JPH0228655A - 立体露光法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、立体露光法およびその装置、例えば三次元立
体面に画像を転写し、フォトエツチング等で該画像に対
応した溝加工等を施す一連の加工作業のうち、画像転写
に用いられる三次元フォトリソグラフィーにおける露光
法およびその装置に関する。

（従来の技術） 一般に、動圧気体軸受に用いられる非接触軸の溝加工あ
るいは万年筆のキャップのエツチング加工等においては
、立体的加工表面に感光性塗膜、すなわちフォトレジス
トの塗膜を形成して該塗膜に映像フィルムあるいはマク
スを通して紫外線を露光し、所定形状の画像を加工表面
に転写する各種の立体露光法が行われ、またこれらに対
応する各種の立体露光装置が用いられている。

従来のこの種の立体露光法およびその装置としては、例
えばり、Ｍ、アレン等による三次元光学装置（Ａｎｎａ
ｌｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＣＩＲＰ　Ｖｏｌ、　３６　／　
１　／１９８７）、特開昭５２−１１１４３号公報、あ
るいは十合晋−著、気体軸受−設計から製作まで（共立
出版昭和５９年１２月２５日発行）に記載されたものが
知られている。

第１２図は上述の従来例のうち第１の従来例を示すもの
である。第１２図において、符号１は前述の動圧気体軸
受の軸部を構成する円柱状のワークであり、ワークｌの
外周には感光性塗膜２が形成されている。ワーク１の外
周には感光性塗膜２を挟んでマスク３が密着して巻回さ
れており、該マスク３には感光性塗膜２に転写すべき画
像が形成されている。符号４は露光光源としての水銀灯
であり、水銀灯４の発生する紫外線が凸レンズ５を通し
て平行光線となり、該平行光線の一部が凸レンズ５とワ
ーク１の間に設けられた遮光板６のスリット７を通して
マスク３に投射される。一方、ワーク１はマスク３とと
もにワーク１の軸の回りに回転し、マスク３に投射され
た平行光線がマスク３の画像を通して順次にワーク１の
感光性塗膜２に露光され、感光性塗膜２にマスク３の画
像が転写される。なお、このような露光法はスリット露
光法といわれ、感光性塗膜２が構成する円筒体の必要露
光時間Ｔｃｙｌは次式（１）によって与えられる。

但し、Ｔｐ：感光性塗膜２のフォトレジストの平面露光
時における適正露光時間、 Ｄ：感光性塗膜２が構成する円筒体の 外径、 Ｗニスリット７の幅。

次に、前述の第２の従来例は、第１の従来例で示したス
リット露光法の一変形であり、遮光板とワークの間で映
像フィルムを遮光板に沿って横送りし、ワークの周速度
が映像フィルムの送り速度に一致するようにワークを同
期回転させるように構成されている。さらに、ワークの
外周に近接して円筒状のカバーを嵌合、固定し、遮光板
のスリットとカバーのスリットを平行光線の光軸上に一
致させて露光時の光の散乱を防止するようにしている。

また、第３の従来例においては、板状のワークの表面に
感光性塗膜を形成し、該表面に所定の画像が現像された
マスクを密着し、直接に光源の紫外線を照射して露光す
る比較的単純な露光法が行われている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の立体露光法およびその
装置にあっては、いずれのものもその露光時間が長く、
しかも露光前の準備作業として手作業に頼る部分が多い
ので、製品の加工精度の向上のために熟練度を必要とし
、さらに準備作業のために長時間を必要としていた。こ
のため、作業能率の低下、ひいては製品のコストアップ
を招くという不具合があった。

すなわち、第１の従来例においては、前述の式（１）に
示すように、露光時間Ｔｃｙｌは、同一のフォトレジス
トを使用し、感光性塗膜円筒体の外径りが一定だとする
と、遮光板のスリットの幅によって一義的に決定し、露
光精度を高くして製品品質を向上するために該スリット
の幅を狭（すると、極端に露光時間が長くなり、例えば
１ワーク毎に３０分程度も必要とされる。また、ワーク
にマスクを取付ける際に、ワークに対してマスクの画像
を位置決めしながらマスクを巻回し、しかも取付は後、
回転中に位置ずれを起さないように密着しなければなら
ないので、準備作業に熟練度と長時間を必要としていた
。さらに、第２、第３の従来例においても、いずれも露
光時間が長く、特に第３の従来例では、■ワーク毎の露
光時間が２０分と極めて長時間を必要とされている。な
お、露光精度を高（保ちながら、露光時間を短縮するも
のとしてレーザービームを使用する露光法も提案されて
はいるものの、その制御方法が複雑であり、しがち装置
コストが高価だという難点があって前述の不具合を完全
に解消するまでに到っていない。

（発明の目的） 本発明は、上述のような技術的課題を背景としてなされ
たものであり、自動化されて準備作業に不用の熟練度と
長時間を必要とせず、しかも露光時間が短縮されて作業
能率の向上および製品のコストダウンを図ることのでき
る立体露光法およびその装置を提供することを目的とし
ている。

（発明の構成） 本発明のうち請求項第１による立体露光法は、上記目的
を達成するために、光源部、レンズ部および反射鏡から
なる光学ユニットの光源部で、光源が発生する紫外線を
集光ミラーにより第１の光軸上の一点に集光するととも
に開、閉するシャッタを開いて集光された紫外線をレン
ズ部に投光し、レンズ部が該紫外線を第２の光軸に平行
な平行光線とし、次いで該平行光線を反射鏡で反射して
第２の光軸上の連続する各点および第２の光軸上の所定
の一点のうちいずれか一方に集光し、集光ささた紫外線
をフォトマスクのスリットを通してワークの感光性塗膜
に露光する立体露光法であって、前記ワークが反射鏡に
対して第１の相対位置および第２の相対位置に順次に移
動するように、第２の光軸に沿いワークおよび光学ユニ
ットが相対的に移動し、ワークが第１の相対位置に移動
したときに光源部のシャッタを開いて紫外線をワークの
感光性塗膜に露光するとともにワークが第２の相対位置
に移動したときにシャッタを閉じて露光を停止するよう
にしたことを特徴としている。

また、請求項第２による立体露光装置は、サブフレーム
に支持されたハウジングに収納され、紫外線を発生する
光源、該紫外線を第１の光軸上の一点に集光する集光ミ
ラーおよび開、閉して集光された紫外線を通過、遮断す
るシャッタを備えた光源部と、光源部のシャッタが開い
て投光された紫外線を第２の光軸に平行な平行光線とす
るレンズ部と、第２の光軸を回転軸として形成された一
軸回転体反射面を有し、レンズ部から投光された平行光
線を反射して該反射光を第２の光軸上の連続する各点お
よび第２の光軸上の所定の一点のうちいずれか一方に集
光するとともに第２の光軸に沿って投孔が穿設された反
射鏡と、からなる光学ユニットを備え１、前記光源部の
シャッタを開いて、外周を囲うフォトマスクとともに反
射鏡の透孔に遊合するワークの外面に形成された感光性
塗膜に、フォトマスクのスリットを通して反射鏡で集光
された紫外線を露光する立体露光装置であって、前記ワ
ークをワークホルダを介して着脱自在に把持するワーク
把持組立体と、光学ユニットおよびワーク把持組立体を
相対的に移動させて、ワークが反射鏡に対して第１の相
対位置および第２の相対位置に順次に移動するように光
学ユニットおよびワーク把持組立体のうち少なくともい
ずれか一方を第２の光軸に沿って移動させるワーク移動
機構と、スイッチによって開、閉され、スイッチが閉じ
られると所定のプログラムに基づいて自動的にワーク移
動機構を駆動させてワークが第１の相対位置に移動した
ときに光源部のシャフタを開いて紫外線をワークの感光
性塗膜に露光させるとともにワークが第２の相対位置に
移動したときにシャッタを閉じて露光を停止させる制御
ユニットと、光源部のサブフレーム、レンズ部、反射１
ｔ、ワーク把持組立体およびワーク移動機構をそれぞれ
支持する本体フレームと、を設けたことを特徴とするも
のである。

