JP2010525406A - 帯状画像片の間隔を調節することによる、特徴パターンの位置合わせ - Google Patents

Abstract

媒体上にパターンを撮像するための方法を提供する。反復するサブ領域パターンの間隔が求められ、個々にアドレス指定可能なチャネル・アレイを有する撮像ヘッドは、媒体上に帯状画像片を形成するよう撮像ビームを誘導するよう動作させる。個々にアドレス指定可能なチャネルは反復する特徴パターンを撮像するよう制御され、反復する特徴パターンの間隔は反復するサブ領域パターンの間隔にほぼ等しくなるよう調節される。

Description

本発明は、同じ媒体上に配置された複数のパターンを撮像する撮像システム及び方法に関する。本発明は、例えば、電子ディスプレイ用のカラー・フィルタの製造に適用することができる。

ディスプレイ・パネルに使用されるカラー・フィルタは通常、複数の色特徴を備えたマトリクスを含む。色特徴は、例えば、赤色、緑色及び／又は青色の特徴パターンを含み得る。カラー・フィルタは、他の色の色特徴で作ることができる。色特徴は、種々の適切な構成の何れで構成することもできる。従来技術のストライプ構成は、図１Ａに示すように交互に来る赤色、緑色及び青色の特徴の列を有する。

図１Ａは、媒体又は受取器素子１８にわたり、交互に来る列でそれぞれ形成された複数の赤色、緑色、及び青色の特徴１２、１４及び１６を有する従来技術の「ストライプ構成」カラー・フィルタ１０の一部分を示す。色特徴１２、１４及び１６は、マトリクス２０の一部分によって輪郭が画される。列は、マトリクス・セル３４（本明細書及び特許請求の範囲ではセル３４と表す）により、個々の色特徴１２、１４及び１６に区分される細長いストライプ内に撮像することが可能である。関連付けられたＬＣＤパネル（図示せず）は、マトリクス２０の領域２２によってマスクされ得る。

レーザ誘起された熱転写処理が、ディスプレイの製造において使用することが提案されており、特に、カラー・フィルタの製造において使用することが提案されている。レーザ誘起された熱転写処理を使用してカラー・フィルタを製造する場合、受取器素子としても知られているカラー・フィルタ基板は、ドナー素子でオーバレイされ、それは次いで、ドナー素子から受取器素子に着色剤を選択的に転写するよう画像単位で露光させる。好ましい露光手法は、受取器素子への着色剤の転写を誘起するためにレーザ・ビームなどの放射ビームを使用する。ダイオード・レーザは、変調が容易であり、コストが低く、サイズが小さいので、特に好ましい。

レーザ誘起された「熱転写」処理は、レーザ誘起された「転染」処理、レーザ誘起された「溶融転写」処理、レーザ誘起された「アブレーション転写」処理、及びレーザ誘起された「物質移動」処理を含む。レーザ誘起された熱転写処理中に転写された着色剤は、適切な染料ベース又は顔料ベースの組成を含む。当該技術分野において知られているように、１つ又は複数の結合剤などの更なる要素を転写することができる。

従来技術のレーザ撮像システムの一部は、限定数の撮像ビームを使用している。
他の従来技術のシステムは、画像を完了するために要する時間を削減するために並列に、数百の個々に変調されたビームを使用している。前述の「チャネル」を多数有する撮像ヘッドは容易に入手可能である。例えば、コダック・グラフィック・コミュニケーション・カナダ社（カナダ国ブリティッシュ・コロンビア州）によって製造されるＳＱＵＡＲＥｓｐｏｔ（登録商標）モデルの熱撮像ヘッドは、独立した数百のチャネルを有する。各チャネルは、２５ｍＷを越える電力を有し得る。撮像チャネル・アレイは、連続した画像を形成するよう近接して配置された一連の帯状画像片を書き込むよう制御することが可能である。

図１Ａに示すストライプ構成は、カラー・フィルタ特徴の一構成例を示す。カラー・フィルタは他の構成を有し得る。モザイク構成は、各色特徴が「島」に似ているように両方向に（例えば、列及び行に沿って）交互に来る色特徴を有する。デルタ構成（図示せず）は、互いに三角形の関係に配置された赤色、緑色及び青色の特徴の群を有する。モザイク構成及びデルタ構成は「島」構成の例である。図１Ｂは、色特徴１２、１４及び１６が列に配置され、列にわたって、かつ列に沿って交互に来るモザイク構成に配置された従来技術のカラー・フィルタ１０の一部分を示す。他のカラー・フィルタ構成も当該技術分野において知られている。

