(57)【要約】【課題】転動体を用いたリニアガイド装置によって移動ステージと露光ヘッドとを相対的に移動させ、濃度ムラや位置誤差のない良好な画像が形成可能な露光装置を提供する。【解決手段】露光エリア３２における走査方向に列状に並んだ多数の露光点の帯の長さＬの範囲内で多重露光する際の平均化効果によって、露光量の分布が、裾野が広く頂点が比較的低いガウス分布となり、さらにガウス分布の頂点が記録媒体上の露光すべき所定１画素の中心点と略一致する状態となり、記録媒体上の露光すべき所定１画素の位置に、予定の大きさを持つドットの適正な潜像を形成する。【選択図】図５
2007264131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体を載置する移動ステージと、
前記移動ステージに載置した前記記録媒体上に露光エリアが設定される、複数の画素を選択的に変調する手段を有する露光ヘッドと、
前記移動ステージと、前記露光ヘッドとを相対的に移動させるように装着された転動体を用いたリニアガイド装置と、を有し、
条件式  ｄ≦Ｌ／２、ここで、ｄは、前記転動体を用いたリニアガイド装置における隣接する２個の前記転動体の回転中心間距離、Ｌは、前記露光エリアにおける走査方向に列状に並んだ多数の露光点の帯の長さ、
が成立するように構成したことを特徴とする露光装置。
【請求項２】
記録媒体を載置する移動ステージと、
前記移動ステージに載置した前記記録媒体上に露光エリアが設定される、複数の画素を選択的に変調する手段を有する露光ヘッドと、
前記移動ステージと、前記露光ヘッドとを相対的に移動させるように装着された転動体を用いたリニアガイド装置と、を有し、
条件式  Ｍ≠ｄ×Ｎ、かつＬ＞ｄ、ここで、ｄは、前記転動体を用いたリニアガイド装置における隣接する２個の前記転動体の回転中心間距離、Ｌは、前記露光エリアにおける走査方向に列状に並んだ多数の露光点の帯の長さ、Ｍは、前記転動体を用いたリニアガイド装置のブロックに加工された転動面の長さ（前記転動体がレールと、前記ブロックとの間で荷重が加わる負荷領域の長さ）、Ｎは、任意の整数、
が成立するように構成したことを特徴とする露光装置。
【請求項３】
記録媒体を載置する移動ステージと、
前記移動ステージに載置した前記記録媒体上に露光エリアが設定される、複数の画素を選択的に変調する手段を有する露光ヘッドと、
前記移動ステージと、前記露光ヘッドとを相対的に移動させるように装着された、一本のレールに対して複数のブロックを配置した構成の転動体を用いたリニアガイド装置と、を有し、
条件式  Ｐ≠ｄ×Ｎ、かつＬ＞ｄ、ここで、ｄは、前記転動体を用いたリニアガイド装置における隣接する２個の前記転動体の回転中心間距離、Ｌは、前記露光エリアにおける走査方向に列状に並んだ多数の露光点の帯の長さ、Ｐは、隣接する前記ブロックの各転動面の先端間距離（前記転動体が前記レールと、前記ブロックとの間で荷重が加わる負荷領域の先端間距離）又は前記各転動面の後端間距離（前記転動体が前記レールと、前記ブロックとの間で荷重が加わる負荷領域の先端間距離）、Ｎは、任意の整数、
が成立するように構成したことを特徴とする露光装置。
【請求項４】
記録媒体を載置する移動ステージと、
前記移動ステージに載置した前記記録媒体上に露光エリアが設定される、複数の画素を選択的に変調する手段を有する露光ヘッドと、
前記移動ステージと、前記露光ヘッドとを相対的に移動させるように装着された、一本のレールに対して複数のブロックを配置した構成の転動体を用いたリニアガイド装置と、を有し、
前記各ブロックの転動面（前記転動体が前記レールと、前記ブロックとの間で荷重が加わる負荷領域）に対して前記転動体が出入りするタイミングが前記各ブロックで異なるように構成し、前記移動ステージが前記露光エリアにおける走査方向に列状に並んだ多数の露光点の帯の長さＬだけ移動する間に、何れかの前記ブロックの前記転動面（前記転動体が前記レールと、前記ブロックとの間で荷重が加わる負荷領域）に対して前記転動体が出入りするタイミングが到来するように構成した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】
