光束扫描装置及图案描绘装置的制作方法

本发明是关于一种使照射至对象物的被照射面上的光束的点光进行扫描的光束扫描装置、及使用此种光束扫描装置描绘曝光既定的图案的图案描绘装置。

背景技术：

以往，已知例如使用如下文所示的日本特开2005-262260号公报的激光加工装置(光扫描装置)来实现如下操作，即，将激光光束的点光投射至被照射体(加工对象物)，且一面藉由扫描反射镜(多面镜)使点光于一维方向上进行主扫描，一面使被照射体于与主扫描方向正交的副扫描方向上移动，而于被照射体上形成所期望的图案或图像(文字、图形等)。

于日本特开2005-262260号公报中揭示有设置如下构件：检流计镜，其使来自振荡器1的激光光反射并对照射至被加工物的激光光于被加工物上的照射位置在y方向(副扫描方向)上进行修正；多面镜，其将由检流计镜反射的激光光反射并使其于被加工物上在x方向(主扫描方向)上进行扫描；fθ透镜，其使由检流计镜反射的激光光聚光于被加工物上；及控制部，其应对激光光通过fθ透镜时产生的畸变像差，以修正激光光于被加工物上的y方向的照射位置误差的方式控制检流计镜的反射角度，并且以修正激光光于被加工物上的x方向的照射位置误差的方式控制利用振荡器所产生的激光光的脉冲振荡间隔。进而，于日本特开2005-262260号公报的图8中表示设置激光光源及检测器，并基于端部检测信号而如图9所示般控制振荡器的脉冲振荡的时序的构成，该激光光源射出用以于多面镜的旋转中检测多面镜的各反射面的端部的检测激光光，该检测器接收于多面镜的各反射面的端部反射的检测激光光的反射光并产生端部检测信号。

就如日本特开2005-262260号公报般的使用多面镜的激光加工装置(光束扫描装置)而言，使多面镜的旋转越高速，则越可缩短被加工物的加工处理时间，而可提高生产性。另一方面，有使多面镜的旋转越高速，则主扫描方向上的加工位置的偏差越明显的情况。

技术实现要素：

本发明的第1态样是一种光束扫描装置，其是具备使经角度可变的扫描构件的反射面偏向的加工用光束入射，并使上述加工用光束于被照射体聚光为光点的扫描用光学系统，且以与上述扫描构件的反射面的角度变化相应的扫描速度使上述光点进行扫描，且具备：光束送光部，其将用以检测上述扫描构件的反射面成为既定角度的原点的检测用光束投射至上述扫描构件的反射面；光束反射部，其使于上述扫描构件的反射面反射的上述检测用光束入射，并反射向上述扫描构件的反射面；及光束受光部，其接收于上述扫描构件的反射面第2次反射的上述检测用光束的反射光束，并输出表示上述原点的原点信号。

本发明的第2态样是一种图案描绘装置，其是具备使经角度可变的扫描构件的反射面偏向的描绘用光束入射，并使上述描绘用光束于基板聚光为光点的扫描用光学系统，且一面以与上述扫描构件的反射面的角度变化相应的扫描速度使上述光点进行扫描，一面将上述描绘用光束的强度根据图案进行调变，而于上述基板描绘图案，且具备：光束送光部，其将用以检测上述扫描构件的反射面成为既定角度的原点的检测用光束投射至上述扫描构件的反射面；光束反射部，其使于上述扫描构件的反射面反射的上述检测用光束入射，并反射向上述扫描构件的反射面；光束受光部，其接收于上述扫描构件的反射面第2次反射的上述检测用光束的反射光束，并输出表示上述原点的原点信号；及控制部，其基于上述原点信号而控制利用上述光点所进行的上述图案的描绘。

本发明的第3态样是一种光束扫描装置，其是利用扫描用光学系统使藉由旋转多面镜的多个反射面之中的一者而偏向的加工用光束于被照射体聚光为光点，且藉由上述旋转多面镜的旋转而使上述光点进行扫描，且具备：光束送光部，其将用以检测上述旋转多面镜的多个反射面的各个成为既定角度的原点的检测用光束投射至上述旋转多面镜的反射面；光束反射部，其使于上述旋转多面镜的反射面反射的上述检测用光束入射，并反射向上述旋转多面镜的反射面；及光束受光部，其接收于上述旋转多面镜的反射面第2次反射的上述检测用光束的反射光束，并输出表示上述原点的原点信号。

附图说明

图1是表示对第1实施形态的基板(被照射体)实施曝光处理的曝光装置(图案描绘装置)的概略构成的立体图。

图2是表示图1所示的描绘单元的光学构成的图。

图3是于与xy平面平行的面内观察图2所示的描绘单元内的多面镜、fθ透镜系统的光轴、构成原点感测器的光束送光部及光束受光部等的配置而得的图。

图4是表示设置于光束受光部的光电转换元件(光电检测器)的详细构成的图。

图5是表示用于使原点检测用光束于多面镜的反射面反射1次，接收该反射光束并输出原点信号的光束送光部及光束受光部的图。

图6是图1～图3所示的8面多面镜的俯视图。

图7是说明测量原点信号的产生时序的再现性(偏差)的方法的图。

图8是示意性地表示预测由多面镜的速度变动所致的时间误差量的方法的图。

图9是表示于既定的条件下，利用如图7、图8的方法实测与多面镜的反射面的各个对应地产生的原点信号的再现性而得的结果的图。

图10是表示于与图9不同的既定的条件下，利用如图7、图8的方法实测与多面镜的反射面的各个对应地产生的原点信号的再现性而得的结果的图。

图11是表示第2实施形态的原点感测器的构成的图。

图12是表示第3实施形态的原点感测器的构成的图。

图13是于与xy平面平行的面内观察图12的构成而得的示意图。

图14是表示第4实施形态的原点感测器的构成的图。

图15是示意性地表示图14的各光束的光路的图。

图16是表示第5实施形态的原点感测器的构成的图。

图17是表示第5实施形态的原点感测器的构成的变形例的图。

图18是表示第6实施形态的原点感测器的构成的图。

具体实施方式

关于本发明的态样的光束扫描装置及图案描绘装置，举出较佳的实施形态，一面参照随附图式，一面于下文详细地进行说明。再者，本发明的态样并不限定于该等实施形态，亦包含添加有多种变更或改良者。即，以下所记载的构成要素中包含业者能够容易地假设者及实质上相同者，以下所记载的构成要素可适当组合。又，可于不脱离本发明的主旨的范围内进行构成要素的各种省略、置换或变更。

[第1实施形态]

图1是表示对第1实施形态的基板(被照射体)p实施曝光处理的曝光装置(图案描绘装置)ex的概略构成的立体图。再者，于以下的说明中，只要未特别说明，则设定以重力方向为z方向的xyz正交座标系，并按照图中所示的箭头说明x方向、y方向、及z方向。

曝光装置ex是对基板p实施既定的处理(曝光处理等)而制造电子元件的元件制造系统中所使用的基板处理装置。元件制造系统是例如构筑有制造作为电子元件的软性显示器、膜状的触控面板、液晶显示面板用的膜状的彩色滤光片、软性配线、或软性感测器等的生产线的制造系统。以下，作为电子元件以软性显示器为前提进行说明。作为软性显示器，有例如有机el显示器、液晶显示器等。元件制造系统具有所谓的辊对辊(rolltoroll)方式的生产方式，即，自将软性(可挠性)的片状的基板(薄片基板)p卷成辊状的未图示的供给辊送出基板p，且对所送出的基板p连续地实施各种处理之后，利用未图示的回收辊卷取各种处理后的基板p。因此，各种处理后的基板p成为多个元件(显示面板)以于基板p的搬送方向上相连的状态排列的多倒角用的基板。自供给辊搬送的基板p依序通过前步骤的工艺装置、曝光装置ex、及后步骤的工艺装置而被实施各种处理，且被回收辊卷取。基板p具有基板p的移动方向(搬送方向)成为长边方向(长条方向)，宽度方向成为短边方向(短条方向)的带状的形状。

基板p是使用例如树脂膜、或者由不锈钢等金属或合金构成的箔(foil)等。作为树脂膜的材质，亦可使用例如包含聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚酯树脂、乙烯-乙烯酯共聚物树脂、聚氯乙烯树脂、纤维素树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、及乙酸乙烯酯树脂中的至少一种以上。又，基板p的厚度或刚性(杨氏模数)只要为如于通过元件制造系统或曝光装置ex的搬送路径时基板p不会产生由屈曲所致的折痕或不可逆的皱褶的范围便可。作为基板p的母材，厚度为25μm～200μm左右的pet(聚对苯二甲酸乙二酯)或pen(聚萘二甲酸乙二醇酯)等的膜是较佳的薄片基板的代表。

基板p有于在元件制造系统内实施的各处理中受热的情况，故而较佳为选定热膨胀系数不太大的材质的基板p。例如可藉由将无机填料混合于树脂膜而抑制热膨胀系数。无机填料亦可为例如氧化钛、氧化锌、氧化铝、或氧化硅等。又，基板p可为利用浮制法等制造的厚度100μm左右的极薄玻璃的单层体，亦可为于该极薄玻璃贴合上述树脂膜、箔等而成的积层体。

此外，所谓基板p的可挠性(flexibility)是指即便对基板p施加自重程度的力亦不会剪切或断裂而能够使该基板p弯曲的性质。又，因自重程度的力而屈曲的性质亦包含于可挠性。又，可挠性的程度是根据基板p的材质、大小、厚度、成膜于基板p上的层构造、温度、或湿度等环境等而变化。总之，只要于在设置于元件制造系统(曝光装置ex)内的搬送路径的各种搬送用滚筒、旋转筒等的搬送方向转换用的构件正确地卷绕有基板p的情形时，可不屈曲而带有折痕或破损(产生破碎或裂纹)地顺利搬送基板p，便可称为可挠性的范围。

前步骤的工艺装置(包含单一处理部或多个处理部)是一面将自供给辊送来的基板p朝向曝光装置ex以既定的速度沿着长条方向搬送，一面对搬送至曝光装置ex的基板p进行前步骤的处理。藉由该前步骤的处理，搬送至曝光装置ex的基板p成为于其表面形成有感光性功能层(光感应层)的基板(感光基板)。

该感光性功能层是藉由以溶液的形式涂布于基板p上且进行干燥而成为层(膜)。感光性功能层的代表者为光阻剂(液状或干燥膜状)，但作为无需显影处理的材料，有受到紫外线的照射的部分的亲液/拨液性被改质的感光性硅烷偶合剂(sam)、或于受到紫外线的照射的部分显露出镀覆还原基的感光性还原剂等。于使用感光性硅烷偶合剂作为感光性功能层的情形时，基板p上的经紫外线曝光的图案部分自拨液性改质为亲液性。因此，藉由于成为亲液性的部分之上选择涂布含有导电性油墨(含有银或铜等导电性奈米粒子的油墨)或半导体材料的液体等，可形成成为构成薄膜电晶体(tft)等的电极、半导体、绝缘或连接用的配线的图案层。于使用感光性还原剂作为感光性功能层的情形时，于基板p上的经紫外线曝光的图案部分显露镀覆还原基。因此，曝光后，将基板p直接于包含钯离子等的镀覆液中浸渍固定时间，藉此形成(析出)钯的图案层。此种镀覆处理是加成(additive)的工艺，但此外，亦可以作为减成(subtractive)的工艺的刻蚀处理为前提。于此情形时，被送至曝光装置ex的基板p宜为将母材设为pet或pen，并于其表面全面或选择性地蒸镀铝(al)或铜(cu)等的金属性薄膜，进而于其上积层光阻剂层而成者。

