(57)【要約】【課題】露光ヘッドの位置を容易に調整できるようにすると共に、露光精度を大幅に向上させる。【解決手段】露光装置１０は、ヘッド保持構成体３０の定盤１４に対する位置決めに使用される第１の位置決め機構８０と、各露光ヘッド２４ａ〜２４ｈのスキャナ定盤２２に対する位置決めに使用される第２の位置決め機構８２とを有する。そして、定盤１４上に２つのコラム２０ａ及び２０ｂを仮固定し、その後、２つのコラム間に複数の露光ヘッド２４ａ〜２４ｈが保持されたスキャナ定盤２２を固定する。その後、シートフイルム３６に対して露光を行って、コラム２０ａの回転ずれと露光ヘッド２４ａ〜２４ｈの回転ずれを検出し、その回転ずれを打ち消すように、コラム２０ｂと各露光ヘッド２４ａ〜２４ｈを位置決めする。その後、２つのコラム２０ａ及び２０ｂを定盤１４に本固定する。【選択図】図５
2006235457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台と、
前記基台上のワークに対して画像を光学的に転写する複数の光学ヘッドと、
前記複数の光学ヘッドを整列させて保持するヘッド保持部材と、
前記基台上に固定され、前記ヘッド保持部材を前記基台の上方において保持する２つのコラムと、
前記２つのコラムと前記ヘッド保持部材とを有するヘッド保持構成体の前記基台に対する位置決めに使用される位置決め機構とを有することを特徴とする光学装置取付構造。
【請求項２】
請求項１記載の光学装置取付構造において、
前記位置決め機構は、
一方の前記コラムを前記基台に対して相対的に回転自在に支持する支点を有することを特徴とする光学装置取付構造。
【請求項３】
請求項２記載の光学装置取付構造において、
前記支点は、
前記基台に設けられたピンと、
一方の前記コラムの底面に設けられ、前記ピンが回転自在に挿入される穴とを有することを特徴とする光学装置取付構造。
【請求項４】
請求項２記載の光学装置取付構造において、
前記支点は、
一方の前記コラムの底面に設けられたピンと、
前記基台に設けられ、前記ピンが回転自在に挿入される穴とを有することを特徴とする光学装置取付構造。
【請求項５】
請求項２記載の光学装置取付構造において、
前記支点は、
前記基台に設けられ、かつ、一方の前記コラムの側面に接触するピンを有することを特徴とする光学装置取付構造。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれか１項に記載の光学装置取付構造において、
前記位置決め機構は、
他方の前記コラムの側面に設けられ、かつ、前記ヘッド保持構成体の位置決めの際に使用された押し引きねじがねじ込まれるねじ穴を有することを特徴とする光学装置取付構造。
【請求項７】
請求項１記載の光学装置取付構造において、
前記位置決め機構は、
前記２つのコラムの各側面に設けられ、かつ、前記ヘッド保持構成体の位置決めの際に使用された押し引きねじがねじ込まれるねじ穴を有することを特徴とする光学装置取付構造。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学装置取付構造において、
前記２つのコラムに、該２つのコラムを前記基台に仮固定するための仮固定手段が設けられていることを特徴とする光学装置取付構造。
【請求項９】
基台と、
前記基台上のワークに対して画像を光学的に照射して露光処理を行う複数の露光ヘッドと、
前記複数の露光ヘッドを整列させて保持するヘッド保持部材と、
前記基台上に固定され、前記ヘッド保持部材を前記基台の上方において保持する２つのコラムと、
前記２つのコラムと前記ヘッド保持部材とを有するヘッド保持構成体の前記基台に対する位置決めに使用される位置決め機構と、
を有することを特徴とする露光装置。
【請求項１０】
基台と、該基台上のワークに対して画像を光学的に転写する複数の光学ヘッドと、前記複数の光学ヘッドを整列させて保持するヘッド保持部材と、前記基台上に固定され、前記ヘッド保持部材を前記基台の上方において保持する２つのコラムとを有する光学装置の取付方法において、
前記基台上のワークに対する前記複数の光学ヘッドの位置決めとして、前記２つのコラムと前記ヘッド保持部材とを有するヘッド保持構成体の前記基台に対する位置決めを含み、該位置決めは、少なくとも一方の前記コラムを中心に前記ヘッド保持構成体を回転させて行うことを特徴とする光学装置の取付方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の光学装置の取付方法において、
前記基台上のワークに対する前記複数の光学ヘッドの位置決めは、
前記複数の光学ヘッドに対応する複数の画像の配列方向と基準方向との偏差量の検出値に基づいて行われることを特徴とする光学装置の取付方法。
【請求項１２】
請求項１０又は１１記載の光学装置の取付方法において、
前記基台上のワークに対する前記複数の光学ヘッドの位置決めは、
前記ヘッド保持構成体の前記基台に対する位置決めと、
前記ヘッド保持構成体の前記基台に対する位置決めの後に行われ、前記複数の光学ヘッドをそれぞれ垂直方向を中心に回転させて光学ヘッド単位の位置決めとを含むことを特徴とする光学装置の取付方法。
【請求項１３】
請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の光学装置の取付方法において、
前記ヘッド保持構成体の前記基台に対する位置決めとして、少なくとも前記基台に設けられた支点を中心に前記ヘッド保持構成体を回転させて行うことを特徴とする光学装置の取付方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の光学装置の取付方法において、
前記支点は、
前記基台に設けられたピンと、
一方の前記コラムの底面に設けられ、前記ピンが回転自在に挿入される穴とを有することを特徴とする光学装置の取付方法。
【請求項１５】
