KR100752588B1

KR100752588B1 - 묘화방법 및 묘화장치

Info

Publication number: KR100752588B1
Application number: KR1020040057359A
Authority: KR
Inventors: 나카야다이수케; 후지이타케시; 시모야마유지
Original assignee: 후지필름 가부시키가이샤
Priority date: 2003-07-22
Filing date: 2004-07-22
Publication date: 2007-08-29
Also published as: TW200526424A; US20050018255A1; JP2008098659A; CN100540318C; KR20050012164A; EP1500515A2; TWI262138B; CN1590110A; JP2005055881A

Abstract

본 발명은 입사된 광을 입력된 제어신호에 따라 변조하는 마이크로미러가 다수 배열된 공간 광변조소자를 갖는 노광헤드를 노광면을 따라 주사방향으로 상대적으로 이동시켜 노광을 행하는 노광장치에 있어서 공간 광변조소자에 있어서의 갱신시간을 보다 단축하는 것을 목적으로 한다.

DMD(50)의 주사방향에 따른 768열의 마이크로미러 중 192열만을 사용하고, 다시, 이 192열을 5개의 영역(영역1~5)으로 분할하고, 영역1로부터 영역5로 순서대로 제어신호를 전송함과 아울러 전송이 종료된 영역으로부터 순차, 마이크로미러의 리셋을 행한다.

Description

묘화방법 및 묘화장치{LITHOGRAPHY METHOD AND LITHOGRAPHY DEVICE}

도 1은 본 발명의 묘화장치의 일실시형태를 이용한 노광장치의 외관을 나타내는 사시도이다.

도 2는 도 1에 나타내는 노광장치의 스캐너의 구성을 나타내는 사시도이다.

도 3(A)는 감광재료에 형성되는 노광완료 영역을 나타내는 평면도이고, 도 3B는 각 노광헤드에 의한 노광영역의 배열을 나타내는 도면이다.

도 4는 도 2에 나타내는 노광헤드의 개략 구성을 나타내는 사시도이다.

도 5(A)는 도 4에 나타내는 노광헤드의 구성을 나타내는 광축을 따른 부주사방향의 단면도이고, 도 5(B)는 도 5(A)의 측면도이다.

도 6은 도 4에 나타내는 노광헤드에 있어서의 디지털 마이크로미러 장치(DMD)의 구성을 나타내는 부분 확대도이다.

도 7은 도 6에 나타내는 DMD의 동작을 설명하기 위한 설명도이다.

도 8은 DMD의 분할영역을 나타내는 설명도이다.

도 9(A)는 분할 리셋 구동을 행하는 경우에 있어서의 DMD로의 화상데이터의 전송시간과 마이크로미러의 리셋시간을 나타내는 타이밍차트이고, 도 9(B)는 분할 리셋 구동을 행하지 않는 경우에 있어서의 DMD로의 화상데이터의 전송시간과 마이크로미러의 리셋시간을 나타내는 타이밍차트이다.

도 10(A)는 파이버 어레이 광원의 구성을 나타내는 사시도이고, 도 10(B)는 도 10(A)의 부분 확대도이고, 도 10(C) 및 도 10(D)는 레이저 출사부에 있어서의 발광점의 배열을 나타내는 평면도이다.

도 11은 도 1에 나타내는 노광장치에 있어서의 합파 레이저 광원의 구성을 나타내는 평면도이다.

도 12는 도 11에 나타내는 레이저 모듈의 구성을 나타내는 평면도이다.

도 13은 도 12에 나타내는 레이저 모듈의 측면도이다.

도 14는 도 12에 나타내는 레이저 모듈의 부분 측면도이다.

도 15는 분할 리셋 구동을 행한 경우의, 도 9(A)와는 다른 경우를 나타내는 타이밍차트이다.

도 16은 분할 리셋 구동을 행한 경우의, 도 9(A) 및 도 15와는 다른 경우를 나타내는 타이밍차트이다.

도 17은 분할영역1,2의 마이크로미러열을 96열로 하고, 분할영역3의 마이크로미러열을 48열로 한 경우에 있어서의 타이밍차트이다.

도 18(A)는 DMD를 주사방향에 대해서 경사지게 한 경우에 있어서의, 감광재료에 형성되는 노광완료 영역을 나타내는 평면도이고, 도 18(B)는 각 노광헤드에 의한 노광영역의 배열을 나타내는 도면이다.

도 19는 DMD의 그 외의 실시형태를 나타내는 도면이다.

도 20은 분할 리셋 구동을 행하지 않고 다중 노광만을 행한 경우에 있어서의 노광영역을 나타내는 도면이다.

도 21은 분할 리셋 구동을 행하여 다중 노광을 행한 경우에 있어서의 노광영역을 나타내는 도면이다.

도 22는 분할 리셋 구동에 있어서의, 감광재료에 노광하는 원하는 화상과 DMD에 입력되는 제어신호의 관계를 설명하는 도면이다.

도 23은 스캐너에 의한 1회의 주사로 감광재료를 노광하는 노광방식을 설명하기 위한 평면도이다.

도 24는 스캐너에 의한 복수회의 주사로 감광재료를 노광하는 노광방식을 설명하기 위한 평면도이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

LD1~LD7 … GaN계 반도체 레이저 10 … 히트 블록

11~17 … 콜리메이터 렌즈 20 … 집광 렌즈

30 … 멀티모드 광파이버

50 … DMD(디지털 마이크로미러 장치, 공간 광변조소자)

53 … 반사광상(노광빔) 54,58 … 렌즈 시스템(광학시스템)

56 … 주사면(피노광면) 64 … 레이저 모듈

66 … 파이버 어레이 광원 68 … 레이저 출사부

150 … 감광재료 152 … 스테이지(이동수단)

162 … 스캐너 166 … 노광헤드

168 … 노광영역 170 … 노광완료 영역

본 발명은 입사된 광을 입력된 제어신호에 따라 변조하는 묘화소자가 일렬로 다수 배치된 묘화소자열이 다수 배열된 공간 광변조소자를 갖는 묘화헤드를 상기 묘화면을 따라 소정의 주사방향으로 상대적으로 이동시켜 묘화를 행하는 묘화방법 및 장치에 관한 것이다.

종래로부터, 묘화장치의 일례로서, 디지털 마이크로미러 장치(DMD) 등을 이용하여, 화상데이터에 따라 변조된 광빔으로 화상노광을 행하는 노광장치가 각종 제안되어 있다. DMD는 실리콘 등의 반도체기판 상의 메모리셀(SRAM셀)에, 미소한 마이크로미러가 L행×M열의 2차원상으로 배열되어 구성되어 있고, 제어신호에 따라, 메모리셀에 축적된 전하에 의한 정전기력을 제어함으로써 마이크로미러를 경사지게 하여 반사면의 각도를 변화시킨다. 또한, 상기 DMD를 노광면에 따른 일정한 방향으로 주사함으로써 실제의 노광이 행해진다.

상기 DMD에서는 SRAM에 화상데이터를 기록한 상태에서 각 마이크로미러를 리셋함으로써 SRAM의 데이터의 내용(「0」 또는 「1」)에 따라 마이크로미러가 소정의 각도(「ON」 또는 「OFF」)로 경사지고, 광의 반사방향을 바꿀 수 있다.

그런데, 모든 마이크로미러의 리셋을 완료시키기 위해서는 SRAM으로의 데이터의 전송과, 전송후의 마이크로미러의 경사각도변경을 행해야만 하기 때문에 리셋완료까지 긴 시간을 요하는 경우가 있다.

이것에 대해서 특허문헌1에는 공간 광변조기(SML)가 그룹으로 구분되어 다른 리셋 라인에 연결된 영상 표시 시스템이 개시되어 있다. 이 영상 표시 시스템에서는 1개의 리셋 그룹이 로드되면 다음의 리셋 그룹이 로드되고 있는 사이에 이미 로드된 리셋 그룹이 영상표시를 개시할 수 있다.

[특허문헌1]

일본 특허 공개 평9-198008호 공보

[특허문헌2]

미국 특허 제6,493,867호 명세서

그러나, 특허문헌1에 기재된 방법은 영상 표시 시스템으로의 응용이고, 리소그래피 등의 묘화장치로의 응용을 상정한 것은 아니다.

또한, 예컨대, 특허문헌2에는 인접하는 마이크로미러에 의해 반사되는 광빔에 의해 조사되는 범위가 부분적으로 오버랩되도록 감광재료를 DMD에 대해서 상대적으로 이동시킴으로써 재기(jaggy)가 적은 노광을 실현하는 노광방법이 제안되어 있다.

그러나, 역시 마이크로미러의 갱신속도가 병목으로 되기 때문에 주사속도를 향상시키는 것이 곤란하다. 또한, 주사속도를 유지한 채, 주사방향의 해상도를 향상시키는 것은 곤란하다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 공간 광변조소자의 갱신시간을 단축할 수 있는 묘화방법 및 묘화장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 주사속도를 유지한 채, 주사방향의 해상도를 향상시킬 수 있는 묘화방법 및 묘화장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 묘화방법은 입사된 광을 입력된 제어신호에 따라 변조하는 묘화소자가 일렬로 다수 배치된 묘화소자열이 다수 배열된 공간 광변조소자를 갖고, 이 공간 광변조소자에 의해 변조된 광을 묘화면에 결상하는 묘화헤드를, 상기 묘화면을 따라 소정의 주사방향으로 상대적으로 이동시켜 묘화를 행하는 묘화방법에 있어서, 상기 복수의 묘화소자열을 1개 또는 복수의 묘화소자열마다 분할하고, 이 분할된 복수의 분할영역마다 상기 제어신호를 순차 출력하고, 상기 제어신호의 입력이 종료된 분할영역의 묘화소자로부터 순차 상기 변조를 행하게 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 묘화방법에 있어서는 상기 묘화소자열 중 일부의 복수의 묘화소자열에만 상기 제어신호를 출력함과 아울러 상기 일부의 복수의 묘화소자열을 복수의 묘화소자열마다 분할하고, 이 분할된 복수의 분할영역마다 상기 제어신호를 순차 출력하고, 상기 제어신호의 입력이 종료된 분할영역의 묘화소자로부터 순차 상기 변조를 행하게 하도록 할 수 있다.

