KR101112009B1 - 노광방법 및 장치 - Google Patents

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아키히로 하시구치
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후지필름 가부시키가이샤
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Abstract

복수의 노광헤드열이 부 주사방향으로 배열된 노광부에 의해 노광을 행하는 노광방법에 있어서, 노광광원의 수명을 길게 해서 교환 사이클을 연장시키는 것에 의해 비용의 삭감을 꾀한다.
노광광을 출사하는 레이저 모듈의 구동제어에 의해 노광헤드열(163a,163b) 단위로의 노광광의 조사 또는 정지를 가능하게 하고, 노광헤드열(163b)에 의해 조사되는 노광광의 조사범위가 감광재료(150)상에 없는 경우에는 그 노광헤드열(163b)에 의한 노광광의 조사를 정지하도록 레이저 모듈을 구동제어한다.

Description

노광방법 및 장치{EXPOSURE METHOD AND EXPOSURE DEVICE}
도1은 본 발명의 노광장치의 일실시형태의 외관을 나타내는 사시도
도2는 도1에 나타내는 노광장치의 스캐너의 구성을 나타내는 사시도
도3(A)는 감광재료에 형성되는 노광완료영역을 나타내는 평면도, (B)는 각 노광헤드에 의한 노광영역의 배열을 나타내는 도면
도4는 도1에 나타내는 노광장치의 노광헤드의 개략적인 구성을 나타내는 사시도
도5는 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD)의 구성을 나타내는 부분확대도
도6(A) 및 (B)는 DMD의 동작을 설명하기 위한 설명도
도7은 섬유 어레이 광원의 구성을 나타내는 사시도
도8은 도1에 나타내는 노광장치의 전기적 구성을 나타내는 블록도
도9는 도1에 나타내는 노광장치의 작용을 설명하는 도면
도10은 도1에 나타내는 노광장치의 작용을 설명하는 도면
도11은 종래의 레이저 모듈의 동작을 설명하기 위한 도면
도12는 도4에 나타내는 노광헤드의 광학계(67)의 기타 실시형태를 나타내는 도면
도13은 도1에 나타내는 노광장치의 레이저 모듈의 구동방법의 일실시형태를 설명하기 위한 도면
(부호의 설명)
30,31:멀티모드 광섬유 50:디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD)
51:확대 결상 광학계 64:레이저 모듈
66:섬유 어레이 광원 80:광학필터
81:광학소자 150:감광재료
152:스테이지 162:스캐너
163:노광헤드열 166:노광헤드
164:센서 166:노광헤드
168:노광영역 170:노광완료영역
본 발명은, 노광헤드가 주 주사방향으로 복수 배치된 노광헤드열이 부 주사방향으로 복수 배열된 노광부에 의해 감광재료를 노광하는 노광방법 및 장치에 관한 것이다.
종래, DMD(디지털 마이크로 미러 디바이스) 등의 공간 광변조소자를 이용해서 레이저광을 화상 데이터에 따라 변조하고, 그 변조된 레이저광으로 감광재료를 노광하는 노광장치가 여러가지 제안되고 있다.
그리고, 상기와 같은 노광장치로서, 예를 들면, 특허문헌1 등에 있어서, 상 기와 같은 공간 광변조소자가 설치된 복수의 노광헤드에 의해 감광재료를 주사해서 노광하는 노광장치가 제안되고 있다. 구체적으로는, 상기와 같은 노광헤드가 주 주사방향으로 복수 배치된 노광헤드열을 부 주사방향으로 복수 배열하고, 그 노광헤드열이 복수 배열된 노광부를 감광재료에 대해서 상대적으로 부 주사방향으로 이동 시킴으로써 노광을 행하는 노광장치가 제안되고 있다.
여기에서, 상기와 같은 노광장치에 의해 노광을 행할 때에는, 예를 들면, 레이저 다이오드 등의 노광광원으로부터 출사된 노광광이 노광헤드에 입사되고, 그 노광광이 노광헤드에 의해 변조 및 결상되어서 감광재료에 조사되지만, 상기와 같은 복수의 노광헤드열이 부 주사방향으로 배열된 노광부에 의해 노광을 행할 때에는, 노광 개시 및 노광 종료시에 있어서, 노광광의 조사범위가 감광재료상에 없는 노광헤드열이 존재한다. 따라서, 종래는, 노광 개시 및 노광 종료시에 있어서, 상기와 같은 노광헤드열에 입사되는 노광광을 메커니컬 셔터에 의해 차단함으로써, 그 노광헤드열에 의한 노광광의 조사를 정지하거나, 또는, 상기와 같은 노광헤드열에 있어서 DMD를 제어함으로써 그 노광헤드열로부터 노광광이 조사되지 않도록 하고 있었다.
