(57)【要約】【課題】描画ヘッドと描画面との位置関係や、描画ヘッドの描画特性等に起因する描画むらの発生を回避するとともに、画像を高精度に描画する描画装置及び描画方法を提供する。【解決手段】ＤＭＤを構成するマイクロミラーの一部を使用領域８４ａとする一方、残り部分を不使用領域８４ｂとし、走査方向に狭小に設定して感光材料１２に画素９２を形成するとともに、各画素を複数のマイクロミラーを用いて形成する多重露光を行うことにより、感光材料１２のうねりや光学特性による誤差を補正し、且つ、マイクロミラーの欠陥によるむらの出現を回避して、画像を高精度に描画する。【選択図】図１４
2006350022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元状に配列された複数の描画素子を有する描画ヘッドを描画面の所定の走査方向に相対的に移動させ、前記各描画素子を描画データに従って制御することで描画を行う描画装置であって、
前記描画ヘッドの前記走査方向に対して所定幅に設定した一部素子領域の前記描画素子を前記描画データに従って制御する描画素子制御手段を備えるとともに、前記一部素子領域の複数の前記描画素子により前記描画面に多重描画すべく、前記描画素子の配列方向が前記走査方向に対して所定傾斜角度に設定されることを特徴とする描画装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
描画に寄与しない前記描画素子をオフ状態に固定するマスクデータを設定するマスクデータ設定手段を備え、前記描画素子制御手段は、描画に寄与しない前記描画素子を前記マスクデータを用いてオフ状態に固定する一方、前記一部素子領域を構成する前記描画素子を前記描画データに従って制御することを特徴とする描画装置。
【請求項３】
請求項１記載の装置において、
前記描画素子制御手段は、前記一部素子領域を構成する前記描画素子の素子数に従い、前記描画素子を制御する前記描画データのリセット時間を設定することを特徴とする描画装置。
【請求項４】
２次元状に配列された複数の描画素子を有する描画ヘッドを描画面の所定の走査方向に相対的に移動させ、前記各描画素子を描画データに従って制御することで描画を行う描画装置であって、
前記描画ヘッドの一部素子領域を構成する前記描画素子の素子数に応じて前記描画データのリセット時間が設定され、前記一部素子領域の前記描画素子を前記描画データに従って制御する描画素子制御手段を備えるとともに、前記一部素子領域の複数の前記描画素子により前記描画面に多重描画すべく、前記描画素子の配列方向が前記走査方向に対して所定傾斜角度に設定されることを特徴とする描画装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置において、
前記一部素子領域を構成する前記描画素子の前記素子数は、前記描画ヘッドを構成する全ての前記描画素子の素子数の１／２以下に設定されることを特徴とする描画装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置において、
前記描画ヘッドは、光ビームを前記描画面に導く光学系から構成され、前記一部素子領域は、前記光学系の光軸を中心とする中央部分に対応して設定されることを特徴とする描画装置。
【請求項７】
２次元状に配列された複数の描画素子を有する描画ヘッドを描画面の所定の走査方向に相対的に移動させ、前記各描画素子を描画データに従って制御することで描画を行う描画方法であって、
前記描画ヘッドの前記走査方向に対して所定幅に設定した一部素子領域の前記描画素子を前記描画データに従って制御するとともに、前記一部素子領域の複数の前記描画素子により前記描画面に多重描画することを特徴とする描画方法。
【請求項８】
請求項７記載の方法において、
描画に寄与しない前記描画素子をマスクデータを用いてオフ状態に固定する一方、前記一部素子領域を構成する前記描画素子を前記描画データに従って制御することを特徴とする描画方法。
【請求項９】
請求項７記載の方法において、
前記一部素子領域を構成する前記描画素子の素子数に従い、前記描画素子を制御する前記描画データのリセット時間を設定することを特徴とする描画方法。
【請求項１０】
２次元状に配列された複数の描画素子を有する描画ヘッドを描画面の所定の走査方向に相対的に移動させ、前記各描画素子を描画データに従って制御することで描画を行う描画方法であって、
前記描画ヘッドの一部素子領域を構成する前記描画素子の素子数に応じて前記描画データのリセット時間を設定し、前記一部素子領域の前記描画素子を前記描画データに従って制御するとともに、前記一部素子領域の複数の前記描画素子により前記描画面に多重描画することを特徴とする描画方法。
【請求項１１】
請求項７〜１０のいずれか１項に記載の方法において、
前記一部素子領域を構成する前記描画素子の前記素子数は、前記描画ヘッドを構成する全ての前記描画素子の素子数の１／２以下に設定されることを特徴とする描画方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２次元状に配列された複数の描画素子を有する描画ヘッドを描画面の所定の走査方向に相対的に移動させ、前記各描画素子を描画データに従って制御することで描画を行う描画装置及び描画方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、描画装置の一例として、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）等の空間光変調素子を利用し、画像データに応じて変調された光ビームで画像露光を行う露光装置が種々提案されている。ＤＭＤは、制御信号に応じて反射面の角度を変化させる多数のマイクロミラーをシリコン等の半導体基板上に２次元状に配列したミラーデバイスであり、このＤＭＤを備えた露光ヘッドを露光面に沿った走査方向に相対移動させることで、高解像度の画像を露光面の所望の範囲に迅速に記録することができる（特許文献１参照）。
【０００３】
なお、ＤＭＤのマイクロミラーは、通常、各行の並び方向と各列の並び方向とが直交するように配列されており、このようなＤＭＤを走査方向に対して傾斜させて配置することで、走査線の間隔が密になり、解像度をさらに高くすることができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−６２１５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、マイクロミラーの素子数を増加させてＤＭＤの面積を大きくすれば、広面積の画像を効率的に記録することができる。しかしながら、ＤＭＤの面積が大きくなると、マイクロミラーの配列面と、画像が記録される露光面との距離をマイクロミラーの位置によらず同一に設定することは極めて困難となる。例えば、露光面にうねりがある場合、露光位置による距離のばらつきに起因して、露光面に照射される光ビームの光量やビーム径が不均一となり、記録される画像精度が低下する不具合が生じる。
【０００６】
そこで、例えば、走査方向に対するＤＭＤの幅を狭小に設定するとともに、ＤＭＤと露光面との距離を走査方向の位置に応じて調整することにより、走査方向に対する露光面のうねりによる誤差を補正することが考えられる。
【０００７】
しかしながら、走査方向に対するＤＭＤの幅を狭小に設定すると、走査方向に配列されるマイクロミラーの素子数が少なくなってしまう。この場合、マイクロミラーに素子欠陥や、位置ずれ等があると、走査方向と直交する方向に記録される画素の間隔のむらが視認され易くなる。このむらは、記録された２次元画像において、走査方向に対する筋状のむらとして出現する。
【０００８】
