(57)【要約】  【課題】  複数のレーザダイオードから射出されるレーザ光を合波するレーザモジュールを複数設け、このレーザモジュールから射出されたレーザ光を集束してその集束光を露光面に照射する露光装置において、レーザダイオード、レーザモジュールから射出されるレーザ光の光量および集束光の光量のそれぞれを１つの種類の光電センサにより検出する。  【解決手段】  レーザダイオードから射出されたレーザ光の光量を検出する場合には、光学フィルタＦＬにおいて反射され、光学フィルタＦＭを透過したレーザ光を検出し、レーザモジュールから射出されたレーザ光の光量を検出する場合には、光学フィルタＦＬ、ＦＭにおいて反射され、光学フィルタＦＨを透過したレーザ光を検出し、集束光の光量を検出する場合には、光学フィルタＦＬ、ＦＭ、ＦＨにおいて反射されたレーザ光を検出することにより、それぞれ異なる減衰率で減衰されたレーザ光を検出する。【選択図】          図５
2006060032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の露光光源部を有し、該複数の露光光源部の各露光光源部から射出された第１の露光光を集束し、該集束された第１の露光光を第２の露光光として射出する露光光射出手段から射出された前記第２の露光光を照射手段により露光面に照射するとともに、前記第１の露光光および前記第２の露光光の光量を検出する露光方法において、
入射された露光光から第１の減衰率および該第１の減衰率より大きい第２の減衰率で減衰した減衰光を形成する減衰手段を設け、
前記第１の露光光の光量を検出する場合には、前記各露光光源部から射出された前記第１の露光光を前記減衰手段により前記第１の減衰率で減衰した減衰光を検出し、
前記第２の露光光の光量を検出する場合には、前記露光光射出手段から射出された前記第２の露光光を前記減衰手段により前記第２の減衰率で減衰した減衰光を検出することを特徴とする露光方法。
【請求項２】
前記第１の露光光を前記第１の減衰率により減衰した減衰光の光量および前記第２の露光光を前記第２の減衰率により減衰した減衰光の光量がそれぞれ同一の光電検出手段の検出可能範囲内となるように前記第１の減衰率および前記第２の減衰率の大きさを設定することを特徴とする請求項１記載の露光方法。
【請求項３】
前記減衰手段を、入射された露光光からその一部を第１の部分光として取り出す第１の減衰部と、該第１の減衰部により取り出された第１の部分光の一部を反射して第２の部分光として取り出すとともに前記一部以外の第１の部分光を透過して第３の部分光として取り出す第２の減衰部とを有するものとし、
前記第１の露光光の光量を検出する場合には、前記第１の減衰率で減衰された、前記第２の部分光または第３の部分光のいずれか一方の部分光を検出し、
前記第２の露光光の光量を検出する場合には、前記第２の減衰率で減衰された、他方の部分光を検出することを特徴とする請求項１または２記載の露光方法。
【請求項４】
前記複数の露光光源部の各露光光源部を、複数の露光光源を有するものとするとともに該複数の露光光源の各露光光源から射出された第３の露光光を集束し、該集束された第３の露光光を前記第１の露光光として射出するものとし、
前記減衰手段を、入射された露光光からさらに前記第１の減衰率より小さい第３の減衰率で減衰した減衰光を形成するものとし、
前記第３の露光光の光量を検出する場合には、前記露光光源から射出された前記第３の露光光を前記減衰手段により前記第３の減衰率で減衰した減衰光を検出することを特徴とする請求項１記載の露光方法。
【請求項５】
前記第１の露光光を前記第１の減衰率により減衰した減衰光の光量、前記第２の露光光を前記第２の減衰率により減衰した減衰光の光量および前記第３の露光光を前記第３の減衰率により減衰した減衰光の光量がそれぞれ同一の光電検出手段の検出可能範囲内となるように前記第１の減衰率、前記第２の減衰率および前記第３の減衰率の大きさを設定することを特徴とする請求項４記載の露光方法。
【請求項６】
前記減衰手段を、入射された露光光からその一部を第１の部分光として取り出す第１の減衰部と、該第１の減衰部により取り出された第１の部分光の一部を反射して第２の部分光として取り出すとともに前記一部以外の第１の部分光を透過して第３の部分光として取り出す第２の減衰部と、該第２の減衰部において反射された第２の部分光および前記第２の減衰部おいて透過した第３の部分光のいずれか一方の部分光の一部を反射して第４の部分光として取り出すとともに前記一部以外のいずれか一方の部分光を透過して第５の部分光として取り出す第３の減衰部とを有するものとし、
前記第１の露光光の光量を検出する場合には、前記第１の減衰率で減衰された、前記いずれか一方の部分光、前記第４の部分光および前記第５の部分光のうちのいずれか１つの部分光を検出し、
前記第２の露光光の光量を検出する場合には、前記第２の減衰率で減衰された、前記いずれか一方の部分光、前記第４の部分光および前記第５の部分光のうちのいずれか１つの部分光を検出し、
前記第３の露光光の光量を検出する場合には、前記第３の減衰率で減衰された、前記いずれか一方の部分光、前記第４の部分光および前記第５の部分光のうちのいずれか１つの部分光を検出することを特徴とする請求項４または５記載の露光方法。
【請求項７】
前記第２の露光光の光量を検出し、
該第２の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には前記第２の露光光の光量が大きくなるように前記露光光源部の第１の露光光の光量を調整することを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の露光方法。
【請求項８】
前記第２の露光光の光量を検出し、
該第２の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には前記第２の露光光の光量が大きくなるように前記露光光源の第３の露光光の光量を調整することを特徴とする請求項４から５いずれか１項記載の露光方法。
【請求項９】
前記第３の露光光の光量の調整後に再び前記第２の露光光の光量を検出し、
該第２の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には、前記露光光源の特性データを取得し、該特性データに基づいて前記露光光源の第３の露光光の光量を再度調整することを特徴とする請求項８記載の露光方法。
【請求項１０】
前記第３の露光光の光量の調整後に再び前記第２の露光光の光量を検出し、
該第２の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には、前記第３の露光光の光量が所定の目標値以下の露光光源の情報を取得し、該露光光源の情報に基づいて、再び前記第３の露光光の光量が所定の目標値以下の露光光源以外の露光光源の第３の露光光の光量を調整することを特徴とする請求項８記載の露光方法。
【請求項１１】
前記第２の露光光の光量を検出した後、
該検出された第２の露光光の光量が所定の目標値以下である場合に前記複数の露光光源部の各露光光源部から射出された第１の露光光を検出し、
該検出された第１の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には該目標値以下の光量の露光光源部について異常であることを示す警告をすることを特徴とする請求項１から１０いずれか１項記載の露光方法。
【請求項１２】
前記照射手段により前記露光面に照射される照射光の光量を検出することを特徴とする請求項１から１１いずれか１項記載の露光方法。
【請求項１３】
前記検出された照射光の光量が所定の目標値以下である場合には前記第２の露光光の光量が大きくなるように前記複数の露光光源部の第１の露光光の光量を調整することを特徴とする請求項１２記載の露光方法。
【請求項１４】
前記検出された照射光の光量が所定の目標値以下であって、かつ前記第２の露光光の光量が目標値である場合には、前記照射手段が異常であることを示す警告をすることを特徴とする請求項１２または１３記載の露光方法。
【請求項１５】
複数の露光光源部を有し、該複数の露光光源部の各露光光源部から射出された第１の露光光を集束し、該集束された第１の露光光を第２の露光光として射出する露光光射出手段と、該露光光射出手段から射出された前記第２の露光光を露光面に照射する照射手段と、前記第１の露光光および前記第２の露光光の光量を検出する光電検出手段とを備えた露光装置において、
入射された露光光から第１の減衰率および該第１の減衰率より大きい第２の減衰率で減衰した減衰光を形成する減衰手段を有し、
前記第１の露光光の光量を検出する場合には、前記各露光光源部から射出された前記第１の露光光を前記減衰手段により前記第１の減衰率で減衰した減衰光を検出し、
前記第２の露光光の光量を検出する場合には、前記露光光射出手段から射出された前記第２の露光光を前記減衰手段により前記第２の減衰率で減衰した減衰光を検出するものであることを特徴とする露光装置。