この発明は、露光ヘッドに設置された複数の画素を画像データ（パターンデータ）に基づいて選択的にｏｎ／ｏｆｆする手段である空間光変調素子（２次元光変調器）等から出射された各光ビームを光学素子により１画素毎に集光させて記録媒体に照射しながら、露光ヘッドと、記録媒体を載置した露光ステージとを相対的に移動させて走査することにより所定のパターンで露光する際に、相対的な移動に起因する走査ムラによって、露光処理されて形成された画像に歪みを生じることを低減可能な露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、記録媒体、例えば、プリント配線板（以下、「ＰＷＢ」という。）やフラット・パネル・ディスプレイ（以下、「ＦＰＤ」という。）の基板に所定のパターンを露光するためにフラットベッド型の露光装置が用いられている。
【０００３】
このフラットベッド型の露光装置では、露光ステージ上に記録媒体を載置し、この露光ステージを定盤上に設置した摺動レールに沿って移動させることにより記録媒体を主走査方向に移動しながら、露光ヘッドから画像データから生成した変調信号に基づき光源側から出射されたマルチビームを空間変調して記録媒体上に照射することにより露光処理を行う。
【０００４】
このように露光ステージを定盤上に設置した摺動レールに沿って移動させる場合には、露光ステージが移動動作に伴って蛇行し露光ステージに位置ずれが生じるため、露光ステージ上の記録媒体に露光される画像に歪みが生じてしまう。
【０００５】
そこで、従来のフラットベッド型の露光装置では、所定の撮像タイミング毎にＣＣＤカメラにより露光ステージ上に形成したマーキングを撮像して蛇行によって生じた記録ステージ（移動ステージ）のステージ面に対しての移動方向と交差する交差方向への位置ずれを検出し、画像シフト処理を行うことで記録媒体に露光される画像の歪みを補正する手段が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
さらに、このような走査露光型の露光装置では、露光ステージと定盤との間にエアベアリングによるガイドレール機構を配置し、記録媒体を走査する際の走査ムラを減らすことが考えられる。
【０００７】
しかし、エアベアリングは、露光ステージと定盤との間に空気層を介在させるため、定盤が設置された床の振動等によって露光ステージと露光ヘッドとの相対位置が変化して正しい形状が露光できないという問題が発生する。また、記録媒体のサイズが大きくなると、高精度を維持して加工製造できるエアベアリング装置の大きさの限界を超えてしまうので、エアベアリング装置を用いて露光ステージを移動可能に支受するフラットベッド型の露光装置を製造することが困難である。
【特許文献１】特開２００５−３１６４１１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、上述の点に鑑み、露光ステージと露光ヘッドとを相対的に移動させる部分に、転動体を用いたリニアガイド装置を利用することによって、定盤が設置された床の振動等に対する剛性を高めて露光精度を高めると共に、記録媒体のサイズが大きくなっても廉価に露光装置を製造することができ、さらに転動体を利用したリニアガイド装置における転動体の移動に起因して露光処理の際に走査ムラがあっても、高精度な画像を形成するように露光処理可能な露光装置を新たに提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に記載の露光装置は、記録媒体を載置する移動ステージと、
移動ステージに載置した記録媒体上に露光エリアが設定される、複数の画素を選択的に変調する手段を有する露光ヘッドと、移動ステージと、露光ヘッドとを相対的に移動させるように装着された転動体を用いたリニアガイド装置と、を有し、条件式  ｄ≦Ｌ／２、ここで、ｄは、転動体を用いたリニアガイド装置における隣接する２個の転動体の回転中心間距離、Ｌは、露光エリアにおける走査方向に列状に並んだ多数の露光点の帯の長さ、  が成立するように構成したことを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項２に記載の露光装置は、記録媒体を載置する移動ステージと、移動ステージに載置した記録媒体上に露光エリアが設定される、複数の画素を選択的に変調する手段を有する露光ヘッドと、移動ステージと、露光ヘッドとを相対的に移動させるように装着された転動体を用いたリニアガイド装置と、を有し、  条件式  Ｍ≠ｄ×Ｎ、かつＬ＞ｄ、ここで、ｄは、転動体を用いたリニアガイド装置における隣接する２個の転動体の回転中心間距離、Ｌは、露光エリアにおける走査方向に列状に並んだ多数の露光点の帯の長さ、Ｍは、転動体を用いたリニアガイド装置のブロックに加工された転動面の長さ（転動体がレールと、ブロックとの間で荷重が加わる負荷領域の長さ）、Ｎは、任意の整数、  が成立するように構成したことを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項３に記載の露光装置は、記録媒体を載置する移動ステージと、