さらに、請求項第３による立体露光法は、光源部、レン
ズ部および反射鏡からなる光学ユニットの光源部で、光
源が発生する紫外線を集光ミラーにより第１の光軸上の
一点に集光するとともに開、閉するシャッタを開いて集
光された紫外線をレンズ部に投光し、レンズ部が該紫外
線を第２の光軸に平行な平行光線とし、次いで該平行光
線を反射鏡で反射して第２の光軸を通る一平面に直交す
る平行光線とし、反射された紫外線をフォトマスクのス
リットを通してワークの感光性塗膜に露光する立体露光
法であって、前記ワークが反射鏡に対して第１の相対位
置および第２の相対位置に順次に移動するように、第２
の光軸に沿いワークおよび光学ユニットが相対的に移動
し、ワークが第１の相対位置に移動したときに光源部の
シャンクを開いて紫外線をワークの感光性塗膜に露光す
るとともにワークが第２の相対位置に移動したときにシ
ャッタを閉じて露光を停止するようにしたことを特徴と
している。

またさらに、請求項第４による立体露光装置は、サブフ
レームに支持されたハウジングに収納され、紫外線を発
生する光源、該紫外線を第１の光軸上の一点に集光する
集光ミラーおよび開、閉して集光された紫外線を通過、
遮断するシャッタを備えた光源部と、光源部のシャッタ
が開いて投光された紫外線を第２の光軸に平行な平行光
線とするレンズ部と、第２の光軸に傾斜して設けられた
反射面を有し、レンズ部から投光された平行光線を反射
して該反射光を第２の光軸を通る一平面に直交する平行
光線とするとともに第２の光軸に沿って透孔が穿設され
た反射鏡と、からなる光学ユニットを備え、前記光源部
のシャッタを開いて、外周を囲うフォトマスクとともに
反射鏡の透孔に遊合するワークの外面に形成された感光
性塗膜に、フォトマスクのスリットを通して反射鏡で投
光された紫外線を露光する立体露光装置であって、前記
ワークをワークホルダを介して着脱自在に把持するワー
ク把持組立体と、光学ユニットおよびワーク把持組立体
を相対的に移動させて、ワークが反射鏡に対して第１の
相対位置および第２の相対位置に順次に移動するように
光学ユニットおよびワーク把持組立体のうち少なくとも
いずれか一方を第２の光軸に沿って移動させるワーク移
動機構と、スイッチによって開、閉され、スイッチが閉
じられると所定のプログラムに基づいて自動的にワーク
移動機構を駆動させてワークが第１の相対位置に移動し
たときに光源部のシ→ツタを開いて紫外線をワークの感
光性塗膜に露光させるとともにワークが第２の相対位置
に移動したときにシャッタを閉じて露光を停止させる制
御ユニットと、光源部のサブフレーム、レンズ部、反射
鏡、ワーク把持組立体およびワーク移動機構をそれぞれ
支持する本体フレームと、を設けたことを特徴とするも
のである。

以下、本発明の実施例に基づいて具体的に説明する。

第１〜９図は請求項第１による立体露光法を実施するた
めの請求項第２の立体露光装置における第１実施例を示
す図である。まず、その構成を説明する。

第１図において、符号１１は、超高圧水銀灯１２、集光
ミラー１３およびシャッタ１４をコールドミラー１５、
モータ付の冷却用ファン１６およびロータリーソレノイ
ド１７と共に収納するハウジングであり、また符号１８
はハウジング１１を支持するサブフレームである。超高
圧水銀灯１２は紫外線を発生する光源であり、超高圧水
銀灯１２が発生した紫外線は凹状の集光ミラー１３によ
り反射され、さらに水平に対して４５°の傾斜角を有す
るコールドミラー１５によって反射されて図中水平方向
の第１の光軸Ｘ。

−Ｘ２上の一点Ｆに集光する。第１の光軸Ｘ。

Ｘ２上の一点Ｆにはシャッタ１４が設けられ、ロータリ
ーソレノイド１７により駆動されて開閉し、集光された
紫外線を通過、遮断する。冷却用ファン１６はハウジン
グ１１の下部に設けられた空気取入口１９から外部の空
気をハウジング１１内に吸込み、超高圧水銀灯１２によ
って加熱されたハウジング１１の内部を冷却して外部に
排出する。そして、上述のハウジング１１、超高圧水銀
灯１２、集光ミラー１３およびシャッタ１４は本発明に
おける光源部２０を構成する。なお、上述の各機器、機
構が収納されたハウジング１１はランプハウジングとし
て本発明の目的に合致したものを容易に入手することが
でき、また本実施例においては、超高圧水銀灯１２の出
力および発生紫外線の主波長はそれぞれ、例えば２５０
Ｗおよび３６５ｎｍである。

符号２１はレンズ部であり、レンズ部２１は光源部２０
のシャッタ１４が開いて投光された紫外線を反射する平
面鏡２２および平面鏡２２の下方に設けられた凸レンズ
２３を備え、これら平面鏡２２および凸レンズ２３はレ
ンズ部２１のハウジング２４内に収装されている。そし
て、平面鏡２２は光源部２０のコールドミラー１５に対
向し、水平に対して４５°の傾斜角をもって設けられて
おり、平面鏡２２で反射された紫外線は凸レンズ２３に
投光され、凸レンズ２３によって図中垂直方向の第２の
光軸Ｙ、−Ｙ、に平行な平行光線となる。レンズ部２１
の下方には反射鏡２５が設けられ、反射鏡２５は、第２
．３図に示すように、第２の光軸Ｙ、−Ｙ２を回転軸と
して形成され、下方向に縮小する円錐面２６を有し、さ
らに反射鏡２５は該円錐面２６が形成されてレンズ部２
１に対向する円錐部２７および円錐部２７の下部に一体
に形成されたフランジ部２８からなる。また、反射鏡２
５には第２の光軸Ｙ、−Ｙ２に沿って透孔２９が穿設さ
れ、透孔２９は円錐面２６の頂点を中心とする円形断面
を有する。そして、円錐面２６は第２の光軸Ｙ、　−Ｙ
２を回転軸として形成された一軸回転体反射面を構成し
、頂角が９０°で、レンズ部２１から第２の光軸Ｙ、−
Ｙｔに平行な平行光線が投光されると、該平行光線を第
２の光軸Ｙ、−Ｙｔの直角方向に平行な平行光線として
反射し、さらに円錐面２６の反射領域内で該光軸Ｙ、−
Ｙ、上の連続する各点０に集光する。なお、反射鏡２５
は、例えば光輝アルミニウム合金の素材を超精密旋盤を
使用してダイヤモンドバイトにより切削仕上することに
より得られ、しかも反射鏡２５の円錐面２６が高い表面
精度で仕上げられているので、反射光の不都合な散乱を
抑制して反射鏡２５の良好な反射性能が確保される。

