JP2005294373A - Multi-beam exposing apparatus - Google Patents
Multi-beam exposing apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005294373A JP2005294373A JP2004104419A JP2004104419A JP2005294373A JP 2005294373 A JP2005294373 A JP 2005294373A JP 2004104419 A JP2004104419 A JP 2004104419A JP 2004104419 A JP2004104419 A JP 2004104419A JP 2005294373 A JP2005294373 A JP 2005294373A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- exposure
- pixels
- dmd
- image
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
この発明は、露光ヘッドに設置された空間光変調素子等の複数の画素を画像データ(パターンデータ)に基づいて選択的にon/offする手段から出射されたマルチビーム各々の、位置、形状及び光量のデータを測定可能に構成したマルチビーム露光装置に関する。 The present invention relates to the position, shape, and position of each multi-beam emitted from a means for selectively turning on / off a plurality of pixels such as a spatial light modulation element installed in an exposure head based on image data (pattern data). The present invention relates to a multi-beam exposure apparatus configured to be able to measure light quantity data.
近年、デジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)といった空間光変調素子をパターンジェネレータとして利用して、画像データに応じて変調された光ビームにより、被露光部材上に画像露光を行うマルチビーム露光装置の開発が進められている。 In recent years, a multi-beam exposure apparatus that uses a spatial light modulation element such as a digital micromirror device (DMD) as a pattern generator to perform image exposure on a member to be exposed by a light beam modulated according to image data. Development is underway.
このDMDは、例えば制御信号に応じて反射面の角度が変化する多数のマイクロミラーをシリコン等の半導体基板上に2次元的に配列したミラーデバイスであり、各メモリセルに蓄えた電荷による静電気力でマイクロミラーの反射面の角度を変化させるよう構成されている。 This DMD is a mirror device in which a large number of micromirrors whose reflecting surfaces change in response to a control signal, for example, are two-dimensionally arranged on a semiconductor substrate such as silicon, and the electrostatic force generated by charges stored in each memory cell. Thus, the angle of the reflection surface of the micromirror is changed.
従来のDMDを用いたマルチビーム露光装置では、例えば、レーザビームを出射する光源から出射されたレーザビームをレンズ系でコリメートし、このレンズ系の略焦点位置に配置されたDMDの複数のマイクロミラーでそれぞれレーザビームを反射して複数のビーム出射口から各ビームを出射する露光ヘッドを用いる。 In a conventional multi-beam exposure apparatus using a DMD, for example, a laser beam emitted from a light source that emits a laser beam is collimated by a lens system, and a plurality of DMD micromirrors arranged at a substantially focal position of the lens system. An exposure head that reflects each laser beam and emits each beam from a plurality of beam exits is used.
このマルチビーム露光装置には、露光ヘッドのビーム出射口から出射された各ビームを1画素(ピクセル)毎に1つのレンズで集光させるマイクロレンズアレイ等の光学素子を持つレンズ系により感光材料(被露光部材)の露光面上にスポット径を小さくして結像し、解像度の高い画像露光を行うものが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 This multi-beam exposure apparatus uses a lens system having an optical element such as a microlens array for condensing each beam emitted from a beam emission port of an exposure head with one lens for each pixel (pixel). There has been proposed one that forms an image with a reduced spot diameter on the exposure surface of a member to be exposed and performs image exposure with high resolution (for example, see Patent Document 1).
このようなマルチビーム露光装置では、画像データ等に応じて生成した制御信号に基づいてDMDのマイクロミラーの各々を図示しない制御装置でオンオフ(on/off)制御してレーザビームを変調(偏向)し、変調されたレーザビームを露光面(記録面)上に照射して露光する。 In such a multi-beam exposure apparatus, each of the DMD micromirrors is controlled on / off by a control device (not shown) based on a control signal generated according to image data or the like to modulate (deflect) the laser beam. Then, exposure is performed by irradiating the exposure surface (recording surface) with the modulated laser beam.
このマルチビーム露光装置は、記録面に感光材料(フォトレジスト等)を配置し、複数の露光ヘッドからそれぞれ感光材料上にレーザビームが照射されて結像されたビームスポットの位置を感光材料に対して相対的に移動させながら、各々のDMDを画像データに応じて変調することにより、感光材料上に高精細なパターンを短時間で露光する処理を実行可能に構成されている。 In this multi-beam exposure apparatus, a photosensitive material (photoresist, etc.) is arranged on the recording surface, and a laser beam is irradiated onto each photosensitive material from a plurality of exposure heads so that the positions of the imaged beam spots are relative to the photosensitive material. Thus, each DMD is modulated in accordance with image data while being relatively moved, so that processing for exposing a high-definition pattern on the photosensitive material in a short time can be executed.
このようなマルチビーム露光装置によって高精度な露光処理を行うためには、露光ヘッドから投射される各光ビームの位置、形状及び光量のデータを、記録面上において正確に測定し、その測定結果に基づいて、感光材料上に適正な描画がなされるように露光ヘッドを調整して制御することが必要である。 In order to perform high-precision exposure processing with such a multi-beam exposure apparatus, the position, shape and light quantity data of each light beam projected from the exposure head is accurately measured on the recording surface, and the measurement result Based on the above, it is necessary to adjust and control the exposure head so that proper drawing is performed on the photosensitive material.
しかし、従来のマルチビーム露光装置には、各光ビームの位置、形状及び光量のデータを記録面上で同時に測定できるものがなかった。
本発明は、上述した事情に鑑み、露光ヘッドに設置された空間光変調素子等の複数の画素を選択的にon/offする手段から出射されたマルチビームで走査露光する際に、記録面上に高精度で適正な描画をするように露光ヘッドを調整して制御するため、各光ビームの位置、形状及び光量のデータを記録面上で同時に検出可能な手段を備えたマルチビーム露光装置を新たに提供することを目的とする。 In view of the above-described circumstances, the present invention provides an image on a recording surface when scanning exposure with a multi-beam emitted from means for selectively turning on / off a plurality of pixels such as a spatial light modulation element installed in an exposure head. A multi-beam exposure apparatus equipped with means capable of simultaneously detecting the position, shape and light quantity data of each light beam on the recording surface in order to adjust and control the exposure head so as to perform accurate and appropriate drawing. The purpose is to provide a new one.
本発明の請求項1に記載のマルチビーム露光装置は、複数の画素を選択的にon/offする手段を有する露光ヘッドを備えたマルチビーム露光装置において、複数の画素を選択的にon/offする手段から照射された各光ビームの位置、形状及び光量を同時に、記録面上で測定する二次元的な光の検出手段を設けたことを特徴とする。 A multi-beam exposure apparatus according to claim 1 of the present invention is a multi-beam exposure apparatus having an exposure head having means for selectively turning on / off a plurality of pixels, and selectively turning on / off the plurality of pixels. And a two-dimensional light detecting means for simultaneously measuring the position, shape and light quantity of each light beam emitted from the means for carrying out on the recording surface.