一方、マイクロミラーの配列面と露光面との距離が高精度に設定されているものとして、多数のマイクロミラーを用いて画像を記録しようとすると、記録に寄与する全てのマイクロミラーに対する画像データの供給処理が完了するまで、画像データをリセットすることができないため、その間、露光面に光ビームが照射され続けることになる。この結果、光ビームによって形成される画素が露光面の相対的な移動方向に長くなり、特に走査方向に対する画像のエッジ部分を良好に形成できなくなるおそれがある。
【０００９】
本発明は、前記の不具合に鑑みてなされたものであり、描画ヘッドと描画面との位置関係や、描画ヘッドの描画特性等に起因する描画むらの発生を回避できるとともに、画像を高精度に描画することのできる描画装置及び描画方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る描画装置は、２次元状に配列された複数の描画素子を有する描画ヘッドを描画面の所定の走査方向に相対的に移動させ、前記各描画素子を描画データに従って制御することで描画を行う描画装置であって、
前記描画ヘッドの前記走査方向に対して所定幅に設定した一部素子領域の前記描画素子を前記描画データに従って制御する描画素子制御手段を備えるとともに、前記一部素子領域の複数の前記描画素子により前記描画面に多重描画すべく、前記描画素子の配列方向が前記走査方向に対して所定傾斜角度に設定されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る描画装置は、２次元状に配列された複数の描画素子を有する描画ヘッドを描画面の所定の走査方向に相対的に移動させ、前記各描画素子を描画データに従って制御することで描画を行う描画装置であって、
前記描画ヘッドの一部素子領域を構成する前記描画素子の素子数に応じて前記描画データのリセット時間が設定され、前記一部素子領域の前記描画素子を前記描画データに従って制御する描画素子制御手段を備えるとともに、前記一部素子領域の複数の前記描画素子により前記描画面に多重描画すべく、前記描画素子の配列方向が前記走査方向に対して所定傾斜角度に設定されることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る描画方法は、２次元状に配列された複数の描画素子を有する描画ヘッドを描画面の所定の走査方向に相対的に移動させ、前記各描画素子を描画データに従って制御することで描画を行う描画方法であって、
前記描画ヘッドの前記走査方向に対して所定幅に設定した一部素子領域の前記描画素子を前記描画データに従って制御するとともに、前記一部素子領域の複数の前記描画素子により前記描画面に多重描画することを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明に係る描画方法は、２次元状に配列された複数の描画素子を有する描画ヘッドを描画面の所定の走査方向に相対的に移動させ、前記各描画素子を描画データに従って制御することで描画を行う描画方法であって、
前記描画ヘッドの一部素子領域を構成する前記描画素子の素子数に応じて前記描画データのリセット時間を設定し、前記一部素子領域の前記描画素子を前記描画データに従って制御するとともに、前記一部素子領域の複数の前記描画素子により前記描画面に多重描画することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の描画装置及び描画方法によれば、描画ヘッドの走査方向に所定幅で設定した一部素子領域の描画素子を描画データに従って制御し、描画面に描画することにより、描画ヘッドと描画面との位置関係の誤差を一部素子領域の範囲で調整し、あるいは、描画ヘッドの光学系等に起因する描画特性の誤差を一部素子領域の範囲で調整することができるため、これらの誤差要因による画像の精度低下を回避することができる。一方、描画ヘッドを構成する描画素子の使用範囲を走査方向の一部素子領域とすることによる描画素子の素子欠陥や位置ずれ等の問題は、複数の描画素子を用いて描画面を多重描画することで回避される。この結果、描画ヘッドと描画面との位置関係や、描画ヘッドの描画特性等に起因する描画むらの発生を回避できるとともに、画像を高精度に描画することができる。
【００１５】
また、描画ヘッドの一部素子領域を構成する描画素子の素子数に応じて、描画素子に与えられる描画データのリセット時間を設定することにより、当該一部素子領域を構成する複数の描画素子による描画時間を素子数に従った適切な時間に設定することができる。この結果、描画ヘッドを描画面の所定の走査方向に相対的に移動させて描画を行う際、各描画素子による描画点の走査方向に対する引きずりが抑制され、特に走査方向に対する画像のエッジ部分の解像度が向上する効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本実施形態に係る露光装置１０は、図１に示すように、シート状の感光材料１２を表面に吸着して保持する平板状の移動ステージ１４を備えている。４本の脚部１６に支持された厚い板状の設置台１８の上面には、ステージ移動方向に沿って延びた２本のガイド２０が設置されている。移動ステージ１４は、その長手方向がステージ移動方向を向くように配置されると共に、ガイド２０によって往復移動可能に支持されている。なお、この露光装置１０には、移動手段としての移動ステージ１４をガイド２０に沿って駆動するステージ駆動装置（図示せず）が設けられている。
【００１７】
設置台１８の中央部には、移動ステージ１４の移動経路を跨ぐようにコの字状のゲート２２が設けられている。コの字状のゲート２２の端部の各々は、設置台１８の両側面に固定されている。このゲート２２を挟んで一方の側にはスキャナ２４が設けられ、他方の側には感光材料１２の位置と、感光材料１２までの距離を検知する複数（例えば、２個）のセンサ２６が設けられている。スキャナ２４及びセンサ２６はゲート２２に各々取り付けられて、移動ステージ１４の移動経路の上方に固定配置されている。なお、スキャナ２４及びセンサ２６は、後述する制御回路に接続されている。ここで、説明のため、移動ステージ１４の表面と平行な平面内に、図１に示すように、互いに直交するＸ方向及びＹ方向を規定する。
【００１８】
移動ステージ１４の走査方向に沿って上流側（以下、単に「上流側」ということがある。）の端縁部には、Ｘ方向に向かって開く「く」の字型に形成されたスリット２８が、等間隔で１０本形成されている。各スリット２８は、上流側に位置するスリット２８ａと下流側に位置するスリット２８ｂとからなっている。スリット２８ａとスリット２８ｂとは互いに直交するとともに、Ｘ方向に対してスリット２８ａは−４５度、スリット２８ｂは＋４５度の角度を有している。移動ステージ１４内部の各スリット２８の下方の位置には、それぞれ単一セル型の後述する光検出器が組み込まれている。
【００１９】
スキャナ２４は、図２及び図３（Ｂ）に示すように、２行５列の略マトリックス状に配列された１０個の露光ヘッド３０を備えている。なお、以下において、ｍ行目のｎ列目に配列された個々の露光ヘッドを示す場合は、露光ヘッド３０mnと表記する。
【００２０】
各露光ヘッド３０は、後述する内部のデジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）３６の画素列方向が矢印Ｘ方向と所定の設定傾斜角度θをなすように、スキャナ２４に取り付けられている。したがって、各露光ヘッド３０による露光エリア３２は、走査方向に対して傾斜した矩形状のエリアとなる。移動ステージ１４の移動に伴い、感光材料１２には露光ヘッド３０ごとに帯状の露光済み領域３４が形成される。なお、以下において、ｍ行目のｎ列目に配列された個々の露光ヘッドによる露光エリアを示す場合は、露光エリア３２mnと表記する。
【００２１】