(특허문헌1)일본 특허공개 2001-338867호 공보
그러나, 상기와 같이 노광헤드열로부터 조사되는 노광광을 정지시켰다 해도, 노광광원으로부터는 쓸데 없는 노광광이 출사되고 있게 되므로, 그 만큼 노광광원의 동작시간이 길어져서 노광광원의 수명이 짧아지고, 노광광원의 교환 사이클이 짧아져서 비용상승이 된다. 특히, 고가인 레이저 다이오드 등을 다수 이용해서 노광광원을 구성하는 경우에는, 상기 비용상승의 문제가 현저하게 된다.
본 발명은, 상기 사정을 감안하여, 상기와 같은 복수의 노광헤드열이 부 주사방향으로 배열된 노광부에 의해 노광을 행하는 노광방법 및 장치에 있어서, 노광광원의 수명을 길게 해서 교환 사이클을 연장시키는 것에 의해 비용의 삭감을 꾀할 수 있는 노광방법 및 노광장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명의 제1노광방법은, 노광광원으로부터 출사된 노광광을 받아서 노광광을 조사하는 노광헤드가 주 주사방향으로 복수 배치된 노광헤드열을 복수열 갖고, 복수열의 노광헤드열이 주 주사방향으로 어긋나게 되어 부 주사방향으로 배열된 노광부를, 감광재료에 대해서 부 주사방향으로 상대적으로 이동시켜서 감광재료를 노광광으로 노광하는 노광방법에 있어서, 노광광을 출사하는 노광광원의 구동제어에 의해 노광헤드열 단위로 각 노광헤드열에의 노광광의 출사를 가능하게 하고, 감광재료에의 노광 개시시에, 노광광을 출사하는 노광광원의 구동제어에 의해 노광헤드열 단위로 부 주사방향으로 배열된 순으로 노광광의 조사를 개시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2노광방법은, 노광광원으로부터 출사된 노광광을 받아서 노광광을 조사하는 노광헤드가 주 주사방향으로 복수 배치된 노광헤드열을 복수열 갖고, 복수열의 노광헤드열이 주 주사방향으로 어긋나게 되어 부 주사방향으로 배열된 노광부를, 감광재료에 대해서 부 주사방향으로 상대적으로 이동시켜서 감광재료를 노 광광으로 노광하는 노광방법에 있어서, 노광광을 출사하는 노광광원의 구동제어에 의해 노광헤드열 단위로 각 노광헤드열에의 노광광의 출사의 정지를 가능하게 하고, 감광재료에의 노광 종료시에, 노광광을 출사하는 노광광원의 구동제어에 의해 노광헤드열 단위로 부 주사방향으로 배열된 순으로 노광광의 조사를 정지시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 및 제2노광방법에 있어서는, 노광광을 출사하는 노광광원의 구동제어에 의해 노광헤드 단위로의 각 노광헤드에의 노광광의 출사를 가능하게 하고, 노광광을 출사하는 노광광원의 구동제어에 의해 감광재료의 주 주사방향의 폭에 대응하는 범위에 있어서의 노광헤드에 의해서만 노광광의 조사를 행하도록 할 수 있다.
또한, 노광광원으로부터 출사된 노광광을 검출하고, 그 검출된 노광광의 광량에 따라 그 광량이 소정량이 되도록 노광광원의 구동전류를 제어하도록 할 수 있다.
본 발명의 제1노광장치는, 노광광원으로부터 출사된 노광광을 받아서 그 노광광을 조사하는 노광헤드가 주 주사방향으로 복수 배치된 노광헤드열을 복수열 갖고, 그 복수열의 노광헤드열이 주 주사방향으로 어긋나게 되어 부 주사방향으로 배열된 노광부와, 그 노광부와 감광재료를 부 주사방향으로 상대적으로 이동시켜서 감광재료를 노광광으로 노광하는 주사수단을 구비한 노광장치에 있어서, 노광광원이, 구동제어되어서 노광헤드열 단위로 각 노광헤드열에의 노광광의 출사가 가능한 것이며, 감광재료에의 노광 개시시에, 노광헤드열 단위로 부 주사방향으로 배열된 순으로 노광광의 조사를 개시하도록 노광광원을 구동제어하는 노광광원 제어수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2노광장치는, 노광광원으로부터 출사된 노광광을 받아서 노광광을 조사하는 노광헤드가 주 주사방향으로 복수 배치된 노광헤드열을 복수열 갖고, 복수열의 노광헤드열이 주 주사방향으로 어긋나게 되어 부 주사방향으로 배열된 노광부와, 노광부와 감광재료를 부 주사방향으로 상대적으로 이동시켜서 감광재료를 노광광으로 노광하는 주사수단을 구비한 노광장치에 있어서, 노광광원이, 구동제어되어서 노광헤드열 단위로 각 노광헤드열에의 노광광의 출사의 정지가 가능한 것이며, 감광재료에의 노광 종료시에, 노광헤드열 단위로 부 주사방향으로 배열된 순으로 노광광의 조사를 정지하도록 노광광원을 구동제어하는 노광광원 제어수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 및 제2노광장치에 있어서는, 노광광원을, 구동제어되어서 노광헤드 단위로 각 노광헤드에의 노광광의 출사가 가능한 것으로 하고, 노광광원 제어수단을, 감광재료의 주 주사방향의 폭에 대응하는 범위에 있어서의 노광헤드에 의해서만 노광광의 조사를 행하도록 노광광원을 구동제어하는 것으로 할 수 있다.