色特徴１２、１４及び１６それぞれは、マトリクス２０の近接部分に重なり得る。色要素とマトリクス２０との重なりにより、要素間のバックライトの漏れが削減され得る。図１Ｃは、フィルタの列に沿ってマトリクス２０の部分に完全に重なるが、フィルタの行に沿ってマトリクス２０に部分的に重なる色ストライプから形成される従来のストライプ構成のカラー・フィルタを略示する。図１Ｄは、色特徴１２、１４及び１６それぞれが、フィルタの行及び列にわたってそれぞれが部分的にマトリクス２０に重なる島である従来技術のモザイク構成のカラー・フィルタを略示する。カラー・フィルタのようなアプリケーションでは、最終製品の視覚品質は、反復する特徴パターン（例えば、カラー・フィルタ特徴のパターン）が、反復する位置合わせサブ領域パターン（例えば、マトリクス）とどの程度正確に位置合わせされるかに依存する。位置合わせの狂いは、望ましくない無色の空所の形成、及び／又は、望ましくない色合成を形成し得る、隣接した色特徴の重なりにつながり得る。

マトリクスへの重なりは、色特徴をマトリクスと位置合わせしなければなれない精度の削減を助長し得る。しかし、マトリクスが重なり得る範囲には通常、限度が存在している。重なり（及び最終的な位置合わせ）の度合いを制限し得る要因には、限定列挙でないが、カラー・フィルタの特定の構成、マトリクス線の幅、マトリクス線の粗さ、光のバックリーケージを阻止するために必要な最小の重なり、及びポストアニーリングの色特徴の収縮が挙げられる。

特徴を生成するために使用される特定の手法に関連付けられた要因は、重なりの度合いを制限し得る。例えば、レーザ撮像手法が使用される場合、レーザ撮像器がカラー・フィルタを走査することが可能な精度は、得られる最終的な位置合わせに適用され得る。特徴を撮像することが可能な分解能を定義する、撮像ヘッドの撮像チャネルに関連付けられたアドレス指定可能性も、最終的な位置合わせと関係がある。撮像ヘッドの走査経路に対する、カラー・フィルタの向きも、位置合わせと関係がある。

使用されるレーザ撮像処理は、許される重なりの度合いにも影響を及ぼし得る。例えば、レーザ誘起された熱転写処理において生成される画像の視覚品質は通常、ドナー素子から受取器素子に転写される画像形成材料の量に左右される。転写画像形成材料の量は通常、ドナー素子と受取器素子との間の間隔に左右される。別々の色の隣接特徴がそれ自体にマトリクス部分にわたって重なる場合、ドナー・受取器素子の間隔は更に、更なるドナー素子の後続する撮像中に更に変動し、場合によっては、前述の更なるドナー素子によって撮像された特徴の視覚品質に影響を及ぼす。この点で、異なる色の隣接する特徴がそれ自身とマトリクス部分にわたって重ならないことが好ましい。この要件は、反復する色特徴のパターンと、マトリクス・セルの反復パターンとの間の必要な位置合わせに対して更なる位置合わせの制約を課す。

生産スループットを増加させるために、複数のカラー・フィルタ・ディスプレイは通常、汎用受取器素子１８上に形成され、複数のディスプレイを撮像するための、レーザ誘起された熱転写手法を使用して種々の色ドナー素子とその後、撮像される。撮像後、汎用受信器素子１８は、個々のカラー・フィルタ・ディスプレイを形成するよう分離される。マトリクス２０は、レーザ誘起された熱転写手法によって受信器素子１８上に生成することが可能であるが、マトリクス２０は通常、標準光リソグラフィ手法によって生成される。光リソグラフィ手法は通常、基板上にパターンを形成するようマスクを照射するために露光装置を使用する。露光すると、パターンが作り出され、媒体は、マトリクス２０などの種々のエンティティを形成するようパターンを介して基板に転写される。

