JP2006327084A - フレームデータ作成方法および装置、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 描画装置へ適用するフレームデータの作成時に、Ｙせん断ムラを抑制する。
【解決手段】フレームデータ作成時に描画すべき画像について、当該画像のＹ方向への最大シフト量及びＸ方向の幅から当該画像から一度に読み出す画素データのブロックサイズを決定し、重複して読み出す画素データの重ね合わせ量を決定し、各行の先頭ブロックのサイズと当該サイズの変更周期を決定し、前記ブロックサイズ及び重ね合わせ量から、前記画像をＹ方向に縮小させる目標解像度を決定してＹ方向解像度変換を実施し、前記Ｙ方向解像度変換によってＹ方向に縮小された画像の画素データを前記決定した先頭ブロックのサイズ、その変更の周期、ブロックサイズ、重ね合わせ量に従い、１行または複数の行にわたって前記画像のＸ方向の幅に相当する数だけ画素データを斜めに読出し、前記読み出した画素データを前記フレームデータの一行分の画素データとして順次書き込む。
【選択図】 図７

Description

本発明は、画像データが表す２次元パターンを描画面上に形成する描画装置へ適用されるフレームデータの作成方法、装置、およびプログラムに関するものである。

従来、描画ヘッドにより所望の２次元パターンを描画面上に形成する描画装置が種々知られている。その代表的な例としては、半導体基板や印刷版の作成のために、露光ヘッドにより所望の２次元パターンを感光材料等の露光面上に形成する露光装置が挙げられる。かかる露光装置の露光ヘッドは一般的に、光源アレイや空間光変調素子といった、多数の画素を有し所望の２次元パターンを構成する光点群を発生させる画素アレイを備えている。この露光ヘッドを、露光面に対して相対移動させながら動作させることにより、所望の２次元パターンを露光面上に形成することができる。

そして、上記のような露光装置としては、たとえば、ＤＭＤ（デジタルマイクロデバイス）を露光面に対して所定の走査方向に相対的に移動させるとともに、その走査方向への移動に応じてＤＭＤのメモリセルに多数のマイクロミラーに対応した多数の描画点データからなるフレームデータを入力し、ＤＭＤのマイクロミラーに対応した描画点群を時系列に順次形成することにより所望の画像を露光面に形成する露光装置が提案されている。

一般に、ＤＭＤのマイクロミラーは、各行の並び方向と各列の並び方向とが直交するように配列されている。そして、このようなＤＭＤを走査方向に対して所定の角度だけ傾けて上記のような露光を行うことによって、マイクロミラーにより走査される走査線の間隔を密にし、露光面上に形成される画像の解像度を向上させた露光装置も提案されている（特許文献１参照）。

ここで、露光装置を用いて露光を行う際には、上述したようにＤＭＤの走査方向への相対的な移動に応じてフレームデータをＤＭＤに順次入力する必要がある。フレームデータとは、各マイクロミラーに対応する画素データを特定した上で再度配列しなおすなどして、元の画像における画素データをＤＭＤの傾きを考慮した位置になるよう変形したものである。元の画像上においては、ＤＭＤのマイクロミラーに対応する画素データは離散的に存在していたものの、フレームデータにおいては連続するアドレス上に配置されているため、露光処理において、マイクロミラーに対応する画素データの取得がスムーズに行われることとなる。

このフレームデータを作成する際に用いられる画像の変形処理として、「Ｙせん断処理」がある。

Ｙせん断処理とは、画像の画素データの配列をＹ方向（画像の列方向）へ移動させて平行四辺形に変形させる処理をいい、変形後の画像が、Ｙせん断されたような形状になるものである。例えば、図１（Ａ）に示すようなＭ行Ｎ列の画像（元画像）を列方向（Ｙ方向）に、角度θでせん断変形する場合について説明する。ここで、角度θは、走査方向に対するＤＭＤの傾斜角度であり、Ｙせん断処理によって得られるフレームデータは、元の画像に対してＹ方向に角度θ分傾いたものとなる（図１（Ｂ））。言い換えれば、角度θで列方向にせん断すると、画像の一行の画像データは、
（数１）
Ｓ＝Ｎ×Ｔａｎ(θ)
で表されるＳ行にわたって斜めに配列されることとなる。これによって、描画すべき元画像の画素データの位置が、各マイクロミラーに対応したものとなる。

Ｙせん断処理を実施する方法は種々あり、その一例を説明する。

元画像１（図１（Ａ））における元画像の画素データの位置を（Ｘ_０，Ｙ_０）とし、Ｙせん断処理後の画像の画素データのＹ方向位置Ｙ_１とすると、その位置は、傾き角度θに対して以下のように定義する。以下のように定義される。

（数２）
Ｙ_１＝Ｙ_０＋ｔａｎθ×Ｘ_０
これを、画像の画素データ１列ごとに算出して、Ｙ方向に各々をシフトさせる。Ｙ方向の１列だけ読出すということは、すなわち、Ｘ_０の値は一定であるから、読出された各画素データの位置は、Ｙ方向の一定のシフトを施されることになる。新たな位置データ（Ｘ_０，Ｙ_１）は、各画素データのＹせん断処理以前の位置データ（Ｘ_０，Ｙ_０）に上書きされていく。これを、画像のすべてのラインについて実施すると、各画素データの位置は図１（Ｂ）のようにＸ方向の位置を示す値が大きいほど各ラインのシフト量は大きくなり、最終的に各画素データは、元の画像をＹ方向にせん断したような位置に配置される。