또한, 노광광원으로부터 출사된 노광광의 광량을 검출하는 노광광 검출수단과, 노광광 검출수단에 의해 검출된 노광광의 광량에 따라 그 광량이 소정량이 되도록 노광광원의 구동전류를 제어하는 구동전류 제어수단을 구비한 것으로 할 수 있다.
이하, 도면을 참조해서 본 발명의 노광방법을 실시하는 노광장치의 일실시형 태에 대해서 설명한다. 또한, 본 발명의 노광장치는, 노광광원의 구동제어방법에 특징을 갖는 것이지만, 우선은, 노광장치의 전체구성에 대해서 설명한다.
본 노광장치는, 도1에 나타내는 바와 같이, 시트상의 감광재료(150)를 표면에 흡착해서 유지하는 평판상의 이동스테이지(152)를 구비하고 있다. 4개의 다리부(154)에 지지된 두꺼운 판상의 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 의해 왕복이동 가능하게 지지되어 있다.
설치대(156)의 중앙부에는, 스테이지(152)의 이동경로에 걸쳐지도록 ㄷ자상의 게이트(160)가 설치되어 있다. ㄷ자상의 게이트(160)의 단부의 각각은, 설치대(156)의 양 측면에 고정되어 있다. 이 게이트(160)를 사이에 두고 한쪽의 측에는 노광부로서의 스캐너(162)가 설치되고, 다른쪽 측에는 감광재료(150)의 선단 및 후단을 검지하는 복수(예를 들면 2개)의 센서(164)가 설치되어 있다. 스캐너(162) 및 센서(164)는 게이트(160)에 각각 부착되어, 스테이지(152)의 이동경로의 상방에 고정 배치되어 있다. 또한, 스캐너(162) 및 센서(164)는, 이들을 제어하는 도시하지 않은 컨트롤러에 접속되어 있다.
스캐너(162)는, 도2 및 도3(B)에 나타내는 바와 같이, 감광재료(150)에 노광광을 출사하는 노광헤드(166)가 주 주사방향으로 복수 배치된 노광헤드열(163)을 복수열 갖고, 그 복수열의 노광헤드열(163)이 주 주사방향으로 어긋나게 되어 부 주사방향으로 배열된 것이다. 또한, ｍ행째의 ｎ열째에 배열된 각각의 노광헤드를 나타내는 경우에는, 노광헤드(166mn)로 표기한다.
노광헤드(166)에 의한 노광영역(168)은, 부 주사방향을 단변으로 하는 직사각형상이다. 따라서, 스테이지(152)의 이동에 따라, 감광재료(150)에는 노광헤드(166)마다 띠형상의 노광완료영역(170)이 형성된다. 또한, ｍ행째의 ｎ열째에 배열된 각각의 노광헤드에 의한 노광영역을 나타내는 경우에는, 노광영역(168mn)으로 표기한다.
또한, 도3(A) 및 (B)에 나타내는 바와 같이, 띠형상의 노광완료영역(170)이 주 주사방향으로 간극없이 배열되도록, 라인상으로 배열된 노광헤드열(163)의 노광헤드의 각각은, 주 주사방향으로 소정 간격(노광영역의 장변의 자연수배, 본 실시형태에 있어서는 1배) 어긋나게 배치되어 있다. 이 때문에, 1행째의 노광영역(16811)의 노광할 수 없는 부분은, 2행째의 노광영역(16821)에 의해 노광할 수 있다. 또한, 엄밀하게는, 도3(C)에 나타내는 바와 같이, 인접하는 띠형상의 노광완료영역(170)이 일부 겹쳐지도록 각 노광헤드열(163)의 노광헤드는 주 주사방향으로 배열되어 있다.
노광헤드(16611～166mn) 각각은, 도4에 나타내는 바와 같이, 입사된 광빔을 화상 데이터에 따라 각 화소 마다 변조하는 공간 광변조소자로서, 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD)(50)를 구비하고 있다.
DMD(50)는, 도5에 나타내는 바와 같이, SRAM셀(메모리셀)(60)상에, 미소 미러(마이크로 미러)(62)가 지주에 의해 지지되어서 배치된 것이며, 화소(픽셀)를 구 성하는 다수의 (예를 들면 1024개×768개)의 미소 미러를 격자상으로 배열해서 구성된 미러 디바이스이다. 각 픽셀에는, 최상부에 지주에 지지된 마이크로 미러(62)가 설치되어 있다.