移動ステージに載置した記録媒体上に露光エリアが設定される、複数の画素を選択的に変調する手段を有する露光ヘッドと、移動ステージと、露光ヘッドとを相対的に移動させるように装着された、一本のレールに対して複数のブロックを配置した構成の転動体を用いたリニアガイド装置と、を有し、  条件式  Ｐ≠ｄ×Ｎ、かつＬ＞ｄ、ここで、ｄは、転動体を用いたリニアガイド装置における隣接する２個の転動体の回転中心間距離、Ｌは、露光エリアにおける走査方向に列状に並んだ多数の露光点の帯の長さ、Ｐは、隣接するブロックの各転動面の先端間距離（転動体がレールと、ブロックとの間で荷重が加わる負荷領域の先端間距離）又は各転動面の後端間距離（転動体がレールと、ブロックとの間で荷重が加わる負荷領域の先端間距離）、Ｎは、任意の整数、  が成立するように構成したことを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項４に記載の露光装置は、記録媒体を載置する移動ステージと、
移動ステージに載置した記録媒体上に露光エリアが設定される、複数の画素を選択的に変調する手段を有する露光ヘッドと、移動ステージと、露光ヘッドとを相対的に移動させるように装着された、一本のレールに対して複数のブロックを配置した構成の転動体を用いたリニアガイド装置と、を有し、各ブロックの転動面（転動体がレールと、ブロックとの間で荷重が加わる負荷領域）に対して転動体が出入りするタイミングが各ブロックで異なるように構成し、移動ステージが露光エリアにおける走査方向に列状に並んだ多数の露光点の帯の長さＬだけ移動する間に、何れかのブロックの転動面（転動体がレールと、ブロックとの間で荷重が加わる負荷領域）に対して転動体が出入りするタイミングが到来するように構成したことを特徴とする。
【００１３】
前述のように構成することにより、露光エリアにおける走査方向に列状に並んだ多数の露光点の帯の長さＬの範囲内で多重露光する際の平均化効果によって、露光量の分布が、裾野が広く頂点が比較的低いガウス分布となり、さらにガウス分布の頂点が記録媒体上の露光すべき所定１画素の中心点と略一致する状態となり、記録媒体上の露光すべき所定１画素の位置に、予定の大きさを持つドットの適正な潜像が形成される。このため、記録媒体には、露光すべき各所定１画素の位置に、それぞれ所定１ドットの大きさを持つ適正な潜像が形成されるので、この記録媒体の潜像を現像して顕像化したときに、濃度ムラや位置誤差のない良好で適正な画像が形成される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の露光装置によれば、転動体を用いたリニアガイド装置を利用して露光ステージと露光ヘッドとの間の相対的な移動動作を行うようにし、設置場所の床が振動する等の外部振動に対する露光処理上の許容度を増し、記録媒体の大型化に対応可能とし、廉価に製作可能とし、さらに転動体の移動に起因して露光処理の際に走査ムラがあっても、高精度な画像を形成するように走査露光処理できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の露光装置に関する実施の形態について、図１乃至図６を参照しながら説明する。
【００１６】
図１の概略斜視図に示すように、本実施の形態に係る露光装置１０は、図示しない制御ユニットで駆動制御されるいわゆるフラットベッド型のマルチビーム露光装置として構成する。この露光装置１０は、移動ステージ１４の平面上にＦＰＤ基板素材等である記録媒体１２を吸着して保持し、この移動ステージ１４により記録媒体１２を主走査方向に移動しながら、スキャナ２４に設置した露光ヘッド３０により、制御ユニットで画像データから生成した変調信号に基づき光源側から出射されたマルチビームを空間変調して記録媒体１２上に照射することにより露光処理を行うように構成する。