あるいは別の手法として、同一行内の画素データを数列ごとのブロックにまとめてシフトさせてもよい。その場合は、まず、Ｙ_０からＹ_１へのシフト量の最大値を求める。各画素データのＹ_０からＹ_１へのシフト量は
（数３）
｜ｔａｎθ×Ｘ_０｜
であり、その最大値をＹ方向最大変形量Ｓとする。Ｙ方向最大変形量が自然数ではない場合は、小数点以下を四捨五入、切捨て、切り上げ等して、自然数にする。

続いて、ブロック幅を決定する。このとき、元画像のＸ方向の幅をＮとすると、各ブロックの幅、すなわちブロックのＸ方向の幅Ｂを、
（数４）
Ｂ＝Ｎ／（Ｓ＋１）
と定義する。分割されたブロックごとにＹ方向への変形量を増やしながらシフトさせ、最後のブロックがＹ方向最大変形量であるＳだけシフトするように配置すればよい。

ほかに、リングバッファに順次、各行の画素データを格納した後、Ｙ方向最大シフト量と画像幅に応じた角度でリングバッファのデータを画像の幅に相当する数だけ斜めに読み出し、読み出したデータをフレームデータの１行分として順次格納することによって、Ｙせん断処理を行う方法もある。

いずれの手法によっても、Ｙせん断処理による画像の変形処理は画像の画素データの位置を列方向（すなわちＹ方向）への所定のシフトを画像のライン（行）ごとに実施するため、複雑な演算処理を要せず、高速に処理をすることができるという利点がある。
特開２００４−９５９５号公報

しかし従来のＹせん断処理では、フレームデータ上のすべての行にわたって、同一の列上に画素データの不連続な箇所が発生する。この不連続な箇所で生じる段差をＹせん断ムラと呼ぶ。

以下で、「Ｙせん断ムラ」について、より具体的に述べる。

従来のＹせん断処理では、図１（Ａ）で示すような元画像の一行分の画素データを、重複なく複数の画素データを一塊とするブロックに分けて読み出しブロックごとに一行ずつＹ方向にシフトさせた状態に変形するものであり、実際には、Ｙせん断処理後の画素データの配列は図１（Ｃ）に示すようなものとなる。

図１（Ｃ）の破線で示したように、ブロックとブロックの間では、Ｙせん断処理によってデータの不連続が生じ段差となって現われる。この破線を「せん断ライン」と呼び、せん断ラインの前後で生じるデータの不連続な段差を「Ｙせん断ムラ」と呼ぶ。

Ｙせん断ムラは、フレームデータに対して回転処理等をさらに実施する場合など、最終的に得られる描画画像の精度を落とす原因ともなっており、より精度のよい描画画像を得るためには、フレームデータ上でのＹせん断ムラを抑制することが求められていた。

従って、本発明は上記事情に鑑み、Ｙせん断ムラを抑えて精度のよいフレームデータを作成する方法、装置、プログラムを提供することを課題とする。

すなわち、本発明のフレームデータ作成方法は、画像が表す２次元パターンを描画面上に形成する描画装置へ適用するフレームデータを作成する方法であって、
前記画像について、当該画像のＹ方向への最大シフト量及びＸ方向の幅から、当該画像から一度に読み出す画素データの数であるブロックサイズを決定し、
重複して読み出す画素データの数である重ね合わせ量を決定し、
各行の先頭ブロックのサイズと当該サイズの変更の周期を決定し、
前記決定したブロックサイズ及び前記重ね合わせ量から、前記画像をＹ方向に縮小させる目標解像度を決定して、決定した目標解像度になるようＹ方向解像度変換を実施し、
前記Ｙ方向解像度変換によってＹ方向に縮小された画像の画素データを、前記決定した先頭ブロックのサイズ、当該サイズの変更の周期、前記決定したブロックサイズ、前記重ね合わせ量に従い、１行または複数の行にわたって、前記画像のＸ方向の幅に相当する数だけ画素データを斜めに読出し、
前記読み出した画素データを前記フレームデータの一行分の画素データとして順次書き込むことを特徴とするフものである。

あるいは、前記Ｙ方向への最大シフト量は、前記描画装置が備える描画素子アレイの走査方向への傾き角度θとし、前記画像の幅をＮとするとき、前記Ｙ方向への最大シフト量をＳとすると、当該Ｙ方向への最大シフト量は、
（数５）
Ｓ＝Ｎ×ｔａｎ(θ)
を満たすものであり、前記ブロックサイズをＢとすると、当該ブロックサイズは、
（数６）
Ｂ＝Ｎ／Ｓ
を満たすよう決定されることを特徴とするものであってもよい。

あるいは、前記重ね合わせ量に従って重複して読出した画素データは、フレームデータへ書き込む際に、ブランクデータに変更して書き込むことを特徴とするものであってもよい。

また、前記画像をＹ方向へ縮小する際に、当該画像がベクターデータ形式である場合、ビットマップデータへ変換する際に解像度を指定してＹ方向解像度変換を行うことを特徴とするものであってもよい。

また、前記画像をＹ方向へ縮小する際に、当該画像がベクターデータ形式である場合、ビットマップデータへ変換した後に、Ｙ方向解像度変換を行うことを特徴とするものであってもよい。

