KR20040069959A

KR20040069959A - 묘화헤드 유닛, 묘화장치 및 묘화방법

Info

Publication number: KR20040069959A
Application number: KR1020030096648A
Authority: KR
Inventors: 나카야다이수케; 후지이타케시; 수미카쯔토; 오자키타카오
Original assignee: 후지 샤신 필름 가부시기가이샤
Priority date: 2003-01-31
Filing date: 2003-12-24
Publication date: 2004-08-06
Also published as: CN1520152A; JP2004233718A; JP4315694B2; TW200420112A; TWI279125B; KR101029262B1; US20040184119A1; CN100385901C

Abstract

본 발명은 복수의 묘화헤드로 주사 방향의 배율 오차를 해소할 수 있고, 또한, 주사 방향의 전체에서의 배율변환을 행할 수도 있는 묘화헤드 유닛과, 묘화장치 및 묘화방법을 얻는 것을 목적으로 한다.

이를 위해, 복수의 노광헤드(166)가 적어도 주사 방향을 따라 복수개 배치되어 노광헤드 유닛(165)이 구성된다. 노광헤드(166)마다 화소의 갱신 타이밍을 변경함으로써 노광헤드(166) 사이에서의 주사 방향의 배율 오차를 보정한다.

Description

묘화헤드 유닛, 묘화장치 및 묘화방법{LITHOGRAPHY HEAD UNIT, LITHOGRAPHY DEVICE AND LITHOGRAPHY METHOD}

본 발명은 묘화헤드 유닛, 묘화장치 및 묘화방법에 관한 것으로서, 특히 묘화면에 대해서 이 묘화면을 따라서 소정 방향으로 상대이동되는 묘화헤드 유닛과, 이 묘화헤드를 구비한 묘화장치, 및 이 묘화헤드를 사용하는 묘화방법에 관한 것이다.

종래로부터 묘화장치의 일예로서 디지털ㆍ마이크로 미러ㆍ장치(DMD) 등의 공간 광 변조 소자(묘화소자)를 이용하여 화상 데이터에 따라서 변조된 광빔으로 화상노광을 행하는 노광장치가 각종 제안되고 있다. DMD는 제어신호에 따라서 반사면의 각도가 변화하는 다수의 마이크로 미러가 실리콘 등의 반도체 기판 상에 L행×M열의 2차원 상(狀)으로 배열된 미러 장치이고, DMD를 노광면을 따라서 일정한 방향으로 주사함으로써 실제 노광이 행해진다.

일반적으로 DMD의 마이크로 미러는 각 행의 나열방향과 각 열의 나열방향이 직교하도록 배열되어 있다. 이와 같은 DMD를 주사 방향에 대해서 경사지게 하여 배치함으로써 주사시에 주사선의 간격이 조밀하게 되어 해상도를 높일 수 있다. 예컨대, 특허문헌1에는 복수의 광밸브를 구비한 서브영역(공간변조 소자)에 광을 도입하는 조명 시스템에 있어서 서브영역을 주사선 상으로의 투영에 대해서 경사지게 함으로써 해상도를 높일 수 있는 점이 기재되어 있다.

또한, 특허문헌2에서는 화소를 생성하기 위한 화소평면을 회전시킴으로써 주사 방향에 수직한 방향의 오차를 보정하고, 주사속도를 변경함으로써 주사 방향의 배율변환을 행하는 스켈링(scaling)방법이 기재되어 있다.

그런데, 실제로는 묘화소자를 이용한 묘화헤드 주사 방향으로 복수개 나열하여 소위 라인 헤드가 구성되는 경우가 있다. 이와 같은 라인 헤드에 있어서 묘화헤드 사이에서 배율 오차가 있는 경우에 헤드마다 주사속도를 변경할 수 없으므로 배율 오차를 해소할 수 없었다.

[특허문헌1]

일본 특허공표 2001-521672호 공보

[특허문헌2]

미국특허 제2002/0092993호 명세서

본 발명은 상기 사실을 고려하여 복수의 묘화헤드로 주사 방향의 배율 오차를 보정할 수 있고, 또한, 주사 방향 전체에서의 배율변환을 행할 수 있는 묘화헤드 유닛과, 묘화장치 및 묘화방법을 얻는 것을 과제로 한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태의 노광장치의 외관을 도시하는 사시도이다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시형태의 노광장치의 스캐너의 구성을 도시하는 사시도이다.

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

도 4는 본 발명의 제 1 실시형태의 노광헤드의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.

도 5(A)는 도 4에 도시하는 노광헤드의 구성을 도시하는 광축을 따른 부주사 방향의 단면도이고, 도 5(B)는 도 5(A)의 측면도이다.

도 6은 본 발명의 제 1 실시형태의 노광헤드에 관한 디지털 마이크로 미러 장치(DMD)의 구성을 도시하는 부분 확대도이다.

도 7(A) 및(B)는 본 발명의 제 1 실시형태의 노광헤드에 관한 DMD의 동작을 설명하기 위한 설명도이다.

도 8은 본 발명의 제 1 실시형태의 노광헤드에 있어서 경사 배치된 DMD에 의한 노광빔의 위치 및 열간 피치를 도시하는 설명도이다

도 9는 본 발명의 제 1 실시형태의 노광헤드에 있어서 경사 배치된 DMD에 의해 노광빔에 주사 방향의 겹침이 생기는 경우를 도시하는 설명도이다.