【請求項１６】
前記第１の露光光を前記第１の減衰率により減衰した減衰光の光量および前記第２の露光光を前記第２の減衰率により減衰した減衰光の光量がそれぞれ同一の光電検出手段の検出可能範囲内となるように前記第１の減衰率および前記第２の減衰率の大きさが設定されていることを特徴とする請求項１５記載の露光装置。
【請求項１７】
前記減衰手段が、入射された露光光からその一部を第１の部分光として取り出す第１の減衰部と、該第１の減衰部により取り出された第１の部分光の一部を反射して第２の部分光として取り出すとともに前記一部以外の第１の部分光を透過して第３の部分光として取り出す第２の減衰部とを有し、
前記第１の露光光の光量を検出する場合には、前記第１の減衰率で減衰された、前記第２の部分光または第３の部分光のいずれか一方の部分光を検出し、
前記第２の露光光の光量を検出する場合には、前記第２の減衰率で減衰された、他方の部分光を検出するものであることを特徴とする請求項１５または１６記載の露光装置。
【請求項１８】
前記複数の露光光源部の各露光光源部が、複数の露光光源を有するものであるとともに該複数の露光光源の各露光光源から射出された第３の露光光を集束し、該集束された第３の露光光を前記第１の露光光として射出するものであり、
前記減衰手段が、入射された露光光からさらに前記第１の減衰率より小さい第３の減衰率で減衰した減衰光を形成するものであり、
前記第３の露光光の光量を検出する場合には、前記露光光源から射出された前記第３の露光光を前記減衰手段により前記第３の減衰率で減衰した減衰光を検出するものであることを特徴とする請求項１５記載の露光装置。
【請求項１９】
前記第１の露光光を前記第１の減衰率により減衰した減衰光の光量、前記第２の露光光を前記第２の減衰率により減衰した減衰光の光量および前記第３の露光光を前記第３の減衰率により減衰した減衰光の光量がそれぞれ同一の光電検出手段の検出可能範囲内となるように前記第１の減衰率、前記第２の減衰率および前記第３の減衰率の大きさが設定されていることを特徴とする請求項１８記載の露光装置。
【請求項２０】
前記減衰手段が、入射された露光光からその一部を第１の部分光として取り出す第１の減衰部と、該第１の減衰部により取り出された第１の部分光の一部を反射して第２の部分光として取り出すとともに前記一部以外の第１の部分光を透過して第３の部分光として取り出す第２の減衰部と、該第２の減衰部において反射された第２の部分光および前記第２の減衰部おいて透過した第３の部分光のいずれか一方の部分光の一部を反射して第４の部分光として取り出すとともに前記一部以外のいずれか一方の部分光を透過して第５の部分光として取り出す第３の減衰部とを有し、
前記第１の露光光の光量を検出する場合には、前記第１の減衰率で減衰された、前記いずれか一方の部分光、前記第４の部分光および前記第５の部分光のうちのいずれか１つの部分光を検出し、
前記第２の露光光の光量を検出する場合には、前記第２の減衰率で減衰された、前記いずれか一方の部分光、前記第４の部分光および前記第５の部分光のうちのいずれか１つの部分光を検出し、
前記第３の露光光の光量を検出する場合には、前記第３の減衰率で減衰された、前記いずれか一方の部分光、前記第４の部分光および前記第５の部分光のうちのいずれか１つの部分光を検出するものであることを特徴とする請求項１８または１９記載の露光装置。
【請求項２１】
前記光電検出手段により検出された第２の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には前記第２の露光光の光量が大きくなるように前記露光光源部の第１の露光光の光量を調整する光量調整手段を有することを特徴とする請求項１５から１７いずれか１項記載の露光装置。
【請求項２２】
前記光電検出手段により検出された第２の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には前記第２の露光光の光量が大きくなるように前記露光光源の第３の露光光の光量を調整する光量調整手段を有することを特徴とする請求項１８から２０いずれか１項記載の露光装置。
【請求項２３】
前記光量調整手段が、前記第３の露光光の光量の調整後に再び前記光電検出手段により検出された第２の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には、前記露光光源の特性データを取得し、該特性データに基づいて前記露光光源の第３の露光光の光量を再度調整するものであることを特徴とする請求項２２記載の露光装置。
【請求項２４】
前記光量調整手段が、前記第３の露光光の光量の調整後に再び前記光電検出手段により検出された第２の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には、前記第３の露光光の光量が所定の目標値以下の露光光源の情報を取得し、該露光光源の情報に基づいて、再び前記第３の露光光の光量が所定の目標値以下の露光光源以外の露光光源の第３の露光光の光量を調整するものであることを特徴とする請求項２２記載の露光装置。
【請求項２５】
前記光電検出手段により第２の露光光を検出した後、該光電検出手段により検出された第２の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には前記各露光光源部の第１の露光光が順次射出され、該射出された第１の露光光が前記光電検出手段により検出されるよう前記各露光光源部を制御する制御手段と、
前記光電検出手段により検出された第１の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には該所定の目標値以下の光量の露光光源部について異常であることを示す警告をする異常警告手段とを有することを特徴とする請求項１５から２４いずれか１項記載の露光装置。
【請求項２６】
前記照射手段により前記露光面に照射される照射光の光量を検出する照射光量検出手段を有することを特徴とする請求項１５から２５いずれか１項記載の露光装置。
【請求項２７】
前記照射光量検出手段により検出された照射光の光量が所定の目標値以下である場合には前記第２の露光光の光量が大きくなるように前記複数の露光光源部の第１の露光光の光量を調整する照射光量調整手段を有することを特徴とする請求項２６記載の露光装置。
【請求項２８】
前記照射光量検出手段により検出された照射光の光量が所定の目標値以下であって、かつ前記光電検出手段により検出された第２の露光光の光量が所定の目標値である場合には、前記照射手段が異常であることを示す警告をする照射手段異常警告手段を有することを特徴とする請求項２６または２７記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の露光光源から射出された複数の露光光を集束し、その集束光を露光面に照射する露光方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、露光光を感光材料に照射してその感光材料を露光する露光装置が種々提案されている。そして、上記のような露光装置においては、感光材料に適切な光量の露光光を照射するため、感光材料に照射される光量を検出する必要がある。たとえば、特許文献１などにおいては、光路中に光学フィルタや反射ミラーを設け、これらにより減光した露光光を光電センサなどによって光電的に検出する方法が提案されている。
【０００３】
また、上記のような露光装置として、露光光源にレーザダイオードを用いるものも提案されている。上記のようにレーザダイオードを露光光源として用いる場合には、レーザダイオードの一つ一つの出力は小さいため、たとえば、複数のレーザダイオードを用いて高出力なレーザ光を取得する方法が提案されている。具体的には、複数のレーザダイオードから射出されるレーザ光をマルチモード光ファイバにより合波するレーザモジュールを複数構成し、この複数のレーザモジュールのマルチモード光ファイバを束ねてバンドル状とした光源を構成して高出力なレーザ光を取得する方法が採用されている（たとえば、特許文献２および特許文献３参照）。
【０００４】
ここで、上記のように複数の露光光源を用いて高出力な光源を構成するような露光装置においては、マルチモード光ファイバのバンドル出射端から出射されるレーザ光だけでなく、メンテナンスなどの理由により個々のレーザダイオードやレーザモジュールから出射されるレーザ光の光量をモニタしたい場合もある。
【特許文献１】特開平９−２２１２０号公報
【特許文献２】特開２００３−３３７４２５号公報
