(57)【要約】【課題】露光ヘッドの波長の分布によって生じる感光材料の露光ムラを抑制することができ、なおかつ生産性を下げることなく露光ヘッドの光源の寿命を長く保つことができよう露光ヘッドの出力を調整する。【解決手段】複数の露光ヘッドの出力が露光ヘッドの定格出力の９割から該９割よりも小さい所定値までの間となるようにするとともに、複数の露光ヘッドの感光材料に対する相対的走査速度を変化させて複数の露光ヘッドの感光エネルギーが所望の感光エネルギーになるように調整する。【選択図】図１２
2007256548.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の露光ヘッド及び感光材料を相対的に移動させて走査露光を行う際に用いられる前記複数の露光ヘッドの出力調整方法であって、前記露光ヘッドの出力、出力波長分布、感光材料の分光感度及び前記相対移動速度から求められる前記感光材料が受ける感光エネルギーが前記複数の露光ヘッドについて全て所望の感光エネルギーとなるように前記各露光ヘッドの出力を調整する出力調整方法において、
前記露光ヘッドの出力が前記露光ヘッドの定格出力の９割から該９割よりも小さい所定値までの間となるようにするとともに、前記複数の露光ヘッドの前記相対移動速度を変化させて前記複数の露光ヘッドの前記感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーになるように調整する調整ステップを含むことを特徴とする露光ヘッドの出力調整方法。
【請求項２】
前記調整ステップが、
前記複数の露光ヘッドの出力を前記所定値に設定した後、前記感光エネルギーが最大となる露光ヘッドの前記感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーよりも大きい場合には、前記感光エネルギーが最大となる露光ヘッドの前記感光エネルギーが所望の感光エネルギーになるように前記相対移動速度を上げた後、その他の露光ヘッドの出力を上げて該その他の露光ヘッドの感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーになるようにし、前記感光エネルギーが最大となる露光ヘッドの前記感光エネルギーが所望の感光エネルギーより小さい場合には、前記複数の露光ヘッドの出力を上げて該複数の露光ヘッドの感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーになるようにする第一の調整ステップと、
該第一の調整ステップの後、前記露光ヘッドの出力が低格出力の９割を超える露光ヘッドがある場合には、該出力が定格出力の９割を超える露光ヘッドの出力が前記所定値から前記定格出力の９割までの間となるように該露光ヘッドの出力を調整すると共に、該露光ヘッドの感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーになるように前記相対移動速度を下げた後、その他の露光ヘッドについて前記感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーとなるように出力を調整する第二の調整ステップとを含むことを特徴とする請求項１記載の露光ヘッドの出力調整方法。
【請求項３】
前記調整ステップが、
前記複数の露光ヘッドの出力を前記所定値に設定した後、前記感光エネルギーが最大となる露光ヘッドの前記感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーよりも大きい場合には、前記感光エネルギーが最大となる露光ヘッドの前記感光エネルギーが所望の感光エネルギーになるように前記相対移動速度を上げた後、その他の露光ヘッドの出力を上げて該その他の露光ヘッドの感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーになるように、前記感光エネルギーが最大となる露光ヘッドの前記感光エネルギーが所望の感光エネルギーより小さい場合には、前記感光エネルギーが最大となる露光ヘッドの前記感光エネルギーが所望の感光エネルギーとなるよう前記相対移動速度を下げた後、その他の露光ヘッドの出力を上げて該複数の露光ヘッドの感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーになるようにする第一の調整ステップと、
該第一の調整ステップの後、前記露光ヘッドの出力が低格出力の９割を超える露光ヘッドがある場合には、該出力が定格出力の９割を超える露光ヘッドの出力が前記所定値から前記定格出力の９割までの間となるように該露光ヘッドの出力を調整すると共に、該露光ヘッドの感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーになるように前記相対移動速度を下げた後、その他の露光ヘッドについて前記感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーとなるように出力を調整する第二の調整ステップとを含むことを特徴とする請求項１記載の露光ヘッドの出力調整方法。