曝光装置(处理装置)ex是一面将自前步骤的工艺装置搬送来的基板p朝后步骤的工艺装置(包含单一处理部或多个处理部)以既定的速度进行搬送，一面对基板p进行曝光处理的处理装置。曝光装置ex对基板p的表面(感光性功能层的表面、即感光面)照射与电子元件用的图案(例如构成电子元件的tft的电极或配线等的图案)相应的光图案。藉此，于感光性功能层形成与上述图案对应的潜像(改质部)。

于本实施形态中，曝光装置ex是如图1所示般未使用光罩的直描方式的曝光装置、即所谓的光点扫描方式的曝光装置(描绘装置)。曝光装置ex具备：旋转筒dr，其为实现副扫描而对基板p予以支持并于长条方向上进行搬送；及多个(此处为6个)描绘单元un(u1～u6)，其等对利用旋转筒dr呈圆筒面状予以支持的基板p的每个部分进行图案曝光；多个描绘单元un(u1～u6)的各个一面使曝光用的脉冲状的光束lb(脉冲光束)的点光sp于基板p的被照射面(感光面)上在既定的扫描方向(y方向)上利用多面镜一维地进行扫描(主扫描)，一面根据图案数据(描绘数据、图案信息)高速地调变(接通/断开)点光sp的强度。藉此，于基板p的被照射面描绘曝光与电子元件、电路或配线等的既定的图案相应的光图案。即，利用基板p的副扫描及点光sp的主扫描使点光sp于基板p的被照射面(感光性功能层的表面)上相对地进行二维扫描，而于基板p的被照射面描绘曝光既定的图案。又，由于基板p被沿着长条方向搬送，故而藉由曝光装置ex曝光图案的被曝光区域是沿着基板p的长条方向隔开既定的间隔而设置有多个。由于在该被曝光区域形成有电子元件，故而被曝光区域亦为元件形成区域。

如图1所示，旋转筒dr具有于y方向上延伸并且于与重力起作用的方向交叉的方向上延伸的中心轴axo、及自中心轴axo起为固定半径的圆筒状的外周面。旋转筒dr一面沿着该外周面(圆周面)将基板p的一部分于长条方向上呈圆筒面状弯曲地予以支持(保持)，一面以中心轴axo为中心旋转而将基板p朝长条方向搬送。旋转筒dr利用其外周面对被投射来自多个描绘单元un(u1～u6)的各个的光束lb(点光sp)的基板p上的区域(部分)予以支持。旋转筒dr自与形成电子元件的面(形成有感光面的侧的面)为相反侧的面(背面)侧支持(密接保持)基板p。再者，于旋转筒dr的y方向的两侧，设置有以使旋转筒dr绕中心轴axo旋转的方式由轴承支持的未图示的轴。对该轴赋予来自未图示的旋转驱动源(例如马达或减速机构等)的旋转转矩，旋转筒dr绕中心轴axo以固定的旋转速度旋转。

光源装置ls产生并射出脉冲状的光束(脉冲光束、脉冲光、激光)lb。该光束lb为具有对基板p的感光层的感度且于370nm以下的波长频带具有峰值波长的紫外线光。光源装置ls按照文中未图示的描绘控制装置的控制，以频率(振荡频率、既定频率)fa发出并射出脉冲状的光束lb。该光源装置ls是设为光纤放大激光光源，其由产生红外波长区域的脉冲光的半导体激光元件、光纤放大器、及将经放大的红外波长区域的脉冲光转换为紫外波长区域的脉冲光的波长转换元件(谐波产生元件)等构成。藉由如此构成光源装置ls，可获得振荡频率fa为数百mhz且1脉冲光的发光时间为数十微微秒以下的高亮度的紫外线的脉冲光。再者，自光源装置ls射出的光束lb成为光束径为1mm左右或其以下的较细的平行光束。关于将光源装置ls设为光纤放大激光光源并根据构成描绘数据的像素的状态(以逻辑值计为「0」或「1」)使光束lb的脉冲产生高速地接通/断开的构成，揭示于国际公开公报第2015/166910号中。

自光源装置ls射出的光束lb是通过光束切换部而选择性(择一性)地供给至描绘单元un(u1～u6)的各个，该光束切换部是由作为多个开关元件的选择用光学元件osn(os1～os6)、多个反射镜m1～m12、多个入射镜imn(im1～im6)、及吸收体tr等构成。选择用光学元件osn(os1～os6)是对光束lb具有通过性，且由声光调变元件(aom：acousto-opticmodulator)构成，该声光调变元件是由超音波信号驱动，使入射的光束lb的1次绕射光以既定的角度偏向地射出。多个选择用光学元件osn及多个入射镜imn是对应于多个描绘单元un的各个而设置。例如，选择用光学元件os1与入射镜im1是对应于描绘单元u1而设置，同样地，选择用光学元件os2～os6及入射镜im2～im6是分别对应于描绘单元u2～u6而设置。

来自光源装置ls的光束lb藉由反射镜m1～m12使其光路弯曲成曲折状地被引导至吸收体tr。以下，于选择用光学元件osn(os1～os6)均为断开状态(未施加有超音波信号，而未产生1次绕射光的状态)的情形时进行详细叙述。再者，图1中虽省略图示，但于自反射镜m1至吸收体tr为止的光束光路中设置有多个透镜，该等多个透镜是将光束lb自平行光束收敛或使收敛后发散的光束lb恢复为平行光束。该构成将于下文使用图4进行说明。

于图1中，来自光源装置ls的光束lb与x轴平行地朝-x方向行进并入射至反射镜m1。由反射镜m1朝-y方向反射的光束lb入射至反射镜m2。由反射镜m2朝+x方向反射的光束lb直接通过选择用光学元件os5并到达反射镜m3。由反射镜m3朝-y方向反射的光束lb入射至反射镜m4。由反射镜m4朝-x方向反射的光束lb直接通过选择用光学元件os6并到达反射镜m5。由反射镜m5朝-y方向反射的光束lb入射至反射镜m6。由反射镜m6朝+x方向反射的光束lb直接通过选择用光学元件os3并到达反射镜m7。由反射镜m7朝-y方向反射的光束lb入射至反射镜m8。由反射镜m8朝-x方向反射的光束lb直接通过选择用光学元件os4并到达反射镜m9。由反射镜m9朝-y方向反射的光束lb入射至反射镜m10。由反射镜m10朝+x方向反射的光束lb直接通过选择用光学元件os1并到达反射镜m11。由反射镜m11朝-y方向反射的光束lb入射至反射镜m12。由反射镜m12朝-x方向反射的光束lb直接通过选择用光学元件os2并被引导至吸收体tr。该吸收体tr是为抑制光束lb的向外部的泄漏而吸收光束lb的光陷阱。

各选择用光学元件osn是当被施加超音波信号(高频信号)时，产生使入射的光束(0次光)lb以与高频的频率相应的绕射角绕射而得的1次绕射光作为射出光束(光束lbn)。因此，自选择用光学元件os1作为1次绕射光射出的光束成为lb1，同样地，自选择用光学元件os2～os6作为1次绕射光射出的光束成为lb2～lb6。如此，各选择用光学元件osn(os1～os6)发挥使来自光源装置ls的光束lb的光路偏向的功能。但，实际的声光调变元件由于1次绕射光的产生效率为0次光的80％左右，故而藉由选择用光学元件osn的各个而偏向的光束lbn(lb1～lb6)较原本的光束lb的强度降低。又，于本实施形态中，以选择用光学元件osn(os1～os6)中的被选择的一者仅以固定时间成为接通状态的方式，藉由未图示的描绘控制装置进行控制。于被选择的1个选择用光学元件osn为接通状态时，未藉由该选择用光学元件osn进行绕射而直行的0次光残存20％左右，但其最终会被吸收体tr吸收。

选择用光学元件osn的各个是以使作为经偏向的1次绕射光的光束lbn(lb1～lb6)相对于入射的光束lb朝-z方向偏向的方式设置。藉由选择用光学元件osn的各个而偏向并射出的光束lbn(lb1～lb6)被投射至设置于与选择用光学元件osn的各个隔开既定距离的位置的入射镜imn(im1～im6)。各入射镜imn藉由将入射的光束lbn(lb1～lb6)朝-z方向反射，而将光束lbn(lb1～lb6)引导至各自对应的描绘单元un(u1～u6)。

亦可使用各选择用光学元件osn的构成、功能、作用等相互相同者。多个选择用光学元件osn的各个是按照来自描绘控制装置的驱动信号(超音波信号)的接通/断开，将使入射的光束lb绕射的绕射光的产生接通/断开。例如，选择用光学元件os5于未被施加来自描绘控制装置的驱动信号(高频信号)而为断开状态时，使所入射的来自光源装置ls的光束lb不绕射地通过。因此，通过选择用光学元件os5的光束lb入射至反射镜m3。另一方面，于选择用光学元件os5为接通状态时，使所入射的光束lb绕射并朝向入射镜im5。即，根据该驱动信号的接通/断开而控制利用选择用光学元件os5所进行的切换(光束选择)动作。如此，藉由各选择用光学元件osn的切换动作，可将来自光源装置ls的光束lb引导至任一个描绘单元un，且可切换光束lbn所入射的描绘单元un。如此，关于相对于来自光源装置ls的光束lb依序串联(串列)地配置多个选择用光学元件osn并向对应的描绘单元un分时地供给光束lbn的构成，揭示于国际公开公报第2015/166910号中。

构成光束切换部的选择用光学元件osn(os1～os6)的各个以固定时间成为接通状态的顺序例如预先决定为os1→os2→os3→os4→os5→os6→os1→···。该顺序是根据对描绘单元un(u1～u6)的各个设定的利用点光的扫描开始时序的顺序而决定。即，于本实施形态中，使设置于6个描绘单元u1～u6的各个的多面镜的旋转速度同步，并且使旋转角度的相位亦同步，藉此，描绘单元u1～u6中的任一者的多面镜的1个反射面能以于基板p上进行1次光点扫描方式分时地切换。因此，只要描绘单元un的各个的多面镜的旋转角度的相位为以既定的关系同步的状态，则描绘单元un的光点扫描的顺序可为任意。于图1的构成中，在基板p的搬送方向(旋转筒dr的外周面于圆周方向上移动的方向)的上游侧，3个描绘单元u1、u3、u5在y方向上排列地配置，在基板p的搬送方向的下游侧，3个描绘单元u2、u4、u6在y方向上排列地配置。

