(57)【要約】      （修正有）【課題】  厚みの変動が大きい感光材料を用いた場合でもフォーカスレンジオーバーによるエラー発生を防止し、歩留まりを確保することができる露光方法および露光装置を提供する。【解決手段】設置台１５６に設けた昇降装置１５７を駆動し、ステージ１５２をＺ方向すなわち光軸方向に移動させることで被露光面５６の変動幅であるＤ５６（露光ヘッド１６６に最も近い点Ｎ５６と最も遠い点Ｆ５６の差＝Ｄ５６）の中心Ｃ５６を露光ヘッド１６６の焦点調節範囲の中央値Ｃ１６６に近付ける。これにより、感光材料１５０のうねり又は厚さ寸法誤差による被露光面５６の変動範囲であるＤ５６の中心Ｃ５６はＣ１６６に近づき、各露光ヘッド１６６においてオートフォーカス機構による焦点調節が行われる。【選択図】図８
2006234960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報に応じて変調された光ビームにより感光材料を走査露光する複数の露光手段と、
前記感光材料を載置し前記露光手段と前記感光材料とを走査方向に沿った方向へ相対移動させる移動手段と、
前記複数の露光手段から射出された光ビームの焦点位置を検出するピント検出手段と、
前記複数の露光手段と前記感光材料の被露光面との距離を測定する距離測定手段と、
前記距離測定手段により測定された距離情報に基づいて前記複数の露光手段から射出された光ビームの焦点位置を前記被露光面に一致させるフォーカス制御手段と、
前記移動手段を前記露光手段のピント方向に移動させる露光面調整手段と、を用い、
前記ピント検出手段によって前記フォーカス制御手段における前記焦点位置調整範囲の中心値を前記複数の露光手段について算出し、
前記距離測定手段により測定された前記距離情報の最大値と最小値の中央値が前記焦点位置調整範囲の中央値に近付くように前記露光面調整手段によって前記移動手段をピント方向に移動させた後、露光動作を行うことを特徴とする露光方法。
【請求項２】
前記距離情報の最大値と最小値が前記焦点位置調整範囲内にある場合は前記露光面調整手段を作動させず、
前記前記距離情報の最大値あるいは最小値が前記焦点位置調整範囲から外れた場合には前記距離測定手段により測定された前記距離情報の最大値と最小値の中央値が前記焦点位置調整範囲の中央値に近付くように前記露光面調整手段によって前記移動手段をピント方向に移動させた後、再度露光動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の露光方法。
【請求項３】
前記距離情報の最大値と最小値が前記焦点位置調整範囲から所定の余裕を含めた範囲内にある場合は前記移動手段を移動させず、
前記焦点位置調整範囲から所定の余裕を含めた範囲内にない場合は前記距離測定手段により測定された前記距離情報の最大値と最小値の中央値が前記焦点位置調整範囲の中央値に近付くように前記露光面調整手段によって前記移動手段をピント方向に移動させた後、露光動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の露光方法。
【請求項４】
前記距離情報の最大値と最小値との差が前記焦点位置調整範囲から外れた場合は前記感光材料に露光を行わないことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の露光方法。
【請求項５】
複数の光ビームの少なくとも射出方向に対して移動可能な移動手段に載置された感光材料に対して、前記複数の光ビームを相対的に走査しつつ露光を行う露光方法であって、
画像情報に応じて前記複数の光ビームを変調する工程と、
前記複数の光ビームの焦点位置を調整する工程と、
前記感光材料の被露光面位置を測定する工程と、
前記複数の光ビームの射出方向に沿った前記被露光面位置の変動幅と、前記焦点位置の調整が可能な幅との大きさを比較する工程と、
前記変動幅が前記焦点位置の調整が可能な幅より小さいか否かに基づいて、前記感光材料に対して露光を行えるか否かを判断する工程と、
を含むことを特徴とする露光方法。
【請求項６】
前記被露光面位置が前記焦点位置の調整が可能な幅内にあるか否かを判断する工程と、
前記被露光面位置が、前記焦点位置の調整が可能な幅内にはなく、且つ前記変動幅が前記焦点位置の調整が可能な幅より小さい場合に前記移動手段を前記射出方向に対して移動させる工程とを含むことを特徴とする請求項５に記載の露光方法。
【請求項７】
画像情報に応じて変調された光ビームにより感光材料を走査露光する複数の露光手段と、