또한, 공간 광변조소자의 상기 분할영역의 수(d)를, 하기 식을 만족하는 크기로 할 수 있다.

d≥t/(t-u)

단, t: 모든 상기 분할영역으로의 상기 제어신호의 입력이 종료되기까지의 시간

u: 1개의 상기 분할영역에 있어서의 묘화소자가 상기 변조를 행하기 위해 필요한 시간

또한, 복수의 분할영역 중 1개이상의 분할영역이 갖는 묘화소자열의 수를, 상기 1개이상의 분할영역 이외의 분할영역이 갖는 상기 묘화소자열의 수와 다른 수로 할 수 있다.

또한, 상기 공간 광변조소자에 의해 묘화되는 묘화점이 상기 분할영역마다 상기 주사방향에 대해서 소정의 간격으로 어긋나게 묘화되도록 할 수 있다.

또한, 묘화면의 상대이동속도 및 상기 분할영역마다의 상기 어긋남에 기초하여, 상기 묘화면의 묘화되는 화상을 나타내는 화상데이터로부터 상기 묘화점 각각에 대응하는 묘화데이터를 형성하고, 이 묘화데이터에 기초하여 상기 제어신호를 형성하도록 할 수 있다.

또한, 묘화면을 N중(重) 묘화(N은 2이상의 자연수)에 의해 묘화하도록 할 수 있다.

또한, 분할영역의 수를 상기 N중 묘화의 N의 크기와 동일한 크기로 하는 것이 바람직하다.

또한, 공간 광변조소자의 사용묘화소자로부터 출사되는 묘화광의 상기 묘화면 상에의 투영점이, 이 투영점의 배열방향이 상기 주사방향에 대해서 소정의 경사각도를 이루도록 배치되게 할 수 있다.

또한, 공간 광변조소자를, 이 공간 광변조소자에 있어서의 묘화소자행이 상기 주사방향에 대해서 소정의 경사각도를 갖게 설치할 수 있다.

또한, 공간 광변조소자에 있어서의 묘화소자를, 상기 공간 광변조소자에 있어서의 묘화소자행이 상기 주사방향에 대해서 소정의 경사각도를 갖게 배열시킬 수 있다.

또한, 묘화면의 상대이동속도에 따라 상기 각 분할영역으로의 상기 제어신호의 출력의 타이밍을 조정할 수 있다.

또한, 묘화면에 묘화되는 묘화 도트의 소정 배치에 따라 상기 각 분할영역으로의 상기 제어신호의 출력의 타이밍을 조정할 수 있다.

또한, 소정의 주사방향의 하류측의 상기 분할영역으로부터 순서대로 상기 제어신호를 출력할 수 있다.

또한, 묘화면의 상대이동속도에 따라 상기 각 묘화소자에 출력하는 제어신호를 생성할 수 있다.

본 발명의 묘화장치는 입력된 제어신호에 따라 입사된 광을 변조하는 묘화소자가 일렬로 다수 배치된 묘화소자열이 다수 배열된 공간 광변조소자를 갖고, 이 공간 광변조소자에 의해 변조된 광을 묘화면에 결상함과 아울러 묘화면을 따라 소정의 주사방향으로 상대적으로 이동하는 묘화헤드를 구비한 묘화장치에 있어서, 상기 복수의 묘화소자열의 1개 또는 복수의 묘화소자열마다 분할된 복수의 분할영역마다 상기 제어신호를 순차 출력하고, 상기 제어신호의 입력이 종료된 분할영역의 묘화소자로부터 순차 상기 변조를 행하게 하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 묘화장치에 있어서는 상기 제어수단을, 상기 묘화소자열 중 일부 의 복수의 묘화소자열에만 상기 제어신호를 출력함과 아울러 상기 일부의 복수의 묘화소자열이 1개 또는 복수의 묘화소자열마다 분할된 복수의 분할영역마다 상기 제어신호를 순차 출력하고, 상기 제어신호의 입력이 종료된 분할영역의 묘화소자로부터 순차 상기 변조를 행하게 할 수 있다.

또한, 공간 광변조소자의 분할영역의 수(d)를, 하기 식을 만족하는 크기로 할 수 있다.

d≥t/(t-u)

또한, 복수의 분할영역 중 1개이상의 분할영역에 포함되는 상기 묘화소자열의 수를, 상기 1개이상의 분할영역 이외의 분할영역에 포함되는 상기 묘화소자열의 수와 다른 수로 할 수 있다.

또한, 제어수단을, 상기 공간 광변조소자에 의해 묘화되는 묘화점이 상기 분할영역마다 상기 주사방향에 대해서 소정의 간격으로 어긋나도록 상기 제어신호를 출력하는 것으로 할 수 있다.

또한, 제어수단을, 묘화면의 상대이동속도 및 상기 분할영역마다의 상기 어긋남에 기초하여, 상기 묘화면의 묘화되는 화상을 나타내는 화상데이터로부터 상기 묘화점 각각에 대응하는 묘화데이터를 형성하고, 이 묘화데이터에 기초하여 상기 제어신호를 형성하는 것으로 할 수 있다.

또한, 묘화헤드를, 상기 묘화면을 N중 묘화(N은 2이상의 자연수)에 의해 묘화하는 것으로 할 수 있다.

또한, 제어수단을, 상기 분할영역의 수를 상기 N중 묘화의 N의 크기와 동일한 크기로 하는 것이 바람직하다.

또한, 공간 광변조소자의 사용묘화소자로부터 출사되는 묘화광의 상기 묘화면 상에의 투영점이, 이 투영점의 배열방향이 상기 주사방향에 대해서 소정의 경사각도를 이루게 배치되도록 구성할 수 있다.

또한, 공간 광변조소자에 있어서의 묘화소자행이 상기 주사방향에 대해서 소정의 경사각도를 갖도록 상기 공간 광변조소자가 설치된 것으로 할 수 있다.

또한, 공간 광변조소자를, 상기 공간 광변조소자에 있어서의 묘화소자행이 상기 주사방향에 대해서 소정의 경사각도를 갖도록 상기 묘화소자가 배열된 것으로 할 수 있다.

또한, 공간 광변조소자를, 상기 제어신호에 따라 반사면의 각도가 변경가능한 다수의 마이크로미러가 상기 묘화소자로서 배열된 마이크로미러 장치로 할 수 있다.

또한, 공간 광변조소자를, 상기 제어신호에 따라 투과광을 차단하는 것이 가능한 다수의 액정셀이 상기 묘화소자로서 배열된 액정 셔터 어레이로 할 수 있다.

또한, 제어수단을, 묘화면의 상대이동속도에 따라 상기 각 분할영역으로의 상기 제어신호의 출력의 타이밍을 조정하는 것으로 할 수 있다.

또한, 제어수단을, 묘화면에 묘화되는 묘화 도트의 소정 배치에 따라 상기 각 분할영역으로의 제어신호의 출력의 타이밍을 조정하는 것으로 할 수 있다.

또한, 제어수단을, 주사방향의 하류측의 상기 분할영역으로부터 순서대로 제어신호를 출력하는 것으로 할 수 있다.

또한, 제어수단을, 묘화면의 상대이동속도에 따라 상기 각 묘화소자에 출력하는 제어신호를 생성하는 것으로 할 수 있다.

여기서, 상기 「묘화소자열」은 2차원상으로 배열된 묘화소자의 2개의 배열방향 중 상기 주사방향에 대한 경사각이 보다 큰 쪽의 배열방향으로 일렬로 나열되는 묘화소자군을 의미한다.

또한, 상기 「변조」는 묘화소자를 동작시켜 입사된 광에 작용을 미치는 것을 의미한다.

또한, 상기 「묘화소자행」은 2차원상으로 배열된 묘화소자의 2개의 배열방향 중 상기 주사방향에 대한 경사각이 보다 작은 쪽의 배열방향으로 일렬로 배열되는 묘화소자군을 의미한다.

또한, 상기 「N중 묘화」는 동일한 주사선을 N개의 묘화소자에 의해 주사하는 묘화처리를 말한다. 또한, 이하의 설명에 있어서 「다중」은 「N중」과 동일한 의미를 나타내는 것으로 한다.

또한, 상기 「사용묘화소자」는 공간 광변조소자의 묘화소자 중, 묘화면에 묘화를 실시할 때에 실제로 사용되는 묘화소자를 말한다.

또한, 상기 「투영점의 배열방향」은 2차원상으로 배열되는 투영점의 2개의 배열방향 중 상기 주사방향에 대한 경사각이 보다 작은 쪽의 배열방향을 의미한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 이하에서는 설명의 편의상, 구체적인 수치를 드는 경우가 있지만 본 발명이 이것에 한정되는 것이 아닌 것은 물론이다.