上述のように構成することにより、露光ヘッドの複数の画素を選択的にon/offする手段側から出射されたビームにより露光処理する際に、2次元的な光検出手段により記録面上で測定して得られた、光ビームの位置、光ビームの形状と光量とに関するデータに基づいて複数の画素を選択的にon/offする手段を適切に駆動制御することにより、高精度な露光処理を行って高品質の露光画像を得られるようにできる。 By configuring as described above, when performing exposure processing with a beam emitted from the means side for selectively turning on / off a plurality of pixels of the exposure head, measurement is performed on the recording surface by a two-dimensional light detection means. By appropriately driving and controlling the means for selectively turning on / off a plurality of pixels based on the data relating to the position of the light beam, the shape of the light beam, and the amount of light obtained, high-precision exposure processing can be performed. So that a high-quality exposure image can be obtained.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のマルチビーム露光装置において、複数の画素を選択的にon/offする手段の各画素に1対1で対応する複数のマイクロレンズが一体的に成形されたマイクロレンズアレイを有し、複数の画素を選択的にon/offする手段で所定の画素を点灯して二次元的な光の検出手段によって複数の光ビームが検出されたときに、各々の光ビームの位置と光量とを検出して点灯された画素によるON光ビームと迷光による子光ビームとを判別すると共に、複数の画素を選択的にon/offする手段とマイクロレンズアレイとの相対的な位置関係を求め、この位置関係に基づいて位置調整手段を駆動制御することにより迷光を削除するよう複数の画素を選択的にon/offする手段とマイクロレンズアレイとの相対的な位置を調整することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the multi-beam exposure apparatus according to the first aspect, a plurality of microlenses corresponding one-to-one to each pixel of the means for selectively turning on / off the plurality of pixels are integrated. When a predetermined pixel is turned on by means for selectively turning on / off a plurality of pixels and a plurality of light beams are detected by a two-dimensional light detection means Detecting the position and light quantity of each light beam to discriminate between an ON light beam by a lit pixel and a child light beam by stray light, and a means for selectively turning on / off a plurality of pixels and a microlens array And a means for selectively turning on / off a plurality of pixels so as to eliminate stray light by driving and controlling the position adjusting means based on the positional relation. And adjusting the relative positions of the b.
上述のように構成することにより、請求項1に記載の発明の作用、効果に加えて、迷光を削減し、より高精度な描画を行って高品質の露光画像を得られるようにできる。 With the configuration described above, in addition to the operation and effect of the invention of the first aspect, stray light can be reduced, and high-quality exposure images can be obtained by drawing with higher accuracy.
本発明の請求項3に記載のマルチビーム露光装置は、レーザ光を射出する光源ユニットと、光源ユニットから照射されたレーザ光を、所望の画像データに基づき空間変調し、この変調されたレーザ光を露光ビームとして記録面上にある感光材料に照射するための空間光変調素子と、空間光変調素子から照射された記録面上での光量分布を測定する二次元的な光の検出手段と、2次元的な光検出手段により検出した記録面上での光量分布にむらがある場合に、空間光変調素子上での光の強度分布を調整して記録面上での光量分布を均一化する光量分布調整手段と、を有することを特徴とする。 A multi-beam exposure apparatus according to a third aspect of the present invention includes a light source unit that emits laser light, and spatially modulates the laser light emitted from the light source unit based on desired image data, and the modulated laser light. A spatial light modulation element for irradiating the photosensitive material on the recording surface as an exposure beam, and a two-dimensional light detection means for measuring a light amount distribution on the recording surface irradiated from the spatial light modulation element, When the light amount distribution on the recording surface detected by the two-dimensional light detection means is uneven, the light intensity distribution on the spatial light modulator is adjusted to make the light amount distribution on the recording surface uniform. And a light amount distribution adjusting means.
上述のように構成することにより、2次元的な光検出手段によって、記録面上での光量分布を検出し、このときに光量分布にむらがある場合には、光量分布調整手段により光源ユニットと空間光変調素子との間の光路の相対的な位置を移動して空間光変調素子に入射する光の空間分布を調整し、記録面上での光量分布を均一化するので、高精度な露光処理を行って高品質の露光画像を得られるようにできる。 With the configuration described above, the light quantity distribution on the recording surface is detected by the two-dimensional light detection means, and if the light quantity distribution is uneven at this time, the light quantity distribution adjustment means The relative position of the optical path to the spatial light modulation element is moved to adjust the spatial distribution of the light incident on the spatial light modulation element, and the light quantity distribution on the recording surface is made uniform, so high-precision exposure Processing can be performed to obtain a high-quality exposure image.
本発明に係るマルチビーム露光装置によれば、露光ヘッドに設置された空間光変調素子等の複数の画素を選択的にon/offする手段から出射されたマルチビームで走査露光する際に、各光ビームの位置、形状及び光量のデータを記録面上で同時に検出したデータに基づいて適切に露光ヘッドを調整して制御することにより、高精度な描画を行って高品質の露光画像を得られるという効果がある。 According to the multi-beam exposure apparatus according to the present invention, each of the plurality of pixels such as a spatial light modulation element installed in the exposure head is subjected to scanning exposure with a multi-beam emitted from a unit that selectively turns on / off. By appropriately adjusting and controlling the exposure head based on the data simultaneously detected on the recording surface, the position, shape, and light quantity of the light beam, high-quality exposure images can be obtained by performing high-precision drawing. There is an effect.
本発明のマルチビーム露光装置に関する実施の形態について、図1乃至図23を参照しながら説明する。
[画像形成装置の構成]
図1に示すように、本発明の実施の形態に係るマルチビーム露光装置として構成された画像形成装置10は、いわゆるフラットベッド型に構成したものであり、4本の脚部材12Aに支持された基台12と、この基台12上に設けられた図中Y方向に移動し、例えばプリント基板(PCB)、カラーの液晶ディスプレイ(LCD)やプラズマ・ディスプレイ・パネル(PDP)といったガラス基板の表面に感光材料を形成したもの等である感光材料11を載置固定して移動する移動ステージ14と、紫外波長領域を含む、一方向に延在したマルチビームをレーザ光として射出する光源ユニット16と、このマルチビームを、所望の画像データに基づきマルチビームの位置に応じて空間変調し、マルチビームの波長領域に感度を有する感光材料に、この変調されたマルチビームを露光ビームとして照射する露光ヘッドユニット18と、移動ステージ14の移動に伴って露光ヘッドユニット18に供給する変調信号を画像データから生成する制御ユニット20とを主に有して構成される。
Embodiments relating to the multi-beam exposure apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS.