また、図３の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、帯状の露光済み領域３４のそれぞれが、隣接する露光済み領域３４と部分的に重なるように、ライン状に配列された各行の露光ヘッド３０の各々は、その配列方向に所定間隔（露光エリアの長辺の自然数倍、本実施形態では２倍）ずらして配置されている。このため、１行目の露光エリア３２11と露光エリア３２12との間の露光できない部分は、２行目の露光エリア３２21により露光することができる。
【００２２】
なお、各露光ヘッド３０の中心位置は、上記の１０個のスリット２８の位置と略一致させられている。また、各スリット２８の大きさは、対応する露光ヘッド３０による露光エリア３２の幅を十分覆う大きさとされている。
【００２３】
露光ヘッド３０の各々は、図４及び図５に示すように、入射された光を画像データに応じて露光エリア３２ごとに変調する空間光変調素子として、米国テキサス・インスツルメンツ社製のＤＭＤ３６を備えている。このＤＭＤ３６は、データ処理部とミラー駆動制御部とを備えた後述するＤＭＤ変調部に接続されている。このＤＭＤ変調部のデータ処理部では、入力された画像データに基づいて、各露光ヘッド３０ごとに、ＤＭＤ３６上の使用領域内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、各露光ヘッド３０ごとにＤＭＤ３６の各マイクロミラーの反射面の角度を制御する。
【００２４】
図４に示すように、ＤＭＤ３６の光入射側には、光ファイバの出射端部（発光点）が露光エリア３２の長辺方向と一致する方向に沿って一列に配列されたレーザ出射部を備えたファイバアレイ光源３８、ファイバアレイ光源３８から出射されたレーザ光を補正してＤＭＤ３６上に集光させるレンズ系４０、このレンズ系４０を透過したレーザ光をＤＭＤ３６に向けて反射するミラー４２がこの順に配置されている。なお、図４では、レンズ系４０を概略的に示してある。
【００２５】
レンズ系４０は、図５に詳しく示すように、ファイバアレイ光源３８から出射されたレーザ光を平行光化する一対の組合せレンズ４４、平行光化されたレーザ光の光量分布が均一になるように補正する一対の組合せレンズ４６、及び光量分布が補正されたレーザ光をＤＭＤ３６上に集光する集光レンズ４８で構成されている。
【００２６】
また、ＤＭＤ３６の光反射側には、ＤＭＤ３６で反射されたレーザ光を感光材料１２の露光面上に結像するレンズ系５０が配置されている。レンズ系５０は、ＤＭＤ３６と感光材料１２の露光面とが共役な関係となるように配置された、２枚のレンズ５２及び５４からなる。
【００２７】
本実施形態では、ファイバアレイ光源３８から出射されたレーザ光は、実質的に５倍に拡大された後、ＤＭＤ３６上の各マイクロミラーからの光線が上記のレンズ系５０によって約５μｍに絞られるように設定されている。
【００２８】
レンズ系５０と感光材料１２との間には、一対のくさび形プリズム５３ａ、５３ｂが配設されている。一方のくさび形プリズム５３ｂは、ピエゾ素子５５により他方のくさび形プリズム５３ａに対してレーザ光の光軸と直交する方向に変位可能に構成されている。くさび形プリズム５３ａ、５３ｂの相対的な位置関係をピエゾ素子５５によって変更することで、レーザ光の感光材料１２に対する焦点位置を調整することができる。
【００２９】
ＤＭＤ３６は、図６に示すように、ＳＲＡＭセル（メモリセル）５６上に、各々画素（ピクセル）を構成する多数のマイクロミラー５８が格子状に配列されてなるミラーデバイスである。本実施形態では、１０２４列×７６８行のマイクロミラー５８が配されてなるＤＭＤ３６を使用するが、このうち、ＤＭＤ３６を変調するＤＭＤ変調部に接続された後述のマスクデータ設定部により、使用可能なマイクロミラー５８の領域が設定される。各マイクロミラー５８は支柱に支えられており、その表面にはアルミニウム等の反射率の高い材料が蒸着されている。なお、本実施形態では、各マイクロミラー５８の反射率は９０％以上であり、その配列ピッチは縦方向、横方向ともに１３．７μｍである。ＳＲＡＭセル５６は、ヒンジ及びヨークを含む支柱を介して通常の半導体メモリの製造ラインで製造されるシリコンゲートのＣＭＯＳのものであり、全体はモノリシック（一体型）に構成されている。
【００３０】
ＤＭＤ３６のＳＲＡＭセル５６に、所望の２次元パターンを構成する各点の濃度を２値で表した画像信号が書き込まれると、支柱に支えられた各マイクロミラー５８が、対角線を中心としてＤＭＤ３６が配置された基板側に対して±α度（例えば、±１０度）のいずれかに傾く。図７（Ａ）は、マイクロミラー５８がオン状態である＋α度に傾いた状態を示し、図７（Ｂ）は、マイクロミラー５８がオフ状態である−α度に傾いた状態を示す。従って、画像データに応じて、ＤＭＤ３６の各ピクセルにおけるマイクロミラー５８の傾きを、図６に示すように制御することによって、ＤＭＤ３６に入射したレーザ光Ｂはそれぞれのマイクロミラー５８の傾き方向へ反射される。
【００３１】
なお、図６には、ＤＭＤ３６の一部を拡大し、各マイクロミラー５８が＋α度又は−α度に制御されている状態の一例を示す。それぞれのマイクロミラー５８のオンオフ制御は、ＤＭＤ３６に接続された上記のＤＭＤ変調部によって行われる。また、オフ状態のマイクロミラー５８で反射したレーザ光Ｂが進行する方向には、光吸収体（図示せず）が配置されている。
【００３２】
ファイバアレイ光源３８は、図８に示すように、複数（例えば、１４個）のレーザモジュール６０を備えており、各レーザモジュール６０には、マルチモード光ファイバ６２の一端が結合されている。マルチモード光ファイバ６２の他端には、マルチモード光ファイバ６２より小さいクラッド径を有するマルチモード光ファイバ６４が結合されている。図９に詳しく示すように、マルチモード光ファイバ６４のマルチモード光ファイバ６２と反対側の端部は走査方向と直交する方向に沿って７個並べられ、それが２列に配列されてレーザ出射部６６が構成されている。
【００３３】
マルチモード光ファイバ６４の端部で構成されるレーザ出射部６６は、図９に示すように、表面が平坦な２枚の支持板６８に挟み込まれて固定されている。また、マルチモード光ファイバ６４の光出射端面には、その保護のために、ガラス等の透明な保護板が配置されるのが望ましい。マルチモード光ファイバ６４の光出射端面は、光密度が高いため集塵しやすく劣化しやすいが、上述のような保護板を配置することにより、端面への塵埃の付着を防止し、また劣化を遅らせることができる。
【００３４】
本実施形態では、露光装置１０により２重露光処理を行うこととし、各露光ヘッド３０すなわち各ＤＭＤ３６の上記の設定傾斜角度θとしては、露光ヘッド３０の取付角度誤差等がない理想的な状態であれば、使用可能な１０２４列×２５６行のマイクロミラー５８を使用してちょうど２重露光となる角度θidealよりも若干大きい角度を採用するものとする。この角度θidealは、Ｎ重露光の数Ｎ、使用可能なマイクロミラー５８の各画素列をなすマイクロミラー５８の個数ｓ、使用可能なマイクロミラー５８の画素列方向の画素ピッチｐ、及び走査方向と直交する方向に沿った使用可能なマイクロミラー５８の画素列ピッチδに対し、
ｓ・ｐ・sinθideal＝Ｎ・δ  …（１）
により与えられる。本実施形態におけるＤＭＤ３６は、上記のとおり、縦横の配置ピッチが等しい多数のマイクロミラー５８が矩形格子状に配されたものであるので、
ｐ・cosθideal＝δ          …（２）
であり、上記の（１）式は、
ｓ・tanθideal＝Ｎ          …（３）
となる。本実施形態では、上記のとおりｓ＝２５６、Ｎ＝２であるので、（３）式より、角度θidealは約０．４５度である。したがって、設定傾斜角度θとしては、例えば、０．５０度程度の角度を採用するとよい。露光装置１０は、調整可能な範囲内で、各露光ヘッド３０すなわち各ＤＭＤ３６の取付角度がこの設定傾斜角度θに近い角度となるように、初期調整されているものとする。
【００３５】
