KR100738284B1 - 노광헤드 - Google Patents
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Abstract
Description
도 23A 및 도 23B는 각각 도 16A 및 도 16B에 나타내어지는 마이크로 렌즈 어레이에 있어서의 토릭 렌즈의 다른 구성을 나타내는 정면도 및 측면도이다.
Claims (24)
- 노광면에 대해서 주사방향을 따라 상대이동하면서, 상기 노광면을 상기 주사방향과 교차하는 행방향을 따라 배열된 광빔의 다발에 의해 2차원적으로 노광하기 위한 노광헤드로서,제어신호에 따라 광변조상태가 각각 변화하는 복수의 화소부가 일차원적 또는 2차원적으로 배열되고, 광원부로부터 입사된 광빔을 상기 복수의 화소부에 의해 복수개의 화소빔으로 분할함과 아울러 복수개의 화소빔을 각각 노광상태 및 비노광상태 중 어느 하나로 선택적으로 변조하는 공간 광변조소자;상기 공간 광변조소자에 있어서의 복수의 화소부에 대응하도록 복수의 제 1 마이크로 수속소자가 배열된 제 1 마이크로 수속소자 어레이;상기 공간 광변조소자에 의해서 상기 노광상태로 변조된 화소빔의 원방 회절상을 상기 제 1 마이크로 수속소자가 형성하는, 상기 제 1 마이크로 수속소자의 후방측 초점면 부근에 배치됨과 아울러 상기 복수의 제 1 마이크로 수속소자에 각각 대응하는 복수의 조리개가 배열된 조리개 어레이; 및상기 복수의 조리개에 대응하도록 배열된 복수의 제 2 마이크로 수속소자를 갖고, 상기 복수의 조리개를 각각 투과한 화소빔의 실상을 상기 복수의 제 2 마이크로 수속소자에 의해 상기 노광면 상에 형성하는 제 2 마이크로 수속소자 어레이를 갖는 것을 특징으로 하는 노광헤드.
- 제1항에 있어서, 상기 공간 광변조소자와 상기 제 1 마이크로 수속소자 어레이 사이에 결상 렌즈계를 설치함과 아울러,상기 화소부에 있어서의 화소빔의 출사면과 상기 제 1 마이크로 수속소자에 있어서의 화소빔의 입사면이 상기 결상 렌즈계에 대해서 서로 공역의 위치관계로 되도록, 상기 공간 광변조소자 및 상기 제 1 마이크로 수속소자 어레이를 배치한 것을 특징으로 하는 노광헤드.
- 제1항에 있어서, 상기 조리개가 상기 제 1 마이크로 수속소자에 의해 형성된 원방 회절상의 0차 회절상만을 실질적으로 투과시키는 사이즈 및 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 노광헤드.
- 제1항에 있어서, 상기 조리개가, 상기 제 1 마이크로 수속소자에 의해 형성된 원방 회절상의 0차 회절상만을 실질적으로 투과시키는 사이즈 및 형상을 갖고,상기 공간 광변조소자에 있어서의 복수의 화소부의 화소 주기를 P1, 화소 사이즈를 W1, 상기 주사방향에 대해서 대략 직교하는 행방향을 따라 배열된 화소부의 화소수를 n,상기 제 1 마이크로 수속소자의 초점거리를 f3,상기 제 2 마이크로 수속소자가 상기 조리개를 투과한 화소빔의 실상을 노광면 상에 형성하는 광학배율을 b,상기 광원부로부터 출사되는 광빔의 파장을 λ으로 한 경우에,상기 행방향과 상기 주사방향이 이루는 각도를 tan-1(1/n)으로 함과 아울러 하기(1)식~(3)식 중 어느 하나의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 노광헤드.2bㆍλㆍf3 ≤ W12 …(1)P1ㆍW1/n ≤ 2bㆍλㆍf3 …(2)P1ㆍW1/n ≤ 2bㆍλㆍf3 ≤ W12 …(3)