[Configuration of Image Forming Apparatus]
As shown in FIG. 1, an
この画像形成装置10では、移動ステージ14の上方に感光材料を露光するための露光ヘッドユニット18を配置する。この露光ヘッドユニット18には、複数の露光ヘッド26を設置する。各露光ヘッド26には、光源ユニット16からそれぞれ引き出されたバンドル状光ファイバ28を接続する。
In the
この画像形成装置10には、基台12を跨ぐように門型フレーム22を設け、その両面にそれぞれ一対の位置検出センサ24を取り付ける。この位置検出センサ24は、移動ステージ14の通過を検知したときの検出信号を制御ユニット20に供給する。
The
この画像形成装置10では、基台12の上面に、ステージ移動方向に沿って延びた2本のガイド30を設置する。この2本のガイド30上には、移動ステージ14を往復移動可能に装着する。この移動ステージ14は、図示しないリニアモータによって、例えば、1000mmの移動量を40mm/秒といった比較的低速の一定速度で移動されるよう構成する。
In this
この画像形成装置10では、固定された露光ヘッドユニット18に対して、移動ステージ14に載置された感光材料(基板)を移動しながら、走査露光する。
In the
図2に示すように、露光ヘッドユニット18の内部にはm行n列(例えば、2行4列)の略マトリックス状に配列された複数(例えば、8個)の露光ヘッド26を設置する。
As shown in FIG. 2, a plurality of (for example, eight)
露光ヘッド26による露光エリア32は、例えば走査方向を短辺とする矩形状に構成する。この場合、感光材料11には、その走査露光の移動動作に伴って露光ヘッド26毎に帯状の露光済み領域34が形成される。
The
また、図2に示すように、帯状の露光済み領域34が走査方向と直交する方向に隙間無く並ぶように、ライン状に配列された各行の露光ヘッド26の各々は、配列方向に所定間隔(露光エリアの長辺の自然数倍)ずらして配置されている。このため、例えば第1行目の露光エリア32と第2行目の露光エリア32との間の露光できない部分は、第2行目の露光エリア32により露光することができる。
Further, as shown in FIG. 2, each of the
図3に示すように、各露光ヘッド26は、それぞれ入射された光ビームを画像データに応じて各画素毎に変調する空間光変調素子として、デジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)36を備えている。このDMD36は、データ処理手段とミラー駆動制御手段を備えた制御ユニット(制御手段)20に接続されている。
As shown in FIG. 3, each
この制御ユニット20のデータ処理部では、入力された画像データに基づいて、各露光ヘッド26毎にDMD36の制御すべき領域内の各マイクロミラーを駆動制御する制御信号を生成する。また、DMDコントローラとしてのミラー駆動制御手段では、画像データ処理部で生成した制御信号に基づいて、各露光ヘッド26毎にDMD36における各マイクロミラーの反射面の角度を制御する。
The data processing unit of the
各露光ヘッド26におけるDMD36の光入射側には、図1に示すように、紫外波長領域を含む一方向に延在したマルチビームをレーザ光として射出する照明装置である光源ユニット16からそれぞれ引き出されたバンドル状光ファイバ28が接続される。
As shown in FIG. 1, each
光源ユニット16は、図示しないがその内部に、複数の半導体レーザチップから射出されたレーザ光を合波して光ファイバに入力する合波モジュールが複数個設置されている。各合波モジュールから延びる光ファイバは、合波したレーザ光を伝搬する合波光ファイバであって、複数の光ファイバが1つに束ねられてバンドル状の光ファイバ28として形成される。
Although not shown, the
DMD36は、図4に示すように、SRAMセル(メモリセル)44上に、微小ミラー(マイクロミラー)46が支柱により支持されて配置されたものであり、画素(ピクセル)を構成する多数の(例えば、600個×800個)の微小ミラーを格子状に配列したミラーデバイスとして構成されている。各ピクセルには、最上部に支柱に支えられたマイクロミラー46が設けられており、マイクロミラー46の表面にはアルミニウム等の反射率の高い材料が蒸着されている。
As shown in FIG. 4, the
また、各マイクロミラー46の直下には、図示しないヒンジ及びヨークを含む支柱を介して通常の半導体メモリの製造ラインで製造されるシリコンゲートのCMOSのSRAMセル44が配置されており、全体はモノリシック(一体型)に構成されている。
Directly below each micromirror 46 is disposed a silicon gate
DMD36のSRAMセル44にデジタル信号が書き込まれると、支柱に支えられたマイクロミラー46が、対角線を中心としてDMD36が配置された基板側に対して±a度(例えば±10度)の範囲で傾けられる。図5(A)は、マイクロミラー46がオン状態である+a度に傾いた状態を示し、図5(B)は、マイクロミラー46がオフ状態である−a度に傾いた状態を示す。従って、画像信号に応じて、DMD36の各ピクセルにおけるマイクロミラー46の傾きを、図4に示すように制御することによって、DMD36に入射された光はそれぞれのマイクロミラー46の傾き方向へ反射される。
When a digital signal is written to the
なお、図4には、DMD36の一部を拡大し、マイクロミラー46が+a度又は−a度に制御されている状態の一例を示す。それぞれのマイクロミラー46のオンオフ(on/off)制御は、DMD36に接続された制御ユニット20によって行われるもので、オン状態のマイクロミラー46により反射された光は露光状態に変調され、DMD36の光出射側に設けられた投影光学系(図3参照)へ入射する。またオフ状態のマイクロミラー46により反射された光は非露光状態に変調され、光吸収体(図示省略)に入射する。
FIG. 4 shows an example of a state in which a part of the
また、DMD36は、その短辺方向が走査方向と所定角度(例えば、0.1°〜0.5°)を成すように僅かに傾斜させて配置するのが好ましい。図6(A)はDMD36を傾斜させない場合の各マイクロミラーによる反射光像(露光ビーム)48の走査軌跡を示し、図6(B)はDMD36を傾斜させた場合の露光ビーム48の走査軌跡を示している。
Further, it is preferable that the
DMD36には、長手方向(行方向)に沿ってマイクロミラー46が多数個(例えば、800個)配列されたマイクロミラー列が、短手方向に多数組(例えば、600組)配列されているが、図6(B)に示すように、DMD36を傾斜させることにより、各マイクロミラー46による露光ビーム48の走査軌跡(走査線)のピッチP2が、DMD36を傾斜させない場合の走査線のピッチP1より狭くなり、解像度を大幅に向上させることができる。一方、DMD36の傾斜角は微小であるので、DMD36を傾斜させた場合の走査幅W2と、DMD36を傾斜させない場合の走査幅W1とは略同一である。
In the
また、異なるマイクロミラー列により同じ走査線上における略同一の位置(ドット)が重ねて露光(多重露光)されることになる。このように、多重露光されることで、露光位置の微少量をコントロールすることができ、高精細な露光を実現することができる。また、走査方向に配列された複数の露光ヘッド間のつなぎ目を微少量の露光位置制御により段差無くつなぐことができる。 Further, substantially the same position (dot) on the same scanning line is overlapped and exposed (multiple exposure) by different micromirror rows. In this way, by performing multiple exposure, it is possible to control a minute amount of the exposure position and to realize high-definition exposure. Further, the joints between the plurality of exposure heads arranged in the scanning direction can be connected without any step by controlling a very small amount of exposure position.