図１０は、露光装置１０の制御回路７０の要部構成ブロック図である。制御回路７０は、感光材料１２に記録する画像の画像データを記憶する画像データ記憶部７２と、画像データ記憶部７２から読み出した画像データに基づいてＤＭＤ３６を変調して各マイクロミラー５８を駆動するＤＭＤ変調部７４（描画素子制御手段）とを備える。ＤＭＤ変調部７４は、設定された範囲の各マイクロミラー５８を駆動する画像データをリセット時間設定部７６によって設定されたリセット時間でリセットした後、次の露光の画像データを画像データ記憶部７２から読み出してＤＭＤ３６を変調制御する。
【００３６】
ＤＭＤ変調部７４には、マスクデータ設定部７８（マスクデータ設定手段）によって設定されたマスクデータが供給される。マスクデータは、ＤＭＤ３６を構成するマイクロミラー５８の中、所定の範囲のマイクロミラー５８のみをオンオフ駆動可能とし、残りのマイクロミラー５８を常時オフ状態に設定するためのデータであり、移動ステージ１４に配設されたスリット２８を介して入射したスキャナ２４からのレーザ光Ｂを光検出器８０により検出し、その情報に基づいて算出されたＤＭＤ３６の傾斜角度から求めることができる。
【００３７】
また、制御回路７０は、センサ２６によって検出した感光材料１２までの距離情報に基づき、ピエゾ素子５５を駆動してレーザ光Ｂの焦点位置を感光材料１２に合焦させるための焦点位置調整部８２を備える。
【００３８】
本実施形態の露光装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その動作並びに作用効果について説明する。
【００３９】
本実施形態では、ＤＭＤ３６を構成する全てのマイクロミラー５８を露光記録に使用するのではなく、その一部を使用することにより、感光材料１２のうねりの影響やスキャナ２４の光学特性の不具合を回避することができる。
【００４０】
図１１は、ＤＭＤ３６と感光材料１２との配置関係を示した説明図である。矢印Ｘ方向に対し所定傾斜角度θで設定されているＤＭＤ３６を構成するマイクロミラー５８は、スキャナ２４による走査方向である矢印Ｙ方向に略沿ったマイクロミラー５８の配列方向に対し、露光に寄与する幅Ｗａの使用領域８４ａ（一部素子領域）と、露光に寄与しない幅Ｗｂの不使用領域８４ｂとに分けられる。
【００４１】
マイクロミラー５８の使用領域８４ａをこのように制約することにより、感光材料１２の高さが矢印Ｚ方向に一様でなく、うねりを有している場合、ＤＭＤ３６の全てのマイクロミラー５８を使用するときと比較すると、使用領域８４ａ内の各マイクロミラー５８と感光材料１２との距離のマイクロミラー５８間での差異を小さくすることができる。
【００４２】
そこで、矢印Ｙ方向の各位置におけるＤＭＤ３６と感光材料１２との距離をセンサ２６によって検出し、焦点位置調整部８２により、各位置での距離に応じてピエゾ素子５５を駆動してくさび形プリズム５３ａ、５３ｂの位置を制御し、レーザ光Ｂの光路長を調整することで、使用領域８４ａの各マイクロミラー５８からのレーザ光Ｂを矢印Ｙ方向の位置によらず感光材料１２に高精度に合焦させることができる。これらの処理を各露光ヘッド３０に対して行うことにより、矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向の各位置において、レーザ光Ｂを感光材料１２に高精度に合焦させることができる。
【００４３】
なお、くさび形プリズム５３ａ、５３ｂを用いてレーザ光Ｂの光路長を調整する代わりに、センサ２６によって検出した距離に従い、各露光ヘッド３０又は移動ステージ１４を上下させて調整することも可能である。
【００４４】
また、矢印Ｙ方向の幅が狭小となるように設定された使用領域８４ａを、図１２に示すように、スキャナ２４を構成するレンズ系４０、５０の光軸８６を中心として設定することにより、収差等の影響の少ないレンズ系４０、５０の中央部分を使用し、感光材料１２に所望のビームスポット形状からなるレーザ光Ｂを導くことができる。
【００４５】
使用領域８４ａは、後述するマスクデータを用いて設定することができるが、その幅Ｗａは、ＤＭＤ３６の略矢印Ｙ方向に対する幅の１／２以下となるように設定することが望ましい。ＤＭＤ３６を長時間使用した場合において、たとえ使用領域８４ａのマイクロミラー５８が正常に動作しなくなったとしても、正常に動作するマイクロミラー５８を有する不使用領域８４ｂを使用領域８４ａに切り替えることにより、ＤＭＤ３６の長寿命化を図ることができるからである。
【００４６】
さらに、使用領域８４ａを構成するＤＭＤ３６のアスペクト比（＝マイクロミラー５８の略Ｙ方向の個数／マイクロミラー５８の略Ｘ方向の個数）は、１／２以下、好ましくは、１／４以下、さらに好ましくは、１／１０以下に設定すると好適である。
【００４７】
ＤＭＤ３６の一部に使用領域８４ａを設定した際、使用領域８４ａを構成するマイクロミラー５８の素子数に応じて、ＤＭＤ変調部７４に供給される画像データをリセットするリセット時間の設定を行う。
【００４８】
図１３は、ＤＭＤ３６の使用領域８４ａ及び不使用領域８４ｂの全領域を使用するものと仮定した場合におけるリセット時間の説明図であり、図１４は、ＤＭＤ３６の使用領域８４ａのみを使用する場合におけるリセット時間の説明図である。
【００４９】
図１３において、ＤＭＤ３６を構成する全マイクロミラー５８による露光エリア３２の各光点８８の列方向の数をＮｂｘ、行方向の数をＮｂｙ２として、露光に使用される全マイクロミラー５８の素子数Ｎｂ２は、
Ｎｂ２＝Ｎｂｘ・Ｎｂｙ２      …（４）
である。従って、素子数Ｎｂ２のマイクロミラー５８をＤＭＤ変調部７４に供給されるＮｂ２個の画像データによって駆動した後、Ｎｂ２個の画像データをリセットして新たなＮｂ２個の画像データをＤＭＤ変調部７４に供給するためには、
ｔ２∝Ｎｂ２                  …（５）
となるリセット時間ｔ２が必要である。このとき、感光材料１２の矢印Ｙ方向に対する走査速度をｖとすると、各光点８８により感光材料１２に形成される画素９０の矢印Ｙ方向の幅ｐｙ２は、
ｐｙ２＝ｔ２・ｖ              …（６）
となる。
【００５０】
次に、図１４において、ＤＭＤ３６の使用領域８４ａを構成するマイクロミラー５８の行方向の数をＮｂｙ１とすると、露光に使用されるマイクロミラー５８の素子数Ｎｂ１は、
Ｎｂ１＝Ｎｂｘ・Ｎｂｙ１      …（７）
となる。この場合、Ｎｂ１個の画像データをリセットするために必要なリセット時間ｔ１は、
ｔ１∝Ｎｂ１                  …（８）
となる。また、使用領域８４ａの各光点８８により感光材料１２に形成される画素９２の矢印Ｙ方向の幅ｐｙ１は、
ｐｙ１＝ｔ１・ｖ              …（９）
となる。
【００５１】
ここで、素子数Ｎｂ１は、Ｎｂ１＜Ｎｂ２であるから、（５）、（８）式から、リセット時間ｔ１をｔ１＜ｔ２とすることができる。従って、ＤＭＤ３６に使用領域８４ａを設定するとともに、リセット時間ｔ１をＤＭＤ変調部７４に設定することにより、画素９２の幅ｐｙ１を、ＤＭＤ３６の全マイクロミラー５８を使用した場合の画素９０の幅ｐｙ２よりも小さくすることができる。例えば、Ｎｂｙ２＝２・Ｎｂｙ１とすると、リセット時間ｔ１をリセット時間ｔ２の１／２に設定することにより、画素９２の幅ｐｙ１を画素９０の幅ｐｙ２の１／２とすることができる。
【００５２】
このように、ＤＭＤ３６の一部素子領域を使用領域８４ａに設定するとともに、使用領域８４ａを構成するマイクロミラー５８の素子数に応じてリセット時間を設定することにより、図１３に示すような矢印Ｙ方向に長尺となる画素９０の尾引状態を改善することができる（図１４参照）。
【００５３】