ここで、前述の光源部２０およびレンズ部２１の光学特
性を第１表に示す。なお、第１表において、形式の欄は
光源部２０およびレンズ部２１の組合わせの形式を示し
、該形式は、主として凸レンズ２３の外径の大小に基づ
くレンズ部２１が投射可能な平行光線の照射径および主
として超高圧水銀灯１２の光度に基づく該平行光線の照
射可能距離により分類されている。

（本頁、以下余白） 第１表に示すように、レンズ部２１から投射される平行
光線の平行度は高く、また照射径内の照度の均一度は実
１ｔ３％程度でむらが少なく、したがってレンズ部２１
の平行光線により反射鏡２５がほぼ均一な照度分布で照
射される。

また、第１図において、光源部２０のハウジング１１を
支持するサブフレーム１８にはハウジング１１を載置す
るインナーフレーム３０が内装され、インナーフレーム
３０がサブフレーム１８内を上下方向に移動して光源部
２０が集光された紫外線をレンズ部２１に投光する上下
方向の位置を調整し、固定ボルト３１によって固定され
る。すなわち、インナーフレーム３０および固定ボルト
３１はハウジング１１の移動機構としての機能を有し、
これらインナーフレーム３０、固定ボルト３１によって
ハウジング１１が第２の光軸Ｙ、−Ｙ２に平行に移動、
固定され、反射鏡２５が照射される平行光線の照度が調
節されるようになっている。なお、ハウジング１１を上
下方向に移動する移動機構は上述のインナーフレーム３
ｏ、固定ボルト３１のみに限らず、例えばハウジング１
１の下部にナツトを設け、該ナツトに螺合するスクリュ
ー軸をサブフレーム１８に設けてスクリュー軸を回転さ
せ、ハウジング１１を上下方向に移動させるものであっ
ても差支えなく、要はハウジング１１を第２の光軸Ｙ、
−Ｙ、と平行に移動するものであればどのようなタイプ
のものであっても差支えない。そして、上述の光源部２
０、レンズ部２１および反射鏡２５は立体露光装置１０
の光学ユニット３２を構成し、光源部２０およびレンズ
部２１は光源部２０のハウジング１１とレンズ部２１の
ハウジング２４が連結部３３を介して互いに一体に連結
されており、サブフレーム１８を介してポルト３５によ
り立体露光装置１０の本体フレーム３４の上部プレート
３４ａに支持、固定されている。また、反射鏡２５のフ
ランジ部２８がボルト３６により本体フレーム３４の上
部プレート３４ａに固定され、反射鏡２５の円錐面２６
の回転軸が第２の光軸Ｙ、−Ｙ、に一致するように位置
決めされて本体フレーム３４に支持、固定される。

第１図において符号３７はワーク３８を把持するワーク
把持組立体である。ワーク把持組立体３７は、ワーク３
８を把持するワークホルダ３９、上端にワークホルダ３
９を連結、固定するワークホルダロッド４０、ワークホ
ルダロッド４０を支持する支持部材４１からなり、これ
らワーク把持組立体３７の構成要素は上下方向に順次に
配設され、構成要素のうち支持部材４１は移動ベース４
４に固定されている。一方、ワーク把持組立体３７のワ
ークホルダ３９に把持されるワーク３８は、第４図に示
すように、例えば前述の動圧気体軸受の軸部等を構成す
る円柱状部材であり、ワーク３８の外面のうち円周側面
の上端から下端部に亘ってフォトレジストが塗布、乾燥
されて薄膜状の感光性塗膜４５が形成されている。なお
、上述のフォトレジストは、光学ユニット３２が照射す
る紫外線の主波長、あるいは照度等に適合するものが市
販品の中から選定されて使用される。ワーク３８の下端
部はワークホルダ３９の把持部３９ａに穿設された盲穴
３９ｂに滑合、嵌挿され、ワーク３８がワークホルダ３
９を介してワーク把持組立体３７に着脱自在に把持され
ている。また、ワーク３８をワーク把持組立体３７に連
結するワークホルダロッド４０の上端部にはワーク３８
に向かって突起する突起部４０ａが形成され、突起部４
０ａがワークホルダ３９の連結部３９ｃに嵌挿され、止
めねじ４６で固定される。そして、止めねじ４６を緩め
ることにより、ワークホルダ３９を容易にワーク３８に
対応したものに交換することが可能であり、ワークホル
ダ３９はワークホルダロッド４０を介してワーク把持組
立体３７に着脱自在に設けられている。

第４図において、符号４７はワーク３８の外周を囲うフ
ォトマスクであり、フォトマスク４７は立体的に形成さ
れたワーク３８の感光性塗膜４５に対応して、例えばア
ルミニウム合金を切削して薄肉の円筒状に形成され、外
周には複数の露光用のスリット４８が穿設されている。

そして、ワーク把持組立体３７が上下方向に設けられて
いるので、ワーク把持組立体３７がワークホルダ３９を
介してワーク３８の軸線Ｙ、−Ｙ、が上下方向に延在す
るようにワーク３８を把持し、このためフォトマスク４
７のフランジ部４７ａがワークホルダ３９の把持部３９
ａに自重で自動的に当接してフォトマスク４７がワーク
ホルダ３９に支持されるようになっている。したがって
、ワーク３８、フォトマスク４７はともに面倒な操作な
しで、ワークホルダ３９に容易に取付け、取り外しする
ことができる。

第１図において、符号４９は光学ユニット３２とワーク
把持組立体３７を相対的に移動させてワーク把持組立体
３７に把持されたワーク３８を反射鏡２５に対して移動
させるワーク移動機構であり、ワーク移動機構４９は、
光学ユニット３２およびワーク把持組立体３７のうち少
なくともいずれか一方、本実施例においては、ワーク把
持組立体３７を第２の光軸Ｙ−Ｙ、に沿って移動させる
。ワーク移動機構４９は、ワーク把持組立体３７の移動
ベース４４に設けられた図示しない雌ねじ部材に螺合し
、上下方向に延設されたスピンドル５０、スピンドル５
０を図示しない軸受を介して回転自在に支持し、上下方
向に延在するベアリングハウジング５１、下端が本体フ
レーム３４に支持されたスンタド５２の上端に固定され
たサーボモータ５３、サーボモータ５３の出力軸５３ａ
に固着された駆動プーリ５４、スピンドル５０に固着さ
れた従動ブー！Ｊ５５および駆動プーリ５４と従動プー
リ５５に巻回されてサーボモータ５３の回転をスピンド
ル５０に伝達するタイミングベルト５６を主要構成要素
として構成されている。そして、スピンドル５０の軸方
向に形成された図示しないボールねじが、前述の移動ベ
ース４４の雌ねじ部材に内蔵されるボールを介して該雌
ねじ部材に螺合し、サーボモータ５３が回転して駆動プ
ーリ５４、タイミングベルト５６および従動プーリ５５
を介してスピンドル５０が回転駆動されると、移動ベー
ス４４に固定された支持部材４１が第２の光軸Ｙ、−Ｙ
、に沿って円滑に移動する。また、スピンドル５０の軸
線が支持部材４１に支持されたワークホルダロッド４０
の軸線と平行に設けられ、さらにワーク３８の軸線Ｙ、
−Ｙ４がワークホルダロッド４０と同軸であり、かつ軸
線Ｙ、−Ｙ、が第２の光軸Ｙ、−Ｙ２と同軸に構成され
ているので、ワーク移動機構４９のサーボモータ５３が
駆動されてワーク把持組立体３７が上方に移動すると、
第１図中仮想線で示すようにワーク３８がワークホルダ
３９とともに反射鏡２５の透孔２９を貫通して円錐面２
６内を上昇する。なお、第３図示すように、反射鏡２５
の透孔２９の内径は、第４図に示すワークホルダ３９お
よびワークホルダロッド４０の外径よりも大きく、ワー
ク把持組立体３７が上昇したときに、ワーク３８がフォ
トマスク４７とともに透孔２９に遊合し、さらに、自由
に円錐面２６内の第２の光軸Ｙ、−Ｙｔ方向の位置が変
えられるようになっている。