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

도 11은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 합파(合波) 레이저 광원의 구성을 도시하는 평면도이다.

도 12는 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 레이저 모듈의 구성을 도시하는 평면도이다.

도 13은 도 12에 도시하는 레이저 모듈의 구성을 도시하는 측면도이다.

도 14는 도 12에 도시하는 레이저 모듈의 구성을 도시하는 부분 측면도이다.

도 15는 주사속도를 변경하여 주사 방향의 배율변환을 행하는 경우의 시간과 주사위치의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 16(A),(B)는 모두 데이터 갱신 타이밍을 변경하여 주사 방향의 배율변환을 행하는 경우의 시간과 주사위치의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 17은 본 발명의 제 1 실시형태의 노광헤드에 있어서 경사 배치된 DMD에 의해 노광빔에 주사 방향의 위치의 차가 생기는 경우를 도시하는 설명도이다.

도 18은 본 발명의 제 1 실시형태의 노광헤드에 있어서 경사 배치된 DMD에 의해 노광빔에 생긴 주사 방향의 위치의 차를 해소하는 경우의 시간과 주사위치의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 19는 스캐너에 의한 1회의 주사로 감광재료를 노광하는 노광방식을 설명하기 위한 평면도이다.

도 20(A) 및(B)는 스캐너에 의한 복수회의 주사로 감광재료를 노광하는 노광방식을 설명하기 위한 평면도이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

LD1~LD7 … GaN계 반도체 레이저 10 … 히트 블록(heat block)

11~17 … 콜리메이터 렌즈(collimator lens)

20 … 집광 렌즈 30 … 멀티 모드 광 파이버

50 … DMD(디지털ㆍ마이크로 미러ㆍ장치, 공간 광 변조 소자)

53 … 반사광상(노광빔) 54,58 … 렌즈 시스템

56 … 주사면(피노광면) 64 … 레이저 모듈

66 … 어레이 파이버 광원 68 … 레이저 출사부

73 … 조합 렌즈 150 … 감광재료

152 … 스테이지(이동수단) 162 … 스캐너

166 … 노광헤드 168 … 노광영역(2차원 형상)

168D … 분할영역 170 … 노광완료 영역

178 … 노광영역(2차원 형상) 178D … 분할영역

φ … 회전전의 경사각 θ … 회전각

상기 과제를 해결하기 위하여 청구항1에 기재된 발명에서는 묘화면에 대해서 이 묘화면을 따라서 소정의 주사 방향으로 상대이동되는 묘화헤드가 적어도 주사 방향과 교차하는 방향을 따라 복수개 배치된 묘화헤드 유닛으로서, 묘화헤드마다 적어도 상기 주사 방향에서의 묘화헤드의 화소 갱신 타이밍을 변경할 수 있게 되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 묘화헤드 유닛은 묘화헤드가 묘화면을 따라서 소정의 주사 방향으로 상대 이동되고, 각각의 묘화헤드에 의해서 묘화면에 묘화(화상기록)한다.

묘화헤드는 각각이 적어도 주사 방향에서의 화소 갱신 타이밍을 변경할 수 있게 되어 있다. 따라서, 모든 묘화헤드에서 화소 갱신 타이밍을 마찬가지로 변경시킬 수도 있음으로써 주사 방향에서의 배율변환을 행할 수 있다.

또한, 묘화헤드마다 다른 화소 갱신 타이밍으로 화소를 갱신할 수도 있다. 묘화헤드 간에 배율 오차가 생겨 있어도 이것에 따라서, 화소 갱신 타이밍을 변경함으로써 배율 오차를 해소할 수 있다.

화소 갱신 타이밍의 변경은, 청구항2에 기재된 바와 같이, 상기 주사 방향에서의 묘화소자 간의 거리차와 주사속도의 비에 의해 결정되는 시간만큼 묘화 타이밍을 지연시키거나 또는 진행시킴으로써 행할 수 있다. 여기서, 「묘화소자 간의 거리차」는 가령 기준이 되는 묘화소자를 설정하고, 이 기준묘화소자로부터의 거리를 기초로 산출하여도 좋고, 묘화소자 간의 상대적인 위치로부터 산출할 수도 있다.

청구항3에 기재된 발명에서는 청구항1 또는 청구항2에 기재된 발명에 있어서 상기 묘화헤드는, 상기 묘화면과 실질적으로 평행한 면 내에서 복수의 묘화소자를 2차원적으로 배치하여 구성되고, 묘화면의 법선을 중심으로 회전할 수 있게 되어 있는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 2차원적으로 배열된 묘화소자를 회전시킴으로써 주사 방향에 수직한 방향에서의 각 화소의 간격을 조밀하게 하여 해상도를 향상시킬 수 있다. 또한, 회전각도를 조정함으로써 주사 방향에 수직한 방향에서의 배율변환을 행할 수 있게 된다.

청구항4에 기재된 발명에서는 청구항1~청구항3에 기재된 발명에 있어서 상기 주사 방향으로의 주사속도를 변경할 수 있게 되어 있는 것을 특징으로 한다.