請求項１３記載の光学装置の取付方法において、
前記支点は、
一方の前記コラムの底面に設けられたピンと、
前記基台に設けられ、前記ピンが回転自在に挿入される穴とを有することを特徴とする光学装置の取付方法。
【請求項１６】
請求項１３記載の光学装置の取付方法において、
前記支点は、
前記基台に設けられ、かつ、一方の前記コラムの側面に接触するピンを有することを特徴とする光学装置の取付方法。
【請求項１７】
請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の光学装置の取付方法において、
前記ヘッド保持構成体の前記基台に対する位置決めとして、他方の前記コラムの側面に設けられたねじ穴に、押し引きねじをねじ込むことにより行うことを特徴とする光学装置の取付方法。
【請求項１８】
請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の光学装置の取付方法において、
前記ヘッド保持構成体の前記基台に対する位置決めとして、前記２つのコラムの各側面に設けられたねじ穴のすべてあるいはいずれか一方に、押し引きねじをねじ込むことにより行うことを特徴とする光学装置の取付方法。
【請求項１９】
基台と、該基台上のワークに対して画像を光学的に転写する複数の光学ヘッドと、前記複数の光学ヘッドを整列させて保持するヘッド保持部材と、前記基台上に固定され、前記ヘッド保持部材を前記基台の上方において保持する２つのコラムとを有する光学装置の取付方法において、
前記基台上に前記２つのコラムを仮固定するステップと、
前記基台上に仮固定された２つのコラム間に前記複数の光学ヘッドが保持された前記ヘッド保持部材を固定するステップと、
前記基台上のワークに対する前記複数の光学ヘッドの位置決めを行うステップと、
前記位置決めが完了した段階で、前記２つのコラムを本固定するステップと、
を有することを特徴とする光学装置の取付方法。
【請求項２０】
請求項１９記載の光学装置の取付方法において、
前記基台上のワークに対する前記複数の光学ヘッドの位置決めは、
前記複数の光学ヘッドに対応する複数の画像の配列方向と基準方向との偏差量の検出値に基づいて行われることを特徴とする光学装置の取付方法。
【請求項２１】
請求項１９又は２０記載の光学装置の取付方法において、
前記基台上のワークに対する前記複数の光学ヘッドの位置決めを行うステップは、
前記２つのコラムあるいはいずれか一方のコラムを回転変位させて前記ヘッド保持構成体の前記基台に対する位置決めを行うステップを含むことを特徴とする光学装置の取付方法。
【請求項２２】
請求項２１記載の光学装置の取付方法において、
前記基台上のワークに対する前記複数の光学ヘッドの位置決めを行うステップは、
前記２つのコラムあるいはいずれか一方のコラムを回転変位させて前記ヘッド保持構成体の前記基台に対する位置決めを行うステップと、
前記複数の光学ヘッドをそれぞれ垂直方向を中心に回転させて前記光学ヘッド単位の位置決めをステップとを有することを特徴とする光学装置の取付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークに対して画像を光学的に転写する複数の光学ヘッドを有する光学装置取付構造及び光学装置の取付方法、並びにワークに対して画像を光学的に照射して露光処理を行う複数の露光ヘッドを有する露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、所望の画像パターンに従ってレーザビームを制御し、シート状の感光材料を露光走査することにより、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等のフィルタやプリント基板を製造する露光装置が開発されている。図１６は、このような露光装置２００の概略構成を示す（特許文献１参照）。
【０００３】
露光装置２００は、例えば６本の脚部２０２により支持される長方形状の定盤２０４と、定盤２０４上に配設された２本のガイドレール２０６ａ、２０６ｂに沿って移動可能な移動ステージ２０８と、定盤２０４上に配設される門型のコラム２１０と、コラム２１０に固定され、移動ステージ２０８に位置決めされた露光対象物２１２をレーザビームにより照射するスキャナ２１４とを備える。
【０００４】
露光対象物２１２は、移動ステージ２０８とともに矢印方向に移動される一方、スキャナ２１４から出力されるレーザビームが矢印方向と直交する方向に照射されることで、二次元画像が記録される。
【０００５】
ここで、スキャナ２１４は、例えば、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パターンジェネレータとする複数の露光ヘッドからなり、各露光ヘッドにより二次元画像パターンを高精細且つ高速度に記録するように構成されている。
【０００６】
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をシリコン等の半導体基板上に二次元的に配列したミラーデバイスであり、レーザ光源から出力されたレーザビームをコリメータレンズでコリメートした後、反射面の角度が制御されたＤＭＤによって選択的に反射させ、マイクロレンズアレーを介して露光対象物２１２上に集光させることにより、二次元画像パターンの記録が行われる。
【０００７】
【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】
【０００８】
ところで、露光対象物２１２に形成される二次元画像パターン（単に、画像パターンと記す）は、各露光ヘッドから出射されたレーザビームによる複数の画像の配列によって形成される。もちろん、複数の画像を直線上に配列して線状の画像パターンを形成することも可能である。
【０００９】
そして、定盤２０４上に複数の露光ヘッドをセットする場合、先ず、定盤２０４上に門型のコラム２１０を固定し、その後、コラム２１０の梁部分２１０ａに複数の露光ヘッドを固定するというステップを踏む。