DMD(50)의 SRAM셀(60)에 디지털 신호가 입력되면, 지주에 지지된 마이크로 미러(62)가, 대각선을 중심으로 해서 DMD(50)가 배치된 기판측에 대해서 ±α도(예를 들면 ±10도)의 범위로 기울어진다. 도6(A)는, 마이크로 미러(62)가 온상태인 +α도로 기운 상태를 나타내고, 도6(B)는, 마이크로 미러(62)가 오프상태인 -α도로 기운 상태를 나타낸다. 따라서, 화상신호에 따라, DMD(50)의 각 픽셀에 있어서의 마이크로 미러(62)의 기울기를, 도6에 나타내는 바와 같이 제어함으로써, DMD(50)에 입사한 레이저광(B)은 각각의 마이크로 미러(62)의 경사방향으로 반사된다. 또한, 마이크로 미러(62)의 온오프제어는, DMD(50)에 접속된 후술하는 컨트롤러(302)에 의해 행해진다.
또한, DMD(50)는, 그 단변이 부 주사방향과 소정 각도(θ)(예를 들면, 1°～5°)를 이루도록 약간 경사지게 배치하는 것이 바람직하다. 상기와 같이 DMD(50)를 경사시킴으로써, 각 마이크로 미러에 의한 노광 빔의 주사궤적(주사선)의 피치가, DMD(50)를 경사시키지 않는 경우의 주사선의 피치보다 좁아져서, 해상도를 대폭 향상시킬 수 있다.
그리고, DMD(50)의 광 입사측에는, 도4에 나타내는 바와 같이, 섬유 어레이 광원(66)으로부터 출사된 레이저광을 보정해서 DMD상에 집광시키는 렌즈계(67), 이 렌즈계(67)를 투과한 레이저광을 DMD(50)를 향해서 반사시키는 미러(69)가 이 순으 로 배치되어 있다.
또한, DMD(50)의 광 반사측에는, DMD(50)에서 반사된 레이저광을, 감광재료(150)상에 결상하는 결상 광학계(51)가 배치되어 있다.
노광헤드(166)에 레이저광을 출사하는 섬유 어레이 광원(66)은, 그 광섬유의 출사단부(발광점)이 노광영역(168)의 장변방향과 대응하는 방향을 따라 일렬로 배열된 것이다. 섬유 어레이 광원(66)은, 도7에 나타내는 바와 같이, 복수(예를 들면 14개)의 레이저 모듈(64)을 구비하고 있으며, 각 레이저 모듈(64)에는, 멀티모드 광섬유(30)의 일단이 결합되어 있다. 멀티모드 광섬유(30)의 타단에는, 코어 지름이 멀티모드 광섬유(30)와 동일하며 또한 클래드 지름이 멀티모드 광섬유(30)보다 작은 광섬유(31)가 결합되어 있다. 그리고, 섬유 어레이 광원(66)은 각 노광헤드(166)에 대응해서 설치되어 있으며, 후술하는 LD구동회로(303)에 의해 구동제어되어서, 상기 노광헤드열(163) 단위로 각 노광헤드열(163)에의 레이저광을 출사 또는 정지가 가능한 것이다. 또한, 본 실시형태에서는, 상기와 같이 섬유 어레이 광원(66)을 각 노광헤드(166)에 대응시켜서 설치하도록 했지만, 상기와 같이 노광헤드열(163) 단위로 각 노광헤드열(163)에 레이저광을 출사 또는 정지하는 것이면 어떠한 구성으로 해도 좋다.
다음에, 도8을 참조하여, 본 노광장치에 있어서의 전기적인 구성에 대해서 설명한다. 도8에 나타내는 바와 같이, 전체제어부(300)에는 변조회로(301)가 접속되고, 그 변조회로(301)에는 DMD(50)를 제어하는 컨트롤러(302)가 접속되어 있다. 또한, 전체제어부(300)에는, 섬유 어레이 광원(66)의 레이저 모듈(64)을 구동하는, 노광광원 제어수단으로서의 LD구동회로(303)가 접속되어 있다. 그리고, 본 실시형태에 있어서의 LD구동회로(303)는, 노광헤드열(163)로부터 출사되는 레이저광의 조사범위가 감광재료(150)상에 없는 경우에는 그 노광헤드열(163)에 의한 레이저광의 조사를 정지하도록 섬유 어레이 광원(66)을 구동제어하는 것이다. 또한, 전체제어부(300)에는, 스테이지(152)를 구동하는 스테이지 구동장치(304)가 접속되어 있다.
다음에, 본 노광장치의 동작에 대해서 설명한다.