第１図において、ワーク移動機構４９のスンタド５２の
下端部と本体フレーム３４の間には防振パッド５７が介
装され、防振パッド５７はサーボモータ５３、サーボモ
ータ５３によって回転駆動されるワーク移動機構４９お
よびワーク把持組立体３７の振動を吸収し、光学ユニッ
ト３２が振動してその機能を損なわないように設けられ
た防振部材としての役目を果たしている。そして、本実
施例においては、ワーク把持組立体３７がワーク移動機
構４９に支持されて移動し、光学ユニット３２に対して
相対的に移動するようになっているが、これに限らず、
例えばワーク移動機構４９が光学ユニット３２を移動す
る場合についてもワーク移動機構４９と本体フレーム３
４の間に防振パッド５７が介装されることは勿論である
。

一方、本体フレーム３４の下部には、複数のキャスタ５
８が設けられており、キャスタ５８により立体露光装置
ＩＯは容易に移動可能であり、さらに、固定脚部５９を
用いて立体露光装置１０を所定位置に定置するとともに
本体フレーム３４の水平の調整が可能になってい°る。

また、本体フレーム３４は、前述のように光源部２０の
サブフレーム１８、レンズ部２１および反射鏡２５を支
持、固定し、さらにワーク把持組立体３７およびワーク
移動機構４９を支持してそれぞれ所定位置に配設する機
能を有する。

第５図は、光学ユニット３２の光源部２０およびワーク
移動機構４９のサーボモータ５３を自動的に駆動、制御
する制御ユニット６０の全体構成図である。

第５図において、制御ユニット６０はワーク把持組立体
３７の移動に対応してそれぞれ信号を出力するリレー６
１．６２および６３、リレー６１．６２および６３の信
号を受けて光源部２０の機器およびワーク移動機構４９
のサーボモータ５３の作動を所定のプログラムに基づい
て制御するマイクロプロセッサ６４を主要な構成要素と
して構成されている。そして、マイクロプロセッサ６４
は、光源部２０の機器とは光源部２０専用のコントロー
ラ６５を、サーボモータ５３とはサーボコントローラ６
６を介して接続される。また、マイクロプロセッサ６４
、コントローラ６５はそれぞれ独立してプラグ６８．６
９を介して、例えばＡＣ１００Ｖの電源に接続され、マ
イクロプロセッサ６４には、所定のプログラムを自動的
に実行するオート側あるいはマニュアル側に切換える切
換スイソッチ７０が設けられている。さらに、マイクロ
プロセッサ６４にはマイクロプロセッサ６４を開、閉す
るスイッチ７１が設けられ、スイッチ７１が開閉されて
マイクロプロセッサ６４が０Ｎ−ＯＦＦされる。

スイッチ７１は起動スイッチ７２および非常停止用スイ
ッチ７３からなり、遠隔手元スイッチボックス７４に収
納されてマイクロプロセッサ６４から離隔して設けられ
ている。さらに、スイッチ７１はマイクロプロセッサ６
４にケーブル７５を介して接続され、したがってマイク
ロプロセッサ６４の遠隔操作が可能であり、起動スイッ
チ７２によって前述の光源部２０の各機器およびサーボ
モータ５３がスタートして所定のプログラムに基づき作
動し、必要に応じて非常停止用スイッチ７３により緊急
停止することができる。このため、ワーク移動機構４９
と本体フレーム３４の間に介装された防振パッド５７の
他に立体露光装置ｌＯに加えられる外部からの振動を防
止することができる。コントローラ６５には光源部２０
の超高圧水銀灯１２を点灯する点灯スイッチ７６が設け
られ、点灯スイッチ７６の開閉により超高圧水銀灯１２
が点滅する。さらに、点灯スイッチ７６の閉に伴い冷却
用ファン１６が駆動され、第１図中、ハウジング１１の
空気取入口１９から冷却用の空気が吸入される。符号７
７は、第１図中、ハウジング１１の内部を点検するよう
に設けられた扉１１ａを超高圧水銀灯１２の点灯と同時
にロックするインターロック機構であり、点灯スイッチ
７６と連動して超高圧水銀灯１２の点灯中に不用意に扉
１１ａを開いて作業者に傷害を与えないように設けられ
ている。なお、マイクロプロセッサ６４には別途に超高
圧水銀灯１２の点滅を表示する表示ランプ７８．７９が
設けられ、表示ランプ７８は点灯スイッチ７６が閉じら
れて超高圧水銀灯１２が点灯したことを表示し、表示ラ
ンプ７９は超高圧水銀灯１２が発生する紫外線の光度が
安定したことを表示し、これらの表示を確認した後、ス
イッチ７１の起動スイッチ７２によりマイクロプロセッ
サ６４がＯＮされる。

第５図において、符号８１は回転数設定ボリュームであ
り、サーボコントローラ６６に接続されてサーボモータ
５３の回転数を設定する。一方、ワーク移動機構４９の
サーボモータ５３には、第１図に示すように、出力軸５
３ａに対向してロータリーエンコーダ８２が設けられ、
サーボモータ５３の回転に伴いロータリーエンコーダ８
２が信号を出力して増幅器８３を介して速度モニタ８４
に入力され、回転数設定ボリューム８１によって設定さ
れたサーボモータ５３の回転数を監視できるようになっ
ている。なお、増幅器８３は、プラグ８５を介して、例
えばＡＣ１００■電源に接続される電源回路８６に接続
され、必要な電圧・電流が増幅器８３、ロータリーエン
コーダ８２および速度モニタ８４に供給される。また、
上述の回転数設定ボリューム８１、サーボコントローラ
６６、ロータリーエンコーダ８２、増幅器８３、速度モ
ニタ８４および電源回路８６はサーボモータ５３の回転
数を制御してワーク移動機構４９が移動するワーク把持
組立体３７の移動速度を制御する速度制御機構８７を構
成し、速度制御機構８７によってワーク移動機構４９が
ワーク把持組立体３７を光学ユニット３２に対して相対
的に移動させる移動速度を可変制御することができる。

第１図において、ワーク移動機構４９のベアリングハウ
ジング５１にはブラケット８８．８９を介してベアリン
グハウジング５１に支持されたスライド用ロッド９０が
第２の光軸Ｙ＋’　　Ｙｚ、すなわち、ワーク３８の移
動方向に平行に設けられ、スライド用ロッド９０には上
方から順次に光電スイッチ９１．９２．９３が固定され
ている。ワーク把持組立体３７の移動ベース４４の側面
にはこれら光電スイッチ９１９２．９３に対向して光電
スイッチ用反射板９５が固着されており、ワーク把持組
立体３７がワーク移動機構４９によって上方向に移動す
ると、順次に光電スイッチ９１．９２．９３が投光する
光線を反射して光電スイッチ９１．９２．９３にそれぞ
れ内蔵された受光部が、該反射光を受けて信号を出力し
、第５図に示すリレー６１．６２．６３がそれぞれ光電
スイッチ９１．９２．９３の信号を受けて閉じられる。