于此情形时，向基板p的图案描绘是自上游侧的第奇数个描绘单元u1、u3、u5开始，且基板p被搬送固定长度后，下游侧的第偶数个描绘单元u2、u4、u6亦开始图案描绘，故而可将描绘单元un的光点扫描的顺序设定为u1→u3→u5→u2→u4→u6→u1→···。因此，选择用光学元件osn(os1～os6)的各个以固定时间成为接通状态的顺序被决定为os1→os3→os5→os2→os4→os6→os1→···。再者，即便于与没有须描绘的图案的描绘单元un对应的选择用光学元件osn成为接通状态的顺序时，亦可基于描绘数据而进行选择用光学元件osn的接通/断开的切换控制，藉此，可强制性地维持于断开状态，因此不会进行利用该描绘单元un的光点扫描。

如图1所示，于描绘单元u1～u6的各个，设置有用以使所入射的光束lb1～lb6进行主扫描的多面镜pm(扫描构件)。于本实施形态中，各描绘单元un的多面镜pm的各个被以如下方式进行同步控制，即，一面以相同的旋转速度精密地旋转，一面相互保持固定的旋转角度相位。藉此，能以互不重复的方式设定自描绘单元u1～u6的各个投射至基板p的光束lb1～lb6的各个的主扫描的时序(点光sp的主扫描期间)。因此，藉由与6个多面镜pm的各个的旋转角度位置同步地控制设置于光束切换部的选择用光学元件osn(os1～os6)的各个的接通/断开的切换，可实现将来自光源装置ls的光束lb分时地分配至多个描绘单元un的各个的有效率的曝光处理。

关于6个多面镜pm的各个的旋转角度的相位对准与选择用光学元件osn(os1～os6)的各个的接通/断开的切换时序的同步控制，揭示于国际公开公报第2015/166910号中，但于8面多面镜pm的情形时，作为扫描效率，相应于1个反射面的旋转角度(45度)中的1/3左右对应于描绘线sln上的点光sp的1次扫描，故而以如下方式控制选择用光学元件osn(os1～os6)的各个的接通/断开的切换，即，使6个多面镜pm相对地令旋转角度的相位各偏移15度而旋转，并且将各多面镜pm的8个反射面跳过一面而使光束lbn进行扫描。如此，关于将多面镜pm的反射面跳过一面而使用的描绘方式，亦揭示于国际公开公报第2015/166910号中。

如图1所示，曝光装置ex成为排列有相同构成的多个描绘单元un(u1～u6)的所谓多读头型的直描曝光方式。描绘单元un的各个对由旋转筒dr的外周面(圆周面)支持的基板p的于y方向上经划分的每个局部区域描绘图案。各描绘单元un(u1～u6)一面将来自光束切换部的光束lbn投射至基板p上(基板p的被照射面上)，一面使光束lbn聚光(收敛)于基板p上。藉此，投射至基板p上的光束lbn(lb1～lb6)成为点光sp。又，藉由各描绘单元un的多面镜pm的旋转，而使投射至基板p上的光束lbn(lb1～lb6)的点光sp于主扫描方向(y方向)上进行扫描。藉由该点光sp的扫描，而于基板p上规定出用于描绘1行量的图案的线性的描绘线(扫描线)sln(再者，n＝1、2、···、6)。描绘线sln亦为光束lbn的点光sp的基板p上的扫描轨迹。

描绘单元u1使点光sp沿着描绘线sl1进行扫描，同样地，描绘单元u2～u6使点光sp沿着描绘线sl2～sl6进行扫描。如图1所示，多个描绘单元un(u1～u6)的描绘线sln(sl1～sl6)是隔着包含旋转筒dr的中心轴axo且与yz面平行的中心面，于旋转筒dr的圆周方向上呈2行错位排列地配置。第奇数个描绘线sl1、sl3、sl5位于相对于中心面为基板p的搬送方向的上游侧(-x方向侧)的基板p的被照射面上，且沿着y方向隔开既定的间隔配置成1行。第偶数个描绘线sl2、sl4、sl6位于相对于中心面为基板p的搬送方向的下游侧(+x方向侧)的基板p的被照射面上，且沿着y方向隔开既定的间隔配置成1行。因此，多个描绘单元un(u1～u6)亦隔着中心面于基板p的搬送方向上呈2行错位排列地配置，若于xz平面内观察，则第奇数个描绘单元u1、u3、u5与第偶数个描绘单元u2、u4、u6相对于中心面对称地设置。

设定为于x方向(基板p的搬送方向)上第奇数个描绘线sl1、sl3、sl5与第偶数个描绘线sl2、sl4、sl6相互隔开，但于y方向(基板p的宽度方向、主扫描方向)上未相互分离地接合。描绘线sl1～sl6与基板p的宽度方向、即旋转筒dr的中心轴axo大致平行。再者，使描绘线sln于y方向上接合意味着如使描绘线sln的端部彼此的y方向的位置邻接或局部重复的关系。于使描绘线sln的端部彼此重复的情形时，例如宜在相对于各描绘线sln的长度而言包含描绘开始点或描绘结束点在内于y方向以数％以下的范围重复。

如此，多个描绘单元un(u1～u6)以全部覆盖基板p上的曝光区域的宽度方向的尺寸的方式分担y方向的扫描区域(主扫描范围的划分)。例如，若将1个描绘单元un的y方向的主扫描范围(描绘线sln的长度)设为30～60mm左右，则藉由于y方向上配置共计6个描绘单元u1～u6，而将可描绘的曝光区域的y方向的宽度扩宽至180～360mm左右。再者，各描绘线sln(sl1～sl6)的长度(描绘范围的长度)原则上设为相同。即，沿着描绘线sl1～sl6的各个进行扫描的光束lbn的点光sp的扫描距离原则上设为相同。

于本实施形态中，当来自光源装置ls的光束lb为发光时间为数十微微秒以下的脉冲光时，于主扫描期间投射至描绘线sln上的点光sp根据光束lb的振荡频率fa(例如400mhz)而离散。因此，必须使藉由光束lb的1脉冲光而投射的点光sp与藉由接下来的1脉冲光而投射的点光sp于主扫描方向重迭。该重迭的量是根据点光sp的大小φ、点光sp的扫描速度(主扫描的速度)vs、及光束lb的振荡频率fa而设定。于点光sp的强度分布以高斯分布近似的情形时，点光sp的有效大小(直径)φ由成为点光sp的波峰强度的1/e²(或1/2)的强度的宽度尺寸决定。于本实施形态中，以点光sp相对于有效大小(尺寸)φ而言重迭φ×1/2左右的方式，设定点光sp的扫描速度vs(多面镜pm的旋转速度)及振荡频率fa。因此，脉冲状的点光sp的沿着主扫描方向的投射间隔成为φ/2。因此，较理想为以于副扫描方向(与描绘线sln正交的方向)上，于沿着描绘线sln的点光sp的1次扫描与下一次扫描之间，基板p亦移动点光sp的有效大小φ的大致1/2的距离的方式设定。进而，较理想为于使在y方向上相邻的描绘线sln于主扫描方向上连续的情形时，亦使其重迭φ/2。于本实施形态中，将点光sp的大小(尺寸)φ设为3～4μm左右。

各描绘单元un(u1～u6)是以于xz平面内观察时，各光束lbn朝向旋转筒dr的中心轴axo行进的方式设定。藉此，自各描绘单元un(u1～u6)朝向基板p行进的光束lbn的光路(光束主光线)于xz平面与基板p的被照射面的法线平行。又，自各描绘单元un(u1～u6)照射至描绘线sln(sl1～sl6)的光束lbn是以相对于呈圆筒面状弯曲的基板p的表面的描绘线sln处的切面始终垂直的方式朝向基板p投射。即，于点光sp的主扫描方向上，投射至基板p的光束lbn(lb1～lb6)以远心的状态进行扫描。

图1所示的描绘单元(光束扫描装置)un成为相同构成，故而仅简单地说明描绘单元u1。描绘单元u1的详细构成将于下文参照图2进行说明。描绘单元u1至少具备反射镜m20～m24、多面镜pm、及fθ透镜系统(描绘用扫描透镜)ft。再者，于图1中，虽然未图示，但自光束lb1的行进方向观察，于多面镜pm的近前配置有第1柱面透镜cya(参照图2)，于fθ透镜系统ft之后设置有第2柱面透镜cyb(参照图2)。藉由第1柱面透镜cya与第2柱面透镜cyb而修正由多面镜pm的各反射面的倾斜误差所致的点光sp(描绘线sl1)的朝副扫描方向的位置变动。

由入射镜im1朝-z方向反射的光束lb1入射至设置于描绘单元u1内的反射镜m20，于反射镜m20反射的光束lb1朝-x方向行进并入射至反射镜m21。利用反射镜m21朝-z方向反射的光束lb1入射至反射镜m22，于反射镜m22反射的光束lb1朝+x方向行进并入射至反射镜m23。反射镜m23将入射的光束lb1以朝向多面镜pm的反射面rp于与xy平面平行的面内弯折的方式反射。

多面镜pm将所入射的光束lb1反射向fθ透镜系统ft朝+x方向侧。多面镜pm为使光束lb1的点光sp于基板p的被照射面上进行扫描，而使入射的光束lb1于与xy平面平行的面内一维地偏向(反射)。具体而言，多面镜(旋转多面镜、可动偏向构件)pm是具有于z轴方向上延伸的旋转轴axp、及形成于旋转轴axp的周围的多个反射面rp(本实施形态中将反射面rp的数量np设为8)的旋转多面镜。可藉由使该多面镜pm以旋转轴axp为中心朝既定的旋转方向旋转，而使照射至反射面的脉冲状的光束lb1的反射角连续地变化。藉此，可藉由1个反射面rp使光束lb1偏向，而使照射至基板p的被照射面上的光束lb1的点光sp沿着主扫描方向(基板p的宽度方向、y方向)进行扫描。因此，于多面镜pm旋转1圈中，点光sp于基板p的被照射面上扫描的描绘线sl1的数量最大为与反射面rp的数量相同的8条。

fθ透镜系统(扫描系统透镜、扫描用光学系统)ft是将由多面镜pm反射的光束lb1投射至反射镜m24的远心系统的扫描透镜。通过fθ透镜系统ft的光束lb1通过反射镜m24成为点光sp并投射至基板p上。此时，反射镜m24是以于xz平面内光束lb1朝向旋转筒dr的中心轴axo行进的方式，将光束lb1反射向基板p。光束lb1的朝fθ透镜系统ft的入射角θ是根据多面镜pm的旋转角(θ/2)而变化。fθ透镜系统ft是通过反射镜m24而将光束lb1投射至与该入射角θ成比例的基板p的被照射面上的像高位置。若将fθ透镜系统ft的焦点距离设为fo，将像高位置设为yo，则fθ透镜系统ft被设计成满足yo＝fo×θ的关系(畸变像差)。因此，可藉由该fθ透镜系统ft而使光束lb1于y方向上准确地匀速进行扫描。再者，入射至fθ透镜系统ft的光束lb1藉由多面镜pm而一维地偏向的面(与xy平面平行)成为包含fθ透镜系统ft的光轴axf的面。

