曝光装置的制作方法

专利名称：曝光装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种曝光装置，其将基于图像数据(图案数据)对曝光头 中设置的空间光调制元件等的多个像素进行选择性调制的装置所射出的 各射束，通过透镜阵列等光学元件按每个像素进行聚光照射，从而以规定 的图案进行曝光。
背景技术：
近年来，将数字微反射镜器件(DMD)等空间光调制元件等用作图案 生成器，并通过根据图像数据调制后的光束在被曝光部件上进行图像曝光 的数字曝光装置(多射束曝光装置)正被实用化。
该DMD例如是在硅等半导体基板上二维排列有多个微反射镜的反射 镜器件，所述多个微反射镜根据控制信号使反射面的角度变化。该DMD 构成为通过各存储单元中蓄积的电荷所产生的静电力使微反射镜的反射 面的角度变化。
在现有的利用了DMD的数字曝光装置中，例如利用曝光头，并通过 具有微透镜阵列等光学元件的透镜系统，在感光材料(被曝光部件)的曝 光面上减小光点直径来成像，从而进行分辨率高的图像曝光，其中，所述 曝光头通过透镜系统对射出激光束的光源所射出的激光束进行校准，并通 过该透镜系统的近似焦点位置处所配置的DMD的多个微反射镜分别对激 光束进行反射，从多个射束出射口将各射束射出；所述微透镜阵列将从曝 光头的射束出射口射出的各射束按每个像素由一个透镜进行聚光。
在这样的数字曝光装置中，基于根据图像数据等生成的控制信号，由 控制装置对DMD的每个微反射镜进行接通断开(ON/OFF)控制，从而 对激光束进行调制(偏转)，并向曝光面(记录面)上照射调制后的激光 束进行曝光。
在该数字曝光装置中，可执行下述的扫描曝光处理在沿着一对导轨 移动的描绘台上设置作为被描绘体的光致抗蚀层，并在该描绘台的上方配 置多个曝光单元， 一边移动描绘台， 一边根据图像数据对各曝光单元的 DMD进行调制，通过向感光材料上照射激光束，使射束光点的位置相对 于感光材料相对移动，从而在感光材料上进行图案曝光。
当这样的数字曝光装置例如被用于在基板上高精度地对电路图案进 行曝光的扫描曝光处理时，由于曝光头的照明光学系统或成像光学系统中
使用的透镜具有被称为畸变(distortion)的固有形变特性，因此，由DMD 的全部微反射镜构成的反射面与曝光面上的投影像未形成正确的相似关 系，曝光面上的投影像因畸变而形变，产生描绘像素位置的位置偏移，存 在着与所设计1的电路图案不严格一致的情况。
因此，在现有的曝光装置中，提出了对畸变进行修正的方法。该对畸 变进行修正的方法中，在通过曝光单元投影到描绘面上的整个曝光区域的 规定位置处设定原点，并在描绘前通过专用的设备对规定的微反射镜所形 成的光学像的相对位置(曝光点)进行测定，将该实测值作为曝光点坐标 数据预先存储到系统控制电路的ROM中。在进行描绘时，该实测值作为 曝光点坐标数据被输出到曝光点坐标数据存储器。
由此，在曝光数据存储器中，实际上保持着被畸变修正后的电路图案 的位数据(bit data)。因此，由于对各微反射镜赋予的曝光数据是考虑了 畸变后的值，所以，即使曝光单元的光学要素具有畸变，也能高精度地描 绘电路图案(例如参照专利文献l)。
在这样的曝光装置和现有的一般曝光装置中，若为了进行扫描曝光处 理而移动描绘台，则该描绘台会弯曲(蛇行)地移动，因此，会在伴随扫 描曝光的描绘像素位置产生误差。
因此，为了修正伴随该扫描曝光的误差，可考虑设置将沿一对导轨移 动的描绘台例如沿扫描方向进行微调操作的机构、在与扫描方向垂直的方 向上进行微调操作的机构、和在使描绘台旋转的方向上进行微调操作的机 构，通过由控制装置同时对这些机构进行高度的控制，可使描绘台在沿着 扫描方向的直线上移动。
但是，在这样的曝光装置中，若采用下述构成，则存在着曝光装置大
型化、构造复杂、造价昂贵等问题，所述构成是指在描绘台上设置沿扫 描方向进行微调操作的机构、在与扫描方向垂直的方向进行微调操作的机 构、在使描绘台旋转的方向进行微调操作的机构和对这些机构进行控制的 控制装置，来对伴随扫描曝光的误差进行修正。
专利文献l:特开2003—57834

发明内容
本发明鉴于上述问题而提出，其目的在于，提供一种对从有选择地调 制多个像素的装置侧射出的各射束进行曝光来描绘时的描绘像素位置加 以修正由此能够高精度地进行描绘的、构成简单且廉价的新型曝光装置。
本发明第一方式的曝光装置，在将根据图像数据有选择地对曝光头中 设置的多个描绘像素进行调制的装置所射出的各光束，向台上载置的被曝 光部件上照射的状态下，使台与曝光头相对移动，以规定的图案进行曝光，
该曝光装置包括控制单元，其在存储器中存储了至少在修正中需要的与 规定描绘像素的扫描位置所对应的描绘像素位置的轨迹相关的修正用数 据；和描绘位置修正部，其基于控制单元中存储的修正用数据，调整对各 描绘像素分配的图像，从而获得规定的描绘形状。
本发明第二方式的曝光装置，在将基于图像数据有选择地对曝光头中 设置的多个描绘像素进行调制的装置所射出的各光束，向台上载置的被曝 光部件上照射的状态下，使台与曝光头相对移动，以规定的图案进行曝光， 该曝光装置包括射束位置检测部，其用于对台上的被曝光部件上由曝光 头照射的、至少在修正中需要的规定描绘像素的位置进行检测；移动位置 检测部，其检测使台与曝光头相对移动时的、台与曝光头的相对位置关系； 控制单元，其在存储器中存储了根据射束位置检测部的检测数据和移动位
置检测部的检测数据而得到的、至少在修正中需要的与规定描绘像素的扫 描位置所对应的描绘像素位置的轨迹相关的修正用数据；和描绘位置修正 部，其基于控制单元中存储的修正用数据，调整对各描绘像素分配的图像， 从而获得规定的描绘形状。
本发明的第三方式的曝光装置，在将基于图像数据有选择地对曝光头 中设置的多个描绘像素进行调制的装置所射出的各光束，向台上载置的被
曝光部件上照射的状态下，使台与曝光头相对移动，以规定的图案进行曝 光，该曝光装置包括射束位置检测部，其对台上的被曝光部件上由曝光 头照射的、至少在修正中需要的规定描绘像素的位置进行检测，求取曝光 区域内的描绘的单一形变状态；移动位置捡测部，其检测使台与曝光头相 对扫描移动时的向量数据；控制单元，其在存储器中存储了根据由射束位
置检测部求出的单一形变状态和由位置检测部检测到的扫描移动时的向 量数据而得到的、至少在修正中需要的与规定描绘像素的扫描位置所对应
的描绘像素位置的轨迹相关的修正用数据；和描绘位置修正部，其基于控 制单元中存储的修正用数据，调整对各描绘像素分配的图像，从而获得规 定的描绘形状。
根据上述构成，基于控制单元的存储器中存储的至少在修正中需要的 与规定描绘像素的扫描位置所对应的描绘像素位置的轨迹相关的修正用 数据，通过由描绘位置修正部调整对各描绘像素分配的图像，可对由选择 性地调制多个像素的装置侧所射出的各射束进行曝光描绘时的描绘像素 位置加以修正，并能以高精度进行描绘，形成高品质的曝光图像。而且， 无需为了对描绘像素位置进行修正而使用对移动台与曝光头的相对位置 进行微细移动控制的构造复杂且昂贵的装置，可获得构成简单且廉价的曝 光装置。
本发明第四方式的曝光装置，在将基于图像数据有选择地对曝光头中 设置的多个描绘像素进行调制的装置所射出的各光束，向台上载置的被曝 光部件上照射的状态下，使台与曝光头相对移动，以规定的图案进行曝光， 该曝光装置包括控制单元，其在将被描绘介质载置到台上，通过曝光头
