
の光量を受光素子で検出するようにしてもよい。
＜発明の効果＞ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、出
射光の目標値と出射光の最大光量との比と、出射光の現
在の光量と出射光の最大光量との比と、出射義仮の光量
と特定光学素子の変位量との関係を表した透過特性とに
基づき、光量調整ユニットの出射光の光量を目標値に設
定するのに必要な特定光学素子の変位量を求めて、この
光学素子を駆動しているから、前記特定光学素子が一回
の動作によって目標値に対応する位置の近くにまで変位
する。さらに、経時変化によるレーザ光源の劣化など、
出射光の最大光量に変動があっても、目標とする出射光
の光量に応じた前記特定光学素子の変位量を正確に求め
ることができ、結果、前記特定光学素子は、レーザ光源
の光量変動に係わらず目標値に対応する位置の近くにま
で正確に変位する。したがって、本発明によれば、光量
調整用の光学素子を小刻みに変位させていた従来例に比
較して、レーザ光量を目標値に速やかに設定できる。ま
た、光源の光量変動がある場合においても同様の効果を
得ることができる。
射光の目標値と出射光の最大光量との比と、出射光の現
在の光量と出射光の最大光量との比と、出射義仮の光量
と特定光学素子の変位量との関係を表した透過特性とに
基づき、光量調整ユニットの出射光の光量を目標値に設
定するのに必要な特定光学素子の変位量を求めて、この
光学素子を駆動しているから、前記特定光学素子が一回
の動作によって目標値に対応する位置の近くにまで変位
する。さらに、経時変化によるレーザ光源の劣化など、
出射光の最大光量に変動があっても、目標とする出射光
の光量に応じた前記特定光学素子の変位量を正確に求め
ることができ、結果、前記特定光学素子は、レーザ光源
の光量変動に係わらず目標値に対応する位置の近くにま
で正確に変位する。したがって、本発明によれば、光量
調整用の光学素子を小刻みに変位させていた従来例に比
較して、レーザ光量を目標値に速やかに設定できる。ま
た、光源の光量変動がある場合においても同様の効果を
得ることができる。
第１図ないし第４図は本発明の一実施例に係り、第１図
は要部の概略ブロック図、第２図は動作フローチャー
ト、第３図は光量調整ユニットの透過特性図、第４図は
光量調整用偏光フィルタのフィードバック制御の特性図
である。 第５図は従来のレーザ光量制御方法の説明図である。 １…レーザ光源 3a…（光量調整用）偏光フィルタ 3b…偏光フィルタ ４…光量調整ユニット、５…パルスモータ 11…受光素子、15…目標値設定器 16…しきい値設定器 20…マイクロコンピュータ 22…演算・判定部、26…透過特性記憶部
は要部の概略ブロック図、第２図は動作フローチャー
ト、第３図は光量調整ユニットの透過特性図、第４図は
光量調整用偏光フィルタのフィードバック制御の特性図
である。 第５図は従来のレーザ光量制御方法の説明図である。 １…レーザ光源 3a…（光量調整用）偏光フィルタ 3b…偏光フィルタ ４…光量調整ユニット、５…パルスモータ 11…受光素子、15…目標値設定器 16…しきい値設定器 20…マイクロコンピュータ 22…演算・判定部、26…透過特性記憶部
Claims (1)
- 【請求項１】光路上に配置した光学素子の組合せからな
る光量調整ユニット中の特定の光学素子を変位させるこ
とによって、前記光量調整ユニットからの出射光の光量
を制御するようにしたレーザ光量の制御方法において、 前記出射光の光量と前記特定光学素子の変位量との関係
を表した透過特性と、前記出射光の最大光量とを予め記
憶しておき、 前記出射光の目標値と前記出射光の最大光量との比と、
前記出射光の現在の光量と前記出射光の最大光量との比
と、前記透過特性とに基づき前記出射光の光量を目標値
に設定するのに必要な特定光学素子の変位量を求め、 前記特定光学素子を前記所要の変位量だけ変化させ、 その後は前記出射光の光量と目標値との偏差に応じて前
記特定光学素子の変位量をフィードバック制御すること
を特徴とするレーザ光量の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1137057A JPH0828797B2 (ja) | 1989-05-29 | 1989-05-29 | レーザ光量の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1137057A JPH0828797B2 (ja) | 1989-05-29 | 1989-05-29 | レーザ光量の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH031586A JPH031586A (ja) | 1991-01-08 |
| JPH0828797B2 true JPH0828797B2 (ja) | 1996-03-21 |
Family
ID=15189880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1137057A Expired - Lifetime JPH0828797B2 (ja) | 1989-05-29 | 1989-05-29 | レーザ光量の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0828797B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7108319B2 (en) | 2001-07-28 | 2006-09-19 | Johnson Controls Gmbh | Air conditioned cushion part for a vehicle seat |
| US7229129B2 (en) | 2001-01-05 | 2007-06-12 | Johnson Controls Technology Company | Ventilated seat |
| US7467823B2 (en) | 2003-04-08 | 2008-12-23 | Johnson Controls Gmbh | Vehicle seat |
| US12601910B2 (en) | 2023-10-23 | 2026-04-14 | Beijing Xunheng Technology Co., Ltd. | Rotation angle correction method, device of rotary mirror, and scanning method and system |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006072149A (ja) * | 2004-09-03 | 2006-03-16 | Fujitsu General Ltd | 液晶プロジェクタ装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61216001A (ja) * | 1985-03-22 | 1986-09-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | バツチ制御方式 |
| JPH0822005B2 (ja) * | 1986-09-03 | 1996-03-04 | 日本電気株式会社 | カラ−画像読取装置 |
-
1989
- 1989-05-29 JP JP1137057A patent/JPH0828797B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7229129B2 (en) | 2001-01-05 | 2007-06-12 | Johnson Controls Technology Company | Ventilated seat |
| US7108319B2 (en) | 2001-07-28 | 2006-09-19 | Johnson Controls Gmbh | Air conditioned cushion part for a vehicle seat |
| US7467823B2 (en) | 2003-04-08 | 2008-12-23 | Johnson Controls Gmbh | Vehicle seat |
| US12601910B2 (en) | 2023-10-23 | 2026-04-14 | Beijing Xunheng Technology Co., Ltd. | Rotation angle correction method, device of rotary mirror, and scanning method and system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH031586A (ja) | 1991-01-08 |
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