しかし、大きな汎用基板が露光された場合、光リソグラフィ手法は高価になり得る。より大きな露光装置及びマスクが必要になるからである。前述の更なるコストの軽減に資するために、より小さいマスクがステップ・アンド・リピート露光装置とともに使用される。より小さな複数のマスクは、基板上にスーパインポーズされ、より小さな露光装置により、ステップ・アンド・リピート方式で撮像される。前述の手法は、単一の汎用基板上に複数のマトリクスを形成するコストを削減し得るが、色特徴のその後の形成中に更なる問題が生じ得る。例えば、複数のマスクを使用することにより、形成される複数のバックマトリクス間の位置合わせの狂いの度合いがばらつくことにつながり得る。複数のマトリクス間の位置合わせの狂いにより、汎用受取器素子上に配置されたその対応するマトリクスとの正確な位置合わせにおいて、反復する複数の色特徴パターンを正確に撮像するという更なる課題がもたらされる。

汎用基板上のカラー・フィルタにおける色特徴のパターンなどの反復する特徴パターンの複数の高品質画像の作成を可能にする効果的かつ実用的な撮像方法及び撮像システムに対する必要性がなお存在している。

反復する位置合わせサブ領域パターン（例えば、マトリクス内のセルのパターン）と位置合わせされた、反復する特徴パターン（例えば、カラー・フィルタにおける色要素のパターン）を作成することを可能にする撮像方法及び撮像システムに対する必要性がなお存在している。

本発明は、例えば、受取器素子上の色特徴のパターンなどの、反復するサブ領域パターンを含む位置合わせ領域と合わせられた関係にある、反復する特徴パターンを形成する方法に関する。上記方法の工程をコントローラに行わせるためのコンピュータ・プログラムを作成することができる。受取器素子は例えば、カラー・フィルタのマトリクスを含む基板であり得る。受取器素子は、位置合わせサブ領域パターンを含み得、前述の位置合わせサブ領域はアレイの軸に対して平行であってもなくてもよい。特徴は、２つ以上の方向において互いにずれていてもよく、２つ以上の方向において互いに分離され得る。１つの色の特徴は、１つ又は複数の方向において他の色の特徴によって分離され得る。

上記特徴は、ドナー素子から受取器素子に画像形成材料を転写するために、レーザ誘起された転染処理や、レーザ誘起された物質移動処理などのレーザ誘起された熱転写処理を使用して形成することができる。画像は、着色剤及び結合剤を受取器素子に転写することによって形成することもできる。

上記方法は、反復するサブ領域パターンの間隔を求める工程と、受取器素子上に画像線又は帯状画像片を形成するよう撮像ビームを誘導するよう個々にアドレス指定可能なチャネル・アレイを備えた撮像ヘッドを動作させる工程と、受取器素子上に画像線、及び／又は帯状画像片を形成しながら、反復する特徴パターンを撮像するよう、個々にアドレス指定可能なチャネルを制御する工程と、反復するサブ領域パターンの間隔にほぼ等しくなるよう、反復する特徴パターンの間隔を調節する工程とを含む。帯状画像片又は画像線のサイズは、その間隔、又は反復するサブ領域パターンの有効間隔にほぼ等しくなるよう、その間隔、又は反復する特徴パターンの有効間隔を調節するよう調節することができる。あるいは、画素のサイズは、反復するサブ領域パターンの間隔にほぼ等しくなるように反復する特徴パターンの間隔を調節するよう調節することができる。

別の実施例では、撮像ビームのサイズは、反復するサブ領域パターンの間隔にほぼ等しくなるよう、反復する特徴パターンの間隔を調節するよう調節することができる。帯状画像片を調節するための１つのやり方は、ズーム機構を使用することである。更に別の実施例では、反復するサブ領域パターンの間隔にほぼ等しくなるよう、反復する特徴パターンの間隔を調節するよう個々にアドレス指定可能なチャネルのアレイを回転させることができる。反復するサブ領域パターンが、個々にアドレス指定可能なチャネルのアレイの軸に対して特定の角度だけ曲がっている場合、上記角度を補償するよう撮像ヘッドを回転させることができる。