따라서, 주사속도를 변경하는 것으로도 주사 방향의 배율변경을 행할 수 있게 된다. 즉, 주사 방향의 배율변경을, 주사 방향에서의 화소 갱신 타이밍의 변경과 주사속도의 변경 중 어느 한쪽 또는 양쪽으로 행할 수 있다.

본 발명의 묘화헤드 유닛을 구성하는 묘화헤드로서는 화상정보에 따라서 잉크방울을 묘화면에 토출하는 잉크젯 기록헤드여도 좋지만, 청구항5에 기재된 바와 같이, 상기 묘화헤드는, 화상정보에 대응하여 각 화소마다 변조된 광을 묘화면으로서의 노광면에 조사하는 변조 광 조사장치인 묘화헤드여도 좋다. 이 묘화헤드에서는 변조 광 조사장치로부터 화상정보에 대응하여 각 화소마다 변조된 광이 묘화면인 노광면에 조사된다. 또한, 이들 복수이 묘화헤드를 구비한 묘화헤드 유닛이 노광면에 대해서 노광면을 따르는 방향으로 상대이동됨으로써 노광면에서 2차원 상이 묘화된다.

상기 변조 광 조사장치로서는, 가령, 다수의 점광원이 2차원 상으로 배열된 2차원 배열광원을 들 수 있다. 이 구성에서는 각각의 점광원이 화상정보에 따라서 광을 사출한다. 이 광이 필요에 따라서 고휘도 파이버 등의 도광부재에 의해 소정위치까지 도입되고, 또한, 필요에 따라서 렌즈나 미러 등의 광학 시스템으로 정형(整形) 등이 행해지고, 노광면에 조사된다.

또한, 변조 광 조사장치로서, 청구항6에 기재된 바와 같이, 레이저 광을 조사하는 레이저 장치와, 각각 제어신호에 따라서 광변조상태가 변화하는 다수의 묘화소자부가 2차원 상으로 배열되고, 상기 레이저 장치로부터 조사된 레이저 광을 변조하는 공간 광 변조 소자와, 상기 묘화소자부를 노광정보에 따라 생성한 제어신호에 의해서 제어하는 제어수단을 포함하여 구성할 수 있다. 이 구성에서는 제어수단에 의해 공간 광 변조 소자의 각 묘화소자부의 광변조상태가 변화되고, 공간 광 변조 소자에 조사된 레이저 광이 변조되어 노광면에 조사된다. 물론, 필요에 따라서 고휘도 파이버 등의 도광부재나, 렌즈, 미러 등의 광학 시스템을 이용하여도 좋다.

공간 광 변조 소자로서는, 청구항7에 기재된 바와 같이, 각각 제어신호에 따라서 반사면의 각도를 변경할 수 있는 다수의 마이크로 미러가 2차원 상으로 배열되어 구성된 마이크로 미러 장치나, 청구항8에 기재된 바와 같이, 각각 제어신호에 따라 투과광을 차단할 수 있는 다수의 액정셀이 2차원 상으로 배열되어 구성된 액정 셔터(shutter) 어레이를 이용할 수 있다.

청구항9에 기재된 발명에서는 청구항1~청구항8 중 어느 하나에 기재된 묘화헤드 유닛과, 상기 묘화헤드 유닛을 적어도 상기 주사 방향으로 상대이동시키는 이동수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

따라서, 묘화헤드 유닛에 의해서 묘화면에 대해서 노광이나 잉크토출 등의 처리가 이루어지면서 묘화헤드 유닛이 묘화면과 상대 이동되고, 묘화면 상에 묘화된다. 이 묘화장치에서는 청구항1~청구항8 중 어느 하나에 기재된 묘화헤드 유닛을 갖고 있으므로 주사 방향에서의 배율변환을 행하고, 또한, 배율 오차를 해소할 수도 있다.

청구항10에 기재된 발명에서는 청구항1~청구항8 중 어느 하나에 기재된 묘화헤드 유닛을 사용하고, 이 묘화헤드 유닛을 구성하는 묘화유닛을 묘화면을 따라서 소정의 주사 방향으로 상대이동시켜 묘화하는 묘화방법으로서, 묘화헤드 유닛마다의 배율 오차에 따라서 상기 화소 갱신 타이밍을 변경하고, 적어도 상기 주사 방향에서의 묘화배율의 변경을 행하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 묘화면을 따라서 소정의 주사 방향으로 묘화헤드 유닛을 상대 이동시키면서 묘화헤드 유닛을 구성하고 있는 복수의 묘화헤드에 의해서 묘화면에 묘화한다. 이 묘화방법에서는 청구항1~청구항8 중 어느 한 항에 기재된 묘화헤드 유닛을 사용하고 있으므로 주사 방향에서의 배율변환을 행하고, 또한, 배율 오차를 해소할 수도 있다.