【特許文献３】特開２００４−１２６０３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、マルチモード光ファイバのバンドル出射端、レーザモジュールおよびレーザダイオードから出射されるレーザ光の光量は、光量差が大きいので所定の検出可能範囲を有する光電センサでこれらを検出しようとすると、その検出可能範囲外となる光量もあり、全ての光量を検出することは困難である。また、それぞれの光量に合わせて別々の検出可能範囲を有する光電センサを設けるようにしたのでは、異なる種類の光電センサを準備しなければならないので、同一種類の光電センサを用いる場合と比べると単価が高くなりコストアップにもなる。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、上記のような露光装置において、広い光量範囲のレーザ光を検出することができる露光方法および露光装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
また、本発明は、上記のようなコストアップや光学フィルタの汚染による問題を招くことなく、広い光量範囲のレーザ光を検出することができる露光方法および露光装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の露光方法は、複数の露光光源部を有し、その複数の露光光源部の各露光光源部から射出された第１の露光光を集束し、その集束された第１の露光光を第２の露光光として射出する露光光射出手段から射出された第２の露光光を照射手段により露光面に照射するとともに、第１の露光光および第２の露光光の光量を検出する露光方法において、入射された露光光から第１の減衰率および第１の減衰率より大きい第２の減衰率で減衰した減衰光を形成する減衰手段を設け、第１の露光光の光量を検出する場合には、各露光光源部から射出された第１の露光光を減衰手段により第１の減衰率で減衰した減衰光を検出し、第２の露光光の光量を検出する場合には、露光光射出手段から射出された第２の露光光を減衰手段により第２の減衰率で減衰した減衰光を検出することを特徴とする。
【０００９】
また、上記露光方法においては、第１の露光光を第１の減衰率により減衰した減衰光の光量および第２の露光光を第２の減衰率により減衰した減衰光の光量がそれぞれ同一の光電検出手段の検出可能範囲内となるように第１の減衰率および第２の減衰率の大きさを設定するようにすることができる。
【００１０】
また、減衰手段を、入射された露光光からその一部を第１の部分光として取り出す第１の減衰部と、第１の減衰部により取り出された第１の部分光の一部を反射して第２の部分光として取り出すとともに上記一部以外の第１の部分光を透過して第３の部分光として取り出す第２の減衰部とを有するものとし、第１の露光光の光量を検出する場合には、第１の減衰率で減衰された、第２の部分光または第３の部分光のいずれか一方の部分光を検出し、第２の露光光の光量を検出する場合には、第２の減衰率で減衰された、他方の部分光を検出するようにすることができる。
【００１１】
また、複数の露光光源部の各露光光源部を、複数の露光光源を有するものとするとともにその複数の露光光源の各露光光源から射出された第３の露光光を集束し、その集束された第３の露光光を第１の露光光として射出するものとし、減衰手段を、入射された露光光からさらに第１の減衰率より小さい第３の減衰率で減衰した減衰光を形成するものとし、第３の露光光の光量を検出する場合には、露光光源から射出された第３の露光光を減衰手段により第３の減衰率で減衰した減衰光を検出するようにすることができる。
【００１２】
また、第１の露光光を第１の減衰率により減衰した減衰光の光量、第２の露光光を第２の減衰率により減衰した減衰光の光量および第３の露光光を第３の減衰率により減衰した減衰光の光量がそれぞれ同一の光電検出手段の検出可能範囲内となるように第１の減衰率、第２の減衰率および第３の減衰率の大きさを設定するようにすることができる。
【００１３】
また、減衰手段を、入射された露光光からその一部を第１の部分光として取り出す第１の減衰部と、第１の減衰部により取り出された第１の部分光の一部を反射して第２の部分光として取り出すとともに上記一部以外の第１の部分光を透過して第３の部分光として取り出す第２の減衰部と、第２の減衰部において反射された第２の部分光および第２の減衰部おいて透過した第３の部分光のいずれか一方の部分光の一部を反射して第４の部分光として取り出すとともに上記一部以外のいずれか一方の部分光を透過して第５の部分光として取り出す第３の減衰部とを有するものとし、第１の露光光の光量を検出する場合には、第１の減衰率で減衰された、上記いずれか一方の部分光、第４の部分光および第５の部分光のうちのいずれか１つの部分光を検出し、第２の露光光の光量を検出する場合には、第２の減衰率で減衰された、上記いずれか一方の部分光、第４の部分光および第５の部分光のうちのいずれか１つの部分光を検出し、第３の露光光の光量を検出する場合には、第３の減衰率で減衰された、いずれか一方の部分光、第４の部分光および第５の部分光のうちのいずれか１つの部分光を検出するようにすることができる。
【００１４】
また、第２の露光光の光量を検出し、第２の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には第２の露光光の光量が大きくなるように露光光源部の第１の露光光の光量を調整するようにすることができる。
【００１５】
また、第２の露光光の光量を検出し、第２の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には第２の露光光の光量が大きくなるように露光光源の第３の露光光の光量を調整するようにすることができる。
【００１６】
また、第３の露光光の光量の調整後に再び第２の露光光の光量を検出し、第２の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には、露光光源の特性データを取得し、その特性データに基づいて露光光源の第３の露光光の光量を再度調整するようにすることができる。
【００１７】
また、第３の露光光の光量の調整後に再び第２の露光光の光量を検出し、第２の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には、第３の露光光の光量が所定の目標値以下の露光光源の情報を取得し、その露光光源の情報に基づいて、再び上記第３の露光光の光量が所定の目標値以下の露光光源以外の露光光源の第３の露光光の光量を調整するようにすることができる。
【００１８】
また、第２の露光光の光量を検出した後、その検出された第２の露光光の光量が所定の目標値以下である場合に複数の露光光源部の各露光光源部から射出された第１の露光光を検出し、その検出された第１の露光光の光量が所定の目標値以下である場合にはその目標値以下の光量の露光光源部について異常であることを示す警告をするようにすることができる。
【００１９】
また、照射手段により露光面に照射される照射光の光量を検出するようにすることができる。
【００２０】
また、上記検出された照射光の光量が所定の目標値以下である場合には第２の露光光の光量が大きくなるように複数の露光光源部の第１の露光光の光量を調整するようにすることができる。
【００２１】
また、上記検出された照射光の光量が所定の目標値以下であって、かつ第２の露光光の光量が目標値である場合には、照射手段が異常であることを示す警告をするようにすることができる。
【００２２】
本発明の露光装置は、複数の露光光源部を有し、その複数の露光光源部の各露光光源部から射出された第１の露光光を集束し、その集束された第１の露光光を第２の露光光として射出する露光光射出手段と、露光光射出手段から射出された第２の露光光を露光面に照射する照射手段と、第１の露光光および第２の露光光の光量を検出する光電検出手段とを備えた露光装置において、入射された露光光から第１の減衰率および第１の減衰率より大きい第２の減衰率で減衰した減衰光を形成する減衰手段を有し、第１の露光光の光量を検出する場合には、各露光光源部から射出された第１の露光光を減衰手段により第１の減衰率で減衰した減衰光を検出し、第２の露光光の光量を検出する場合には、露光光射出手段から射出された第２の露光光を減衰手段により第２の減衰率で減衰した減衰光を検出するものであることを特徴とする。
【００２３】
また、上記露光装置においては、第１の露光光を第１の減衰率により減衰した減衰光の光量および第２の露光光を第２の減衰率により減衰した減衰光の光量がそれぞれ同一の光電検出手段の検出可能範囲内となるように第１の減衰率および第２の減衰率の大きさを設定するようにすることができる。
【００２４】
また、減衰手段を、入射された露光光からその一部を第１の部分光として取り出す第１の減衰部と、第１の減衰部により取り出された第１の部分光の一部を反射して第２の部分光として取り出すとともに上記一部以外の第１の部分光を透過して第３の部分光として取り出す第２の減衰部とを有するものとし、第１の露光光の光量を検出する場合には、第１の減衰率で減衰された、第２の部分光または第３の部分光のいずれか一方の部分光を検出し、第２の露光光の光量を検出する場合には、第２の減衰率で減衰された、他方の部分光を検出するものとすることができる。