- 제2항에 있어서, 상기 조리개가, 상기 제 1 마이크로 수속소자로부터 출사된 원방 회절상의 0차 회절상만을 실질적으로 투과시키는 사이즈 및 형상을 갖고,상기 공간 광변조소자에 있어서의 복수의 화소부의 화소 주기를 P1, 화소 사이즈를 W1, 상기 주사방향에 대해서 대략 직교하는 행방향을 따라 배열된 화소부의 화소수를 n,상기 제 1 마이크로 수속소자의 초점거리를 f3,상기 제 2 마이크로 수속소자가 상기 조리개를 투과한 화소빔의 실상을 노광면 상에 형성하는 광학배율을 b,상기 결상 렌즈계가 상기 화소부에 있어서의 화소빔의 출사면 상의 실상을 상기 제 1 마이크로 수속소자 어레이에 있어서의 화소빔의 입사면 상에 결상하는 배율을 a,상기 광원부로부터 출사되는 광빔의 파장을 λ으로 한 경우에,상기 행방향과 상기 주사방향이 이루는 각도를 tan-1(1/n)으로 함과 아울러 하기(4)식~(6)식 중 어느 하나의 조건식을 만족하는 것을 특징으로 하는 노광헤드.2bㆍλㆍf3 ≤aㆍ W12 …(4)a2ㆍP1ㆍW1/n ≤ 2bㆍλㆍf3 …(5)a2ㆍP1ㆍW1/n ≤ 2bㆍλㆍf3 ≤ a2ㆍW12 …(6)
- 제4항에 있어서, 상기 조리개의 크기가 2λㆍf3/W1인 것을 특징으로 하는 노광헤드.
- 제5항에 있어서, 상기 조리개의 크기가 2λㆍf3/aㆍW1인 것을 특징으로 하는 노광헤드.
- 노광면에 대해서 주사방향을 따라 상대이동하면서, 상기 노광면을 상기 주사방향과 교차하는 행방향을 따라 배열된 광빔의 다발에 의해 2차원적으로 노광하기 위한 노광헤드로서,제어신호에 따라 광변조상태가 각각 변화하는 복수의 화소부가 일차원적 또는 2차원적으로 배열되고, 광원부로부터 입사된 광빔을 상기 복수의 화소부에 의해 복수개의 화소빔으로 분할함과 아울러 복수개의 화소빔을 각각 노광상태 및 비노광상태 중 어느 하나로 선택적으로 변조하는 공간 광변조소자;상기 공간 광변조소자에 있어서의 복수의 화소부에 대응하도록, 또한, 상기 공간 광변조소자에 의해서 상기 노광상태로 변조된 화소빔의 원방 회절상을 형성하도록 배열된 제 1 마이크로 수속소자를 포함하는 제 1 마이크로 수속소자 어레이;상기 복수의 제 1 마이크로 수속소자에 각각 대응하는 복수의 조리개가 배열된 조리개 어레이; 및상기 복수의 조리개에 대응하도록 배열된 복수의 제 2 마이크로 수속소자를 갖고, 상기 복수의 조리개를 각각 투과한 화소빔의 실상을 상기 복수의 제 2 마이크로 수속소자에 의해 상기 노광면 상에 형성하는 제 2 마이크로 수속소자 어레이를 포함하고:상기 공간 광변조소자에 있어서의 각 화소부의 사이즈를 W1, 상기 노광면 상의 빔 사이즈를 W4로 하였을 때, W4≤W1인 것을 특징으로 하는 노광헤드.
- 제8항에 있어서, 상기 원방 회절상이, 상기 제 1 마이크로 수속소자에 의해 그 후방측 초점면 부근에 형성됨과 아울러 상기 조리개 어레이가 상기 후방측 초점면 부근에 배치되는 것을 특징으로 하는 노광헤드.