其次，参照图2、图3对描绘单元un(u1～u6)的光学构成进行说明。如图2所示，于描绘单元un内，沿着自光束lbn的入射位置至被照射面(基板p)为止的光束lbn的行进方向设置有反射镜m20、反射镜m20a、偏振分光镜bsd、反射镜m21、反射镜m22、第1柱面透镜cya、反射镜m23、多面镜pm、fθ透镜系统ft、反射镜m24及第2柱面透镜cyb。进而，于描绘单元un内，为检测描绘单元un的可开始描绘的时序(点光sp的扫描开始时序)，如图3所示般设置有作为侦测多面镜pm的各反射面的角度位置的原点感测器(原点检测器)的光束送光部60a及光束受光部60b(光电检测器)。原点感测器(光束送光部60a、光束受光部60b)的构成将于下文详细地进行说明。又，于描绘单元un内设置有光检测器dtc，该光检测器dtc用于通过fθ透镜系统ft、多面镜pm、及偏振分光镜bsd等而检测于基板p的被照射面(或旋转筒dr的表面)反射的光束lbn的反射光。

入射至描绘单元un的光束lbn沿着与z轴平行的光轴ax1朝-z方向行进，且入射至相对于xy平面倾斜45°的反射镜m20。于反射镜m20反射的光束lbn朝向自反射镜m20朝-x方向远离的反射镜m20a并朝-x方向行进。反射镜m20a相对于yz平面倾斜45°而配置，且将所入射的光束lbn朝向偏振分光镜bsd朝-y方向反射。偏振分光镜bsd的偏振分离面相对于yz平面倾斜45°而配置，且将p偏光的光束反射，并使朝与p偏光正交的方向偏光的直线偏光(s偏光)的光束通过。若将入射至描绘单元un的光束lbn设为p偏光的光束，则偏振分光镜bsd将来自反射镜m20a的光束lbn朝-x方向反射并引导至反射镜m21侧。反射镜m21相对于xy平面倾斜45°而配置，将所入射的光束lbn朝向自反射镜m21朝-z方向远离的反射镜m22朝-z方向反射。由反射镜m21反射的光束lbn入射至反射镜m22。反射镜m22相对于xy平面倾斜45°而配置，将所入射的光束lbn朝向反射镜m23并朝+x方向反射。于反射镜m22反射的光束lbn通过未图示的λ/4波长板及柱面透镜cya而入射至反射镜m23。反射镜m23将所入射的光束lbn反射向多面镜pm。

多面镜pm将所入射的光束lbn朝向具有与x轴平行的光轴axf的fθ透镜系统ft朝+x方向侧反射。多面镜pm为使光束lbn的点光sp于基板p的被照射面上进行扫描，而使入射的光束lbn于与xy平面平行的面内一维地偏向(反射)。多面镜pm具有形成于在z轴方向上延伸的旋转轴axp的周围的多个反射面(本实施形态中为正八边形的各边)，且藉由与旋转轴axp同轴的旋转马达rm而旋转。旋转马达rm是藉由未图示的描绘控制装置而以固定的旋转速度(例如3万～4万rpm左右)旋转。如上文所作说明般，描绘线sln(sl1～sl6)的有效长度(例如50mm)被设定为可藉由该多面镜pm使点光sp进行扫描的最大扫描长度(例如52mm)以下的长度，就初始设定(设计上)而言，于最大扫描长度的中央设定有描绘线sln的中心点(fθ透镜系统ft的光轴axf通过的点)。

柱面透镜cya于与利用多面镜pm的主扫描方向(旋转方向)正交的副扫描方向(z方向)上，将所入射的光束lbn收敛于多面镜pm的反射面上。即，柱面透镜cya将光束lbn于多面镜pm的反射面上收敛成于与xy平面平行的方向上延伸的狭缝状(长椭圆状)。藉由母线与y方向平行的柱面透镜cya、及下述柱面透镜cyb，即便于多面镜pm的反射面自与z轴平行的状态倾斜的情形时，亦可抑制照射至基板p的被照射面上的光束lbn(描绘线sln)的照射位置于副扫描方向上偏移。

光束lbn的朝fθ透镜系统ft的入射角θ(相对于光轴axf的角度)是根据多面镜pm的旋转角(θ/2)而变化。于光束lbn的朝fθ透镜系统ft的入射角θ为0度时，入射至fθ透镜系统ft的光束lbn沿着光轴axf上行进。来自fθ透镜系统ft的光束lbn由反射镜m24朝-z方向反射，通过柱面透镜cyb而朝基板p投射。藉由fθ透镜系统ft及母线与y方向平行的柱面透镜cyb，投射至基板p的光束lbn于基板p的被照射面上收敛成直径为数μm左右(例如3～4μm)的微小的点光sp。如上所述，于xz平面内观察时，入射至描绘单元un的光束lbn沿着自反射镜m20至基板p为止呈匚字状弯曲的光路弯折，且朝-z方向行进并投射至基板p。一面使6个描绘单元u1～u6的各个将光束lb1～lb6的各点光sp于主扫描方向(y方向)上一维地进行扫描，一面将基板p于长条方向上进行搬送，藉此，利用点光sp将基板p的被照射面相对地进行二维扫描，于基板p上使利用描绘线sl1～sl6的各个所描绘的图案以于y方向上接合的状态曝光。

作为一例，于将描绘线sln(sl1～sl6)的有效扫描长度lt设为50mm，将点光sp的有效直径φ设为4μm，将来自光源装置ls的光束lb的脉冲发光的振荡频率fa设为400mhz，沿着描绘线sln(主扫描方向)使点光sp以每次重迭直径φ的1/2的方式脉冲发光的情形时，点光sp的脉冲发光的主扫描方向的间隔于基板p上成为2μm，该间隔对应于振荡频率fa的周期tf(＝1/fa)即2.5ns(1/400mhz)。又，于此情形时，描绘数据上所规定的像素大小pxy于基板p上被设定为4μm见方，于主扫描方向与副扫描方向的各个以点光sp的2脉冲量曝光1像素。因此，点光sp的主扫描方向的扫描速度vsp与振荡频率fa被设定为vsp＝(φ/2)/tf的关系。另一方面，扫描速度vsp是基于多面镜pm的旋转速度vr(rpm)、有效扫描长度lt、多面镜pm的反射面的数量np(＝8)、及多面镜pm的1个反射面rp的扫描效率1/α，以如下方式决定。

vsp＝(8·α·vr·lt)/60[mm/sec]

因此，振荡频率fa与旋转速度vr(rpm)被设定为以下关系。

(φ/2)/tf＝(8·α·vr·lt)/60···式(1)

于将振荡频率fa设为400mhz(tf＝2.5ns)，将点光sp的直径φ设为4μm时，根据振荡频率fa而规定的扫描速度vsp成为0.8μm/ns(＝2μm/2.5ns)。为应对该扫描速度vsp，于将扫描效率1/α设为0.3(α≒3.33)，且将扫描长度lt设为50mm时，根据式(1)的关系，只要将8面的多面镜pm的旋转速度vr设定为36000rpm便可。再者，该情形时的扫描速度vsp＝0.8μm/ns若换算为时速则为2880km/h。如此，若扫描速度vsp成为高速，则亦必须提高来自决定图案的描绘开始时序的原点感测器(光束送光部60a与光束受光部60b)的原点信号的产生时序的再现性。例如，于将1像素的大小设为4μm，将应描绘的图案的最小尺寸(最小线宽)设为8μm(相当于2像素的量)时，于已形成于基板p上的图案重迭曝光新图案的二次曝光时的重迭精度(所容许的位置误差的范围)必须设为最小线宽的1/4～1/5左右。即，于最小线宽为8μm的情形时，位置误差的容许范围成为2μm～1.6μm。该值为与来自光源装置ls的光束lb的振荡周期tf(2.5ns)对应的点光sp的2脉冲量的间隔以下，且意味着不容许点光sp的1脉冲量的误差。因此，决定图案的描绘开始时序(开始位置)的原点信号的产生时序的再现性必须设定为周期tf(2.5ns)以下。

图3是于与xy平面平行的面内观察描绘单元un内的多面镜pm、fθ透镜系统ft的光轴axf、构成原点感测器的光束送光部60a、及光束受光部60b等的配置而得的图。于图3中，朝向多面镜pm的反射面rp中的1个反射面rpa投射描绘用光束lbn，朝多面镜pm的反射面rpa的1个相邻(前1个)的反射面rpb投射来自光束送光部60a的激光光束(原点检测用光束、检测用光束)bga。又，图3中的反射面rpa的角度位置是表示描绘用光束lbn的点光sp即将位于描绘线sln的描绘开始点之前的状态。此处，多面镜pm的反射面rp(rpa)是以位于与fθ透镜系统ft的光轴axf正交的入射瞳面的方式配置。严格而言，于入射至fθ透镜系统ft的光束lbn的主光线成为与光轴axf同轴的瞬间的反射面rp(rpa)的角度位置，于自反射镜m23朝向多面镜pm的光束lbn的主光线与光轴axf交叉的位置设定反射面rp(rpa)。又，自fθ透镜系统ft的主面至基板p的表面(点光sp的聚光点)为止的距离为焦点距离fo。

来自光束送光部60a的激光光束bga是作为对基板p的感光性功能层为非感光性的波长区域的平行光束而被投射至多面镜pm的反射面rpb。于反射面rpb反射的激光光束bga的反射光束bgb朝向具有与xy平面垂直的反射面的反射镜(光束反射部)mra。于反射镜mra反射的光束bgb的反射光束bgc被再次朝向多面镜pm的反射面rpb投射。于反射面rpb反射的光束bgc的反射光束bgd被光束受光部60b接收。光束受光部60b是于多面镜pm的反射面rpb(及其他各反射面rp)在与xy平面平行的面(xy面)内成为特定的角度位置的瞬间，使光束bga、bgb、bgc、bgd如图3般行进，光束受光部60b输出呈脉冲状发生波形变化的原点信号szn。于图3中，将光束bga简单地表示为线，但实际上，为使其成为于xy面内在多面镜pm的反射面rp的旋转方向上具有既定的宽度的平行光束，光束送光部60a具有半导体激光光源及准直透镜。同样地，于图3中将光束bgd简单地表示为线，但实际上成为于xy面内具有既定的宽度的平行光束，光束bgd相应于多面镜pm的旋转而对光束受光部60b如箭头aw般进行扫描。因此，光束受光部60b具有：光电转换元件，其于接收光束bgd时输出原点信号szn；及聚光透镜，其将光束bgd于光电转换元件的受光面上聚光为光点。