【請求項４】
請求項１から３いずれか１項記載の露光ヘッドの出力調整方法を用いて複数の露光ヘッドの出力を調整した後、
前記複数の露光ヘッドにより露光を行う事を特徴とする露光方法。
【請求項５】
複数の露光ヘッド及び感光材料を相対的に移動させて走査露光を行う露光装置であって、前記露光ヘッドの出力、出力波長分布、感光材料の分光感度および前記相対的移動速度から求められる前記感光材料が受ける感光エネルギーが前記複数の露光ヘッドについて全て所望の感光エネルギーとなるように前記各露光ヘッドの出力が調整される露光装置において、
前記複数の露光ヘッドの出力が該露光ヘッドの定格出力の９割よりも小さい所定値から前記露光ヘッドの定格出力の９割までの間になるとともに、前記複数の露光ヘッドの前記感光エネルギーが所望の感光エネルギーになるように前記複数の露光ヘッドの出力と前記相対移動速度を調整する調整部を備えたことを特徴とする露光装置。
【請求項６】
前記調整部が、
前記複数の露光ヘッドの出力を前記所定値に設定した後、前記感光エネルギーが最大となる露光ヘッドの前記感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーよりも大きい場合には、前記感光エネルギーが最大となる露光ヘッドの前記感光エネルギーが所望の感光エネルギーになるように前記相対移動速度を上げた後、その他の露光ヘッドの出力を上げて該その他の露光ヘッドの感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーになるようにし、前記感光エネルギーが最大となる露光ヘッドの前記感光エネルギーが所望の感光エネルギーより小さい場合には、前記複数の露光ヘッドの出力を上げて該複数の露光ヘッドの感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーになるように調整する第一の調整部と、
該第一の調整部による調整の後、前記露光ヘッドの出力が低格出力の９割を超える露光ヘッドがある場合には、該出力が定格出力の９割を超える露光ヘッドの出力が前記所定値から前記定格出力の９割までの間となるように該露光ヘッドの出力を調整すると共に、該露光ヘッドの感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーになるように前記相対移動速度を下げた後、その他の露光ヘッドについて前記感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーとなるように出力を調整する第二の調整部とを含むことを特徴とする請求項５記載の露光装置。
【請求項７】
前記調整部が、
前記複数の露光ヘッドの出力を前記所定値に設定した後、前記感光エネルギーが最大となる露光ヘッドの前記感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーよりも大きい場合には、前記感光エネルギーが最大となる露光ヘッドの前記感光エネルギーが所望の感光エネルギーになるように前記相対移動速度を上げた後、その他の露光ヘッドの出力を上げて該その他の露光ヘッドの感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーになるようにし、前記感光エネルギーが最大となる露光ヘッドの前記感光エネルギーが所望の感光エネルギーより小さい場合には、前記感光エネルギーが最大となる露光ヘッドの前記感光エネルギーが所望の感光エネルギーとなるよう前記相対移動速度を下げた後、その他の露光ヘッドの出力を上げて該複数の露光ヘッドの感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーになるように調整する第一の調整部、
該第一の調整部による調整の後、前記露光ヘッドの出力が低格出力の９割を超える露光ヘッドがある場合には、該出力が定格出力の９割を超える露光ヘッドの出力が前記所定値から前記定格出力の９割までの間となるように該露光ヘッドの出力を調整すると共に、該露光ヘッドの感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーになるように前記相対移動速度を下げた後、その他の露光ヘッドについて前記感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーとなるように出力を調整する第二の調整部とを含むことを特徴とする請求項５記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の露光ヘッドの出力調節方法および装置その露光ヘッドの出力調整方法を用いた露光方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数の露光ヘッドから射出されるレーザ光を用いて、感光材料を露光する露光装置が知られている。このような露光装置の場合、レーザ光の照射を受けて画像が記録される感光材料についても上記照射を受けるレーザ光の波長によって感度が異なるため、上記感光材料が波長の互いに異なるレーザ光を受光した場合には、各レーザ光の光量が等しくとも各レーザ光によって露光される感光材料の露光レベルが異なってしまうということが知られている。