ところで、ＤＭＤ３６を構成する全てのマイクロミラー５８が常に正常に動作することが保証されるわけではない。例えば、正常に動作するマイクロミラー５８の中に欠陥のあるマイクロミラー５８が含まれていると、図１５に示すように、正常なマイクロミラー５８による光点８８ａ（白丸）の間に欠陥のあるマイクロミラー５８による光点８８ｂ（黒丸）が形成されてしまう。この場合、感光材料１２の走査方向である矢印Ｙ方向に対して、欠陥のあるマイクロミラー５８による筋状のむらが出現してしまう。なお、図１５では、ＤＭＤ３６によって形成される行方向に配列される光点８８ａ、８８ｂによるラインａ１〜ａ３により、感光材料１２上の矢印Ｘ方向にラインｂ１〜ｂ３が形成され、これらのラインｂ１〜ｂ３が合成されてラインｃが形成されるものとして示している。
【００５４】
この場合、図１４に示すように、ＤＭＤ３６の一部素子領域である使用領域８４ａのマイクロミラー５８を使用して露光記録を行おうとすると、各ラインａ１〜ａ３を構成する光点８８の数が減少する。従って、例えば、図１５に示すラインａ１の下端部の光点８８と、ラインａ２の上端部の光点８８との間隔を調整するため、ＤＭＤ３６の所定傾斜角度θを大きく設定しなければならない。この結果、ラインｃを構成する光点８８の間隔が大きくなって欠陥が視認され易くなってしまう。特に、同一ライン（例えば、ラインａ２）上で欠陥のあるマイクロミラー５８が連続していると、感光材料１２に出現する筋状のむらの幅も大きくなってしまう。
【００５５】
そこで、本実施形態では、図１６に示すように、ＤＭＤ３６の所定傾斜角度θを調整し、異なるラインａ１’〜ａ５’を構成する複数の光点８８によって同一のラインｃ’上の同一の位置又はその近傍に画素を形成するように設定しており、いわゆる多重露光を行っている。図１６は、ラインａ１’〜ａ５’の光点８８によって２重露光を行う場合を例示したものである。
【００５６】
この場合、例えば、ラインａ１’の正常な光点８８ａと、隣接するラインａ２’の欠陥のある光点８８ｂとによってラインｃ’上の近傍位置に画素が形成されるように所定傾斜角度θを設定した場合には、図１６に示すように、欠陥のある光点８８ｂ間に正常な光点８８ａが挿入されることになり、これによって、マイクロミラー５８の連続する欠陥によるむらが低減される。また、例えば、ラインａ１’の正常な光点８８ａと、隣接するラインａ２’の欠陥のある光点８８ｂとによってラインｃ’上の同一位置に画素が形成されるように所定傾斜角度θを設定した場合には、欠陥のある光点８８ｂが正常な光点８８ａによって補われるため、同様にして、マイクロミラー５８の連続する欠陥によるむらが低減される。この結果、多重露光を行うことにより、何れの場合においても、欠陥のあるマイクロミラー５８による筋状のむらの出現が低減される。
【００５７】
図１７は、上述のようにしてＤＭＤ３６の使用領域８４ａが初期調整され、且つ、所定傾斜角度θが初期調整されて多重露光状態に設定された露光装置１０において、１つの露光ヘッド３０の取付角度誤差及びパターン歪みの影響により、露光面上のパターンに生じるむらの例を示した説明図である。以下の図面及び説明においては、露光面上における第ｍ番目の光点行をｒ（ｍ）、露光面上における第ｎ番目の光点列をｃ（ｎ）、第ｍ行第ｎ列の光点をＰ（ｍ，ｎ）とそれぞれ表記するものとする。図１７の上段部分は、移動ステージ１４を静止させた状態で感光材料１２の露光面上に投影される、使用領域８４ａのマイクロミラー５８からの光点群のパターンを示し、下段部分は、上段に示したような光点群のパターンが現れている状態で移動ステージ１４を移動させて連続露光を行った際に、露光面上に形成される露光パターンの状態を示したものである。なお、図１７では、説明の便宜のため、使用領域８４ａのマイクロミラー５８の奇数列による露光パターンと偶数列による露光パターンを分けて示してあるが、実際の露光面上における露光パターンは、これら２つの露光パターンを重ね合わせたものである。
【００５８】
図１７の例では、設定傾斜角度θを上記の角度θidealよりも若干大きくしたこと、及び、露光ヘッド３０の取付角度の微調整が困難であるために、実際の取付角度が上記の設定傾斜角度θからもわずかにずれてしまったことの結果として、露光面上のいずれの個所でも、奇数列による露光パターンと偶数列による露光パターンの双方で、各画素列の端部に対応する部分すなわち画素列間のつなぎの部分において、理想的な２重露光の状態よりも露光が冗長となり、濃度むらが生じてしまっている。
【００５９】
さらに、図１７の例では、露光面上に現れるパターン歪みの一例である、露光面上に投影された各画素列の傾斜角度が均一でなくなる角度歪みが生じている。このような角度歪みが生じる原因としては、ＤＭＤ３６と露光面間の光学系の各種収差やアラインメントずれ、及び、ＤＭＤ３６自体の歪みやマイクロミラー５８の配置誤差等が挙げられる。図１７の例に現れている角度歪みは、走査方向に対する傾斜角度が、図の左方の画素列ほど小さく、図の右方の画素列ほど大きくなっている形態の歪みである。この角度歪みの結果として、上記の露光が冗長となっている部分の幅は、露光面上の図の左方に示した部分ほど小さく、図の右方に示した部分ほど大きくなっている。
【００６０】
上記のような露光面上に現れるむらを軽減するために、本実施形態では、上述のスリット２８及び光検出器８０の組を用いて、露光ヘッド３０ごとに、露光面上に投影された画素列の実傾斜角度θ’を特定し、光検出器８０に接続されたマスクデータ設定部７８において、その実傾斜角度θ’に基づいて実際に本露光処理に使用するマイクロミラー５８の使用領域８４ａを決めるマスクデータを作成する。以下、図１８及び図１９を用いて、その実傾斜角度θ’の特定及びマスクデータの作成処理について説明する。
【００６１】
図１８は、１つのＤＭＤ３６による露光エリア３２と、対応するスリット２８との位置関係を示した上面図である。すでに述べたように、スリット２８の大きさは、露光エリア３２の幅を十分覆う大きさとされている。本実施形態では、露光エリア３２の略中心に位置する５１２番目の光点列を代表光点列として、この代表光点列の方向と走査方向とがなす角度を、上記の実傾斜角度θ’として測定する。具体的には、ＤＭＤ３６上の５１２列目１行目と５１２列目２５６行目のマイクロミラー５８をオン状態とし、それぞれに対応する露光面上の光点Ｐ（１，５１２）及びＰ（２５６，５１２）の位置を検出し、それらの光点を結ぶ直線の傾斜角度を実傾斜角度θ’として特定する。
【００６２】
図１９は、光点Ｐ（２５６，５１２）の位置の検出手法を説明した上面図である。まず、Ｐ（２５６，５１２）を点灯させた状態で、移動ステージ１４をゆっくり移動させてスリット２８をＹ軸方向に沿って相対移動させ、光点Ｐ（２５６，５１２）が上流側のスリット２８ａと下流側のスリット２８ｂの間に来るような任意の位置に、スリット２８を位置させる。このときのスリット２８ａとスリット２８ｂとの交点の座標を（Ｘ０，Ｙ０）とする。この座標（Ｘ０，Ｙ０）の値は、移動ステージ１４に与えられた駆動信号が示す上記の位置までの移動ステージ１４の移動距離、及び、既知であるスリット２８のＸ方向位置から決定され、記録される。
【００６３】
次に、移動ステージ１４を移動させ、スリット２８をＹ軸に沿って図１９における右方に相対移動させる。そして、図１９において二点鎖線で示すように、光点Ｐ（２５６，５１２）の光が左側のスリット２８ｂを通過して光検出器で検出されたところで移動ステージ１４を停止させる。このときのスリット２８ａとスリット２８ｂとの交点の座標を（Ｘ０，Ｙ１）として記録する。
【００６４】
今度は移動ステージ１４を反対方向に移動させ、スリット２８をＹ軸に沿って図１９における左方に相対移動させる。そして、図１９において二点鎖線で示すように、光点Ｐ（２５６，５１２）の光が右側のスリット２８ａを通過して光検出器８０で検出されたところで移動ステージ１４を停止させる。このときのスリット２８ａとスリット２８ｂとの交点の座標を（Ｘ０，Ｙ２）として記録する。
【００６５】