먼저, 감광재료를 표면에 흡착한 스테이지(152)가, 도8에 나타내는 스테이지 구동장치(304)에 의해, 가이드(158)를 따라 게이트(160)의 상류측에서 하류측으로 일정 속도로 이동한다. 스테이지(152)가 게이트(160) 아래를 통과할 때에, 게이트(160)에 부착된 센서(164)에 의해 감광재료(150)의 선단이 검출되고, 이 검출에 따라 노광헤드열(163)의 1열째(163a)에 대응해서 설치된 섬유 어레이 광원(66)의 레이저 모듈(64)(이하 제1레이저 모듈군이라 함)이 LD구동회로(303)에 의해 구동제어되고, 제1레이저 모듈군으로부터 레이저광이 출사되고, 그 레이저광이 노광헤드열(163a)에 입사되고, 노광헤드열(163a)에 의한 노광광의 조사가 개시된다. 또한, 감광재료(150)의 선단이 검출되었을 때의 노광헤드열(163a)의 위치는, 감광재료(150)의 위치에 대해서, 도9(A)에 나타내는 위치가 되도록 설정되어 있다. 도9(A)에 나타내는 거리(L)는, 레이저 모듈(64)에 있어서의 레이저 다이오드의 발광량이 안정되는 시간과 스테이지(152)의 이동속도로부터 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 노광헤드열(163)이 도9(A)에 나타내는 위치에 있을 때에는, 노광헤드열(163)의 2열째(163b)에 대응해서 설치된 섬유 어레이 광원(66)의 레이저 모듈 (64)(이하 제2레이저 모듈군이라고 함)은, 레이저광이 출사되지 않도록 LD구동회로(303)에 의해 구동제어되고, 노광헤드열(163b)에 의한 노광광의 조사는 아직 개시되지 않는다.
그리고, 또한 스테이지(152)가 이동해서, 노광헤드열(163a)이 도 9(B)의 위치에 왔을 때, 노광헤드열(163a)에 의한 감광재료(150)에의 노광이 개시되고, 또한 스테이지(152)가 이동해서, 노광헤드열(163b)이 감광재료(150)에 대해서 도9(C)에 나타내는 위치에 왔을 때, 즉, 감광재료(150)의 선단으로부터 거리(L)의 위치에 왔을 때, 제2레이저 모듈군이 LD구동회로(303)에 의해 구동제어되고, 제2레이저 모듈군으로부터 레이저광이 출사되고, 그 레이저광이 노광헤드열(163b)에 입사되고, 노광헤드열(163b)에 의한 노광광의 조사가 개시된다. 그리고, 또한 스테이지(152)가 이동해서, 노광헤드열(163a)이 도9(D)의 위치에 왔을 때, 노광헤드열(163b)에 의한 감광재료(150)에의 노광이 개시된다.
한편, 상기와 같은 노광헤드열(163)에의 레이저광의 입사와 함께, 프레임 메모리에 기억된 화상 데이터가 순차적으로 판독되고, 그 화상 데이터에 기초하여 각 노광헤드(166)에 대해서 제어신호가 출력된다.
섬유 어레이 광원(66)으로부터 노광헤드(166)의 DMD(50)에 레이저광이 입사되면, DMD(50)의 마이크로 미러가 온상태일 때에 반사된 레이저광은, 렌즈계(54,58)에 의해 감광재료(150)상에 결상되고, 오프상태일 때에 반사된 레이저광은 감광재료(150)상에 결상되지 않는다. 상기와 같이 해서 섬유 어레이 광원(66)으로부터 출사된 레이저광이 화소마다 온오프되어서, 감광재료(150)가 소정의 패턴으로 노광된다.
그리고, 또한 감광재료(150)가 스테이지(152)와 함께 일정 속도로 이동하고, 감광재료(150)가 스캐너(162)에 의해 스테이지 이동방향과 반대의 방향으로 부주사되어, 노광헤드(166)마다 띠형상의 노광완료영역(170)이 형성된다.
그리고, 노광 종료에 가깝게 되면 센서(164)에서 감광재료(150)의 후단이 검출되지만, 이 때, 노광헤드열(163a)이 감광재료(150)에 대해서 도10(A)에 나타내는 위치에 오도록 설정되어 있다. 그리고, 상기와 같이 센서(164)에서 감광재료(150)의 후단이 검출되면, 제1레이저 모듈군으로부터의 레이저광의 출사가 LD구동회로(303)의 구동제어에 의해 정지된다. 그리고, 또한 스테이지(152)가 이동하여, 노광헤드열(163b)이 도10(B)에 나타내는 위치에 왔을 때, 제2레이저 모듈군으로부터의 레이저광의 출사가 LD구동회로(303)의 구동제어에 의해 정지된다.
그리고, 스캐너(162)에 의한 감광재료(150)의 부주사가 종료되고, 스테이지(152)는, 스테이지 구동장치(304)에 의해, 가이드(158)를 따라 게이트(160)의 최상류측에 있는 원점으로 복귀하고, 다시, 가이드(158)를 따라 게이트(160)의 상류측에서 하류측으로 일정 속도로 이동된다.