【０００３】
そこで、露光レベルが異なるために起こる露光ムラを回避ために、感光材料の露光レベルを予め定められた所定の一定露光レベルにせしめる光量と波長との関係を満たす光を前記受光手段で受光したときに該受光手段から出力される出力値と該光の波長との関係を予め求めておき、各露光ヘッドから射出された各光を受光手段で個別に受光してこの受光手段から出力される各出力値が前記出力値と波長との関係を満たすように各露光ヘッドから射出される各光の光量を調節することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
すなわち、感光材料の分光感度と露光ヘッドの出力波長分布とを考慮して、各露光ヘッドの感光レベルが同じになるように各露光ヘッドの出力を調整する方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００５−９１０００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、露光ヘッドの光源であるレーザ光源たるＬＤチップは定格出力以上で稼動すると熱による損傷により寿命が極端に劣化することが知られている。したがって、熱損傷を回避しＬＤチップの寿命を長く保ち、なおかつＬＤチップ必要以上に低出力で使用しないために、露光前の光量調整定格出力の８割から９程度で稼動させるのが最も好ましい。しかしながら、露光ヘッドによって定格出力が異なるため、たとえば定格出力の９割という値は各露光ヘッドによってその絶対値は異なることとなり、上述したように露光ムラを回避するために単に露光ヘッドの出力波長分布、感光材料の分光感度のみを考慮し光量を調整したのでは、各露光ヘッドの定格出力を考慮した最適の出力光量となるとは限らないという問題があった。
【０００６】
また、複数の露光ヘッドをおよび感光材料を相対的に移動させて走査露光を行う場合においては、感光材料によって定まる感光材料を感光させるに十分なエネルギー（以下感光エネルギーと言う）は上記相対移動速度にも依存している。ここにおいては、露光ヘッドの定格出力等によっては相対的走査速度を調整する必要があるが、必要以上に相対的走査速度を下げてしまうのは露光装置の生産性を下げ、また露光ヘッドを必要以上に低出力で稼動させることにもなりかねないという問題があった。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、感光材料を露光する際の、露光ヘッドの波長の分布によって生じる感光材料の露光ムラを抑制することができ、なおかつ生産性を下げることなく露光ヘッド光源の寿命を長く保つことができる露光ヘッドの出力調整方法および装置並びにその露光ヘッドの出力調整方法を用いた露光方法および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】
本発明の露光ヘッドの出力調整方法は、複数の露光ヘッド及び感光材料を相対的に移動させて走査露光を行う際に用いられる前記複数の露光ヘッドの出力調整方法であって、前記露光ヘッドの出力、出力波長分布、感光材料の分光感度及び前記相対移動速度から求められる前記感光材料が受ける感光エネルギーが前記複数の露光ヘッドについて全て所望の感光エネルギーとなるように前記各露光ヘッドの出力を調整する出力調整方法において、前記露光ヘッドの出力が前記露光ヘッドの定格出力の９割から該９割よりも小さい所定値までの間となるようにするとともに、前記複数の露光ヘッドの前記相対移動速度を変化させて前記複数の露光ヘッドの前記感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーになるように調整する調整ステップとを含むことを特徴としている。
【０００９】
上記本発明の露光ヘッドの出力調整方法は、前記調整ステップが、前記複数の露光ヘッドの出力を前記所定値に設定した後、前記感光エネルギーが最大となる露光ヘッドの前記感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーよりも大きい場合には、前記感光エネルギーが最大となる露光ヘッドの前記感光エネルギーが所望の感光エネルギーになるように前記相対移動速度を上げた後、その他の露光ヘッドの出力を上げて該その他の露光ヘッドの感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーになるように、前記感光エネルギーが最大となる露光ヘッドの前記感光エネルギーが所望の感光エネルギーより小さい場合には、前記複数の露光ヘッドの出力を上げて該複数の露光ヘッドの感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーになるようにする第一の調整ステップと、該第一の調整ステップの後、前記露光ヘッドの出力が定格出力の９割を超える露光ヘッドがある場合には、該出力が定格出力の９割を超える露光ヘッドの出力が前記所定値から前記定格出力の９割までの間となるように該露光ヘッドの出力を調整すると共に、該露光ヘッドの感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーになるように前記相対移動速度を下げた後、その他の露光ヘッドについて前記感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーとなるように出力を調整する第二の調整ステップとを含む構成であっても良い。