【００２５】
また、複数の露光光源部の各露光光源部を、複数の露光光源を有するものとするとともにその複数の露光光源の各露光光源から射出された第３の露光光を集束し、その集束された第３の露光光を第１の露光光として射出するものとし、減衰手段を、入射された露光光からさらに第１の減衰率より小さい第３の減衰率で減衰した減衰光を形成するものとし、第３の露光光の光量を検出する場合には、露光光源から射出された第３の露光光を減衰手段により第３の減衰率で減衰した減衰光を検出するものとすることができる。
【００２６】
また、第１の露光光を第１の減衰率により減衰した減衰光の光量、第２の露光光を第２の減衰率により減衰した減衰光の光量および第３の露光光を第３の減衰率により減衰した減衰光の光量がそれぞれ同一の光電検出手段の検出可能範囲内となるように第１の減衰率、第２の減衰率および第３の減衰率の大きさを設定するようにすることができる。
【００２７】
また、減衰手段を、入射された露光光からその一部を第１の部分光として取り出す第１の減衰部と、第１の減衰部により取り出された第１の部分光の一部を反射して第２の部分光として取り出すとともに上記一部以外の第１の部分光を透過して第３の部分光として取り出す第２の減衰部と、第２の減衰部において反射された第２の部分光および第２の減衰部おいて透過した第３の部分光のいずれか一方の部分光の一部を反射して第４の部分光として取り出すとともに上記一部以外のいずれか一方の部分光を透過して第５の部分光として取り出す第３の減衰部とを有するものとし、第１の露光光の光量を検出する場合には、第１の減衰率で減衰された、いずれか一方の部分光、第４の部分光および第５の部分光のうちのいずれか１つの部分光を検出し、第２の露光光の光量を検出する場合には、第２の減衰率で減衰された、いずれか一方の部分光、第４の部分光および第５の部分光のうちのいずれか１つの部分光を検出し、第３の露光光の光量を検出する場合には、第３の減衰率で減衰された、いずれか一方の部分光、第４の部分光および第５の部分光のうちのいずれか１つの部分光を検出するものとすることができる。
【００２８】
また、光電検出手段により検出された第２の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には第２の露光光の光量が大きくなるように露光光源部の第１の露光光の光量を調整する光量調整手段を有するものとすることができる。
【００２９】
また、光電検出手段により検出された第２の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には第２の露光光の光量が大きくなるように露光光源の第３の露光光の光量を調整する光量調整手段を有するものとすることができる。
【００３０】
また、光量調整手段を、第３の露光光の光量の調整後に再び光電検出手段により検出された第２の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には、露光光源の特性データを取得し、その特性データに基づいて露光光源の第３の露光光の光量を再度調整するものとすることができる。
【００３１】
また、光量調整手段を、第３の露光光の光量の調整後に再び光電検出手段により検出された第２の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には、第３の露光光の光量が所定の目標値以下の露光光源の情報を取得し、その露光光源の情報に基づいて、再び上記第３の露光光の光量が所定の目標値以下の露光光源以外の露光光源の第３の露光光の光量を調整するものとすることができる。
【００３２】
また、光電検出手段により第２の露光光を検出した後、その光電検出手段により検出された第２の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には各露光光源部の第１の露光光が順次射出され、その射出された第１の露光光が光電検出手段により検出されるよう各露光光源部を制御する制御手段と、光電検出手段により検出された第１の露光光の光量が所定の目標値以下である場合にはその所定の目標値以下の光量の露光光源部について異常であることを示す警告をする異常警告手段とを有するものとすることができる。
【００３３】
また、照射手段により露光面に照射される照射光の光量を検出する照射光量検出手段を有するものとすることができる。
【００３４】
また、照射光量検出手段により検出された照射光の光量が所定の目標値以下である場合には第２の露光光の光量が大きくなるように複数の露光光源部の第１の露光光の光量を調整する照射光量調整手段を有するものとすることができる。
【００３５】
また、照射光量検出手段により検出された照射光の光量が所定の目標値以下であって、かつ光電検出手段により検出された第２の露光光の光量が所定の目標値である場合には、照射手段が異常であることを示す警告をする照射手段異常警告手段を有するものとすることができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の露光方法および装置によれば、入射された露光光から第１の減衰率および第１の減衰率より大きい第２の減衰率で減衰した減衰光を形成する減衰手段を設け、露光光源部から射出された第１の露光光の光量を検出する場合には、第１の露光光を減衰手段により第１の減衰率で減衰した減衰光を検出し、複数の露光光源部から射出され集束された第２の露光光の光量を検出する場合には、第２の露光光を減衰手段により第２の減衰率で減衰した減衰光を検出するようにしたので、より広い光量範囲の露光光を検出することができる。
【００３７】
また、上記露光方法および装置において、第１の露光光を第１の減衰率により減衰した減衰光の光量および第２の露光光を第２の減衰率により減衰した減衰光の光量がそれぞれ同一の光電検出手段の検出可能範囲内となるように第１の減衰率および第２の減衰率の大きさを設定するようにした場合には、同じ種類の光電検出手段を用いることができるので、異なる種類の光電検出手段を用いる場合と比べると、コストの削減を図ることができる。
【００３８】
また、減衰手段を、入射された露光光からその一部を第１の部分光として取り出す第１の減衰部と、第１の減衰部により取り出された第１の部分光の一部を反射して第２の部分光として取り出すとともに上記一部以外の第１の部分光を透過して第３の部分光として取り出す第２の減衰部とを有するものとし、第１の露光光の光量を検出する場合には、第１の減衰率で減衰された、第２の部分光または第３の部分光のいずれか一方の部分光を検出し、第２の露光光の光量を検出する場合には、第２の減衰率で減衰された、他方の部分光を検出するようにした場合には、１つの減衰部を用いて第２の露光光の部分光を取り出して検出する場合と比較すると、第１の減衰部の減衰率を小さくすることができるので、光学効率を向上することができる。
【００３９】
また、複数の露光光源部の各露光光源部を、複数の露光光源を有するものとするとともにその複数の露光光源の各露光光源から射出された第３の露光光を集束し、その集束された第３の露光光を第１の露光光として射出するものとし、減衰手段を、入射された露光光からさらに第１の減衰率より小さい第３の減衰率で減衰した減衰光を形成するものとし、第３の露光光の光量を検出する場合には、露光光源から射出された第３の露光光を減衰手段により第３の減衰率で減衰した減衰光を検出するようにした場合には、より広い光量範囲の露光光を検出することができる。
【００４０】
また、第２の露光光の光量を検出し、第２の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には第２の露光光の光量が大きくなるように露光光源部の第１の露光光の光量または露光光源の第３の露光光の光量を調整するようにした場合には、より適切な光量の第２の露光光を露光面に照射するようにすることができる。
【００４１】
また、第３の露光光の光量の調整後に再び第２の露光光の光量を検出し、第２の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には、露光光源の特性データを取得し、その特性データに基づいて露光光源の第３の露光光の光量を再度調整するようにした場合には、たとえば、露光光源が劣化してその特性が変化している場合などにおいても、その特性変化を考慮した光量制御を行うようにすることができる。
【００４２】
また、第３の露光光の光量の調整後に再び第２の露光光の光量を検出し、第２の露光光の光量が所定の目標値以下である場合には、第３の露光光の光量が所定の目標値以下の露光光源の情報を取得し、その露光光源の情報に基づいて、再び上記第３の露光光の光量が所定の目標値以下の露光光源以外の露光光源の第３の露光光の光量を調整するようにした場合には、たとえば、露光光源が故障して目標値の光量の第３の露光光を射出することができないような場合においても、その他の露光光源の第３の露光光によって補うことにより適切な光量の第２の露光光を照射するようにすることができる。