的曝光区域中作为代表点而被点亮的规定多个曝光射束对像素进行了曝 光的状态下，使台与曝光头相对移动来进行扫描，由此形成描绘了各描绘 像素位置的轨迹的图像，测定在被描绘介质上描绘的各描绘像素位置的轨 迹，求取与扫描位置对应的各描绘像素位置的轨迹数据，并将该求出的与
扫描位置对应的各描绘像素位置的轨迹数据存储到存储器中；和描绘位置 修正部，其基于控制单元中存储的轨迹数据，调整对各描绘像素分配的图 像，从而获得规定的描绘形状。
根据上述构成，由于测定在被曝光部件上描绘的各描绘像素位置的轨
迹，并求取与扫描位置对应的各描绘像素位置的轨迹数据，因此，在曝光 装置中无需设置用于求取各描绘像素位置的轨迹数据的构成，从而可简化 曝光装置本身的构成。进而，基于控制单元的存储器中存储的至少在修正 中需要的与规定描绘像素的扫描位置所对应的描绘像素位置的轨迹相关 的修正用数据，由描绘位置修正部调整对各描绘像素分配的图像，从而可 对由选择性地调制多个像素的装置侧所射出的各射束进行曝光描绘时的 描绘像素位置加以修正，并能以高精度进行描绘，形成高品质的曝光图像。 而且，无需为了对描绘像素位置进行修正而使用对移动台与曝光头的相对 位置进行微细移动控制的构造复杂且昂贵的装置，可获得构成简单且廉价 的曝光装置。
本发明第五方式的曝光装置，在将基于图像数据有选择地对曝光头中 设置的多个描绘像素进行调制的装置所射出的各光束，向台上载置的被曝 光部件上照射的状态下，使台与曝光头相对移动，以规定的图案进行曝光， 该曝光装置包括控制单元，其在台上载置具有二维测定区域的描绘像素 位置的测定装置，在通过曝光头的曝光区域中作为代表点而被点亮的规定 多个曝光射束对像素进行了曝光的状态下，使台与曝光头相对移动来进行 扫描，由此通过描绘像素位置的测定装置来测定与扫描位置对应的各描绘 像素位置的轨迹，求取与扫描位置对应的各描绘像素位置的轨迹数据，并 将该求出的与扫描位置对应的各描绘像素位置的轨迹数据存储到存储器 中；和描绘位置修正部，其基于控制单元中存储的轨迹数据，调整对各描 绘像素分配的图像，从而获得规定的描绘形状。
根据上述构成，由于通过移动台上载置的在移动台上具有二维测定区 域的描绘像素位置的测定装置，可容易地求取与扫描位置对应的各描绘像 素位置的轨迹数据，因此，在曝光装置中无需设置用于求取各描绘像素位 置的轨迹数据的构成，从而可简化曝光装置本身的构成。进而，基于控制 单元的存储器中存储的至少在修正中需要的与规定描绘像素的扫描位置 所对应的描绘像素位置的轨迹相关的修正用数据，由描绘位置修正部调整 对各描绘像素分配的图像，能够对由选择性地调制多个像素的装置侧所射 出的各射束进行曝光描绘时的描绘像素位置加以修正，并能以高精度进行 描绘，形成高品质的曝光图像。而且，无需为了对描绘像素位置进行修正
而使用对移动台与曝光头的相对位置进行微细移动控制的构造复杂且昂 贵的装置，可获得构成简单且廉价的曝光装置。 (发明效果)
根据本发明的曝光装置，能够对由选择性地调制多个像素的装置侧所 射出的各射束进行曝光描绘时的描绘像素位置加以修正，并能以高精度进 行描绘，形成高品质的曝光图像，因此可得到构成简单且廉价的曝光装置。


图1是本发明的实施方式所涉及的、作为曝光装置的图像形成装置的
整体概略立体图2是表示通过本发明的实施方式所涉及的曝光装置中设置的曝光头 单元的各曝光头，对感光材料进行曝光的状态的主要部分概略立体图3是表示通过本发明的实施方式所涉及的曝光装置中设置的曝光头 单元的一个曝光头，对感光材料进行曝光的状态的主要部分放大概略立体 图4是与本发明的实施方式所涉及的曝光装置的曝光头相关的光学系 统的概略构成图5A是表示本发明的实施方式所涉及的曝光装置中的、在不使DMD 倾斜时由各微反射镜形成的反射光像(曝光射束)的扫描轨迹的主要部分 俯视图5B是表示本发明的实施方式所涉及的曝光装置中的、在使DMD 倾斜时曝光射束的扫描轨迹的主要部分俯视图6是表示本发明的实施方式所涉及的曝光装置的曝光头中所使用的 DMD的概略构成的主要部分放大立体图7是表示利用与本发明的实施方式所涉及的曝光装置相关的多个检 测用狭缝(slit)，对规定多个点亮的特定像素进行检测的状态说明图8是表示与本发明的实施方式所涉及的曝光装置相关的、狭缝板上 形成的多个检测用狭缝的相对位置关系的一个例子的说明图9是例示与本发明的实施方式所涉及的曝光装置相关的由描绘的形 变量检测部检测出的描绘的形变量(形变状态)的说明图10A是表示利用本发明的实施方式所涉及的曝光装置的检测用狭 缝，对点亮的特定像素的位置进行检测的状态的说明图10B是表示利用本发明的实施方式所涉及的曝光装置的检测用狭 缝，由光传感器检测出点亮的特定像素时的信号的说明图11是表示利用与本发明的实施方式所涉及的曝光装置相关的检测 用狭缝对点亮的特定像素进行检测的机构的说明图12A是对由与本发明的实施方式所涉及的曝光装置相关的描绘的 形变量检测部检测到的描绘的形变修正进行例示的说明图12B是例示由与本发明的实施方式所涉及的曝光装置相关的描绘 的形变量检测部检测到的描绘的形变修正的说明图12C是例示由与本发明的实施方式所涉及的曝光装置相关的描绘 的形变量检测部检测到的描绘的形变修正的说明图12D是例示由与本发明的实施方式所涉及的曝光装置相关的描绘 的形变量检测部检测到的描绘的形变修正的说明图12E是例示由与本发明的实施方式所涉及的曝光装置相关的描绘 的形变量检测部检测到的描绘的形变修正的说明图12F是例示由与本发明的实施方式所涉及的曝光装置相关的描绘的 形变量检测部检测到的描绘的形变修正的说明图13是例示由与本发明的实施方式所涉及的曝光装置相关的描绘位 置修正部，按照使描绘形状成为规定形状的方式对分配给各描绘像素的图 像进行调整描绘的状态的说明图14是表示与本发明的实施方式所涉及的曝光装置相关的另一描绘 位置修正部的概要说明图15是表示与本发明的实施方式所涉及的曝光装置相关的又一描绘 位置修正部的概要说明图16A是例示在本发明的实施方式所涉及的曝光装置中移动台弯曲 移动的状态的说明图16B是例示在本发明的实施方式所涉及的曝光装置中移动台偏转 (yawing)的状态的说明图17是表示与本发明的实施方式所涉及的曝光装置相关的电气控制
系统的构成例的框图。
图中IO—图像形成装置；ll一感光材料；14一移动台；18 —曝光头 单元；20 —控制单元；24 —位置检测传感器；26 —曝光头；32 —曝光区域; 37—微反射镜；48 —曝光射束；48A—像素；70 —狭缝板；72 —光传感器; 74—检测用狭缝；76 —线性编码器；78 —刻度板；80 —投光器；82 —受光 器；102 —反射镜部件；104 —激光束距离测定器；106 —激光束距离测定 器；108 —反射镜部件；IIO —激光束距离测定器。
具体实施例方式
参照图1 图17，对与本发明的曝光装置相关的实施方式进行说明。 [图像形成装置的构成]
如图1所示，作为本发明的实施方式所涉及的曝光装置而构成的图像 形成装置IO成为所谓平板型，主要包括由四根支脚部件12A支承的基 座12;移动台14,其对设置在该基座12上的沿图中Y方向移动的例如印 刷布线基板(PCB)、在彩色液晶显示器(LCD)或等离子体显示面板(PDP) 等玻璃基板的表面形成有感光材料的结构等的感光材料进行载置固定并 移动；光源单元16，其将包括紫外波长区域的、沿单方向延伸的多射束作 为激光射出；曝光头单元18，其基于所希望的图像数据并根据多射束的位 置，对该多射束进行空间调制，向在多射束的波长区域具有灵敏度的感光 材料照射该调制后的多射束作为曝光射束；和控制单元20，其伴随移动台 14的移动，根据图像数据生成向曝光头单元18供给的调制信号。
