JP4524213B2 - 露光装置及び方法 - Google Patents
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Description
(露光装置の概略構成)
図1には、第1の実施形態に係る露光装置に設けられた露光ヘッド100の概略構成が示されている。図示のように、この露光ヘッド100は、入射された光ビームを画像データに応じて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)50を備えている。このDMD50は、データ処理部とミラー駆動制御部とを備えた図示しないコントローラに接続されている。このコントローラのデータ処理部では、入力された画像データに基づいて、DMD50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、ミラー駆動制御部では、画像データ処理部で生成した制御信号に基づいて、DMD50の各マイクロミラーの反射面の角度を制御する。なお、反射面の角度の制御に付いては後述する。
次に、上記露光装置の動作について説明する。この露光装置では、図示しないコントローラに画像データが入力されると、コントローラは入力された画像データに基づいて、露光ヘッド100に設けられたDMD50の各マイクロミラー62を駆動制御する制御信号を生成し、生成した制御信号に基づいてDMD50の各マイクロミラー62の反射面の角度を制御する。
第2の実施形態は、上述した第1の実施形態に係る露光装置の露光ヘッド100において、集光レンズ系114に、非球面レンズを有するテレセントリック光学系を設けることで、第1の実施形態と同様に露光面での光ビームの光量分布を均一化する技術である。
Z:光軸から高さhの位置にある非球面上の点から、非球面の頂点の接平面(光軸に垂直な平面)に下ろした垂線の長さ(mm)
h:光軸からの距離(mm) (h2=x2+y2)
R:曲率半径 (曲率:1/R)
A:非球面データ
以上の構成により、本実施形態の露光装置では、図11(A)に示すように、平凸レンズ152から出射されたレーザ光LB2では、光軸Xから離れるに従い焦点距離が長くなる。よって、レーザ光LB2が平凸レンズ154の入射面S4に到達した際には、平凸レンズ152の周辺部を通過した光に比べて中央付近を通過した光の方が、光軸Xから離れる傾向が強くなる。これにより、レンズの中央付近よりも周辺部の方が光の輝度が高くなる。また、平凸レンズ154は、平凸レンズ152とは反対に、光軸Xから離れるに従い焦点距離が短くなるため、これらの2枚の平凸レンズ152、154を組み合わせると、テレセントリックな光学系を組むことができる。
62 マイクロミラー(画素部)
100 露光ヘッド
112 ファイバアレイ光源(光源)
114 集光レンズ系(光量分布補正手段)
134 感光材料
150 テレセントリック光学系
152 平凸レンズ(第1の光学レンズ)
154 平凸レンズ(第2の光学レンズ)
LB レーザ光(光ビーム)
S2 入射面
S3 出射面
S4 入射面
S5 出射面
X 光軸
Claims (10)
- 光ビームを出射する光源と、
画像情報に応じて光変調状態が変化する複数の画素部が2次元的に配列され、前記光源から前記複数の画素部に入射した光ビームを、前記画素部毎に変調する空間光変調素子と、
前記空間光変調素子の光ビーム入射側の光路上に設けられ、空間光変調素子に照射される光ビームの照射領域内での光量に分布を持たせ、空間光変調素子により変調された光ビームの露光面での光量分布が均一になるように補正する光量分布補正手段と、
を有することを特徴とする露光装置。 - 前記光量分布補正手段は、入射される光ビームに対して主光線の角度に分布を有する光ビームを出射する光学系であることを特徴とする請求項1記載の露光装置。
- 前記光量分布補正手段は、出射される光ビームの主光線が平行となるテレセントリック光学系であることを特徴とする請求項1記載の露光装置。
- 前記テレセントリック光学系は、
光軸中心から離れるに従いレンズパワーが小さくなるような非球面形状を持つ第1の光学レンズと、
光軸中心から離れるに従いレンズパワーが大きくなるような非球面形状を持つ第2の光学レンズと、
を有することを特徴とする請求項3記載の露光装置。 - 前記光量分布補正手段は、前記照射領域の中心部よりも周辺部の光量を増加させることを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項記載の露光装置。
- 画像情報に応じて光変調状態を変化させる複数の画素部が2次元的に配列された空間光変調素子のその複数の画素部に、光源から出射した光ビームを光学系を介して照射し、前記複数の画素部によって画素部毎に変調した光ビームを感光材料の露光面に照射することにより画像露光を行う露光方法において、
前記空間光変調素子の光ビーム入射側の光路上に設けられた光量分布補正手段によって、前記空間光変調素子に照射される光ビームの照射領域内での光量に分布を持たせ、前記空間光変調素子により変調された光ビームの露光面での光量分布が均一になるように補正することを特徴とする露光方法。 - 前記光源から出射された光ビームを前記光量分布補正手段によって主光線の角度に分布を有する光ビームとして前記空間光変調素子に照射することを特徴とする請求項6記載の露光方法。
- 前記光源から出射された光ビームを前記光量分布補正手段によってテレセントリック光として前記空間光変調素子に照射することを特徴とする請求項6記載の露光方法。
- 前記光量分布補正手段に、
光軸中心から離れるに従いレンズパワーが小さくなるような非球面形状を持つ第1の光学レンズと、
光軸中心から離れるに従いレンズパワーが大きくなるような非球面形状を持つ第2の光学レンズと、
を設けたことを特徴とする請求項8記載の露光方法。 - 前記光量分布補正手段によって前記照射領域の中心部よりも周辺部の光量を増加させることを特徴とする請求項6〜請求項9の何れか1項記載の露光方法。
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