图4是表示设置于光束受光部60b的光电转换元件(光电检测器)dto的详细构成，于本实施形态中例如使用hamamatsuphotonics股份有限公司制造的作为激光光束同步检测用光电ic销售的s9684系列。该光电ic是如图4般将于利用聚光透镜聚光而得的光束bgd的点光spr的扫描方向上隔着狭窄的间隙(不感带)而排列的2个pin光电二极体的受光面pd1、pd2、电流放大部ic1、ic2、及比较器部ic3封装成一体而得者。若如图3所示的箭头aw般使光束bgd进行扫描，则点光spr按照受光面pd1、pd2的顺序横穿，电流放大部ic1、ic2的各个产生如图4(a)所示般的输出信号sta、stb。对将来自最初接收点光spr的受光面pd1的光电流放大的电流放大部ic1施加固定的偏移电压(基准电压)vref，使电流放大部ic1的输出信号sta以于受光面pd1产生的光电流为零时成为基准电压vref的方式偏压。如图4(b)所示，比较器部ic3将输出信号sta、stb的位准加以比较，将sta＞stb时成为h位准且sta＜stb时成为l位准的逻辑信号输出作为原点信号szn。于本实施形态中，将原点信号szn自h位准转变为l位准的时间点设为原点时刻(原点位置)tog，所谓原点信号szn的产生时序意味着原点时刻tog。再者，此处的原点位置(原点时刻tog)例如并非意味着于将fθ透镜系统ft的光轴axf所通过的基板p上的点设为基准点时，作为以自该基准点起于点光sp的主扫描方向上始终以固定距离设定于近前的绝对位置的原点，而是相对地表示相对于沿着描绘线sln的图案描绘的开始时序的既定距离前(或既定时间前)者。

原点时刻tog成为于输出信号sta的位准下降且输出信号stb的位准上升的中途，输出信号sta、stb的位准一致的瞬间。输出信号sta、stb的位准变化(上升或下降的波形)可根据受光面pd1、pd2的宽度尺寸与点光spr的大小的关系、点光spr的扫描速度vh与受光面pd1、pd2的应答性等而变化，但只要点光spr的直径大于不感带的宽度尺寸且小于受光面pd1的宽度尺寸，则输出信号sta、stb的各个成为如图4(a)般的利用位准变化所得的波形，可获得稳定的原点信号szn。

于本实施形态中，如图3所示，以如下方式构成：利用光电转换元件dto接收使用反射镜mra使原点检测用光束bga在多面镜pm的反射面rp(rpb)反射2次后的光束bgd的点光sp。因此，可使受光面pd1、pd2上的点光spr的扫描速度vh与使原点检测用光束bga于多面镜pm的反射面rp(rpb)反射1次并利用光电转换元件dto接收的情形相比成为2倍以上。藉此，于本实施形态中，与描绘用光束lbn(点光sp)的基板p上的扫描速度vsp相比，可使光电转换元件dto上的原点检测用光束bgd(点光spr)的扫描速度vh加快为2倍左右，而可使原点信号szn的产生时序的再现性良好(使表示偏差的分布范围的3σ值变小)。

因此，如图5所示，使用利用光束受光部60b的光电转换元件dto接收使原点检测用光束bga于多面镜pm的反射面rp(rpb)反射1次所得的反射光束bgb的构成，于使描绘用光束lbn的点光sp的扫描速度vsp与原点检测用光束bgb的点光spr的扫描速度vh相同的情形时与使点光spr的扫描速度vh相对于点光sp的扫描速度vsp加快为2倍左右的情形时，尝试比较原点信号szn的再现性。

于图5中，光束送光部60a具备：半导体激光光源ldo，其连续发出激光光束bga；及准直透镜gla(具有折射能力的第1光学元件)，其使来自该光源的光束bga成为平行光束。将光束bga设为于反射面rp(rpb)的旋转方向(与xy面平行的主扫描方向)上具有某种程度的宽度的平行光束。另一方面，于光束受光部60b中，设置有使反射光束bgb于与图4相同的光电转换元件dto上聚光为在主扫描方向上收缩得较小的点光spr的焦点距离fgs的透镜系统glb(具有折射能力的第2光学元件)。图4所示的光电转换元件dto的受光面pd1、pd2配置于透镜系统glb的后侧的焦点距离fgs的位置。设定为于在反射面rp(rpb)反射的反射光束bgb与透镜系统glb的光轴同轴地入射时，反射光束bgb的点光spr位于光电转换元件dto的受光面的大致中央(受光面pd1、pd2间的不感带)。再者，光束受光部60b是藉由光电转换元件dto及透镜系统glb而构成用以产生原点信号szn的检测部。

即便当相对于透镜系统glb的光轴在主扫描方向上略微倾斜的反射光束bgb'入射时，反射光束bgb'亦成为点光spr而聚光于与光电转换元件dto的受光面大致相同的面内。自透镜系统glb朝向光电转换元件dto的反射光束bgb'无需为远心。于如上所述的构成中，若使透镜系统glb的焦点距离fgs与fθ透镜系统ft的焦点距离fo相同，则描绘用光束lbn的点光sp的扫描速度vsp与原点检测用光束bgb的点光spr的扫描速度vh大致相同。又，若使透镜系统glb的焦点距离fgs为fθ透镜系统ft的焦点距离fo的2倍左右，则使原点检测用光束bgb的点光spr的扫描速度vh相对于描绘用光束lbn的点光sp的扫描速度vsp加快为2倍左右。

其次，参照图6～图8，说明对来自以图5的方式构成的原点感测器的原点信号szn的产生时序的再现性(偏差误差)进行测量及运算的方法。该测量或运算可利用总体地控制曝光装置ex的电脑、或为图案描绘而控制多面镜pm的旋转、来自光源装置ls的光束lb的相应于描绘数据的脉冲振荡、选择用光学元件os1～os6的切换等的描绘控制装置的处理器(cpu)等而实施。又，亦可将原点信号szn发送至外部的波形测量机器等而实施。图6是图1～图3所示的8面的多面镜pm的俯视图，此处，关于8个反射面rp的各个求出如图4(b)般产生的原点信号szn的再现性，故而可将8个反射面rp与多面镜pm的旋转方向(顺时针方向)反向地设为rpa、rpb、rpc、rpd、rpe、rpf、rpg、rph。又，于多面镜pm的上表面(或下表面)，形成有用以检测多面镜pm的旋转的原点的旋转基准标记mcc。旋转基准标记mcc是藉由每当多面镜pm旋转1圈时便输出脉冲状的检测信号的反射型光电感测器(亦称为转动检测感测器)而检测出。于测量原点信号szn的再现性时，必须特定出原点感测器所检测的多面镜pm的反射面，故而以来自转动检测感测器的检测信号(旋转基准标记mcc)为基准，特定出多面镜pm的各反射面rpa～rph。

进而，于测量原点信号szn的产生时序的再现性时，必须考虑由多面镜pm的速度变动(速度不均)所致的影响。多面镜pm的速度变动亦可藉由上述转动检测感测器而测量，但于本实施形态中，基于原点信号szn对多面镜pm的速度变动进行测量。如上文所例示般，若设为以使多面镜pm的马达rm以36000rpm旋转的方式，利用描绘控制装置进行伺服控制，则多面镜pm会于1秒内旋转600圈，设计上的旋转1圈的转动时间td成为1/600秒(≒1666.667μs)。因此，使用较光源装置ls用于脉冲发光的振荡频率fa高的频率的时脉脉冲等重复测量自原点信号szn中的任一个脉冲的原点时刻tog进行计数至第9个脉冲的原点时刻tog为止的实际的转动时间td。多面镜pm伴有惯性地高速旋转，故而旋转1圈的过程中产生速度不均的可能性较低，根据伺服控制的特性等，有于数ms～数十ms的周期内设计上的转动时间td微妙地变动的情况。

图7是说明测量原点信号szn的产生时序的再现性(偏差)的方法的图。此处，为简化说明，例示与图6所示的多面镜pm的反射面rpa对应地产生的原点信号szn的原点时刻tog2的再现性的谋求方法，对于其他反射面rpb～rph的各个亦可同样地进行测量。于图6的情形时，于原点时刻tog2的前一个时序产生的原点时刻tog1可作为与多面镜pm的反射面rph对应地产生的原点信号szn而获得。因此，于使多面镜pm以规定的速度旋转的状态下，多面镜pm每旋转1圈便多次(例如10次以上)重复测量自对应于反射面rph而产生的原点时刻tog1至对应于下一反射面rpa的原点时刻tog2为止的原点间隔时间δtmn(n＝1、2、3···的转动数)。于图7中，为简化说明，以将对应于反射面rph而获得的原点时刻tog1于时间轴上对齐地排列的方式表示出于多面镜pm旋转7圈的期间产生的原点信号szn(a)1～szn(a)7的各个的波形。

此处，若假定多面镜pm的旋转速度的变动为零，则原本理应为固定的原点间隔时间δtmn的各个的测量值产生偏差。该偏差成为与反射面rpa对应的原点时刻tog2的产生时序的偏差量δte，原点信号szn的再现性是设为分布于偏差量δte内的多个原点时刻tog2的标准偏差值σ、或标准偏差值σ的3倍的3σ值而求出。如上文所作说明般，于光源装置ls使光束lb以周期tf进行脉冲振荡的情形时，作为再现性的3σ值宜较周期tf小。于以上的说明中，虽将多面镜pm的旋转速度的变动(速度不均)假定为零，但若使用以奈秒以下的解析度对信号波形进行取样的波形测定器来分析原点信号szn的波形，并尝试测量多面镜pm的转动时间(旋转1圈的时间)，则判断因转动而导致转动时间td变动±数ns左右。因此，必须将以图7的方式进行测量的原点间隔时间δtmn(n＝1、2、3···的转动数)相应于因于该原点间隔时间δtmn的测量期间内的多面镜pm的速度变动而产生的误差量进行修正。

图8是示意性地表示预测由多面镜pm的速度变动所致的时间误差量的方法的图。于来自图5所示的原点感测器的原点信号szn的再现性的测量中，针对多面镜pm的多次转动的每一次，测量对应于8个反射面rpa～rph的各个的原点间隔时间δtmn。于图8中，示意性地表示将多面镜pm的1圈旋转中的初始位置(最初的原点时刻tog)设为反射面rpa，自反射面rpa起多面镜pm旋转2圈的期间内产生的原点信号szn的波形。此处，将自对应于原点信号szn的反射面rpa而产生的原点时刻tog至对应于相邻的反射面rpb而产生的原点时刻tog为止的原点间隔时间设为δtma，以下同样地，将自相邻的反射面rpb至反射面rpc为止的原点间隔时间设为δtmb、……、将自相邻的反射面rph至反射面rpa为止的原点间隔时间设为δtmh。于多面镜pm的第1周中，将对应于8个反射面rpa～rph的各个而产生的各个原点时刻tog设为起始点，测量多面镜pm的反射面rpa～rph的各个的转动时间tda、tdb、···tdh。转动时间tda～tdh的各个亦可利用与8个反射面rpa～rph的各个对应的8个原点间隔时间δtma～δtmh的合计值而求出。转动时间tda～tdh(或原点间隔时间δtma～δtmh)的各个是于多面镜pm例如旋转n圈的期间重复测量。藉此，自与8个反射面rpa～rph的各个相应的原点时刻tog计时的转动时间tda～tdh的各个的数据可持续n圈而获得。