该图像形成装置10中，在移动台14的上方配置用于对感光材料进行 曝光的曝光头单元18。该曝光头单元18中设置有多个曝光头26。各曝光 头26上连接着从光源单元16分别引出的束状光纤28。
在该图像形成装置10中，按照跨越基座12的方式设置有门型框架22， 在其两面分别安装一对位置检测传感器24。该位置检测传感器24向控制 单元20供给检测到移动台14通过时的检测信号。
该图像形成装置10中，在基座12的上面设置有沿台移动方向延伸的 两条导轨30。在这两条导轨30上，能往复移动地安装移动台14。该移动 台14通过未图示的线性马达，例如以40mm/秒这一比较低速的恒定速度
移动1000mm的移动量。
在该图像形成装置10中， 一边使移动台14上载置的被曝光部件即感 光材料(基板ll)移动， 一边进行扫描曝光。
如图2所示，在曝光头单元18的内部设置有m行n列(例如2行4 列)的近似矩阵状排列的多个(例如8个)曝光头26。
曝光头26的曝光区域32例如构成为以扫描方向为短边的矩形状。该 情况下，在感光材料11上伴随着该扫描曝光的移动动作，按每个曝光头 26形成了带状的曝光完毕区域34。
而且，如图2所示，按照带状的曝光完毕区域34在与扫描方向垂直 的方向无间隙地排列的方式，排列成线状的各行曝光头26分别在排列方 向上错开规定间隔(曝光区域的长边的自然数倍)地配置。因此，例如第 一行的曝光区域32与第二行的曝光区域32之间无法曝光的部分由第二行 的曝光区域32曝光。
如图4所示，各曝光头26具备数字微反射镜器件(DMD) 36，用于
作为根据图像数据按每个像素对分别入射的光束进行调制的空间光调制 元件。该DMD36与具备数据处理机构和反射镜驱动控制机构的控制单元 (控制机构)20连接。.
在该控制单元20的数据处理部中，基于输入的图像数据，生成按每 个曝光头26对DMD36应控制区域内的各微反射镜进行驱动控制的控制信 号。另外，在作为DMD控制器的反射镜驱动控制机构中，基于由图像数 据处理部生成的控制信号，按各曝光头26控制DMD36中的各微反射镜的 反射面角度。此外，对于该反射面的角度的控制将在后面描述。
在各曝光头26中的DMD36的光入射侧，如上述图1所示，连接有分 别从光源单元16引出的束状光纤28，所述光源单元16是将包括紫外波长 区域的沿单方向延伸的多射束作为激光而射出的照明装置。
光源单元16虽未图示，但其内部设置有多个合波模块，用于将从多 个半导体芯片射出的激光进行合波后输入到光纤中。从各合波模块延伸的 光纤是对合波后的光进行传输的合波光纤，将多条光纤扎成一束形成为束 状的光纤28。
如图4所示，在各曝光头26中的DMD36的光入射侧，配置有将从束
状光纤28的连接端部射出的激光向DMD36反射的反射镜42。
该DMD36如图6所示，作为将构成像素(pixel)的多个(例如600 个X800个)微小反射镜的微反射镜37排列成栅格状的反射镜器件，整体 构成为单片(一体型(monolithic))。
在各像素的最上部配置的微反射镜37的表面，蒸镀有铝等反射率高 的材料。另外，在各微反射镜37的下面中央突出设置有支柱35。
该DMD36与各像素对应，将突出设置于微反射镜37的支柱35的基 端部安装在由通常的半导体存储器制造生产线制造的硅栅CMOS的 SRAM单元38上分别设置的交链(hinge) 40，将微反射镜37安装成以交 链40为轴能沿对角线方向倾斜士a度(土10度)。
另外，在该DMD36中，利用在SRAM单元38上的微反射镜37所倾 斜的对角线方向的两端部分别构成的各反射镜地址电极(Mirror Address Electrode) 41的一侧或另一侧所蓄积的电荷产生的静电力，能驱动控制成 微反射镜37为接通状态即倾斜了+a度的状态、或微反射镜37为断开状态 即倾斜了-a度的状态。
在这样构成的DMD36中，若向SRAM单元38写入数字信号，则根 据图像信号，DMD36的各像素中的微反射镜37被控制成分别以对角线为 中心相对配置有DMD36的基板侧成为接通状态即倾斜了+a度的状态、或 断开状态即倾斜了-a度的状态，使向DMD36入射的光向各微反射镜37 的倾斜方向反射。
由该接通状态的微反射镜37反射的光被调制为曝光状态，向DMD36 的光射出侧设置的投影光学系统(参照图4)入射。另外，由断开状态的 微反射镜37反射的光被调制为非曝光状态，向光吸收体(省略图示)入 射。
而且，优选DMD36按照其短边方向与扫描方向成规定角度(例如角 度0.1。 0.5°)的方式稍倾斜地配置。图5A表示了未使DMD36倾斜时各 微反射镜的反射光像(曝光射束)48的扫描轨迹，图5B表示了使DMD36 倾斜时曝光射束48的扫描轨迹。
在DMD36中，沿短边方向排列了多组(例如600组)沿长度方向(行 方向)排列有多个(例如800个)微反射镜37微反射镜列，但如图5B所
示，通过使DMD36倾斜，基于各微反射镜37的曝光射束48的扫面轨迹 (扫描线)的间距P2比不使DMD36倾斜时的扫描线的间距P1窄，能大 幅度提高分辨率。另一方面，由于DMD36的倾斜角微小，因此，使DMD36 倾斜时的扫描宽度W2与不使DMD36倾斜时的扫描宽度Wl大致相同。
而且，通过不同的微反射镜列可使相同扫描线上的大致同一位置(点) 被重复曝光(多重曝光)。这样，通过进行多重曝光，可控制曝光位置的 微少量，实现高精细的曝光。另外，通过微少量的曝光位置控制，可将沿 扫描方向排列的多个曝光头之间的接缝无阶梯差地连接。
此外，可取代使DMD36倾斜，而将各微反射镜错开规定间隔以锯齿 状配置在与扫描方向垂直的方向，也能获得同样的效果。
接着，对曝光头26中的DMD36的光反射侧所设置的投影光学系统(成 像光学系统)进行说明。如图4所示，各曝光头26中的DMD36的光反射 侧所设置的投影光学系统为了向位于DMD36的光反射侧的曝光面的感光 材料11上投影光源像，从DMD36侧向感光材料11依次配置有透镜系统 50、 52、微透镜阵列54、物镜系统56、 58的各曝光用光学部件。
这里，透镜系统50、 52构成为放大光学系统，通过放大由DMD36 反射的光线束的截面积，可将感光材料11上由DMD36反射的光线束曝光 的曝光区域32 (在图2中表示)的面积放大至所希望的大小。
如图4所示，微透镜阵列54 —体形成有与DMD36的各微反射镜37 一一对应的多个微透镜60，所述DMD36对从光源单元16通过各光纤28 而照射的激光进行反射，各微透镜60分别被配置在分别透过了透镜系统 50、 52后的各激光射束的光轴上。
该微透镜阵列54形成为矩形平板状，在形成了各微透镜60的部分分 别一体配置有孔径(aperture) 62。该孔径62成为与各微透镜60 —一对应 配置的孔径光阑。
如图4所示，物镜透镜系统56、 58例如构成为等倍光学系统。而且， 感光材料11被配置在物镜系统56、 58的后方焦点位置。另外，投影光学 系统中的各透镜系统50、 52、物镜透镜系统56、 58在图4中分别表示为 一片透镜，但也可组合多片透镜(例如凸透镜和凹透镜)。
在如上述那样构成的图像形成装置中设置有描绘的形变量检测部(形
变量检测机构)，用于适当检测出曝光头26的投影光学系统中的各透镜
系统50、 52或物镜透镜系统56、 58等所具有的畸变、由曝光头26进行 曝光处理时因各种原因而随时间变化的描绘的形变量。
作为该描绘的形变量检测部的一部分，如图3及图7所示，该图像形 成装置10中，在其移动台14的搬送方向的上游侧配置有对照射的射束位 置进行检测用的射束位置检测部。