본 발명의 실시형태에 관한 묘화장치는, 소위 플랫 베드 타입의 노광장치로 되어 있고, 도 1에 나타내는 바와 같이, 시트형상의 감광재료(150)를 표면에 흡착하여 유지하는 평판형상의 스테이지(152)를 구비하고 있다. 4개의 다리부(154)에 지지된 두꺼운 판형상의 설치대(156)의 상면에는 스테이지 이동방향을 따라 연장된 2개의 가이드(158)가 설치되어 있다. 스테이지(152)는 그 길이방향이 스테이지 이동방향을 향하도록 배치됨과 아울러 가이드(158)에 의해서 왕복이동가능하게 지지되어 있다. 또한, 상기 노광장치에는 스테이지(152)를 가이드(158)를 따라 구동하기 위한 도시하지 않은 구동장치가 설치되어 있고, 후술하는 바와 같이, 주사방향에서의 원하는 배율에 대응한 이동속도(주사속도)로 되도록, 도시하지 않은 컨트롤러에 의해서 구동 제어된다.

설치대(156)의 중앙부에는 스테이지(152)의 이동경로를 걸치도록 コ자형상의 게이트(160)가 설치되어 있다. コ자형상의 게이트(160) 단부의 각각은 설치대(156)의 양 측면에 고정되어 있다. 상기 게이트(160)를 끼워서 일측에는 스캐너(162)가 설치되고, 타측에는 감광재료(150)의 선단 및 후단을 검지하는 복수(예컨대, 2개)의 검지센서(164)가 설치되어 있다. 스캐너(162) 및 검지센서(164)는 게이트(160)에 각각 설치되어 스테이지(152)의 이동경로의 상방에 고정 배치되어 있다. 또한, 스캐너(162) 및 검지센서(164)는 이들을 제어하는 도시하지 않은 컨트롤러에 접속되어 있고, 후술하는 바와 같이, 노광헤드(166)에 의해서 노광할 때에 소정의 타이밍으로 노광하도록 제어된다.

스캐너(162)는, 도 2 및 도 3(B)에 나타내는 바와 같이, m행 n열(예컨대, 3행 5열)의 대략 매트릭스형상으로 배열된 복수의 노광헤드(166)를 구비하고 있고, 이들 복수의 노광헤드(166)가 복수 배열되어 노광헤드 유닛(165)이 구성되어 있다. 특히, 본 실시형태에서는 적어도 주사 방향과 직교하는 방향에는 복수의 노광헤드(166)가 배열된다(이하, 주사 방향과 직교하는 방향을 「헤드 나열방향」이라함). 이 예에서는 감광재료(150)의 폭과의 관계에서 1행째 및 2행째에는 5개를, 3행째에는 4개의 노광헤드(166)를 배치하여 전체 14개로 하였다. 또한, m행의 n열째에 배열된 개개의 노광헤드를 나타내는 경우는 노광헤드(166_mn)로 표기한다.

노광헤드(166)에 의한 노광영역(168)은 도 2에서는 주사 방향을 단변으로 하는 직사각형상이고, 스테이지(152)의 이동에 수반하여 감광재료(150)에는 노광헤드(166)마다 띠형상의 노광완료 영역(170)이 형성된다. 또한, m행째의 n열째에 배열된 개개의 노광헤드에 의한 노광영역을 나타내는 경우는 노광영역(168_mn)으로 표기한다.

또한, 도 3(A) 및(B)에 나타내는 바와 같이, 띠형상의 노광완료 영역(170) 각각이, 인접하는 노광완료 영역(170)과 인접하도록, 라인형상으로 배열된 각 행의 노광헤드 각각은, 헤드 나열방향으로 소정 간격으로 어긋나게 배치되어 있으므로 1행째의 노광영역(168₁₁)과 노광영역(168₁₂) 사이의 노광할 수 없는 부분은 2행째의 노광영역(168₂₁)과 3행째의 노광영역(168₃₁)에 의해 노광할 수 있다.

노광헤드(166₁₁~166_mn) 각각은, 도 4, 도 5(A) 및(B)에 나타내는 바와 같이, 입사된 광빔을 화상데이터에 따라 각 화소마다 변조하는 공간 광변조소자로서 디지털 마이크로미러 장치(DMD)(50)를 구비하고 있다. 이 DMD(50)는 데이터 처리부와 미러 구동제어부를 구비한 도시하지 않은 컨트롤러에 접속되어 있다. 컨트롤러의 데이터 처리부에서는 입력된 화상데이터에 기초하여 각 노광헤드(166)마다 DMD(50)의 제어해야할 영역 내의 각 마이크로미러를 구동 제어하는 제어신호를 생성한다. 여기서, 컨트롤러는 열방향의 해상도를 원래 화상보다 높이는 화상데이터 변환기능을 갖고 있다. 이와 같이 해상도를 높임으로써 화상데이터로의 각종 처리나 보정을 보다 고정밀도로 행할 수 있다.

또한, 미러 구동제어부에서는 데이터 처리부에서 생성한 제어신호에 기초하여 노광헤드(166)마다 DMD(50)의 각 마이크로미러의 반사면의 각도를 제어한다.

DMD(50)의 광 입사측에는 광파이버의 출사 단부(발광점)가 노광영역(168)의 긴변방향과 대응하는 방향을 따라 1열로 배열된 레이저 출사부를 구비한 파이버 어레이 광원(66), 파이버 어레이 광원(66)으로부터 출사된 레이저광을 보정하여 DMD 상에 집광시키는 렌즈 시스템(67), 렌즈 시스템(67)를 투과한 레이저광을 DMD(50)를 향해 반사하는 미러(69)가 이 순서대로 배치되어 있다.

렌즈 시스템(67)은 파이버 어레이 광원(66)으로부터 출사된 레이저광을 평행 광화(平行光化)하는 1쌍의 조합 렌즈(71), 평행광화된 레이저광의 광량 분포가 균일하게 되도록 보정하는 1쌍의 조합 렌즈(73), 및 광량 분포가 보정된 레이저광을 DMD 상에 집광하는 집광 렌즈(75)로 구성되어 있다. 조합 렌즈(73)는 레이저 출사단의 배열방향에 대해서는 렌즈의 광축에 가까운 부분은 광속(光束)을 넓히고, 또한, 광축으로부터 떨어진 부분은 광속을 축소하고, 또한, 상기 배열방향과 직교하는 방향에 대해서는 광을 그대로 통과시키는 기능을 구비하고 있고, 광량 분포가 균일하게 되도록 레이저광을 보정한다.

또한, DMD(50)의 광반사측에는 DMD(50)에서 반사된 레이저광을 감광재료(150)의 주사면(피노광면)(56) 상에 결상하는 렌즈 시스템(54,58)이 배치되어 있다. 렌즈 시스템(54 및 58)은 DMD(50)와 피노광면(56)이 공역의 관계로 되도록 배치되어 있다.

DMD(50)는, 도 6에 나타내는 바와 같이, SRAM셀(메모리셀)(60) 상에 미소 미러(마이크로미러)(62)가 지주에 의해 지지되어 배치된 것이고, 화소(픽셀)를 구성하는 다수의(예컨대, 피치 13.68㎛, 1024개×768개) 미소 미러를 격자형상으로 배열하여 구성된 미러 장치이다. 각 픽셀에는 최상부에 지주에 지지된 마이크로미러(62)가 설치되어 있고, 마이크로미러(62)의 표면에는 알루미늄 등의 반사율이 높은 재료가 증착되어 있다. 또한, 마이크로미러(62)의 반사율은 90%이상이다. 또한, 마이크로미러(62)의 바로밑에는 힌지 및 요크를 포함하는 지주를 통해서 통상의 반도체 메모리의 제조라인에서 제조되는 실리콘 게이트의 CMOS의 SRAM셀(60)이 배치되어 있고, 전체는 일체식(일체형)으로 구성되어 있다.

DMD(50)의 SRAM셀(60)에 디지털 신호가 기록되면 지주에 지지된 마이크로미러(62)가, 대각선을 중심으로 하여 DMD(50)가 배치된 기판측에 대해서 ±α도(예컨대, ±10도)의 범위에서 경사진다. 도 7(A)는 마이크로미러(62)가 온상태인 +α도로 경사진 상태를 나타내고, 도 7(B)는 마이크로미러(62)가 오프상태인 -α도로 경사진 상태를 나타낸다. 따라서, 화상신호에 따라 DMD(50)의 각 픽셀에 있어서의 마이크로미러(62)의 경사를, 도 6에 나타내는 바와 같이, 제어함으로써 DMD(50)에 입사된 광은 각각의 마이크로미러(62)의 경사방향으로 반사된다.

또한, 도 6에는 DMD(50)의 일부를 확대하고, 마이크로미러(62)가 +α도 또는 -α도로 제어되어 있는 상태의 일례를 나타낸다. 각각의 마이크로미러(62)의 온 오프제어는 DMD(50)에 접속된 도시하지 않은 컨트롤러에 의해서 행해진다. 오프상태의 마이크로미러(62)에 의해 광빔이 반사되는 방향에는 광흡수체(도시안함)가 배치되어 있다.

본 실시형태에서는 일례로서, 도 8에 나타내는 바와 같이, 주사방향을 따른 768열의 마이크로미러(62) 중 대략 중앙의 192열만이 사용되도록 컨트롤러가 구동 제어하고 있다[이하, 이와 같이, DMD(50)의 전체 화소(마이크로미러(62)) 중 사용화소를 일부에만 제한하여 구동하는 것을 「부분 구동」이라 함].

일반적으로 DMD(50)의 데이터 처리속도에는 한계가 있고, 사용하는 화소수에 따라 1열당 화소갱신시간이 결정된다. 즉, 마이크로미러(62)를 갱신하기 위해서는 DMD(50)의 SRAM셀(60)에 디지털 신호를 전송하여 기록하는 시간과, 기록된 신호에 따라 각각의 마이크로미러(62)를 리셋하는 시간의 양쪽이 필요하고, 모든 마이크로 미러(62)를 사용하는 경우에는 이것에 대응하는 모든 SRAM셀(60)로의 신호의 전송시간이 필요하게 된다. 이것에 대해서 본 실시형태와 같이 부분 구동을 행하고, 일부의 마이크로미러열만을 사용하면 사용하는 마이크로미러(62)가 적게 되어 있는 만큼, SRAM셀(60)로의 디지털 신호의 전송시간도 짧게 되는 것이므로 화소갱신시간이 짧게 된다.