そして、光電スイッチ９１が、ワーク把持組立体３７に
把持されたワーク３８の先端が第１図中、最も低いホー
ムポジションＨ０に位置したとき、リレー６３が閉じて
マイクロプロセッサ６４を介してサーボモータ５３を停
止し、ワーク把持組立体３７が停止する。同様に、ワー
ク３８の先端が円錐面２６内に突出するＨ　、に位置し
たときに、リレー６２が閉じてマイクロプロセッサ６４
、コントローラ６５を介してロータリーソレノイド１７
が作動し、光源部２０のシャッタ１４が開く。さらに、
ワーク３８の先端が最も高いＨ，に位置したときにリレ
ー６１が閉じてシャッタ１４が閉じられ、同時にサーボ
モータ５３が逆方向に回転してワーク３８の先端がホー
ムポジションＨ０に向かって下降する。

なお、第５図において符号９４はマイクロプロセッサ６
４に設けられたタイマであり、ワーク３日の先端がＨｌ
に位置したときに、リレー６２によって作動し、リレー
６２の閉時点から遅延させて第１図中、図示しないサー
ボモータ５３のブレーキを作動させてサーボモータ５３
の停止および逆転が円滑に行われるようにしている。

第２．３図において、反射鏡２５の円錐面２６によって
反射されたレンズ部２１の平行光線は前述のように、第
２の光軸Ｙ　ＩＹ　ｚの直角方向に平行な平行光線とな
り、円錐面２６の反射領域内で第２の光軸Ｙ、−Ｙ、の
０点に集光され、円錐面２６内にワーク３日が位置する
ときに、ワーク３８の感光性塗膜４５に投光されるが、
感光性塗膜４５上の紫外線の照度Ｉ　　（ｍＷ／ｃｄ）
は、反射鏡２５のフランジ部２８の底面からの高さｈが
り、　、ｈ、およびｈｏと変化することによって異なり
、円錐面２６の入射光の位置ｒに比例して変化する。こ
れら、照度Ｉと高さｈの関係を第６図に示す。第６図に
示すように、ｈが大きくなれば照度■は大きくなり、そ
の関係は次式（２）により与えられる。

ｋ−・・・・・・（２） 但し、ｋは定数である。

したがって、ワーク３８を反射鏡２５の円錐面２６内の
適当位置に固定し、光源部２０のシャッター４が開いて
フォトマスク４７のスリット４８を通して反射鏡２５で
集光された紫外線を感光性塗膜４５に露光するようにす
ると、反射鏡２５に投光される平行光線はほぼ照度が均
一に分布されているにも拘らず、ワーク３８の軸Ｂ　Ｙ
　ｓ　　Ｙ　ａに沿って感光性塗膜４５に露光される紫
外線の照度が変化することになる。

このため、ワーク移動機構４９によってワーク把持組立
体３７を光学ユニット３２に対し移動させ、第７図に示
すように、ワーク３８の先端が円錐面２６内に突出して
ワーク３８が反射鏡２５に対して位置する第１の相対位
置Ｈ１およびワーク３８の先端が最も高くなる第２の相
対位置Ｈ２を順次に移動するように、ワーク移動機構４
９のサーボモータ５３を制御ユニット６０によって制御
、駆動するようにしている。

そして、前述のようにワーク３８の先端が第１の相対位
置Ｈ８に移動したときに、光源部２０のシャッタ１４を
開いて紫外線をワーク３８の感光性塗膜４５に露光させ
、またワーク３８の先端が第２の相対位置Ｈ２に移動し
たときにシャ７タ１４を閉じて露光を停止させるように
している。

さらに、第７図に示すホームポジションＨ０と第２の相
対位置Ｈ２の間の距離、すなわちワーク３８の上下移動
のスパンを１１とすると、ワーク３８がワーク移動機構
４９に駆動されてスパンｌ、を往復動するときの移動速
度は第８図に示すようになる。但し、第８図中ｌｔの正
の部分はワーク３８の上昇時、負の部分はワーク３８の
下降時を示す。そして、制御ユニット６０の速度制御機
構８７によってワーク３８が一定速度で上昇し、一定速
度の領域ａ内で制御ユニット６０により光源部２０のシ
ャッタ１４を開閉させるようになっている。しかも、ワ
ーク３８の移動速度を速度制御機構８７によって適切に
制御することができるので、反射鏡２５内で紫外線がワ
ーク３８の感光性塗膜４５にフォトマスク４７のスリッ
ト４８を通して露光されたときに、紫外線の反射光が前
述の式（２）に示すように、反射鏡２５の高さ方向に異
なっても、ワーク３８が移動しながら、感光性塗膜４５
の各露光部に与えられる紫外線の単位面積当たりの全露
光エネルギを均一とすることができる。したがって、本
実施例においては、反射鏡２５が反射して、露光時に感
光性塗膜４５を照射する照度分布がトータルで感光性塗
膜４５の全面に亘りほぼ均一とすることができる。

次に、上述した立体露光装置１０の構成に基づく作用を
説明し、併せて請求項第１による立体露光法の第１実施
例を説明する。

第１．５図において、光源部２０の超高圧水銀灯１２が
制御ユニット６０の点灯スイッチ７６を閉じて点灯する
と、コントローラ６５によって冷却用ファン１６が駆動
されハウジング１１内を冷却する。超高圧水銀灯１２が
発生した紫外線が集光ミラー１３により集光され、さら
にコールドミラー１５で反射されて第１の光軸Ｘ　ｒ　
　Ｘ　ｚ上の一点Ｆに集光する。−方、ワーク把持組立
体３７のワークホルダロッド４０にはワークホルダ３９
を介してワーク３８が、第４図に示すようにフォトマス
ク４７とともに取付けられている。そして、スイッチ７
１の起動スイ・ノチ７２が閉じられると、ワーク移動機
構４９のサーボモータ５３が駆動され、回転数設定ボリ
ューム８１により設定された回転数で回転し、駆動ブー
ＩＪ５４、タイミングベルト５６および従動プーリ５５
を介してスピンドル５０が回転駆動される。同時に、移
動ベース４４がスピンドル５０のねし作用によって上方
に駆動され、ワーク把持組立体３７をワーク３８ととも
に上方に移動し、ワーク３８および光学ユニット３２が
第２の光軸Ｙ　ｒ　　Ｙ　ｚに沿って相対的に移動する
。このとき、ワーク３８の軸線Ｙ３　　Ｙａと第２の光
軸ＹＩ　　　Ｙ２が同軸となり、また、ワーク３８には
既にフォトレジストが塗布、乾燥されて感光性塗膜４５
が形成されている。