また、本発明の課題を解決するための手段は、上記の方法を実施する装置、あるいは、上記の方法をコンピューターに実施させるプログラムであってもよい。

また、本発明のフレームデータ作成装置は、画像が表す２次元パターンを描画面上に形成する描画装置へ適用するフレームデータを作成する装置であって、
前記Ｙ方向解像度変換をされた画像について、当該画像のＹ方向への最大シフト量及びＸ方向の幅から、当該画像から一度に読み出す画素データの数であるブロックサイズを決定するブロックサイズ決定手段と、
重複して読み出す画素データの数である重ね合わせ量を決定する重ね合わせ量決定手段と、
各行の先頭ブロックのサイズと当該サイズの変更の周期を決定する、先頭ブロック決定手段と、
前記決定したブロックサイズ及び前記重ね合わせ量から、前記画像をＹ方向に縮小させる目標解像度を決定して、前記画像を前記決定した目標解像度になるようＹ方向に縮小するＹ方向解像度変換手段と、
前記Ｙ方向解像度変換によってＹ方向に縮小された画像の画素データを、前記決定した先頭ブロックのサイズ、当該サイズの変更の周期、前記決定したブロックサイズ、前記重ね合わせ量に従い、１行または複数の行にわたって、前記画像のＸ方向の幅に相当する数だけ画素データを斜めに読出す読出し手段と、
前記読み出した画素データを前記フレームデータの一行分の画素データとして順次書き込む書き込み手段と、
を備えるものである。

あるいは、前記描画装置が備える描画素子アレイの走査方向への傾き角度θとし、前記画像の幅をＮとするとき、前記Ｙ方向への最大シフト量をＳとすると、当該Ｙ方向への最大シフト量は、
（数７）
Ｓ＝Ｎ×ｔａｎ(θ)
を満たすものであり、前記ブロックサイズをＢとすると、
前記ブロックサイズ決定手段は、当該ブロックサイズを、
（数８）
Ｂ＝Ｎ／Ｓ
を満たすよう決定するものであってもよい。

また、前記書き込み手段は、前記重ね合わせ量に従って重複して読出した画素データを、ブランクデータに変更して書き込むものであってもよい。

また、前記Ｙ方向解像度変換手段は、前記画像がベクターデータ形式である場合、ビットマップデータへ変換する際に解像度を指定してＹ方向への縮小処理を行うものであってもよい。

また、前記Ｙ方向解像変換手段は、前記画像がベクターデータ形式である場合、当該画像をビットマップデータへ変換した後に、Ｙ方向への縮小処理を行うものであってもよい。

本発明のフレームデータ作成プログラムは、コンピューターに、画像が表す２次元パターンを描画面上に形成する描画装置へ適用するフレームデータを作成させるプログラムであって、
前記Ｙ方向解像度変換をされた画像について、当該画像のＹ方向への最大シフト量及びＸ方向の幅から、当該画像から一度に読み出す画素データの数であるブロックサイズを決定する手順と、
重複して読み出す画素データの数である重ね合わせ量を決定する手順と、
各行の先頭ブロックのサイズと当該サイズの変更の周期を決定する手順と、
前記決定したブロックサイズ及び前記重ね合わせ量から、前記画像をＹ方向に縮小させる目標解像度を決定して、前記画像を前記決定した目標解像度になるようＹ方向に縮小する手順と、
前記Ｙ方向解像度変換によってＹ方向に縮小された画像の画素データを、前記決定した先頭ブロックのサイズ、当該サイズの変更の周期、前記決定したブロックサイズ、前記重ね合わせ量に従い、１行または複数の行にわたって、前記画像のＸ方向の幅に相当する数だけ画素データを斜めに読出す手順と、
前記読み出した画素データを前記フレームデータの一行分の画素データとして順次書き込む手順を、コンピューターに実行させることを特徴とするものである。

ここで、「Ｙ方向解像度変換」とは、画像のＹ方向、すなわち列方向への解像度を減らす処理を指し、この処理の後に実施する本発明のＹせん断処理によるフレームデータのＹ方向のデータ数の増分をキャンセルするためのものである。

また、「重ね合わせ量」とは、せん断されるラインが何画素で結合されるかを定義した量であり、重複して読み出す画素データの数を表すものである。

また、「重ね合わせ量を決定する」とは、予め設定された値を重ね合わせ量と決定するものであってもよいし、ユーザが入力した任意の値を重ね合わせ量と決定してもよいし、あるいは、ブロックサイズと画像のＸ方向の幅から重ね合わせ量を算出して決定するものであってもよい。

本発明のフレームデータ作成方法によれば、高速に且つＹせん断ムラを抑えて、フレームデータを作成することができる。本発明のフレームデータ作成装置によれば、Ｙせん断ムラを抑えたフレームデータを高速に作成し、描画装置へ提供することが可能である。また、本発明のフレームデータ作成プログラムを、描画装置内、あるいは、描画装置に接続された外部のパーソナルコンピューター等の装置内に備えることにより、Ｙせん断ムラを抑えたフレームデータを高速に作成すること及び描画装置への提供が可能となる。

本発明は、描画装置によって描画される元画像を、前記描画装置に接続された外部装置等によって、前記描画装置の描画ヘッドの傾きを補正する変形処理を施してフレームデータを作成する際に、変形処理によって生じる画像のムラを抑制する方法、装置、プログラムを提供するものである。