该射束位置检测部具有沿移动台14的搬送方向(扫描方向) 一体 安装在上游侧的端缘部的狭缝板70、和配置在该狭缝板70的背侧作为光 检测机构(检测器)的光传感器72。
该狭缝板70在具有移动台14的宽度方向整个长度的矩形长板状石英 玻璃板上形成遮光用的薄铬膜(铬掩模，乳剂(emulsion)掩模)，并在 该铬膜的多个规定位置上穿设检测用狭缝74 (A、 B、 C、 D、 E等)，该 狭缝74分别通过蚀刻加工(例如对铬膜施加掩模，图案形成狭缝，通过 蚀刻液使铬膜的狭缝部分熔析的加工)将朝向X轴方向开成直角的"〈" 字型部分的铬膜除去而形成，以使激光束(光束)通过(透过)。
这样构成的狭缝板70由于为石英玻璃制，因此不易产生由温度变化 引起的误差，而且通过利用遮光用的薄铬膜，能高精度地检测射束位置。
如图7及图10A所示，" < "字型的检测用狭缝74将位于其搬送方 向上游侧并具有规定长度的直线状的第一狭缝部74a、和位于搬送方向下 游侧并具有规定长度的直线状的第二狭缝部74b，形成为在各自的一端部 连接成直角的形状的一组。即，第一狭缝部74a和第二狭缝部74b构成为 相互垂直，并且相对于Y轴(行进方向)第一狭缝部74a具有135度、第 二狭缝部74b具有45度的角度。其中，本实施方式中设扫描方向为Y轴， 设与之垂直的方向(曝光头26的排列方向)为X轴。
另外，第一狭缝部74a和第二狭缝部74b配置为相互成规定的角度即 可，除了两者交叉的构成以外，还可以相互分离地配置。
此外，图示了检测用狭缝74中的第一狭缝部74a和第二狭缝部74b 相对于扫描方向成45度角度的情况，但若在使这些第一狭缝部74a和第 二狭缝部74b相对于曝光头26的像素排列倾斜的同时，还能使它们处于 相对扫描方向、即台移动方向倾斜的状态(配置为相互不平行的状态)，
则可任意设定相对于扫描方向的角度，或可构成为八字状。
在各检测用狭缝74正下方的各规定位置，分别配置有对来自曝光头
26的光进行检测的光传感器72 (CCD、 CMOS或光检测器等)。
如图1及图2所示，该图像形成装置10中设置的射束位置检测部中， 在沿着移动台14的搬送方向的一方侧部配置有线性编码器76，作为用于 检测移动台14的位置的移动位置检测部。
该线性编码器76可利用一般市场上出售的线性编码器。该线性编码 器76具有刻度板78，其一体地安装在沿着移动台14的搬送方向(扫描 方向)的侧部，等间隔地在平面部分形成有透过光的微细狭缝状的刻度； 和投光器80和受光器82， 二者按照隔着该刻度板78的方式被固定在设置 于基座12的未图示的固定框架。
该线性编码器76构成为从投光器80射出测定用的射束，由设置于 背面侧的受光器82对透过了刻度板78的微细狭缝状刻度后的测定用射束 进行检测，并将该检测信号发送给控制单元20。
当在该线性编码器76中对位于初始位置的移动台14进行移动操作 时，通过与移动台14一体地移动的刻度板78，将从投光器80射出的测定 用射束断续遮断后向受光器82入射。
因此，在该图像形成装置10中，通过控制单元20计数由受光器82 受光的次数，控制单元20能识别移动台14的移动位置。
该图像形成装置10中，在作为控制机构的控制单元20中设置有成为 形变量检测部的一部分的电气系统的构成。
该控制单元20包括具有由使用者输入指令用的开关类的指示输入 机构，并且虽然未图示，但兼作形变量运算机构的一部分的作为控制装置 的CPU及存储器。该控制装置构成为能驱动DMD36中的各微反射镜37。
而且，该控制装置接收线性编码器76的受光器82的输出信号，并接 收来自各光传感器72的输出信号，基于使移动台14的位置与来自光传感 器72的输出状态相关联的信息，对图像数据进行形变修正处理，生成适 当的控制信号来控制DMD36，并沿扫描方向对载置有感光材料11的移动 台14进行驱动控制。
并且，控制装置对通过图像形成装置10进行曝光处理时所需的光源
单元16等图像形成装置10的整个曝光处理动作所涉及的各种装置进行控 制。
接着，说明在设置于该图像形成装置10的描绘的形变量检测部中， 利用检测用狭缝74和线性编码器76来检测射束位置的方法。
首先，说明在该图像形成装置10中，利用检测用狭缝74和线性编码 器76对将作为被测定像素的一个特定像素Zl点亮时曝光面上实际被照射 的位置进行确定时的方法。
该情况下，控制装置对移动台14进行移动操作，使狭缝板70的规定 曝光头26用的规定检测用狭缝74位于曝光头单元18的下方。
接着，控制装置按照仅使规定的DMD36中的特定像素Zl为接通状 态(点亮状态)的方式进行控制。
进而，控制装置通过对移动台14进行移动操作，如图10A中实线所 示，按照使检测用狭缝74位于曝光区域32上的所需位置(例如应为原点 的位置)的方式使移动台14移动。此时，控制装置将第一狭缝部74a和 第二狭缝部74b的交点识别为(XO， YO)，并存储到存储器中。其中， 图10A中，使从Y轴开始沿逆时针旋转的方向为正的角。
接着，控制装置通过对移动台14进行移动操作，使检测用狭缝74沿 Y轴在图10A中朝右方开始移动。
然后，控制装置根据在面向图IOA通过右方的假想线所示的位置时、 来自如图10B所示那样点亮的特定像素Zl的光透过第一狭缝部74a并由 光传感器72检出时的输出信号的推移、与移动台14的移动位置的关系， 对特定像素Z1的位置信息进行运算处理，将此时的第一狭缝部74a和第 二狭缝部74b的交点识别为(XO， Yll)，并存储到存储器中。
在该射束位置检测部中，由于将检测用狭缝74的狭缝宽度形成为比 射束光点BS直径充分宽，因此，如图11所示，光传感器72的检测值为 最大的位置在某一范围内扩展，所以，无法将光传感器72的检测值为最 大时的位置作为特定像素Z1的位置。
因此，控制装置算出由光传感器72检测到的最大值的一半的值、即 半值。然后，该控制装置一边使移动台连续移动， 一边分别根据线性编码 器76的检测值求取光传感器72的输出成为半值时的两处位置(移动台14
的移动位置)。
接着，控制装置算出光传感器72的输出成为半值时的第一位置与第 二位置的中央的位置。然后，控制装置将该算出的中央的位置作为特定像
素Z1的位置信息(第一狭缝部74a和第二狭缝部74b的交点(X0， Yl)) 存储到存储器中。由此，可求出射束光点BS的中心位置作为特定像素Z1 的位置。
另外，在该控制装置中，优选对光传感器72的输出成为半值时的两 处位置(移动台14的移动位置)取所谓的移动平均(所谓的滤波处理)， 来实现更正确的求取。由此，通过控制装置可除去噪声成分，获得更正确 的特性像素Z1的位置信息。
在该控制装置中，将由线性编码器76检测到的规定数量N的各位置 信息所对应的作为光传感器72的各输出值的采样值全部相加，然后，除 以规定数量N进行除法运算，由此求出线性编码器76所检测到的规定数 量N的范围内的中央位置的移动平均，从而减少误差。
接着，控制装置对移动台14进行移动操作，使检测用狭缝74沿Y轴 面向图IOA朝左方开始移动。然后，控制装置根据在面向图IOA通过左 方的假想线所示的位置时、来自图10B所示那样点亮的特定像素Z1的光 透过第一狭缝部74a并由光传感器72检出时的输出信号的推移、与移动 台14的移动位置的关系，通过和所述图11中说明的相同的方法，对特定 像素Zl的位置信息进行运算处理，将此时的第一狭缝部74a和第二狭缝 部74b的交点识别为(X0， Y12)，并存储到存储器中。