【００１０】
このとき、コラム２１０の梁部分２１０ａの延在方向が移動ステージ２０８の移動方向と直交する方向に対してずれていると、画像パターンにゆがみが生じ、露光対象物２１２に所望の画像パターンを記録することができないという問題がある。
【００１１】
そこで、従来では、露光ヘッドの取付部分にシム等のスペーサを挿入し、露光ヘッドの角度を個別に調整するという方法がとられている。しかしながら、このような方法では、露光ヘッドの数が多くなるほど、作業量が増え、製造効率が大幅に低下する。
【００１２】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、光学ヘッドの位置を容易に調整することができ、画像パターンのゆがみの除去等の作業量を大幅に低減することができる光学装置取付構造及び光学装置の取付方法を提供することを目的とする。
【００１３】
また、本発明の他の目的は、露光ヘッドの位置を容易に調整することができ、露光精度を大幅に向上させることができる露光装置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】
【００１４】
本発明に係る光学装置取付構造は、基台と、前記基台上のワークに対して画像を光学的に転写する複数の光学ヘッドと、前記複数の光学ヘッドを整列させて保持するヘッド保持部材と、前記基台上に固定され、前記ヘッド保持部材を前記基台の上方において保持する２つのコラムと、前記２つのコラムと前記ヘッド保持部材とを有するヘッド保持構成体の前記基台に対する位置決めに使用される位置決め機構とを有することを特徴とする。
【００１５】
これにより、ヘッド保持構成体の前記基台に対する位置決めが容易になり、光学ヘッドの位置を容易に調整することができ、画像パターンのゆがみの除去等の作業量を大幅に低減することができる。これは、光学装置の製造効率の向上につながる。
【００１６】
そして、前記位置決め機構は、一方の前記コラムを前記基台に対して相対的に回転自在に支持する支点を有するようにしてもよい。この場合、前記支点は、前記基台に設けられたピンと、一方の前記コラムの底面に設けられ、前記ピンが回転自在に挿入される穴とを有するようにしてもよいし、あるいは、一方の前記コラムの底面に設けられたピンと、前記基台に設けられ、前記ピンが回転自在に挿入される穴とを有するようにしてもよい。あるいは、前記支点は、前記基台に設けられ、かつ、一方の前記コラムの側面に接触するピンを有するようにしてもよい。
【００１７】
上述の構成において、前記位置決め機構は、他方の前記コラムの側面に設けられ、かつ、前記ヘッド保持構成体の位置決めの際に使用された押し引きねじがねじ込まれるねじ穴を有するようにしてもよい。
【００１８】
また、前記位置決め機構は、前記２つのコラムの各側面に設けられ、かつ、前記ヘッド保持構成体の位置決めの際に使用された押し引きねじがねじ込まれるねじ穴を有するようにしてもよい。
【００１９】
なお、前記２つのコラムに、該２つのコラムを前記基台に仮固定するための仮固定手段が設けられていてもよい。
【００２０】
次に、本発明に係る露光装置は、基台と、前記基台上のワークに対して画像を光学的に照射して露光処理を行う複数の露光ヘッドと、前記複数の露光ヘッドを整列させて保持するヘッド保持部材と、前記基台上に固定され、前記ヘッド保持部材を前記基台の上方において保持する２つのコラムと、前記２つのコラムと前記ヘッド保持部材とを有するヘッド保持構成体の前記基台に対する位置決めに使用される位置決め機構とを有することを特徴とする。
【００２１】
これにより、ヘッド保持構成体の前記基台に対する位置決めが容易になり、露光ヘッドの位置を容易に調整することができる。これは、露光装置の露光精度の大幅な向上につながる。
【００２２】
次に、本発明に係る光学装置の取付方法は、基台と、該基台上のワークに対して画像を光学的に転写する複数の光学ヘッドと、前記複数の光学ヘッドを整列させて保持するヘッド保持部材と、前記基台上に固定され、前記ヘッド保持部材を前記基台の上方において保持する２つのコラムとを有する光学装置の取付方法において、前記基台上のワークに対する前記複数の光学ヘッドの位置決めとして、前記２つのコラムと前記ヘッド保持部材とを有するヘッド保持構成体の前記基台に対する位置決めを含み、該位置決めは、少なくとも一方の前記コラムを中心に前記ヘッド保持構成体を回転させて行うことを特徴とする。
【００２３】
これにより、ヘッド保持構成体の前記基台に対する位置決めが容易になり、光学ヘッドの位置を容易に調整することができ、画像パターンのゆがみの除去等の作業量を大幅に低減することができる。これは、光学装置の製造効率の向上につながる。
【００２４】
そして、前記方法において、前記基台上のワークに対する前記複数の光学ヘッドの位置決めは、前記複数の光学ヘッドに対応する複数の画像の配列方向と基準方向との偏差量の検出値に基づいて行われるようにしてもよい。
【００２５】
また、前記基台上のワークに対する前記複数の光学ヘッドの位置決めは、前記ヘッド保持構成体の前記基台に対する位置決めと、前記ヘッド保持構成体の前記基台に対する位置決めの後に行われ、前記複数の光学ヘッドをそれぞれ垂直方向を中心に回転させて前記光学ヘッド単位の位置決めとを含むようにしてもよい。
【００２６】
また、前記ヘッド保持構成体の前記基台に対する位置決めとして、少なくとも前記基台に設けられた支点を中心に前記ヘッド保持構成体を回転させて行うようにしてもよい。
【００２７】
この場合、前記支点は、前記基台に設けられたピンと、一方の前記コラムの底面に設けられ、前記ピンが回転自在に挿入される穴とを有するようにしてもよいし、あるいは、一方の前記コラムの底面に設けられたピンと、前記基台に設けられ、前記ピンが回転自在に挿入される穴とを有するようにしてもよい。あるいは、前記支点は、前記基台に設けられ、かつ、一方の前記コラムの側面に接触するピンを有するようにしてもよい。