以上の測定結果から、光点Ｐ（２５６，５１２）の座標（Ｘ，Ｙ）を、Ｘ＝Ｘ０＋（Ｙ１−Ｙ２）／２、Ｙ＝（Ｙ１＋Ｙ２）／２の計算により決定する。同様の測定により、光点Ｐ（１，５１２）の座標も決定し、光点Ｐ（１，５１２）とＰ（２５６，５１２）を結ぶ直線の傾斜角度を導出して、実傾斜角度θ’として特定する。
【００６６】
このようにして特定された実傾斜角度θ’を用いて、マスクデータ設定部７８は、
ｔ・tanθ’＝Ｎ              …（１０）
の関係を満たす値ｔに最も近い自然数Ｔを導出し、ＤＭＤ３６上の１行目からＴ行目のマイクロミラーを、本露光時に実際に使用する使用領域８４ａのマイクロミラー５８として選択するマスクデータを作成する。
【００６７】
これにより、第５１２列目の光点列付近の代表領域において、理想的な２重露光に対して露光が冗長となる部分及び理想的な２重露光に対して露光が不足となる部分の合計が最小となるようなマイクロミラー５８を、実際に使用するマイクロミラー５８として選択することができる。
【００６８】
ここで、上記の値ｔに最も近い自然数Ｎを導出することに代えて、値ｔ以上の最小の自然数Ｎを導出することとしてもよい。その場合、第５１２列目の光点列付近の代表領域において、理想的な２重露光に対して露光が冗長となる部分が最小になり、かつ、理想的な２重露光に対して露光が不足となる部分が生じないようなマイクロミラー５８を、実際に使用するマイクロミラー５８として選択することができる。あるいは、値ｔ以下の最大の自然数Ｎを導出することとしてもよい。その場合、第５１２列目の光点列付近の代表領域において、理想的な２重露光に対して露光が不足となる部分が最小になり、かつ、理想的な２重露光に対して露光が冗長となる部分が生じないようなマイクロミラー５８を、実際に使用するマイクロミラー５８として選択することができる。
【００６９】
図２０は、上記のようにして実際に使用する使用領域８４ａのマイクロミラー５８のみを実動させて行った本露光時において、図１７に示した露光面上のむらがどのように改善されるかを示した説明図である。この例では、上記の自然数ＴとしてＴ＝２５３が導出され、１行目から２５３行目のマイクロミラーが、本露光時に実動させられたものとする。
【００７０】
本実施形態では、上記のとおり、５１２番目の光点列を代表光点列として実傾斜角度θ’が測定され、その実傾斜角度θ’を用いて式（１０）により使用領域８４ａのマイクロミラー５８を選択したので、図２０に示すとおり、５１２番目の光点列付近では、画素列間のつなぎの部分における露光の冗長及び不足は、ほぼ完全に解消され、理想的な状態に極めて近い均一な２重露光が実現される。
【００７１】
図２０の左方の領域（図中のｃ（１）側）では、上記した角度歪みにより、露光面上における光点列の傾斜角度が中央付近の領域での傾斜角度よりも小さくなっている。したがって、中央付近の光点列ｃ（５１２）を基準として測定された実傾斜角度θ’により選択されたマイクロミラー５８による露光では、図に示すように、奇数列のマイクロミラー５８による露光パターンと偶数列のマイクロミラー５８による露光パターンとのそれぞれにおいては、画素列間のつなぎの部分に、露光が不足となる部分がわずかに生じてしまう。しかしながら、図示の奇数列による露光パターンと偶数列による露光パターンとを重ね合わせた実際の露光パターンにおいては、上記の露光が不足となる部分は互いに補間され、角度歪みの影響を、２重露光による埋め合わせの効果で均すことができる。
【００７２】
また、図２０の右方の領域（図中のｃ（１０２４）側）では、上記した角度歪みにより、露光面上における光点列の傾斜角度が中央付近の領域での傾斜角度よりも大きくなっている。したがって、中央付近の光点列ｃ（５１２）を基準として測定された実傾斜角度θ’により選択されたマイクロミラー５８による露光では、図に示すように、画素列間のつなぎの部分に、露光が冗長な部分がわずかに残留してしまう。しかしながら、図示の奇数列による露光パターンと偶数列による露光パターンとを重ね合わせた、実際の露光パターンにおいては、残留している露光が冗長な部分による濃度むらは、２重露光による埋め合わせの効果で互いに均されて目立たなくなる。
【００７３】
以上のように、本実施形態の露光装置１０によれば、ＤＭＤ３６の一部から使用領域８４ａを選択するとともに、２重露光処理を行うことにより、感光材料１２のうねりの影響、スキャナ２４の光学系の不具合、マイクロミラー５８の画素欠陥、各露光ヘッド３０の取付角度誤差やパターン歪みの影響による解像度や濃度のむらを、その露光ヘッド３０の露光エリア３２全体に亘って軽減することができる。
【００７４】
なお、露光面上に生じ得るパターン歪みには、上記の例で説明した角度歪みの他にも、種々の形態が存在する。一例としては、図２１の（Ａ）に示すように、ＤＭＤ３６上の各マイクロミラー５８からの光線が、異なる倍率で露光面上の露光エリア３２に到達してしまう倍率歪みの形態がある。別の例として、図２１の（Ｂ）に示すように、ＤＭＤ３６上の各マイクロミラー５８からの光線が、異なるビーム径で露光面上の露光エリア３２に到達してしまうビーム径歪みの形態もある。これらの倍率歪み及びビーム径歪みは、主として、ＤＭＤ３６と露光面間の光学系の各種収差やアラインメントずれに起因して生じる。さらに別の例として、ＤＭＤ３６上の各マイクロミラー５８からの光線が、異なる光量で露光面上の露光エリア３２に到達してしまう光量歪みの形態もある。この光量歪みは、各種収差やアラインメントずれのほか、ＤＭＤ３６と露光面間の光学要素（例えば、１枚レンズである図５のレンズ５２及び５４）の透過率の位置依存性や、ＤＭＤ３６自体による光量むらに起因して生じる。これらの形態のパターン歪みも、露光面上に形成されるパターンに解像度や濃度のむらを生じさせる。しかしながら、上記の実施形態に係る露光装置１０によれば、これらの形態のパターン歪みの残留要素も、上記の角度歪みの残留要素と同様、本露光に実際に使用する使用領域８４ａのマイクロミラー５８を選択した後の２重露光による埋め合わせの効果で均すことができる。従って、本実施形態の露光装置１０によれば、角度歪み以外のパターン歪みの影響による解像度や濃度のむらも、各露光ヘッド３０の露光エリア３２全体に亘って軽減することができる。
【００７５】
以上、本実施形態である露光装置１０について詳細に説明したが、上記は一例に過ぎず、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変更が可能である。
【００７６】
例えば、上記の実施形態では、露光面上に投影された１つの光点列を代表光点列として選択して、その代表光点列の方向と走査方向がなす角度を実傾斜角度θ’として測定したが、これに代えて、露光面上に投影された使用可能なマイクロミラーからの光点列のうちの複数の光点列について、それらの光点列の方向と走査方向とがなす個別実傾斜角度を測定し、それらの個別傾斜角度の中央値、平均値、最大値又は最小値等を実傾斜角度θ’とし、上記の（１０）式等によって本露光に実際に使用するマイクロミラー５８を選択する形態としてもよい。ここで、個別傾斜角度の中央値又は平均値を実傾斜角度θ’とすれば、露光が冗長となる部分と不足となる部分のバランスがよい本露光を実現することができ、例えば、露光が冗長となる部分と不足となる部分の合計が最小に抑えられ、かつ、冗長となる部分と不足となる部分の光点数が等しくなるような本露光を実現することが可能である。一方、個別傾斜角度の最大値を実傾斜角度θ’とすれば、露光が冗長となる部分の排除をより重要視した本露光を実現することができ、例えば、露光が不足となる部分を最小に抑え、且つ、描画が冗長となる部分が生じないような本露光を実現することが可能である。また、個別傾斜角度の最小値を実傾斜角度θ’とすれば、露光が不足となる部分の排除をより重要視した本露光を実現することができ、例えば、露光が冗長となる部分を最小に抑え、且つ、描画が不足となる部分が生じないような本露光を実現することが可能である。