【００１７】
この露光装置１０では、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、ステージ移動方向に沿って延びた２本の転動体を用いたリニアガイド装置２０を設置する。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すると共に、転動体を用いたリニアガイド装置２０によって往復移動可能に支受する。
【００１８】
図６に示すように、転動体を用いたリニアガイド装置２０は、一般に使用されている転動体を用いたリニアガイド装置と同様に、レール２１と単数又は複数のブロック２３とにそれぞれ精密研削加工された４条列の転動面２１Ａ、２３Ａを多数のボール２５が転動し、ボールリテーナ２７と、ブロック２３に組み付けられたエンドプレート２９により、ボール２５列を循環させるように構成する。なお、転動体を用いたリニアガイド装置２０は、ボールリテーナ２７を有しない、いわゆる総ボールタイプに構成しても良い。また、転動体を用いたリニアガイド装置２０は、転動体としてコロを用いても良い。
【００１９】
この露光装置１０は、移動ステージ１４をステージ移動方向（主走査方向）に移動させるリニアモータ等の移動機構（図示省略）と、移動ステージ１４の移動にともなってパルス信号を出力するリニアエンコーダ（図示省略）とを備え、リニアエンコーダのパルス信号を検出することにより移動ステージ１４の位置情報および走査速度を検出可能に構成する。
【００２０】
この移動ステージ１４の上面には、記録媒体１２を位置決めして配置できるように構成する。さらに、移動ステージ１４上面の記録媒体１２の一方の脇には、Ｙ方向に沿って所定の間隔（本実施形態では、５０．０ｍｍ間隔）毎にマーキング１３を形成する。
【００２１】
この露光装置１０では、設置台１８の中央部に、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を設ける。このゲート２２は、コの字状の両端部を、それぞれ対応する設置台１８の両側面に固定して配置する。
【００２２】
このゲート２２には、一方の側にスキャナ２４を配置し、他方の側に記録媒体１２の先端と、移動ステージ１４上にあるマーキング１３とを撮像するための複数のカメラ２６を配置する。これらスキャナ２４とカメラ２６とは、ゲート２２に各々取り付けて、移動ステージ１４の移動経路の上方に位置するよう固定配置する。
【００２３】
スキャナ２４は、図２および図４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（３０Ａ〜３０Ｊ）を備える。
【００２４】
各露光ヘッド３０の内部には、入射された光ビームを空間変調する空間光変調素子（ＳＬＭ）である市販のデジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）を装着する。
【００２５】
図示しないが、ＤＭＤは、画素（ピクセル）を構成する多数の（例えば、６００個×８００個）の微小ミラーであるマイクロミラーを格子状に配列したミラーデバイスとして全体がモノリシック（一体型）に構成されている。
【００２６】
各ピクセルの最上部に配設されるマイクロミラーの表面には、アルミニウム等の反射率の高い材料が蒸着されている。また、各マイクロミラーの下面中央には、支柱が突設されている。
【００２７】
このＤＭＤは、各ピクセルに対応して、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ＳＲＡＭセル上にそれぞれ設けられたヒンジに、マイクロミラーに突設された支柱の基端部を取り付けて、ヒンジを軸としてマイクロミラーを対角線方向に、±１０度程度傾斜可能に装着して構成する。
【００２８】
このＤＭＤでは、ＳＲＡＭセル上のマイクロミラーが傾斜する対角線方向の両端部にそれぞれ構成された各ミラー  アドレス  エレクトロード（Ｍｉｒｒｏｒ  Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）の一方側又は他方側に蓄えた電荷による静電気力を利用して、マイクロミラーがオン状態である＋１０度に傾いた状態又はマイクロミラーがオフ状態である−１０度に傾いた状態に駆動制御可能に構成されている。