본 발명의 실시형태에 관한 묘화장치는, 소위, 플로드 베드(flood bed)의 노광장치로 되어 있고, 도 1에 도시하는 바와 같이, 시트형상의 감광재료(150)의 표면에 흡착하여 유지하는 평판형상의 스테이지(152)를 구비하고 있다. 4개의 다리부 (154)에 지지된 두꺼운 판형상의 설치대(156)의 상면에는 스테이지 이동방향을 따라서 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 노광장치에서는 스테이지(152)를 가이드(158)를 따라 구동시키기 위한 도시하지 않은 구동장치가 설치되어 있고, 후술하는 바와 같이, 주사 방향에서의 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 도시하는 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, 또한, 헤드 나열방향에 대해서 소정의 경사각으로 경사져 있다. 또한, 스테이지(152)의 이동에 수반하여 감광재료(150)에는 노광헤드(166)마다 띠형상의 노광완료 영역(170)이 형성된다. 또한, m행의 n열째에 배열된 개개의 노광헤드에 의한 노광영역을 나타내는 경우는 노광영역(168_mn)으로 표기한다.

또한, 도 3(A) 및(B)에 도시하는 바와 같이, 띠형상의 노광완료 영역(170) 각각이, 인접하는 노광완료 영역(170)과 부분적으로 겹치도록 라인형상으로 배열된 각 행의 노광헤드 각각은, 헤드 나열방향으로 소정 간격 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 도시하는 바와 같이, 입사된 광빔을 화상 데이터에 따라서 각 화소마다 변조하는 공간 광 변조 소자로서 디지털ㆍ마이크로 미러ㆍ장치(DMD)(50)를 구비하고 있다. 이 DMD(50)는 데이터 처리부와 미러 구동제어부를 구비한 도시하지 않은 컨트롤러에 접속되어 있다. 컨트롤러의 데이터 처리부에서는 입력된 화상 데이터에 기초하여 각 노광헤드(166)마다 DMD(50)의 제어해야할 영역 내의 각 마이크로 미러를 구동제어하는 제어신호를 생성한다. 여기서, 컨트롤러는 열방향의 해상도를 원래 화상보다 높이는 화상 데이터 변환기능을 갖고 있다. 이와 같이 해상도를 높임으로써 화상 데이터로의 각종 처리나 보정을 보다 고정밀도로 행할 수 있다. 가령, 후술하는 바와 같이, DMD(50)의 경사각에 대응하여 사용 화소 수를 변경하여 열간 피치를 보정하는 경우에 보다 고정밀도로 보정할 수 있게 된다. 상기 화상 데이터의 변환은 화상 데이터의 확대 또는 축소를 포함하는 변환으로 할 수 있다.

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

DMD(50)의 광 입사 측에는 광 파이버의 출사단부(발광점)가 노광영역(168)의 긴변방향과 대응하는 방향을 따라서 1열로 배열된 레이저 출사부를 구비한 파이버 어레이 광원(66), 파이버 어레이 광원(66)으로부터 출사된 레이저 광을 보정하여 DMD 상에 집광시키는 렌즈 시스템(67), 렌즈 시스템(67)를 투과한 레이저 광을 DMD (50)를 향하여 반사하는 미러(69)가 이 순서대로 배치되어 있다.

렌즈 시스템(67)는 파이버 어레이 광원(66)으로부터 출사된 레이저 광을 평행 광화(平行光化)하는 1쌍의 조합 렌즈(71), 평행 광화된 레이저 광의 광량 분포가 균일하게 되도록 보정하는 1쌍의 조합 렌즈(73), 및 광량 분포가 보정된 레이저 광을 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 레이저 광을 보정한다.

또한, DMD(50)의 광반사측에는 DMD(50)에서 반사된 레이저 광을 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.

본 실시형태에서는 파이버 어레이 광원(66)으로부터 출사된 레이저 광은 실질적으로 5배로 확대된 후, 각 화소가 이들 렌즈 시스템(54,58)에 의해서 약 5㎛으로 스로틀되도록 설정되어 있다.

DMD(50)는, 도 6에 도시하는 바와 같이, SRAM셀(메모리셀)(60) 상에 미소 미러(마이크로 미러)(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 마이크로 미러(62)가 설치되어 있고, 마이크로 미러(62)의 표면에는 알루미늄 등의 반사율이 높은 재료가 증착되어 있다. 또한, 마이크로 미러(62)의 반사율은 90%이상이다. 또한, 마이크로 미러(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 마이크로 미러(62)가 대각선을 중심으로 하여 DMD(50)가 배치된 기판측에 대해서 ±α도(예컨대, ±10도)의 범위에서 경사진다. 도 7(A)는 마이크로 미러(62)가 온상태인 +α도로 경사진 상태를 나타내고, 도 7(B)는 마이크로 미러(62)가 오프상태인 -α도로 경사진 상태를 나타낸다. 따라서, 화상신호에 따라 DMD(50)의 각 픽셀에 있어서의 마이크로 미러(62)의 경사를, 도 6에 도시하는 바와 같이, 제어함으로써 DMD(50)에 입사된 광은 각각의 마이크로 미러(62)의 경사방향으로 반사된다.