본 노광장치에 의하면, 감광재료(150)에의 노광 개시 또는 종료일 때, 부 주사방향으로 배열된 순으로 노광헤드열 단위로의 노광광의 조사의 개시 또는 정지를 행하도록 제1레이저 모듈군 및 제2레이저 모듈군을 구동제어하도록 했으므로, 레이저 모듈(64)을 쓸데없이 동작시키지 않는 만큼 레이저 모듈(64)의 수명을 길게 할 수 있고, 그 만큼 교환 사이클을 연장시킬 수 있으므로 비용의 삭감을 꾀할 수 있 다.
구체적으로는, 예를 들면, 감광재료(150)에 있어서의 노광영역의 부주사의 거리가 600mm, 스테이지(152)의 이동속도가 (또는 스캐너(162)에 의한 부주사 속도가) 30mm/s, 노광헤드(166)의 중심간격이 120mm인 경우, 상기 제1레이저 모듈군 및 제2레이저 모듈군을 동시에 구동 및 정지하도록 한 경우에는, 그 동작시간은 (600+120)/30=24s가 되지만, 본 노광장치와 같이, 제1레이저 모듈군 및 제2레이저 모듈군을 구동제어하도록 한 경우에는, 제1레이저 모듈군 및 제2레이저 모듈군의 동작시간은 600/30=20s가 되고, 16.7%의 동작시간을 삭감할 수 있다. 또한, 감광재료(150)에 있어서의 노광영역의 부주사의 거리가 300mm로 짧은 경우에는, (300+120)/30=14s가 되지만, 상기와 같이 제1레이저 모듈군 및 제2레이저 모듈군을 구동제어하도록 한 경우에는, 300/30=10이 되고, 28.6%의 동작시간을 삭감할 수 있어, 효과가 더욱 크다. 또한, 부 주사방향의 해상도를 올리기 위해서, 상기 이동속도를 느리게 한 경우에도, 더욱 큰 효과를 얻을 수 있다.
또한, 예를 들면, 일본 특허공개 2002-202442호 공보에 나타내는 바와 같이, 복수의 레이저 다이오드로부터 출사되는 레이저광을 집광 광학계를 통해서 멀티모드 광섬유에 합파되는 레이저 모듈을 복수 사용하는 경우 등에는, 고가의 레이저 다이오드가 방대한 수로 되므로, 상기 비용 삭감의 효과는 현저하다.
또한, 상기 실시형태의 노광장치에 있어서는, 노광의 개시 및 종료시에, 제1레이저 모듈군과 제2레이저 모듈군을 상기와 같이 구동제어하도록 했지만, 노광의 개시일 때만, 또는 노광의 종료일 때만 상기와 같이 제1레이저 모듈군과 제2레이저 모듈군을 구동제어하도록 해도 좋다.
또한, 상기 실시형태의 노광장치에 있어서는, 노광광원으로서 레이저 모듈(64)을 이용하고 있지만, 레이저 모듈(64)에 있어서의 레이저 다이오드는, 도11(A),(B)에 나타내는 바와 같이, 구동 직후의 광량이 안정되지 않으므로, 광량이 안정되는 시간(t1)까지 노광광의 조사를 기다릴 필요가 있다. 따라서, 본 노광장치에 있어서, 레이저 모듈(64)로부터 출사된 노광광을 검출하고, 그 검출된 노광광의 광량에 따라 그 광량이 소정량이 되도록 레이저 모듈(64)의 구동전류를 제어하도록 해도 좋다. 상기와 같이 한 경우에는, 상기 대기시간을 단축시킬 수 있으므로, 그 만큼 노광광원의 동작시간을 짧게 할 수 있고, 노광광원의 수명을 길게 할 수 있다.
구체적으로는, 노광헤드(166)에 있어서의 렌즈계(67)에, 도12에 나타내는 바와 같이, 섬유 어레이 광원(66)으로부터 출사되어 집광렌즈(71)를 통과한 광을 투과시키는 동시에, 그 일부를 반사시키는 광학필터(80)와, 광학필터(80)에 의해 반사된 광을 검출하는 광학소자(81)를 설치하고, 이 광학소자(81)에 있어서 광전변환된 전기신호의 크기에 기초하여, 이 전기신호의 크기가 소정 값이 되도록 LD구동회로(303)에 의해 레이저 모듈(64)에 흐르는 구동전류를 제어하도록 하면 좋다. 구동전류의 제어의 방법에 대해서는, 예를 들면, 도13(B)에 나타내는 바와 같이, 구동전류가 점차 소정의 전류값(I)에 가깝도록 제어하도록 하면, 도13(A)에 나타내는 바와 같이, 레이저 모듈(64)의 구동 직후의 광량이 안정되므로 상기 대기시간을 시간(t2)으로 단축시킬 수 있다. 또한, 도면에 나타내는 광학계(67)는, 섬유 어레이 광원(66)으로부터 출사된 레이저광(B)을 집광하는 집광렌즈(71), 이 집광렌즈(71)를 통과한 광의 광로에 삽입된 로드상 옵티컬 인테그레이터(72), 및 이 로드 인테그레이터(72)의 전방 즉 미러(69)측에 배치된 결상 렌즈(74)로 구성되어 있으며, 집광렌즈(71), 로드 인테그레이터(72) 및 결상 렌즈(74)는, 섬유 어레이 광원(66)으로부터 출사된 레이저광을, 평행 광에 가깝고 또한 빔 단면내 강도가 균일화된 광속으로 해서 DMD(50)에 입사시키는 것이다. 또한, 상기 대기시간을 보다 단축하기 위해서는, 일본 특허출원 2003-083225호에 나타내는, 합파 모듈 광원을 이용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 복수의 레이저 다이오드로부터 출사된 레이저광을 콜리메이트하고, 그 레이저광을 섬유에 합파 결합하는 합파 모듈 광원으로서, 그 합파된 레이저광의 빔지름이 섬유의 코어지름의 대략 1/2이 되는 합파 모듈 광원이면, 1초정도의 고속상승 가능하게 되어, 상기 대기시간을 1초이하로 할 수 있다. 따라서, 구동 직후의 광량 안정시간을 보다 단축시킬 수 있어, 노광광원의 동작시간을 더욱 삭감할 수 있다.