【００１０】
上記本発明の露光ヘッドの出力調整方法は、前記調整ステップが、前記複数の露光ヘッドの出力を前記所定値に設定した後、前記感光エネルギーが最大となる露光ヘッドの前記感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーよりも大きい場合には、前記感光エネルギーが最大となる露光ヘッドの前記感光エネルギーが所望の感光エネルギーになるように前記相対移動速度を上げた後、その他の露光ヘッドの出力を上げて該その他の露光ヘッドの感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーになるように、前記感光エネルギーが最大となる露光ヘッドの前記感光エネルギーが所望の感光エネルギーより小さい場合には、前記感光エネルギーが最大となる露光ヘッドの前記感光エネルギーが所望の感光エネルギーとなるよう前記相対移動速度を下げた後、その他の露光ヘッドの出力を上げて該複数の露光ヘッドの感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーになるようにする第一の調整ステップと、該第一の調整ステップの後、前記露光ヘッドの出力が低格出力の９割を超える露光ヘッドがある場合には、該出力が定格出力の９割を超える露光ヘッドの出力が前記所定値から前記定格出力の９割までの間となるように該露光ヘッドの出力を調整すると共に、該露光ヘッドの感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーになるように前記相対移動速度を下げた後、その他の露光ヘッドについて前記感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーとなるように出力を調整する第二の調整ステップとを含む構成であってもよい。
【００１１】
本発明の露光方法は、上記露光ヘッドの出力調整方法を用いて複数の露光ヘッドの出力を調整した後、前記複数の露光ヘッドにより露光を行う事を特徴とする。
【００１２】
本発明の露光装置は、複数の露光ヘッド及び感光材料を相対的に移動させて走査露光を行う露光装置であって、前記露光ヘッドの出力、出力波長分布、感光材料の分光感度および前記相対的移動速度から求められる前記感光材料が受ける感光エネルギーが前記複数の露光ヘッドについて全て所望の感光エネルギーとなるように前記各露光ヘッドの出力が調整される露光装置において、前記複数の露光ヘッドの出力が該露光ヘッドの定格出力の９割よりも小さい所定値から前記露光ヘッドの定格出力の９割までの間になるとともに、前記複数の露光ヘッドの前記感光エネルギーが所望の感光エネルギーになるように前記複数の露光ヘッドの出力と前記相対移動速度を調整する調整部を備えたことを特徴とする。
【００１３】
上記本発明の露光装置においては、前記調整部が、前記複数の露光ヘッドの出力を前記所定値に設定した後、前記感光エネルギーが最大となる露光ヘッドの前記感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーよりも大きい場合には、前記感光エネルギーが最大となる露光ヘッドの前記感光エネルギーが所望の感光エネルギーになるように前記相対移動速度を上げた後、その他の露光ヘッドの出力を上げて該その他の露光ヘッドの感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーになるようにし、前記感光エネルギーが最大となる露光ヘッドの前記感光エネルギーが所望の感光エネルギーより小さい場合には、前記複数の露光ヘッドの出力を上げて該複数の露光ヘッドの感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーになるように調整する第一の調整部と、該第一の調整部による調整の後、前記露光ヘッドの出力が低格出力の９割を超える露光ヘッドがある場合には、該出力が定格出力の９割を超える露光ヘッドの出力が前記所定値から前記定格出力の９割までの間となるように該露光ヘッドの出力を調整すると共に、該露光ヘッドの感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーになるように前記相対移動速度を下げた後、その他の露光ヘッドについて前記感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーとなるように出力を調整する第二の調整部とを含む構成であってもよい。