【００７７】
加えて、上記の実施形態では、代表光点列中の少なくとも２つの光点位置に基づいて、その代表光点列の方向と走査方向がなす角度を実傾斜角度θ’として特定することとしたが、この角度の特定は、必ずしも代表光点列中の光点の位置のみに基づいて行われるものに限られない。例えば、代表光点列中の１つ又は複数の光点位置と、代表光点列近傍の光点列中の１つ又は複数の光点位置とから求めた角度を実傾斜角度θ’として特定してもよい。具体的には、代表光点列中の１つの光点の位置と、その光点と走査方向に沿って直線状に並ぶ、近傍の光点列に含まれる１つ又は複数の光点の位置とを検出し、これらの位置情報から、実傾斜角度θ’を求めることができる。あるいは、代表光点列近傍の光点列中の少なくとも２つの光点（例えば、代表光点列を跨ぐような２つの光点）の位置に基づいて求めた角度を、実傾斜角度θ’として特定してもよい。
【００７８】
また、上記の実施形態では、露光面上の光点の位置を検出するための手段として、スリット２８と単一セル型の光検出器８０の組を用いたが、これに限られずいかなる形態のものを用いてもよく、例えば、２次元検出器等を用いてもよい。
【００７９】
さらに、上記の実施形態では、スリット２８と光検出器８０の組による光点の位置検出結果から実傾斜角度θ’を求め、その実傾斜角度θ’に基づいて使用領域８４ａを決定したが、実傾斜角度θ’の導出を介さずに使用領域８４ａを決定する形態としてもよい。さらには、ＤＭＤ３６の全てのマイクロミラー５８を用いた参照露光を行い、参照露光結果の目視による解像度や濃度のむらの確認等により、操作者が使用する使用領域８４ａのマイクロミラー５８を手動で指定する形態も、本発明の範囲に含まれるものである。
【００８０】
また、上記の実施形態の変更例として、使用領域８４ａを構成するマイクロミラー５８のうち、（Ｎ−１）本おきの画素列を構成するマイクロミラー５８、又は全画素行数の１／Ｎ本に相当する互いに隣接する画素行の群を構成するマイクロミラー５８のみを使用して参照露光を行い、理想的な露光状態を実現できるように、参照露光に使用されたマイクロミラー５８中の、本露光に使用しないマイクロミラー５８を特定することとしてもよい。
【００８１】
図２２は、（Ｎ−１）本おきの画素列を構成するマイクロミラー５８のみを使用して参照露光を行う形態の一例を示した説明図である。この例では、本露光は２重露光とするものとし、したがってＮ＝２である。まず、図２２の（Ａ）に実線で示した奇数列目の光点列に対応するマイクロミラー５８のみを使用して、参照露光を行い、参照露光結果をサンプル出力する。出力された参照露光結果に対し、操作者は、目視により解像度や濃度のむらを確認したり、実傾斜角度を推定したりすることで、解像度や濃度のむらを最小限に抑えた本露光が実現できるように、本露光において使用するマイクロミラー５８を指定することができる。例えば、図２２の（Ｂ）に斜線で覆って示す光点列に対応するもの以外のマイクロミラー５８が、奇数列目の画素列を構成するマイクロミラー５８のうち本露光において実際に使用されるものとして指定され得る。偶数列目の画素列については、別途同様に参照露光を行って、本露光に使用するマイクロミラー５８を指定してもよいし、奇数列目の画素列に対するパターンと同一のパターンを適用してもよい。このようにして本露光に使用するマイクロミラー５８を指定することにより、奇数列目及び偶数列目の双方のマイクロミラー５８の列を使用した本露光においては、理想的な２重露光に近い状態が実現できる。なお、参照露光結果の分析は、操作者の目視によるものに限らず、機械的な分析であってもよい。
【００８２】
図２３は、選択した使用領域８４ａにおいて、全画素行数の１／Ｎ本に相当する互いに隣接する画素行の群を構成するマイクロミラー５８のみを使用して参照露光を行う形態の一例を示した説明図である。この例では、本露光は２重露光とするものとし、従って、Ｎ＝２である。先ず、図２３の（Ａ）に実線で示した１行目から１２８（＝２５６／２）行目の光点に対応するマイクロミラー５８のみを使用して、参照露光を行い、参照露光結果をサンプル出力する。出力された参照露光結果に対し、操作者は、目視により解像度や濃度のむらを確認したり、実傾斜角度を推定したりすることで、解像度や濃度のむらを最小限に抑えた本露光が実現できるように、本露光において使用するマイクロミラー５８を指定することができる。例えば、図２３の（Ｂ）に斜線で覆って示す光点列に対応するもの以外のマイクロミラー５８が、１行目から１２８行目のマイクロミラー５８のうち本露光において実際に使用されるものとして指定され得る。
【００８３】
１２９行目から２５６行目のマイクロミラー５８については、別途同様に参照露光を行って、本露光に使用するマイクロミラー５８を指定してもよいし、１行目から１２８行目のマイクロミラー５８に対するパターンと同一のパターンを適用してもよい。このようにして本露光に使用するマイクロミラー５８を指定することにより、理想的な２重露光に近い状態が実現できる。なお、参照露光結果の分析は、操作者の目視によるものに限らず、機械的な分析であってもよい。
【００８４】
次に、以上のようにしてＤＭＤ３６を構成するマイクロミラー５８の使用領域８４ａを設定した後、本露光を行う場合の動作につき、図１０に示すブロック図に従って説明する。
【００８５】
先ず、マスクデータ設定部７８に対して、ＤＭＤ３６を構成するマイクロミラー５８の中、露光に使用する使用領域８４ａのマイクロミラー５８を選択して駆動するためのマスクデータを設定する。
【００８６】
次いで、移動ステージ１４とともに感光材料１２をスキャナ２４側に移動させ、矢印Ｙ方向の各位置での感光材料１２までの距離をセンサ２６によって検出し、焦点位置調整部８２に設定する。
【００８７】
移動ステージ１４に形成されたスリット２８がスキャナ２４の下部に到達した時点で、スキャナ２４を駆動してレーザ光Ｂをスリット２８に照射し、スリット２８を通過したレーザ光Ｂを光検出器８０によって検出することにより、実傾斜角度θ’を算出し、マスクデータ設定部７８に設定されているマスクデータを修正する。
【００８８】
マスクデータ設定部７８は、修正されたマスクデータから、本露光に使用するマイクロミラー５８の素子数を計算し、その素子数に従ったリセット時間をリセット時間設定部７６に設定する。
【００８９】
以上の準備作業が終了した後、移動ステージ１４をセンサ２６側に移動させ、スキャナ２４による本露光が開始される。ＤＭＤ変調部７４は、マスクデータ設定部７８から供給されるマスクデータに従い、不使用領域８４ｂのマイクロミラー５８を常時オフ状態に固定する一方、本露光に使用する使用領域８４ａのマイクロミラー５８を画像データ記憶部７２から供給される画像データに基づいて変調する。この結果、各露光ヘッド３０を構成するＤＭＤ３６から画像データに従って変調されたレーザ光Ｂが感光材料１２に照射されて画像が露光記録される。
【００９０】
この間、焦点位置調整部８２は、レーザ光Ｂによる感光材料１２の走査位置に応じてピエゾ素子５５を駆動し、くさび形プリズム５３ａ、５３ｂの位置関係を調整してレーザ光Ｂの光路長を制御する。従って、レーザ光Ｂは、走査位置によらず感光材料１２に常時合焦され、画像が高精度に露光記録される。
【００９１】
ＤＭＤ３６による露光エリア３２の画像記録が終了すると、リセット時間設定部７６に設定されたリセット時間に従い、ＤＭＤ変調部７４に供給されている画像データが直ちにリセットされる。次いで、次の露光エリア３２に係る画像データが画像データ記憶部７２からＤＭＤ変調部７４に供給された後、同様にして感光材料１２に対する画像の記録処理が継続される。
【００９２】
この場合、リセット時間は、露光に使用されるマイクロミラー５８の素子数に従って設定されており、ＤＭＤ３６がレーザ光Ｂを感光材料１２に導く時間を適切な時間とすることができる。そのため、図１３に示すように、画素９０が感光材料１２の移動方向（矢印Ｙ方向）に尾引状態で記録されることがなく、移動方向に対する画像のエッジ部分がだれてしまう不具合が生じることはない。