사용하는 마이크로미러열의 수는 10이상 또한 240이하가 바람직하다. 1화소에 상당하는 마이크로미러 1개당 면적은 본 실시형태에서는 15㎛×15㎛으로 하고 있으므로 DMD(50)의 사용영역으로 환산하면 12mm×150㎛이상 또한 12mm×3.6mm이하의 영역이 바람직하다.

사용하는 마이크로미러열의 수가 상기 범위에 있으면, 도 5(A) 및 도 5(B)에 나타내는 바와 같이, 파이버 어레이 광원(66)으로부터 출사된 레이저광을 렌즈 시스템(67)에서 대략 평행광화하여 DMD(50)에 조사할 수 있다. DMD(50)에 의해 레이저광을 조사하는 조사영역은 DMD(50)의 사용영역과 일치하하는 것이 바람직하다. 조사영역이 사용영역보다 넓으면 레이저광의 이용효율이 저하한다.

또한, 이와 같이 부분 구동을 행하기 위해서는 DMD(50)의 주사방향 중앙부에 배치된 마이크로미러열을 사용하여도 좋고, DMD(50)의 주사방향 단부에 배치된 마이크로미러열을 사용하여도 좋다. 또한, 일부의 마이크로미러(62)에 결함이 발생한 경우에는, 결함이 발생하지 않은 마이크로미러열을 사용하는 등, 상황에 따라 사용하는 마이크로미러열을 적절히 변경하여도 좋다. 또한, 미리 주사방향의 열수가 상기 범위 내로 되도록 제조된 DMD를 사용하여도 상기 부분 구동과 마찬가지의 효과 가 얻어진다.

또한, 본 실시형태에서는, 도 8로부터 알 수 있는 바와 같이, 부분 구동에 의해서 사용되는 1024개×192개의 마이크로미러(62)를, 주사방향과 직교하는 방향을 따르는 5개의 영역(영역1~5)으로 분할하고 있다. 또한, 영역1로부터 영역5로 순서대로 SRAM셀(60)에 디지털 신호를 전송하고, 또한, 전송이 종료한 영역으로부터 순차 마이크로미러(62)의 리셋을 행하도록 하고 있다[이하, 이와 같이 DMD(50)의 화소(마이크로미러(62))를 분할하여 영역마다 순차 화상데이터의 전송과 리셋을 행하는 것을 「분할 리셋 구동」이라 함]. 이와 같이 분할 리셋 구동을 행하면 SRAM셀(60)로의 디지털 신호의 전송과 마이크로미러(62)의 리셋을 동시에 병행하여 행할 수 있고, 실질적으로 신호전송시간에 리셋 시간을 숨길 수 있으므로 DMD(50)의 화소갱신시간을 단축할 수 있다. 또한, 영역1로부터 영역3은 각각 38열의 마이크로미러열로 구성되고, 영역4로부터 영역5는 각각 39열의 마이크로미러열로 구성되어 있다.

도 9(A)에는 상기 영역1~5에 대해서 분할 리셋 구동을 행한 경우의 타이밍차트의 일례가 나타내져 있다. 또한, 도 9(B)에는 비교를 위해 분할 리셋 구동을 행하지 않는 경우의 타이밍차트가 나타내어져 있다. 도 9(B)에 있어서 각각의 영역에서는 디지털 신호의 전송시간에 5㎲를 요하고 있다. 또한, 마이크로미러(62)의 리셋에는(각 영역으로 분할되어 있는지의 여부에 관계없이) 20㎲를 요하고 있다. 따라서, 분할 리셋 구동을 행하지 않는 경우에는 디지털 신호를 SRAM셀(60)에 전송하기 위해 25㎲(5㎲×5)를 요하고, 그 후, 마이크로미러(62)를 리셋하는 것이므로 화 소의 갱신에는 합계 45㎲를 요한다(후술하는 표 1 참조). 이것에 대해서 본 실시형태와 같이, 분할 리셋 구동을 행하면, 도 9(A)로부터 알 수 있는 바와 같이, 영역1의 SRAM셀(60)에 디지털 신호의 전송을 행하고, 이 전송이 종료하면 계속해서 영역2의 SRAM셀(60)로의 디지털 신호의 전송을 행하면서, 병행하여 영역1의 마이크로미러(62)의 리셋을 행한다. 각 영역의 SRAM셀(60)로의 디지털 신호의 전송시간(5㎲)은 마이크로미러(62)의 리셋시간(20㎲)보다 짧지만 영역2로부터 영역3→4→5로 SRAM셀(60)로의 디지털 신호의 전송을 행하여 가고 있으므로 상기 전송시간과, 마이크로미러(62)의 리셋시간이 겹치고, DMD(50)의 화소갱신시간은 단축할 수 있다.

본 실시형태에서는 이와 같이, 부분 구동과 분할 리셋을 병용하는 것이므로 이들을 단독으로 적용한 경우와 비교하여 DMD(50)의 화소갱신시간을 현저하게 단축하는 것이 가능하게 된다. 표 1에는 부분 구동 및 분할 리셋 구동을 행한 경우와 행하지 않은 경우에서, DMD(50)의 화소갱신시간의 일례를 나타내고 있다.

이 표에 있어서 괄호안은 부분 구동 및 분할 리셋 구동의 양쪽을 행하지 않은 경우를 100%로 하고, 이것과 비교한 화상갱신시간의 비율을 나타내고 있다. 이 표로부터 알 수 있는 바와 같이, 분할 리셋 구동만을 행한 경우에는 화소갱신시간은 약 83%로, 부분 구동만을 행한 경우에는 화소갱신시간은 약 38%로 각각 단축되어 있지만 본 실시형태에서는 이들 양쪽의 조합에 의한 상승효과로 약 20%로 단축되어 있다.

또한, 도 9(A)에 나타낸 열에서는 영역1에서의 화소갱신의 완료[SRAM셀(60)로의 디지털 신호의 전송과 마이크로미러(62)의 리셋]에 요하는 시간과, 모든 영역의 SRAM셀(60)로의 디지털 신호의 전송시간이 모두 25㎲로 일치하고 있지만 반드시 일치하고 있을 필요는 없다.

일반적으로 모든 영역의 SRAM셀(60)에서 디지털 신호의 전송에 요하는 시간을 t, 1개의 영역의 마이크로미러(62)의 리셋시간을 u, 분할영역수를 d로 하면 모든 영역에서 화소갱신이 완료하는 시간(변조시간)은 t 또는 t/d+u 중 어느 하나의 큰 쪽으로 된다. 예컨대, 도 15에 나타내는 예에서는 영역1~5까지의 모든 영역의 SRAM셀(60)에 디지털 신호를 전송하는 시간(t)의 쪽이, 특정의 영역(예컨대, 영역1)에서의 화소갱신의 완료에 요하는 시간(t/d+u)보다 길게 되어 있다. 이것에 대해서 도 16에 나타내는 예에서는 특정의 영역(예컨대, 영역1)에서의 화소갱신의 완료에 요하는 시간(t/d+u)의 쪽이, 영역1~5까지의 모든 영역의 SRAM셀(60)에 디지털 신호를 전송하는 시간(t)보다 길게 되어 있다. 이들이 일치하고 있는 것이 도 9(A)에 나타낸 예이다.

단, 도 16에 나타낸 예에서는 모든 영역의 SRAM셀(60)에서 디지털 신호의 전송이 완료하고 있음에도 상관없이, 예컨대, 영역1에서는 마이크로미러(62)의 리셋 이 완료되어 있지 않으면 영역1의 SRAM셀(60)에 다음의 디지털 신호를 기록할 수 없다. 이것을 해소하기 위해서는 t 〉u일 때,

d≥t/(t-u)

을 만족하도록 분할수(d)를 많게 하면 좋다. 예컨대, 도 9(A)의 예에서는 t=25㎲, u=20㎲이므로, d≥25/(25-20)=5로 되어 있다. 즉, 분할수를 5이상으로 하면 모든 영역의 SRAM셀(60)에 디지털 신호의 전송하는 시간에, 각각의 영역에서의 마이크로미러(62)를 리셋하는 시간이 완전히 숨겨지게 되고, 쓸데없는 시간이 생기게 하는 일없이 DMD(50)의 화소갱신시간을 단축할 수 있다.

또한, SRAM셀(60)로의 디지털 신호의 전송시간(t1)은 1개의 화소[마이크로미러(62)]의 화소갱신시간(변조시간)(t2)보다 짧은 것, 즉, t1≤t2를 만족하는 것이 바람직하다. 여기서, 노광헤드(166)의 주사속도를 v, 화소가 갱신되기까지의 주사방향의 거리(노광피치)를 r로 하면 1화소의 변조시간(t2)은 r/v로 된다. 또한, 주사방향으로 M열 배열된 화소 중 m열을 사용하는 경우, 전체(M열)에서의 디지털 신호의 전송시간을 T로 하면 SRAM셀(60)로의 디지털 신호의 전송시간(t1)은 T×(m/M)으로 된다. 따라서,

T×(m/M)≤r/v

즉,

m≤Mr/vT

를 만족하고 있는 것이 바람직하다. 예컨대, M=768, v=80mm/s, r=2㎛, T=100㎲일 때,

Mr/vT=192

로 된다. 상기 예에서는 이와 같이 하여 사용열수(m)를 결정하고 있다. 이 때의 전송시간은 T×(m/M)=100×192/768=25㎲로 된다.