従来技術のカラー・フィルタの一部分を示す平面図である。 別の従来技術のカラー・フィルタの一部分を示す平面図である。 従来技術のカラー・フィルタのマトリクスを備えた色特徴の向きを示す平面図である。 別の従来技術のカラー・フィルタのマトリクスを備えた色特徴の向きを示す平面図である。 撮像可能な媒体上に特徴パターンを撮像するマルチチャネル・ヘッダを示す概略図である。 例示的な従来技術のマルチチャネル撮像ヘッドの光学系を示す部分的な概略透視図である。 本発明の例示的な実施例において使用される装置を示す概略図である。 本発明の例示的な実施例の撮像方法を示すフローチャートである。 図４の装置を示す概略断面図である。 本発明の例示的な実施例において使用されるビーム探索器を示す図である。 図７のビーム探索器上に放射ビームを誘導することによって生成される強度プロファイルを略示した図である。 受取器素子を略示した図である。 図９Ａの受取器素子の従来の撮像を略示した図である。 本発明の例示的な実施例による、図９Ａの受取器素子上に画像を形成するために使用される工程を略示した図である。 本発明の例示的な実施例による、図９Ａの受取器素子上に画像を形成するために使用される工程を略示した図である。 本発明の例示的な実施例による、図９Ａの受取器素子上に画像を形成するために使用される工程を略示した図である。 受取器素子を略示した図である。 図９Ａの受取器素子の従来の撮像を略示した図である。 本発明の例示的な実施例による、図９Ａの受取器素子上に画像を形成するために使用される工程を略示した図である。 本発明の例示的な実施例による、図９Ａの受取器素子上に画像を形成するために使用される工程を略示した図である。 本発明の例示的な実施例による、図９Ａの受取器素子上に画像を形成するために使用される工程を略示した図である。 ２つの色特徴とマトリクス部分との間の向きを示す図である。 図１０Ａの色特徴パターンの撮像を示す概略図である。 図１０Ｂのいくつかの色特徴パターンの考えられる位置合わせ効果を示す概略図である。 図１０Ｂのいくつかの色特徴パターンの考えられる位置合わせ効果を示す概略図である。 本発明の例示的な実施例による、図１０Ａの色特徴パターンの撮像を示す概略図である。 位置合わせ領域との、反復する特徴パターンの所望の位置合わせを例示した図である。 図１１Ａのパターンの従来の撮像を示す概略図である。 本発明の例示的な実施例による、図１１Ａの特徴パターンの撮像を示す概略図である。 本発明の例示的な実施例による、図１１Ａの特徴パターンの曲がった撮像を示す概略図である。 ズーム機構を使用する、本発明の例示的な実施例による、図１１Ａの特徴パターンの撮像を示す概略図である。 本発明の例示的な実施例による、ズーム機構を示す概略図である。

本発明の実施例及び適用例は、限定的でない添付図面によって例証する。添付図面は、本発明の概念を例証する目的のためであり、一律の縮尺に従わずに描かれていることがあり得る。

以下の説明では、当業者に対して、より詳細な理解をもたらすよう具体的な詳細を提示する。しかし、本明細書及び特許請求の範囲を不必要に分かりにくくすることを避けるために、周知の構成要素の詳細は、示していないか、又は説明していないことがあり得る。よって、本願の明細書、特許請求の範囲及び図面は、限定的な意味合いでなく、例証の意味合いでみるものとする。

図２は、レーザ誘起された熱転写処理における、ストライプ特徴３２（この例では赤色）の反復する特徴パターン３０で通常、パターン化されたカラー・フィルタ受取器素子１８の一部分を略示している。前述の処理では、ストライプ特徴３２に対応する領域は、ドナー素子２４から受取器素子１８上への画像形成材料（図示せず）の転写により、受取器素子１８上に撮像される。図２では、ドナー素子２４は、明瞭化の目的のみで、受取器素子１８よりも小さいものとして示す。ドナー素子２４は、必要に応じて、受取器素子１８の１つ又は複数の部分に重なり得る。

明瞭化の目的で、赤色のストライプ特徴３２のみを図２に示す。異なる色のフィルタ１０の部分は通常、別個の撮像工程で撮像され、各撮像工程は、色が撮像されるために適切な別の色のドナー素子を使用する。各ドナー素子２４は、対応する撮像工程が完了すると除去される。色特徴が転写された後、撮像カラー・フィルタは、撮像された色特徴の１つ又は複数の物理的特性（例えば、硬度）を変えるよう、例えば、アニーリング工程などの１つ又は複数の更なる処理工程を受け得る。