【００２８】
上述の方法において、前記ヘッド保持構成体の前記基台に対する位置決めとして、他方の前記コラムの側面に設けられたねじ穴に、押し引きねじをねじ込むことにより行うようにしてもよい。
【００２９】
また、前記ヘッド保持構成体の前記基台に対する位置決めとして、前記２つのコラムの各側面に設けられたねじ穴のすべてあるいはいずれか一方に、押し引きねじをねじ込むことにより行うようにしてもよい。
【００３０】
次に、本発明に係る光学装置の取付方法は、基台と、該基台上のワークに対して画像を光学的に転写する複数の光学ヘッドと、前記複数の光学ヘッドを整列させて保持するヘッド保持部材と、前記基台上に固定され、前記ヘッド保持部材を前記基台の上方において保持する２つのコラムとを有する光学装置の取付方法において、前記基台上に前記２つのコラムを仮固定するステップと、前記基台上に仮固定された２つのコラム間に前記複数の光学ヘッドが保持された前記ヘッド保持部材を固定するステップと、前記基台上のワークに対する前記複数の光学ヘッドの位置決めを行うステップと、前記位置決めが完了した段階で、前記２つのコラムを本固定するステップとを有することを特徴とする。
【００３１】
これにより、ヘッド保持構成体の前記基台に対する位置決めが容易になり、光学ヘッドの位置を容易に調整することができ、画像パターンのゆがみの除去等の作業量を大幅に低減することができる。これは、光学装置の製造効率の向上につながる。
【００３２】
そして、前記基台上のワークに対する前記複数の光学ヘッドの位置決めは、前記複数の光学ヘッドに対応する複数の画像の配列方向と基準方向との偏差量の検出値に基づいて行われるようにしてもよい。
【００３３】
また、前記基台上のワークに対する前記複数の光学ヘッドの位置決めを行うステップは、前記２つのコラムあるいはいずれか一方のコラムを回転変位させて前記ヘッド保持構成体の前記基台に対する位置決めを行うステップを含むようにしてもよい。
【００３４】
また、前記基台上のワークに対する前記複数の光学ヘッドの位置決めを行うステップは、前記２つのコラムあるいはいずれか一方のコラムを回転変位させて前記ヘッド保持構成体の前記基台に対する位置決めを行うステップと、前記複数の光学ヘッドをそれぞれ垂直方向を中心に回転させて前記光学ヘッド単位の位置決めをステップとを有するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００３５】
以上説明したように、本発明に係る光学装置取付構造及び光学装置の取付方法によれば、光学ヘッドの位置を容易に調整することができ、画像パターンのゆがみの除去等の作業量を大幅に低減することができる。
【００３６】
また、本発明に係る露光装置は、露光ヘッドの位置を容易に調整することができ、画像パターンのゆがみの除去等の作業量を大幅に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明に係る光学装置取付構造、露光装置及び光学装置の取付方法を例えばＤＭＤを有する露光装置に適用した実施の形態例を図１〜図１５を参照しながら説明する。
【００３８】
本実施の形態に係る露光装置１０は、例えば６つの脚部１２により支持される長方形状の定盤（基台）１４と、該定盤１４上に配設される２本のガイドレール１６ａ、１６ｂに沿って矢印Ａ、Ｂ方向に移動可能な移動ステージ１８と、定盤１４上に配設されるコラム２０ａ、２０ｂと、コラム２０ａ、２０ｂ間に固定されるスキャナ定盤（ヘッド保持部材）２２と、該スキャナ定盤２２に位置決め固定される８組の露光ヘッド２４ａ〜２４ｈと、コラム２０ａ、２０ｂ間に固定されるカメラ定盤２６と、該カメラ定盤２６に位置決め固定される２台のアラインメントカメラ２８ａ、２８ｂとから基本的に構成される。少なくとも２つのコラム２０ａ、２０ｂとスキャナ定盤２２にて門型のヘッド保持構成体３０が構成される。
【００３９】
移動ステージ１８は、定盤１４上に配設されたガイドレール１６ａ、１６ｂに沿って移動する移動台座３２と、該移動台座３２の上面部に昇降機構３４を介して配設され、露光対象物であるシートフイルム３６を位置決め保持する露光テーブル３８とを備える。
【００４０】
また、図２に示すように、露光装置１０を制御する制御ユニット４０は、移動ステージ駆動部４２を制御して移動ステージ１８を移動させるとともに、アラインメントカメラ２８ａ、２８ｂにより撮影したシートフイルム３６のアラインメントマークに基づいて画像の記録位置を調整し、光源ユニット４４及び露光ヘッド２４ａ〜２４ｈを制御して、シートフイルム３６に所望の画像パターン（二次元画像の組み合わせ）を露光記録する。この場合、図３に示すように、２列の千鳥状に配設された各露光ヘッド２４ａ〜２４ｈは、各露光エリア４６ａ〜４６ｈに対して複数の画素からなる二次元画像を同時に記録する。
【００４１】
図４に示すように、露光ヘッド２４ａ〜２４ｈには、例えば光源ユニット４４を構成する複数の半導体レーザから出力されたレーザビームＬａが合波され、光ファイバ５０を介して導入される。レーザビームＬａが導入された光ファイバ５０の出射端には、ロッドレンズ５２、反射ミラー５４及びデジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）５６が順に配列される。ＤＭＤ５６は、レーザビームＬａを反射する多数のマイクロミラーを備えた空間光変調素子であり、制御ユニット４０からの駆動信号により各マイクロミラーが画像情報に応じて駆動制御される。
【００４２】
ＤＭＤ５６によるレーザビームＬａの反射側には、拡大光学系である第１結像光学レンズ５８、６０、ＤＭＤ５６の各マイクロミラーに対応して多数のレンズを配設したマイクロレンズアレー６２、等倍光学系である第２結像光学レンズ６４、６６及び焦点微調整機構であるプリズムペア６８が順に配列される。なお、マイクロレンズアレー６２の前後には、迷光を除去するとともに、レーザビームＬａを所定の径に調整するためのマイクロアパーチャアレー７０、７２が配設される。