【００１４】
また、前記調整部が、前記複数の露光ヘッドの出力を前記所定値に設定した後、前記感光エネルギーが最大となる露光ヘッドの前記感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーよりも大きい場合には、前記感光エネルギーが最大となる露光ヘッドの前記感光エネルギーが所望の感光エネルギーになるように前記相対移動速度を上げた後、その他の露光ヘッドの出力を上げて該その他の露光ヘッドの感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーになるようにし、前記感光エネルギーが最大となる露光ヘッドの前記感光エネルギーが所望の感光エネルギーより小さい場合には、前記感光エネルギーが最大となる露光ヘッドの前記感光エネルギーが所望の感光エネルギーとなるよう前記相対移動速度を下げた後、その他の露光ヘッドの出力を上げて該複数の露光ヘッドの感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーになるように調整する第一の調整部と、該第一の調整部による調整の後、前記露光ヘッドの出力が低格出力の９割を超える露光ヘッドがある場合には、該出力が定格出力の９割を超える露光ヘッドの出力が前記所定値から前記定格出力の９割までの間となるように該露光ヘッドの出力を調整すると共に、該露光ヘッドの感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーになるように前記相対移動速度を下げた後、その他の露光ヘッドについて前記感光エネルギーが前記所望の感光エネルギーとなるように出力を調整する第二の調整部とを含む構成であってもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の露光ヘッドの出力調整方法並びに露光方法および装置によれば、露光ヘッドの出力が露光ヘッドの定格出力の９割から９割よりも小さい所定値までの間となるようにするとともに、複数の露光ヘッドの相対的走査速度を変化させて複数の露光ヘッドの感光エネルギーが所望の感光エネルギーになるように調整するようにしたので、各露光ヘッドを各露光ヘッドの定格出力の最適値近傍において稼動することが可能となり、露光ヘッドの長寿命化に貢献し、生産性を下げずに露光面に均一の感光エネルギーを供給できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面により、本発明の１つの実施形態である露光装置について、詳細に説明する。
【００１７】
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。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。
【００１８】
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。ここで、説明のため、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軸およびＹ軸を規定する。
【００１９】
スキャナ２４は、図２に示すように、例えば、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。
【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の露光面
上には露光ヘッド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）および（Ｂ）に示すように、各露光ヘッド３０は、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配置されている。このため、たとえば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】
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各画素部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。
【００２３】
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。
【００２４】
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から出射されたレーザ光を平行光化する１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１対の組合せレンズ４６、およ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。
【００２５】
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および５４からなる。
【００２６】
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。