本発明の実施例として、例えば、図２に示すような描画システム１がある。描画システム１は、描画すべき画像を取り込み、予め設定されている描画素子の傾きに応じて変形処理を行いフレームデータを作成する手段１０、作成されたフレームデータに対して回転処理等のアライメント画像処理を実施する手段２０、さらに、描画装置の描画素子に画像処理をしたフレームデータの各画素の位置を対応づける処理を行う手段３０、実際の描画処理を行う描画素子(例えばＤＭＤ等)を備える描画装置４０から成る。フレームデータを作成する手段１０、アライメント画像処理を実施する手段２０、フレームデータの各画素の位置を対応づける処理等を行うマッピング処理手段３０は、いずれも、描画装置４０の外部装置であってもよいし、描画装置と一体に備えられたものであってもよい。

描画装置の一例として、図３にＤＭＤによる露光装置３１０の構成を示す。

露光装置３１０は、図３に示すように、シート状の感光材料３１２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３２０が設置されている。ステージ３１４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３２０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３１０には、移動手段としてのステージ３１４をガイド３２０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。

設置台３１８の中央部には、ステージ３１４の移動経路を跨ぐようにコの字状のゲート３２２が設けられている。コの字状のゲート３２２の端部の各々は、設置台３１８の両側面に固定されている。このゲート３２２を挟んで一方の側にはスキャナ３２４が設けられ、他方の側には感光材料３１２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３２６が設けられている。スキャナ３２４およびセンサ３２６はゲート３２２に各々取り付けられて、ステージ３１４の移動経路の上方に固定配置されている。なお、スキャナ３２４およびセンサ３２６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３１４の表面と平行な平面内に、図３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。ステージ３１４の走査方向に沿って上流側（以下、単に「上流側」ということがある。）の端縁部には、Ｘ軸の方向に向かって開く「く」の字型に形成されたスリット３２８が、等間隔で１０本形成されている。各スリット３２８は、上流側に位置するスリット３２８ａと下流側に位置するスリット３２８ｂとからなっている。スリット３２８ａとスリット３２８ｂとは互いに直交するとともに、Ｘ軸に対してスリット３２８ａは−４５度、スリット３２８ｂは＋４５度の角度を有している。ステージ３１４内部の各スリット３２８の下方の位置には、それぞれ単一セル型の光検出器（図示せず）が組み込まれている。各光検出器は、後述する使用画素選択処理を行う演算装置（図示せず）に接続されている。

スキャナ３２４には、図４に示すような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３３０を備えており、各露光ヘッド３３０は、その内部に図５に示すようなデジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）３３６を備えている。また露光ヘッド３３０は、ＤＭＤ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３２４に取り付けられていて、図６に示すように描画すべき画像１の画素データの位置とＤＭＤの配列は一意ではない。

フレームデータを作成す手段１０は、上述のように、描画装置の描画素子（例えばＤＭＤ）の走査方向への傾き角度θという予め描画装置の特性として設定されている値を考慮して、元画像を変形処理するものである。その後さらに、回転処理等の所定の画像処理や、描画装置の特定として設定されている値からの実際のズレ等を考慮した処理等を経て、フレームデータの画素データが描画素子へ入力されるため、最終的に得られる描画画像の精度を高くするためには、当初のフレームデータ作成の段階で、できるだけムラや位置誤差が抑制されていることが望ましい。以下では、従来のＹせん断処理と比較しながら、本発明のフレームデータ作成方法を説明する。

本発明のフレームデータ作成方法は、図７のフローチャートで示すように、入力された画像から様々な設定値を決定・算出し（Ｓｔ．１００〜Ｓｔ．１３０）、それらの値に基づいてＹ方向解像度変換によってＹ方向へ画像を縮小し（Ｓｔ．１５０）、縮小した画像に対して位相ずらしＹせん断処理（Ｓｔ．１５０）を行うものである。位相ずらしＹせん断処理は、Ｙせん断処理におけるせん断ラインに傾きをもたせて、フレームデータへの画素データの書き込みの位置を周期的にシフトさせるものである。尚、以降では、本発明におけるＹせん断処理を、従来のものと区別するために「位相ずらしＹせん断処理」と記載する。

まず、本発明の描画システム１へ入力される「元画像」は、当該画像と点とそれを結ぶ曲線の集合である「ベクターデータ」の形式で表示されたものであってもよいし、このベクターデータの形式から解像度に応じて画素の集合である「ビットマップデータ」へ変換されたものであってもよい。

Ｙ方向解像度変換（Ｓｔ．１４０）は、以降に説明する「位相ずらしＹせん断処理」によってフレームデータの列方向の幅は、元画像のそれよりも増えるため、予め、その増分を元画像データからキャンセルする処理である。尚、このＹ方向解像度変換による元画像の縮小処理は、ベクターデータからビットマップデータへの変換時に実施してもよいし、ビットマップへ変換された後に実施されてもよい。いずれにせよ、「位相ずらしＹせん断処理」がされる画像は、Ｙ方向解像度変換による縮小処理がなされたビットマップデータであればよい。