ワーク３８が次第に上昇して、第７図中ワーク３８の先
端が反射鏡２５に対する第１の相対位置Ｈ，まで移動す
ると、移動ベース４４に設けられた光電スイッチ用反射
板９５が光電スイッチ９２の投射光を反射して光電スイ
ッチ９２がリレー６２を閉じ、マイクロプロセッサ６４
、コントローラ６５を介して光源部２０のロータリーソ
レノイド１７を作動させてシャッタ１４を開く。これに
伴って、光源部２０で集光された紫外線がレンズ部２１
に投光されレンズ部２１の平面鏡２２で反射され、さら
に凸レンズ２３によって第２の光軸Ｙ＋　　Ｙｚに平行
な平行光線となる。該平行光線は反射鏡２５の円錐面２
６で反射され、第２．３図に示すように、°第２の光軸
Ｙ、−Ｙ２に直交する平行光線となり、同時に円錐面２
６の反射領域内で第２の光軸Ｙ、−Ｙ、上の連続する各
点０に集光する。そして、反射鏡２５の反射光が第４図
に示すフォトマスク４７のスリット４８を通してワーク
３８の感光性塗膜４５に露光される。このとき、フォト
マスク４７とワーク３８の感光性塗膜４５との間の間隙
はフォトマスク４７が取外し可能な範囲に設定され、か
つ、例えば３〜２００μｍの僅少な寸法であるため、ス
リット４８による露光のぶれは僅少であり、露光の実用
精度を確保することができる。しかも、反射鏡２５の反
射光は感光性塗膜４５の表面の法線方向から入射するの
で、極めて輪郭精度の高い、したがって忠実度の高い露
光潜像が感光性塗膜４５に形成される。なお、本実施例
においては、フォトマスク４７は透明プラスチックフィ
ルム、例えばポリエステルフィルムにパターニングした
、いわゆるフィルムマスクが使用され、上述のパタニン
グは銀塩乳剤を塗布、反応させるものである。

このように、ワーク３８の感光性塗膜４５に紫外線が露
光されながら、ワーク３８が上昇、移動して、第７図中
ワーク３８の先端が反射鏡２５に対する第２の相対位置
Ｈ２まで移動すると、光電スイッチ用反射板９５が光電
スイッチ９１の投射光を反射して光電スイッチ９１がリ
レー６１を閉じ、光源部２０のロータリーソレノイド１
７が作動してシャッタ１４を閉じて感光性塗膜４５の露
光が停止され、同時にサーボモータ５３が逆回転してワ
ーク移動機構４９がワーク把持組立体３７を下降させる
。ワーク３８が下降してワーク３８の先端がホームポジ
ションＨ０まで移動すると光電スイッチ用反射板９５が
光電スイッチ９３に近接し、同様にして光電スイッチ９
３がリレー６３を閉じサーボモータ５３が停止し、ワー
ク３８の露光作業が終了する。そして、ワーク３８が第
８図に示す一定速度の領域ａ内で露光され、しかも感光
性塗膜４５の各露光部に与えられる紫外線の単位面積当
りの露光エネルギが均一となる。また、感光性塗膜４５
の全面同時に高いエネルギ密度を有する集光した紫外線
が露光され、さらに、フォトマスク４７に対して直角に
露光できるため、極めて短時間で露光作業を終了するこ
とができる。また、露光光線がフォトマスク４７に対し
て直角あるいはほぼ直角に入射するのでフォトマスク４
７と感光性塗膜４５に多少の間隙があっても精度の高い
露光を行うことができる。またさらに、該間隙によって
フォトマスク４７の着脱が極めて短時間に行うことがで
きる。なお、従来のスリット露光方式では、長さ８０鶴
、径１４鶴の円筒状のワーク３８に露光時間のみで約３
０分要していたものが、本実施例においては露光作業１
サイクルを２０秒以下で完了することができた。また、
第１表に示したように、レンズ部２１の照射径が６０〜
２００鶴の範囲で選択できるので、反射鏡２５の口径を
広い範囲で設定することができ、各種寸法、形状のワー
ク３８に対応することが可能である。さらに、本実施例
においては、口径１６５鶴の反射鏡を使用して上記のよ
うな短時間で良好な露光精度が得られ、そのときの露光
に必要な最低のエネルギは３０〜４０Ｊ／−であった。

ここで、第９図に、本実施例により得られた動圧気体軸
受の中心軸の一例を示す。ハツチング部はミクロンオー
ダーの浅い溝であり、本実施例においては、瞬間的な露
光が可能であり、したがって、該中心軸を量産すること
ができ、その製造コストを極めて安価にすることができ
る。

このように、本実施例においては、光源部２０の超高圧
水銀灯１２で発生する紫外線を光学ユニット３２で第２
の光軸Ｙ　ＩＹ　ｚ上に集光するとともに、シャッタ１
４を開閉して第２の光軸Ｙ、　Ｙｚに沿って移動するワ
ーク３８の感光性塗膜４５にフォトマスク４７のスリッ
ト４８を通して第１の相対位置Ｈ１と第２の相対位置Ｈ
２の間で自動的に露光している。このため、露光時間を
短縮し、さらに露光作業が自動化されるため不用な準備
作業の熟練度や消費時間を解消することができる。その
結果、露光作業の能率化および製品のコストダウンを図
ることができる。

なお、本実施例においては、露光時間の短縮に伴いシャ
ッタ１４の開閉時間が極めて短時間があるため、紫外線
被爆による人体への傷害を未然に防止することができる
。また、図示はしていないものの光学ユニット３２のレ
ンズ部２１と反射鏡２５の間、反射鏡２５の外周および
反射鏡２５の下部近傍には遮光カバーが設けられており
、特に眼に紫外線の照射がないように万全の措置がなさ
れている。

第１０図は請求項第１による立体露光法を実施するため
の請求項第２の立体露光装置における第２実施例を示す
図である。第１Ｏ図において、符号１０１は反射鏡であ
り、反射鏡１０１には第２の光軸Ｙ、−Ｙ２を回転軸と
した回転楕円体面１０２が形成され、回転楕円体面１０
２は請求項第２の一回転体反射面を構成する。さらに、
反射鏡１０１には第２の光軸Ｙ、−Ｙｚを軸とする断面
円形の透孔１０３が穿設され、ワークホルダ３９を介し
てワークホルダロッド４０に把持されたワーク１０４が
第２の光軸Ｙ　＋　　Ｙ　２に沿って上昇し、透孔１０
３に遊合するようになっている。そして、レンズ部２１
の凸レンズ２３から投光された第２の光軸Ｙ　＋　　Ｙ
　ｚに平行な平行光線を反射して第２の光軸Ｙ　＋　　
Ｙ　ｚ上の所定の一点、すなわち焦点Ｐに集光する。ま
た、反射鏡１０１は、第１実施例と同様に、例えば光輝
アルミニウム合金のバルク素材を超精密旋盤を使用して
単結晶ダイヤモンドバイトにより切削し、仕上して得ら
れる。特に、回転楕円体面１０２の所望の楕円曲率が得
られるように上記の超精密旋盤にはコンピュータ制御の
ＣＮＣ方式が採用されている。ワーク１０４は半球形状
の露光面１０４ａを有し、第１実施例と同様に図外のワ
ーク移動機構４９により、第２の光軸Ｙ　＋　　Ｙ　ｚ
に沿って上昇しながら露光される。そして、ワーク移動
機構４９によるワーク１０４の移動速度を適宜制御する
ことにより、ワーク１０４の露光面１０４ａに露光され
る紫外線の露光エネルギを均一化することができる。

第１０図において、符号１０５は遮光板であり、遮光板
１０５は透孔１０３の内径よりもやや大きい外径を有す
る円板であり、第２の光軸Ｙ、−Ｙ、を中心として該光
軸Ｙ＋　　Ｙｚの直角方向で凸レンズ２３の反射鏡１０
１側に貼着して設けられている。そして、ワーク１０４
に凸レンズ２３から直接に平行光線が投射されてワーク
１０４の露光が不均一にならないように、また凸レンズ
２３の平行光線の中央部が遮光されて回転楕円体面１０
２の透孔１０３の穿設部に該平行光線が投光されないよ
うにしている。