なお、DMD36を傾斜させる代わりに、各マイクロミラー列を走査方向と直交する方向に所定間隔ずらして千鳥状に配置しても、同様の効果を得ることができる。
Note that the same effect can be obtained by arranging the micromirror rows in a staggered manner at a predetermined interval in the direction orthogonal to the scanning direction instead of inclining the
次に、露光ヘッド26におけるDMD36の光反射側に設けられる投影光学系(結像光学系)について説明する。図3に示すように、各露光ヘッド26におけるDMD36の光反射側に設けられる投影光学系は、DMD36の光反射側の露光面にある感光材料11上に光源像を投影するため、DMD36の側から感光材料11へ向って順に、レンズ系50,52、マイクロレンズアレイ54、対物レンズ系56,58の各露光用の光学部材が配置されて構成されている。
Next, a projection optical system (imaging optical system) provided on the light reflection side of the
ここで、レンズ系50,52は拡大光学系として構成されており、DMD36により反射される光線束の断面積を拡大することで、感光材料11上のDMD36により反射された光線束による露光エリア32(図2に図示)の面積を所要の大きさに拡大している。
Here, the
図3に示すように、マイクロレンズアレイ54は、光源ユニット16から各光ファイバ28を通じて照射されたレーザ光を反射するDMD36の各マイクロミラー46に1対1で対応する複数のマイクロレンズ60が一体的に成形されたものであり、各マイクロレンズ60は、それぞれレンズ系50,52を透過した各レーザビームの光軸上にそれぞれ配置されている。
As shown in FIG. 3, in the
このマイクロレンズアレイ54は、矩形平板状に形成され、各マイクロレンズ60を形成した部分には、それぞれアパーチャ62を一体的に配置する。このアパーチャ62は、各マイクロレンズ60に1対1で対応して配置された開口絞りとして構成する。
The
図3に示すように、対物レンズ系56,58は、例えば、等倍光学系として構成されている。また感光材料11は、対物レンズ系56,58の後方焦点位置に配置される。なお、投影光学系における各レンズ系50,52,対物レンズ系56,58は、図3においてそれぞれ1枚のレンズとして示されているが、複数枚のレンズ(例えば、凸レンズと凹レンズ)を組み合せたものであっても良い。
As shown in FIG. 3, the
上述のように構成された画像形成装置10には、各露光ヘッド26から照射される各光ビームの位置、形状及び光量のデータを記録面上で同時に測定可能とした、2次元的な光検出手段を設ける。
In the
この2次元的な光検出手段の一部として図1乃至図3に示すように、この画像形成装置10には、その移動ステージ14の搬送方向上流側に、記録面像拡大用の光学レンズ機器である対物レンズ102を有するCCD(電荷結合デバイス)カメラ100を配置する。この対物レンズ102を有するCCDカメラ100は、必要に応じて単数又は複数設置する。なお、本実施の形態では、3個横並びに配置した構成を採用する。
As shown in FIGS. 1 to 3 as a part of the two-dimensional light detection means, the
これらのCCDカメラ100は、それぞれリード線で制御手段である制御ユニット20に接続され、撮影した画像データを制御ユニット20へ送信するように構成されいる。
Each of these
この対物レンズ102付きのCCDカメラ100は、移動操作機構104を介して、移動ステージ14における搬送方向(走査方向)に沿って上流側の端縁部に一体的に装着する。
The
この移動操作機構104は、ガイドレール部材106上を移動ブロック部材108が移動可能に構成する。このガイドレール部材106は、移動ステージ14の幅方向全長の長さを持つレール状に形成し、移動ステージ14の側端部に設置する。
The moving
また、移動ブロック部材108は,制御手段である制御ユニット20によって制御される図示しない駆動モータを有する移動機構等によって、ガイドレール部材106上を自力で移動し、精密に位置決めして所要の位置に停止可能に構成する。さらに、移動ブロック部材108は、図示しない移動操作機構等によって、CCDカメラ100を、移動ステージ14の平面(XY平面)に垂直なZ方向に移動して所要の位置に停止可能に構成する。なお、移動ブロック部材108にZ方向の移動操作機構を設ける代わりに、移動ステージ14をZ方向に移動操作する図示しない高さ調整機構を利用しても良い。
The moving
次に、露光ヘッド26に設ける露光面での光量分布を調整するための構造について説明する。
Next, a structure for adjusting the light amount distribution on the exposure surface provided in the
図3に示すように、各露光ヘッド26には、露光面(露光エリア32)での光量分布むらを改善するための光量分布調整手段を装着する。この光量分布調整手段は、各露光ヘッド26において、DMD36に入射する光源側の光路位置を微少量移動して調整する微小移動調整機構として構成する。
As shown in FIG. 3, each
この光量分布調整手段を構成する微小移動調整機構は、露光ヘッド26に接続された、光源ユニット16から引き出されたバンドル状光ファイバ28の端部に設置する。この微小移動調整機構は、露光ヘッド26のケーシング110とバンドル状光ファイバ28の一方の側部との間に圧縮コイルばねである与圧ばね112を架設して付勢すると共に、バンドル状光ファイバ28の他方の側部(与圧ばね112を配置したのと反対側の側部)に電気機械変換素子(ピエゾ圧電素子等)114を配置して構成する。
The fine movement adjusting mechanism constituting the light amount distribution adjusting means is installed at the end of the bundle-like
この電気機械変換素子114は、制御ユニット20により制御されてピエゾ圧電素子の全長を所要量伸縮させることにより、バンドル状光ファイバ28を光路と直角に交わる方向に移動調整する操作を行う。なお、図3では、微小移動調整機構を一つ設けた構成を示したが、この微小移動調整機構を、走査方向(矢印Y方向)と、走査方向に直交する方向(矢印X方向)とのそれぞれに対応して設け、2次元的に移動調整可能に構成しても良い。
The electromechanical transducer 114 is controlled by the
次に、露光ヘッド26に設ける、DMD36と、マイクロレンズアレイ54との間の相対的な位置関係を調整するための構造について説明する。
Next, a structure for adjusting the relative positional relationship between the
各露光ヘッド26には、図16及び図17に示すような、マイクロレンズアレイ54の位置調整手段を装着する。この位置調整手段は、マイクロレンズアレイ54を光路に直交する平面上で二次元的に調整するため、互いに直交する例えばX方向とY方向とにそれぞれ移動調整するXY調整機構と、DMD36から照射される光ビームの光路の略中心に当たる中心軸(露光エリア32の略中心を直角に貫く中心軸)回りに回動調整する回動調整機構とを有する。
Each
この回動調整機構は、矩形平板状に形成したマイクロレンズアレイ54を設置するリング状の被動台座部材116と、この被動台座部材116を回動可能に支受する支受台座部材118と、被動台座部材116と支受台座部材118との相互間で相対的回動操作する微小回動調整機構とを有する。
This rotation adjusting mechanism includes a ring-shaped driven
この支受台座部材118は、被動台座部材116と略同一形状のリング状に形成する。また、支受台座部材118は、被動台座部材116を同芯上で回動可能に支受するため、図示しないが、例えば支受台座部材118のリング穴に筒状の軸部材を嵌合し、この筒状の軸部材の周囲に被動台座部材116のリング穴が回動自由に支受されるように組み付けて、支受台座部材118の上で被動台座部材116が回動自由となるように構成する。
The
また、微小回動調整機構を構成するため、支受台座部材118には、その外周面から鉤型に突出する2個の四角柱状の支持部材120、122を、所定間隔を開けて配設する。また、被動台座部材116の外周面には、ラジアル方向(放射線方向)に突出する四角柱状の操作突部材124を突設する。そして、支受台座部材118の一対の支持部材120、122の間に、被動台座部材116の操作突部材124が位置する状態に両者を組み立てる。
In addition, in order to constitute a minute rotation adjusting mechanism, the
さらに、一方の支持部材120と操作突部材124との間に圧縮コイルばねである与圧ばね126を架設して付勢すると共に、他方の支持部材122に電気機械変換素子(ピエゾ圧電素子等)128を配置して微小移動調整機構を構成する。
Further, a pressurizing
この電気機械変換素子128は、図示しない信号線で接続された制御ユニット20により制御されてピエゾ圧電素子の全長を所要量伸縮させることにより、操作突部材124を移動操作して支受台座部材118に対し、被動台座部材116と一体のマイクロレンズアレイ54を同芯軸上で回動調整する操作を行う。
The
また、このマイクロレンズアレイ54の位置調整手段では、上述のように構成した回動調整機構を、マイクロレンズアレイ54の位置調整手段におけるXY調整機構の上に設置して一体的に構成する。
Further, in the position adjusting means of the
このため、XY調整機構の被動テーブル部材130上には、回動調整機構の支受台座部材118を固着する。なお、被動テーブル部材130と支受台座部材118とを一体構造に形成しても良い。
For this reason, the
この被動テーブル部材130は、マイクロレンズアレイ54に対応した部分に開口を穿設した矩形板状に形成し、同じくマイクロレンズアレイ54に対応した部分に開口を穿設した一回り大きく形成した矩形板状のベッド部材132の平面上に開口を合致させる状態で、摺動自在に取付る。
The driven
また、被動テーブル部材130は、その相対向する2組の側面における、それぞれ一方の側面中央部に電気機械変換素子(ピエゾ圧電素子等)134X、134Yの操作用端部の先端面が摺動自在に当接され、それぞれ他方の側面中央部に圧縮コイルばねである与圧ばね136の付勢用端部が摺動自在に圧接(なお、移動量が少ないので、与圧ばね136の付勢用端部を被動テーブル部材130に固定しても良い)されて、被動テーブル部材130が各電気機械変換素子134X、134Yに同時に圧接される状態(被動テーブル部材130が各電気機械変換素子134X、134Yに対して各与圧ばね136により弾性的に圧接されて挟持された状態)に装着される。