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

도 8에는 주사 방향과 직교하는 방향으로부터 측정하여 소정의 경사각(φ)(또는, φ-θ)으로 경사진 노광영역(168)으로부터 임의의 1열이 화소 3개분을 인출하여 나타내고 있다. 이와 같이, 노광영역(168)이 소정의 경사각으로 경사지도록 DMD(50)를 경사지게 배치함으로써 각 마이크로 미러에 의한 노광빔(53)의 주사궤적 (주사선)의 열간 피치(d)가 작게 되고(본 실시형태에서는 약 0.27㎛), 노광영역 (168)을 경사지지 않게 하는 경우의 주사선의 열간 피치, 또는, 화상 데이터 자체의 해상도(2㎛)보다 좁게 되므로 해상도를 향상시킬 수 있다.

또한, 도 8로부터 명확해지는 바와 같이, 본 실시형태에서는 또한 상기 경사각(φ)을 각도(θ)만큼 회전시킴으로써 상기 열간 피치를 d에서 d'로 변경하여 배율을 변환할 수 있도록 하고 있다. 도 8에 나타낸 예에서는 본래의 경사각(φ)에 대해서 이것을 추가로 회전시켜 경사각을 φ-θ로 하고 있다. 이하에서는 회전전[경사각(φ)]의 노광빔 상(화소)을 부호 53으로, 회전후[경사각(φ-θ)]의 노광빔 상(화소)을 부호 53'으로 각각 나타낸다. 회전후의 열간 피치(d')는,

[수 1]

(1)

로 된다.

도 9에는 이와 같이 하여 DMD(50)를 회전시켰을 때의 노광빔 상(화소)이 주사 방향으로 4개, 헤드 나열방향으로 3개 인출하여 도시되어 있다. 이 도 9로부터 명확해지는 바와 같이, 좌측열의 최상의 노광빔 상(53')(검정원으로 도시한다)이 다음 열의 최하의 노광빔 상(53')과, 주사 방향으로 바라봐서 겹치는 경우가 있다. 이와 같은 경우에는 이들 노광빔 상(53')의 열간 피치가 회전후의 본래의 열간 피치(d')에 가깝게 되도록 각 열에서의 사용 화소 수를 변경하면 좋다. 도 9에 도시한 예에서는 검정원으로 도시한 노광빔 상(53')은 사용하지 않도록 하고, 회전전에는 열방향으로 4화소 사용하고 있던 것에 대해서 회전후는 3화소 사용하는 것으로 하고 있다. 또한, DMD(50)의 회전각도를 역으로 한 경우에는 이들의 노광빔 상 (53')에 간극이 생기는 경우가 있다. 이러한 경우를 고려하여 열방향의 화소 수에 미리 여유를 가지게 하여 두고, 열방향의 사용 화소 수를 증가시킴으로써 상기 간극을 해소할 수 있다.

또한, 이와 같은 사용 화소 수의 변경은, 예컨대, 특정의 샘플 화상을 기록하고, 이 샘플 화상의 관찰결과로부터 얻어진 열간 피치의 어긋남을 해소하도록 행하면 저비용으로 사용 화소 수를 적절한 수로 결정할 수 있다. 물론, 실제의 경사각을 정확하게 측정할 수 있으면 상기 측정결과에 기초하여 사용 화소 수를 결정하여도 좋다.

도 10(A)에는 파이버 어레이 광원(66)의 구성이 도시되어 있다. 파이버 어레이 광원(66)은 복수(예컨대, 6개)의 레이저 모듈(64)을 구비하고 있고, 각 레이저 모듈(64)에는 멀티 모드 광 파이버(30)의 일단이 결합되어 있다. 멀티 모드 광 파이버(30)의 타단에는 코어지름이 멀티 모드 광 파이버(30)와 동일하고 또한 클래드 (clad) 지름이 멀티 모드 광 파이버(30)보다 작은 광 파이버(31)가 결합되고, 도 10(C)에 도시하는 바와 같이, 광 파이버(31)의 출사단부(발광점)가 부주사 방향과 직교하는 주 주사 방향을 따라서 1열로 배열되어서 레이저 출사부(68)가 구성되어 있다. 또한, 도 10(D)에 도시하는 바와 같이, 발광점을 주 주사 방향을 따라서 2열로 배열할 수도 있다.

광 파이버(31)의 출사단부는, 도 10(B)에 도시하는 바와 같이, 표면이 평탄한 2장의 지지판(65)에 끼워넣어져 고정되어 있다. 또한, 광 파이버(31)의 광출사측에는 광 파이버(31)의 끝면을 보호하기 위하여 유리 등의 투명한 보호판(63)이 배치되어 있다. 보호판(63)은 광 파이버(31)의 끝면과 밀착시켜 배치하여도 좋고, 광 파이버(31)의 끝면이 밀봉되도록 배치하여도 좋다. 광 파이버(31)의 출사단부는 광밀도가 높고 집진이 쉽고 열화하기 쉽지만 보호판(63)을 배치함으로써 끝면으로의 진애의 부착을 방지할 수 있음과 아울러 열화를 지연시킬 수 있다.