【００４３】
また、第２の露光光の光量を検出した後、その検出された第２の露光光の光量が所定の目標値以下である場合に複数の露光光源部の各露光光源部から射出された第１の露光光を検出し、その検出された第１の露光光の光量が所定の目標値以下である場合にはその目標値以下の光量の露光光源部について異常であることを示す警告をするようにした場合には、異常のある露光光源部を適切に交換等することができる。
【００４４】
また、照射手段により露光面に照射される照射光の光量を検出するようにした場合には、露光光射出手段から射出された第２の露光光の光量の検出と両方行うようにすることにより、露光光射出手段に異常が発生しているのか、照射手段に異常が発生しているのかを切り分けることができる。
【００４５】
また、上記検出された照射光の光量が所定の目標値以下であって、かつ第２の露光光の光量が目標値である場合には、照射手段が異常であることを示す警告をするようにした場合には、照射手段のメンテナンスを適切に行うようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、図面を参照して本発明の露光方法を実施する露光装置の一実施形態について説明する。なお、本発明の露光装置は、レーザ光の光量の検出方法に特徴を有するものであるが、まず露光装置の全体構成について説明する。
【００４７】
本露光装置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、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。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。
【００４８】
そして、設置台１８の中央部には、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の先端および後端を検知する複数（たとえば２個）のセンサ２６が設けられている。スキャナ２４およびセンサ２６はゲート２２に各々取り付けられて、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およびセンサ２６は、これらを制御する図示しないコントローラに接続されている。
【００４９】
ステージ１４には、スキャナ２４による露光開始の際に、スキャナ２４から感光材料１２の露光面に照射されるレーザ光の光量を検出する露光面計測センサ２８が設けられている。図１に示すように、本露光装置１０においては、露光面計測センサ２８は、ステージ１４における感光材料１２の接地面の露光開始側の端部に、ステージ移動方向に直交する方向に延設されている。
【００５０】
スキャナ２４は、図２および図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。
【００５１】
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の画素列方向が走査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。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。
【００５２】
また、図３の（Ａ）および（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。
【００５３】
露光ヘッド３０の各々は、図４および図５に示すように、入射された光を画像データに応じて画素部毎に変調する空間光変調素子として、ＤＭＤ３６（米国テキサス・インスツルメンツ社製）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コントローラに接続されている。このコントローラのデータ処理部では、入力された画像データに基づいて、各露光ヘッド３０の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、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のＤＭＤ３６の各マイクロミラーの反射面の角度を制御する。
【００５４】
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ＤＭＤ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。
【００５５】
上記レンズ系４０は、図５に詳しく示すように、ファイバアレイ光源３８から出射した集光光としてのレーザ光を集光する集光レンズ４４、この集光レンズ４４を通過した光の光路に挿入されたロッドインテグレータ４６、およびこのロッドインテグレータ４６の前方つまりミラー４２側に配置された結像レンズ４８から構成されている。ロッドインテグレータ４６は、ファイバアレイ光源３８から出射したレーザ光を、平行光に近くかつビーム断面内強度が均一化された光束としてＤＭＤ３６に入射させる。
【００５６】
上記レンズ系４０から出射したレーザ光はミラー４２で反射し、ＴＩＲ（全反射）プリズム７０を介してＤＭＤ３６に照射される。なお、図４では、このＴＩＲプリズム７０は省略してある。
【００５７】
ここで、図５に示すように、ＤＭＤ３６の光入射側には、ファイバアレイ光源３８から射出されたレーザ光の光量を検出するための光電センサＳＨ、後述するＬＤモジュールから出力されたレーザ光の光量を検出するための光電センサＳＭ、後述するＬＤチップから出力されたレーザ光の光量を検出するための光電センサＳＬ、集光レンズ４４を透過した光の一部を透過するとともに、一部を光電センサＳＬに向けて反射する光学フィルタＦＬ、光学フィルタＦＬを反射した反射光の一部を透過するとともに、一部を光電センサＳＭに向けて反射する光学フィルタＦＭ、および光学フィルタＦＭを反射した反射光の一部を透過するとともに、一部を光電センサＳＨに向けて反射する光学フィルタＦＨを備えている。
【００５８】
そして、光学フィルタＦＬの反射率ＲＬ、光学フィルタＦＭの反射率ＲＭ、および光学フィルタＦＨの反射率ＲＨは、具体的には、ＲＬ＝０．５％、ＲＭ＝１３．５％、ＲＨ＝９．０％である。したがって、たとえば、光学フィルタＦＬに入射されたレーザ光の光量をＷとすると場合、各光学センサＳＬ，ＳＭ，ＳＨにより受光されるレーザ光の光量ＷＳＬ，ＷＳＭ，ＷＳＨは、それぞれ以下の式で算出される。
【００５９】
ＷＳＬ＝Ｗ×ＲＬ×（１−ＲＭ）＝０．００４３２５×Ｗ
ＷＳＭ＝Ｗ×ＲＬ×ＲＭ×（１−ＲＨ）＝０．０００６１４２５×Ｗ
ＷＳＨ＝Ｗ×ＲＬ×ＲＭ×ＲＨ＝０．００００６０７５×Ｗ
したがって、上式より光学センサＳＬ，ＳＭ，ＳＨの検出可能範囲が略同程度だとすると、光学センサＳＨが最も大きい光量Ｗを検出することができ、光学センサＳＬが最も小さい光量Ｗを検出することができ、光学センサＳＭが、光学センサＳＨと光学センサＳＬが検出できる光量の間の光量Ｗを検出することができることがわかる。なお、光学センサの検出可能範囲とは、その光学センサの検出可能な最小の光量から最大の光量までの範囲として考えてもよいし、その光学センサにおいてリニアリティが保証されている範囲と考えてもよい。また、上式において算出される０．００４３２５、０．０００６１４２５および０．００００６０７５の数値を１から減算した数値が、請求項でいう減衰率の例に該当する。また、本実施形態では、請求項における減衰手段を光学フィルタＦＬ、光学フィルタＦＭ、および光学フィルタＦＨから構成している。
【００６０】
また、本実施形態においては、上記のように３つの光学フィルタにより上記減衰手段を構成し、３つの光学センサを用いるようにしたが、光学センサの検出可能範囲が広い場合には、２つの光学フィルタを用いて上記減衰手段を構成し、２つの光学センサを用いて検出するようにしてもよい。
【００６１】
また、本実施形態においては、３つの光学フィルタの中で光学フィルタＦＬの反射率を最も小さくするようにしているので、つまり光学フィルタＦＬの透過率を最も大きくしているので、光学効率をより向上させることができる。
【００６２】
また、本実施形態においては、光学フィルタＦＭを反射した反射光を光学フィルタＦＨによって受光するようにしたが、光学フィルタＦＭの反射率を変えることにより、光学フィルタＦＭを透過した透過光を光学フィルタＦＨによって受光するようにしてもよい。
【００６３】
なお、特に光量パワー密度の大きい光があたる光学フィルタＦＬにおいては、他の光学系などともに封止するようにすることが望ましく、光学センサＳＬ，ＳＭ，ＳＨをその封止部材の外側に配置するような場合には、光学フィルタＦＬを反射した反射光が光学センサＳＬ，ＳＭ，ＳＨに導光されるように、反射光の光路上における封止部材部分はガラスなどで形成する必要がある。
【００６４】