In addition, the driven
各電気機械変換素子(ピエゾ圧電素子等)134X、134Yは、それぞれ制御ユニット20に図示しない信号線で接続されており、制御ユニット20で駆動制御可能に構成されている。
Each electromechanical conversion element (piezo piezoelectric element or the like) 134X, 134Y is connected to the
このように構成されたマイクロレンズアレイ54の位置調整手段におけるXY調整機構では、制御ユニット20で各電気機械変換素子134X、134Yをそれぞれ駆動制御することにより、マイクロレンズアレイ54を設置した回動調整機構が載っている被動テーブル部材130が、ベッド部材132にガイドされて図16のXY方向にそれぞれ所要調整距離だけ移動操作されて2次元的に位置調整が可能となる。なお、ここでは、走査方向をY軸にとり、これに直交する方向をX軸にとる。
In the XY adjustment mechanism in the position adjusting means of the
次に、画像形成装置10に設けた、露光ヘッド26から照射される各光ビームの位置、形状及び光量のデータを記録面上で同時に測定する2次元的な光検出手段としての対物レンズ102付きのCCDカメラ100を利用した露光面検出方法を説明する。なお、この露光面検出方法は、CCDカメラ100が接続された制御ユニット20により画像処理及び演算処理を行うものであり、制御ユニット20の備え付けのモニタ画面に映し出されたCCDカメラ100で撮影した画像又は画像処理したデータを、作業者が見ながら作業を行うことができる。
Next, with the
まず、このCCDカメラ100が撮影した画像から、光ビーム位置を検出する場合について説明する。
First, a case where the light beam position is detected from an image taken by the
この場合には、制御ユニット20が移動操作機構104を駆動制御して3個一組のCCDカメラ100の位置を、測定対象となる露光ヘッド26の露光エリア32に合わせた位置に移動してセットする。このとき、CCDカメラ100の走査方向に直交するx方向の位置は、ガイドレール部材106上を移動ブロック部材108が移動した送り量から導出する。また、CCDカメラ100の走査方向であるy方向の位置は、移動ステージ14の走査方向への送り量から導出する。以上から、CCDカメラ100の位置が決まる。
In this case, the
ここで、DMD36における測定対象となる特定の画素(ピクセル)を点灯したときの光ビームが、CCDカメラ100で撮影したときに図7に例示するように写っている場合には、例えば点灯している光ビームONB1が第1のCCDカメラ100で撮影した画像NO1のどのピクセルに写っているかで、その光ビームの撮像素子に対する相対位置を求める。なお、第2、第3のCCDカメラ100でも同様に、点灯している光ビームONB2、ONB3の各位置をそれぞれ撮影した画像NO2、NO3のどのピクセルに写っているかで、その光ビームの撮像素子に対する相対位置を求める。原理的には、上述したようにして、ある特定の光ビームの位置を測定できる。
Here, when a light beam when a specific pixel (pixel) to be measured in the
次に、CCDカメラ100で撮像した画像を、制御ユニット20により自動的に処理して、写っている光ビームのピクセル位置を導出する方法について説明する。
Next, a method for automatically processing an image captured by the
ここで、CCDカメラ100が撮影した画像が、例えば図8に示すものであるとする。この例では、写っている2個の光ビームB1、B2のうち、図に向かって右側の光ビームB1は、強度が強いON光ビームであり、図に向かって左側の光ビームB2は強度が弱いもので、DMD36とマイクロレンズアレイ54との間の位置ずれで発生する迷光による子光ビームB2であるとする。
Here, it is assumed that the image taken by the
このCCDカメラ100は、各撮像単位に対して強度データを検出できるので、検出した強度分布を等高線D1、D2、D3で表示すると、図9に例示するようになる。そこで、一般的に用いられている画像処理技術によって、画像上のノイズなどを取り除く意味を含め、画像の強度データに対して、しきい値を定め、そのしきい値を超える強度データを持つピクセル位置の強度を1とし、しきい値以下の強度データを0とする、二値化の画像処理を行う。ここで、等高線でのD1とD2の境目をしきい値とすると、画像処理後のデータは、図10に例示するようになる。
Since this
この図10中でB1、B2の位置のみが強度値を持ち、あとの位置では強度はゼロとなる。この図10に示すように画像処理された状態では、光ビームB1、B2が存在する場所以外に有意義なデータが存在しない状態となったので、図10の2つの領域がそれぞれ独立した光ビームB1、B2であると自動認識ができることになる。 In FIG. 10, only the positions B1 and B2 have intensity values, and the intensity is zero at the later positions. In the state where the image processing is performed as shown in FIG. 10, since there is no significant data other than the place where the light beams B1 and B2 exist, the two regions in FIG. 10 are independent light beams B1. , B2 can be automatically recognized.
そこで、この後の処理では、光ビームB1、B2に対応する2つの領域のそれぞれについて独立して別々に処理を行う。例えば図11に示すように、光ビームB1だけについて、光ビームB1の中心位置を求める場合には、光ビームB1の領域内に含まれる任意の点の画素を(x_i,y_i)とし、光ビームB1の領域内に含まれる画素の総数をSとすると、下記の式により、光ビームB1の中心の位置座標が計算で求められる。
x_c=(Σx_i)÷S
y_c=(Σy_i)÷S
なお、図示しないが、迷光の光ビームB2に関しても同様にして中心の位置座標が計算で求められる。
Therefore, in the subsequent processing, each of the two areas corresponding to the light beams B1 and B2 is processed independently. For example, as shown in FIG. 11, when the center position of the light beam B1 is obtained only for the light beam B1, a pixel at an arbitrary point included in the region of the light beam B1 is (x_i, y_i), and the light beam Assuming that the total number of pixels included in the area of B1 is S, the position coordinate of the center of the light beam B1 is obtained by calculation according to the following equation.
x_c = (Σx_i) ÷ S
y_c = (Σy_i) ÷ S
Although not shown in the figure, the center position coordinate is similarly calculated for the stray light beam B2.
次に、CCDカメラ100により取得した画像データから、自動的に光ビームの光量を取得する光量検出方法について述べる。
Next, a light amount detection method for automatically acquiring the light amount of the light beam from the image data acquired by the
まず、前述した光ビーム位置を検出する方法により、CCDカメラ100で撮影した画像を処理して得られた取得データから、光ビームの中心位置を自動的に算出する。
First, the center position of the light beam is automatically calculated from the acquired data obtained by processing the image captured by the
例えば、前述した図8に示すように2個の光ビームB1、B2が写っている場合に、各光ビームB1、B2についての位置情報が図12に示す如く(x_c1,y_c1)、(x_c2,y_c2)と算出されたとする。 For example, when two light beams B1 and B2 are shown as shown in FIG. 8, the position information about each of the light beams B1 and B2 is (x_c1, y_c1), (x_c2,) as shown in FIG. It is assumed that y_c2) is calculated.
この計算で位置情報を求めた後にもとの取得データに戻り、図13に示すように(x_c1,y_c1)と(x_c2,y_c2)とを中心とした2個の光ビームB1、B2について、それぞれの一定の画像領域全部に渡って強度値を積分し、各光ビームB1、B2の光量に相当するデータを得る。 After obtaining the position information by this calculation, it returns to the original acquired data, and as shown in FIG. 13, for the two light beams B1 and B2 centered on (x_c1, y_c1) and (x_c2, y_c2), respectively. Intensity values are integrated over the entire fixed image area to obtain data corresponding to the light amounts of the light beams B1 and B2.