前記感光材料を載置し前記露光手段と前記感光材料とを走査方向に沿った方向へ相対移動させる移動手段と、
前記複数の露光手段から射出された光ビームの焦点位置を検出するピント検出手段と、
前記複数の露光手段と前記感光材料の被露光面との距離を測定する距離測定手段と、
前記距離測定手段により測定された距離情報に基づいて前記複数の露光手段から射出された光ビームの焦点位置を前記被露光面に一致させるフォーカス制御手段と、
前記移動手段を前記露光手段のピント方向に移動させる露光面調整手段と、を備え、
前記ピント検出手段によって前記フォーカス制御手段における前記焦点位置調整範囲の中心値を前記複数の露光手段について算出し、
前記距離測定手段により測定された前記距離情報の最大値と最小値の中央値が前記焦点位置調整範囲の中央値に近付くように前記露光面調整手段によって前記移動手段をピント方向に移動させた後、露光動作を行うことを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光方法および露光装置に関し、特に、画像情報に応じて空間変調素子等により変調された光ビームで感光材料を露光する露光方法および露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、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（ＳＬＭ）を利用し、画像データ（画像情報）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。
【０００３】
例えば、ＤＭＤは、制御信号に応じて反射面の角度が変化する多数のマイクロミラーが、シリコン等の半導体基板上に２次元状に配列されたミラーデバイスであり、このＤＭＤを用いた図９に示される従来のデジタル走査露光方式（マスクレス露光方式）の露光装置３００では、レーザ光を照射する光源、光源から照射されたレーザ光をコリメートするレンズ系、レンズ系の略焦点位置に配置されたＤＭＤ、ＤＭＤで反射されたレーザ光を走査面上に結像するレンズ系、を備えた露光ヘッド（スキャナ）３０２により、画像データ等に応じて生成した制御信号によりＤＭＤのマイクロミラーの各々をオンオフ制御してレーザ光を変調し、変調されたレーザ光で、ステージ３０４上にセットされ走査方向に沿って移動される感光材料３０６に対し画像露光を行っている。
【０００４】
また、この露光装置３００は、感光材料３０６に対する露光位置ずれ（Ｘ，Ｙ方向）を補正するアライメント機能、及び、感光材料３０６のうねりや厚さ（Ｚ方向）のバラツキに追従して被露光面にレーザ光の焦点を合わせるオートフォーカス機能を備えており、感光材料３０６の位置（Ｘ，Ｙ方向）を測定するためのアライメント用の基準部として、感光材料３０６に設けられたアライメントマークや基準孔等を検出するアライメント用のＣＣＤカメラ３０８が配設され、露光ヘッド３０２の上流側に、感光材料３０６の被露光面との距離（Ｚ方向）を測定するオートフォーカス用の変位センサ３１０が配設されている。
【０００５】
露光動作においては、露光前にＣＣＤカメラ３０８による感光材料３０６の位置測定（アライメント基準部の検出）を行い、取得した測定情報に基づいてレーザ光による露光位置ずれの補正制御を行い、このアライメント測定の終了後に、変位センサ３１０による感光材料３０６の被露光面との距離測定（フォーカス測定）を行い、取得した測定情報に基づき、コントローラ３９０による制御を行い露光ヘッド３０２のレーザ光出射側に設けたフォーカス機構を駆動し、あるいは露光ヘッド３０２を光軸方向に移動調整するなどし、被露光面にレーザ光の焦点を一致させるようオートフォーカス制御を行いながら露光することにより、レーザ光による露光位置及び焦点位置の精度向上を図っている。
【０００６】
しかしながら、うねりや厚みの変動が大きい感光材料を用いた場合、上述した従来のデジタル走査露光方式の露光装置３００に用いたようなオートフォーカス制御におけるフォーカス調整レンジを大きく取ると光学的な特性を維持することが難しく、高精細な露光が不可能となるため画質の劣化を招いてしまう。
【０００７】
このため高精細な露光が可能な範囲にフォーカス調整レンジを制限する必要がある。一方、このようにフォーカス調整レンジを制限すると、うねりや厚み変動の大きい露光対象に対して露光を行おうとした際、変位センサ３１０によるフォーカス測定を行い、感光材料３０６と露光ヘッド３０２との距離を検出した時点で、例えば露光対象３０６のうねり変動幅Ｄが露光ヘッド３０２の最大フォーカスレンジＤ’を越えてしまった場合、フォーカスレンジオーバーによるエラーになり、結果として露光不可となる割合が多くなり、歩留まりが低下してしまうという問題がある。