도 10(A)에는 파이버 어레이 광원(66)의 구성이 나타내어져 있다. 파이버 어레이 광원(66)은 복수(예컨대, 6개)의 레이저 모듈(64)을 구비하고 있고, 각 레이저 모듈(64)에는 멀티모드 광파이버(30)의 일단이 결합되어 있다. 멀티모드 광파이버(30)의 타단에는 코어지름이 멀티모드 광파이버(30)와 동일하고, 또한, 클래드 지름이 멀티모드 광파이버(30)보다 작은 광파이버(31)가 결합되고, 도 10(C)에 나타내는 바와 같이, 광파이버(31)의 출사 단부(발광점)가 부주사방향과 직교하는 주주사방향을 따라 1열로 배열되어 레이저 출사부(68)가 구성되어 있다. 또한, 도 10(D)에 나타내는 바와 같이, 발광점을 주주사방향을 따라 2열로 배열할 수도 있다.

광파이버(31)의 출사 단부는, 도 10(B)에 나타내는 바와 같이, 표면이 평탄한 2장의 지지판(65)에 끼워넣어서 고정되어 있다. 또한, 광파이버(31)의 광출사측에는 광파이버(31)의 끝면을 보호하기 위하여 유리 등의 투명한 보호판(63)이 배치되어 있다. 보호판(63)은 광파이버(31)의 끝면과 밀착시켜 배치하여도 좋고, 광파이버(31)의 끝면이 밀봉되도록 배치하여도 좋다. 광파이버(31)의 출사 단부는 광밀도가 높고 집진하기 쉬우며 열화하기 쉽지만 보호판(63)을 배치함으로써 끝면으로의 진애의 부착을 방지할 수 있음과 아울러 열화를 지연시킬 수 있다.

멀티모드 광파이버(30) 및 광파이버(31)로서는 스텝 인덱스(step index)형 광파이버, 그레디드 인덱스(graded index)형 광파이버, 및 복합형 광파이버 중 어느 것이여도 좋다. 예컨대, 미츠비시덴센고교 가부시키가이샤 제작의 스텝 인덱스형 광파이버를 이용할 수 있다.

레이저 모듈(64)은 도 11에 나타내는 합파 레이저 광원(파이버 광원)으로 구성되어 있다. 이 합파 레이저 광원은 히트 블록(10) 상에 배열 고정된 복수(예컨대, 7개)의 칩상의 세로 멀티모드 또는 싱글모드의 GaN계 반도체 레이저(LD1,LD2,LD3,LD4,LD5,LD6 및 LD7)와, GaN계 반도체 레이저(LD1~LD7) 각각에 대응하여 설치된 콜리메이터 렌즈(11,12,13,14,15,16 및 17)와, 1개의 집광 렌즈(20)와, 1개의 멀티모드 광파이버(30)로 구성되어 있다. 또한, 반도체 레이저의 개수는 7개로 한정되지 않는다.

GaN계 반도체 레이저(LD1~LD7)는 발진파장이 모두 공통(예컨대, 405nm)이고, 최대출력도 모두 공통(예컨대, 멀티모드 레이저에서는 100mW, 싱글모드 레이저에서는 30mW)이다. 또한, GaN계 반도체 레이저(LD1~LD7)로서는 350nm~450nm의 파장범위에서 상기 405nm 이외의 발진파장을 구비하는 레이저를 이용하여도 좋다.

상기 합파 레이저 광원은, 도 12 및 도 13에 나타내는 바와 같이, 다른 광학요소와 함께, 상방이 개구된 상자형상의 패키지(40) 내에 수납되어 있다. 패키지(40)는 그 개구를 폐쇄하도록 제작된 패키지 덮개(41)를 구비하고 있고, 탈기(脫氣)처리 후에 밀봉가스를 도입하고, 패키지(40)의 개구를 패키지 덮개(41)로 폐쇄함으로써 패키지(40)와 패키지 덮개(41)에 의해 형성되는 폐쇄공간(밀봉공간) 내에 상기 합파 레이저 광원이 기밀하게 밀봉되어 있다.

패키지(40)의 저면에는 베이스판(42)이 고정되어 있고, 이 베이스판(42)의 상면에는 상기 히트 블록(10)과, 집광 렌즈(20)를 유지하는 집광 렌즈 홀더(45)와, 멀티모드 광파이버(30)의 입사 단부를 유지하는 파이버 홀더(46)가 설치되어 있다. 멀티모드 광파이버(30)의 출사 단부는 패키지(40)의 벽면에 형성된 개구로부터 패키지 밖으로 인출되어 있다.

또한, 히트 블록(10)의 측면에는 콜리메이터 렌즈 홀더(44)가 설치되어 있고, 콜리메이터 렌즈(11~17)가 유지되어 있다. 패키지(40)의 가로 벽면에는 개구가 형성되고, 이 개구를 통해서 GaN계 반도체 레이저(LD1~LD7)에 구동전류를 공급하는 배선(47)이 패키지 밖으로 인출되어 있다.

또한, 도 13에 있어서는 도면의 번잡화를 피하기 위하여 복수의 GaN계 반도체 레이저 중 GaN계 반도체 레이저(LD7)에만 번호를 붙이고, 복수의 콜리메이터 렌즈 중 콜리메이터 렌즈(17)에만 번호를 붙이고 있다.

도 14에는 상기 콜리메이터 렌즈(11~17)의 설치부분의 정면형상이 나타내어져 있다. 콜리메이터 렌즈(11~17) 각각은 비구면을 구비한 원형 렌즈의 광축을 포함하는 영역을 평행한 평면으로 가늘고 길게 잘라낸 형상으로 형성되어 있다. 이 가늘고 긴 형상의 콜리메이터 렌즈는, 예컨대, 수지 또한 광학유리를 몰드성형함으로써 형성할 수 있다. 콜리메이터 렌즈(11~17)는 길이방향이 GaN계 반도체 레이저(LD1~LD7)의 발광점의 배열방향(도 14의 좌우방향)과 직교하도록 상기 발광점의 배열방향으로 밀접하게 배치되어 있다.

한편, GaN계 반도체 레이저(LD1~LD7)로서는 발광폭이 2㎛인 활성층을 구비하 고, 활성층과 평행한 방향, 직각인 방향의 퍼짐각이 각각, 예컨대, 10°, 30°인 상태로 각각 레이저빔(B1~B7)을 발사하는 레이저가 이용되고 있다. 이들 GaN계 반도체 레이저(LD1~LD7)는 활성층과 평행한 방향으로 발광점이 1열로 배열되도록 배치되어 있다.

따라서, 각 발광점으로부터 발사된 레이저빔(B1~B7)은 상기와 같이 가늘고 긴 형상의 각 콜리메이터 렌즈(11~17)에 대해서 퍼짐각도가 큰 방향이 길이방향과 일치하고, 퍼짐각도가 작은 방향이 폭방향(길이방향과 직교하는 방향)과 일치하는 상태로 입사하게 된다.

집광 렌즈(20)는 비구면을 구비한 원형 렌즈의 광축을 포함하는 영역을 평행한 평면으로 가늘고 길게 잘라내서 콜리메이터 렌즈(11~17)의 배열방향, 즉, 수평방향으로 길게, 이것과 직각인 방향으로 짧은 형상으로 형성되어 있다. 이 집광 렌즈(20)로서는, 가령, 초점 거리 f2=23mm, NA=0.2의 것을 채용할 수 있다. 이 집광 렌즈(20)도, 예컨대, 수지 또는 광학유리를 몰드성형함으로써 형성된다.

이어서, 상기 노광장치의 동작에 관해서 설명한다.

스캐너(162)의 각 노광헤드(166)에 있어서 파이버 어레이 광원(66)의 합파 레이저 광원을 구성하는 GaN계 반도체 레이저(LD1~LD7) 각각으로부터 발산광 상태로 출사된 레이저빔(B1,B2,B3,B4,B5,B6 및 B7) 각각은, 대응하는 콜리메이터 렌즈(11~17)에 의해서 평행광화된다. 평행광화된 레이저빔(B1~B7)은 집광 렌즈(20)에 의해서 집광되고, 멀티모드 광파이버(30)의 코어(30a)의 입사 단면에 모아진다.

본 예에서는 콜리메이터 렌즈(11~17) 및 집광 렌즈(20)에 의해서 집광 광학 시스템이 구성되고, 이 집광 광학 시스템과 멀티모드 광파이버(30)에 의해서 합파 광학 시스템이 구성되어 있다. 즉, 집광 렌즈(20)에 의해서 상기과 같이 집광된 레이저빔(B1~B7)이 이 멀티모드 광파이버(30)의 코어(30a)에 입사되어 광파이버 내를 전파하여, 1개의 레이저빔(B)으로 합파되어서 멀티모드 광파이버(30)의 출사 단부에 결합된 광파이버(31)로부터 출사된다.

파이버 어레이 광원(66)의 레이저 출사부(68)에는 이와 같이 고휘도의 발광점이 주 주사방향을 따라 일렬로 배열되어 있다. 단일의 반도체 레이저로부터의 레이저광을 1개의 광파이버에 결합시키는 종래의 파이버 광원은 저출력이기 때문에 다수열로 배열하지 않으면 원하는 출력을 얻을 수 없었지만, 본 실시형태에서 사용하는 합파 레이저 광원은 고출력이므로, 소수열, 예컨대, 1열이더라도 원하는 출력을 얻을 수 있다.

노광 패턴에 따른 화상데이터가 DMD(50)에 접속된 도시하지 않은 컨트롤러에 입력되고, 컨트롤러 내의 프레임 메모리에 일단 기억된다. 상기 화상데이터는 화상을 구성하는 각 화소의 농도를 2진수(도트의 기록의 유무)로 표시한 데이터이다.