【００２９】
このように構成されたＤＭＤでは、ＳＲＡＭセルにデジタル信号が書き込まれると、画像信号に応じて、ＤＭＤの各ピクセルにおけるマイクロミラーが、それぞれ対角線を中心としてＤＭＤが配置された基板側に対してオン状態である＋１０度に傾いた状態又はオフ状態である−１０度に傾いた状態となるように制御され、光源側からＤＭＤに入射された光をそれぞれのマイクロミラーの傾き方向へ反射させる。
【００３０】
このオン状態のマイクロミラーにより反射された光は露光状態に変調され、ＤＭＤの光出射側に設けられた投影光学系により記録媒体上へ結像される。またオフ状態のマイクロミラーにより反射された光は非露光状態に変調され、光吸収体に入射する。
【００３１】
このようなＤＭＤを備えた各露光ヘッド３０は、その露光エリア３２（３２Ａ〜３２Ｊ）が走査方向に対して傾斜した矩形状（平行四辺形状でも良い）のエリアとなるように配置する。そして、移動ステージ１４の移動に伴い、所要のタイミングで各露光ヘッド３０から記録媒体１２上へ変調された光ビームを照射することによって、図３に示すように、露光ヘッド３０ごとの帯状の露光済み領域３４を形成する。この帯状の露光済み領域３４は、ＤＭＤの２次元配列されたマイクロミラーに対応したドットによって形成される。
【００３２】
また、上述のようにＤＭＤを走査方向に対して傾斜して配置することによって、走査方向に直交する方向に並ぶ露光点の間隔をより狭くすることができ、高解像度化を図ることができる。
【００３３】
また、図３及び図４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露光エリア３２Ａ、露光エリア３２Ａの右隣に位置する露光エリア３２Ｃ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露光エリア３２Ｂにより露光される。同様に、露光エリア３２Ｂと、露光エリア３２Ｂの右隣に位置する露光エリア３２Ｄとの間の露光できない部分は、露光エリア３２Ｃにより露光される。
【００３４】
次に、上述のように構成した露光装置における露光ヘッドの動作について説明する。
【００３５】
この露光装置１０では、露光パターンに応じた画像データが、図示しないＤＭＤに接続された制御ユニットに入力され、制御ユニット内の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。
【００３６】
記録媒体１２は、移動ステージ１４の表面に吸着された状態で走査方向へ移動される。移動ステージ上の記録媒体１２の先端がカメラ２６により撮影された時点で露光処理が開始され、記録媒体１２が露光ヘッド３０の下を通過する際に、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、データ処理部としての制御装置によって、この読み出した画像データに基づいて、制御信号（制御データ）が生成される。
【００３７】
この露光ヘッド３０では、生成された制御信号に基づいてＤＭＤのマイクロミラーの各々がオンオフ制御される。このように制御されるＤＭＤに光源ユニットからレーザ光が照射されると、ＤＭＤ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、記録媒体１２上へビームスポットとして結像され露光する。
【００３８】
そして、移動ステージ１４に記録媒体１２を乗せて走査方向へ移動しながら露光ヘッド３０で露光することにより、記録媒体１２を二次元的に露光する。
【００３９】
この露光装置１０では、記録媒体１２に所定の画像データが露光された時点で露光処理を終了し、再び、移動ステージ１４を初期位置まで移動して次の露光処理の開始を待つ。
【００４０】
また、この露光装置１０では、記録媒体１２を搬送する移動ステージ１４が蛇行する状態での変位量を、予めカメラ２６によって撮像された各マーキング１３の撮像画像データに基づいて各マーキング１３の変位量を順次取得し各マーキング１３の変位量を順次プロットして設定しておくと共に、記録媒体１２上への露光中に、例えば、外乱などによって生じた移動ステージ１４の変位量をレーザー干渉計（搬送方向の位置情報測定部）で測定し、移動ステージ１４を移動して走査しながらリアルタイムで測定し、前述した予め測定された変位量とリアルタイムに測定された変位量との両方を考慮して、記録媒体１２上の所望の位置に所望の露光画像が露光されるように補正する。