【特許文献１】特許第３３０５４４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記事実を考慮し、うねりや厚みの変動が大きい感光材料を用いた場合でもフォーカスレンジオーバーによるエラー発生を防止し、歩留まりを確保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課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の露光方法は、画像情報に応じて変調された光ビームにより感光材料を走査露光する複数の露光手段と、前記感光材料を載置し前記露光手段と前記感光材料とを走査方向に沿った方向へ相対移動させる移動手段と、前記複数の露光手段から射出された光ビームの焦点位置を検出するピント検出手段と、前記複数の露光手段と前記感光材料の被露光面との距離を測定する距離測定手段と、前記距離測定手段により測定された距離情報に基づいて前記複数の露光手段から射出された光ビームの焦点位置を前記被露光面に一致させるフォーカス制御手段と、前記移動手段を前記露光手段のピント方向に移動させる露光面調整手段と、を用い、前記ピント検出手段によって前記フォーカス制御手段における前記焦点位置調整範囲の中心値を前記複数の露光手段について算出し、前記距離測定手段により測定された前記距離情報の最大値と最小値の中央値が前記焦点位置調整範囲の中央値に近付くように前記露光面調整手段によって前記移動手段をピント方向に移動させた後、露光動作を行うことを特徴とする。
【００１０】
上記構成の発明では、フォーカス調整レンジの中心に感光材料の表面すなわち被露光面が近付くように露光ステージを移動させ、レンジオーバーによるエラー発生率を下げることで歩留まりの低下を抑えることができる。
【００１１】
請求項２に記載の露光方法は、前記距離情報の最大値と最小値が前記焦点位置調整範囲内にある場合は前記露光面調整手段を作動させず、前記前記距離情報の最大値あるいは最小値が前記焦点位置調整範囲から外れた場合には前記距離測定手段により測定された前記距離情報の最大値と最小値の中央値が前記焦点位置調整範囲の中央値に近付くように前記露光面調整手段によって前記移動手段をピント方向に移動させた後、再度露光動作を行うことを特徴とする。
【００１２】
上記構成の発明では、距離情報の最大値あるいは最小値がフォーカス調整レンジから外れレンジオーバーによるエラーとなった場合、露光ステージを移動させてリトライすることでエラーになった感光材料でも露光できる場合があるので、感光材料の無駄を減らして歩留まりの低下を抑えることができる。
【００１３】
請求項３に記載の露光方法は、前記距離情報の最大値と最小値が前記焦点位置調整範囲から所定の余裕を含めた範囲内にある場合は前記移動手段を移動させず、
前記焦点位置調整範囲から所定の余裕を含めた範囲内にない場合は前記距離測定手段により測定された前記距離情報の最大値と最小値の中央値が前記焦点位置調整範囲の中央値に近付くように前記露光面調整手段によって前記移動手段をピント方向に移動させた後、露光動作を行うことを特徴とする。
【００１４】
上記構成の発明では、距離情報の最大値と最小値がフォーカス調整レンジから所定の余裕を含めた範囲内にない場合は露光ステージを移動させ、レンジオーバーによるエラー発生率を下げることで歩留まりの低下を抑えることができる。
【００１５】
請求項４に記載の露光方法は、前記距離情報の最大値と最小値との差が前記焦点位置調整範囲から外れた場合は前記感光材料に露光を行わないことを特徴とする。
【００１６】
上記構成の発明では、距離情報の最大値と最小値との差がフォーカス調整レンジから外れた場合は感光材料に露光を行わないことで処理能力の低下を防ぐことができる。
【００１７】
請求項５に記載の露光方法は、複数の光ビームの少なくとも射出方向に対して移動可能な移動手段に載置された感光材料に対して、前記複数の光ビームを相対的に走査しつつ露光を行う露光方法であって、画像情報に応じて前記複数の光ビームを変調する工程と、前記複数の光ビームの焦点位置を調整する工程と、前記感光材料の被露光面位置を測定する工程と、前記複数の光ビームの射出方向に沿った前記被露光面位置の変動幅と、前記焦点位置の調整が可能な幅との大きさを比較する工程と、前記変動幅が前記焦点位置の調整が可能な幅より小さいか否かに基づいて、前記感光材料に対して露光を行えるか否かを判断する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１８】