接着，控制装置将存储器中存储的坐标(X0， Yll)禾卩(X0， Y12) 读出，求取特定像素Z1的坐标，为了确定实际的位置而以下述数学式进 行运算。这里，若设特定像素Z1的坐标为(XI ， Yl)，则表示为X 1 = X0+(Y11—Y12) / 2， Y1二(Y11+Y12) / 2。
此外，如上所述，在将具有与第一狭缝部74a交叉的第二狭缝部74b 的检测用狭缝74、和光传感器72组合使用时，光传感器72仅检测通过第 一狭缝部74a或第二狭缝部74b的规定范围的光。因此，光传感器72无 需采用仅对第一狭缝部74a或第二狭缝部74b所对应的窄范围的光量进行 检测的微细、特别的构成，可使用市场上出售的廉价产品等。
接着，说明在该图像形成装置10中，对能够通过一个曝光头26将像 投影到曝光面上的曝光区域(全面曝光区域)32的描绘的形变量进行检测 用的方法。
为了检测作为整个曝光区域的曝光区域32的形变量，在该图像形成 装置10中如图3所示，构成为针对一个曝光区域32由多个、本实施方式 中例如为5个检测用狭缝74同时进行位置检测。
为此，在一个曝光头26所曝光的曝光区域32内，设定有在成为测定 对象的曝光区域内平均散布的多个被测定像素。在本实施方式中，设定5 组被测定像素。这些多个被测定像素相对于曝光区域32的中心设定在对 象位置。在图7所示的曝光区域32中，相对于在其长度方向中央位置处 配置的一组(这里，三个被测定像素为一组)被测定像素Zcl、 Zc2、 Zc3， 左右对称地各设定了两组被测定像素Zal、 Za2、 Za3、 Zbl、 Zb2、 Zb3组 和Zdl、 Zd2、 Zd3、 Zel、 Ze2、 Ze3组。
而且，如图7所示，在狭缝板70上可检测各被测定像素的组的各个 对应位置上，配置有5个检测用狭缝74A、 74B、 74C、 74D、 74E。
并且，为了简化对预先形成于狭缝板74的5个检测用狭缝74A、 74B、 74C、 74D、 74E之间的加工误差迸行调整时的运算，将求取第一狭缝部 74a与第二狭缝部74b的交点的相对坐标位置的关系。例如，在图8所示 的狭缝板70中，若以第一检测用狭缝74A的坐标(XI， Yl)为基准，则 第二检测用狭缝74B的坐标为(Xl+11， Yl)、第三检测用狭缝74C的坐 标为(Xl+ll+12， Yl)、第四检测用狭缝74D的坐标为(Xl+ll+12+13， Yl+ml)、第五检测用狭缝74E的坐标为(X1+11+12+13+14， Yl)。
接着，在控制装置基于上述条件对曝光区域32的形变量进行检测时， 控制装置对DMD36进行控制，使规定一组的被测定像素(Zal、 Za2、 Za3、 Zbl、 Zb2、 Zb3、 Zcl、 Zc2、 Zc3、 Zdl、 Zd2、 Zd3、 Zel、 Ze2、 Ze3)为 接通状态，使设置有狭缝板70的移动台14移动到各曝光头26的正下方， 从而对这些被测定像素的每一个，利用分别对应的检测用狭缝74A、 74B、 74C、 74D、 74E求取坐标。此时，也可使规定一组的被测定像素各自为接 通状态，还可使全部为接通状态来进行检测。
接着，控制装置根据DMD36中的与各被测定像素对应的规定微反射
镜37的反射面的位置信息、和利用检测用狭缝74和线性编码器76检测 出的从规定微反射镜37向曝光面(曝光区域32)投射的规定光束的曝光 点位置信息，分别运算这些的相对位置偏移，从而求取图9所例示的曝光 区域32内的描绘的形变量(形变状态)。
在图12A 图12F中，表示了 l个曝光头内的描绘的形变和修正方法、 对图像的影响。
如图12A所示，若光学系统或感光材料处于没有形变的状态，则输入 到DMD36的图像数据如图12B那样无需特别进行修正，通过直接输出到 感光材料11上从而如图12A所示可描绘出理想的图像。
但是，当通过射出的射束进行曝光处理时，在l个头内的图像中产生 因温度或振动等因素而变化的描绘的形变时，曝光于曝光区域32的图像 99 (在将未修正的图像直接输入到DMD36时)会如图12C那样形变，因 此需要进行修正。
因此，如图12F所示，对输入到DMD36的图像数据进行修正，根据 由射束位置检测部检测到的位置信息，通过形变量运算机构对输出到感光 材料11上的图像本身求取描绘的形变量，若与该检测到的描绘的形变量 相对应地适当进行修正，则最终可获得无形变的正确图像99'。
在该图像形成装置10中，基于如所述的描绘的形变量检测部所检测 到的描绘的形变量(形变状态)，实施针对该图像形成装置10中可应用 的图像数据或曝光点坐标数据等的修正处理(例如，对现有的畸变进行修 正时的、将实测值(根据形变量运算出的值)作为曝光点坐标数据进行利 用的修正的方法)来进行适当的修正，控制DMD36，以高精度对描绘图 案进行曝光处理，提高在感光材料上进行图案曝光处理的品质。
此外，在所述图像形成装置10中，对狭缝板70上形成多个检测用狭 缝74A、 74B、 74C、 74D和4E，并与每一个对应地设置有光传感器72的 情况进行了说明，但也可构成为使单个检测用狭缝74与单个光传感器 72组合得到的结构，相对于移动台14沿X轴方向移动，按各被测定像素 的组进行位置检测。
此时，对单个检测用狭缝74与单个光传感器72组合得到的结构相对 于X轴方向的移动位置信息、和将被测定像素点亮时曝光面上实际被照射
的曝光点位置信息进行运算，求出描绘的形变量(形变状态)。
该图像形成装置10中，在移动扫描移动台14时，为了对扫描所附带 的位置误差进行修正，准备了检测移动台14的位置的机构。由于该移动
台14的位置检测部(位置检测机构)在制造图像形成装置10时的调整作 业等移动台14的移动状态发生变动时被利用，因此，与图像形成装置IO 的主体独立设置。此外，该移动台14的位置检测部也可与图像形成装置 IO构成一体。
如图15所示，该移动台14的位置检测部对应配置在移动台14的沿 着扫描方向的一个侧面和搬送方向后端的侧面(配置有狭缝板70的侧面)。
该移动台14的位置检测部中，在沿着移动台14的扫描方向的一个侧 面一体设置有激光束反射用的反射镜部件102，在与该反射镜部件102对 置并保持规定间隔的两个位置分别配置有作为距离测定机构的激光束距 离测定器104、 106。
这两个激光束距离测定器104、 106均构成为能测量移动台14的与扫 描方向垂直的方向(图中由箭头Y表示的方向)的距离。
并且，保持规定间隔配置的两个激光束距离测定器104、 106均构成 为能根据各自检测到的与反射镜部件102之间的各距离之差，测量移动 台14在移动扫描时旋转的旋转角度。
而且，该移动台14的位置检测部中，在沿着与移动台14的扫描方向 垂直的方向的另一个侧面(配置有狭缝板70的侧面)的规定位置， 一体 设置有激光束反射用的反射镜部件108，在与该反射镜部件108对置的规 定位置，配置有作为距离测定机构的激光束距离测定器110。
该激光束距离测定器110构成为能测量相对于移动台14的扫描方向 的距离。此外，在要获得足够的精度时，该激光束距离测定器UO可由移 动台14上设置的线性编码器76替代。
在由如此构成的移动台14的位置检测部测量移动台14的位置时，例 如在进行图像形成装置10的对准等时， 一边使移动台14进行从移动到扫 描方向最上游侧的位置开始向扫描方向最下游侧位置移动的动作， 一边依 次由激光束距离测定器104、 106及激光束距离测定器IIO测定移动台14 的位置，由此来检测移动台14的移动轨迹及旋转变动状态。