次に、CCDカメラ100により取得した画像データから、自動的にON画素の光ビームB1と子ビームB2の強度比を自動算出する方法について述べる。
Next, a method for automatically calculating the intensity ratio between the light beam B1 and the child beam B2 of the ON pixel from the image data acquired by the
この場合には、前述したCCDカメラ100により取得した画像データを処理し演算することによって、光ビームの位置と光量とを自動的に算出する。この後、写っている2個の光ビームB1、B2のうち、どちらがDMD36におけるON画素の光ビームB1で、どちらが迷光による子ビームB2なのかを判別するため、例えば、図10で説明したように、しきい値を取って二値化した画像データに関して、画像データ上に残った各領域の面積の大小を比較して、ON光ビームと子ビームとを判別する。
In this case, the position and the amount of light beam are automatically calculated by processing and calculating the image data acquired by the
そして、ON光ビームと子ビームとの判別結果に基づいて、ON光ビームの光量と、子ビームである迷光の光量から強度比を算出する。 Based on the discrimination result between the ON light beam and the child beam, the intensity ratio is calculated from the light amount of the ON light beam and the light amount of stray light that is the child beam.
次に、CCDカメラ100により取得した画像データから、自動的にビーム形状を算出する方法について述べる。
Next, a method for automatically calculating the beam shape from the image data acquired by the
例えば、CCDカメラ100で撮影したときに、図14に示すように、形状がいびつになっている光ビームB1が撮像されたとする。
For example, it is assumed that when the image is taken by the
この場合には、前述した二値化の画像処理を行って得られた画像データから、撮像された光ビームB1が楕円ビームとなっていることが検出される。これと共に、図15に示す、処理後の画像で残った領域内の位置座標のうち、xの最大値と、最小値とから楕円ビームの短軸の長さを求めることができ、さらに、yの最大値と、最小値とから楕円ビームの長軸の長さを求めることができる。このようにして求めた、楕円ビームの短軸の長さと長軸の長さとは、光ビーム形状を現すパラメータとして利用される。 In this case, it is detected from the image data obtained by performing the above-described binarized image processing that the captured light beam B1 is an elliptical beam. At the same time, the length of the minor axis of the elliptical beam can be obtained from the maximum value and the minimum value of x among the position coordinates in the region remaining in the processed image shown in FIG. The long axis length of the elliptical beam can be obtained from the maximum value and the minimum value. The short axis length and the long axis length of the elliptical beam thus obtained are used as parameters representing the light beam shape.
次に、画像形成装置10に設けたCCDカメラ100を用いた露光面検出方法により、露光ヘッド26に設ける、DMD36と、マイクロレンズアレイ54との間の相対的な位置関係を調整する方法について説明する。なお、この調整方法の実施に当たっては、図16及び図17に示す、マイクロレンズアレイ54の位置調整手段を利用する。
Next, a method for adjusting the relative positional relationship between the
このマイクロレンズアレイの調整方法では、3個のCCDカメラ100で露光面を撮像したときの、それぞれのCCDカメラ100の視野と露光面の位置関係が図7に例示したようになるものとする。すなわち、第1乃至第3のCCDカメラ100の検出領域は、露光システムの描画単位を3掛ける3の9画素以上をカバーするものとする。
In this microlens array adjustment method, the positional relationship between the field of view and the exposure surface of each
初めに、DMD36と、マイクロレンズアレイ54との間の相対的な位置関係が平行移動してずれている場合の調整方法について説明する。
First, an adjustment method in the case where the relative positional relationship between the
この調整方法では、DMD36を制御して、各CCDカメラ100の検出領域中心の画素を点灯(ON状態)させる。
In this adjustment method, the
ここで、DMD36と、マイクロレンズアレイ54との間の相対的な位置関係が、図7の矢印X方向に平行移動してずれている場合には、第1乃至第3の各CCDカメラ100の取得データ(NO1、NO2、NO3)が図18に示すようになる。
Here, when the relative positional relationship between the
そこで、制御ユニット20は、前述した光ビーム位置を検出する方法により、CCDカメラ100で撮影した画像を処理して得られた取得データから、光ビームの中心位置を算出する。さらに、制御ユニット20は、この計算で求めた位置情報に基づき、2個の光ビームB1、B2について、それぞれの一定の画像領域全部に渡って強度値を積分し、各光ビームB1、B2の光量に相当するデータを導出する。
Therefore, the
そして、制御ユニット20は、各CCDカメラ100の取得データ(NO1、NO2、NO3)から、それぞれのON光ビームB1の光量(ON画素の光量)と、子ビームである迷光B2の光量を計算して、ON画素B1の光量の平均値P_oと、迷光B2の光量の平均値P_aとを求める。
Then, the
ここで、マイクロレンズアレイ54に配置したマイクロレンズ60のピッチをSとすると、図16及び図17に示すマイクロレンズアレイ54の位置調整手段によりマイクロレンズアレイ54を以下の式から求められる移動量だけ移動させて、DMD36と、マイクロレンズアレイ54との間の相対的な位置関係を改善する。
移動量=((P_o−P_a)/(P_o+P_a))×S
なお、迷光B2がON画素B1に対して図に向かって右に出ている場合は、図7の矢印Xと逆方向に移動する。あるいは迷光B2がON画素B1に対して図に向かって下に出ている場合には、マイクロレンズアレイ54を矢印Y方向に移動させてDMD36と、マイクロレンズアレイ54との間の相対的な位置関係を改善する。
Here, when the pitch of the
Movement amount = ((P_o−P_a) / (P_o + P_a)) × S
In addition, when the stray light B2 comes out to the right with respect to the figure with respect to ON pixel B1, it moves to the reverse direction to the arrow X of FIG. Alternatively, when the stray light B2 appears downward with respect to the ON pixel B1, the relative position between the
次に、DMD36と、マイクロレンズアレイ54との間の相対的な位置関係が回転移動してずれている場合の調整方法について説明する。
Next, an adjustment method in the case where the relative positional relationship between the
この場合には、第1乃至第3の各CCDカメラ100の取得データ(NO1、NO2、NO3)が図19に示すようになる。
In this case, the acquired data (NO1, NO2, NO3) of the first to
そこで、制御ユニット20は、前述した光ビーム位置を検出する方法により、CCDカメラ100で撮影した画像を処理して得られた取得データから、光ビームの中心位置を算出する。さらに、制御ユニット20は、この計算で求めた位置情報に基づき、2個の光ビームB1、B2について、それぞれの一定の画像領域全部に渡って強度値を積分し、各光ビームB1、B2の光量に相当するデータを導出する。
Therefore, the
そして、制御ユニット20は、各CCDカメラ100の取得データ(NO1、NO2、NO3)から、それぞれのON光ビームB1の光量(ON画素の光量)と、子ビームである迷光B2の光量を計算して、ON画素B1の光量の平均値P_oと、迷光B2の光量の平均値P_aとを求める。
Then, the
ここで、マイクロレンズアレイ54に配置したマイクロレンズ60のピッチをSとし、第1CCDカメラ100(NO1)と第3CCDカメラ100(NO3)とのON画素の距離をLとすると、図16及び図17に示すマイクロレンズアレイ54の位置調整手段によりマイクロレンズアレイ54を以下の式から求められる回転量θだけ移動させて、DMD36と、マイクロレンズアレイ54との間の相対的な位置関係を改善する。
Tanθ=((P_o−P_a)/(P_o+P_a))×(S/L)
この回転量θだけマイクロレンズアレイ54を微小回転させる。
Here, if the pitch of the
Tanθ = ((P_o−P_a) / (P_o + P_a)) × (S / L)
The
次に、DMD36と、マイクロレンズアレイ54との間の相対的な位置関係が平行移動と回転移動とが混在してずれている場合の調整方法について説明する。
Next, an adjustment method when the relative positional relationship between the