ストライプ特徴３２がパターン化される受取器素子１８の領域はランダムに選ばれる訳でない。むしろ、ストライプ特徴３２は、受取器素子１８に関連付けられた（破線で示す）位置合わせ領域３５にほぼ位置合わせされて形成される。この例では、位置合わせ領域３５は、受取器素子１８上に形成されたマトリクス２０を含む。マトリクス２０は、セルの反復する位置合わせパターン３６に配置された複数のセル３４を含む。前述の例では、特徴パターン３０は、ストライブ特徴３２の一部分が、主走査軸４２と合わせられた方向に沿ってマトリクス２０の一部分に完全に重なり、サブ走査方向４４と合わせられた方向に沿ってマトリクス２０の他の部分に完全に重なって、位置合わせパターン３６と「理想的に」位置合わせされる。部分的な重なりの許容可能な量は部分的には、特徴パターン３０と位置合わせパターン３６との間の位置合わせの度合いを規定する。

撮像ヘッド２６によって発出された撮像ビーム（図示せず）をドナー素子２４にわたって走査させると、画像形成材料が受取器素子１８上に画像単位で転写される。撮像ヘッド２６は、個々にアドレス指定可能な撮像チャネル４０のアレイを含む。撮像ヘッド２６によって生成された撮像ビームは、書き込む対象の特徴パターンを規定する画像データによって画像単位で変調される間に、主走査方向４２において受取器素子１８にわたって走査される。チャネルの群４８は、特徴を形成することが望ましい場合は必ず、アクティブな強度レベルで撮像ビームを生成するよう適切に駆動される。特徴に対応しないチャネル４０は、対応する領域を撮像しないように駆動される。

従来のレーザベースのマルチチャネル撮像ヘッドによって使用される照射システムの例は図３に略示する。空間光変調器又はライト・バルブは、複数の撮像チャネルを生成するために使用される。例証された例では、線形ライト・バルブ・アレイ１００は、半導体基板１０２上に製造された複数の変形可能なミラー素子１０１を含む。ミラー素子１０１は個々にアドレス指定可能である。ミラー素子１０１は、例えば、変形可能なミラー超小型素子などの微小電子機械（ＭＥＭＳ）素子であり得る。レーザ１０４は、円柱レンズ１０８及び１１０を備えたアナモルフィック・ビーム拡大器を使用してライト・バルブ１００上に照射線１０６を生成することが可能である。ミラー素子１０１それぞれが照射線１０６の一部分によって照射されるように複数の素子１０１にわたって側方に分散する。Ｇｅｌｂａｒｔによる米国特許第５５１７３５９号明細書には、照射線を形成する手法が開示されている。

レンズ１１２は、通常、素子１０１がその非駆動状態にある場合、開口絞り１１６において開口部１１４を介してレーザ照射を集束させる。駆動素子からの光は開口絞り１１６によって阻止される。レンズ１１８は、基板の領域にわたって走査して帯状画像片を形成することが可能な個々の画像単位に変調された複数のビーム１２０を形成するようライト・バルブ１００を撮像する。ビーム１２０それぞれは素子１０１のうちの１つによって制御される。各素子１０１はマルチチャネル撮像ヘッドのチャネルを制御する。

ビームそれぞれは、対応する素子１０１の駆動状態に応じて、撮像基板上に「画像画素」を撮像するか、又は撮像しないよう動作可能である。すなわち、画像データに応じて画素を撮像することが必要な場合、特定の素子１０１は、基板上に画素画像を当てるのに適したアクティブ強度レベルで、対応するビームを生成するよう駆動させる。画像データに応じて、画素を撮像しないことが必要な場合、特定の素子１０１は撮像ビームを生成しないよう駆動させる。撮像ヘッド・チャネルによって発出される撮像ビームは、種々の経路を進んで、対応する画素を形成することが可能である。撮像ビームは経路に沿って偏向され得る。本明細書及び特許請求の範囲記載の画素は、組み立てられたディスプレイ装置上に表示された画像の一部分に関して画素の語が使用されることと区別して、基板上の画像の単一の要素を表す。例えば、本発明が、カラー・ディスプレイ用のフィルタを作成するために使用された場合、本発明によって作成された画素を隣接画素と合成して、ディスプレイ装置上に表示される画像の単一の画素を形成する。