【００４１】
なお、上述した移動ステージ１４の蛇行を補正する具体的手段の一例の内容として、特願２００５−２２０６０４の明細書中の段落「００３６」乃至「０１０６」に記載された内容及び添付図中、図４乃至図１５に記載された内容を、本明細書及び図面の内容として援用する。
【００４２】
次に、前述した露光装置１０において、転動体を用いたリニアガイド装置２０で移動ステージ１４を移動することに起因する走査ムラによって、露光処理されて形成された画像に歪みを生じることを低減するための手段について説明する。
【００４３】
この転動体を用いたリニアガイド装置２０に起因する走査ムラの低減手段では、転動体を用いたリニアガイド装置２０で発生する振動等の走査ムラを生じさせるムラ成分を、各露光ヘッド３０の露光エリア３２内を露光する例えば、横６００個×縦８００個の画素（ピクセル）の内の走査方向（移動ステージ１４の移動方向）に沿って並んだ所要複数の画素で多重露光する際の平均化効果で低減し、良好な画像を形成可能とする。
【００４４】
転動体を用いたリニアガイド装置２０で移動ステージ１４を移動するよう構成した露光装置１０では、転動体であるボール２５がレール２１の転動面２１Ａと、ブロック２３の転動面２３Ａとの間の荷重が加わる負荷領域に入るときと、ボール２５が負荷領域から出るときに、走査ムラの原因となる振動等の微動を発生する。
【００４５】
また、この露光装置１０では、転動体を用いたリニアガイド装置２０で移動ステージ１４を移動させながら、各露光ヘッド３０に内蔵したＤＭＤの２次元配列された各マイクロミラーのオン、オフ状態を微少間隔の所要タイミングで切り替えながら、切り替えタイミング毎に記録媒体１２上の露光エリア３２内を露光する。
【００４６】
よって、この露光装置１０では、移動ステージ１４で搬送される記録媒体１２上の露光される１画素の点が、露光ヘッド３０の露光エリア３２を通過する期間、ＤＭＤにおける２次元配列された各マイクロミラーのオン、オフ状態を切り替るタイミング毎に、露光される。
【００４７】
言い換えると、移動ステージ１４で搬送される記録媒体１２上の露光される所定１画素の点は、その上を移動する露光エリア３２における走査方向に並んだ多数の露光点であるドットの内で、ＤＭＤの２次元配列された各マイクロミラーのオン、オフ状態を切り替えるタイミング毎に、記録媒体１２の所定１画素の点に重なるように対応したドットで多重露光することになる。
【００４８】
このため、図５（Ａ）に示すように、露光エリア３２における走査方向に列状に並んだ多数の露光点の帯の長さＬの範囲内に、転動体を用いたリニアガイド装置２０で発生する走査ムラの原因となる微動の１周期Ｓが収まる場合には、記録媒体１２上の露光すべき所定１画素の点を、露光ヘッド３０から照射された１ドットの点が１周期Ｓ内の各時点で位置誤差をもって多数回露光することになる。
【００４９】
この場合には、多重露光された所定１画素の点に対する累積露光量について見ると、図５（Ａ）に向かって右側に示すように、多重露光する際の平均化効果によって露光量の分布が、裾野が広く頂点が比較的低いガウス分布となり、さらにガウス分布の頂点が記録媒体１２上の露光すべき所定１画素の中心点と略一致する状態となる。
【００５０】
また、記録媒体１２は、その表面に感光層を形成する感光材料の性質上、所定の閾値Ｇ以上の露光量で潜像を形成する特性を持つ。
【００５１】
よって、記録媒体１２は、露光量の分布が、裾野が広く頂点が低く頂点が露光すべき所定１画素の中心点と略一致するガウス分布の状態で露光されると、記録媒体１２上の露光すべき所定１画素の位置に、予定の大きさを持つドットの適正な潜像が形成される。このため、記録媒体１２は、露光すべき各所定１画素の位置に、それぞれ所定１ドットの大きさを持つ適正な潜像が形成されるので、この記録媒体１２の潜像を現像して顕像化したときに、濃度ムラや位置誤差のない良好で適正な画像が形成される。
【００５２】
次に、比較のため、図５（Ｂ）に例示するように、露光エリア３２における走査方向に列状に並んだ多数の露光点の帯の長さＬの範囲よりも、転動体を用いたリニアガイド装置２０で発生する走査ムラの原因となる微動の１／２周期Ｓ１が長い場合について説明する。この場合には、記録媒体１２上の露光すべき所定１画素の点を、露光ヘッド３０から照射された１ドットの点が、走査ムラの原因となる微動の１／２周期Ｓ１における一部の区間で位置誤差をもって多数回露光することになる。