この場合には、第1乃至第3の各CCDカメラ100の取得データ(NO1、NO2、NO3)が図20に示すようになる。
In this case, the acquired data (NO1, NO2, NO3) of the first to
このような場合には、まずマイクロレンズアレイ54の中心位置に対応する第2CCDカメラ100のデータから平行移動量を計算して、ずれの平行成分を取り除く。なお、このときの平行移動量は、前述した図18で説明した方法と同様である。この後、前述した図19で説明した回転移動してずれている場合の改善方法と同様にして回転量θを求め、マイクロレンズアレイ54の位置調整手段によりマイクロレンズアレイ54を回転量θだけ移動させて、DMD36と、マイクロレンズアレイ54との間の相対的な位置関係を改善する。
In such a case, first, the parallel movement amount is calculated from the data of the
次に、画像形成装置10に設けたCCDカメラ100を用いた露光面検出方法により、露光ヘッド26における光量分布調整方法について説明する。なお、この光量分布調整方法の実施に当たっては、図3に示す、光量分布調整手段を構成する微小移動調整機構を利用する。
Next, a light amount distribution adjusting method in the
測定対象の一本の露光ヘッド26についての露光面における光量分布が図21に示すような状態となっていた場合には、露光面における光量が、第1CCDカメラ100側に比して第3CCDカメラ100側の光量が低いことになる。第1(NO1)、第2(NO2)、第3(NO3)の各CCDカメラ100位置に投影される光は、DMD36面上において、位置A、B、Cに対応するものとする。
When the light amount distribution on the exposure surface of one
すなわち、露光面において図21に示すような光量分布になっている場合には、露光ヘッド26の光源側の光量分布がDMD36面上において、図22のようになっていると想定される。
That is, when the exposure surface has a light amount distribution as shown in FIG. 21, the light amount distribution on the light source side of the
このように想定される場合には、光源ユニット16から各バンドル状光ファイバ28を通じて照射される光の空間分布と、DMD36の位置関係がずれており、結果的に光量を損失していることになる。
In such a case, the spatial distribution of the light irradiated from the
そこで、光源ユニット16から引き出されたバンドル状光ファイバ28の出射口の位置を、微小移動調整機構の電気機械変換素子114を駆動制御して移動調整することで、露光面での光量分布むらを改善する。例えば、図23に示す場合には、電気機械変換素子114によりバンドル状光ファイバ28の出射端部の位置を調整して、DMD36上での光量分布を、点線から実線のように変化させる。
Therefore, the position of the exit of the bundle-like
このように光源側の位置を移動調整した場合には、DMD36面上での光量分布がより均一化され、露光面での光量分布も改善される。
[画像形成装置の動作]
次に、上述のように構成した画像形成装置10の動作について説明する。
When the position on the light source side is moved and adjusted in this way, the light amount distribution on the
[Operation of Image Forming Apparatus]
Next, the operation of the
この画像形成装置10に設けるファイバアレイ光源である光源ユニット16は、図示しないが、レーザ発光素子の各々から発散光状態で出射した紫外線等のレーザビームをコリメータレンズによって平行光化して集光レンズによって集光し、マルチモード光ファイバのコアの入射端面から入射して光ファイバ内を伝搬させ、レーザ出射部で1本のレーザビームに合波させてマルチモード光ファイバの出射端部に結合させた光ファイバ28から出射する。
A
この画像形成装置10では、露光パターンに応じた画像データが、DMD36に接続された制御ユニット20に入力され、制御ユニット20内のメモリに一旦記憶される。この画像データは、画像を構成する各画素の濃度を2値(ドットの記録の有無)で表したデータである。この画像データは、制御装置により、前述した描画の歪み量検出手段で検出した描画の歪み量(歪み状態)に基づいて、適切に補正される。
In the
感光材料11を表面に吸着した移動ステージ14は、図示しない駆動装置により、ガイド30に沿って搬送方向上流側から下流側に一定速度で移動される。移動ステージ14が門型フレーム22の下を通過する際に、門型フレーム22に取り付けられた位置検出センサ24により感光材料11の先端が検出されると、メモリに記憶された画像データが複数ライン分ずつ順次読み出され、データ処理部としての制御装置で各露光ヘッド26毎に制御信号が生成される。そして、この生成された制御信号に基づいて各露光ヘッド26毎に空間光変調素子(DMD)36のマイクロミラーの各々をオンオフ制御する。
The moving
光源ユニット16から空間光変調素子(DMD)36にレーザ光が照射されると、DMD36のマイクロミラーがオン状態のときに反射されたレーザ光は、描画のための露光位置に結像される。このようにして、光源ユニット16から出射されたレーザ光が画素毎にオンオフされて、感光材料11が露光処理される。
When the spatial light modulator (DMD) 36 is irradiated with laser light from the
また、感光材料11が移動ステージ14と共に一定速度で移動されることにより、感光材料11が露光ヘッドユニット18によりステージ移動方向と反対の方向に走査され、各露光ヘッド26毎に帯状の露光済み領域34(図2に図示)が形成される。
Further, when the
露光ヘッドユニット18による感光材料11の走査が終了し、位置検出センサ24で感光材料11の後端が検出されると、移動ステージ14は、図示しない駆動装置により、ガイド30に沿って搬送方向最上流側にある原点に復帰し、再度、ガイド30に沿って搬送方向上流側から下流側に一定速度で移動される。
When the scanning of the
また、本実施の形態に係る画像形成装置10では、露光ヘッド26に用いる空間光変調素子としてDMDを用いたが、例えば、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)タイプの空間光変調素子(SLM;Special Light Modulator)や、電気光学効果により透過光を変調する光学素子(PLZT素子)や液晶光シャッタ(FLC)等、MEMSタイプ以外の空間光変調素子をDMDに代えて用いることができる。
In the
なお、MEMSとは、IC製造プロセスを基盤としたマイクロマシニング技術によるマイクロサイズのセンサ、アクチュエータ、そして制御回路を集積化した微細システムの総称であり、MEMSタイプの空間光変調素子とは、静電気力を利用した電気機械動作により駆動される空間光変調素子を意味している。 Note that MEMS is a general term for a micro system that integrates micro-sized sensors, actuators, and control circuits based on a micro-machining technology based on an IC manufacturing process. A MEMS-type spatial light modulator is an electrostatic force. It means a spatial light modulation element driven by an electromechanical operation using
また、本実施形態に係る画像形成装置10では、露光ヘッド26に用いる空間光変調素子(DMD)14を、複数の画素を選択的にon/offする手段に置き換えて構成しても良い。この複数の画素を選択的にon/offする手段は、例えば、各画素に対応したレーザビームを選択的にon/offして出射可能にしたレーザ光源で構成し、または、各微小レーザ発光面を各画素に対応して配置することにより面発光レーザ素子を形成し、各微小レーザ発光面を選択的にon/offして発光可能にしたレーザ光源で構成することができる。
In the
なお、本発明のマルチビーム露光装置は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、その他種々の構成をとり得ることは勿論である。 It should be noted that the multi-beam exposure apparatus of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various other configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
10 画像形成装置
11 感光材料
14 移動ステージ
16 光源ユニット
20 制御ユニット
26 露光ヘッド
28 バンドル状光ファイバ
32 露光エリア
46 マイクロミラー
48 露光ビーム
54 マイクロレンズアレイ
60 マイクロレンズ
100 カメラ
102 対物レンズ
104 移動操作機構
106 ガイドレール部材
108 移動ブロック部材
114 電気機械変換素子
116 被動台座部材
118 支受台座部材
120 支持部材
122 支持部材
124 操作突部材
128 電気機械変換素子
130 被動テーブル部材
132 ベッド部材
134X 電気機械変換素子
134Y 電気機械変換素子
DESCRIPTION OF
Claims (3)
複数の画素を選択的にon/offする手段から照射された各光ビームの位置、形状及び光量を同時に、記録面上で測定する二次元的な光の検出手段を設けたことを特徴とするマルチビーム露光装置。 In a multi-beam exposure apparatus provided with an exposure head having means for selectively turning on / off a plurality of pixels,
A two-dimensional light detection means for simultaneously measuring the position, shape, and light amount of each light beam emitted from the means for selectively turning on / off a plurality of pixels on the recording surface is provided. Multi-beam exposure system.