艮P，在该移动台14的位置检测部中，由激光束距离测定器IIO检测
移动台14的向搬送方向的移动位置，并在各测定位置由各激光束距离测 定器104、 106进行检测各自位置的动作。
由此，通过该移动台14的位置检测部，将移动台14的扫描方向(图 中箭头Y所示的方向)的各测定位置所对应的、相对于与移动台14的扫 描方向垂直的方向(图中箭头Y所示的方向)的距离的测量值数据组，存 储到控制单元20的存储区域中所设定的扫描状态表。
另外，在该移动台14的位置检测部中，也可以对检测出的距离的测 量值数据组进行运算整理，求取移动台14沿扫描方向的移动轨迹数据和 移动台14旋转变化的推移数据，并将该求得的结果存储到控制单元20的 存储区域中设定的扫描状态表。
并且，在该移动台14的位置检测部中，还可以对检测出的距离的测 量值数据组进行运算整理，求取移动台14扫插移动时的向量数据，并将 该求得的向量数据存储到控制单元20的存储区域中设定的扫描状态表。
如上所述，控制单元20的扫描状态表中存储的、与移动台14的移动 扫描相关的数据，可在由图像形成装置IO对感光材料11上进行扫描曝光 时，例如对图16A所示的移动台14的弯曲移动进行修正时、或进行还考 虑了图16B所示的偏转的修正时利用。此外，偏转(yawing)是指在如图 16A所示的移动台14的弯曲移动中添加了移动台14的旋转。
在发生了这样的移动台14的偏转时，因移动台14的旋转，载置于移 动台14的感光材料11上由各微反射镜37反射的曝光射束48的像的位置 会变化，并且，规定的曝光定时间距中移动台14沿扫描方向的移动距离 会变化。即，在发生偏转时，因移动台14旋转会发生局部的速度变动， 所以，只要按照根据曝光射束48的像的位置变动及速度变动信息来改变 曝光点数据数量的方式进行修正即可。另外，也可设弯曲移动成分为O而 只考虑旋转成分。
接着，对描绘位置修正部进行说明，为了通过该作为数字曝光装置的 图像形成装置10来修正由各曝光头26引起的形变误差、和移动台14的 移动扫描所附带的位置误差，所述描绘位置修正部通过测定与各描绘像素 的扫描位置对应的描绘像素位置的轨迹，将该位置的轨迹数据(信息)保
持在控制单元20的存储器中，如图13所示，按照使描绘形状为规定形状
的方式，根据该位置的轨迹信息来调整分配给各描绘像素的图像，从而获 得规定的描绘形状。
在该描绘位置修正部中，基于图像形成装置10的控制单元20内的存 储器中的规定区域所设定的扫描状态表中预先存储的所需要的修正用数 据，来执行获得规定描绘形状的描绘位置修正。
作为第一描绘位置修正部，在该图像形成装置10中，例如分别利用 所述图1 图3、图7 图11所示的作为曝光射束位置即描绘像素位置的 检测机构的检测用狭缝74，检测如图14所示那样在曝光头26中均匀分散 并作为对曝光区域32的各像素进行修正时的代表点而被点亮的曝光射束 48的规定多个像素48A (该规定多个像素48A被用于控制曝光头26中的 DMD36的各微反射镜37，可以是能保证描绘要求精度的采样点等特定点 处的像素)的位置坐标。此时，在图像形成装置10中，利用图1 图3 所示的线性编码器76、或利用图14所示的反射镜部件108和激光束距离 测定器110，对在测定出规定多个像素48A的位置坐标的特定扫描位置处 的移动台14的位置坐标进行检测。
然后，在该图像形成装置10中，生成使在特定扫描位置处的移动台 14的位置坐标与特定扫描位置的规定多个像素48A的各位置坐标对应的 位置数据，并将其存储到控制单元20的存储器内未图示的存储区域中所 设定的扫描状态表。
接着，在该图像形成装置10中，使移动台14向下一个特定扫描位置 移动规定测量距离后，分别利用所述图1 图3、图7 图11所示的作为 描绘像素位置的检测机构的检测用狭缝74检测出规定多个像素48A的位 置的坐标，并且，利用图1 图3所示的线性编码器76、或利用图14所 示的反射镜部件108和激光束距离测定器110，检测在测定出本次规定多 个像素48A的位置坐标的特定扫描位置处移动台14的位置坐标。
然后，在该图像形成装置10中，生成使在下一个特定扫描位置的移 动台14的位置坐标与下一个特定扫描位置的规定多个像素48A的各位置 坐标对应的位置数据，并将其存储到控制单元20的存储器内未图示的存 储区域中所设定的扫描状态表。
在该图像形成装置10中，通过将如上所述而检测出的各特定扫描位
置的位置数据依次存储到控制单元20的存储器内的存储区域中所设定的 扫描状态表，从而将移动扫描移动台14来进行曝光处理时的全部曝光范 围内对应的一组位置数据，蓄积保持到控制单元20的存储区域中所设定 的扫描状态表。
此外，在该图像形成装置10中，也可根据与检测出的规定多个像素 48A的位置对应的位置数据，进行基于一般所采用的插值法来算出未检测 的各像素的位置的运算处理，将包括所算出的未检测的各像素的位置的全 部像素的位置蓄积保持到控制单元20的存储区域中所设定的扫描状态表。
作为第二描绘位置修正部，在该图像形成装置10中，例如如图15所 示，求取曝光区域32内的描绘的形变量(图9中例示的单一形变状态)， 将其存储到控制单元20的存储区域中所设定的扫描状态表，并且，通过 该移动台14的位置检测部求取移动台14扫描移动时的向量数据，将该求 出的向量数据存储到控制单元20的存储区域中所设定的扫描状态表。
然后，当在该图像形成装置10中进行描绘动作时，根据单个曝光区 域32内的描绘的形变量、和移动台14扫描移动时的向量数据，对在移动 台14移动时的各扫描位置实际描绘各像素时的各描绘像素位置的轨迹进 行运算求取，按照与该检测出的各描绘像素位置的轨迹相对应，消除描绘 的形变或扫描时的位置偏移状态的方式进行修正，并通过驱动控制 DMD36,最终获得无形变的正确图像。
艮P，在具备该第二描绘位置修正部的图像形成装置10中，以使移动 台14处于规定的检测位置的状态，利用所述图1 图3、图7 图11所示 的作为描绘像素位置的检测机构的检测用狭缝74进行检测，并存储到控 制单元20的存储区域中所设定的扫描状态表。
进而，在具备该第二描绘位置修正部的图像形成装置10中，对利用 作为移动台14的位置检测部的反射镜部件102、激光束距离测定器104、 106、反射镜部件108和激光束距离测定器110检测出的距离的测量值数 据进行运算处理，求取移动台14扫描移动时的向量数据，将该求得的向 量数据存储到控制单元20的存储区域中所设定的扫描状态表。
接着，作为第三描绘位置修正部，在该图像形成装置10中，例如以
在移动台14上载置作为被描绘介质的感光材料11，并通过作为曝光头26 的曝光区域32中的代表点而点亮的规定多个曝光射束对像素进行曝光的 状态，扫描移动台14，由此，实际形成描绘了各描绘像素位置的轨迹的图 像。
然后，通过另外准备的位置测定装置对被描绘在感光材料11上的描 绘图像即各描绘像素位置的轨迹进行测定，由此求取与扫描位置对应的各 描绘像素位置的轨迹数据。将这样求得的与扫描位置对应的各描绘像素位 置的轨迹数据存储到图像形成装置10的控制单元20的存储区域中所设定
的扫描状态表。
接着，当在该图像形成装置10中进行描绘动作时，控制单元20根据 从存储区域内设定的扫描状态表中读出的与扫描位置对应的各描绘像素 位置的轨迹数据，按照消除描绘的形变状态或扫描时的位置偏移的方式进 行修正，并通过驱动控制DMD36，最终获得无形变的正确图像。