【００９３】
以上の実施形態及び変更例は、いずれも本露光を２重露光とする場合について説明したが、これに限られず、２重露光以上のいかなる多重露光としてもよい。特に３重露光から７重露光程度とすることにより、高解像性の確保と、解像性及び濃度のむらの軽減の効果のバランスがよい露光とすることができる。
【００９４】
また、上記の実施形態及び変更例に係る露光装置には、さらに、画像データが表す２次元パターンの所定部分の寸法が、選択された使用画素により実現できる対応部分の寸法と一致するように、画像データを変換する機構が設けられていることが好ましい。そのように画像データを変換することによって、所望の２次元パターンどおりの高精細なパターンを露光面上に形成することができる。
【００９５】
さらに、上記の実施形態及び変更例に係る露光装置では、光源からの光を画素ごとに変調するＤＭＤを画素アレイとして用いたが、これに限られず、ＤＭＤ以外の液晶アレイ等の光変調素子や、光源アレイ（例えば、ＬＤアレイ、有機ＥＬアレイ等）を使用してもよい。
【００９６】
また、上記の実施形態及び変更例に係る露光装置の動作形態は、露光ヘッドを常に移動させながら連続的に露光を行う形態であってもよいし、露光ヘッドを段階的に移動させながら、各移動先の位置で露光ヘッドを静止させて露光動作を行う形態であってもよい。
【００９７】
さらに、本発明は、露光装置及び露光方法に限らず、描画面をＮ重描画（Ｎは２以上の自然数）により描画し、画像データが表す２次元パターンを描画面上に形成する描画装置及び描画方法であれば、いかなる装置及び方法にも適用可能である。一例としては、例えば、インクジェットプリンタやインクジェット方式のプリント方法が挙げられる。
【００９８】
すなわち、一般にインクジェットプリンタのインクジェット記録ヘッドには、記録媒体（例えば、記録用紙やＯＨＰシートなど）に対向するノズル面に、インク滴を吐出するノズルが形成されているが、インクジェットプリンタのなかには、このノズルを格子状に複数配置し、ヘッド自体を走査方向に対して傾斜させて、多重描画により画像を記録可能なものがある。このような２次元配列が採用されたインクジェットプリンタにおいて、ヘッド自体の実際の傾斜角度が理想の傾斜角度からずれていたり、ノズル自体の配置誤差等によってパターン歪みが存在しても、本発明を適用することにより、ヘッドの取付角度誤差やパターン歪みの影響が最小限に抑えられる数のノズルを実際に使用するノズルとして指定し、さらに残留する取付角度誤差やパターン歪みの影響を、多重描画による埋め合わせの効果で均すことができるので、記録画像に生じる解像性や濃度のむらを軽減することができる。
【００９９】
以上、本発明の実施形態及び変更例について詳細に述べたが、これらの実施形態及び変更例は例示的なものに過ぎず、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲のみによって定められるべきものであることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の描画装置の一実施形態である露光装置の外観を示す斜視図である。
【図２】図１の露光装置のスキャナの構成を示す斜視図である。
【図３】（Ａ）は感光材料の露光面上に形成される露光済み領域を示す平面図、（Ｂ）は各露光ヘッドによる露光エリアの配列を示す平面図である。
【図４】図１の露光装置の露光ヘッドの概略構成を示す斜視図である。
【図５】（Ａ）は図１の露光装置の露光ヘッドの詳細な構成を示す上面図、（Ｂ）はその側面図である。
【図６】図１の露光装置のＤＭＤの構成を示す部分拡大図である。
【図７】（Ａ）はＤＭＤのオン状態の動作を説明するための斜視図、（Ｂ）はオフ状態の動作を説明するための斜視図である。
【図８】ファイバアレイ光源の構成を示す斜視図である。
【図９】ファイバアレイ光源のレーザ出射部における発光点の配列を示す正面図である。
【図１０】図１の露光装置の制御回路ブロック図である。
【図１１】ＤＭＤに設定した使用領域とうねりのある描画面との関係説明図である。
【図１２】ＤＭＤに設定した使用領域と光学系との配置関係の説明図である。
【図１３】ＤＭＤを構成する全てのマイクロミラーを使用したときの描画面に記録される画素形状の説明図である。
【図１４】ＤＭＤを構成する一部のマイクロミラーを使用し、且つ、使用するマイクロミラーの素子数に従って画像データのリセット時間を設定したときの描画面に記録される画素形状の説明図である。
【図１５】ＤＭＤを構成する各マイクロミラーにより個々の描画点を形成する場合の説明図である。
【図１６】ＤＭＤを構成する複数のマイクロミラーにより多重描画する場合の説明図である。
【図１７】露光ヘッドの取付角度誤差及びパターン歪みがある際に、露光面上のパターンに生じるむらの例を示した説明図である。
【図１８】１つのＤＭＤによる露光エリアと、対応するスリットとの位置関係を示した上面図である。
【図１９】露光面上の光点の位置を、スリットを用いて測定する手法を説明するための上面図である。
【図２０】選択された使用画素のみが実動され、露光面上のパターンに生じるむらが改善された状態を示す説明図である。
【図２１】種々のパターン歪みの例を示した説明図である。
【図２２】参照露光の第１の例を示した説明図である。
【図２３】参照露光の第２の例を示した説明図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１０…露光装置                        １２…感光材料
１４…移動ステージ                    １８…設置台
２４…スキャナ                        ２６…センサ
３０…露光ヘッド                      ３６…ＤＭＤ
５８…マイクロミラー                  ７０…制御回路
７２…画像データ記憶部                ７４…ＤＭＤ変調部
７６…リセット時間設定部              ７８…マスクデータ設定部
８０…光検出器                        ８２…焦点位置調整部
８４ａ…使用領域                      ８４ｂ…不使用領域
【図１】
2006350022.tif 000003
【図２】
2006350022.tif 000004
【図３】
2006350022.tif 000005
【図４】
2006350022.tif 000006
【図５】
2006350022.tif 000007
【図６】
2006350022.tif 000008
【図７】
2006350022.tif 000009
【図８】
2006350022.tif 000010
【図９】
2006350022.tif 000011
【図１０】
2006350022.tif 000012
【図１１】
2006350022.tif 000013
【図１２】
2006350022.tif 000014
【図１３】
2006350022.tif 000015
【図１４】
2006350022.tif 000016
【図１５】
2006350022.tif 000017
【図１６】
2006350022.tif 000018
【図１７】
2006350022.tif 000019
【図１８】
2006350022.tif 000020
【図１９】
2006350022.tif 000021
【図２０】
2006350022.tif 000022
【図２１】
2006350022.tif 000023
【図２２】
2006350022.tif 000024
【図２３】
2006350022.tif 000025