また、「せん断ライン」とは、Ｙせん断処理を行うことによりフレームデータ上に現われる画素データに不連続が生じる箇所を指すものである。図８（Ａ）の破線に示すように、従来のＹせん断処理では、元画像のある行に配置されていた画素データの群と、別の行に配置されていた画素データの群との境界は、フレームデータ上のすべての行にわたって同じ列上で発生する。発生した境界がフレームデータ上の「せん断ライン」であり、フレームデータ上での画素データの不連続位置が、すべての行にわたって同じ列と列の間で現われるので、「Ｙせん断ムラ」が明確なものとなっている。そこで、本発明の「位相ずらしＹせん断処理」においては、図８（Ｂ）の破線で示すように、フレームデータ上の「せん断ライン」に一定の傾きをもたせることで、各行で画素データの群の境界の発生する列を、周期的にずらすことによって、「せん断ムラ」が目立たないようにする。

本発明のフレームデータ作成方法は、図７に示すように、Ｙ方向解像度変換（Ｓｔ．１３０）や位相ずらしＹせん断処理（Ｓｔ．１４０）に先立って、それら処理に必要な値を、描画すべき画像や描画装置の特性に基づき設定する。

まず、描画すべき画像の幅（Ｘ方向の画素データの数）と、それを描画する描画装置が備える描画素子の走査方向に対する傾き角度θから、Ｙ方向最大シフト量を算出する（Ｓｔ．１００）。元画像の幅をＮとし、Ｙ方向シフト量をＳとすると、
（数９）
Ｓ＝Ｎ×ｔａｎ(θ)
よりＹ方向最大シフト量が求められる。

次に、元画像の画素データを読み出す際の画素データの数、すなわちブロックサイズを決定する（Ｓｔ．１１０）。ブロックサイズをＢとすると、その値は、
（数１０）
Ｂ＝Ｎ／Ｓ
と決定される。

いずれの値も、後述する位相ずらしＹせん断処理において必要な設定値である。ここで、従来のＹせん断処理におけるブロックサイズを定義する式（数４）と比較すると、本発明の位相ずらしＹせん断処理で採用するブロックサイズのほうが大きな値となっており、せん断ラインが、従来のＹせん断処理のものよりも、フレームデータ上で緩やかに現われるようにするためである。

次に、重ね合わせ量を決定する（Ｓｔ．１２０）。この重ね合わせ量とは、位相ずらしＹせん断処理において、画像の同一行内から 重複して読み込む画素データの数を示すものであり、この重ね合わせ量によってせん断ラインの傾きが決まる。重ね合わせ量は、予め設定された値でもよいし、元画像の幅とＹ方向シフト量から自動的に算出されるものであってもよいし、ユーザが任意の値を入力するものであってもよい。

続いて、決定されたブロックサイズおよび重ね合わせ量に基づき、先頭ブロックサイズと、先頭ブロックサイズの変更周期を決定する（Ｓｔ．１３０）。これは、せん断ラインに傾きをもたせるために、フレームデータの各行の先頭部分でブロックサイズを調整するためのものである。具体的な決定方法については、読み込みのステップ（Ｓｔ．１５１）およびデータ配置のステップ（Ｓｔ．１５２）の説明とあわせて後述する。

これまでに決定したブロックサイズと、重ね合わせ量から、Ｙ方向へ縮小する際の目標解像度を設定し、データの間引き等によってＹ方向解像度変換を行う（Ｓｔ．１４０）。Ｙ方向解像度変換の具体的な方法は、扱う画像の形式によって適切なものを行えばよい。例えば、描画すべき画像が初めからビットマップデータであれば、Ｙ方向のデータの間引きによる縮小処理を実施すればよい。あるいは、描画すべき画像がベクターデータ形式であれば、ビットマップデータへの変換時に解像度を指定することで縮小処理を実施してもよいし、あるいは、ビットマップへ変換された後にビットマップ上でＹ方向のデータの間引きによる縮小処理を実施してもよい。いずれにせよ、「位相ずらしＹせん断処理（Ｓｔ．１５０）」がされる前に、ビットマップデータであって必要な縮小処理が完了していればよい。

次に、位相ずらしＹせん断処理（Ｓｔ．１５０）の詳細を説明する。

先にＹ方向解像度変換によってＹ方向にのみ縮小された画像の画素データを、先に決定したブロックサイズ（一度に読み込む画素データの数）に従って、読み込んでいく（Ｓｔ．１５１）。画素データを読み込むときは、画像のある行で一つのブロックを読み込むと、次の行に移動し、先のブロック終端の列の次の列から新たなブロックを読み込む。すなわち、ブロックサイズに従って、元画像の画素データを斜めに読み込んでいく。最終的に、画像の幅（Ｘ方向の画素数）と同じだけ画素データを読み込むまで、一行、あるいは、複数の行にわたって、斜め読出しを繰り返す。また、同一行のブロックを読み出すときは、先に読み込んだブロックの終端のいくつかの画素データを、重ね合わせ量に従って、再度読み込むようにする。例えば、図９（Ａ）に示すように元画像上の画素データをブロックサイズ４で、且つ、重ね合わせ量＝１で読み出す場合、前のブロックの終端の画素データ１つが、次のブロックの始端の１つ分の画素データとなるように読み出す。同様に、ブロックサイズ４で、且つ、重ね合わせ量＝２で読み出す場合は、前のブロックの終端の２つの画素データが、次のブロックの始端の二つの画素データとなるように読み出す（図９（Ｂ））。重ね合わせ量は、予め一定の値を設定してもよいし、ユーザが任意の値を設定してもよいし、ブロックサイズと元画像の画像幅の値から自動的に算出されるものでもよい。また、各行における先頭のブロックは、せん断ラインの傾きを考慮して決定された画素データ数のみが読み込まれる。尚、この重ね合わせ量の値が０の場合、従来のＹせん断処理における読出しと同様のものとなる。