其次，对持续n圈所获得的转动时间tda～tdh的各个的平均转动时间ave(tda)～ave(tdh)进行计算。例如，转动时间tda是对应于转动数n(n＝1、2、3···)而记忆为tda(1)、tda(2)、tda(3)、···tda(n)，故而平均转动时间ave(tda)可利用[tda(1)+tda(2)+tda(3)+、···+tda(n)]/n求出。

其次，假设图8所示的第2圈之后所测量的原点间隔时间δtma～δtmh的各个包含由之前的多面镜pm的转动的速度变动的影响所造成的误差，例如，关于第2圈之后实测的原点间隔时间δtma，预测仅以此前的转动中所实测的转动时间tda与平均转动时间ave(tda)的比率变动，而计算原点间隔时间δtma的预测间隔时间δtma'。此时，求出于第2圈之后的各转动中所实测的n－1个原点间隔时间δtma的平均间隔时间ave(δtma)。继而，对平均转动时间ave(tda)与经实测的转动时间tda的比乘以平均间隔时间ave(δtma)，算出修正速度变动量后的预测间隔时间δtma'。藉此，经实测的原点间隔时间δtma与预测间隔时间δtma'的差量值是设为对应于反射面rpa而产生的原点信号szn的原点时刻tog的更准确的偏差量(σ值)而求出。与其他反射面rpb～rph的各个对应的原点信号szn的原点时刻tog的偏差量亦藉由相同的计算而求出。如此，仅藉由于多面镜pm的多次旋转中重复实测原点信号szn的原点时刻tog的产生间隔即原点间隔时间δtma～δtmh的各个，便可求出使由多面镜pm的速度变动引起的误差减少的准确的再现性(3σ值等)。

[实测例]

作为一例，将图5所示的光束受光部60b内的透镜系统glb的焦点距离fgs设为与fθ透镜系统ft的焦点距离fo(例如100mm)相同程度，将光电转换元件dto配置于透镜系统glb的焦点距离fgs的位置，使多面镜pm以约38000rpm旋转，并利用如图7、图8的方法实测与多面镜pm的反射面rpa～rph的各个对应地产生的原点信号szn(原点时刻tog2)的再现性后，可获得如图9所示的结果。于图9中，横轴表示所测量的反射面间的各位置(rpa→rpb、rpb→rpc、···rph→rpa)，纵轴表示对转动时间td的变动进行修正计算之后的各反射面间的间隔时间δtma～δtmh(μs)。间隔时间δtma～δtmh是利用具有2.5ghz(0.4ns)的取样频率的波形记忆装置记忆经过多面镜pm旋转10圈中连续地产生的原点信号szn的波形数据，并对该波形数据进行分析而实测出。

如图9般，将转动时间td的变动进行修正后的间隔时间δtma～δtmh于197.380μs～197.355μs之间产生偏差。于多面镜pm以38000rpm的旋转速度精密地旋转的情形时，计算上的间隔时间δtma～δtmh的各个为197.368μs。此种间隔时间δtma～δtmh的偏差例如因多面镜pm的各反射面rpa～rph中的相邻的反射面彼此所成的8个顶角的各个未精密地成为135度、或自旋转轴axp至反射面rpa～rph的各个为止的距离未精密地成为固定等加工上的形状误差而产生。又，间隔时间δtma～δtmh的偏差亦会根据多面镜pm相对于旋转轴axp的偏心误差的程度而产生。于图9中，根据间隔时间δtma～δtmh的各个的偏差的分布所计算的3σ值成为2.3ns～5.9ns，但该值意味着于将来自光源装置ls的光束lb的脉冲振荡频率设为400mhz(周期2.5ns)时，能够产生大致3脉冲以上的点光的扫描位置的误差。如上文所例示般，于将点光sp的直径φ设为4μm，将1像素大小pxy于基板p上设为4μm见方，以点光sp的2脉冲量描绘1像素量的情形时，若3σ值为6ns左右，则意味着沿着描绘线sln描绘的图案的位置于主扫描方向上产生5μm左右(准确而言为4.8μm)的偏差。

于将fθ透镜系统ft的焦点距离设为fo，将基板p上的点光sp的脉冲间隔的距离(光点直径的1/2)设为δyp时，对应于脉冲间隔距离δyp的多面镜pm(反射面)的角度变化δθp成为δθp≒δyp/fo。另一方面，若将与角度变化δθp对应的光电转换元件dto上的激光光束bgb(点光spr)的移动距离设为δyg，则根据光束受光部60b侧的透镜系统glb的焦点距离fgs，移动距离δyg成为δyg≒δθp×fgs。原点信号szn的原点时刻tog的产生精度较理想为对应于点光sp的脉冲间隔距离δyp的1/2以下的精度(解析度)。因此，使光电转换元件dto上的光束bgb(点光spr)的扫描速度vh加快为基板p上的点光sp的扫描速度vsp的2倍左右。即，宜设为δyg≒2·δyp的关系。因此，将透镜系统glb的焦点距离fgs设定为fθ透镜系统ft的焦点距离fo的2倍左右，同样地尝试测量原点信号szn的再现性。

图10是表示使用与于图9中所实测的描绘单元un相同构成的另一描绘单元，将透镜系统glb的焦点距离fgs变化为2fgs≒fo，以与图9相同的方式实测再现性而得的结果。图10的纵轴与横轴表示与图9相同者，但图10的纵轴的刻度尺的1刻度成为2ns(图9中为5ns)。藉由使点光spr于光电转换元件dto上的扫描速度vh为点光sp于基板p上的扫描速度vsp的2倍左右，根据间隔时间δtma～δtmh的各个的偏差的分布而计算的3σ值成为1.3ns～2.5ns，与图9的情形相比改善为大致一半。因此，于此情形时，若将点光sp的直径φ设为4μm，将1像素大小pxy于基板p上设为4μm见方，以点光sp的2脉冲量描绘1像素量，则沿着描绘线sln所描绘的图案的主扫描方向的位置的偏差减半为2.5μm左右。再者，图10所示的间隔时间δtma～δtmh的偏差的倾向与上文的图9所示的间隔时间δtma～δtmh的偏差的倾向若以奈秒级来看则差别较大，假设其原因为于图9与图10的各个的再现性的实测中所使用的多面镜pm间各顶角的角度误差的倾向不同的个体差异(加工误差)或旋转时的偏心误差不同。

以上，如图5所示，将投射至多面镜pm的反射面rpa～rph的原点感测器用的光束bga设为如相对于反射面rpa～rph的旋转方向的尺寸成为既定的粗度(例如直径为1～2mm)的平行光束，藉此，可减少由反射面rpa～rph的各个的表面的粗糙度(研磨痕迹等)所造成的影响，而可精密地检测平均的表面的角度变化。另一方面，于图5中，聚光于光电转换元件dto上的反射光束bgb的点光spr的直径尺寸是根据光束扫描方向的受光面pd1、pd2的宽度尺寸、及受光面pd1与pd2之间的不感带的宽度而适当地设定。为获得如图4[a]般的信号波形，点光spr的扫描方向的直径尺寸被设定为如较受光面pd1、pd2中的较小的宽度尺寸小且较不感带的宽度大的条件。

再者，来自设置于图3的光束送光部60a的如图5般的半导体激光光源ldo的光束bga的剖面内的强度分布成为纵横比为1∶2左右的椭圆形，故而宜使椭圆形的长轴方向与多面镜pm的各反射面rpa～rph的旋转方向(主扫描方向)一致，且使椭圆形的短轴方向与多面镜pm的旋转轴axp的方向一致。如此一来，即便多面镜pm的各反射面rpa～rph的高度(旋转轴axp的方向的尺寸)较小，亦可将光束bga有效地发射为反射光束bgb，并且可使到达光电转换元件dto的反射光束bgb的扫描方向的开口数(na)大于非扫描方向的开口数(na)，故而可提高点光spr的扫描方向(图4的横穿受光面pd1、pd2的方向)上的解析，并使对比度变得锐利。

根据以上内容，图3所示的本实施形态的原点感测器(光束送光部60a、光束受光部60b、反射镜mra)是设为如下构成：利用光束受光部60b(包含与图5相同的透镜系统glb及光电转换元件dto)接收来自光束送光部60a(包含与图5相同的半导体激光光源ldo及准直透镜gla)的光束bga由反射镜mra于多面镜pm的反射面rp反射2次后的反射光束bgd。因此，即便于使反射光束bgd所入射的透镜系统glb的焦点距离fgs与fθ透镜系统ft的焦点距离fo相同的情形时，亦可使于光电转换元件dto上移动的反射光束bgd的点光spr的扫描速度vh加快为描绘用光束lbn的点光sp的扫描速度vsp的2倍左右。进而，若使设置于光束受光部60b的聚光透镜(透镜系统glb)的焦点距离fgs长于fθ透镜系统ft的焦点距离fo(即，使透镜系统glb的折射能力低于fθ透镜系统ft的折射能力)，则亦可将横穿光电转换元件dto上的点光spr的扫描速度vh设定为基板p上的点光sp的扫描速度vsp的2倍以上。

以上，根据本实施形态，由于以如下方式构成，即，于藉由反射镜mra使原点检测用光束bga在多面镜pm的反射面rp反射2次之后，藉由聚光透镜(透镜系统glb)使其于光电转换元件dto上聚光为点光spr，故而来自光电转换元件dto的原点信号szn的产生时序的再现性提高，而可精密地控制主扫描方向上的图案的描绘位置。再者，关于光电转换元件dto，亦可代替如图4般将来自2个受光面pd1、pd2的输出信号sta、stb的大小加以比较而产生原点信号szn的类型，使用将来自1个狭缝状的受光面的信号位准与基准电压加以比较而产生原点信号szn的类型。于该类型的情形时，原点信号szn的原点时刻tog的再现性有信号波形的上升部或下降部的倾斜越陡峭(响应时间越短)则越良好的可能性，故而宜使横穿狭缝状的受光面的点光spr的扫描速度vh较描绘用的点光sp的扫描速度vsp快，并且藉由聚光透镜(透镜系统glb)使点光spr尽可能小地聚光而而提高每单位面积的强度。

[第2实施形态]

图11是表示第2实施形态的原点感测器的构成，于本实施形态中，多面镜pm亦具有8面的反射面rpa～rph。又，对与上文的第1实施形态相同功能的构件附上相同的符号。于图11中，作为原点感测器的检测部的光束受光部60b具备将被多面镜pm的反射面rp(rpa)第2次反射的反射光束bgd反射的反射镜mrb、作为聚光透镜的透镜系统glb(具有折射能力的第2光学元件)、及光电转换元件(光电检测器)dto。于多面镜pm的反射面rpa成为产生原点信号szn的时序(原点时刻tog)的角度位置的瞬间，来自如图5所示的光束送光部60a(图11中未图示)的光束bga被反射面rpa反射，成为反射光束bgb而入射至再反射光学系统ce。再反射光学系统ce由沿着光轴axv自多面镜pm侧配置的第1透镜系统glc、第2透镜系统gld、反射镜mra所构成，入射至再反射光学系统ce的反射光束bgb被反射镜mra反射后成为反射光束bgc再次被投射至多面镜pm的反射面rpa。反射光束bgc的反射面rpa上的反射光成为反射光束bgd，并入射至光束受光部60b的反射镜mrb，利用透镜系统glb于光电转换元件dto上聚光为点光spr。