【００５３】
この場合には、走査ムラの原因となる微動の１／２周期Ｓ１の中間の区間で、多重露光された所定１画素の点に対する累積露光量について見ると、図５（Ｂ）に向かって右側に示すように、多重露光による露光量の分布が、裾野が狭く頂点が比較的高いガウス分布となり、さらにガウス分布の頂点が記録媒体１２上の露光すべき所定１画素の中心点から大きく外れた位置となる。
【００５４】
このため、記録媒体１２には、記録媒体１２上の露光すべき所定１画素の位置から大きく外れた位置に、略予定の大きさを持つドットの潜像が形成される。
【００５５】
よって、記録媒体１２には、露光すべき各所定１画素の位置から大きく外れた位置にそれぞれ１ドットの潜像が形成されるので、この記録媒体１２の潜像を現像して顕像化したときに不適正な画像が形成される。
【００５６】
以上より、この露光装置１０では、露光エリア３２における走査方向に列状に並んだ多数の露光点の帯の長さＬの範囲内で多重露光する際の平均化効果によって、露光量の分布が、裾野が広く頂点が比較的低いガウス分布となり、さらにガウス分布の頂点が記録媒体１２上の露光すべき所定１画素の中心点と略一致する状態となるように構成すればよい。
【００５７】
このためには、転動体を用いたリニアガイド装置２０で発生する走査ムラの原因となる微動の１周期Ｓの長さ若しくはその整数倍の長さが、露光エリア３２における走査方向に列状に並んだ多数の露光点の帯の長さＬと一致し、又は画像形成上の許容誤差の範囲内で微動の１周期Ｓの長さ若しくはその整数倍の長さが、露光エリア３２における走査方向に列状に並んだ多数の露光点の帯の長さＬに近似し、若しくは画像形成上の許容誤差の範囲内で微動の１周期Ｓの長さ若しくはその整数倍の長さが、露光エリア３２における走査方向に列状に並んだ多数の露光点の帯の長さＬ以下のとなるように構成すればよい。
【００５８】
そこで、第１に、この露光装置１０では、転動体を用いたリニアガイド装置２０における隣接する２個のボール２５の回転中心間距離ｄを、露光エリア３２における走査方向に列状に並んだ多数の露光点の帯の長さＬの１／２以下にすることによって転動体の移動によるムラ成分を露光領域内の平均化効果で低減するよう構成する。
【００５９】
すなわち、第１の露光装置１０では、ｄ≦Ｌ／２の条件式が成立するように構成する。
【００６０】
第２に、この露光装置１０では、ブロック２３に精密研削加工された転動面２３Ａの長さ（ボール２５がレール２１と、ブロック２３との間で荷重が加わる負荷領域の長さ）Ｍが、２個のボール２５の回転中心間距離ｄの任意の整数Ｎ倍の長さに一致せず、かつリニアガイド装置２０における隣接する２個のボール２５の回転中心間距離ｄが、露光エリア３２における走査方向に列状に並んだ多数の露光点の帯の長さＬより小さいという条件で構成する。
【００６１】
すなわち、第２の露光装置１０では、Ｍ≠ｄ×Ｎ、かつＬ＞ｄの条件式が成立するように構成する。
【００６２】
第３に、この露光装置１０では、一本のレール２１に対して複数のブロック２３を配置する構成を前提とし、隣接するブロック２３の各転動面２３Ａの先端間距離（ボール２５がレール２１と、ブロック２３との間で荷重が加わる負荷領域の先端間距離）Ｐ又は各転動面２３Ａの後端間距離（ボール２５がレール２１と、ブロック２３との間で荷重が加わる負荷領域の先端間距離）Ｐが、２個のボール２５の回転中心間距離ｄの任意の整数Ｎ倍の長さに一致せず、かつリニアガイド装置２０における隣接する２個のボール２５の回転中心間距離ｄが、露光エリア３２における走査方向に列状に並んだ多数の露光点の帯の長さＬより小さいという条件で構成する。
【００６３】
すなわち、第３の露光装置１０では、Ｐ≠ｄ×Ｎ、かつＬ＞ｄの条件式が成立するように構成する。
【００６４】
第４に、この露光装置１０では、一本のレール２１に対して複数のブロック２３を配置し、かつ各ブロック２３の転動面２３Ａ（ボール２５がレール２１と、ブロック２３との間で荷重が加わる負荷領域）に対してボール２５が出入りするタイミングが各ブロック２３で異なるように構成し、移動ステージ１４が露光エリア３２における走査方向に列状に並んだ多数の露光点の帯の長さＬだけ移動する間に、何れかのブロック２３の転動面２３Ａ（ボール２５がレール２１と、ブロック２３との間で荷重が加わる負荷領域）に対してボール２５が出入りするタイミングが到来するように構成する。
