JP2006106421A - 露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 マスクを交換する等の手間、及びコストがかからず、搬送の制御が容易になる露光装置を提供すること。
【解決手段】 ＵＶ照明７０からＤＭＤ７２に向けて紫外光が出射され、ＤＭＤ７２のマイクロミラーで反射した紫外光は、レンズ７４を通過後、ガルバノミラー７８によってテープ１６幅方向に主走査される。また、テープ１６が一定の搬送されることによって、副走査が行われる。矩形領域を露光可能な反射光が、テープ１６の幅方向一端側から他端側へ移動し、テープ１６を幅方向に横断した後に再びテープ１６の幅方向一端側に戻ったときには、ＤＭＤ７２マイクロミラー１個分だけテープ搬送方向にずれから再びテープ１６の幅方向一端側から他端側へ移動することを順次繰り返し、テープ長手方向に露光を行う。テープ上の同一個所を１乃至複数回露光することで、テープ上に画像を形成できる。なお、コンピュータ６８に記憶する画像データを変更することで、種々のパターンを容易に変更することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、露光装置に関し、特に、長尺状の感光材料を搬送しながら光ビームを照射して露光を行う露光装置に関する。

長尺状の感光材料、例えば、ＴＡＢテープ、ＣＯＦテープ等を搬送しながら光ビームを照射してパターンの露光を行う露光装置がある。

露光装置としてはは、マスクのパターンをテープ上に投影する方式の装置が一般的である（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−２１４５９５号公報

しかしながら、テープの種類や、パターンが変更される毎にマスクを交換しなければならず、手間、及びコストがかかる問題があった。

また、マスクを用いて画像を形成する場合、露光時にテープを停止させる必要がある。即ち、テープを間欠的に搬送しなければならず、搬送制御が複雑になっていた。

以上のことから本発明は、マスクを交換する手間及びコストがかからず、搬送の制御も簡単になる露光装置を提供することが目的である。

請求項１に記載の露光装置は、長尺状の感光材料を長手方向に搬送する搬送手段と、
前記感光材料の露光を行う光ビームを出射する光源と、前記光源からの光ビームを入力した画像信号に応じて変調し、変調した画像光が反射光として光入射面から出射する光変調素子と、前記光変調素子からの前記反射光を前記感光材料の幅方向に走査する走査手段と、前記搬送手段、前記光変調素子、及び前記走査手段を制御する制御手段と、を備え、前記走査手段による前記反射光の主走査と、前記感光材料の搬送による副走査とを同時に行い、前記感光材料上の同一個所を複数回主走査して画像を形成する、ことを特徴としている。

次に、請求項１に記載の露光装置の作用を説明する。

請求項１に記載の露光装置では、長尺状の感光材料が搬送手段によって長手方向に搬送される。

光源から出射された光ビームは光変調素子に入射し、光変調素子は、光源からの光ビームを制御手段からの画像信号に応じて変調し、変調した画像光を反射光として光入射面から出射する。

制御手段で制御される走査手段は、光変調素子からの反射光を感光材料の幅方向に主走査する。

ここで、制御手段は、走査手段による反射光の主走査と、感光材料の搬送による副走査とを同時に制御し、感光材料上では、感光材料を搬送しながら主走査を行うため、露光部位は感光材料の長手方向に順次ずらされて露光される。即ち、同一個所が複数回主走査され、同一個所が１乃至複数回露光されて画像が形成される。

請求項１に記載の露光装置では、画像信号を変更するのみで種々の画像を露光することができるので、マスクを用いた従来の露光装置に比較して、マスクを交換する等の手間、及びコストを削減できる。

さらに、請求項１に記載の露光装置では、感光材料上の部位毎に露光回数（例えば、１回目の主走査で露光と行い、２回目以後の露光を行わない等）を変えることで、画像に階調を持たせることが可能となる。

また、マスクを用いた露光のように、感光材料を間欠的に搬送せず、一定速度で搬送すれば良いので、搬送の制御が容易になる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の露光装置において、前記空間変調素子はＤＭＤである、ことを特徴としている。

次に、請求項２に記載の露光装置の作用を説明する。

請求項２に記載の露光装置では、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device：米国テキサスインスツルメンツ社の商標）によって光源からの光ビームが変調される。

なお、ＤＭＤは、マトリクス状（２次元的）に配列された各ピクセルが微小なマイクロミラーを備え、各ピクセル毎にその直下に配置されたメモリー素子による静電界作用によって上記マイクロミラーの傾きが制御され、反射光の反射角度を変化させることによってオン／オフ状態をつくる反射型表示素子である。

以上説明したように、本発明の露光装置によれば、複数の画像に対して迅速に対応でき、マスクを交換する等の手間、及びコストを削減できる、という優れた効果を有する。

また、階調を有する画像を形成することができる、という優れた効果を有する。

以下、図１乃至図３を参照して本発明の適用された露光装置１１を説明する。

図１に示すように、露光装置１１は、巻き出しユニット１２を備えている。

巻き出しユニット１２は、多数のパッケージパターンを繰り返し露光するための未露光のテープ（ＴＡＢテープ、ＣＯＦテープ等）１６とスペーサテープ１８とを共に巻き取ってロール状に形成したロール２０を保持する巻き出し側リール軸２２、テープ１６と共に引き出されたスペーサテープ１８を巻き取って保持する巻き出し側スペーサ軸２４を備えている。