上記構成の発明では、被露光面位置の変動幅が焦点位置の調整が可能な幅より小さいか否かに基づいて、感光材料に対して露光を行えるか否かを判断することにより、レンジオーバーによるエラー発生率を下げることで歩留まりの低下を抑えることができる。
【００１９】
請求項６に記載の露光方法は、前記被露光面位置が前記焦点位置の調整が可能な幅内にあるか否かを判断する工程と、前記被露光面位置が、前記焦点位置の調整が可能な幅内にはなく、且つ前記変動幅が前記焦点位置の調整が可能な幅より小さい場合に前記移動手段を前記射出方向に対して移動させる工程とを含むことを特徴とする。
【００２０】
上記構成の発明では、移動手段をビーム射出方向に対して移動させることによりレンジオーバーによるエラー発生率を下げることで歩留まりの低下を抑えることができる。
【００２１】
請求項７に記載の露光装置は、画像情報に応じて変調された光ビームにより感光材料を走査露光する複数の露光手段と、前記感光材料を載置し前記露光手段と前記感光材料とを走査方向に沿った方向へ相対移動させる移動手段と、前記複数の露光手段から射出された光ビームの焦点位置を検出するピント検出手段と、前記複数の露光手段と前記感光材料の被露光面との距離を測定する距離測定手段と、前記距離測定手段により測定された距離情報に基づいて前記複数の露光手段から射出された光ビームの焦点位置を前記被露光面に一致させるフォーカス制御手段と、前記移動手段を前記露光手段のピント方向に移動させる露光面調整手段と、を備え、前記ピント検出手段によって前記フォーカス制御手段における前記焦点位置調整範囲の中心値を前記複数の露光手段について算出し、前記距離測定手段により測定された前記距離情報の最大値と最小値の中央値が前記焦点位置調整範囲の中央値に近付くように前記露光面調整手段によって前記移動手段をピント方向に移動させた後、露光動作を行うことを特徴とする。
【００２２】
上記構成の発明では、厚みの変動が大きい感光材料を用いた場合でもフォーカスレンジオーバーによるエラー発生を防止し、歩留まりを確保することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は上記構成としたので、うねりや厚みの変動が大きい感光材料を用いた場合でもフォーカスレンジオーバーによるエラー発生を防止し、歩留まりを確保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ができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１には本発明の第１の実施形態に係る露光装置が示されている。
【００２５】
図１に示すように、露光装置１００は、４本の脚部１５４に支持された矩形厚板状の設置台１５６を備えている。設置台１５６の上面には、長手方向に沿って２本のガイド１５８が延設されており、これら２本のガイド１５８上には、矩形平盤状のステージ１５２が設けられている。ステージ１５２は、長手方向がガイド１５８の延設方向を向くよう配置され、ガイド１５８により設置台１５６上を往復移動可能に支持されており、図示しない駆動装置に駆動されてガイド１５８に沿って往復移動する。このステージ１５２の上面には、感光材料１５０が図示しない位置決め部により載置位置を決められた状態で吸着され保持される。
【００２６】
設置台１５６の中央部よりもステージ１５２の移動方向の上流側及び下流側には、ゲート１６０、１６１が所定の間隔で配置されている。ゲート１６０、１６１は、ステージ１５２の移動経路を跨ぐようコ字状に形成されており、両先端部が設置台１５６の両側面に固定されている。
【００２７】
ステージ１５２の移動方向の上流側に配置されたゲート１６０には、その上流側に向けられた前面の上部（ステージ１５２の移動経路の上方）に、３台の検出ユニット１８０がステージ１５２の移動方向と直交する方向に沿って所定の間隔で固定配置されている。検出ユニット１８０は、上流側に配置されたＣＣＤカメラ１８２と下流側に配置された変位センサ１８４とが一体化されて略箱型とされており、ＣＣＤカメラ１８２のレンズ部１８６及び変位センサ１８４のセンサ部１８８は共に下方へ向けられている。
【００２８】