前記光源ユニットから照射されたレーザ光を、所望の画像データに基づき空間変調し、この変調されたレーザ光を露光ビームとして記録面上にある感光材料に照射するための空間光変調素子と、
前記空間光変調素子から照射された記録面上での光量分布を測定する二次元的な光の検出手段と、
前記2次元的な光検出手段により検出した記録面上での光量分布にむらがある場合に、前記空間光変調素子上での光の強度分布を調整して記録面上での光量分布を均一化する光量分布調整手段と、
を有することを特徴とするマルチビーム露光装置。
A light source unit that emits laser light;
A spatial light modulation element for spatially modulating the laser light emitted from the light source unit based on desired image data and irradiating the photosensitive material on the recording surface with the modulated laser light as an exposure beam;
Two-dimensional light detection means for measuring the light amount distribution on the recording surface irradiated from the spatial light modulator;
If the light intensity distribution on the recording surface detected by the two-dimensional light detection means is uneven, the light intensity distribution on the recording surface is made uniform by adjusting the light intensity distribution on the spatial light modulator. Light intensity distribution adjusting means to
A multi-beam exposure apparatus comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004104419A JP2005294373A (en) | 2004-03-31 | 2004-03-31 | Multi-beam exposing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004104419A JP2005294373A (en) | 2004-03-31 | 2004-03-31 | Multi-beam exposing apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005294373A true JP2005294373A (en) | 2005-10-20 |
Family
ID=35327002
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004104419A Pending JP2005294373A (en) | 2004-03-31 | 2004-03-31 | Multi-beam exposing apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005294373A (en) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006104168A1 (en) * | 2005-03-28 | 2006-10-05 | Fujifilm Corporation | Image recording method and device |
WO2006104171A1 (en) * | 2005-03-28 | 2006-10-05 | Fujifilm Corporation | Image recording method and device |
JP2007317744A (en) * | 2006-05-23 | 2007-12-06 | Disco Abrasive Syst Ltd | Aligner, and self-diagnosis method of aligner |
JP2008152010A (en) * | 2006-12-18 | 2008-07-03 | Fujifilm Corp | Method for manufacturing sharpening element |
JP2010262000A (en) * | 2009-04-30 | 2010-11-18 | Orc Mfg Co Ltd | Drawing apparatus |
JP2011507292A (en) * | 2007-12-21 | 2011-03-03 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | Illumination system for mask illumination of microlithography exposure equipment |
JP2012123127A (en) * | 2010-12-07 | 2012-06-28 | Hitachi High-Technologies Corp | Exposure device, exposure method, and manufacturing method for display panel substrate |
US8339560B2 (en) | 2009-06-29 | 2012-12-25 | Hitachi Displays, Ltd. | Method for manufacturing display device and liquid crystal display device |
CN104977811A (en) * | 2014-04-11 | 2015-10-14 | 优志旺电机株式会社 | Exposure device and fixing method thereof |
JP2015191132A (en) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 株式会社Screenホールディングス | Luminance distribution measurement device, drawing device, and luminance distribution measurement method |
-
2004
- 2004-03-31 JP JP2004104419A patent/JP2005294373A/en active Pending
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006104171A1 (en) * | 2005-03-28 | 2006-10-05 | Fujifilm Corporation | Image recording method and device |
WO2006104168A1 (en) * | 2005-03-28 | 2006-10-05 | Fujifilm Corporation | Image recording method and device |
JP2007317744A (en) * | 2006-05-23 | 2007-12-06 | Disco Abrasive Syst Ltd | Aligner, and self-diagnosis method of aligner |
JP2008152010A (en) * | 2006-12-18 | 2008-07-03 | Fujifilm Corp | Method for manufacturing sharpening element |
JP2011507292A (en) * | 2007-12-21 | 2011-03-03 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | Illumination system for mask illumination of microlithography exposure equipment |
JP2010262000A (en) * | 2009-04-30 | 2010-11-18 | Orc Mfg Co Ltd | Drawing apparatus |
US8339560B2 (en) | 2009-06-29 | 2012-12-25 | Hitachi Displays, Ltd. | Method for manufacturing display device and liquid crystal display device |
JP2012123127A (en) * | 2010-12-07 | 2012-06-28 | Hitachi High-Technologies Corp | Exposure device, exposure method, and manufacturing method for display panel substrate |
JP2015191132A (en) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 株式会社Screenホールディングス | Luminance distribution measurement device, drawing device, and luminance distribution measurement method |
CN104977811A (en) * | 2014-04-11 | 2015-10-14 | 优志旺电机株式会社 | Exposure device and fixing method thereof |
KR20150118017A (en) * | 2014-04-11 | 2015-10-21 | 우시오덴키 가부시키가이샤 | Exposing apparatus and method for fixing the same |
JP2015204320A (en) * | 2014-04-11 | 2015-11-16 | ウシオ電機株式会社 | Exposure device and method for fixing the same |
TWI641916B (en) * | 2014-04-11 | 2018-11-21 | 日商牛尾電機股份有限公司 | Exposure device and fixing method |
KR102033059B1 (en) * | 2014-04-11 | 2019-10-16 | 우시오덴키 가부시키가이샤 | Exposing apparatus and method for fixing the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4328385B2 (en) | Exposure equipment | |
JP4450739B2 (en) | Exposure equipment | |
JP4322837B2 (en) | Exposure apparatus calibration method, exposure method, and exposure apparatus | |
JP4401308B2 (en) | Exposure equipment | |
JP2006349945A (en) | Exposure apparatus | |
JP2005203697A (en) | Multi-beam exposure apparatus | |
KR101373643B1 (en) | Plotting position measuring method and device, and plotting method and device | |
WO2006137486A1 (en) | Image exposure device | |
US20100123745A1 (en) | Frame data creation device, creation method, creation program, storage medium storing the program, and imaging device | |
US20090251676A1 (en) | Exposure apparatus and exposure method | |
JP2006308994A (en) | Exposure apparatus | |
JP4273030B2 (en) | Exposure apparatus calibration method and exposure apparatus | |
JP2005294373A (en) | Multi-beam exposing apparatus | |
JP2007078764A (en) | Exposure device and exposure method | |
JP2006337873A (en) | Exposure device and exposure method | |
JP2006234921A (en) | Exposure apparatus and exposure method | |
JP2006337878A (en) | Exposure device and exposure method | |
JP2008046383A (en) | Method and device for measuring drawing position and drawing method and device | |
JP5209946B2 (en) | Focus position detection method and drawing apparatus | |
JP2006337874A (en) | Exposure device and exposure method | |
JP4348345B2 (en) | Drawing apparatus and drawing method | |
US20080123072A1 (en) | Projection Head Focus Position Measurement Method And Exposure Method | |
JP2011023603A (en) | Aligner | |
JP5064862B2 (en) | Alignment mark measuring method and apparatus, and drawing method and apparatus | |
JP2005202226A (en) | Method and apparatus for detecting sensitivity of photosensitive material, and exposure correction method |