【００４３】
ここで、この実施の形態に係る露光装置１０の動作について図１等を参照しながら説明する。
【００４４】
先ず、制御ユニット４０は、移動ステージ駆動部４２（図２参照）を制御し、シートフイルム３６が位置決め固定された移動ステージ１８を、定盤１４のガイドレール１６ａ、１６ｂに沿って矢印Ａ方向に移動させる。移動ステージ１８がコラム２０ａ、２０ｂ間を通過する際、カメラ定盤２６に固定されたアラインメントカメラ２８ａ、２８ｂは、シートフイルム３６の所定位置に予め記録されているアラインメントマークを撮影する。
【００４５】
制御ユニット４０は、撮影したアラインメントマークの画像から、シートフイルム３６の位置ずれや変形等を検出し、シートフイルム３６に記録する画像情報に対する補正データを作成する。また、制御ユニット４０は、移動ステージ１８を構成する昇降機構３４を駆動して露光テーブル３８を昇降させるとともに、露光ヘッド２４ａ〜２４ｈを構成するプリズムペア６８（図４参照）を制御し、露光ヘッド２４ａ〜２４ｈに対するシートフイルム３６の焦点調整処理を行う。
【００４６】
次に、移動ステージ１８は、矢印Ｂ方向に移動し、露光ヘッド２４ａ〜２４ｈによる二次元画像パターン（単に、画像パターンと記す）の記録処理が行われる。すなわち、光源ユニット４４から出力されたレーザビームＬａは、光ファイバ５０を介して各露光ヘッド２４ａ〜２４ｈに導かれる。レーザビームＬａは、ロッドレンズ５２から反射ミラー５４を介してＤＭＤ５６に入射する。ＤＭＤ５６に入射したレーザビームＬａは、画像パターンの情報に応じて制御された複数のマイクロミラーにより選択的に反射され、第１結像光学レンズ５８、６０により拡大された後、マイクロアパーチャアレー７０を介してマイクロレンズアレー６２に導かれる。マイクロレンズアレー６２は、各レーザビームＬａを第２結像光学レンズ６４、６６及びプリズムペア６８を介してシートフイルム３６上に結像する。
【００４７】
この場合、移動ステージ１８は、矢印Ｂ方向に移動しており、各露光ヘッド２４ａ〜２４ｈが移動ステージ１８の移動方向と直交する方向に配列される露光エリア４６ａ〜４６ｈ（図３参照）に対して、それぞれ複数の画素からなる二次元画像を形成する。つまり、画像パターンは、各露光ヘッド２４ａ〜２４ｈから出射されたレーザビームＬａによる複数の二次元画像の配列によって形づくられる。
【００４８】
従って、スキャナ定盤２２の長手方向と移動ステージ１８の移動方向とが互いに直交した関係になく、スキャナ定盤２２の長手方向が移動ステージ１８の移動方向と直交する方向に対してある程度ずれていると（回転ずれ）、シートフイルム３６に形成される画像パターンにゆがみが生じ、シートフイルム３６に所望の画像パターンを記録することができない。
【００４９】
そこで、本実施の形態に係る露光装置１０は、図５に示すように、ヘッド保持構成体３０の定盤１４に対する位置決めに使用される第１の位置決め機構８０と、各露光ヘッド２４ａ〜２４ｈのスキャナ定盤２２に対する位置決めに使用される第２の位置決め機構８２とを有する。
【００５０】
第１の位置決め機構８０は、一方のコラム２０ｂを定盤１４に対して相対的に回転自在に支持する支点８４と、位置調整機構８６とを有する。
【００５１】
支点８４は、図６に示すように、定盤１４に設けられたピン８８と、一方のコラム２０ｂの底面９０に設けられ、ピン８８が回転自在に挿入される穴９２とを有して構成される。
【００５２】
位置調整機構８６は、図７に示すように、定盤１４上のうち、他方のコラム２０ａにおけるフランジ９４の一方の側面９６（スキャナ定盤２２（図５参照）が取り付けられた方の側面）からわずかに離間した位置に設けられた押し引きねじ９８と、他方のコラム２０ａの前記一方の側面９６に設けられ、かつ、押し引きねじ９８がねじ込まれるねじ穴１００とを有する。なお、押し引きねじ９８の設置位置は、他方のコラム２０ａにおけるフランジ９４ａの他方の側面１０２（カメラ定盤２６（図５参照）が取り付けられた方の側面）からわずかに離間した位置に設置してもよい。
【００５３】
第２の位置決め機構８２は、各露光ヘッド２４ａ〜２４ｈ毎に設けられる。スキャナ定盤２２は、図８に示すように、移動ステージ１８（図１参照）の移動方向に沿って貫通する矩形の貫通部１０４が形成されており、スキャナ定盤２２の上部側面１０６と下部側面１０８は、それぞれ露光ヘッド２４ａ〜２４ｈを取り付けるための取付部を構成する。なお、図８は、代表的に露光ヘッド２４ｈのみを示している。各露光ヘッド２４ａ〜２４ｈは、それぞれ上部材１１０ａと下部材１１０ｂに分離され、それぞれ板状の取付板１１２の一方の板面に固定される。取付板１１２は、スキャナ定盤２２の上部側面１０６と下部側面１０８に取り付けられるが、このとき、露光ヘッド２４ｈの下部材１１０ｂがスキャナ定盤２２の貫通部１０４に収容され、上部材１１０ａがスキャナ定盤２２の上部上に位置するように取り付けられる。
【００５４】
そして、取付板１１２は、スキャナ定盤２２の上部側面１０６に対応する箇所に貫通孔１１４が形成され、スキャナ定盤２２の上部側面１０６には、前記取付板１１２の貫通孔１１４に挿通されるピン１１６が設けられている。
【００５５】
また、取付板１１２には、貫通孔１１４の周辺、例えば左右両側にそれぞれボルト１１８ａ及び１１８ｂが挿通するボルト用貫通孔１２０ａ及び１２０ｂ（図１０参照）が形成され、スキャナ定盤２２の上部側面１０６には、ボルト１１８ａ及び１１８ｂがねじ込まれるねじ穴１２２ａ及び１２２ｂが形成されている。さらに、この取付板１１２には、各ボルト用貫通孔１２０ａ及び１２０ｂの周辺、例えばボルト用貫通孔１２０ａ及び１２０ｂのわずか上方の部分に位置調整用のボルト１２４ａ及び１２４ｂがねじ込まれるねじ孔１２６ａ及び１２６ｂ（図９Ａ及び図９Ｂ参照）が形成されている。なお、スキャナ定盤２２の上部側面１０６のうち、位置調整用のボルト１２４ａ及び１２４ｂの先端が位置する部分にはねじ穴は形成されていない。