ステージ１５２の移動方向の下流側に配置されたゲート１６１には、その下流側に向けられた後面の上部（ステージ１５２の移動経路の上方）に、スキャナ１６２が固定配置されている。このスキャナ１６２と検出ユニット１８０との間隔は、スキャナ１６２に設けられた後述する露光ヘッド１６６による露光開始位置と、検出ユニット１８０のＣＣＤカメラ１８２による撮影位置（レンズ部１８６の光軸中心）との距離が、感光材料１５０の長手方向の寸法よりも少し長くなるように設定されている。
【００２９】
また、ステージ１５２の駆動装置、スキャナ１６２及び検出ユニット１８０は、これらを制御するコントローラ１９０に接続されている。このコントローラ１９０により、後述する露光装置１００の露光動作時には、ステージ１５２は所定の速度で移動するよう制御され、検出ユニット１８０は所定のタイミングで感光材料１５０を検出するよう制御され、露光ヘッド１６６は所定のタイミングで感光材料１５０を露光するよう制御される。
【００３０】
図２および図３には本発明の第１の実施形態に係る露光ヘッドが示されている。
【００３１】
スキャナ１６２は、図２及び図３（Ｂ）に示すように、ｍ行ｎ列（例えば、２行４列）の略マトリックス状に配列された複数（例えば、８個）の露光ヘッド１６６を備えている。
【００３２】
露光ヘッド１６６で露光される領域である露光エリア１６８は、図２に示すように、短辺が走査方向に沿った矩形状であり、走査方向に対し、所定の傾斜角θで傾斜している。そして、ステージ１５２の移動に伴い、感光材料１５０には露光ヘッド１６６毎に帯状の露光済み領域１７０が形成される。なお、図１及び図２に示すように、走査方向は、ステージ移動方向とは向きが反対である。
【００３３】
図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、露光ヘッド１６６はライン状に配列されている上に、帯状の露光済み領域１７０のそれぞれが、隣接する露光済み領域１７０と部分的に重なるように、配列方向に所定間隔（露光エリアの長辺の自然数倍、本実施の形態では１倍）ずらして配置されている。このため、たとえば、１行目の最も左側に位置する画像領域１６８Ａと、画像領域１６８Ａの右隣に位置する画像領域１６８Ｃとの間の露光できない部分は、２行目の最も左側に位置する画像領域１６８Ｂにより露光される。同様に、画像領域１６８Ｂと、画像領域１６８Ｂの右隣に位置する画像領域１６８Ｄとの間の露光できない部分は、画像領域１６８Ｃにより露光される。
【００３４】
図４および図５には本発明の第１の実施形態に係る露光ヘッドの光学系が示されている。
【００３５】
露光ヘッド１６６Ａ〜１６６Ｈの各々は、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、入射された光ビームを画像データに応じて各画素毎に変調する空間光変調素子として、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）５０を備えている。このＤＭＤ５０は、データ処理部とミラー駆動制御部とを含むスキャナ制御部を備えた前述のコントローラ１９０に接続されている。このコントローラ１９０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１６６毎にＤＭＤ５０の制御すべき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。
【００３６】
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１６６毎にＤＭＤ５０の各マイクロミラーの反射面の角度を制御する。なお、反射面の角度の制御については後述する。
【００３７】
ＤＭＤ５０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１６８の長辺方向と対応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６６、ファイバアレイ光源６６から出射されたレーザ光を補正してＤＭＤ５０上に集光させるレンズ系６７、レンズ系６７を透過したレーザ光をＤＭＤ５０に向けて反射する反射鏡６９がこの順に配置されている。
【００３８】
レンズ系６７は、ファイバアレイ光源６６から出射されたレーザ光を平行光化する１対の組合せレンズ７１、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１対の組合せレンズ７３、及び光量分布が補正されたレーザ光をＤＭＤ５０上に集光する集光レンズ７５で構成されている。組合せレンズ７３は、レーザ出射端の配列方向に対しては、レンズの光軸に近い部分は光束を広げ且つ光軸から離れた部分は光束を縮め、且つこの配列方向と直交する方向に対しては光をそのまま通過させる機能を備えており、光量分布が均一となるようにレーザ光を補正する。