【００２７】
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に接続されたコントローラにより駆動可能すなわち使用可能なマイクロミラー５８は、１０２４列×２５６行のみであるとする。ＤＭＤ３６のデータ処理速度には限界があり、使用するマイクロミラー数に比例して１ライン当りの変調速度が決定されるので、このように一部のマイクロミラーのみを使用することにより１ライン当りの変調速度が速くなる。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、ヒンジおよ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。
【００２８】
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（たとえば±１０度）のいずれかに傾く。図７の（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の（Ｂ）は、マイクロミラー５８がオフ状態であるー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。
【００２９】
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度またはー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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
続いて、本発明における複数の露光ヘッドの出力調整方法の一実施形態について図１２を用いて説明し、その後に具体的な数値を用いた調整手順実施例について説明する。露光ヘッドの出力とは各露光ヘッドが有する複数のＬＤチップの出力の総和を指す。また露光ヘッドの定格出力とは、各露光ヘッドが有する複数のＬＤチップの定格出力を加算した値である。また、感光材料には各感光材料ごとに最適な、所望の感光エネルギーが定められている。ここにおいて感光エネルギーとは露光ヘッドの出力、出力波長分布、感光材料の分光感度及び感光材料と露光ヘッドの相対移動速度から求められる、感光材料へ露光ヘッドが与えるエネルギーである。
【００３３】
複数の露光ヘッドの出力調整を行う前提として、予め感光材料へ与えるべき所望の感光エネルギーＥ[Ｊ]が定められており及び露光ヘッドの相対移動速度S［ｍｍ/s]が初期値として定まっている。
【００３４】
まず各露光ヘッドの出力を、各露光ヘッドの定格出力の９割よりも小さい所定値に設定する初期設定ステップを行う。定格出力の９割よりも小さい所定値は定格出力の７割から８割程度が好ましい。ここでは、全露光ヘッドの定格出力の平均の８割程度に、全露光ヘッドの出力をあわせる。このときヘッドの出力は、ｎ番目のヘッドの出力をＥｈｎとすると、下式１の関係を満たすこととなる。
【００３５】
ＥＨ１ ＝ ＥＨ２ ＝・・・＝ＥＨｎ  式１
次にこれらの各露光ヘッドの出力値における感光材料へ与える感光エネルギーを、上記相対移動速度S、露光ヘッドの出力波長分布、材料の分光感度を考慮し算出する（ステップ２）。算出方法は、あるヘッドナンバーｎが感光材料へ与える感光エネルギーをＥｈｎ、ヘッドナンバーｎの波長λでの単位波長当たりの出力［ｍＷ／ｎｍ］をPｎλ、感光材料ａの波長λでの相対感度をSａλとすると下式２で与えられる。
【００３６】
Ｅｈｎ ＝ Σ（Pｎλ  ×  Sａλ）  式２
このとき、各露光ヘッドによって出力波長分布が異なるため、各露光ヘッドが感光材料へ与える感光エネルギーＥｈｎは等しくならず、この状態で露光を行うと露光ムラが発生してしまう。露光ムラの具体例としては、例えば、感光材料のテント性の悪化、基板との密着性の悪化などが挙げられる。
【００３７】
そこで、これらの感光エネルギーのばらつきを無くすために以下の調整ステップを行う。調整ステップにおいては先の計算によって求められたＥｈｎと所望の感光エネルギーＥとの比較をまず行う（ステップ３）。この時各ヘッドのＥｈｎの最小値Ｅｈｍｉｎ及び最大値Ｅｈｍａｘは、図１２ステップ３に示す３パターン（３ー１、３ー２、３ー３）となっている。
【００３８】
所望の感光エネルギーＥよりも大きいＥｈｎが存在する、即ち３ー１及び３ー２のパターンにおいては、単位時間に感光材料へ与えるエネルギーを下げる必要がある。その方法としては露光ヘッドの出力を下げることも考えられるが、生産性を向上させるために、Ｅ＝Ｅｈｍａｘとなるまで相対移動速度を上げることにより感光材料へ与えるエネルギーを下げるのが好ましい。相対移動速度を上げた後は、ステップ４へ進み各露光ヘッドの感光エネルギーが一定となるようＥ＝Ｅｈｍａｘとなっている露光ヘッド以外の露光ヘッドの出力を増大させる。また、３ー２のパターンにおいてはステップ４の段階で全ての露光ヘッドの出力を増大させ感光エネルギーを一定に調節する。
【００３９】