멀티 모드 광 파이버(30) 및 광 파이버(31)로서는 스텝 인덱스(step index)형 광 파이버, 그레디드 인덱스(graded index)형 광 파이버, 및 복합형 광 파이버 중 어느 것이여도 좋다. 예컨대, 미츠비시덴센고교 가부시키가이샤 제작의 스텝 인덱스형 광 파이버를 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 횡멀티 모드 또는 싱글 모드의 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 멀티 모드 광 파이버(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, 멀티 모드 레이저에서는 100mW, 싱글 모드 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 개구한 상자형상의 패키지(40) 내에 수납되어 있다. 패키지 (40)는 그 개구를 폐쇄하도록 작성된 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,멀티 모드 광 파이버(30)의 입사 단부를 유지하는 파이버 홀더(46)가 설치되어 있다. 멀티 모드 광 파이버(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 횡측 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 도시되어 있다. 콜리메이터 렌즈(11~17) 각각은 비구면을 구비한 원형 렌즈의 광축을 포함하는 영역을 평행한 평면에서 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㎛의 활성층을 구비하고, 활성층과 평행한 방향, 직각인 방향의 확대각이 각각, 예컨대, 10°, 30°인 상태에서 각각 레이저빔(B1~B7)을 발생하는 레이저가 이용되고 있다. 이들 GaN계반도체 레이저(LD1~LD7)는 활성층과 평행한 방향으로 발광점이 1열로 나열되도록 배치되어 있다.

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

집광 렌즈(20)는 비구면을 구비한 원형 렌즈의 광축을 포함하는 영역을 평행한 평면에서 가늘고 길게 잘라내서 콜리메이터 렌즈(11~17)의 배열방향, 즉, 수평방향으로 길고, 이것과 직각인 방향으로 짧은 형상으로 형성되어 있다. 이 집광 렌즈(20)로서는, 가령, 집점 거리 f₂=23mm, NA=0.2인 것을 채용할 수 있다. 이 집광 렌즈(20)도, 예컨대, 수지 또는 광학렌즈를 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)의 각각으로부터 발산 광 상태에서 출사한 레이저빔(B1,B2,B3,B4,B5,B6 및 B7)의 각각은 대응하는 콜리메이터 렌즈(11~17)에 의해서 평행 광화된다. 평행 광화된 레이저빔(B1~B7)은 집광 렌즈 (20)에 의해서 집광되고, 멀티 모드 광 파이버(30)의 코어(30a)의 입사 끝면에 모아진다.

본 예에서는 콜리메이터 렌즈(11~17) 및 집광 렌즈(20)에 의해서 집광 광학시스템이 구성되고, 이 집광 광학 시스템과 멀티 모드 광 파이버(30)에 의해서 합파 광학 시스템이 구성되어 있다. 즉, 집광 렌즈(20)에 의해서 상기와 같이 집광된 레이저빔(B1~B7)이 상기 멀티 모드 광 파이버(30)의 코어(30a)에 입사되어 광 파이버 내에 전달되고, 1개의 레이저빔(B)에 합파되어서 멀티 모드 광 파이버(30)의 출사 단부에 결합된 광 파이버(31)로부터 출사된다.

파이버 어레이 광원(66)의 레이저 출사부(68)에는 상기와 같은 고휘도의 발광점이 주 주사 방향을 따라 1열로 배열되어 있다. 단일한 반도체 레이저로부터의 레이저 광을 1개의 광 파이버에 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 출력되고, 데이터 처리부에서 판독된 화상데이터에 기초하여 각 노광헤드(166)마다 제어신호가 생성된다. 또한, 미러 구동제어부에 의해 생성된 제어신호에 기초하여 각 노광헤드(166)마다 DMD(50)의 마이크로 미러 각각이 온오프제어된다.

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

여기서, 본 실시형태에서는 DMD(50)를 경사지게 하여 배치함으로써 노광영역 (168)이 헤드 나열방향에 대해서 소정의 경사각으로 경사져 있다. 이로써 도 8에 도시한 바와 같이, 각 마이크로 미러에 의한 노광빔(53)의 주사궤적(주사선)의 열간 피치가 노광영역(168)을 경사지지 않게 하는 경우의 주사선의 피치보다 좁게 되어 높은 해상도로 화상을 기록할 수 있다.

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

이 때, 본 실시형태에서는 스테이지(152)의 이동속도(주사속도)를 변경함으로써 주사 방향에서의 화상의 배율을 원하는 배율로 할 수 있다. 즉, 도 15의 그래프에도 도시하는 바와 같이, 변경전의 주사속도를 v, 변경후의 주사속도를 v'(=αv)로 하면 시간(t)이 경과하였을 때의 묘화위치는 각각,

[수 2]

y=vt (2)

[수 3]

y'=v't (3)

로 된다. 여기서,

[수 4]

(4)

이므로 주사속도를 v'로 변경하여 주사함으로써 변경전과 비교하여 주사 방향에 α배로 배율변환할 수 있다.

이와 같이 하여 본 실시형태에서는 화상 전체에 대해서 주사 방향의 배율을 원하는 배율로 변환할 수 있고, 또한, 노광헤드 유닛(165)를 구성하는 복수의 노광헤드(166)마다 화소의 갱신 타이밍을 변경함으로써 노광헤드(166) 사이에서의 주사 방향의 배율 오차를 보정할 수 있다. 즉, 도 16(A)에 도시하는 바와 같이, 갱신 타이밍 변경전의 갱신시간 간격을 Δt, 변경후의 갱신시간 간격을 Δt'(=αΔt)로 하면 n번째(n은 자연수)의 갱신 타이밍에서의 각각의 주사위치(y,y')는,

[수 5]

y=vΔtn (5)

[수 6]

y'=vΔt'n (6)

로 된다. 여기서,

[수 7]

(7)

이므로 화소 갱신 타이밍을 α배로 함으로써 변경전과 비교하여 노광헤드 (166)마다 주사 방향으로 α배로 배율변환하여 노광헤드(166) 사이의 배율 오차를 보정할 수 있다.