次に、読み出したブロックデータをフレームデータ上に配置する（Ｓｔ．１５２）。このとき、フレームデータの各行で、ブロックを配置する始端の列が周期的にシフトするように配置していく。元画像において同一行で隣り合う位置にあったブロック同士は、フレームデータ上では一行ずつずらして配置する。また、隣り合うブロック内で共通する画素データ、すなわち、重ね合わせ量に従って重畳して読み出された画素データは、フレームデータ上の同一列に配置されるものとする。

例えば、図１０（Ａ）に示すような元画像を従来のＹせん断処理したものが、図１０（Ｂ）である。元画像を、ブロックサイズ＝８、重ね合わせ量＝１で読み出した場合、その読み出された画素データはフレームデータ上では、図１０（Ｃ）のように配置される。あるいは、ブロックサイズ＝８、重ね合わせ量＝２で読み出した場合、その読み出された画素データはフレームデータ上では、図１０（Ｄ）のように配置される。

先頭ブロックの読み込みについて、より具体的に言えば、せん断ラインの位相をずらすため、ブロックサイズによって、フレームデータの各行の先頭に配置される画素データの数も行によって周期的に変化するように配置する。尚、以下では、各行の先頭に配置される画素データのグループを「先頭ブロック」と呼ぶ。例えば、図１１（Ａ）に示すように、ブロックサイズ＝４で、重ね合わせ量＝１のとき、先頭ブロックの画素データ数（先頭ブロックサイズ）は、１，２，３，４を周期的に繰り返す。また、図１１（Ｂ）に示すように、ブロックサイズ＝４で、重ね合わせ量＝２のとき、先頭ブロックサイズは、２，４を繰り返すように設定される。また、ブロックサイズの値が重ね合わせ量の値で割り切れない場合の例として、図１１（Ｃ）に示すように、ブロックサイズ＝５で重ね合わせ量＝２のとき、先頭ブロックサイズを２，４とする場合と先頭ブロックを１，３，５とする場合を交互に繰り返すように設定される。

以上をまとめると、先頭ブロックサイズ＝ＢＨ、ブロックサイズ＝Ｂとし、元画像におけるブロックをその始端となる画素データの位置を用いてＢＬＫ（Ｙ（＝行の値）、Ｘ（＝列の値））と表すと、元画像のＰ行１列目の先頭ブロックＢＬＫ（Ｐ、１）の画素データをフレームデータのＲ行目の先頭ブロックとして配列する場合、次に読み出されるのは、（Ｐ＋１）行目（１＋ＢＨ）列目から始まるブロックであるＢＬＫ（Ｐ＋１、１＋ＢＨ）であり、その配列先は、フレームデータのＲ行目（１＋ＢＨ）列目から始まるブロックとなる。さらにその次に読み出されるのは（Ｐ＋２）行目（１＋ＢＨ＋Ｂ）列目から始まるブロックであるＢＬＫ（Ｐ＋２、１＋ＢＨ＋Ｂ）であり、その配列先は、フレームデータのＲ行目（１＋ＢＨ＋Ｂ）列目から始まるブロックとなる。図１２において、ＢＨ＝１、Ｂ＝４、重ね合わせ量＝１の場合の画素データの読出しおよびフレームデータへの配列を示す。

尚、決定された重ね合わせ量によって重畳して画素データを読み出す代わりに、重畳する画素データの部分をブランクデータとして、フレームデータに書き込みをしてもよい。例えば、図１３（Ａ）のような元画像を、重ね合わせ量＝１で読み出すよう設定された場合、前のブロックで終端にあった画素データと同じ画素データを、次のブロックの始端に配置するところ、ブランクデータとして配置する（図１３（Ｃ））。また、あるいは、重ね合わせ量＝２で、読み出すように設定された場合は、図１３（Ｄ）のようにブロックのうち、２つの画素データをブランクデータとして配置する。尚、比較のために図１３（Ｂ）に、従来のＹせん断処理を行った場合の画像の配置を示す。

以上、本発明のフレームデータ作成方法について詳細に説明したが実施形態の一例に過ぎず、例えば、詳述した各ステップを実行する手段を備えるフレームデータ作成装置や、各ステップをコンピューターに実行させるプログラムの形態であってもよい。

尚、本発明のフレームデータ作成方法は、ＤＭＤによる露光装置および露光方法に限らず、画像データが表す２次元パターンを描画面上に形成する描画装置および描画方法であれば、いかなる装置および方法にも適用可能である。一例としては、たとえばインクジェットプリンタやインクジェット方式のプリント方法が挙げられる。すなわち、一般にインクジェットプリンタのインクジェット記録ヘッドには、記録媒体(たとえば記録用紙やＯＨＰシートなど)に対向するノズル面に、インク滴を吐出するノズルが形成されているが、インクジェットプリンタのなかには、このノズルを格子状に複数配置し、ヘッド自体を走査方向に対して傾斜させて描画することにより画像を記録可能なものがある。このような２次元配列が採用されたインクジェットプリンタにおいて、ヘッドの傾斜角度を補正するために、本発明の位相ずらしＹせん断を用いてフレームデータを作成するようにしてもよい。

また、本発明のフレームデータ作成装置は、上述したＤＭＤによる露光装置や、インクジェットプリンタ等の内部に備えられたものであってもよいし、その外部に接続可能な状態で適用されるものであってもよい。