감광재료(150)를 표면에 흡착한 스테이지(152)는 도시하지 않은 구동장치에의해 가이드(158)를 따라 게이트(160)의 상류측으로부터 하류측에 일정 속도로 이동된다. 스테이지(152)가 게이트(160) 아래를 통과할 때에 게이트(160)에 설치된 검지센서(164)에 의해 감광재료(150)의 선단이 검출되면 프레임 메모리에 기억된 화상데이터가 복수 라인 분씩 순차 판독되고, 데이터 처리부에서 판독된 화상데이터에 기초하여 각 노광헤드(166)마다 제어신호가 생성된다. 또한, 미러 구동제어부 에 의해 생성된 제어신호에 기초하여 각 노광헤드(166)마다 DMD(50)의 마이크로미러 각각이 온오프제어된다.

파이버 어레이 광원(66)으로부터 DMD(50)에 레이저광이 조사되면 DMD(50)의 마이크로미러가 온상태일 때에 반사된 레이저광은 렌즈 시스템(54,58)에 의해 감광재료(150)의 피노광면(56) 상에 결상된다. 이와 같이 하여 파이버 어레이 광원(66)으로부터 출사된 레이저광이 화소마다 온오프되어서 감광재료(150)가 DMD(50)의 사용 화소수와 대략 동일 수의 화소단위[노광영역(168)]로 노광된다.

여기서, 본 실시형태에서는 DMD(50)에 대해서 부분 구동과 분할 리셋을 병용하는 것이므로 이들을 단독으로 적용한 경우와 비교하여 화소갱신시간을 현저하게 단축하고 있다. 따라서, 고속으로 노광을 행할 수 있다.

또한, 감광재료(150)가 스테이지(152)와 함께 일정속도로 이동됨으로써 감광재료(150)가 스캐너(162)에 의해 스테이지 이동방향과 반대의 방향으로 주사되고, 노광헤드(166)마다 띠형상의 노광완료 영역(170)이 형성된다.

이와 같이 하여 스캐너(162)에 의한 감광재료(150)의 주사가 종료하고, 검지센서(164)에 의해 감광재료(150)의 후단이 검출되면 스테이지(152)는 도시하지 않은 구동장치에 의해 가이드(158)를 따라 게이트(160)의 최상류측에 있는 원점으로 복귀하고, 다시, 가이드(158)를 따라 게이트(160)의 상류측으로부터 하류측으로 일정속도로 이동된다.

또한, 상기 실시형태에 있어서는, 각 분할영역을 갖는 마이크로미러열의 수를 대략 동수로 하여 분할 리셋 구동을 행하도록 하였지만 각 분할영역이 갖는 마 이크로미러열의 수는 반드시 모두 동일한 수로 할 필요는 없고, 1개이상의 분할영역이 갖는 마이크로미러열의 수가 다른 분할영역이 갖는 마이크로미러열의 수와는 다르도록 하여도 좋다. 예컨대, 240열의 마이크로미러열을 사용하여 부분 구동을 행하는 경우이어도 모든 분할영역에 제어신호를 전송하기 위해 요하는 시간(t)이 32㎲, 1개의 분할영역의 마이크로미러(62)의 리셋시간(u)이 18㎲인 경우에 있어서는 하기 식으로부터 d는 3,4 또는 5로 하는 것이 바람직하다.

d≥t/(t-u)=32/(32-18)=2.29

따라서, d=3의 경우에는 예컨대, 영역1,2=96열, 영역3=48열로 하거나, 영역1,3=96열, 영역2=48열로 하거나, 영역1=48열, 영역2,3=96열로 하여도 좋다.

또한, d=4인 경우에는, 예컨대, 영역1=96열, 영역2,3,4=48열로 하거나, 영역1,3,4=48열, 영역2=96열로 하거나, 영역1,2,4=48열, 영역3=96열로 하거나, 영역1,2,3=48열, 영역4=96열로 하여도 좋다.

또한, d=5인 경우에는 상기 실시형태와 마찬가지로 모든 영역에 대해서 48열로 하면 좋다.

또한, 상기와 같이 분할영역이 갖는 마이크로미러열의 수를 각각 다르도록 하여도 모든 영역에 대해서 동일한 열수로 한 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 예컨대, 영역1,2=96열, 영역3=48열로 한 경우에 있어서의 타이밍차트를 도 17에 나타낸다. 또한, 상기와 같이 분할영역을 결정함으로써 전송회수를 감소시킬 수 있으므로 보다 간단하게 구동제어를 행하도록 할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 도 2 및 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 주사방향에 대해서 DMD(50)의 노광영역을 경사지게 하지 않는 구성으로 하였지만 DMD(50)를 주사방향에 대해서 조금 경사지게 하여, 도 18에 나타내는 바와 같이, 노광영역(168mn)을 조금 경사지게 하고, 주사선의 간격을 조밀하게 하여도 좋다. 또한, 도 18은 노광헤드(166)를 1행째 및 2행째에 5개씩, 헤드 나열방향으로 소정 간격으로 어긋나게 배치한 경우에 있어서의 노광완료 영역을 나타내는 것이다. 또한, 상기와 같이 DMD(50)를 주사방향에 대해서 조금 경사지게 하여 동일한 주사선을 복수의 마이크로미러(62)에 의해 주사한다. 소위 다중 노광 시스템의 구성으로 하여도 좋다. 또한, 상기와 같이 DMD(50)를 경사지게 하여 설치하는 것은 아니고, DMD(50)에 있어서의 마이크로미러(62)의 배열 자체를, 도 19에 나타내는 바와 같이, 주사방향에 대해서 조금 경사지도록 하여도 좋다. 또한, 상기와 같은 구성에 한정되지 않고, DMD(50)의 마이크로미러(62)로부터 출사되는 레이저광의 감광재료(15)면 상에의 투영점이, 도 19에 나타내는 바와 같이, 배치되도록 하는 것이면 그 외의 구성 및 방법을 채용하도록 하여도 좋다. 예컨대, 직사각형상으로 마이크로미러(62)가 배열된 DMD(50)를 이용하고, 도 19에 나타내는 바와 같은 범위의 마이크로미러(62)만을 사용하여 노광하도록 하여도 좋다.

또한, 본 실시형태에서는 동일한 주사선을 복수의 마이크로미러가 주사하는, 소위, 다중 노광 시스템에 적용하면 분할 리셋 구동을 행하고 있으므로 주사속도를 떨어뜨리는 일없이 주사방향의 해상도를 높일 수 있다. 보다 구체적으로는 상기와 마찬가지로 DMD(50)를 주사방향에 대해서 조금 경사지게 설치하고, 동일한 주사선을 복수의 마이크로미러가 주사하도록 함과 아울러 상기와 마찬가지로 분할 리셋 구동을 행함으로써 분할 영역마다 다른 위치에 노광점군을 노광하도록 할 수 있으므로 주사속도를 떨어뜨리는 일없이 주사방향의 해상도를 올릴 수 있다.

여기서, 상기 해상도의 향상의 효과를 설명하기 위해 우선은 분할 리셋 구동을 행하지 않고 다중 노광만을 행한 경우에 있어서의 노광영역에 대해서 설명한다. 도 20에 3중 노광, 즉, 1개의 주사선을 3개의 다른 마이크로미러가 주사하는 경우에 있어서의 노광영역을 나타낸다. 도 20에 있어서의 세로선은 주사선을 나타내고, 도 20(A)는 DMD(50)에 있어서 부분 구동되는 영역과 주사선의 위치관계를 나타내는 도면이다.

상기와 같이 분할 리셋 구동을 행하지 않고 3중 노광을 행한 경우에는, 도 20(B)에 나타내는 바와 같이, 사선 원부분의 마이크로미러, 백색 원부분의 마이크로미러, 및 검정 원부분의 마이크로미러에 의해 각각 1라인이 노광됨과 아울러 이들 3개의 라인이 겹쳐져 노광되고, 최종적으로는 도 20(C)에 나타내는 바와 같은 라인이 노광된다.

이것에 대해서 도 21에 분할 리셋 구동을 행하여 3중 노광을 행한 경우에 있어서의 노광영역을 나타낸다. 또한, 도 21은 분할 리셋 구동의 분할수를 다중수와 동일한 3으로 한 경우를 나타내고 있다. 분할 리셋 구동을 행하여 3중 노광을 행한 경우에는, 예컨대, 사선 원부분의 마이크로미러에 의해 노광되는 노광점은 분할 리셋 구동에 의한 제어신호의 입력 타이밍의 어긋남에 의해 1라인으로 되지 않고, 분할영역마다의 노광점이 △Y/3씩 주사방향으로 어긋나서 노광된다. 또한, 백색 원부분의 마이크로미러, 및 검정 원부분의 마이크로미러에 의해 노광되는 노광점도, 상 기와 마찬가지로 하여 노광되고, 또한, 최종적으로는 사선 원부분의 마이크로미러, 백색 원부분의 마이크로미러, 및 흑색 원부분의 마이크로미러에 의해 노광되는 노광점군이 조합되어 노광되고, 도 21(C)에 나타내는 바와 같이, 각 분할영역에 있어서의 마이크로미러에 의해 1라인이 각각 노광되게 된다. 도 20(C)에 있어서의 라인 사이를 △Y로 하면 도 21(C)에 있어서의 라인 사이는 △Y/3으로 되고, 주사방향의 해상도를 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 설명에 있어서는 분할 리셋 구동의 분할수와 다중수를 동일한 수로 하였지만 이것에 한정되지 않고 서로 다른 수로 하여도 좋다.