【００６５】
また、この露光装置１０は、転動体を用いたリニアガイド装置２０を利用して構成するので、露光装置１０を設置した床の振動等による外乱によって記録媒体１２に対する露光位置がずれることを防止し、濃度ムラや位置誤差のない良好な画像を得ることができる。また、転動体を用いたリニアガイド装置２０は、大型のものを廉価に製造できるので、大型基板用の露光装置１０を低価格で提供することができる。
【００６６】
また、本実施の形態に係るマルチビーム露光装置では、露光ヘッド３０に用いる空間光変調素子としてＤＭＤを用いたが、例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）タイプの空間光変調素子（ＳＬＭ；Special Light Modulator）や、電気光学効果により透過光を変調する光学素子（ＰＬＺＴ素子）や、液晶光シャッタ（ＦＬＣ）等、ＭＥＭＳタイプ以外の空間光変調素子をＤＭＤに代えて用いることができる。
【００６７】
また、ｏｎ／ｏｆｆ状態のみを取る空間光変調素子に限らず、ｏｎ／ｏｆｆ状態に加え複数の中間値を取り、階調を表現できる空間光変調素子を用いても良い。
【００６８】
なお、ＭＥＭＳとは、ＩＣ製造プロセスを基盤としたマイクロマシニング技術によるマイクロサイズのセンサ、アクチュエータ、そして制御回路を集積化した微細システムの総称であり、ＭＥＭＳタイプの空間光変調素子とは、静電気力を利用した電気機械動作により駆動される空間光変調素子を意味している。
【００６９】
また、本実施形態に係るマルチビーム露光装置では、露光ヘッド３０に用いる空間光変調素子であるＤＭＤを、複数の画素を選択的にｏｎ／ｏｆｆする手段に置き換えて構成しても良い。この複数の画素を選択的にｏｎ／ｏｆｆする手段は、例えば、各画素に対応したレーザビームを選択的にｏｎ／ｏｆｆして出射可能にしたレーザ光源で構成し、または、各微小レーザ発光面を各画素に対応して配置することにより面発光レーザ素子を形成し、各微小レーザ発光面を選択的にｏｎ／ｏｆｆして発光可能にしたレーザ光源で構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の形態に係る、露光装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る、露光装置のスキャナ部分を取り出して示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る、露光装置で記録媒体を露光処理したときに露光面上に形成される露光済み領域を示す平面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る、露光装置の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５】（Ａ）、（Ｂ）は、転動体を用いたリニアガイド装置で移動ステージを移動することに起因する走査ムラによって、露光処理されて形成された画像に歪みを生じることを低減するための手段の原理を示す説明図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る、露光装置に用いる転動体を用いたリニアガイド装置の要部を取り出して示す部分断面斜視図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０  露光装置
１２  記録媒体
１４  移動ステージ
１８  設置台
２０  転動体を用いたリニアガイド装置
２１  レール
２１Ａ      転動面
２３  ブロック
２３Ａ      転動面
２４  スキャナ
２５  ボール
３０  露光ヘッド
３２  露光エリア
【図１】
2007264131.tif 000003
【図２】
2007264131.tif 000004
【図３】
2007264131.tif 000005
【図４】
2007264131.tif 000006
【図５】
2007264131.tif 000007
【図６】
2007264131.tif 000008