ロール２０の送出し側には、テープ１６の搬送方向を変更するガイド２６が配置されている。

ガイド２６のテープ搬送方向下流側には、テープ１６の搬送経路を形成するショートダンサー３４、第１の送りローラ３６、第１の押えローラ３８、第２の押えローラ４０、第２の送りローラ４２、ロングダンサー４４、ガイド４６、現像装置４７が順に配置されている。

第１の送りローラ３６と第２の送りローラ４２とは間隔をあけて水平に配置されており、第１の送りローラ３６と第２の送りローラ４２との間には、テーブル５６が配置されている。

第１の送りローラ３６はサーボモータ８０で、第２の送りローラ４２はサーボモータ８２で回転される。なお、サーボモータ８０、及びサーボモータ８２は、コンピュータ６８で制御される。

図２に示すように、テーブル５６は上面がガイド面５６Ａとされている。

テーブル５６は中空構造とされ、内部には、配管５８を介してコンプレッサー６０からの圧縮空気が供給されるようになっている。

テーブル５６には、内部空間とガイド面５６Ａとを連通する細孔６２がテープ搬送方向及びテープ幅方向に多数形成されており、細孔６２からはガイド面５６Ａ外側へ向けて空気が噴出し、テープ１６とガイド面５６Ａとの間に薄い空気層を形成する。

なお、第１の押えローラ３８、及び第２の押えローラ４０は、それぞれ自由回転する従動ローラであり、テープ１６の上面に当接してテープ１６の上方への移動を制限する。
（露光器）
テーブル５６の中央上方には、露光器６４が配置されている。

露光器６４は、紫外光を出射するＵＶ照明７０、ＤＭＤ７２、レンズ７４、ガルバノミラー７８を備えている。

ＵＶ照明７０からは、ＤＭＤ７２に向けて紫外光が出射される。

レンズ７４は、ＤＭＤ７２で反射した紫外光をテープ１６上に投影するものである。

なお、ガルバノミラー７８は、レンズ７４を通過した紫外光をテープ１６の幅方向に走査（主走査。なおテープ１６の搬送が副走査となる。）するものである。

ピクセルがオフの状態では、当該ピクセルのマイクロミラーによる反射光がレンズ７４に入射せず、ピクセルがオンの状態では、当該ピクセルのマイクロミラーによる反射光がレンズ７４に入射してテープ１６上に画像（潜像）を形成する。

本実施形態のＤＭＤ７２は、１０２４×７６８個の微小なミラーを有する。

全てのマイクロミラーが入射した紫外光を反射すると、テープ１６上には矩形状に紫外光が照射されることになる。

ＤＭＤ７２は、コンピュータ６８（図１参照）に接続され、コンピュータ６８によって各マイクロミラーの傾きが個別に制御される。また、ガルバノミラー７８もコンピュータ６８によって制御されている。

図１に示すように、テープ１６は、第１の送りローラ３６と第２の送りローラ４２とに掛け渡され、第１の送りローラ３６と第２の送りローラ４２が回転することで一方向に一定の速度で送られ、テーブル５６上を通過する際にテープ上に回路パターンが露光される。

現像装置４７は、画像（潜像）の形成されたテープ１６を現像液等で現像するための複数の処理槽４７Ａ、乾燥装置４７Ｂ、及びテープ１６を搬送する複数の搬送ローラ４７Ｃを備えている。

なお、ガイド２６、ショートダンサー３４、ロングダンサー４４、ガイド４６等も前述したテーブル５６と同様に空気を噴出して、テープ１６との間に空気層を形成する。
（作用）
次に、本実施形態の露光装置１１の作用を説明する。

ロールから引き出された未露光のテープ１６は、第１の送りローラ３６と第２の送りローラ４２によりテーブル５６のガイド面５６Ａ上を非接触で一定速度で連続的に搬送される。

次に、テープ１６上に、画像（回路パターン）を露光する方法を説明する。

先ず、ＵＶ照明７０からＤＭＤ７２に向けて紫外光が出射される。

ＤＭＤ７２のマイクロミラーで反射した紫外光は、レンズ７４を通過後、ガルバノミラー７８によってテープ１６幅方向に主走査される。なお、テープ１６が一定搬送（図２の矢印Ｂ方向）されることによって、副走査が行われる。

詳述すると、矩形領域を露光可能な反射光が、テープ１６の幅方向一端側から他端側へ移動し、テープ１６を幅方向に横断した後に再びテープ１６の幅方向一端側に戻ったときには、マイクロミラー１個分だけテープ搬送方向にずれから再びテープ１６の幅方向一端側から他端側へ移動することを順次繰り返し、テープ長手方向に露光を行う。