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上に結像する結像光学系５０が配置されている。この結像光学系５０は図４では概略的に示してあるが、図５に詳細を示すように、レンズ系５２，５４からなる第１結像光学系と、レンズ系５７，５８からなる第２結像光学系と、これらの結像光学系の間に挿入されたマイクロレンズアレイ５５と、アパーチャアレイ５９とから構成されている。上記のマイクロレンズアレイ５５は、ＤＭＤ３６の各画素に対応する多数のマイクロレンズ５５ａが配置されてなるものである。このマイクロレンズ５５ａは、一例として焦点距離が０．１９ｍｍ、ＮＡ（開口数）が０．１１のものである。またアパーチャアレイ５９は、マイクロレンズアレイ５５の各マイクロレンズ５５ａに対応する多数のアパーチャ５９ａが形成されてなるものである。
【００６５】
上記第１結像光学系は、ＤＭＤ３６による像を３倍に拡大してマイクロレンズアレイ５５上に結像する。そして第２結像光学系は、マイクロレンズアレイ５５を経た像を１．６７倍に拡大して感光材料１２上に結像、投影する。したがって全体では、ＤＭＤ３６による像が５倍に拡大して感光材料１２上に結像、投影されることになる。
【００６６】
なお、本露光装置では、第２結像光学系と感光材料１２との間にプリズムペア７２が配設されている。プリズムペア７２は、互いに接している面の面方向にずらして光軸上のガラスの厚みを変化させることで光路長を変化させることができ、これにより感光材料１２上における像のピントの調節を行うことができる。なお、同図中において、感光材料１２は矢印Ｙ方向に副走査送りされる。
【００６７】
ＤＭＤ３６は図６に示すように、ＳＲＡＭセル（メモリセル）３６ｂ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３６ａが格子状に配列されてなるミラーデバイスである。各マイクロミラー３６ａ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。
【００６８】
ＤＭＤ３６のＳＲＡＭセル３６ｂ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３６ａが、対角線を中心線としてＤＭＤ３６が配置された基板側に対して±α度（たとえば±１０度）のいずれかに傾く。図７（Ａ）は、マイクロミラー３６ａ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３６ａがオフ状態である−α度に傾いた状態を示す。したがって、画像信号に応じて、ＤＭＤ３６の各ピクセルにおけるマイクロミラー３６ａ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３６ａの傾き方向へ反射される。
【００６９】
なお、図６には、ＤＭＤ３６の一部を拡大し、各マイクロミラー３６ａが＋α度または−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３６ａのオンオフ制御は、ＤＭＤ３６に接続された上記のコントローラによって行われる。また、オフ状態のマイクロミラー３６ａで反射したレーザ光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。
【００７０】
ファイバアレイ光源３８は、図８に示すように、複数（たとえば１４個）のＬＤモジュール６０を備えており、各ＬＤモジュール６０には、第１のマルチモード光ファイバ６２の一端が結合されている。第１のマルチモード光ファイバ６２の他端には、第１の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第２の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、第２のマルチモード光ファイバ６４の第１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。
【００７１】
第２の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、第２の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。第２の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。
【００７２】
ＬＤモジュール６０は、図１０に示す合波レーザ光源（ファイバ光源）によって構成されている。この合波レーザ光源は、ヒートブロック８０上に配列固定された、複数（例えば７個）のＬＤチップＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３，ＬＤ４，ＬＤ５，ＬＤ６，およびＬＤ７と、ＬＤチップＬＤ１〜ＬＤ７の各々に対応して設けられたコリメータレンズ８１，８２，８３，８４，８５，８６および８７と、１つの集光レンズ９０と、１本の第１のマルチモード光ファイバ６２とから構成されている。なお、半導体レーザの個数は７個に限定されるものではなく、その他の個数が採用されてもよい。また、上述のような７個のコリメータレンズ８１〜８７に代えて、それらのレンズが一体化されてなるコリメータレンズアレイを用いることもできる。
【００７３】
ＬＤチップＬＤ１〜ＬＤ７は、チップ状の横マルチモードまたはシングルモードのＧａＮ系半導体レーザであり、発振波長が総て共通（例えば、４０５ｎｍ）であり、最大出力も総て共通（例えば、マルチモードレーザでは１００ｍＷ、シングルモードレーザでは３０ｍＷ）である。なお、ＬＤチップＬＤ１〜ＬＤ７としては、３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長範囲で、上記の４０５ｎｍ以外の発振波長を備えるレーザを用いてもよい。
【００７４】
次に、図１１を参照して、本露光装置における電気的な構成について説明する。図１１に示すように、本露光装置には、装置全体を制御する全体制御部１００が設けられており、全体制御部１００には変調回路１０１が接続され、変調回路１０１にはＤＭＤ３６を制御するコントローラ１０２が接続されている。また、全体制御部１００には、ＬＤチップＬＤ１〜ＬＤ７を駆動するＬＤ駆動回路１０３が接続されている。さらにこの全体制御部１００には、ステージ１４を駆動するステージ駆動装置１０４が接続されている。
【００７５】
ＬＤ駆動回路１０３は、全体制御部１００からの制御信号に基づいてＬＤチップＬＤ１〜ＬＤ７をそれぞれ独立して駆動制御することができるものであり、各ＬＤチップからそれぞれ異なるタイミングでレーザ光を射出させることができるものである。
【００７６】
また、全体制御部１００は、光電センサＳＬ，ＳＨ，ＳＭおよび露光面計測センサ２８において検出されたレーザ光の光量に応じた電気信号が入力されるものであり、この入力された電気信号に応じて所定の制御を行うものである。その制御については後に詳述する。
【００７７】
また、全体制御部１００には、ＬＤモジュール６０の交換指示を出力するモジュール交換指示部１０５、露光ヘッド３０の清掃メンテ指示を出力する露光ヘッドメンテ指示部１０６とが接続されている。
【００７８】
次に、本露光装置の動作について説明する。
【００７９】
本露光装置においては、露光開始の際、スキャナ２４の各露光ヘッド３０から所望の光量のレーザ光が射出されているか否かの確認が行われる。まずはその手順について、図１２および図１３のフローチャートを用いて説明する。
【００８０】
具体的には、まず、ＬＤ駆動回路１０３からの制御信号に基づいてファイバアレイ光源３８のＬＤモジュール６０におけるＬＤチップＬＤ１〜ＬＤ７の全てからレーザ光が射出される。ＬＤチップＬＤ１〜ＬＤ７から射出されたレーザ光は、それぞれ対応するコリメータレンズ８１〜８７によって平行光化される。平行光化されたレーザ光は、集光レンズ９０によって集光され、第１のマルチモード光ファイバ６２のコア６２ａの入射端面上で集束する。そして、集光レンズ９０によって集束されたレーザ光が、この第１のマルチモード光ファイバ６２のコア６２ａに入射して伝搬し、１本のレーザ光に合波されて第１のマルチモード光ファイバ６２の出射端部に結合された第２のマルチモード光ファイバ６４に入射して伝搬し、レーザ出射部６６から射出される。
【００８１】
ファイバアレイ光源３８のレーザ出射部６６から射出されたレーザ光はレンズ系４０に入射され、レンズ系４０を透過したレーザ光はミラー４２によりＤＭＤ３６に向けて反射され、ＤＭＤ３６により空間光変調された後、ＴＩＲプリズム７０、結像光学系５０およびペアプリズム７２を透過してステージ１４に設置された露光面計測センサ２８の露光面２８ａに照射される（Ｓ１０）。なお、レーザ光の光量確認時においては、ＤＭＤ３６おけるマイクロミラーは全てオンされた状態となっている。
【００８２】