【００３９】
またＤＭＤ５０の光反射側には、図５に示すようにＤＭＤ５０で反射されたレーザ光を感光材料１５０の走査面（被露光面）５６上に結像するレンズ系５４、５８、レンズ系５４、５８を透過したレーザ光の焦点距離を調整するフォーカス機構５９がこの順に配置されている。
【００４０】
レンズ系５４、５８は、ＤＭＤ５０と被露光面５６とが共役な関係となるように配置されており、本実施形態では、ファイバアレイ光源６６から出射されたレーザ光が均一化され、ＤＭＤ５０に入射された後、各画素がこれらのレンズ系５４、５８によって約５倍に拡大され、集光されるように設定されている。
【００４１】
次に、上記のように構成された露光装置１００による感光材料１５０に対する露光動作について図６および図７で説明する。
【００４２】
先ず、露光パターンに応じた画像データがコントローラ１９０に入力されると、コントローラ内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。
【００４３】
次に、感光材料１５０をステージ１５２にセットし、オペレータがコントローラ１９０の操作部から露光開始の入力操作を行う。なお、露光装置１００により画像露光を行う感光材料１５０としては、プリント配線基板や液晶表示装置等のパターンを形成（画像露光）する材料としての基板やガラスプレート等の表面に、感光性エポキシ樹脂等のフォトレジストを塗布、又ドライフィルムの場合はラミネートしたものなどが挙げられる。
【００４４】
上記の入力操作により、露光装置１００の露光動作が開始すると、コントローラ１９０は駆動装置を制御し、ステージ１５２が図１に示される原点位置からガイド１５８に沿って下流側に一定速度で移動開始する。このステージの移動開始に同期して、又は、感光材料１５０の先端が検出ユニット１８０のＣＣＤカメラ１８２の真下に達する少し手前のタイミングで、各検出ユニット１８０はコントローラ１９０により制御されて作動する。
【００４５】
ステージ１５２の移動に伴い、感光材料１５０が検出ユニット１８０の下方を通過する際には、ＣＣＤカメラ１８２によるアライメント測定と、変位センサ１８４によるフォーカス測定とが同時に行われる。
【００４６】
先ず、図６および図７に示すように感光材料１５０が３台のＣＣＤカメラ１８２の下方を通過する際には、各ＣＣＤカメラ１８２は感光材料１５０を撮影し、その撮影した画像データ（撮影データ）をコントローラ１９０のデータ処理部へ出力する。
【００４７】
データ処理部は、入力された撮影データから、アライメント用の基準部として感光材料１５０に設けられたアライメントマークや基準孔、あるいは感光材料１５０の縁部や角部等を検出して感光材料１５０の位置及び被露光面５６に対する適正な露光位置を把握する。そしてスキャナ１６２による画像露光時に、フレームメモリに記憶されている露光パターンの画像データに基づいて生成する制御信号をその適正な露光位置に合わせ込んで画像露光する補正制御（アライメント）を行う。
【００４８】
また、感光材料１５０が変位センサ１８４の下方を通過する際には、各変位センサ１８４は感光材料１５０の先端と後端の検出（エッジ検出処理）を含む被露光面５６との距離測定を行い（図７（Ａ））、その測定した距離データ（フォーカス測定データ）をコントローラ１９０のスキャナ制御部へ出力する。
【００４９】
コントローラ１９０のスキャナ制御部は、入力されたフォーカス測定データに基づいて感光材料１５０の先端及び後端を認識すると共に、感光材料１５０のうねりや厚さ寸法誤差を把握するための演算処理を実行する。さらに、この処理結果に基づいて、各露光ヘッド１６６のフォーカス機構５９を駆動制御する制御信号を生成してスキャナ１６２へ出力し、各露光ヘッド１６６から照射される光ビームの焦点位置を感光材料１５０の被露光面５６に一致させるためのフォーカス制御を行う。この走査露光においては、フォーカス制御により走査に同期してレーザ光の焦点が被露光面５６の形状に倣い滑らかに追従するよう被露光面５６上に合わせられる。
【００５０】
このとき、通常コントローラ１９０のスキャナ制御部は、フォーカス測定データに基づいて作成されたマッピングデータ等からＺ座標値（光軸方向）の最大値と最小値の差が予め設定されている閾値を超えたか否かを判別し、最大値と最小値の差が閾値を超えたと判定した場合には、感光材料１５０のうねり又は厚さ寸法誤差が大きく精度不良であると判断して、コントローラ１９０によりエラー制御を行う。エラー制御では、感光材料１５０が精度不良である判断されると、スキャナ１６２による画像露光には移行せず、露光動作を直ちに中止してステージ１５２を最上流側にある原点位置に戻す。そして、コントローラ１９０のモニタには露光動作を中止したことを報知する情報（エラー情報）を表示する。すなわち、該感光材料１５０に対しては露光を行わない。