また、本発明のフレームデータ作成プログラムは、上述したＤＭＤによる露光装置や、インクジェットプリンタ等の内部に備えられたものであってもよいし、その外部に接続可能なパーソナルコンピューター等の内部に備えられたものであってもよい。

また、上記において詳細に説明した本発明の各実施形態は例示的なものに過ぎず、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲のみによって定められるべきものであることは言うまでもない。

以上、画素データの一部を重複して読み出し、周期的にせん断箇所をずらして、画素データをフレームデータ上に配置することによって、従来のＹせん断方式のようにせん断箇所（せん断ライン）に生じる段差を抑制することができる。これによって、Ｙせん断ムラが軽減されたフレームデータを作成することができ、最終的に得られる描画画像の精度を向上することができる。

従来のＹせん断処理による画像の変形を説明する図であって、（Ａ）は元画像、（Ｂ）はＹせん断後の画像、（Ｃ）はＹせん断によるせん断ラインを示す図。 本発明を実施する描画システムの例を示す図。 本発明を適用可能な描画装置（露光装置）の例を示す図。 図３の描画装置（露光装置）のスキャナの構成を示す図。 図４のスキャナが備えるＤＭＤを示す図。 描画すべき画像の画素データとＤＭＤの走査方向に対する傾き角度について説明する図。 本発明のフレームデータ作成方法の手順を示すフローチャート。 （Ａ）は従来のＹせん断処理によるせん断ライン及びブロックサイズを示す図、（Ｂ）は本発明の位相ずらしＹせん断処理によるせん断ライン及びブロックサイズを示す図。 本発明の位相ずらしＹせん断処理において、ブロックサイズと重ね合わせ量の例を示す図。 （Ａ）は元画像データ、（Ｂ）は従来のＹせん断処理後の画像データ、（Ｃ）は重ね合わせ量＝１の場合の、位相ずらしＹせん断処理後の画像データ、（Ｄ）は重ね合わせ量＝２の場合の、位相ずらしＹせん断処理後の画像データを示す図。 先頭ブロックサイズと、その変更の周期について説明する図。 本発明の位相ずらしＹせん断処理による、データの読み込み及びフレームデータへの書き込みについて説明した図。 （Ａ）は元画像データ、（Ｂ）は従来のＹせん断処理後の画像データ、（Ｃ）は重ね合わせ量＝１のときに重複する画素データをブランクデータとした場合の、位相ずらしＹせん断処理後の画像データ、（Ｄ）は重ね合わせ量＝２のときに重複する画素データをブランクデータとした場合の、位相ずらしＹせん断処理後の画像データを示す図。

符号の説明

１ 描画システム
１０ フレームデータ作成手段
２０ アライメント画像処理手段
３０ マッピング処理手段
４０ 描画装置
３１０ 露光装置
３１２ 感光材料
３１４ 移動ステージ
３１８ 設置台
３２０ ガイド
３２２ ゲート
３２４ スキャナ
３２６ センサ
３２８ スリット
３３０ 露光ヘッド
３３６ ＤＭＤ

Claims (15)