【００５６】
一方、図８に示すように、スキャナ定盤２２の下部側面１０８には、取付板１１２を支持するピン１２８が設けられている。この場合、取付板１１２の下面にはＶ溝１３０が形成され、このＶ溝１３０がピン１２８に乗ることで、取付板１１２が支持されるようになっている。
【００５７】
そして、スキャナ定盤２２に取付板１１２（既に露光ヘッド２４ａ〜２４ｈが設置されている）を取り付ける場合は、例えばスキャナ定盤２２の下部側面１０８に設けられたピン１２８に、取付板１１２のＶ溝１３０が乗るように、取付板１１２を置いた後、スキャナ定盤２２の上部側面１０６に設けられたピン１１６が取付板１１２の貫通孔１１４を挿通するようにして、取付板１１２をスキャナ定盤２２に引っ掛ける。その後、左右の位置調整用のボルト１２４ａ及び１２４ｂを取付板１１２のねじ孔１２６ａ及び１２６ｂ（図９Ａ及び図９Ｂ参照）に基準位置までねじ込んだ後、左右のボルト用貫通孔１２０ａ及び１２０ｂにそれぞれボルト１１８ａ及び１１８ｂを挿通すると共に、これらボルト１１８ａ及び１１８ｂをスキャナ定盤２２の上部側面１０６に設けられたねじ穴１１２ａ及び１１２ｂにねじ込んで、取付板１１２をスキャナ定盤２２に取り付ける。位置調整用のボルト１２４ａ及び１２４ｂの基準位置としては種々考えられるが、例えば位置調整用のボルト１２４ａ及び１２４ｂの先端が取付板１１２のスキャナ定盤２２の上部側面１０６と対向する面とほぼ同じ位置になった時点を基準位置とすることもできる。
【００５８】
ここで、例えば代表的に露光ヘッド２４ｈを調整する手順について図８〜図１０を参照しながら説明する。なお、左右のボルト１１８ａ及び１１８ｂをスキャナ定盤２２にねじ込んでいない状態から説明を行う。
【００５９】
先ず、露光ヘッド２４ｈを上から見て左方向に回転変位させたい場合、すなわち、取付板１１２を上から見て図１０に示すような位置に回転変位させたい場合は、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、左側の位置調整用のボルト１２４ａを右側の位置調整用ボルト１２４ｂよりもねじ込んで、前記ボルト１２４ａのスキャナ定盤２２への突出量ｔｂを、右側の位置調整用ボルト１２４ｂのスキャナ定盤２２への突出量ｔｂよりも多くする。
【００６０】
この状態で、左右のボルト１１８ａ及び１１８ｂをスキャナ定盤２２にねじ込んで取付板１１２をスキャナ定盤２２に取り付けると、露光ヘッド２４ｈは、２つのボルト１２４ａ及び１２４ｂの前記突出量ｔａ及びｔｂの差に応じた量だけ左方向に回転変位した状態で固定されることになる。なお、上述と反対に、露光ヘッド２４ｈを上から見て右方向に回転変位させたい場合は、上述した位置関係とは逆の位置関係にすればよい。
【００６１】
また、図５に示すように、本実施の形態に係る露光装置１０は、２つのコラム２０ａ及び２０ｂの各フランジ９４ａ及び９４ｂに、該２つのコラム２０ａ及び２０ｂを定盤１４に仮固定するための切欠き１３０と、２つのコラム２０ａ及び２０ｂを定盤１４上に本固定するためのボルト挿入孔１３２が設けられている。
【００６２】
各切欠き１３０に例えばピン・ゲージ１３４が挿入されることで各コラム２０ａ及び２０ｂが定盤１４に仮固定されるようになっている。コラム２０ａ及び２０ｂを仮固定した後においても、後述する位置調整機構８６によってコラム２０ａ及び２０ｂはほぼ移動ステージ１８の移動方向に沿って最大で約１ｍｍ程度移動できるようになっている。
【００６３】
また、ボルト挿入孔１３２にボルト（図示せず）が挿入されることでコラム２０ａ及び２０ｂが定盤１４に対して本固定されるようになっている。この本固定によってコラム２０ａ及び２０ｂは確実に定盤１４に固定されこととなる。
【００６４】
次に、第１の実施の形態に係る露光装置１０の取付方法について図１１の工程ブロック図も参照しながら説明する。
【００６５】
先ず、図１１のステップＳ１において、定盤１４上に２つのコラム２０ａ及び２０ｂを載置し、これらコラム２０ａ及び２０ｂを定盤１４上に仮固定する。このとき、第１の位置決め機構８０の支点８４を構成するピン８８（図６参照）を一方のコラム２０ｂの底面９０に設けられた穴９２内に挿入し、さらに、各コラム２０ａ及び２０ｂの切欠き１３０にピン・ゲージ１３４を挿入して各コラム２０ａ及び２０ｂを定盤１４に仮固定する。
【００６６】
その後、図１１のステップＳ２において、定盤１４上に仮固定された２つのコラム２０ａ及び２０ｂ間にスキャナ定盤２２とカメラ定盤２６をそれぞれ固定する。スキャナ定盤２２にはすでに８つの露光ヘッド２４ａ〜２４ｈが取り付けられ、カメラ定盤２６にはすでにアラインメントカメラ２８ａ及び２８ｂが取り付けられている。
【００６７】
その後、図１１のステップＳ３において、移動ステージ１８に設置されたシートフイルム３６に対して露光処理を行う。すなわち、移動ステージ１８をＡ方向に移動させるとともに、アラインメントカメラ２８ａ及び２８ｂにより撮影したシートフイルム３６のアラインメントマークに基づいて画像の記録位置を調整し、光源ユニット４４及び露光ヘッド２４ａ〜２４ｈを制御して、シートフイルム３６に所望の画像パターンを露光記録する。この画像パターンとしては、理想的には、移動ステージ１８の移動方向と直交する方向に延びる直線状のパターンである。
【００６８】
その後、図１１のステップＳ４において、シートフイルム３６に記録された画像パターンを解析し、該画像パターンが基準のパターンからどの程度ずれているかを検出する。つまり、シートフイルム３６に記録された複数の露光ヘッド２４ａ〜２４ｈに対応する複数の二次元画像の配列方向と基準方向（理想的な画像パターンの延在方向：この例では、移動ステージ１８の移動方向と直交する方向）との偏差量を検出する。この実施の形態では、コラム２０ａ及び２０ｂの回転ずれと各露光ヘッド２４ａ〜２４ｈの回転ずれを検出する。