そして、上記のようにして露光面計測センサ２８にレーザ光が照射されるとともに、ファイバアレイ光源３８から出射されたレーザ光の光量、つまり全てのＬＤモジュール６０から射出されたレーザ光Ｌの光量が光電センサＳＨにより計測される（Ｓ１２）。具体的には、集光レンズ４４により集光されたレーザ光Ｌの一部が、光学フィルタＦＬにより反射され、その反射光Ｌ１の一部が光学フィルタＦＭにより反射され、その反射光Ｌ２の一部が光学フィルタＦＨにより反射され、その反射光Ｌ３が光電センサＳＨにより光電変換されて光量ｒＰＳＨが電気信号として検出される。そして、上記電気信号は全体制御部１００に出力され、全体制御部１００において以下の式で表される劣化率Ｒ１が算出される。そして、その劣化率Ｒ１が５％より小さい場合にはそのまま露光が継続され（Ｓ１４，Ｓ１６）、後述するような感光材料１２への露光が開始される。
【００８３】
劣化率Ｒ１＝１−ｒＰＳＨ/ＰＳＨ
ただし、ＰＳＨ：光電センサＳＨにより計測される光量の目標値
ｒＰＳＨ：光電センサＳＨにより計測された光量
そして、劣化率Ｒ１が５％以上である場合には、その劣化率Ｒ１が１０％以下であるか否かがさらに確認され（Ｓ１８）、劣化率Ｒ１が１０％よりも大きい場合には、光電センサＳＭにより各ＬＤモジュール６０の光量が計測される（Ｓ２０）。具体的には、ＬＤ駆動回路６０の制御信号により各ＬＤモジュール６０のＬＤチップＬＤ１〜ＬＤ７がＬＤモジュール６０毎に駆動され、ファイバアレイ光源３８のレーザ出射部６６からＬＤモジュール６０毎のレーザ光が出射される。そして、各ＬＤモジュール６０から出力されたレーザ光Ｍの一部が光学フィルタＦＬを反射し、その反射光Ｍ１の一部が光学フィルタＦＭを反射し、その反射光Ｍ２の一部が光学フィルタＦＨを透過し、その透過光Ｍ３が光電センサＳＭにより光電変換されて光量ｒＰＳＭが電気信号として検出される。
【００８４】
そして、レーザモジュール６０毎のレーザ光の光量ｒＰＳＭが順次検出され、その光量に応じた電気信号が全体制御部１００に出力される。そして、全体制御部１００において以下の式で表される劣化率Ｒ２がレーザモジュール６０毎に算出される。
【００８５】
劣化率Ｒ２＝１−ｒＰＳＭ/ＰＳＭ
ただし、ＰＳＭ：光電センサＳＭにより計測される光量の目標値
ｒＰＳＭ：光電センサＳＭにより計測された光量
そして、その劣化率Ｒ２が５０％よりも大きい場合には、全体制御部１００は、モジュール交換指示部１０５においてＬＤモジュール６０の交換指示が出力されるようモジュール交換指示部１０５に制御信号を出力する（Ｓ２２，Ｓ２４）。なお、交換指示の出力は、劣化率が５０％よりも大きいＬＤモジュール６０を特定し、その交換を指示する出力であれば如何なる方法で出力してもよく、メッセージを表示するようにしてもよいし、ＬＤモジュール６０に対応して設けられたＬＥＤなどの発光手段を発光させるようにしてもよいし、音声を出力するようにしてもよい。
【００８６】
また、劣化率Ｒ２が５０％以下である場合およびＳ１８において劣化率Ｒが１０％以下である場合には、各ＬＤモジュール６０から出力されるレーザ光の光量が増加するように全体制御部１００およびＬＤ駆動回路１０３によりＬＤチップＬＤ１〜ＬＤ７の駆動電流Ｉａが制御される（Ｓ２６）。具体的には、光電センサＳＨにより計測された光量ｒＰＳＨに基づいて以下の式により駆動電流Ｉａが算出され、その算出された駆動電流がＬＤチップＬＤ１〜ＬＤ７に流される。
【００８７】
駆動電流Ｉａ＝Ｉｓ × ＰＳＨ/ｒＰＳＨ
ただし、Ｉａ＜Ｉｌｉｍｉｔ
Ｉｌｉｍｉｔ：予め設定されたＬＤチップの駆動電流の限界値
Ｉｓ：予め設定された駆動電流の初期値
そして、上記のようにして駆動電流Ｉａが制御され光量調整が行われた後、再び全てのＬＤモジュール６０のＬＤチップＬＤ１〜ＬＤ７が駆動され、上記と同様にして、光電センサＳＨによりファイバアレイ光源３８から射出されたレーザ光Ｌの光量が電気信号として検出される（Ｓ２８）。上記電気信号は全体制御部１００に出力され、全体制御部１００は、上記電気信号に基づいて、以下の式で表される調整誤差ｅ１を算出する（Ｓ３０）。
【００８８】
調整誤差ｅ１＝１−ｒＰＳＨ/ＰＳＨ
そして、全体制御部１００において算出された調整誤差ｅ１が２％よりも大きい場合には、光電センサＳＬによりＬＤチップＬＤ１〜ＬＤ７の光量が計測される（Ｓ３２）。具体的には、全体制御部１００およびＬＤ駆動回路１０３の駆動制御によりＬＤモジュール６０のＬＤチップＬＤ１〜ＬＤ７が順に１つずつ駆動され、ファイバアレイ光源３８のレーザ出射部６６からＬＤチップ毎のレーザ光が出射される。そして、各ＬＤチップから出力されたレーザ光Ｎの一部が光学フィルタＦＬを反射し、その反射光Ｎ１の一部が光学フィルタＦＭを透過し、その透過光Ｎ２が光電センサＳＬにより光電変換されて光量ｒＰＳＬが電気信号として検出される。そして、ＬＤチップ毎のレーザ光の光量ｒＰＳＬが順次検出され、その光量に応じた電気信号が全体制御部１００に出力される。そして、このときＬＤチップ毎に図１４に示すよう駆動電流−光量特性データが全体制御部１００により取得される（Ｓ３４）。
【００８９】
そして、全体制御部１００は、各ＬＤチップの駆動電流−光量特性データに基づいて、各ＬＤチップが、予め設定された光量の目標値ＰＳＬを射出するような駆動電流を求め、この駆動電流の情報をＬＤ駆動回路１０３に出力する。
【００９０】
なお、ＬＤチップの上記特性データの取得については、全てのＬＤチップについて上記特性データを取得するようにしてもよいし、光量が予め設定された目標値ＰＳＬ以下のＬＤチップについてのみ上記特性データを取得するようにしてもよい。そして、上記特性データの取得されたＬＤチップのみ上記のようにして駆動電流を求めるようにしてもよい。
【００９１】
また、全体制御部１００は、上記のようにして求めた駆動電流がＩｌｉｍｉｔ以上である場合には、そのＬＤチップは故障してあると認識し、その故障情報を取得する。なお、この故障情報に基づいてメッセージを表示したり、ＬＤチップに対応して設けられたＬＥＤなどの発光手段を発光させたりして交換指示の出力や警告などを行うようにしてもよい。また、全体制御回路１００は、故障であると認識されたＬＤチップがある場合には、そのＬＤチップにおける不足光量を他の正常なＬＤチップにより補うように、他の正常なＬＤチップの駆動電流を求め、その駆動電流の情報をＬＤ駆動回路１０３に出力するようにしてもよい。このとき、故障したＬＤチップについては動作させないこととし、故障したＬＤチップの光量は０としてその他のＬＤチップの駆動電流を求めるようにしてもよい。
【００９２】
そして、ＬＤ駆動回路１０３は上記のようにして全体制御回路１００から出力された駆動電流の情報に基づいてＬＤ駆動回路１０３からＬＤチップＬＤ１〜ＬＤ７に駆動電流が流されて光量調整が行われる（Ｓ３６）。
【００９３】
そして、上記のようにして光量調整が行われた後、およびＳ３０において調整誤差ｅ１が２％以下と判断された場合には、露光面計測センサ２８により露光ヘッド３０毎の光量ｒＰＲが検出され、その光量ｒＰＲに応じた電気信号が全体制御部１００に出力される（Ｓ３８）。
【００９４】
そして、全体制御部１００は、露光ヘッド３０毎に検出された光量ｒＰＲに基づいて、以下の式で表される調整誤差ｅ２を算出し、その調整誤差ｅ２が３％よりも小さい場合には、上記のようにして取得されたＬＤチップ毎の駆動電流の情報をそのＬＤチップの初期値Ｉｓとして初期値Ｉｓを更新し、レーザ光の光量調整を終了して後述するような感光材料１２への露光を開始する（Ｓ４０，Ｓ４２）。
【００９５】
劣化率ｅ２＝１−ｒＰＲ/ＰＲ
ただし、ＰＲ：露光面計測センサ２８により計測される光量の目標値
ｒＰＲ：露光面計測センサ２８により計測された光量
そして、上記のようにして算出された調整誤差ｅ２が３％以上である場合には、その調整誤差ｅ２が１０％以下であるか否かが判断され（Ｓ４４）、調整誤差ｅ２が１０％よりも大きい場合には、露光ヘッド３０の清掃メンテ指示が出力される（Ｓ４６）。露光ヘッド３０の清掃メンテ指示の出力は、調整誤差ｅ２が１０％よりも大きい露光ヘッド３０を特定し、その清掃メンテ指示の出力であれば如何なる方法で出力してもよく、メッセージを表示するようにしてもよいし、露光ヘッド３０に対応して設けられたＬＥＤなどの発光手段を発光させるようにしてもよいし、音声を出力するようにしてもよい。
【００９６】
また、上記のようにして算出された調整誤差ｅ２が１０％以下である場合には、再びＬＤチップＬＤ１〜ＬＤ７の光量調整が行われる（Ｓ４８）。具体的には、上記のようにして露光面計測センサ２８により計測された光量ｒＰＲおよび上記のようにして更新された初期値Ｉｓとに基づいて、以下の式により駆動電流Ｉｂが算出され、この駆動電流ＩｂがＬＤ駆動回路１０３によりＬＤチップＬＤ１〜ＬＤ７に流される。
【００９７】
駆動電流Ｉｂ＝Ｉｓ × ＰＲ/ｒＰＲ
ただし、Ｉｂ＜Ｉｌｉｍｉｔ
Ｉｌｉｍｉｔ：予め設定されたＬＤチップの駆動電流の限界値