또한, 상기 실시형태의 노광장치와 같이, 섬유 어레이 광원(66)을 각 노광헤드(166)에 대응시켜서 설치하도록 한 경우에는, 감광재료(150)의 주 주사방향의 폭에 대응하는 범위에 있어서의 노광헤드(166)에 의해서만 노광광의 조사를 행하도록 섬유 어레이 광원(66)을 구동제어하도록 해도 좋다. 상기와 같이 섬유 어레이 광원(66)을 구동제어할 경우에는, 감광재료(150)의 주 주사방향의 폭에 대해서는, 미리 소정의 입력 수단에 의해 입력하도록 해도 좋고, 광학 센서 등으로 자동적으로 검출하도록 해도 좋다.
본 발명의 제1 및 제2노광방법 및 장치에 의하면, 감광재료에의 노광 개시 또는 종료시에, 노광광을 출사하는 노광광원의 구동제어에 의해 노광헤드열 단위로 부 주사방향으로 배열된 순으로 노광광의 조사의 개시 또는 정지를 행하도록 했으므로, 노광광원을 쓸데없이 동작시키는 일없는 노광광원의 수명을 길게 할 수 있고, 그 만큼 교환 사이클을 연장시킬 수 있으므로 비용의 삭감을 꾀할 수 있다.
또한, 상기와 같이 노광헤드열에 있어서 DMD를 제어하는 것에 의해, 그 노광헤드열로부터 노광광이 조사되지 않도록 한 경우와 비교하면, DMD의 미러면에의 노광광의 조사시간을 짧게 할 수 있으므로, 그 만큼 미러면을 보호할 수 있고, DMD의 수명도 길게 할 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2노광방법 및 장치에 있어서, 노광광을 출사하는 노광광원의 구동제어에 의해 감광재료의 주 주사방향의 폭에 대응하는 범위에 있어서의 노광헤드에 의해서만 노광광의 조사를 행하도록 한 경우에는, 예를 들면, 감광재료의 주 주사방향의 폭이 노광헤드열의 주 주사방향의 폭보다 작은 경우에 있어서, 감광재료로부터 초과한 범위에 있어서의 노광헤드에 대응하는 노광광원을 쓸데없이 동작시키지 않도록 할 수 있다.
또한, 예를 들면, 노광광원으로서 레이저 다이오드 등을 이용한 경우, 구동 직후의 광량이 안정되지 않으므로, 광량이 안정될 때까지 노광광의 조사를 기다릴 필요가 있지만, 상기 노광방법 및 장치에 있어서, 노광광원으로부터 출사된 노광광을 검출하고, 그 검출된 노광광의 광량에 따라 그 광량이 소정량이 되도록 노광광 원의 구동전류를 제어하도록 하도록 한 경우에는, 상기 대기시간을 단축시킬 수 있으므로, 그 만큼 노광광원의 동작시간을 짧게 할 수 있고, 노광광원의 수명을 길게 할 수 있다.

Claims (10)

  1. 노광광원으로부터 출사된 노광광을 받아서 상기 노광광을 조사하는 노광헤드가 주 주사방향으로 복수 배치된 노광헤드열을 복수열 갖고, 상기 복수열의 노광헤드열이 상기 주 주사방향으로 어긋나게 되어 부 주사방향으로 배열된 노광부를, 감광재료에 대해서 상기 부 주사방향으로 상대적으로 이동시켜서 상기 감광재료를 상기 노광광으로 노광하는 노광방법에 있어서,
    상기 노광광을 출사하는 노광광원의 구동제어에 의해 상기 노광헤드열 별로 각 노광헤드열에의 상기 노광광의 출사를 가능하게 하고,
    상기 감광재료에의 노광 개시시에, 상기 노광광을 출사하는 노광광원의 구동제어에 의해 상기 노광헤드열 별로 상기 부 주사방향으로 배열된 순으로 상기 노광광의 조사를 개시하는 것을 특징으로 하는 노광방법.