【００６９】
コラム２０ａ及び２０ｂの回転ずれとは、例えば、コラム２０ａ及び２０ｂの仮固定位置、特に、他方のコラム２０ａの仮固定位置が正規の位置（シートフイルム３６に理想的な画像パターンが記録される位置）からどの程度ずれているかを示すものであり、例えば図１２Ａに示すように、シートフイルム３６に記録される画像パターン１４０は、そのずれた分（回転ずれ量）に対応した角度だけ基準方向（ｘ方向）から回転した状態で記録されることになる。図１２Ａの例では、画像パターン１４０の延在方向が基準方向から角度θ（＝回転ずれ量）だけ回転しているため、他方のコラム２０ａは角度θだけ回転ずれしていることになる。
【００７０】
また、１つの露光ヘッド（例えば２４ｈ）の回転ずれとは、露光ヘッド２４ｈの複数の画素にて構成される１つの二次元画像の延在方向が基準方向からどの程度ずれているかを示すものであり、この回転ずれは、露光ヘッド２４ｈの取付板１１２への取り付け誤差や、取付板１１２のスキャナ定盤２２への取り付け誤差に基づいて発生する。
【００７１】
例えば図１２Ｂにおいて、８つの二次元画像１４２ａ〜１４２ｈのうち、第１の二次元画像１４２ａが基準方向（ｘ方向）に対して＋θ１だけずれ、第２の二次元画像１４２ｂが基準方向に対して−θ２だけずれ、第３の二次元画像１４２ｃが基準方向に対して−θ３だけずれ、第６の二次元画像１６２ｆが基準方向に対して＋θ４だけずれており、これは、対応する露光ヘッド２４ａ、２４ｂ、２４ｃ及び２４ｆがそれぞれ対応する回転ずれ量だけずれしていることに起因していることを示すものである。
【００７２】
従って、この実施の形態では、その後の図１１のステップＳ５において、コラム２０ａ及び２０ｂの位置決めと、各露光ヘッド２４ａ〜２４ｈの位置決めを行う。
【００７３】
コラム２０ａ及び２０ｂの位置決めは、ステップＳ４にて検出した他方のコラム２０ａの回転ずれ量に基づいて行う。すなわち、他方のコラム２０ａを、一方のコラム２０ｂの支点８４（ピン８８と穴９２）を中心に、回転ずれ量である角度θ（図１２Ａ参照）だけ逆方向に回転させて、回転ずれ量を打ち消す。この操作は、この実施の形態では、図５に示すように、位置調整機構８６の押し引きねじ９８を回転させて、例えば押し引きねじ９８を他方のコラム２０ａのねじ穴１００（図７参照）にねじ込むことで、他方のコラム２０ａが押し引きねじ９８の設置位置に向かって回転変位することになる。一方のコラム２０ｂ及び他方のコラム２０ａは、それぞれ仮固定されているだけであるため、押し引きねじ９８による回転−直動運動に応じて容易に回転変位する。他方のコラム２０ａの位置決めが終了した後において、実際には行われないが、この段階で、例えばシートフイルム３６に画像パターン１４０を記録したとき、図１２Ｂに示すように、画像パターン１４０の延在方向が基準方向にほぼ揃うことになる。
【００７４】
一方、露光ヘッド２４ａ〜２４ｈの位置決めは、ステップＳ４にて検出した各露光ヘッドの回転ずれ量に基づいて行う。すなわち、図１２Ｂの例で見たとき、第１の二次元画像１４２ａ、第２の二次元画像１４２ｂ、第３の二次元画像１４２ｃ及び第６の二次元画像１４２ｆに対応する４つの露光ヘッド２４ａ、２４ｂ、２４ｃ及び２４ｆの各第２の位置決め機構８２を用いて、それぞれ対応する回転ずれ量を打ち消す方向に取付板１１２を回転変位させる。図１２Ｂの例では、第１の二次元画像１４２ａに対応する露光ヘッド２４ａの取付板１１２を−θ１だけ回転変位させ、第２の二次元画像１４２ｂに対応する露光ヘッド２４ｂの取付板１１２を＋θ２だけ回転変位させ、第３の二次元画像１４２ｃに対応する露光ヘッド２４ｃの取付板１１２を＋θ３だけ回転変位させ、第６の二次元画像１４２ｆに対応する露光ヘッド２４ｆの取付板１１２を−θ４だけ回転変位させる。
【００７５】
その後、ステップＳ６において、コラム２０ａ及び２０ｂのボルト挿入孔１３２にボルト（図示せず）を挿入し、定盤１４にねじ込むことによってコラム２０ａ及び２０ｂが定盤１４に本固定されることとなる。この本固定が完了した段階で、露光装置１０の取り付けが完了する。なお、本固定が終了した後、切欠き１３０からピン・ゲージ１３４が抜き取られ、さらに、押し引きねじ９８が除去される。
【００７６】
この段階で、例えばシートフイルム３６に画像パターン１４０を記録したとき、図１２Ｃに示すように、画像パターン１４０の延在方向が基準方向に揃い、かつ、各二次元画像１４２ａ〜１４２ｈの延在方向も基準方向に揃うことになる。
【００７７】
このように、本実施の形態に係る露光装置１０における第１及び第２の位置決め機構８０及び８２並びに取付方法においては、ヘッド保持構成体３０の定盤１４に対する位置決めが容易になり、露光ヘッド２４ａ〜２４ｈの位置を容易に調整することができ、画像パターン１４０のゆがみの除去等の作業量を大幅に低減することができる。これは、露光装置１０の製造効率の向上につながると共に、露光精度の大幅な向上にもつながる。
【００７８】
次に、第１の位置決め機構８０の各種変形例について図１３〜図１５を参照しながら説明する。
【００７９】
先ず、第１の変形例に係る第１の位置決め機構８０ａは、図１３に示すように、支点８４が、一方のコラム２０ｂの底面９０に設けられたピン１５０と、定盤１４に設けられ、ピン１５０が回転自在に挿入される穴１５２とを有して構成されている。この場合も、支点８４を中心に他方のコラム２０ａを容易に回転変位させることができる。
【００８０】
第２の変形例に係る第１の位置決め機構８０ｂは、図１４に示すように、支点８４が、定盤１４上に設けられ、一方のコラム２０ｂにおけるフランジ９４ｂの一方の側面１５４に接触するピン１５６を有して構成されている。この場合、一方のコラム２０ｂが仮固定されていることから、一方のコラム２０ｂの側面１５４がピン１５６から容易に離間するという不都合を回避することができ、支点８４を中心に他方のコラム２０ａを容易に回転変位させることができる。この第２の変形例では、ピン１５６が見える状態で一方のコラム２０ｂを定盤１４上に仮固定することができることから、一方のコラム２０ｂの取付作業が容易になり、作業時間の短縮も図ることができる。