또한, 상기 α값은 제한되지 않지만 실질적으로 주사 방향으로의 변환배율로 되어 있는 것을 고려하면 실제로 화상기록을 행하는 점에서는 상기 수치범위로서는 0.95이상 1.05이하로 하는 것이 바람직하다.

또한, DMD(50)의 데이터 갱신 타이밍의 변경을 모든 노광헤드(166)에서 공통으로 행함으로써 화상전체에 대해서 주사 방향의 배율을 변환할 수도 있다.

도 17에는 도 9와 마찬가지로 DMD(50)로부터의 노광빔 상(화소)이 주사 방향으로 4개, 헤드 나열방향으로 3개 인출하여 도시되어 있다. 여기서, 노광빔 상 (53A)과, 노광빔 상(53B)은 주사 방향으로 거리(Dy)만큼 떨어져 있는 것이므로, 도 18에도 도시하는 바와 같이, 노광빔 상(53B)은 노광빔 상(53A)에 대해서 Dt=Dy/v만큼 지연시킨 타이밍으로 묘화할 필요가 있다.

일반적으로 본 실시형태의 노광헤드(166) 등의 묘화헤드에서는 각각의 헤드마다 지정할 수 있는 데이터 갱신의 기준시간(Δt)이 설정되어 있고, 이것과 동기시켜 복수의 묘화소자[본 실시형태에서는 DMD(50)]를 경신하는 경우가 많다. 이 경우에는 노광빔 상(53B)을 노광빔 상(53A)에 대해서,

[수 8]

(8)

의 시간만큼 지연시킨 타이밍으로 묘화한다. 여기서, int[]는 [] 내의 수치를 절사(切捨)함으로써 정수화하는 함수이다.

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 원점에 복귀하고, 재차, 가이드(158)를 따라 게이트(160)의 상류측으로부터 하류측으로 일정속도로 이동된다.

또한, 본 실시형태와 같이 다중 노광하는 구성에서는 다중 노광하지 않는 구성과 비교하여 DMD(50)의 보다 넓은 영역을 조사하게 됨으로써 노광빔(53)의 집점 심도를 길게 하는 것이 가능하게 된다. 가령, 15㎛ 피치의 DMD(50)를 사용하고, L=20으로 하면 1개의 분할영역(178D)에 대응하는 DMD(50)의 길이(행방향의 길이)는 15㎛×20=0.3mm로 된다. 이와 같은 좁은 영역에 광을 조사하기 위해서는, 가령, 도 5에 도시하는 렌즈 시스템(67)에 의해서 DMD(50)에 조사되는 레이저 광의 광속의 확대각을 크게 할 필요가 있으므로 노광빔(53)의 집점 심도는 짧게 된다. 이것에 대해서 DMD(50)의 보다 넓은 영역을 조사하는 경우에는 DMD(50)에 조사되는 레이저 광의 광속의 확대 각도가 작으므로 노광빔(53)의 집점 심도는 길게 된다.

상기에서는 공간 광 변조 소자로서 DMD를 구비한 노광헤드에 관해서 설명하였지만 이와 같은 반사형 공간 광 변조 소자 외에 투과형 공간 광 변조 소자(LCD)를 사용할 수도 있다. 예컨대, MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 타입의 공간 광 변조 소자(SLM; Spacial Light Modulator)나, 전기광학효과에 의해 투과광을 변조하는 광학소자(PLZT소자)나 액정광 셔터(FLC) 등의 액정셔터 어레이 등, MEMS 타입 이외의 공간 광 변조 소자를 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 광 변조 소자는 정전기력을 이용한 전기기계동작에 의해 구동되는 공간 광 변조 소자를 의미하고 있다. 또한, Grating Light Valve(GLV)를 복수 나열하여 2차원 상으로 구성한 것을 이용할 수도 있다. 이들 반사형 공간 광 변조 소자 (GLV)나 투과형 공간 광 변조 소자(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 관해서 설명하였지만 레이저 장치는 합파 레이저 광원을 어레이화한 파이버 어레이 광원에는 한정되지 않는다. 예컨대, 1개의 발광점을 갖는 단일한 반도체 레이저로부터 입사된 레이저 광을 출사하는 1개의 광 파이버를 구비한 파이버 광원을 어레이화한 파이버 어레이 광원을 이용할 수 있다.

또한, 복수의 발광점이 2차원 상으로 배열된 광원(가령, LD 어레이, 유기EL 어레이 등)을 사용할 수도 있다. 이들 광원을 사용하는 구성에서는 발광점 각각이화소에 대응하도록 함으로써 상기 공간변조 조치를 생략할 수도 있게 된다.