再反射光学系统ce的第1透镜系统glc的前侧焦点是设定于多面镜pm的反射面rpa的位置(光轴axv与反射面rpa交叉的位置)，第1透镜系统glc的后侧焦点是设定于成为瞳面的面ep的位置。第2透镜系统gld的前侧焦点是设定于面ep的位置，第2透镜系统gld的后侧焦点是设定于与光轴axv垂直的反射镜mra的反射面的位置。因此，来自多面镜pm的反射面rpa的反射光束bgb(平行光束)于被第1透镜系统glc聚光并于面ep成为光束腰之后发散，入射至第2透镜系统gld，再次成为平行光束而到达反射镜mra。于入射至第1透镜系统glc的反射光束bgb的主光线在xy面内相对于光轴axv具有角度的情形时，入射至反射镜mra的反射光束bgb的主光线亦相对于光轴axv保持其角度。于反射镜mra反射的反射光束bgc(平行光束)通过关于光轴axv与反射光束bgb对称的光路而入射至第2透镜系统gld，于面ep成为光束腰之后发散并入射至第1透镜系统glc，再次成为平行光束后被投射至多面镜pm的反射面rpa。自反射面rpa朝向第1透镜系统glc的反射光束bgb的主光线与自第1透镜系统glc朝向反射面rpa的反射光束bgc的主光线于xy面内关于光轴axv对称。投射至反射面rpa的反射光束bgc被反射面rpa反射后成为反射光束bgd(平行光束)而朝向反射镜mrb。

若使多面镜pm(反射面rpa)自如图11般的状态朝顺时针方向旋转角度δθe，则反射光束bgb自图11的状态朝与光轴axv所成的角度变大角度2·δθe的程度的方向倾斜，而入射至第1透镜系统glc。因此，投射至反射镜mra的反射光束bgb的入射角自图11的状态变大角度2·δθe的程度，其结果，自第1透镜系统glc朝向反射面rpa的反射光束bgc与光轴axv所成的角度自图11的状态变大角度2·δθe的程度。多面镜pm的反射面rpa朝顺时针方向自图11的状态倾斜角度δθe的程度，故而被反射面rpa第2次反射的反射光束bgd自图11的状态倾斜角度4·δθe的程度。因此，相对于被多面镜pm的反射面rpa最初反射的反射光束bgb的斜率变化的速度，第2次反射的反射光束bgd的斜率变化的速度成为2倍。藉此，可使横穿光电转换元件dto上的反射光束bgd的点光spr的扫描速度vh为描绘用光束lbn的点光于基板p上的扫描速度vsp的2倍左右。再者，光束受光部60b的透镜系统glb的焦点距离fgs是设定为与fθ透镜系统ft的焦点距离fo大致相同，但亦可长于焦点距离fo。又，透镜系统glb亦可不设置反射镜mrb，而靠近多面镜pm的反射面rp配置。

以上，于本实施形态中，亦与上文的第1实施形态同样地以如下方式构成，即，于藉由包含反射镜mra的再反射光学系统ce使原点检测用光束bga在多面镜pm的反射面rp反射2次之后，藉由透镜系统glb使其于光电转换元件dto上聚光为点光spr，故而来自光电转换元件dto的原点信号szn的产生时序的再现性提高，而可精密地控制主扫描方向上的图案的描绘位置。

[第3实施形态]

图12是表示第3实施形态的原点感测器的构成，对与上文的第1、第2实施形态相同功能的构件附上相同的符号。本实施形态的原点感测器由偏振分光镜bs1(第1光分割元件)、偏振分光镜bs2(第2光分割元件)、1/4波长板qp1、qp2、透镜系统gle(兼具具有折射能力的第1光学元件与第2光学元件的功能的光学元件)、及光电转换元件dto所构成。图12中的多面镜pm的反射面rpa的角度位置是表示来自光电转换元件dto的原点信号szn成为如图4(b)般的原点时刻tog的瞬间的状态。于使多面镜pm的旋转轴axp与座标系xyz的z轴平行时，透镜系统gle以其光轴axj的延长线与多面镜pm的旋转轴axp交叉的方式与x轴平行地配置。整形为立方体的偏振分光镜bs1相对于光轴axj配置于+y方向侧，且具有相对于yz面与xz面的各个倾斜45度的偏振分离面pb1。来自未图示的光束送光部60a的光束bga以于入射至偏振分光镜bs1的入射端面(与yz面平行)的近前的面ep成为光束腰的方式聚光，且与x轴平行地行进。入射至偏振分光镜bs1的光束bga被设定为通过偏振分离面pb1的直线偏光。1/4波长板qp1是以于与偏振分光镜bs1的光束bga的入射端面平行的射出面侧与光轴axj垂直的方式配置。

整形为立方体的偏振分光镜bs2相对于光轴axj配置于-y方向侧，且具有相对于yz面与xz面的各个倾斜45度的偏振分离面pb2。1/4波长板qp2是以与光轴axj垂直的方式配置于与偏振分光镜bs1侧的1/4波长板qp1相同的x方向的位置。偏振分光镜bs1与1/4波长板qp1的组和偏振分光镜bs2与1/4波长板qp2的组相对于包含光轴axj的与x轴平行的面对称地配置。因此，偏振分光镜bs1的偏振分离面pb1与偏振分光镜bs2的偏振分离面pb2于xy面内成90度的角度配置。如图4所示般的光电转换元件dto是以受光面pd1、pd2位于与偏振分光镜bs2的-x方向侧的面ep相同的位置的方式配置。透镜系统gle的前侧焦点的位置设定于面ep，前侧焦点的位置设定于多面镜pm的反射面rp(rpa)。

根据以上的构成，自面ep成为发散光的光束bga入射至偏振分光镜bs1，光束bga通过偏振分离面pb1由1/4波长板qp1转换为圆偏振光，与光轴axj平行地行进并入射至透镜系统gle。通过透镜系统gle的光束bga成为平行光束并被投射至多面镜pm的反射面rp(rpa)。被多面镜pm的反射面rpa反射的光束bga的反射光束bgb是于反射面rpa与光轴axj垂直时，沿着关于光轴axj与光束bga的光路对称的光路入射至透镜系统gle，且以于与面ep相同的面成为光束腰的方式被收敛。通过透镜系统gle的反射光束bgb是藉由1/4波长板qp2而转换为与光束bga正交的方向的直线偏光，且入射至偏振分光镜bs2。因此，反射光束bgb不通过偏振分光镜bs2的偏振分离面pb2而朝+y方向反射，并入射至偏振分光镜bs1的侧面。于偏振分离面pb2反射的反射光束bgb以于光轴axj的位置成为光束腰的方式收敛后，发散并入射至偏振分光镜bs1。由于反射光束bgb成为与光束bga正交的方向的直线偏光，故而被偏振分光镜bs1的偏振分离面pb1反射，再次通过1/4波长板qp1被转换为圆偏振光，成为反射光束bgc而入射至透镜系统gle。

通过透镜系统gle的反射光束bgc成为通过与光束bga大致相同的光路的平行光束而入射至多面镜pm的反射面rpa。被反射面rpa再次反射的反射光束bgc的反射光束bgd沿着与反射光束bgb大致相同的光路入射至透镜系统gle。反射光束bgd藉由透镜系统gle而以于与面ep相同的面成为光束腰的方式收敛，且藉由1/4波长板qp2转换为与光束bga相同方向的直线偏光后入射至偏振分光镜bs2。因此，反射光束bgd是通过偏振分光镜bs2的偏振分离面pb2，成为点光spr而聚光于光电转换元件dto上。于本实施形态中，偏振分光镜bs1、bs2、1/4波长板qp1、qp2及透镜系统gle构成再反射光学系统ce，垂直地配置的偏振分离面pb1、pb2作为角隅镜发挥功能，相当于上文的第1、第2实施形态的反射镜mra。

图13是于xy面内观察图12的构成而得的示意性的图，且是表示多面镜pm的反射面rpa自与光轴axj垂直的状态倾斜角度δθe的情形时的各光束的行为的图。于反射面rpa与光轴axj垂直时，于面ep聚光为光点的光束bga的自偏振分光镜bs1至反射面rpa为止的光路与被偏振分离面pb1、pb2反射的反射光束bgc的至反射面rpa为止的光路于xy面内重迭，进而，被反射面rpa最初反射的反射光束bgb的光路与被反射面rpa第2次反射的反射光束bgd的光路于xy面内重迭。因此，于与光电转换元件dto的受光面相同的面(ep)产生点光spr。点光spr的y方向的位置关于光轴axj与光束bga聚光的位置对称。若多面镜pm的反射面rpa自此种状态倾斜角度δθe，则最初于反射面rpa反射的反射光束bgb成为相对于原本的光路朝远离光轴axj的方向偏向(位移)的反射光束bgb'，被偏振分离面pb1、pb2反射的反射光束bgc成为相对于原本的光路(与光束bga的光路相同)朝远离光轴axj的方向偏向(位移)的反射光束bgc'并朝向反射面rpa。因此，被反射面rpa第2次反射的反射光束bgd成为相对于反射光束bgb'的光路朝进一步远离光轴axj的方向偏向(位移)的反射光束bgd'并到达光电转换元件dto，成为点光spr'。

于假设使被反射面rpa最初反射的反射光束bgb'的点光形成于光电转换元件dto的情形时，相对于该点光自点光spr的位置移动的距离，可使点光spr'自点光spr的位置移动的距离成为2倍。即，于本实施形态中，即便于使透镜系统gle的焦点距离fgs与fθ透镜系统ft的焦点距离fo相等的情形时，亦可使点光spr'于光电转换元件dto上的扫描速度vh为点光sp于基板p上的扫描速度vsp的2倍。于本实施形态中，可使再反射光学系统ce小型化，且作为原点感测器可形成为稳定的构造。

[第4实施形态]

图14、图15是表示第4实施形态的原点感测器的构成，对与上文的第1～第3实施形态相同功能的构件附上相同的符号。图14是于xy面内观察以与上文的各实施形态相同的方式配置的多面镜pm、fθ透镜系统ft、柱面透镜cya、cyb、反射镜m23的各配置而得的图。于本实施形态中，于描绘用光束lbn在主扫描方向进行扫描的最大扫描范围的端部(扫描开始侧)，在自描绘线sln偏离的位置，将再反射光学系统ce1设置于柱面透镜cyb与基板p之间的空间，该再反射光学系统ce1将描绘用光束lbn作为原点检测用光束bgd通过fθ透镜系统ft反射向多面镜pm。再反射光学系统ce1由反射镜mrw及角隅镜cmw构成，该反射镜mrw于自描绘线sln偏离的位置将自柱面透镜cyb朝x方向投射的光束lbn朝主扫描方向(此处为y方向)反射，该角隅镜cmw具有形成为直角的反射面，以使得被反射镜mrw反射的光束lbn两次各反射90度后返回至反射镜mrw。