  2. 노광광원으로부터 출사된 노광광을 받아서 상기 노광광을 조사하는 노광헤드가 주 주사방향으로 복수 배치된 노광헤드열을 복수열 갖고, 상기 복수열의 노광헤드열이 상기 주 주사방향으로 어긋나게 되어 부 주사방향으로 배열된 노광부를, 감광재료에 대해서 상기 부 주사방향으로 상대적으로 이동시켜서 상기 감광재료를 상기 노광광으로 노광하는 노광방법에 있어서,
    상기 노광광을 출사하는 노광광원의 구동제어에 의해 상기 노광헤드열 별로 각 노광헤드열에의 상기 노광광의 출사의 정지를 가능하게 하고,
    상기 감광재료에의 노광 종료시에, 상기 노광광을 출사하는 노광광원의 구동제어에 의해 상기 노광헤드열 별로 상기 부 주사방향으로 배열된 순으로 상기 노광광의 조사를 정지시키는 것을 특징으로 하는 노광방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 노광광을 출사하는 노광광원의 구동제어에 의해 상기 노광헤드 별로의 각 노광헤드에의 상기 노광광의 출사를 가능하게 하고,
    상기 노광광을 출사하는 노광광원의 구동제어에 의해 상기 감광재료의 상기 주 주사방향의 폭에 대응하는 범위에 있어서의 상기 노광헤드에 의해서만 상기 노광광의 조사를 행하는 것을 특징으로 하는 노광방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 노광광원으로부터 출사된 노광광을 검출하고,
    상기 검출된 노광광의 광량에 따라 상기 광량이 소정량이 되도록 상기 노광광원의 구동전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 노광방법.
  5. 노광광원으로부터 출사된 노광광을 받아서 상기 노광광을 조사하는 노광헤드가 주 주사방향으로 복수 배치된 노광헤드열을 복수열 갖고, 그 복수열의 노광헤드열이 상기 주 주사방향으로 어긋나게 되어 부 주사방향으로 배열된 노광부와, 상기 노광부와 감광재료를 상기 부 주사방향으로 상대적으로 이동시켜서 상기 감광재료를 상기 노광광으로 노광하는 주사수단을 구비한 노광장치에 있어서,
    상기 노광광원이, 구동제어되어서 상기 노광헤드열 별로 각 노광헤드열에의 상기 노광광의 출사가 가능한 것이며,
    상기 감광재료에의 노광 개시시에, 상기 노광헤드열 별로 상기 부 주사방향으로 배열된 순으로 상기 노광광의 조사를 개시하도록 상기 노광광원을 구동제어하는 노광광원 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 노광장치.
  6. 노광광원으로부터 출사된 노광광을 받아서 상기 노광광을 조사하는 노광헤드가 주 주사방향으로 복수 배치된 노광헤드열을 복수열 갖고, 상기 복수열의 노광헤드열이 상기 주 주사방향으로 어긋나게 되어 부 주사방향으로 배열된 노광부와, 상기 노광부와 감광재료를 상기 부 주사방향으로 상대적으로 이동시켜서 상기 감광재료를 상기 노광광으로 노광하는 주사수단을 구비한 노광장치에 있어서,
    상기 노광광원이, 구동제어되어서 상기 노광헤드열 별로 각 노광헤드열에의 상기 노광광의 출사의 정지가 가능한 것이며,
    상기 감광재료에의 노광 종료시에, 상기 노광헤드열 별로 상기 부 주사방향으로 배열된 순으로 상기 노광광의 조사를 정지하도록 상기 노광광원을 구동제어하는 노광광원 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 노광장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 노광광원이, 구동제어되어서 상기 노광헤드 별로 각 노광헤드에의 상기 노광광의 출사가 가능한 것이며,
    상기 노광광원 제어수단이, 상기 감광재료의 상기 주 주사방향의 폭에 대응하는 범위에 있어서의 상기 노광헤드에 의해서만 상기 노광광의 조사를 행하도록 상기 노광광원을 구동제어하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  8. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 노광광원으로부터 출사된 노광광의 광량을 검출하는 노광광 검출수단; 및
    상기 노광광 검출수단에 의해 검출된 노광광의 광량에 따라 상기 광량이 소정량이 되도록 상기 노광광원의 구동전류를 제어하는 구동전류 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 노광장치.
  9. 제3항에 있어서, 상기 노광광원으로부터 출사된 노광광을 검출하고,
    상기 검출된 노광광의 광량에 따라 상기 광량이 소정량이 되도록 상기 노광광원의 구동전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 노광방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 노광광원으로부터 출사된 노광광의 광량을 검출하는 노광광 검출수단; 및
    상기 노광광 검출수단에 의해 검출된 노광광의 광량에 따라 상기 광량이 소정량이 되도록 상기 노광광원의 구동전류를 제어하는 구동전류 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 노광장치.
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