또한, 상기와 같이 분할 리셋 구동을 행하는 경우, 감광재료(150)의 이동에 따라 분할영역으로의 제어신호의 출력의 타이밍을 제어함으로써 노광되는 도트의 위치를 제어할 수 있다. 예컨대, 도트의 위치를 분산시키도록 할 수도 있다. 따라서, 감광재료(150) 상에 노광되는 도트가 소정의 배치로 되도록 분할영역으로의 제어신호의 출력의 타이밍을 제어함으로써 원하는 해상도의 노광화상을 얻을 수 있다. 상기와 같이 제어함으로써 감광재료(150)의 이동속도를 떨어뜨리는 일없이 해상도의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 상기와 같이 분할 리셋 구동을 행하는 경우에는 감광재료(150)의 이동과 각 분할영역으로의 제어신호의 입력 타이밍의 어긋남을 고려하여 제어신호를 생성하는 것이 바람직하다. 즉, 감광재료(150)의 이동 및 각 분할영역으로의 제어신회의 입력 타이밍의 어긋남을 고려하여 노광하고 싶은 화상을 나타내는 화상데이터로부터 각 도트에 대응하는 묘화데이터를 생성하고, 그 묘화데이터를 공간 광변조 소자로의 제어신호에 반영하는 것이 바람직하다. 도 22에 감광재료(150) 상으로 노광하고 싶은 화상과, DMD(50)에 입력되는 제어신호의 관계를 설명하는 도면을 나타낸다. 또한, 도 22에 있어서는 사선 사각으로 나타내어진 L자형상의 부분이 원하는 화상이고, 백색원 및 흑색원으로 나타내어진 부분이 DMD(50)에 입력되는 제어신호를 모식적으로 나타낸 것이다. 백색원이 OFF신호를 나타내고, 흑색원이 ON신호를 나타내고 있다. 또한, 도 22에 있어서는 일번 좌측의 도면으로부터 순서대로 우측을 향함에 따라 감광재료(150)의 주사가 점점 진행하고 있는 형태를 나타내고 있다. 또한, 도 22에 있어서는 2개의 분할영역I,II로 분할한 경우에 있어서의 제어신호의 모식도를 나타내고 있다.

도 22(A)는 감광재료(150)의 이동과 각 분할영역으로의 제어신호의 입력 타이밍의 어긋남을 고려하지 않고 생성한 제어신호를 모식적으로 나타낸 것이다. 분할 리셋 구동을 행하는 경우에는 각 분할영역I,II로의 제어신호의 입력 타이밍의 어긋남 사이에 감광재료(150)가 이동하기 때문에, 도 22(A)에 나타내는 바와 같은 제어신호를 입력한 것에서는 실제로 감광재료(150) 상에 노광되는 화상은 원하는 화상과는 약간 어긋나 버린다. 이것에 대해서, 도 22(B)에 나타내는 바와 같이, 각 분할영역I,II로의 제어신호의 입력 타이밍의 어긋남 사이의 감광재료(150)의 이동을 고려하고, 분할영역I와 분할영역II 사이가 약간 메워진 노광을 행하는 제어신호를 생성하여 입력하도록 하면 실제로는 원하는 화상에 보다 가까운 화상을 노광할 수 있다. 또한, 요구되는 해상도에 따라 상기 도 22(A) 및 도 22(B)에 나타내는 방법 중 어느 하나를 선택하면 좋고, 어느 방법도 채용가능하다.

또한, 상기에서는 공간 광변조소자로서 DMD를 구비한 노광헤드에 대해서 설명하였지만 이와 같은 반사형 공간 광변조소자 외에 투과형 공간 광변조소자(LCD)를 사용할 수도 있다. 예컨대, MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 타입의 공간 광변조소자(SLM; Spacial Light Modulator)나, 전기광학효과에 의해 투과광을 변조하는 광학소자(PLZT소자)나 액정 광셔터(FLC) 등의 액정 셔터 어레이 등, MEMS 타입 이외의 공간 광변조소자를 이용할 수도 있다. 또한, MEMS는 IC 제조 프로세스를 기반으로 한 마이크로 머시닝(micro machining) 기술에 의한 마이크로 사이즈의 센서, 액추에이터, 또한, 제어회로를 집적화한 미세 시스템의 총칭이고, MEMS 타입의 공간 광변조소자는 정전기력을 이용한 전기기계동작에 의해 구동되는 공간 광변조소자를 의미하고 있다. 또한, Grating Light Valve(GLV)를 복수 나열하여 2차원 상으로 구성한 것을 이용할 수도 있다. 이들 반사형 공간 광변조소자(GLV)나 투과형 공간 광변조소자(LCD)를 사용하는 구성에서는 상기 레이저 외에 램프 등도 광원으로서 사용할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는 합파 레이저 광원을 복수개 구비한 파이버 어레이 광원을 이용하는 예에 대해서 설명하였지만 레이저 장치는 합파 레이저 광원을 어레이화한 파이버 어레이 광원에는 한정되지 않는다. 예컨대, 1개의 발광점을 갖는 단일한 반도체 레이저로부터 입사된 레이저 광을 출사하는 1개의 광파이버를 구비한 파이버 광원을 어레이화한 파이버 어레이 광원을 이용할 수 있다.

또한, 복수의 발광점이 2차원상으로 배열된 광원(가령, LD 어레이, 유기EL 어레이 등)을 사용할 수도 있다. 이들 광원을 사용하는 구성에서는 발광점 각각이 화소에 대응하도록 함으로써 상기한 공간 변조 조치를 생략할 수도 있게 된다.

상기 실시형태에서는, 도 23에 도시하는 바와 같이, 스캐너(162)에 의한 X방향으로의 1회의 주사로 감광재료(150)의 전체면을 노광하는 예에 대해서 설명하였지만, 도 24(A) 및 도 24(B)에 나타내는 바와 같이, 스캐너(162)에 의해 감광재료(150)를 X방향으로 주사를 한 후, 스캐너(162)를 Y방향으로 1스텝 이동하고, X방향으로 주사를 행하는 바와 같이, 주사와 이동을 반복하여 복수회의 주사로 감광재료(150)의 전체면을 노광하도록 하여도 좋다.

또한, 상기 실시형태에서는 소위, 플랫 베드 타입의 노광장치를 예로 들었지만 본 발명의 노광장치로서는 감광재료가 감겨지는 드럼을 갖는 소위, 아웃터 드럼 타입(outer drum type)의 노광장치여도 좋다.

상기 노광장치는, 예컨대, 프린트 배선기판(PWB; Printed Wiring Board)의 제조공정에 있어서의 드라이 필름 레지스트(DFR; Dry Film Resist)의 노광, 액정표시장치(LCD)의 제조공정에 있어서의 칼라 필터의 형성, TFT의 제조공정에 있어서의 DFR의노광, 플라스마 디스플레이 패널(PDP)의 제조공정에 있어서의 DFR의 노광 등의 용도에 적합하게 이용할 수 있다.

또한, 상기 노광장치에는 노광에 의해 직접 정보가 기록되는 포톤(photon) 모드 감광재료, 노광에 의해 발생한 열에 의해 정보가 기록되는 히트모드 감광재료 중 어느 것이여도 사용할 수 있다. 포톤모드 감광재료를 사용하는 경우, 레이저 장치에는 GaN계 반도체 레이저, 파장 변환 고체레이저 등이 사용되고, 히트모드 감광재료를 사용하는 경우, 레이저 장치에는 AlGaAs계 반도체 레이저(적외 레이저), 고 체레이저가 사용된다.

또한, 본 발명에 있어서의 분할 리셋 구동은 잉크젯방식 등의 프린터에 있어서의 묘화제어에도 적용할 수 있다. 예컨대, 잉크의 토출에 의한 묘화점을, 본 발명과 마찬가지의 방법으로 제어할 수 있다. 즉, 본 발명에 있어서의 묘화소자를, 잉크의 토출 등에 의해서 묘화점을 찍는 소자로 치환하는 것이 고려될 수 있다.

본 발명의 묘화방법 및 장치에 의하면 복수의 묘화소자열을 1개 또는 복수의 묘화소자열마다 분할하고, 그 분할된 복수의 분할영역마다 제어신호를 순차 출력하고, 상기 제어신호의 입력이 종료된 분할영역의 묘화소자로부터 순차 상기 변조를 행하도록 한 것이므로, 특정 분할영역에 제어신호를 전송하고 있는 시간에, 변조신호의 전송이 이미 종료한 다른 특정영역에서는 묘화소자를 갱신하는 것이 가능하고, 갱신시간의 단축을 도모할 수 있다.

또한, 상기 묘화방법 및 장치에 있어서 묘화소자열 중 일부의 복수의 묘화소자열에만 제어신호를 출력하도록 한 경우에는 모든 묘화소자열을 제어하는 경우와 비교하여 제어하는 묘화소자의 개수가 적게 되고, 공간 광변조소자의 갱신시간을 더욱 단축할 수 있다.

또한, 상기 묘화방법 및 장치에 있어서 공간 광변조소자의 분할영역의 수(d)를, 하기 식을 만족하는 크기로 한 경우에는 분할영역수(d)의 하한을 설정하는 것이므로, 보다 효과적으로 공간 광변조소자의 갱신시간을 단축할 수 있게 된다.

d≥t/(t-u)

또한, 복수의 분할영역 중 1개이상의 분할영역이 갖는 묘화소자열의 수를, 그 1개이상의 분할영역 이외의 분할영역이 갖는 묘화소자열의 수와 다른 수로 한 경우에는 제어하는 분할영역의 수를 감소시킬 수 있으므로 그만큼 제어를 간단화할 수 있다.