なお、図示は省略しであるものの、ワーク１０４の露光
面１０４ａには感光性塗膜が形成され、さらに半球形状
のフォトマスクが露光面１０４ａを覆うように設けられ
ていることは勿論である。

その他の構成および作用は第１実施例と同様であり、し
たがって本実施例においても第１実施例と同様の効果が
得られる。

次に、第１１図は請求項３による立体露光法を実施する
ための請求項４の立体露光装置における一実施例を示す
図であり、本実施例は、請求項２の立体露光装置におけ
る第１、第２実施例と異なるワークの態様に対応するも
のである。

第１１図において、反射鏡１１１には第２の光軸Ｙ−Ｙ
、に関して対称で対向する一対の平面鏡１１２が設けら
れている。そして、平面鏡１１２の反射面１１３と第２
の光軸Ｙ、−Ｙ、が挟む挟角はそれぞれ４５°であり、
さらにそれぞれ反射面１１３を通り第２の光軸Ｙ、−Ｙ
２に直交する直線ＸＺ−Ｘ４およびおよびＸ５−ｘ、が
互に平行となるように設けられている。すなわち、反射
鏡１１１は第２の光軸Ｙ、−Ｙ２に傾斜して設けられた
反射面１１３を有し、レンズ部２１から投光された平行
光線を反射して該反射光が第２の光軸Ｙｌ−Ｙｚを通る
一平面に直交する平行光線となるように構成されている
。また、符号１１４は平板上のワークであり、両面に感
光性塗膜１１５が形成され、また、感光性塗膜１１５を
覆うように平板上のフォトマスク１１６が設けられてい
る。さらに、平面鏡１１２を固定し一体に形成された反
射鏡１１１のフランジ部１１１　ａにはワーク１１４の
形状に対応した透孔１１７が第２の光軸Ｙ＋　　Ｙｚに
沿って穿設されており、図示しないワーク移動機構４９
に把持されてワーク１１４が第２の光軸Ｙ、−Ｙ、に沿
って上下するようになっている。その他の構成および作
用は請求項第２の第１実施例と同様であり、したがって
該実施例と同様な効果が得られる。なお、ワーク１１４
の露光面が片面の場合には、一対の平面鏡１１２のうち
一方の平面鏡１１２が省略されることは勿論であり、ま
た符号１１８はフォトマスク１１６に形成された複数の
スリットである。

（効果） 本発明によれば、光源で発生する紫外線を光学ユニット
で第２の光軸上に集光するとともに、シャッタを開閉し
て第２の光軸に沿って移動するワークの感光性塗膜にフ
ォトマスクのスリットを通して第１の相対位置と第２の
相対位置の間で自動的に露光している。このため、露光
時間を短縮し、さらに露光作業が自動化されるため不用
な準備作業の熟練度や消費時間を解消することができる
。