もう一度、図２を参照すれば、撮像ヘッド２６のチャネル４０が、撮像された帯状片を作成するよう、画像データに応じて制御される一方、受取器素子１８、撮像ヘッド２６、又は両方の組合せは互いに移動させる。一部の場合には、撮像ヘッド２６の画像は静止状態であり、受取器素子１８は移動させる。他の場合には、受取器素子１８は静止状態であり、撮像ヘッド２６は移動させる。

撮像ヘッド２６のチャネル４０は、第１のチャネル４６によって撮像される第１の画素と最後のチャネル４５によって撮像される最後の画素との間の距離に関連した幅を有する帯状片を撮像することが可能である。通常、受取器素子１８は、単一の帯状片内で撮像するには大きすぎる。したがって、各撮像ヘッド２６の複数の走査は通常、受取器素子１８上の種々の画像を済ませる必要がある。

サブ走査方向４４に沿った撮像ヘッド２６の移動は、各帯状片の撮像が主走査方向４２において済んだ後に生じ得る。あるいは、撮像ヘッド２６は、同期させてサブ走査方向４４に沿って受取器素子１８に対して平行移動させることができる。ドラムタイプの撮像器により、主走査方向４２及びサブ走査方向４４に撮像ヘッド２６を同時に移動させ、よって、ドラム上にらせん状に延在している帯状片に画像を書き込むことが可能であり得る。受取器素子１８上に所望の撮像領域を撮像するために使用することが可能な受取器素子１８と撮像ヘッド２６との間の相対運動の考えられるパターンが他に存在していることを当業者は認識するであろう。

何れかの適切な機構を施して、撮像ヘッド２６を受取器素子１８にわたって移動させることができる。平台撮像器は通常、ディスプレイ・パネルの製造において一般的であるように、比較的固定された受取器素子１８を撮像するために使用される。平台撮像器は、受取器素子１８を水平な向きに固定する支持体を有する。Ｇｅｌｂａｒｔによる米国特許第６９５７７７３号明細書には、ディスプレイ・パネルの撮像に適した高速平台撮像器が開示されている。あるいは、柔軟な受取器素子１８を「ドラムタイプの」支持体の外部又は内部表面に固定して、帯状片の撮像をもたらすことができる。伝統的に硬いと考えられる受信器素子（ガラスなど）も、基板が十分薄く、支持体の直径が十分大きいという前提で、ドラムベ―スの撮像器上に撮像することができる。

図２は、破線４１として表すように、撮像チャネル群４８と転写パターンとの間の「理想化した」対応関係を描く。ストライプ特徴３２などの特徴は一般に、撮像チャネル４０によって撮像された画素の幅よりも大きな寸法をサブ走査方向４４に有する。前述の特徴は、走査経路に沿ってチャネルを走査している間に、サブ走査方向４４において特徴の幅を跨るチャネル群をオンにすることによって撮像することが可能である。この例では、チャネル群４８におけるチャネル４０は、マトリクス２０と正しく位置合わせされるために正確なサイズ及び周期性を備えたストライプ特徴３２の形成につながる、理想的なサイズの画素の形成を必要とするので、チャネル群４８とストライプ特徴３２との間の対応関係は理想化されている。セル３４と平行であり、特徴パターン３０とマトリクス２０がほぼ位置合わせされることを容易にする走査経路に沿ってヘッド２６と受取器素子１８との間の相対運動が存在している間に画像特徴パターン３０の形成が行われるので、図２に示す例も理想化されている。

しかし、多くの場合には、理想的な撮像状態は存在しない。別々の製造物品は別々の位置合わせパターン及び異なるセル・サイズを有し得る。例えば、コンピュータ・アプリケーションにおいて使用されるマトリクスは通常、テレビジョン・アプリケーションにおいて使用されるマトリクスとは異なるセル・サイズ及び周期性を有する。前述の差異により、汎用撮像システムで、前述の異なる製品構成に対応することは困難になり得る。マルチチャネル撮像ヘッドの走査経路と位置合わせパターンとの向きの狂いは、反復する位置合わせパターンと、反復する特徴パターンとを正確に位置合わせすることに関連した難しさも増大させ得る。複数のマルチチャネル撮像ヘッドを使用することを更なる生産スループット需要が要求するにつれ、位置合わせ要件に対する更なる負担が更に生じる。