そして、ステップ４の段階において、全ての露光ヘッドの出力が、定格出力の９割以下である場合、調整は終了する。しかし、ステップ４の段階において定格出力の９割を超える露光ヘッドが存在している場合は、それら定格出力以上となっている露光ヘッドの出力を定格出力の９割まで減少させる。この場合、所望の感光エネルギーを下回っているため、感光エネルギーを増大させる必要がある。したがって、相対移動速度Sを下げることにより感光エネルギーを増大させる。生産性の低下を最小限にするならば、定格出力の９割まで出力値を下げた露光ヘッド中の最小のＥｈｎ＝Ｅとなるまで相対移動速度を下げるのが好ましい。その後の調整は、ステップ４において定格出力の９割を超えるヘッド以外は９割以下で適正な出力となっていたため、相対的走査速度を下げたことにより所望量以上のエネルギーを感光材料に与えることとなってしまった露光ヘッドの出力を減少させ、適正な感光エネルギーとする。
【００４０】
さらに本実施例を具体的な数値を用いて説明する。露光ヘッドは８本有しているものとし、露光ヘッドの出力波長分布、感光材料の分光感度が存在しないと仮定して、各露光ヘッドから２６０[ｍＷ]のエネルギーが感光材料へ伝達された場合、その時の相対移動速度S＝４０ｍｍ／ｓであるとすると、所望の感光エネルギーＥ ＝１０［ｍＪ/cｍ２］が材料へ供給されるとする。
【００４１】
しかしながら、実際には図１０のように各露光ヘッドは出力波長分布を有し、感光材料も図１１に示されるような分光感度曲線を有している。さらに、表１上段に示されるように８本の露光ヘッドはそれぞれ定格出力が異なっている。まず、初期設定ステップにおいて、全露光ヘッドの出力を一旦定格出力の７割から８割の値である２６０ｍＷで出力する。表１中段は、各ヘッドの定格出力時を１としたときの、２６０ｍＷの出力比（２６０ｍＷ／定格出力）を表している。また、図１０は、各ヘッドにおける出力が、２６０ｍＷであるときの出力波長分布のばらつきを示している。このとき、図１０のヘッド１からヘッド８までの各出力波長分布と、図１１で示される材料の分光感度曲線より、前述した式２を用いて実際に感光材料へ与える感光エネルギーを計算すると表２のようになる。
【００４２】
この表２においては感光材料が受け取る感光エネルギーは全て１０ｍＪを下回っており、図１２における３ー２のパターンに該当する。従って、露光ヘッドの出力を全体的に上げる必要があるが、各露光ヘッドの出力を感光エネルギーが１０ｍＪとなるように露光ヘッドの出力を上げると定格出力の９割を超えるヘッドが出てきてしまう。表２で示されるように、例えばヘッド１は２６０ｍＷの出力で８．６６ｍＪ／ｃｍ２の感光エネルギーを与えるため、１０ｍＪ／ｃｍ２の感光エネルギーとするためには３００ｍＷの出力が必要となり、この値はヘッド１の定格出力３０９ｍＷの９割を超えてしまっている。同様に露光ヘッド５，６，７，８も露光ヘッドの出力が定格出力の９割を超えてしまう。従って、これら定格出力の９割を超えてしまう露光ヘッドは定格出力の９割に設定する必要がある。この時点での各露光ヘッドの出力を表したのが表３である。そして、生産性の低下を最小限とするために、定格出力の９割としたヘッドの中でもっとも低いＥｈｎが所望の感光エネルギーＥ（本実施例においては１０ｍＪ／ｃｍ２）となるまで相対的走査速度Sを低下させる。この場合、表３におけるヘッド１が定格出力の９割としたヘッドの中で最も低いＥｈｎを有するのはヘッド１の９．２６ｍＪ／ｃｍ２であり、このヘッド１の感光エネルギーが１０ｍＪ／ｃｍ２となるまで相対的走査速度を低下させる。ヘッド１の感光エネルギーを１０ｍＪ／ｃｍ２とするためには相対的走査速度を３７．０４ｍｍ／Sとする必要があり、その場合のその他のヘッドの感光エネルギーＥｈｎは表４下段に示す値となる。最後に、相対的走査速度を低下させることにより、他の露光ヘッドの感光エネルギーも変化するため、各露光ヘッドにおいて所望の感光エネルギー１０ｍＪ／ｃｍ２となるように各露光ヘッドの出力を調整する。表５は最終的に各露光ヘッドの出力の調整が終了した状態を表している。これらの一連の調整により、均一な感光エネルギーによりムラ無く露光することが出来、また、露光ヘッドの９割を越える値に調整されることなく、生産性の低下を最小限にとどめることが出来る。
【表１】
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【表２】
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【表３】
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【表４】
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【表５】
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【００４３】