상기 실시형태에서는, 도 19에 도시하는 바와 같이, 스캐너(162)에 의한 X방향으로의 1회의 주사로 감광재료(150)의 전체면을 노광하는 예에 관해서 설명하였지만, 도 20(A) 및(B)에 도시하는 바와 같이, 스캐너(162)에 의해 감광재료(150)를 X방향으로 주사한 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, 플로드 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 드라이ㆍ필름ㆍ레지스트(DFR; Dry Film Resist)의 노광, 액정표시장치(LCD)의 제조공정에 있어서의 칼라 필터의 형성, TFT의 제조공정에 있어서의 DFR의노광, 플라스마ㆍ디스플레이ㆍ패널(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 히트 모드 감광재료 중 어느 것이여도 사용할 수 있다. 포톤 모드 감광재료를 사용하는 경우, 레이저 장치에는 GaN계 반도체 레이저, 파장 변환 고체레이저 등이 사용되고, 히트 모드 감광재료를 사용하는 경우, 레이저 장치에는 AlGaAs계 반도체 레이저(적외 레이저), 고체레이저가 사용된다.

또한, 본 발명에서는 노광장치에 한정되지 않고, 가령, 잉크젯 기록헤드에 마찬가지의 구성을 채용할 수 있다. 즉, 일반적으로 잉크젯 기록헤드에서는 기록매체(가령, 기록용지나 OHP 시트 등)에 대향하는 노즐면에 잉크방울을 토출하는 노즐이 형성되어 있지만 잉크젯 기록헤드 안에는 상기 노즐을 격자형상으로 복수개 배치하고, 헤드자체를 주사 방향에 대해서 경사지게 하여 고해상도로 화상을 기록할 수 있는 것이 있다. 이와 같은 2차원 배열이 채용된 잉크젯 기록헤드에 있어서 각 잉크젯 기록헤드 사이에서 주사 방향의 배율 오차가 생겨 있어도 이것을 보정할 수 있다.

본 발명은 상기 구성으로 한 것이므로, 복수의 묘화헤드로 주사 방향의 배율 오차를 보정할 수 있고, 또한, 주사 방향 전체에서의 배율변환을 행할 수도 있게 된다.

Claims

묘화면에 대해서 이 묘화면을 따라 소정의 주사 방향으로 상대이동되는 묘화헤드가 적어도 주사 방향과 교차하는 방향을 따라 복수개 배치된 묘화헤드 유닛으로서,

묘화헤드마다 적어도 상기 주사 방향에서의 묘화헤드의 화소 갱신 타이밍을 변경할 수 있게 되어 있는 것을 특징으로 하는 묘화헤드 유닛.
제1항에 있어서, 상기 화소 갱신 타이밍의 변경이, 상기 주사 방향에서의 묘화소자 간의 거리차와 주사속도의 비로 결정되는 시간만큼 묘화 타이밍을 지연시키거나 또는 진행시킴으로써 행해지는 것을 특징으로 하는 묘화헤드 유닛.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 묘화헤드는, 상기 묘화면과 실질적으로 평행한 면 내에서 복수의 묘화소자를 2차원적으로 배치하여 구성되고, 묘화면의 법선을 중심으로 회전할 수 있게 되어 있는 것을 특징으로 하는 묘화헤드 유닛.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주사 방향으로의 주사속도를 변경할 수 있게 되어 있는 것을 특징으로 하는 묘화헤드 유닛.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 묘화헤드는, 화상정보에 대응하여 각 화소마다 변조된 광을 묘화면으로서의 노광면에 조사하는 변조 광 조사장치인 것을 특징으로 하는 묘화헤드 유닛.
제5항에 있어서, 상기 변조 광 조사장치는,

레이저 광을 조사하는 레이저 장치와,

각각 제어신호에 따라서 광변조상태가 변화하는 다수의 묘화소자부가 2차원 상으로 배열되고, 상기 레이저 장치로부터 조사된 레이저 광을 변조하는 공간 광 변조 소자와,

상기 묘화소자부를 노광정보에 따라 생성한 제어신호에 의해서 제어하는 제어수단을 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 묘화헤드 유닛.
제6항에 있어서, 상기 공간 광 변조 소자는, 각각 제어신호에 따라서 반사면의 각도가 변경가능한 다수의 마이크로 미러가 2차원 상으로 배열되어 구성된 마이크로 미러 장치로 구성된 것을 특징으로 하는 묘화헤드 유닛.
제6항에 있어서, 상기 공간 광 변조 소자를, 각각 제어신호에 따라서 투과광을 차단할 수 있는 다수의 액정셀이 2차원 상으로 배열되어 구성된 액정 셔터 어레이로 구성한 것을 특징으로 하는 묘화헤드 유닛.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 묘화헤드 유닛과,

상기 묘화헤드 유닛을 적어도 상기 소정방향으로 상대이동시키는 이동수단을 갖는 것을 특징으로 하는 묘화장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 묘화헤드 유닛을 사용하고, 이 묘화헤드 유닛을 구성하는 묘화 유닛을 묘화면을 따라 소정의 주사 방향으로 상대이동시켜 묘화하는 묘화방법으로서,

묘화헤드 유닛마다의 배율 오차에 따라서 상기 화소변경 타이밍을 변경하고, 적어도 상기 주사 방향에서의 묘화배율의 변경을 행하는 것을 특징으로 하는 묘화방법.