即ち、テープ上の同一個所は、複数回主走査されることになる。

以下に、説明を簡単にするために、３×３個のマイクロミラーを有するＤＭＤで反射された光ビームを走査する場合を説明する。

図３に示すように、テープ１６の所定位置８４に画像（ここでは、説明を簡単にするためにマイクロミラー１個分のドット）を形成する場合には、第１回目の主走査時（矢印Ａ方向）に該所定位置８４に対応するマイクロミラーの反射光を照射し、所定位置８４に１回目の露光（図３（Ａ）。右上がりの斜線部分。）を行う。なお、図中の符号８６は、３×３個のマイクロミラーの反射光が照射される領域を示している。

第２回目の主走査時には、該所定位置８４に対応するマイクロミラー（前回の主走査時に反射光を照射したマイクロミラーのテープ搬送方向に隣接するマイクロミラー）の反射光を照射し、該所定位置８４に２回目の露光（図３（Ｂ）。左上がりの斜線部分。）を行う。なお、図中の１点鎖線で示す領域８６は、１回目の走査で反射光が照射される領域を示している。

そして、第３回目の主走査時には、該所定位置８４に対応するマイクロミラー（前回の主走査時に反射光を照射したマイクロミラーのテープ搬送方向に隣接するマイクロミラー）の反射光を照射し、該所定位置８４に３回目の露光（図３（Ｃ）。縦線部分。）を行う。なお、図中の１点鎖線で示す領域８６は、１回目の走査で反射光が照射される領域を示し、２点鎖線で示す領域は、２回目の走査で反射光が照射される領域を示している。

以上により、図３に示すテープ上の所定位置８４には、合計３回の露光が行われて画像（潜像）が形成されることになる。

即ち、本実施形態では、搬送方向に対応する方向に配列されたマイクロミラーの数分だけ、テープ上の同一個所（所定位置８４）に露光を行って画像を形成する。

例えば、搬送方向に対応する方向に配列されたマイクロミラーの数が７６８個、テープ幅方向に対応する方向のマイクロミラーの数が１０２４個とされたＤＭＤ７２を用いた場合、同一個所（所定位置８４）に対して最大で７６８回の露光を行うことが出来る。

本実施形態では、マイクロミラーによる１回当たりの露光時間は、各マイクロミラーとも全て同じに制御されており、１回の露光により、略正方形の領域が露光されるようになっている（なお、テープ幅方向に紫外光の主走査を行っているため、露光時間が長くなると、テープ幅方向に細長い領域が露光されてしまうことになる。）
なお、本実施形態のように回路パターンを形成する場合には、テープ上には、一定回数（７６８回）露光する個所と、露光を１回も行わない個所の２種類の個所しか存在しないことになるが、マイクロミラーの制御によっては、同一個所（所定位置８４）に対する露光回数を１〜７６８回のうちの任意の回数にすることができる。

即ち、同一個所（所定位置８４）に対する露光回数を制御することで、画像に階調を持たせることが可能となり、例えば、写真フィルム等の階調を必要とする画像を形成することも出来る。

また、カラー写真フィルムを露光する場合には、例えば、赤色光線を出射する露光器６４、緑色光線を出射する露光器６４、及び青色光線を出射する露光器６４を設け、各色の光線を同一個所で混合することで、カラー画像を形成することもできる。

なお、露光（潜像の形成された）済みのテープ１６は、現像装置４７にて現像処理、及び乾燥処理された後、検査装置１３に送られる。

また、本実施形態の露光装置１０では、コンピュータ６８に記憶する画像データを変更することで、テープ上に露光する種々の画像（回路パターン）を容易に変更することができる。

さらに、マスクを用いた露光のように、テープ１６を間欠的に搬送せず、一定速度で搬送すれば良いので、搬送の制御が容易になる。

実施形態に係る露光装置の概略構成を示す側面図である。 露光器周辺の側面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）はテープに画像を露光する工程を示す説明図である。

符号の説明

１０ 露光装置
１６ テープ（感光材料）
３６ 第１の送りローラ（搬送手段）
４２ 第２の送りローラ（搬送手段）
６４ 露光器
６８ コンピュータ（制御手段）
７０ ＵＶ照明（光源）
７２ ＤＭＤ（光変調素子）
７８ ガルバノミラー（走査手段）

Claims (2)

1. 長尺状の感光材料を長手方向に搬送する搬送手段と、
   前記感光材料の露光を行う光ビームを出射する光源と、
   前記光源からの光ビームを入力した画像信号に応じて変調し、変調した画像光が反射光として光入射面から出射する光変調素子と、
   前記光変調素子からの前記反射光を前記感光材料の幅方向に走査する走査手段と、
   前記搬送手段、前記光変調素子、及び前記走査手段を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記走査手段による前記反射光の主走査と、前記感光材料の搬送による副走査とを同時に行い、前記感光材料上の同一個所を複数回主走査して画像を形成する、
   ことを特徴とする露光装置。
2. 前記空間変調素子はＤＭＤである、ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。

Images