图14是表示多面镜pm(反射面rpa)成为如将描绘用光束lbn于描绘线sln的描绘开始点聚光为点光sp般的角度位置的状态。于即将达到该状态之前的时序，被反射面rpa反射的光束lbn作为原点检测用反射光束bgb入射至反射镜mrw，藉由角隅镜cmw成为如与光束bgb平行的反射光束bgc而折回，并再次入射至反射镜mrw。被反射镜mrw反射的反射光束bgc通过柱面透镜cyb、fθ透镜系统ft而投射至多面镜pm的反射面rpa。被反射面rpa反射的光束bgc的反射光束bgd以相对于自柱面透镜cya投射的原本的光束lbn(bga)的光路倾斜的角度返回至反射镜m23。反射光束bgd由透镜系统glb聚光并被光电转换元件dto接收。自柱面透镜cya投射的原本的光束lbn(bga)以于如入射至反射镜mrw的时序自光源装置ls振荡的方式受到控制。又，角隅镜cmw的顶角设定于与基板p的面对应的面pu，光束lbn(bga)于面pu聚光为点光。

图15是示意性地表示图14的各光束的光路的图，为简化说明，柱面透镜cyb、反射镜mrw省略了图示。于图15中，多面镜pm的反射面rpa成为如描绘用光束lbn作为原点检测用光束bga入射至角隅镜cmw的一反射面cma的角度。此时，光束bga的主光线lpa的向反射面rpa的入射角成为角度θβ，于反射面rpa反射的反射光束bgb的主光线lpb的反射角亦成为角度θβ。反射光束bgb于在角隅镜cmw的反射面cma反射并于面pu'成为光点而聚光之后，发散并入射至另一反射面cmb。于反射面cmb反射的光束bgb的反射光束bgc的主光线lpc与反射光束bgb的主光线lpb平行地再入射至fθ透镜系统ft。反射光束bgc于通过fθ透镜系统ft之后，于xy面内(主扫描面)成为大致平行光束，以较角度θβ大的入射角度入射至反射面rpa。因此，于反射面rpa反射的光束bgc的反射光束bgd(主光线lpd)以较角度θβ大的反射角度朝向反射镜m23。于反射镜m23反射的反射光束bgd是藉由透镜系统glb而于xy面内在光电转换元件dto上聚光为点光spr。再者，透镜系统glb的焦点距离fgs被设定为与fθ透镜系统ft的焦点距离fo相同或为其以上。

如图15所示，自fθ透镜系统ft投射至基板p侧的光束bgb(lbn)被设定为远心，故而自fθ透镜系统ft朝向角隅镜cmw的反射面cma的主光线lpb与fθ透镜系统ft的光轴axf平行，因此，自角隅镜cmw的反射面cmb朝向fθ透镜系统ft的光束bgc的主光线lpc亦与光轴axf保持平行。若于fθ透镜系统ft与角隅镜cmw之间，使光束bgb在入射至角隅镜cmw的反射面cma的范围内朝箭头a1的方向进行扫描，则被角隅镜cmw的反射面cmb反射的光束bgc朝与箭头a1反向的箭头a2的方向进行扫描。因此，如本实施形态般，即便于将描绘用光束lbn用作原点检测用光束(bga、bgb、bgc、bgd)的情形时，亦可藉由使用配置于fθ透镜系统ft的像面侧(基板p侧)的角隅镜cmw使原点检测用光束返回至多面镜pm的反射面rp，而使横穿光电转换元件dto的点光spr的扫描速度vh加快为描绘用光束lbn的点光sp的扫描速度vsp的2倍左右。

于本实施形态中，由于原点检测用光束(bga、bgb、bgc)通过fθ透镜系统ft被光电转换元件dto检测出，故而原点信号szn的原点时刻tog于包含fθ透镜系统ft的主扫描方向上的光学像差的影响的时序产生。因此，包含由沿着描绘线sln描绘的图案中所包含的主扫描方向的光学像差所造成的误差在内进行精密的描绘。

[第5实施形态]

图16是表示第5实施形态的原点感测器的构成，对与上文的第1～第4实施形态相同功能的构件附上相同的符号。图16是于xy面内观察以与上文的各实施形态相同的方式配置的多面镜pm、fθ透镜系统ft、柱面透镜cya、cyb、及反射镜m23的各配置而得的图。于本实施形态中，与图14、图15相同的角隅镜cmw与反射镜mrw亦配置于柱面透镜cyb与基板p之间的空间且描绘线sln的点光sp的扫描开始位置侧。进而，于本实施形态中，与第1、第2实施形态同样地，将原点检测用光束bga(平行光束)自以与描绘用光束lbn不同的波长的连续发光进行输出的光束送光部60a通过镜m33投射至多面镜pm的反射面rp(rpa)。镜m33于图16中相对于xy面倾斜45度而配置，来自光束送光部60a的光束bga自z方向投射至镜m33。当多面镜pm的反射面rp(rpa)成为特定的角度位置时，光束bga的反射面rp(rpa)处的反射光束bgb通过fθ透镜系统ft及柱面透镜cyb朝向反射镜mrw。被反射镜mrw反射且入射至角隅镜cmw的光束bgb成为反射光束bgc而折回，被反射镜mrw反射后通过柱面透镜cyb、fθ透镜系统ft而返回至多面镜pm的反射面rp(rpa)。返回至反射面rp(rpa)的光束bgc的反射光束bgd朝相对于光束bga倾斜的方向行进，被反射镜m34反射，通过透镜系统glb以成为点光的方式聚光于光电转换元件dto上。

于图16的构成的情形时，返回至多面镜pm的反射面rp(rpa)的光束bgc被投射至与被投射自光束送光部60a投射的光束bga的反射面rp(rpa)上的xy面内的位置相同的位置。于本实施形态中，可使原点检测用光束bga(bgb、bgc、bgd)的波长较描绘用光束lbn的波长更长，可减少对基板p的感光层赋予多余的感光的情况。再者，若使原点检测用光束bga的波长与描绘用光束lbn的波长不同，则产生由柱面透镜cyb与fθ透镜系统ft所致的色像差，描绘用光束lbn的点光sp开始进行描绘的基板p上的位置(时序)与原点信号szn成为原点时刻tog的时序会产生与由色像差所致的主扫描方向的误差(倍率色像差)相应的固定的时间误差。然而，只要该时间误差为固定，则可藉由以奈秒级调整自原点时刻tog至图案的描绘开始时间点为止的延迟时间而准确地进行修正。

以上，于本实施形态中，亦可藉由使用配置于fθ透镜系统ft的像面侧(基板p侧)的角隅镜cmw使原点检测用光束bga返回至多面镜pm的反射面rp，而使横穿光电转换元件dto的点光spr的扫描速度vh加快为描绘用光束lbn的点光sp的扫描速度vsp的2倍左右。

[第5实施形态的变形例]

图17是表示第5实施形态的原点感测器的变形例的构成，对与上文的第1～第5实施形态相同功能的构件附上相同的符号。于图17中，以自角隅镜cmw返回至fθ透镜系统ft(柱面透镜cyb)的反射光束bgc的主光线lpc自与fθ透镜系统ft的光轴axf平行的状态略微地朝主扫描方向倾斜的方式，使角隅镜cmw的2个反射面cma、cmb中的反射面cmb相对于光轴axf自45度倾斜少许。即，使于角隅镜cmw的反射面cmb反射并行进的反射光束bgc于主扫描方向上自远心的状态变化为非远心的状态。藉此，通过fθ透镜系统ft到达多面镜pm的反射面rp(rpa)的反射光束bgc(于xy面内为平行光束)被投射至自于反射面rp(rpa)上投射有原本的光束bga的部分偏离的部分。因此，于被多面镜pm的反射面rp(rpa)反射的光束bgc的反射光束bgd被反射镜m23反射并朝向光电转换元件dto时，原本的光束bga的主光线lpa与反射光束bgd的主光线lpd和上文的图15的状态相比，以更扩大的角度分离。因此，容易设置检测反射光束bgd的光束受光部60b的构成、尤其是使于反射镜m23反射的反射光束bgd朝向透镜系统glb进而反射的镜等，又，透镜系统glb的配置的自由度提高。

如图17般，使角隅镜cmw的2个反射面cma、cmb中的反射面cmb相对于光轴axf自45度少许倾斜的构成亦可同样地应用于上文的图14、图15的第4实施形态。

[第6实施形态]

图18是表示第6实施形态的原点感测器的构成，对与上文的第1～第5实施形态相同功能的构件附上相同的符号。于本实施形态中，如图18所示，以如下方式构成原点感测器：于如通过反射镜m23将描绘用光束lbn投射至多面镜pm的1个反射面rph的状态下，将原点检测用光束bga(平行光束)投射至多面镜pm的反射面rph的相邻(前1个)的反射面rpa与反射面rpa的相邻(前1个)的反射面rpb的2个反射面。自未图示的光束送光部60a作为平行光束投射的光束bga被多面镜pm的反射面rpa反射，成为反射光束bgb而投射至反射镜mra。光束bgb的反射镜mra处的反射光束bgc被投射至多面镜pm的反射面rpb，光束bgc的反射镜mrb处的反射光束bgd是藉由透镜系统glb成为点光spr而聚光于光电转换元件dto上。于本实施形态中，亦使原点检测用光束bga以与多面镜pm的反射面rp不同的角度反射2次，故而即便透镜系统glb的焦点距离fgs与fθ透镜系统ft的焦点距离fo大致相同，亦可使横穿光电转换元件dto的点光spr的扫描速度vh加快为描绘用光束lbn的点光sp的扫描速度vsp的2倍左右。

[其他变形例]

亦可代替多面镜pm，而于利用检流计镜(扫描构件)所形成的光束扫描装置(图案描绘装置)中，设置例如如上文的图12所示的原点检测感测器(透镜系统gle、偏振分光镜bs1、bs2、1/4波长板qp1、qp2、光电转换元件dto)作为将检流计镜成为既定角度的瞬间设为原点位置进行检测的原点检测感测器。对于利用检流计镜所形成的光束扫描装置，亦以如下方式构成：经往复振动的检流计镜的反射面一维地偏向的描绘用(或加工用)的光束藉由fθ透镜系统ft等扫描用光学系统而于基板p(被照射体)上聚光为点光。于检流计镜的情形时，亦可使反射描绘用(或加工用)的光束的反射面的背面侧为反射面，故而除如图12般的原点检测感测器以外，亦可容易地配置图3、图11所示的原点检测感测器。此外，亦可设为如图14、图16所示般通过fθ透镜系统ft等扫描用光学系统的原点检测感测器。

又，于上述各实施形态中，使原点检测用光束bga于多面镜pm的反射面rp反射2次后利用光电转换元件dto接收，但亦可为反射3次以上后利用光电转换元件dto接收。于此情形时，例如若如图18般将使于多面镜pm的第1反射面(rph)反射的光束bga于第2反射面(rpa)反射的构成与如图11般的再反射光学系统ce组合，则可容易地构成3次反射的原点检测感测器。