- 제8항에 있어서, 상기 조리개가, 상기 제 1 마이크로 수속소자에 의해 형성된 원방 회절상의 0차 회절상만을 실질적으로 투과시키는 사이즈 및 형상을 갖고,상기 공간 광변조소자에 있어서의 복수의 화소부의 화소 주기를 P1, 상기 주사방향에 대해서 대략 직교하는 행방향을 따라 배열된 화소부의 화소수를 n,상기 제 1 마이크로 수속소자의 초점거리를 f3,상기 제 2 마이크로 수속소자가 상기 조리개를 투과한 화소빔의 실상을 노광면 상에 형성하는 광학배율을 b,상기 광원부로부터 출사되는 광빔의 파장을 λ로 한 경우에 하기(1)식을 만족하는 것을 특징으로 하는 노광헤드.2bㆍλㆍf3 ≤ W12 …(1)
- 제10항에 있어서, 상기 조리개의 크기가 2λㆍf3 / W1인 것을 특징으로 하는 노광헤드.
- 제8항에 있어서, 상기 공간 광변조소자와 상기 제 1 마이크로 수속소자 어레이 사이에 결상 렌즈계를 설치함과 아울러,상기 화소부에 있어서의 화소빔의 출사면과 상기 제 1 마이크로 수속소자에 있어서의 화소빔의 입사면이 상기 결상 렌즈계에 대해서 서로 공역의 위치관계로 되도록 상기 공간 광변조소자 및 상기 제 1 마이크로 수속소자 어레이를 배치한 것을 특징으로 하는 노광헤드.
- 제12항에 있어서, 상기 조리개가, 상기 제 1 마이크로 수속소자로부터 출사된 원방 회절상의 0차 회절상만을 실질적으로 투과시키는 사이즈 및 형상을 갖고,상기 공간 광변조소자에 있어서의 복수의 화소부의 화소 주기를 P1, 상기 주사방향에 대해서 대략 직교하는 행방향을 따라 배열된 화소부의 화소수를 n,상기 제 1 마이크로 수속소자의 초점거리를 f3,상기 제 2 마이크로 수속소자가 상기 조리개를 투과한 화소빔의 실상을 노광면 상에 형성하는 광학배율을 b,상기 결상 렌즈계가 상기 화소부에 있어서의 화소빔의 출사면 상의 실상을 상기 제 1 마이크로 수속소자 어레이에 있어서의 화소빔의 입사면 상에 결상하는 배율을 a,상기 광원부로부터 출사되는 광빔의 파장을 λ로 한 경우에 하기(4)식을 만족하는 것을 특징으로 하는 노광헤드.2bㆍλㆍf3 ≤ aㆍW12 …(4)
- 제13항에 있어서, 상기 조리개의 크기가 2λㆍf3/aㆍW1인 것을 특징으로 하는 노광헤드.
- 노광면에 대해서 주사방향을 따라 상대이동하면서, 상기 노광면을 상기 주사방향과 교차하는 행방향을 따라 배열된 광빔의 다발에 의해 2차원적으로 노광하기 위한 노광헤드로서,제어신호에 따라 광변조상태가 각각 변화하는 복수의 화소부가 일차원적 또는 2차원적으로 배열되고, 광원부로부터 입사된 광빔을 상기 복수의 화소부에 의해 복수개의 화소빔으로 분할함과 아울러 복수개의 화소빔을 각각 노광상태 및 비노광상태 중 어느 하나로 선택적으로 변조하는 공간 광변조소자;상기 공간 광변조소자에 있어서의 복수의 화소부에 대응하도록, 또한, 상기 공간 광변조소자에 의해서 상기 노광상태로 변조된 화소빔의 원방 회절상을 형성하도록 배열된 제 1 마이크로 수속소자를 포함하는 제 1 마이크로 수속소자 어레이;상기 복수의 제 1 마이크로 수속소자에 각각 대응하는 복수의 조리개가 배열된 조리개 어레이; 및상기 복수의 조리개에 대응하도록 배열된 복수의 제 2 마이크로 수속소자를 갖고, 상기 복수의 조리개를 각각 투과한 화소빔의 실상을 상기 복수의 제 2 마이크로 수속소자에 의해 상기 노광면 상에 형성하는 제 2 마이크로 수속소자 어레이를 포함하고:상기 노광면에서의 주사선 간격이 상기 노광면 상의 빔 사이즈 이하인 것을 특징으로 하는 노광헤드.