接下来，作为第四描绘位置修正部，在该图像形成装置10中，例如 以在移动台14上载置具有二维测定区域的描绘像素位置的测定装置(例 如大面积的CCD)，并投射了作为曝光头26的曝光区域32中的代表点而 点亮的规定多个曝光射束的状态，进行扫描移动台14的动作，从而由描 绘像素位置的测定装置测定与扫描位置对应的各描绘像素位置的轨迹，求 取与扫描位置对应的各描绘像素位置的轨迹数据。将这样求得的与扫描位 置对应的各描绘像素位置的轨迹数据存储到图像形成装置10的控制单元 20的存储区域中所设定的扫描状态表。
然后，当在该图像形成装置10中进行描绘动作时，控制单元20根据 从存储区域内设定的扫描状态表中读出的与扫描位置对应的各描绘像素 位置的轨迹数据，按照消除描绘的形变状态或扫描时的位置偏移的方式进 行修正，并通过驱动控制DMD36，最终获得无形变的正确图像。
接着，对在所述第一 第四描绘位置修正部中说明过的、根据控制单 元20的存储器中所保持的用于修正各曝光头26引起的形变误差和移动台 14的移动扫描所附带的位置误差的、与各描绘像素的扫描位置所对应的描 绘像素位置的轨迹等相关的各种数据，并通过该作为数字曝光装置的图像 形成装置IO，基于数字方式以分配图像或向图像分配的方法进行修正，从
而廉价地获得高精度规定描绘形状的方法进行说明。
在该图像形成装置10中，例如能够以被称为射束追踪法的方法进行 修正。例如图17所示，在该图像形成装置10中设置有光栅变换处理部
250，其接收从具有CAM (Computer Aided Manufacturing)站(station)
的数据生成装置240输出的、表示应曝光的图像(例如布线图案等)的向 量数据，将该向量数据变换为光栅数据(位图数据)；曝光轨迹信息取得 部254，其根据控制单元20的存储器中保持的与各描绘像素的扫描位置所 对应的描绘像素位置的轨迹等相关的各种数据，取得实际曝光时感光材料 11上的各微反射镜37的曝光轨迹的信息；曝光点数据取得部256，其基 于由曝光轨迹信息取得部254取得的按每个微反射镜37的曝光轨迹信息 和从光栅变换处理部250输出的光栅数据的曝光图像数据，取得按每个微 反射镜37的曝光点数据；曝光头控制部258，其控制曝光头26，使得曝 光头26的DMD36基于由曝光点数据取得部256取得的按每个微反射镜 37的曝光点数据来进行曝光；移动机构260，其使移动台14沿台移动方 向移动；和控制器270，其对该图像形成装置整体进行控制。
当在该图像形成装置10中进行描绘动作时，首先，数据生成装置240 生成表示在感光材料11上应该曝光的描绘图案的向量数据。然后，该向 量数据被输入到光栅变换处理部250，在光栅变换处理部250中被变换为 光栅数据后输出到曝光点数据取得部256，由曝光点数据取得部256暂时 存储。
另一方面，在如上述那样向量数据被输入到光栅变换处理部250后， 对图像形成装置10整体的动作进行控制的控制单元20向移动机构260输 出控制信号，移动机构260根据该控制信号，使移动台14沿导轨30暂时 移动到扫描方向上游侧的规定初始位置之后，以规定速度向下游侧移动。
而且，曝光轨迹信息取得部254基于控制单元20的存储器中保持的 与各描绘像素的扫描位置所对应的描绘像素位置的轨迹等相关的各种数 据，取得实际曝光时感光材料11上的按各微反射镜37的曝光轨迹的信息。
接着，由曝光轨迹信息取得部254按每个微反射镜37求得的曝光轨 迹信息被输入到曝光点数据取得部256。
在曝光点数据取得部256中，如上所述暂时存储作为光栅数据的曝光
图像数据。曝光点数据取得部256基于输入的曝光轨迹信息，根据曝光图 像数据取得按每个微反射镜37的曝光点数据。
然后，与上述同样地在曝光点数据取得部256中，分别针对各微反射 镜37取得多个曝光点数据，将该各微反射镜37的曝光点数据输出到曝光 头控制部258。
另一方面，如上述那样，将各微反射镜37的曝光点数据输出到曝光 头控制部258，并且移动台14再次以规定速度返回至上游侧。
然后，在由位置检测传感器24 (在图1中图示)检测到感光材料11 的前端到达曝光开始位置后开始曝光。具体而言，从曝光头控制部258向 各曝光头26的DMD36输出基于曝光点数据的控制信号，曝光头26基于 被输入的控制信号使DMD36的微反射镜ON/OFF，对感光材料11进行曝 光。
接着，随着移动台14的移动，依次向各曝光头26输出控制信号来进 行曝光，在由位置检测传感器24检测到感光材料11的后端时曝光结束。
另外，在该图像形成装置10中，作为根据描绘像素位置的轨迹数据 等调整对各描绘像素分配的图像的方法，除了上述方法之外，例如可通过 特开2003 — 57834中公开的所谓的数据映射法进行修正。并且，在该图像 形成装置10中，作为根据描绘像素位置的轨迹数据等调整对各描绘像素 分配的图像的方法，除了上述方法之外，例如还可通过所谓图像修正法进 行修正，在该方法中，使按照与适当图像对应的方式而预先描绘的图像形 变，从而在实际曝光时曝光适当图像。
下面，对上述那样构成的图像形成装置10的动作进行概略说明。 该图像形成装置10中设置的作为光纤阵列光源的光源单元16虽未图 示，但其通过准直透镜使从各个激光发光元件以发散光状态射出的紫外线 等激光束平行光化，然后由聚光透镜聚光，并从多模光纤的芯(core)的 入射端面入射，在光纤内传输，由激光射出部合波成一个激光束后从与多 模光纤的射出端部连接的光纤28射出。
在该图像形成装置10中，曝光图案所对应的图像数据被输入到与 DMD36连接的控制单元20，暂时存储在控制单元20内的存储器中。该图
像数据是以二值(点的记录的有无)表示构成图像的各像素的浓度的数据。 控制单元20根据从存储区域内设定的扫描状态表中读出的与扫描位置对 应的各描绘像素位置的轨迹数据等，通过调整对各描绘像素分配的图像的 机构等适当修正该图像数据。
在表面上吸附有感光材料11的移动台14通过未图示的驱动装置，沿 着导轨30以一定速度从搬送方向上游侧向下游侧移动。当移动台14从门 型框架22下通过时，若由门型框架22上安装的位置检测传感器24检测 到感光材料11的前端，则根据存储器中存储的由描绘的形变量检测部检 测到的描绘的形变量，将修正完毕的图像数据按每次多线(line)依次读 出，并基于作为数据处理部的控制装置所读出的修正完毕的图像数据，按 每个曝光头26生成控制信号。
然后，在该图像形成装置10中，基于生成的控制信号，按每个曝光 头26对空间光调制元件(DMD) 36的微反射镜的每一个进行ON/OFF控 制。
若从光源单元16向空间光调制元件(DMD) 36照射激光，则DMD36 的微反射镜为ON状态时所反射的激光成像于被适当修正的描绘用的曝光 位置。这样，从光源单元16射出的激光按每个像素被ON/OFF控制，可 对感光材料ll进行曝光处理。
另外，感光材料ll与移动台14一起以一定速度移动，从而感光材料 11通过曝光头单元18在与台移动方向相反的方向上被扫描，可按各曝光 头26形成带状的曝光完毕区域34 (在图2中图示)。
当基于曝光头单元18的感光材料11的扫描结束，并由位置检测传感 器24检测到感光材料11的后端时，移动台14通过未图示驱动装置沿着 导轨30返回到位于搬送方向最上游侧的原点，再次沿着导轨30从搬送方 向上游侧向下游侧以一定速度移动。
而且，在本实施方式的图像形成装置10中，使用DMD作为曝光头 26中所使用的空间光调制元件，但也可取代DMD而使用例如MEMS (Micro Electro Mechanical Systems)类型的空间光调制元件(SLM; Special Light Modulator)、通过电光效应来调制透过光的光学元件(PLZT元件) 或液晶光快门(FLC)等MEMS类型以外的空间光调制元件。并且，也可