したがって、本発明の目的とする露光作業の能率化およ
び製品のコストダウンをともに達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜９図は請求項第１に係る立体露光法を実施するた
めの請求項第２における立体露光装置の第１実施例であ
り、第１図はその構成を示す正面要部断面図、第２図は
その反射鏡の平面図、第３図は第２図のｍ−ｍ矢視断面
図、第４図はそのワークの把持状態を示す断面図、第５
図はその制御ユニットの全体構成図、第６図はその反射
鏡内の高さと、反射光の照度の関係を示すグラフ、第７
図はそのワークの移動状況を示す模式図、第８図はその
ワーク移動機構の移動速度特性を示すグラフ、第９図は
その露光されたワークの一例を示す正面図である。第１
０図は請求項第１に係る立体露光法を実施するための請
求項第２における立体露光装置の第２実施例を示すその
要部断面図であり、第１１図は請求項第３に係る立体露
光法を実施するための請求項第４における立体露光装置
の一実施例を示すその要部斜視図である。第１２図は従
来の立体露光装置を示すその概略断面図である。 １０・・・・・・立体露光装置、 １１・・・・・・ハウジング、 １２・・・・・・超高圧水銀灯（光源）、１３・・・・
・・集光ミラー １４・・・・・・シャッタ、 １８・・・・・・サブフレーム、 ２０・・・・・・光源部、 ２１・・・・・・レンズ部、 ２５．１０１．１１１・・・・・・反射鏡１．２９．１
０３．１１７・・・・・・透孔、３２・・・・・・光学
ユニット、 ３４・・・・・・本体フレーム、 ３７・・・・・・ワーク把持組立体、 ３８．１０４．１１４・・・・・・ワーク、３９・・・
・・・ワークホルダ、 ４５．１１５・・・・・・感光性塗膜、４７．１１６・
・・・・・フォトマスク、４８、１１８・・・・・・ス
リット、 ４９・・・・・・ワーク移動機構、 ６０・・・・・・制御ユニット、 ７エ・・・・・・スイッチ、 １１３・・・・・・反射面、 Ｘ　＋　　Ｘ　ｚ・・・・・・第１の光軸、Ｙ　＋　　
Ｙ　２・・・・・・第２の光軸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）光源部、レンズ部および反射鏡からなる光学ユニ
   ットの光源部で、光源が発生する紫外線を集光ミラーに
   より第１の光軸上の一点に集光するとともに開、閉する
   シャッタを開いて集光された紫外線をレンズ部に投光し
   、レンズ部が該紫外線を第２の光軸に平行な平行光線と
   し、次いで該平行光線を反射鏡で反射して第２の光軸上
   の連続する各点および第２の光軸上の所定の一点のうち
   いずれか一方に集光し、集光された紫外線をフォトマス
   クのスリットを通してワークの感光性塗膜に露光する立
   体露光法であって、前記ワークが反射鏡に対して第１の
   相対位置および第２の相対位置に順次に移動するように
   、第２の光軸に沿いワークおよび光学ユニットが相対的
   に移動し、ワークが第１の相対位置に移動したときに光
   源部のシャッタを開いて紫外線をワークの感光性塗膜に
   露光するとともにワークが第２の相対位置に移動したと
   きにシャッタを閉じて露光を停止するようにしたことを
   特徴とする立体露光法。 （２）サブフレームに支持されたハウジングに収納され
   、紫外線を発生する光源、該紫外線を第１の光軸上の一
   点に集光する集光ミラーおよび開、閉して集光された紫
   外線を通過、遮断するシャッタを備えた光源部と、光源
   部のシャッタが開いて投光された紫外線を第２の光軸に
   平行な平行光線とするレンズ部と、第２の光軸を回転軸
   として形成された一軸回転体反射面を有し、レンズ部か
   ら投光された平行光線を反射して該反射光を第２の光軸
   上の連続する各点および第２の光軸上の所定の一点のう
   ちいずれか一方に集光するとともに第２の光軸に沿って
   透孔が穿設された反射鏡と、からなる光学ユニットを備
   え、前記光源部のシャッタを開いて、外周を囲うフォト
   マスクとともに反射鏡の透孔に遊合するワークの外面に
   形成された感光性塗膜に、フォトマスクのスリットを通
   して反射鏡で集光された紫外線を露光する立体露光装置
   であって、前記ワークをワークホルダを介して着脱自在
   に把持するワーク把持組立体と、光学ユニットおよびワ
   ーク把持組立体を相対的に移動させて、ワークが反射鏡
   に対して第１の相対位置および第２の相対位置に順次に
   移動するように光学ユニットおよびワーク把持組立体の
   うち少なくともいずれか一方を第２の光軸に沿って移動
   させるワーク移動機構と、スイッチによって開、閉され
   、スイッチが閉じられると所定のプログラムに基づいて
   自動的にワーク移動機構を駆動させてワークが第１の相
   対位置に移動したときに光源部のシャッタを開いて紫外
   線をワークの感光性塗膜に感光させるとともにワークが
   第２の相対位置に移動したときにシャッタを閉じて感光
   を停止させる制御ユニットと、光源部のサブフレーム、
   レンズ部、反射鏡、ワーク把持組立体およびワーク移動
   機構をそれぞれ支持する本体フレームと、を設けたこと
   を特徴とする立体露光装置。 （３）光源部、レンズ部および反射鏡からなる光学ユニ
   ットの光源部で、光源が発生する紫外線を集光ミラーに
   より第１の光軸上の一点に集光するとともに開、閉する
   シャッタを開いて集光された紫外線をレンズ部に投光し
   、レンズ部が該紫外線を第２の光軸に平行な平行光線と
   し、次いで該平行光線を反射鏡で反射して第２の光軸を
   通る一平面に直交する平行光線とし、反射された紫外線
   をフォトマスクのスリットを通してワークの感光性塗膜
   に露光する立体露光法であって、前記ワークが反射鏡に
   対して第１の相対位置および第２の相対位置に順次に移
   動するように、第２の光軸に沿いワークおよび光学ユニ
   ットが相対的に移動し、ワークが第１の相対位置に移動
   したときに光源部のシャッタを開いて紫外線をワークの
   感光性塗膜に露光するとともにワークが第２の相対位置
   に移動したときにシャッタを閉じて露光を停止するよう
   にしたことを特徴とする立体露光法。 （４）サブフレームに支持されたハウジングに収納され
   、紫外線を発生する光源、該紫外線を第１の光軸上の一
   点に集光する集光ミラーおよび開、閉して集光された紫
   外線を通過、遮断するシャッタを備えた光源部と、光源
   部のシャッタが開いて投光された紫外線を第２の光軸に
   平行な平行光線とするレンズ部と、第２の光軸に傾斜し
   て設けられた反射面を有し、レンズ部から投光された平
   行光線を反射して該反射光を第２の光軸を通る一平面に
   直交する平行光線とするとともに第２の光軸に沿って透
   孔が穿設された反射鏡と、からなる光学ユニットを備え
   、前記光源部のシャッタを開いて、外周を囲うフォトマ
   スクとともに反射鏡の透孔に遊合するワークの外面に形
   成された感光性塗膜に、フォトマスクのスリットを通し
   て反射鏡で投光された紫外線を露光する立体露光装置で
   あって、前記ワークをワークホルダを介して着脱自在に
   把持するワーク把持組立体と、光学ユニットおよびワー
   ク把持組立体を相対的に移動させて、ワークが反射鏡に
   対して第１の相対位置および第２の相対位置に順次に移
   動するように光学ユニットおよびワーク把持組立体のう
   ち少なくともいずれか一方を第２の光軸に沿って移動さ
   せるワーク移動機構と、スイッチによって開、閉され、
   スイッチが閉じられると所定のプログラムに基づいて自
   動的にワーク移動機構を駆動させてワークが第１の相対
   位置に移動したときに光源部のシャッタを開いて紫外線
   をワークの感光性塗膜に露光させるとともにワークが第
   ２の相対位置に移動したときにシャッタを閉じて露光を
   停止させる制御ユニットと、光源部のサブフレーム、レ
   ンズ部、反射鏡、ワーク把持組立体およびワーク移動機
   構をそれぞれ支持する本体フレームと、を設けたことを
   特徴とする立体露光装置。 （５）前記紫外線を発生する光源が超高圧水銀灯である
   ことを特徴とする請求項第２および第４記載の立体露光
   装置。 （６）前記レンズ部が凸レンズを備え、該凸レンズが光
   源部から投光された紫外線を第２の光軸に平行な平行光
   線とするとともに該平行光線により反射鏡がほぼ均一な
   照度分布で照射されるようにしたことを特徴とする請求
   項第２および第４記載の立体露光装置。 （７）前記凸レンズの反射鏡側に円形の遮光板を設け、
   反射鏡の投孔の穿設部にレンズ部の平行光線が投光され
   ないようにしたことを特徴とする請求項第６記載の立体
   露光装置。（８）前記光源部のハウジングを支持するサ
   ブフレームが移動機構を備え、該移動機構によってハウ
   ジングが第２の光軸に平行に移動され、反射鏡が照射さ
   れる照度を調節するようにしたことを特徴とする請求項
   第２および第４記載の立体露光装置。 （９）前記反射鏡の一軸回転体反射面が円錐面からなり
   、レンズ部から投光された平行光線を反射して第２の光
   軸上の連続する各点に集光するようにしたことを特徴と
   する請求項第２記載の立体露光装置。 （１０）前記反射鏡の一回転体反射面が回転楕円体面か
   らなり、レンズ部から投光された平行光線を反射して第
   ２の光軸上の所定の一点に集光するうようにしたことを
   特徴とする請求項第２記載の立体露光装置。 （１１）前記反射鏡により第２の光軸上の連続する各点
   に集光される反射光が平行光線であり、かつワークの感
   光性塗膜に露光されたときに該感光性塗膜を照射する照
   度分布が感光性塗膜の全面に亘りほぼ均一であることを
   特徴とする請求項第２記載の立体露光装置。（１２）前
   記ワーク把持組立体が、ワークホルダを介してワークの
   軸線が上下方向に延在するようにワークを把持し、かつ
   フォトマスクの自重でワークホルダに支持されるように
   したことを特徴とする請求項第２記載の立体露光装置。 （１３）前記ワーク把持組立体にワークホルダを連結す
   るワークホルダロッドを設け、該ワークホルダロッドに
   ワークホルダに向かって突起する突起部を形成するとと
   もに該突起部をワークホルダに嵌挿してワークホルダを
   ワーク把持組立体に着脱自在に設けたことを特徴とする
   請求項第２および第４記載の立体露光装置。 （１４）前記ワーク移動機構と本体フレームの間に防振
   部材を介装したことを特徴とする請求項第２および第４
   記載の立体露光装置。 （１５）前記制御ユニットのスイッチが起動スイッチお
   よび非常停止スイッチからなり、制御ユニットから離隔
   して設けられ、かつ遠隔操作可能なようにケーブルを介
   して制御ユニットに接続されたことを特徴とする請求項
   第２および第４記載の立体露光装置。 （１６）前記制御ユニットが速度制御機構を備え、該速
   度制御機構がワーク移動機構を介して光学ユニットおよ
   びワーク把持組立体を相対的に移動させる移動速度を可
   変制御するようにしたことを特徴とする請求項第２およ
   び第４記載の立体露光装置。 （１７）前記制御ユニットの速度制御機構がワーク移動
   機構を介して光学ユニットおよびワーク把持組立体を相
   対的に一定速度で移動させ、かつ一定速度で移動中に制
   御ユニットが光源部のシャッタを開閉させてワークの感
   光性塗膜に紫外線を露光させるようにしたことを特徴と
   する請求項第１６記載の立体露光装置。 （１８）前記制御ユニットの速度制御機構により光学ユ
   ニットおよびワーク把持組立体の相対的な移動速度が制
   御されて、紫外線がワークの感光性塗膜にフォトマスク
   のスリットを通して露光されたときに、該感光性塗膜の
   各露光部に与えられる紫外線の単位面積当たりの露光エ
   ネルギが均一であることを特徴とする請求項第１６記載
   の立体露光装置。