- 제15항에 있어서, 상기 원방 회절상이 상기 제 1 마이크로 수속소자에 의해 그 후방측 초점면 부근에 형성됨과 아울러 상기 조리개 어레이가 그 후방측 초점면 부근에 배치되는 것을 특징으로 하는 노광헤드.
- 제15항에 있어서, 상기 조리개가, 상기 제 1 마이크로 수속소자에 의해 형성된 원방 회절상의 0차 회절상만을 실질적으로 투과시키는 사이즈 및 형상을 갖고,상기 공간 광변조소자에 있어서의 복수의 화소부의 화소 주기를 P1, 화소 사이즈를 W1, 상기 주사방향에 대해서 대략 직교하는 행방향을 따라 배열된 화소부의 화소수를 n,상기 제 1 마이크로 수속소자의 초점거리를 f3,상기 제 2 마이크로 수속소자가 상기 조리개를 투과한 화소빔의 실상을 노광면 상에 형성하는 광학배율을 b,상기 광원부로부터 출사되는 광빔의 파장을 λ으로 한 경우에,상기 행방향과 상기 주사방향이 이루는 각도를 tan-1(1/n)으로 함과 아울러 하기(2)식을 만족하는 것을 특징으로 하는 노광헤드.P1ㆍW1/n ≤ 2bㆍλㆍf3 …(2)
- 제17항에 있어서, 상기 조리개의 크기가 2λㆍf3/W1인 것을 특징으로 하는 노광헤드.
- 제15항에 있어서, 상기 공간 광변조소자와 상기 제 1 마이크로 수속소자 어레이 사이에 결상 렌즈계를 설치함과 아울러,상기 화소부에 있어서의 화소빔의 출사면과 상기 제 1 마이크로 수속소자에 있어서의 화소빔의 입사면이 상기 결상 렌즈계에 대해서 서로 공역의 위치관계로 되도록 상기 공간 광변조소자 및 상기 제 1 마이크로 수속소자 어레이를 배치한 것을 특징으로 하는 노광헤드.
- 제19항에 있어서, 상기 조리개가, 상기 제 1 마이크로 수속소자로부터 출사된 원방 회절상의 0차 회절상만을 실질적으로 투과시키는 사이즈 및 형상을 갖고,상기 공간 광변조소자에 있어서의 복수의 화소부의 화소 주기를 P1, 화소 사이즈를 W1, 상기 주사방향에 대해서 대략 직교하는 행방향을 따라 배열된 화소부의 화소수를 n,상기 제 1 마이크로 수속소자의 초점거리를 f3,상기 제 2 마이크로 수속소자가 상기 조리개를 투과한 화소빔의 실상을 노광면 상에 형성하는 광학배율을 b,상기 결상 렌즈계가 상기 화소부에 있어서의 화소빔의 출사면 상의 실상을 상기 제 1 마이크로 수속소자 어레이에 있어서의 화소빔의 입사면 상에 결상하는 배율을 a,상기 광원부로부터 출사되는 광빔의 파장을 λ로 한 경우에,상기 행방향과 상기 주사방향이 이루는 각도를 tan-1(1/n)으로 함과 아울러 하기(5)식을 만족하는 것을 특징으로 하는 노광헤드.a2ㆍP1ㆍW1/n≤2bㆍλㆍf3 …(5)
- 제20항에 있어서, 상기 조리개의 크기가 2λㆍf3/aㆍW1인 것을 특징으로 하는 노광헤드.
- 제1항에 있어서, 상기 제 1 마이크로 수속소자 및 상기 제 2 마이크로 수속소자 중 적어도 한쪽이 비구면 렌즈인 것을 특징으로 하는 노광헤드.
- 제22항에 있어서, 상기 제 1 마이크로 수속소자가 비구면 렌즈인 것을 특징으로 하는 노광헤드.
- 제23항에 있어서, 상기 비구면 렌즈가 토릭 렌즈인 것을 특징으로 하는 노광헤드.
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