使用能够表现辉度的空间光调制元件。
另外，MEMS是将基于以IC制造工艺为基础的微小机械加工技术的 微小尺寸的传感器、执行器、还有控制电路集成化得到的微细系统的总称，
MEMS类型的空间光调制元件是指通过利用了静电力的电气机械动作而 被驱动的空间光调制元件。
而且，在本实施方式的图像形成装置10中，可将曝光头26中使用的 空间光调制元件(DMD) 14替换为选择性地使多个像素ON/OFF的机构 (有选择地调制多个像素的装置)。选择性地使该多个像素ON/OFF的机 构，例如由能有选择地使各像素所对应的激光束ON/OFF而射出的激光光 源构成，或者由通过与各像素对应地配置各微小激光发光面来形成面发光 激光元件、并能有选择地使各微小激光发光面ON/OFF而发光的激光光源 构成。
并且，在作为上述实施方式所涉及的曝光装置而构成的图像形成装置 10中，对一边使载置有感光材料的移动台14移动、 一边从固定在规定位 置的曝光头单元18照射曝光射束来进行曝光处理的构成进行了说明，但 也可采用将移动台14固定在规定位置而一边使曝光头单元18移动一边照 射曝光激光来进行曝光处理的构成，或可采用使载置有感光材料的移动台 14移动，并且一边使曝光头单元18移动一边照射曝光射束来进行曝光处 理的构成。
该情况下，由利用了通常使用的可检测相对位置关系的传感器等的移 动位置检测部来检测台与曝光头的相对位置关系。
此外，本发明的曝光装置并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明 主旨的范围内当然可获得其他各种构成。 (工业上的可利用性)
可应用于通过根据图像数据来调制的光束，在被曝光部件上进行图像 曝光的数字曝光装置等中，能够修正描绘像素位置以高精度进行描绘，形 成高品质的曝光图像。
权利要求
1、一种曝光装置，包括曝光头，其在将根据图像数据选择性地对曝光头中设置的多个描绘像素进行调制的装置所射出的各光束，向台上载置的被曝光部件上照射的状态下，使所述台与所述曝光头相对移动，以规定的图案进行曝光；控制单元，其在存储器中存储了至少在修正中需要的与规定描绘像素的扫描位置所对应的描绘像素位置的轨迹相关的修正用数据；和描绘位置修正部，其根据所述控制单元中存储的所述修正用数据，调整对所述各描绘像素分配的图像，来获得规定的描绘形状。
2、 一种曝光装置，包括曝光头，其在将根据图像数据选择性地对曝光头中设置的多个描绘像 素进行调制的装置所射出的各光束，向台上载置的被曝光部件上照射的状态下，使所述台与所述曝光头相对移动，以规定的图案进行曝光；射束位置检测部，其用于对所述台上的被曝光部件上由所述曝光头照射的、至少在修正中需要的规定描绘像素的位置进行检测；移动位置检测部，其检测使所述台与所述曝光头相对移动时的、所述台与所述曝光头的相对位置关系；控制单元，其在存储器中存储了根据所述射束位置检测部的检测数据和所述移动位置检测部的检测数据而得到的、至少在修正中需要的与规定 描绘像素的扫描位置所对应的描绘像素位置的轨迹相关的修正用数据；和 描绘位置修正部，其根据所述控制单元中存储的所述修正用数据，调 整对所述各描绘像素分配的图像，来获得规定的描绘形状。
3、 一种曝光装置，包括曝光头，其在将根据图像数据选择性地对曝光头中设置的多个描绘像 素进行调制的装置所射出的各光束，向台上载置的被曝光部件上照射的状 态下，使所述台与所述曝光头相对移动，以规定的图案进行曝光；射束位置检测部，其对所述台上的被曝光部件上由所述曝光头照射 的、至少在修正中需要的规定描绘像素的位置进行检测，求取曝光区域内的描绘的单一形变状态；移动位置检测部，其检测使所述台与所述曝光头相对移动时的向量数据；控制单元，其在存储器中存储了根据由所述射束位置检测部求出的单 一形变状态和由所述位置检测部检测到的扫描移动时的向量数据而得到 的、至少在修正中需要的与规定描绘像素的扫描位置所对应的描绘像素位 置的轨迹相关的修正用数据；和描绘位置修正部，其根据所述控制单元中存储的所述修正用数据，调 整对所述各描绘像素分配的图像，来获得规定的描绘形状。
4、 一种曝光装置，包括曝光头，其在将根据图像数据选择性地对曝光头中设置的多个描绘像 素进行调制的装置所射出的各光束，向台上载置的被曝光部件上照射的状 态下，使所述台与所述曝光头相对移动，以规定的图案进行曝光；控制单元，其在将被描绘介质载置到所述台上，通过所述曝光头的曝 光区域中作为代表点而被点亮的规定多个曝光射束对像素进行了曝光的 状态下，使所述台与所述曝光头相对移动来进行扫描，由此形成描绘了各 描绘像素位置的轨迹的图像，测定在所述被描绘介质上描绘的各描绘像素 位置的轨迹，求取与扫描位置对应的各描绘像素位置的轨迹数据，并将该 求出的与扫描位置对应的各描绘像素位置的轨迹数据存储到存储器中；和描绘位置修正部，其根据所述控制单元中存储的所述轨迹数据，调整 对所述各描绘像素分配的图像，来获得规定的描绘形状。
5、 一种曝光装置，包括-曝光头，其在将根据图像数据选择性地对曝光头中设置的多个描绘像 素进行调制的装置所射出的各光束，向台上载置的被曝光部件上照射的状 态下，使所述台与所述曝光头相对移动，以规定的图案进行曝光；控制单元，其在所述台上载置具有二维测定区域的描绘像素位置的测 定装置，在通过所述曝光头的曝光区域中作为代表点而被点亮的规定多个 曝光射束对像素进行了曝光的状态下，使所述台与所述曝光头相对移动来 进行扫描，由此通过所述描绘像素位置的测定装置来测定与扫描位置对应 的各描绘像素位置的轨迹，求取与扫描位置对应的各描绘像素位置的轨迹数据，并将该求出的与扫描位置对应的各描绘像素位置的轨迹数据存储到存储器中；和描绘位置修正部，其根据所述控制单元中存储的所述轨迹数据，调整 对所述各描绘像素分配的图像，来获得规定的描绘形状。
6、 根据权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，所述进行调制的装置是数字微反射镜器件。
7、 根据权利要求2所述的曝光装置，其特征在于， 所述射束位置检测部包括沿所述台的扫描方向安装于上游侧的端缘部的狭缝板及光感测装置，所述移动位置检测部包括线性编码器。
8、 根据权利要求7所述的曝光装置，其特征在于， 所述移动位置检测部配置成与所述台的沿着扫描方向的一方侧面和扫描方向后端的侧面相对应。
9、 根据权利要求8所述的曝光装置，其特征在于， 所述移动位置检测部包括激光束反射用的反射镜部件、和与该反射镜部件对置并保持规定间隔的激光束距离测定器。
全文摘要
本发明提供一种能够对由选择性地调制多个像素的装置侧所射出的各射束进行曝光描绘时的描绘像素位置加以修正，并能以高精度进行描绘的、构成简单且廉价的曝光装置。基于控制单元的存储器中存储的、至少在修正中需要的与规定描绘像素的扫描位置所对应的描绘像素位置的轨迹相关的修正用数据，调整对各描绘像素分配的图像，在将根据调整后的数据有选择地对曝光头中设置的多个描绘像素进行调制的装置所射出的各光束，向台上载置的被曝光部件上照射的状态下，使台与曝光头相对移动，以规定的图案进行扫描曝光，从而获得规定的描绘形状。
文档编号G03F7/20GK101194209SQ20068002034
公开日2008年6月4日 申请日期2006年6月13日 优先权日2005年6月15日
发明者冈崎洋二, 福井隆史, 福田刚志 申请人:富士胶片株式会社