【００５１】
何故ならばフォーカス制御により走査に同期してレーザ光の焦点が被露光面５６の形状に倣い滑らかに追従するよう被露光面５６上に合わせられる為には、感光材料１５０のうねり又は厚さ寸法誤差に起因する被露光面５６の変動範囲がレーザ光の焦点調節範囲に収まっている必要があるためである。
【００５２】
しかし上記のように感光材料１５０のうねり又は厚さ寸法誤差が大きい場合でも、Ｚ座標値（光軸方向）の最大値と最小値の差がフォーカス制御すなわちレーザ光の焦点調節範囲の最大幅内に収まっていれば実際には露光可能であり、エラー扱いにする必要はなくなる。
【００５３】
つまり上記のように感光材料１５０のうねり又は厚さ寸法誤差が大きい場合でも感光材料１５０を載置するステージ１５２のピント方向位置によっては被露光面５６の変動範囲がレーザ光の焦点調節範囲に収まるので、エラーの発生を防ぎ、歩留まりの低下を防ぐことができる。
【００５４】
図８には、本発明の第１実施形態に掛かる露光装置と被露光面の関係が示されている。
【００５５】
露光ヘッド１６６の焦点調節範囲すなわち最短フォーカス位置Ｎ１６６と最遠フォーカス位置Ｆ１６６の中央値をＣ１６６、焦点調節範囲をＤ１６６とすると、ステージ１５２に載置された感光材料１５０の表面である被露光面５６の変動幅がＤ１６６に収まっていれば前述のようにレーザ光の焦点が被露光面５６の形状に倣い滑らかに追従するよう被露光面５６上に露光ヘッド１６６をフォーカス駆動しながら露光を行うことができる
ここでステージ１５２上の感光材料１５０表面、すなわち被露光面５６の変動範囲の中心Ｃ５６が前記Ｄ１６６の中心であるＣ１６６に近付くようにステージ１５２をＺ方向すなわち光軸方向に移動させる。
【００５６】
具体的には図８に示すように設置台１５６に設けた昇降装置１５７を駆動し、ステージ１５２をＺ方向すなわち光軸方向に移動させることで被露光面５６の変動幅であるＤ５６（露光ヘッド１６６に最も近い点Ｎ５６と最も遠い点Ｆ５６の差＝Ｄ５６）の中心Ｃ５６を露光ヘッド１６６の焦点調節範囲の中央値Ｃ１６６に近付ける。
【００５７】
これにより、感光材料１５０のうねり又は厚さ寸法誤差による被露光面５６の変動範囲であるＤ５６の中心Ｃ５６はＣ１６６に近づき、各露光ヘッド１６６においてオートフォーカス機構による焦点調節が行われることとなる。Ｃ１６６は各露光ヘッド１６６の焦点調節範囲の中心位置であり、このＣ１６６に感光材料１５０表面、すなわち被露光面５６の変動範囲Ｄ５６の中心Ｃ５６を近付けることで、感光材料１５０のうねり又は厚さ寸法誤差による被露光面５６の変動範囲Ｄ５６を各露光ヘッド１６６の焦点調節範囲であるＤ１６６に収め易くなり、結果として前述のエラー（レンジオーバーエラー）の発生を防ぎ歩留まりの低下をも防ぐことができる。
【００５８】
さらに、前述のように感光材料１５０のうねり又は厚さ寸法誤差による被露光面５６のうち露光ヘッド１６６に最も近い点Ｎ５６と最も遠い点Ｆ５６のどちらか一方が焦点調節範囲Ｄ１６６から外れたことでレンジオーバーエラーとなり露光できない場合が考えられる。
【００５９】
このとき、前述の操作すなわち被露光面５６の変動幅であるＤ５６の中心Ｃ５６を露光ヘッド１６６の焦点調節範囲の中央値Ｃ１６６に近付ける操作を行い、リトライを行うことで、レンジオーバーエラーとなり使用不能と判断された感光材料１５０であっても露光可能となる場合がある。
【００６０】
つまり被露光面５６の変動幅であるＤ５６そのものは露光ヘッド１６６の焦点調節範囲Ｄ１６６に収まる大きさであっても、Ｎ５６あるいはＦ５６の一方がＤ１６６から外れていればレンジエラーとなってしまうが、上記の操作を行うことでＮ５６とＦ５６の両方をＤ１６６に収めることができればレンジオーバーエラーは解消され、使用不能と判断された感光材料１５０であっても露光可能となる。これにより使用可能な感光材料１５０を増やすことができるので、リトライを行う時間の分だけ処理速度は低下するが、歩留まりが向上しコストを削減することができる。
【００６１】
また、ここでは昇降装置１５７は設置台１５６に設けられガイド１５８の高さを調節する機構となっているが、これに限定されず例えばガイド１５８とステージ１５２の間に設けられていてもよい。