【００８１】
第３の変形例に係る第１の位置決め機構８０ｃは、図１５に示すように、他方のコラム２０ａ側に設置された位置調整機構８６と同様の位置調整機構１６０が一方のコラム２０ｂ側にも設置されて構成されている。すなわち、この位置調整機構１６０は、定盤１４上のうち、一方のコラム２０ｂにおけるフランジ９４ｂの一方の側面１５４からわずかに離間した位置に設けられた押し引きねじ１６２と、一方のコラム２０ｂの前記一方の側面１５４に設けられ、かつ、押し引きねじ１６２がねじ込まれるねじ穴（図示せず）とを有する。
【００８２】
この第３の変形例において、例えば上述した回転ずれ量を打ち消す場合、一方のコラム２０ｂ側の押し引きねじ１６２のねじ込みを緩め、他方のコラム２０ａ側の押し引きねじ９８をねじ込むことによって、ヘッド保持構成体３０が全体的に前記回転ずれ量を打ち消すように回転変位することとなる。
【００８３】
この押し引きねじ１６２の設置位置は、一方のコラム２０ｂにおけるフランジ９４ｂの他方の側面１６４からわずかに離間した位置に設置してもよい。あるいは、一方のコラム２０ｂの一方の側面１５４からわずかに離間した位置と、他方のコラム２０ａの他方の側面１０２からわずかに離間した位置にそれぞれ押し引きねじ１６２及び９８を設置してもよいし、一方のコラム２０ｂの他方の側面１６４からわずかに離間した位置と、他方のコラム２０ａの他方の側面１０２からわずかに離間した位置にそれぞれ押し引きねじ１６２及び９８を設置してもよい。
【００８４】
なお、上述の実施の形態では、露光装置１０に適用した例を示したが、その他、定盤上のワークに対して画像を光学的に転写する複数の光学ヘッドと、複数の光学ヘッドを整列させて保持するヘッド保持部材と、定盤上に固定され、ヘッド保持部材を定盤の上方において保持する２つのコラムとを有するものであれば、種々の光学装置にも適用が可能である。
【００８５】
すなわち、本発明に係る光学装置取付構造、露光装置及び光学装置の取付方法は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本実施の形態に係る露光装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本実施の形態に係る露光装置の制御系を示すブロック図である。
【図３】本実施の形態に係る露光装置を構成する露光ヘッドによる二次元画像形成処理の説明図である。
【図４】本実施の形態に係る露光装置を構成する露光ヘッドの構成図である。
【図５】本実施の形態に係る露光装置の概略構成を示す平面図である。
【図６】第１の位置決め機構における支点の構成を一部省略して示す斜視図である。
【図７】第１の位置決め機構における位置調整機構の構成を一部省略して示す斜視図である。
【図８】第２の位置決め機構の構成を一部省略して示す斜視図である。
【図９】図９Ａは左側の位置調整を示す断面図であり、図９Ｂは右側の位置調整を示す断面図である。
【図１０】露光ヘッドの回転ずれを打ち消す方向の取付板を回転変位させた例を示す断面図である。
【図１１】本実施の形態に係る露光装置の取付方法を示す工程ブロック図である。
【図１２】図１２Ａは画像パターンの回転ずれの一例を示す説明図であり、図１２Ｂは一部の露光ヘッドによる二次元画像の回転ずれの一例を示す説明図であり、図１２Ｃは第１及び第２の位置決め機構にて画像パターンの回転ずれ並びに二次元画像の回転ずれを打ち消した後の画像パターンの一例を示す説明図である。
【図１３】第１の位置決め機構の第１の変形例を一部省略して示す斜視図である。
【図１４】第１の位置決め機構の第２の変形例を一部省略して示す平面図である。
【図１５】第１の位置決め機構の第３の変形例を一部省略して示す平面図である。
【図１６】従来技術に係る露光装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００８７】
１０…露光装置                          １４…定盤
１８…移動ステージ                      ２０ａ、２０ｂ…コラム
２２…スキャナ定盤                      ２４ａ〜２４ｈ…露光ヘッド
３０…ヘッド保持構成体
８０、８０ａ〜８０ｃ…第１の位置決め機構
８２…第２の位置決め機構                ８４…支点
８６、１６０…位置調整機構
８８、１１６、１２８、１５０、１５６…ピン
９２、１５２…穴                        ９８、１６２…押し引きねじ
１００…ねじ穴
【図１】
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【図２】
2006235457.tif 000004
【図３】
2006235457.tif 000005
【図４】
2006235457.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2006235457.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2006235457.tif 000012
【図１１】
2006235457.tif 000013
【図１２】
2006235457.tif 000014
【図１３】
2006235457.tif 000015
【図１４】
2006235457.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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