図４は、本発明の例示的な実施例において使用される装置５０を示す。装置５０は、受取器素子１８Ａ上に画像を形成するよう動作可能である。受取器素子１８Ａは、位置合わせ領域４７として併せて表し、破線で示す複数の位置合わせ領域４７Ａ、４７Ｂ、４７Ｃ及び４７Ｄを含む。本発明のこの例示的な実施例では、各位置合わせ領域４７はマトリクス２０を含む。各マトリクス２０は複数のセル３４を含む。セル３４は、図１Ａに示すような矩形形状、又は、特定のカラー・フィルタ構成によって必要とされる何れかの他の適切な形状であり得る。この例示的な実施例では、マトリクス２０は更に、種々の位置合わせマークを含み得る。この例では、（位置合わせマーク２１として併せて知られている）位置合わせマーク２１Ａ、２１Ｂ及び２１Ｃは各位置合わせ領域４７と関連付けられる。位置合わせマーク２１は、種々の位置合わせの表示又は基準を含み得るが、これらに限定されない。位置合わせマーク２１は、位置合わせの目的に適した種々のグラフィカル形状（例えば、十文字）を含み得、マトリクス２０自体を生成するために使用される同じ材料及び／又は処理から形成することが可能である。図４に示すように、３つの位置合わせ特徴２１が各マトリクス２０と関連付けられる。本発明のこの例示的な実施例では、各位置合わせ領域４７は、受取器素子１８Ａに対する位置合わせ領域の向きを規定するために使用することが可能な複数の位置合わせマーク２１を含む。本発明のこの例示的な実施例では、位置合わせ領域４７のうちのいくつかは、他の位置合わせ領域４７に対して別々の向きを有する。

１つ又は複数の受取器素子上に複数の数のカラー・フィルタを生成する場合、マトリクス２０の互いの位置合わせ不良は図４に示すように生じ得る。平行移動及び回転（すなわち、スキュー）の位置合わせ不良は、種々のマトリクス間で生じ得る。種々のマトリクス２０間の位置合わせ不良は、ステップ・アンド・リピート式の光リソグラフィ手法が使用される場合、特に、マトリクスの形成中に生じ得る。図４に示すように、位置合わせ領域４７Ａは、位置合わせ領域７４Ｂが向いている角度θ_２とは異なる角度θ_１のほうを向いている。位置合わせ領域４７Ｃ及び４７Ｄはそれぞれ、位置合わせ領域４７Ａ及び４７Ｂと、距離Δ_１及びΔ_２（Δ_１はΔ_２と異なる）だけ、側方にずれている。角度θ_１、θ_２、及びずれΔ_１、Δ_２の大きさは話を明瞭にするために強調している。本発明の種々の例示的な実施例では、大きさはより小さいことがあり得る。例えば、カラー・フィルタ・アプリケーションでは、受取器素子上に形成された複数のマトリクス間の位置合わせ不良は通常、ミクロラジアン及びミクロンで測定することが可能である。しかし、種々の位置合わせ領域間の前述のわずかな位置合わせ不良も、位置合わせ領域内に規定された反復する位置合わせサブ領域パターンと、反復する特徴パターンとを正確に位置合わせするための労力の支障となり得る。