【００６２】
従来の露光装置では、変位センサ１８４によって測定された感光材料１５０の被露光面５６との距離の測定データが、感光材料１５０のうねりや反りによる被露光面５６の凹凸や起伏形状等が大きい、あるいは感光材料１５０の厚さ寸法誤差が大きいなどにより、予め設定された閾値を超えた場合には、コントローラ１９０のスキャナ制御部は、感光材料１５０に対する露光を行わないようスキャナ１６２を制御していた。
【００６３】
このため露光処理を行えないと判断された感光材料１５０そのものは使用できないため感材ロスとなり、歩留まりが低下するためコストも増大してしまう。
【００６４】
しかし本発明においてはエラーの発生そのものを防ぐことで歩留まりの低下を防ぎ、コスト増大を抑えることができる。
【００６５】
図９には、本発明の第２実施形態に掛かる露光装置と被露光面の関係が示されている。
【００６６】
露光ヘッド１６６の焦点調節範囲すなわち最短フォーカス位置Ｎ１６６と最遠フォーカス位置Ｆ１６６の中央値をＣ１６６、焦点調節範囲をＤ１６６、被露光面５６の変動範囲中で露光ヘッド１６６に最も近い点をＮ５６、露光ヘッド１６６に最も遠い点をＦ５６、被露光面５６の変動幅（Ｎ５６−Ｆ５６）をＤ５６、Ｄ５６の中心をＣ５６、最短フォーカス位置Ｎ１６６とＮ５６の差をＨ１、最遠フォーカス位置Ｆ１６６とＦ５６の差をＨ２とすると、Ｈ１とＨ２が予め設定された許容値ΔＨよりも大きければ、すなわち
Ｈ１≧ΔＨ、かつＨ２≧ΔＨ
であれば、そのまま露光することができる。この場合、最短フォーカス位置Ｎ１６６と最遠フォーカス位置Ｆ１６６よりもΔＨだけ余裕をもった値で露光の可否を判断することで、被露光面５６の変動幅Ｄ５６が焦点調節範囲Ｄ１６６よりもΔＨだけ余裕をもって収まっているので、Ｎ５６あるいはＦ５６においても光学性能はフォーカス位置の限界とならず余裕をもって露光を行うことができる。また何らかの要因で感光材料１５０の被露光面５６がピント方向にずれたとしてもΔＨの範囲内であれば合焦可能なので感光材料１５０を無駄にする危険を減らすことができる。
【００６７】
また被露光面５６の変動幅Ｄ５６が焦点調節範囲Ｄ１６６よりも大きい場合は当然、Ｎ５６またはＦ５６の少なくとも一方は焦点調節範囲より外れてしまうので合焦できず、感光材料１５０の一部は画像形成が不可能となる。
【００６８】
このため上記の場合は被露光面５６の変動幅Ｄ５６が焦点調節範囲Ｄ１６６よりも大きいと判明した時点で露光不可とすれば処理能力の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１形態に係る露光装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１形態に係るスキャナの構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１形態に係る露光ヘッドによる露光領域の配列を示す図である。
【図４】本発明の第１形態に係る露光ヘッドの構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の第１形態に係る露光ヘッドの構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の第１形態に係る露光装置による露光動作を示す図である。
【図７】本発明の第１形態に係る露光装置による露光動作を示す図である。
【図８】本発明の第１形態に係る露光装置の感材位置合わせ動作を示す図である。
【図９】本発明の第１形態に係る露光装置の感材位置合わせ動作を示す図である。
【図１０】従来の露光装置による露光動作を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
５６        被露光面
５９        フォーカス機構（フォーカス手段）
１００        露光装置
１５０        感光材料
１５２        ステージ（移動手段）
１５７        昇降装置
１６２        スキャナ（露光手段）
１６６        露光ヘッド（露光手段／露光ヘッド）
１８０        検出ユニット
１８２        ＣＣＤカメラ（基準部検出手段）
１８４        変位センサ（距離測定手段）
１９０        コントローラ（制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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