また、露光ヘッドの出力調整は以下のように行っても良い。表１で示される初期設定ステップを行った後に各露光ヘッドが感光材料へ与える感光エネルギーを示しているのが表６である。このとき、感光エネルギーが最も高い露光ヘッドに合わせて相対的走査速度を下げて調整してもよい。この場合、表６下段中、最も感光エネルギーが大きいのはヘッド４の９．１２ｍＪ／ｃｍ２であり、この値が所望の感光エネルギーとなるように相対的走査速度を変化させた場合、３６．５ｍｍ／sとなる。そのときの、各露光ヘッドの感光エネルギーを表したのが表７である。ヘッド４以外の露光ヘッドはエネルギー不足の状態であるので、露光ヘッドの出力を上げることにより、所望の感光エネルギーへと調整する。どの程度の補正率が必要であるかを表８に示す。表９は最終的な露光ヘッドの補正率及び出力値を表しており、本実施例においては、露光ヘッドの定格出力に対し９割を超えている露光ヘッドは存在しないため、この時点で調整終了する。
【００４４】
なお、このとき露光ヘッドの出力が低格出力の９割を超える露光ヘッドがある場合には、その出力が定格出力の９割を超える露光ヘッドの出力が２６０ｍＷ（定格出力の７割から８割の値）から定格出力の９割までの間となるように露光ヘッドの出力を調整すると共に、その露光ヘッドの感光エネルギーが所望の感光エネルギーになるように相対移動速度を下げた後、その他の露光ヘッドについて感光エネルギーが所望の感光エネルギーとなるように出力を調整するようにすればよい。
【表６】
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【表７】
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【表８】
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【表９】
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【００４５】
そして、調整終了後の感光材料の露光は以下のように行われる。移動ステージ1４に感光材料１２を吸着保持させた後、移動ステージ１４をガイド２０に沿ってスキャナ２４側に移動させ、センサ２４により感光材料が塗布されている基板の歪み等を検出する。
【００４６】
次いで、移動ステージ１８を走査方向（矢印Ｙ方向）に移動させ、スキャナ２4による感光材料１２に対する画像の露光記録を開始する。
【００４７】
この場合、移動ステージ1４は、ガイド２０に沿って移動し、感光材料１２には、移動ステージ1４の移動方向（矢印Ｙ方向）と直交する方向に配列される複数の露光ヘッド３０により所望の二次元画像が描画される。
【００４８】
また、上述した露光記録装置１０は、例えば、プリント配線基板（ＰＷＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｗｉｒｉｎｇ  Ｂｏａｒｄ）の製造工程におけるドライ・フィルム・レジスト（ＤＦＲ：Ｄｒｙ  Ｆｉｌｍ  Ｒｅｓｉｓｔ）の露光、液晶表示装置（ＬＣＤ）の製造工程におけるカラーフィルタの形成、ＴＦＴの製造工程におけるＤＦＲの露光、プラズマ・ディスプレイ・パネル（ＰＤＰ）の製造工程におけるＤＦＲの露光等の用途に好適に用いることができる。
【００４９】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことは言うまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態である露光装置の外観を示す斜視図
【図２】図１の露光装置のスキャナの構成を示す斜視図
【図３】（Ａ）は感光材料の露光面上に形成される露光済み領域を示す上面図、（Ｂ）は各露光ヘッドによる露光エリアの配列を示す上面図
【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
【図５】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および側面図
【図６】図１の露光装置のＤＭＤの構成を示す部分拡大図
【図７】ＤＭＤの動作を説明するための斜視図
【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のレーザ出射部における発光点の配列を示す正面図
【図１０】各露光ヘッドの出力波長分布
【図１１】感光材料の分光感度曲線の一例
【図１２】露光ヘッド出力調整フローの一例
【符号の説明】
【００５１】
１０    露光装置
１２    感光材料
１４    移動ステージ
１８    設置台
２０    ガイド
２２    ゲート
２４    スキャナ
２６    センサ
３０    露光ヘッド
３２    露光エリア
３６    ＤＭＤ
３８    ファイバアレイ光源
【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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【図１１】
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【図１２】
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