1. 画像が表す２次元パターンを描画面上に形成する描画装置へ適用するフレームデータを作成する方法であって、
   前記画像について、当該画像のＹ方向への最大シフト量及びＸ方向の幅から、当該画像から一度に読み出す画素データの数であるブロックサイズを決定し、
   重複して読み出す画素データの数である重ね合わせ量を決定し、
   各行の先頭ブロックのサイズと当該サイズの変更の周期を決定し、
   前記決定したブロックサイズ及び前記重ね合わせ量から、前記画像をＹ方向に縮小させる目標解像度を決定して、決定した目標解像度になるようＹ方向解像度変換を実施し、
   前記Ｙ方向解像度変換によってＹ方向に縮小された画像の画素データを、前記決定した先頭ブロックのサイズ、当該サイズの変更の周期、前記決定したブロックサイズ、前記重ね合わせ量に従い、１行または複数の行にわたって、前記画像のＸ方向の幅に相当する数だけ画素データを斜めに読出し、
   前記読み出した画素データを前記フレームデータの一行分の画素データとして順次書き込むことを特徴とするフレームデータ作成方法。
2. 前記Ｙ方向への最大シフト量は、前記描画装置が備える描画素子アレイの走査方向への傾き角度θとし、前記画像の幅をＮとするとき、前記Ｙ方向への最大シフト量をＳとすると、当該Ｙ方向への最大シフト量は、
   （数１）
   Ｓ＝Ｎ×ｔａｎ(θ)
   を満たすものであり、前記ブロックサイズをＢとすると、当該ブロックサイズは、
   （数２）
   Ｂ＝Ｎ／Ｓ
   を満たすよう決定されることを特徴とする請求項１に記載のフレームデータ作成方法。
3. 前記重ね合わせ量に従って重複して読出した画素データは、フレームデータへ書き込む際に、ブランクデータに変更して書き込むことを特徴とする請求項１に記載のフレームデータ作成方法。
4. 前記画像をＹ方向へ縮小する際に、当該画像がベクターデータ形式である場合、ビットマップデータへ変換する際に解像度を指定してＹ方向解像度変換を行うことを特徴とする請求項１に記載のフレームデータ作成方法。
5. 前記画像をＹ方向へ縮小する際に、当該画像がベクターデータ形式である場合、ビットマップデータへ変換した後に、Ｙ方向解像度変換を行うことを特徴とする請求項１に記載のフレームデータ作成方法。
6. 画像が表す２次元パターンを描画面上に形成する描画装置へ適用するフレームデータを作成する装置であって、
   前記Ｙ方向解像度変換をされた画像について、当該画像のＹ方向への最大シフト量及びＸ方向の幅から、当該画像から一度に読み出す画素データの数であるブロックサイズを決定するブロックサイズ決定手段と、
   重複して読み出す画素データの数である重ね合わせ量を決定する重ね合わせ量決定手段と、
   各行の先頭ブロックのサイズと当該サイズの変更の周期を決定する、先頭ブロック決定手段と、
   前記決定したブロックサイズ及び前記重ね合わせ量から、前記画像をＹ方向に縮小させる目標解像度を決定して、前記画像を前記決定した目標解像度になるようＹ方向に縮小するＹ方向解像度変換手段と、
   前記Ｙ方向解像度変換によってＹ方向に縮小された画像の画素データを、前記決定した先頭ブロックのサイズ、当該サイズの変更の周期、前記決定したブロックサイズ、前記重ね合わせ量に従い、１行または複数の行にわたって、前記画像のＸ方向の幅に相当する数だけ画素データを斜めに読出す読出し手段と、
   前記読み出した画素データを前記フレームデータの一行分の画素データとして順次書き込む書き込み手段と、
   を備えることを特徴とするフレームデータ作成装置。
7. 前記Ｙ方向への最大シフト量は、前記描画装置が備える描画素子アレイの走査方向への傾き角度θとし、前記画像の幅をＮとするとき、前記Ｙ方向への最大シフト量をＳとすると、当該Ｙ方向への最大シフト量は、
   （数３）
   Ｓ＝Ｎ×ｔａｎ(θ)
   を満たすものであり、前記ブロックサイズをＢとすると、
   前記ブロックサイズ決定手段は、当該ブロックサイズを、
   （数４）
   Ｂ＝Ｎ／Ｓ
   を満たすよう決定することを特徴とする請求項６に記載のフレームデータ作成装置。
8. 前記書き込み手段は、前記重ね合わせ量に従って重複して読出した画素データを、ブランクデータに変更して書き込むことを特徴とする請求項６に記載のフレームデータ作成装置。
9. 前記Ｙ方向解像度変換手段は、前記画像がベクターデータ形式である場合、ビットマップデータへ変換する際に解像度を指定してＹ方向への縮小処理を行うことを特徴とする請求項６に記載のフレームデータ作成装置。
10. 前記Ｙ方向解像変換手段は、前記画像がベクターデータ形式である場合、当該画像をビットマップデータへ変換した後に、Ｙ方向への縮小処理を行うことを特徴とする請求項６に記載のフレームデータ作成装置。
11. コンピューターに、画像が表す２次元パターンを描画面上に形成する描画装置へ適用するフレームデータを作成させるプログラムであって、
    前記Ｙ方向解像度変換をされた画像について、当該画像のＹ方向への最大シフト量及びＸ方向の幅から、当該画像から一度に読み出す画素データの数であるブロックサイズを決定する手順と、
    重複して読み出す画素データの数である重ね合わせ量を決定する手順と、
    各行の先頭ブロックのサイズと当該サイズの変更の周期を決定する手順と、
    前記決定したブロックサイズ及び前記重ね合わせ量から、前記画像をＹ方向に縮小させる目標解像度を決定して、前記画像を前記決定した目標解像度になるようＹ方向に縮小する手順と、
    前記Ｙ方向解像度変換によってＹ方向に縮小された画像の画素データを、前記決定した先頭ブロックのサイズ、当該サイズの変更の周期、前記決定したブロックサイズ、前記重ね合わせ量に従い、１行または複数の行にわたって、前記画像のＸ方向の幅に相当する数だけ画素データを斜めに読出す手順と、
    前記読み出した画素データを前記フレームデータの一行分の画素データとして順次書き込む手順を、コンピューターに実行させることを特徴とするフレームデータ作成プログラム。
12. 前記Ｙ方向への最大シフト量は、前記描画装置が備える描画素子アレイの走査方向への傾き角度θとし、前記画像の幅をＮとするとき、前記Ｙ方向への最大シフト量をＳとすると、当該Ｙ方向への最大シフト量は、
    （数５）
    Ｓ＝Ｎ×ｔａｎ(θ)
    を満たすものであり、前記ブロックサイズをＢとすると、当該ブロックサイズは、
    （数６）
    Ｂ＝Ｎ／Ｓ
    を満たすよう決定されることを特徴とする請求項１１に記載のフレームデータ作成プログラム。
13. 前記重ね合わせ量に従って重複して読出した画素データは、フレームデータへ書き込む際に、ブランクデータに変更して書き込むことを特徴とする請求項１１に記載のフレームデータ作成プログラム。
14. 前記画像をＹ方向へ縮小する際に、当該画像がベクターデータ形式である場合、ビットマップデータへ変換する際に解像度を指定してＹ方向解像度変換を行うことを特徴とする請求項１１に記載のフレームデータ作成プログラム。
15. 前記画像をＹ方向へ縮小する際に、当該画像がベクターデータ形式である場合、ビットマップデータへ変換した後に、Ｙ方向解像度変換を行うことを特徴とする請求項１１に記載のフレームデータ作成プログラム。

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