또한, 묘화헤드에 공간 광변조소자를 그 공간 광변조소자의 묘화소자행이 묘화헤드의 주사방향에 대해서 소정의 경사각도를 갖도록 설치하고, 상기 묘화헤드에 의해 묘화면을 N중 묘화(N은 2이상의 자연수)에 의해 묘화함과 아울러 공간 광변조소자의 묘화소자행에 의해 묘화되는 묘화점이 분할영역마다 상기 주사방향에 대해서 소정의 간격으로 어긋나게 묘화하도록 한 경우에는 주사속도를 떨어뜨리는 일없이 주사방향의 해상도의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 상기 주사방향의 해상도의 향상에 대해서는 이상과 같이 상세하게 설명하였다.

Claims

입사된 광을 입력된 제어신호에 따라 변조하는 묘화소자가 일렬로 다수 배치된 묘화소자열이 다수 배열된 공간 광변조소자를 갖고, 이 공간 광변조소자에 의해 변조된 광을 묘화면에 결상하는 묘화헤드를, 상기 묘화면을 따라 주사방향으로 상대적으로 이동시켜 묘화를 행하는 묘화방법에 있어서,

상기 복수의 묘화소자열을 복수의 영역으로 분할하고, 이 분할된 복수의 분할영역마다 상기 제어신호를 순차 출력하고, 상기 제어신호의 입력이 종료된 분할영역의 묘화소자로부터 순차 상기 변조를 행하게 하는 것을 특징으로 하는 묘화방법.
제1항에 있어서, 상기 묘화소자열 중 일부의 복수의 묘화소자열에만 상기 제어신호를 출력함과 아울러 상기 일부의 복수의 묘화소자열을 복수의 묘화소자열마다 분할하고, 이 분할된 복수의 분할영역마다 상기 제어신호를 순차 출력하고, 상기 제어신호의 입력이 종료된 분할영역의 묘화소자로부터 순차 상기 변조를 행하게 하는 것을 특징으로 하는 묘화방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공간 광변조소자의 상기 분할영역의 수(d)를, 하기 식을 만족하는 크기로 하는 것을 특징으로 하는 묘화방법.

d≥t/(t-u)

단, t: 모든 상기 분할영역으로의 상기 제어신호의 입력이 종료되기까지의 시간

u: 1개의 상기 분할영역에 있어서의 묘화소자가 상기 변조를 행하기 위해 필요한 시간
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복수의 분할영역 중 일부 분할영역이 갖는 상기 묘화소자열의 수가, 상기 일부의 나머지의 분할영역이 갖는 상기 묘화소자열의 수와 다른 수인 것을 특징으로 하는 묘화방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공간 광변조소자에 의해 묘화되는 묘화점이 상기 분할영역마다 상기 주사방향에 대해서 어긋나도록 묘화되는 것을 특징으로 하는 묘화방법.
제5항에 있어서, 상기 묘화면의 상대이동속도 및 상기 분할영역마다의 상기 어긋남에 기초하여, 상기 묘화면의 묘화되는 화상을 나타내는 화상데이터로부터 상기 묘화점 각각에 대응하는 묘화데이터를 형성하고, 이 묘화데이터에 기초하여 상기 제어신호를 형성하는 것을 특징으로 하는 묘화방법.
제5항에 있어서, 상기 묘화면을 N중 묘화(N은 2이상의 자연수)에 의해 묘화하는 것을 특징으로 하는 묘화방법.
제7항에 있어서, 상기 분할영역의 수를 상기 N중 묘화의 N의 크기와 동일한 크기로 하는 것을 특징으로 하는 묘화방법.
제5항에 있어서, 상기 공간 광변조소자의 사용묘화소자로부터 출사되는 묘화광의 상기 묘화면 상에의 투영점이, 이 투영점의 배열방향이 상기 주사방향에 대해서 경사각도를 이루게 배치되도록 하는 것을 특징으로 하는 묘화방법.
제9항에 있어서, 상기 공간 광변조소자를, 이 공간 광변조소자에 있어서의 묘화소자행이 상기 주사방향에 대해서 경사각도를 갖도록 설치하는 것을 특징으로 하는 묘화방법.
제9항에 있어서, 상기 공간 광변조소자에 있어서의 묘화소자를, 상기 공간 광변조소자에 있어서의 묘화소자행이 상기 주사방향에 대해서 경사각도를 갖도록 배열시키는 것을 특징으로 하는 묘화방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 묘화면의 상대이동속도에 따라 상기 각 분할영역으로의 상기 제어신호의 출력의 타이밍을 조정하는 것을 특징으로 하는 묘화방법.
제12항에 있어서, 상기 묘화면에 묘화되는 묘화 도트의 배치에 따라 상기 각 분할영역으로의 상기 제어신호의 출력의 타이밍을 조정하는 것을 특징으로 하는 묘화방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 주사방향의 하류측의 상기 분할영역으로부터 순서대로 상기 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 묘화방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 묘화면의 상대이동속도에 따라 상기 각 묘화소자에 출력하는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 묘화방법.
입력된 제어신호에 따라 입사된 광을 변조하는 묘화소자가 일렬로 다수 배치된 묘화소자열이 다수 배열된 공간 광변조소자를 갖고, 이 공간 광변조소자에 의해 변조된 광을 묘화면에 결상함과 아울러 상기 묘화면을 따라 주사방향으로 상대적으로 이동하는 묘화헤드를 구비한 묘화장치에 있어서,

상기 복수의 묘화소자열이 복수의 영역으로 분할된 복수의 분할영역마다 상기 제어신호를 순차 출력하고, 상기 제어신호의 입력이 종료된 분할영역의 묘화소자로부터 순차 상기 변조를 행하게 하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 묘화장치.
제16항에 있어서, 상기 제어수단이, 상기 묘화소자열 중 일부의 복수의 묘화소자열에만 상기 제어신호를 출력함과 아울러 상기 일부의 복수의 묘화소자열이 복수의 영역으로 분할된 복수의 분할영역마다 상기 제어신호를 순차 출력하고, 상기 제어신호의 입력이 종료된 분할영역의 묘화소자로부터 순차 상기 변조를 행하게 하는 것을 특징으로 하는 묘화장치.
제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 공간 광변조소자의 상기 분할영역의 수(d)가, 하기 식을 만족하는 크기인 것을 특징으로 하는 묘화장치.

d≥t/(t-u)

단, t: 모든 상기 분할영역으로의 상기 제어신호의 입력이 종료되기까지의 시간

u: 1개의 상기 분할영역에 있어서의 묘화소자가 상기 변조를 행하기 위해 필요한 시간
제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 복수의 분할영역 중 일부 분할영역에 포함되는 상기 묘화소자열의 수가, 상기 일부의 나머지의 분할영역에 포함되는 상기 묘화소자열의 수와 다른 수인 것을 특징으로 하는 묘화장치.
제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 제어수단이, 상기 공간 광변조소자에 의해 묘화되는 묘화점이 상기 분할영역마다 상기 주사방향에 대해서 어긋나도록 상기 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 묘화장치.
제20항에 있어서, 상기 제어수단이, 상기 묘화면의 상대이동속도 및 상기 분할영역마다의 상기 어긋남에 기초하여, 상기 묘화면의 묘화되는 화상을 나타내는 화상데이터로부터 상기 묘화점 각각에 대응하는 묘화데이터를 형성하고, 이 묘화데이터에 기초하여 상기 제어신호를 형성하는 것을 특징으로 하는 묘화장치.
제20항에 있어서, 상기 묘화헤드가, 상기 묘화면을 N중 묘화(N은 2이상의 자연수)에 의해 묘화하는 것을 특징으로 하는 묘화장치.
제22항에 있어서, 상기 제어수단이, 상기 분할영역의 수를 상기 N중 묘화의 N의 크기와 동일한 크기로 하는 것을 특징으로 하는 묘화장치.
제21항에 있어서, 상기 공간 광변조소자의 사용묘화소자로부터 출사되는 묘화광의 상기 묘화면 상에의 투영점이, 이 투영점의 배열방향이 상기 주사방향에 대해서 경사각도를 이루게 배치되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 묘화장치.
제24항에 있어서, 상기 공간 광변조소자에 있어서의 묘화소자행이 상기 주사방향에 대해서 경사각도를 갖도록 상기 공간 광변조소자가 설치된 것을 특징으로 하는 묘화장치.
제24항에 있어서, 상기 공간 광변조소자는 상기 공간 광변조소자에 있어서의 묘화소자행이 상기 주사방향에 대해서 경사각도를 갖도록 상기 묘화소자가 배열된 것을 특징으로 하는 묘화장치.
제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 공간 광변조소자는 상기 제어신호에 따라 반사면의 각도가 변경가능한 다수의 마이크로미러가 상기 묘화소자로서 배열된 마이크로미러 장치인 것을 특징으로 하는 묘화장치.
제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 공간 광변조소자는 상기 제어신호에 따라 투과광을 차단하는 것이 가능한 다수의 액정셀이 상기 묘화소자로서 배열된 액정 셔터 어레이인 것을 특징으로 하는 묘화장치.
제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 제어수단이, 상기 묘화면의 상대이동속도에 따라 상기 각 분할영역으로의 상기 제어신호의 출력의 타이밍을 조정하는 것을 특징으로 하는 묘화장치.
제29항에 있어서, 상기 제어수단이, 상기 묘화면에 묘화되는 묘화 도트의 배치에 따라 상기 각 분할영역으로의 상기 제어신호의 출력의 타이밍을 조정하는 것을 특징으로 하는 묘화장치.
제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 제어수단이, 상기 주사방향의 하류측의 상기 분할영역으로부터 순서대로 상기 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 묘화장치.
제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 제어수단이, 상기 묘화면의 상대이동속도에 따라 상기 각 묘화소자에 출력하는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 묘화장치.