そして、上記のようにして光量調整が行われた後、再び露光面計測センサ２８により各露光ヘッド３０から射出されるレーザ光の光量が計測される（Ｓ５０）。そして、再び調整誤差ｅ２が算出され、調整誤差ｅ２が３％以下であるか否かが判断され、調整誤差ｅ２が３％よりも大きい場合には、上記と同様にしてＬＤモジュール６０の交換指示を出力する（Ｓ５４）。なお、交換対象のＬＤモジュール６０の特定の方法については、調整誤差ｅ２が３％より大きい露光ヘッド３０の各ＬＤモジュール６０から射出されたレーザ光の光量を光電センサＳＭにより計測し、上記と同様にして劣化率Ｒ２を算出し、劣化率Ｒ２が所定の閾値以下のものを交換対象のＬＤモジュール６０として特定するようにすればよい。また、交換指示の出力の方法については上記と同様である。
【００９８】
そして、調整誤差ｅ２が３％以下である場合には、再び、上記と同様にして、全てのＬＤモジュール６０を駆動した場合における光量が光電センサＳＨにより検出されるとともに、ＬＤモジュール６０毎のレーザ光の光量が光電センサＳＭにより検出され（Ｓ５６）、光量調整が終了する（Ｓ５８）。そして、初期値ＩｓがＳ４８で行われた光量調整の際に算出された駆動電流Ｉｂに更新され、光電センサＳＨ，ＳＭにより計測される光量の目標値ＰＳＨ、ＰＳＭが、Ｓ５６において計測された光量に更新される（Ｓ６０）。
【００９９】
上記のようにして各露光ヘッド３０から出射されるレーザ光の光量が調整された後、実際の感光材料への露光が開始される。
【０１００】
露光に際しては、図１１に示す変調回路１０１から露光パターンに応じた画像データがＤＭＤ３６のコントローラ１０２に入力され、そのフレームメモリに一旦記憶される。この画像データは、画像を構成する各画素の濃度を２値（ドットの記録の有無）で表したデータである。
【０１０１】
感光材料１２を表面に吸着したステージ１４は、図１１に示すステージ駆動装置１０４により、ガイド２０に沿ってゲート２２の上流側から下流側に一定速度で移動される。ステージ１４がゲート２２下を通過する際に、ゲート２２に取り付けられたセンサ２６により感光材料１２の先端が検出されると、フレームメモリに記憶された画像データが複数ライン分ずつ順次読み出され、データ処理部で読み出された画像データに基づいて各露光ヘッド３０毎に制御信号が生成される。そして、ミラー駆動制御部により、生成された制御信号に基づいて各露光ヘッド３０毎にＤＭＤ３６のマイクロミラーの各々がオンオフ制御される。
【０１０２】
ファイバアレイ光源３８からＤＭＤ３６にレーザ光が照射されると、ＤＭＤ３６のマイクロミラーがオン状態のときに反射されたレーザ光は、レンズ系４０、５０により感光材料１４上に結像される。このようにして、ファイバアレイ光源３８から出射されたレーザ光が画素毎にオンオフされて、感光材料１２がＤＭＤ３６の使用画素数と略同数の画素単位（露光エリア３２）で露光される。また、感光材料１２がステージ１４と共に一定速度で移動されることにより、感光材料１２がスキャナ２４によりステージ移動方向と反対の方向に副走査され、各露光ヘッド３０毎に帯状の露光済み領域３４が形成される。
【０１０３】
スキャナ２４による感光材料１２の副走査が終了し、センサ２６で感光材料１２の後端が検出されると、ステージ１４は、ステージ駆動装置１０４により、ガイド２０に沿ってゲート２２の最上流側にある原点に復帰し、再度、ガイド２０に沿ってゲート２２の上流側から下流側に一定速度で移動される。
【０１０４】
なお、本発明の露光装置における減衰手段については、上記実施形態の構成に限らず、入射された露光光から異なる大きさの減衰率で減衰した減衰光をそれぞれ形成するようにするのであれば、その他の如何なる構成を採用するようにしてもよい。
【０１０５】
また、上記実施形態においては、光学フィルタを固定するようにしたが、物理的空間が許容される場合には、光学フィルタをメカニカルに切替える機構を設けて光電センサ１個で検出するようにしてもよい。具体的には、たとえば、図１５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、互いに異なる透過率を有する光学フィルタ７０ａ、７０ｂ、７０ｃを有する回転光学フィルタ７０と、回転光学フィルタ７０をギア７１を介して矢印Ｂ方向に回転させるモータＭとを設け、この回転光学フィルタ７０をモータＭにより矢印Ｂ方向に回転させることにより光学フィルタ７０ａ、７０ｂ、７０ｃを切り替えて透過率を切り替え、ファイバアレイ光源３８、ＬＤモジュール６０およびＬＤチップから射出されたレーザ光を１個の光学センサＳにより検出するようにしてもよい。光学フィルタ７０ａ、７０ｂ、７０ｃの透過率については、上記実施形態と同様に、ファイバアレイ光源３８、ＬＤモジュール６０およびＬＤチップから射出されたレーザ光の光量が、それぞれ光電センサＳの検出可能範囲内となるように設定するようにすればよい。なお、図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）における回転光学フィルタ７０を矢印Ａ方向から見た図である。
【０１０６】
また、より精度よくレーザ光の光量を検出するため、光電センサから出力された電気信号を増幅回路により増幅して取り出すことによって電気信号のＳ／Ｎを向上させるようにしてもよい。また、上記実施形態のように複数の光電センサによりレーザ光の光量を検出するようにする場合には、光学センサ毎に異なる増幅率を設定するようにしてもよい。また、これらを切替可能な回路を設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の露光装置の一実施形態の外観を示す斜視図
【図２】図１に示す露光装置のスキャナの構成を示す斜視図
【図３】（Ａ）は感光材料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図
【図４】図１に示す露光装置の露光ヘッドの概略構成を示す斜視図
【図５】図１に示す露光装置の露光ヘッドおよび減衰手段の構成を示す図
【図６】デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）の構成を示す部分拡大図
【図７】（Ａ）および（Ｂ）はＤＭＤの動作を説明するための説明図
【図８】ファイバアレイ光源の構成を示す斜視図
【図９】ファイバアレイ光源におけるレーザ出射部を示す図
【図１０】レーザモジュールの概略構成図
【図１１】図１に示す露光装置の電気的構成を示すブロック図
【図１２】図１に示す露光装置の作用を説明するためのフローチャート
【図１３】図１に示す露光装置の作用を説明するためのフローチャート
【図１４】ＬＤチップの駆動電流−光量特性データの一例を示す図
【図１５】本発明の露光装置のその他の実施形態を示す図
【符号の説明】
【０１０８】
１０    露光装置
１２    感光材料
１４    ステージ
２０    ガイド
２２    ゲート
２４    スキャナ
２６    センサ
２８    露光面計測センサ
３０    露光ヘッド（照射手段）
３２    露光エリア
３４    露光済み領域
３６    デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）
３６ａ    マイクロミラー
３６ｂ    ＳＲＡＭセル
３８    ファイバアレイ光源（露光光射出手段）
４０    レンズ系
５０    結像光学系
６０    ＬＤモジュール（露光光源部）
６２    第１のマルチモード光ファイバ
６４    第２のマルチモード光ファイバ
ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３，ＬＤ４，ＬＤ５，ＬＤ６    ＬＤチップ(露光光源)
Ｌ    レーザ光（第２の露光光）
Ｍ    レーザ光（第１の露光光）
Ｎ    レーザ光（第３の露光光）
Ｌ１、Ｍ１、Ｎ１    反射光（第１の部分光）
Ｌ２、Ｍ２    透過光（第２の部分光）
Ｎ２    透過光（第３の部分光）
Ｍ３    透過光（第５の部分光）
Ｌ３    反射光（第４の部分光）
ＦＬ    光学フィルタ（第１の減衰部）
ＦＭ    光学フィルタ（第２の減衰部）
ＦＨ    光学フィルタ（第３の減衰部）
【図１】
2006060032.tif 000003
【図２】
2006060032.tif 000004
【図３】
2006060032.tif 000005
【図４】
2006060032.tif 000006
【図５】
2006060032.tif 000007
【図６】
2006060032.tif 000008
【図７】
2006060032.tif 000009
【図８】
2006060032.tif 000010
【図９】
2006060032.tif 000011
【図１０】
2006060032.tif 000012
【図１１】
2006060032.tif 000013
【図１２】
2006060032.tif 000014
【図１３】
2006060032.tif 000015
【図１４】
2006060032.tif 000016
【図１５】
2006060032.tif 000017