本発明のこの例示的な実施例では、画像は、レーザ誘起された熱転写処理により、受取器素子１８Ａ上に形成される。受取器素子１８Ａは、受取器素子１８Ａが担体５１の所定の領域内にほぼ位置合わせされ、配置されることを可能にするテンプレート５２を含む担体５１上に配置される。テンプレート５２はサイズが受取器素子１８Ａよりもわずかに大きい。担体５１は、主走査方向４２と位置合わせされた経路に沿って受取器素子１８Ａを伝えるよう動作可能である。複数のマルチチャネル撮像ヘッド２６Ａ及び２６Ｂ（併せて撮像ヘッド２６として知られている）が支持体５３上に配置される。各撮像ヘッド２６は、サブ走査方向４４と合わせられた経路に沿って他の撮像ヘッド２６と無関係に移動するよう制御される。本発明のこの例示的な実施例では、サブ走査４４は、主走査方向４２に対してほぼ垂直である。本発明のこの例示的な実施例では、撮像ヘッド２６はそれぞれ、それぞれの撮像ヘッド２６に応じて、サブ走査方向４４と合わせられた経路に沿って移動する１つ又は複数の視覚システム５６を含む。この例示的な実施例では、視覚システム５６はＣＣＤカメラ５７及びフラッシュ５８を含む。ＣＣＤカメラ５７は、受取器素子１８Ａの適切な画像をキャプチャするためにＣＣＤ及び関連付けられた光学素子を含み得る。本発明のこの例示的な実施例では、光学素子は顕微鏡６１を含む。本発明のこの例示的な実施例では、ドナー素子２４（図４中に示していない）は受取器素子１８上に適切に配置され、担体５１は、主走査方向４２と合わせられた経路に沿って媒体の集合体を伝える。この動き中、撮像ヘッド２６は、複数の放射ビームで媒体集合体を走査して、画像形成材料（図示せず）をドナー素子２４から受取器素子１８Ａに転写させて受取器素子１８Ａ上に画像を形成するよう制御される。撮像電子回路８４は、放射ビームの発出を調節するよう各撮像ヘッド２６の撮像チャネルの起動を制御する。本発明のこの例示的な実施例では、各位置合わせ領域４７は単一の撮像ヘッド２６で撮像されるが、各位置合わせ領域４７を複数の撮像ヘッドで撮像することができ、したがって、何れかの適切な数の撮像ヘッドを本発明の他の実施例に使用することが可能である。

何れかの適切な原動機、動力伝達部材、及び／又は導材を含む１つ又は複数の動きシステムを含み得る動きシステム５９は担体５１の動きをもたらす。本発明のこの例示的な実施例では、動きシステム５９は更に、サブ走査方向４４と合わせられた対応する経路に沿って撮像ヘッド２６Ａ及び２６Ｂそれぞれの独立した動きを制御する。別個の動きシステムを使用して装置５０内の別々のシステムを動作させることが可能であるということを当業者は容易に認識するであろう。

１つ又は複数のコントローラを含み得るコントローラ６０は、担体４８及び撮像ヘッド２６によって使用される種々の動きシステム５９を含むが、それらに限定されない１つ又は複数の装置５０のシステムを制御するために使用される。コントローラ６０は、受取器素子１８Ａ及びドナー素子２４の装填及び／又は取り出しを開始させることが可能な制御媒体処理機構も制御することが可能である。コントローラ６０は、撮像ヘッド２６に画像形成データを転写し、このデータに応じて撮像ビームを発出するよう撮像ヘッドを制御することが可能である。コントローラ６０は、視覚システム５６を制御するために使用することも可能である。前述の種々のシステムは、種々の制御信号を使用し、かつ／又は種々の手法を実現して制御することが可能である。コントローラ６０は、適切なソフトウェアを実行するよう構成することができ、適切なハードウェア（限定列挙でない例示として、アクセス可能なメモリ、論理回路、ドライバ、増幅器、Ａ／Ｄ及びＤ／Ａ変換器、入出力ポート等を含む）とともに１つ又は複数のデータ・プロセッサを含み得る。コントローラ６０は、限定列挙でないが、マイクロプロセッサ、チップ上のコンピュータ、コンピュータのＣＰＵや、何れかの他の適切なマイクロコントローラを含み得る。上述の露光システムに関連付けられたコントローラ６０は、対応する材料処理システムの動作を制御するコントローラと同じコントローラであり得る（が、必ずしもそうでなくてよい）。

装置５０は、位置合わせ領域４７それぞれにおいて画像を形成する。本発明のこの例示的な実施例では、装置５０は、種々のカラー・フィルタ特徴パターン（図示せず）を形成する。単独の、又は組み合わせたカラー・フィルタの特徴パターンそれぞれの視覚品質は、形成された画像と位置合わせ領域４７との間の最終的な位置合わせに依存する。本発明のこの例示的な実施例では、カラー・フィルタそれぞれの視覚品質は、対応するカラー・フィルタのマトリクス２０との撮像色特徴の位置合わせに依存する。

多くの要因が撮像位置合わせに影響を及ぼし得る。例えば、受取器素子がガラスでできている場合、摂氏１度の温度上昇により、受取器素子における約１０ミクロン以上の拡張をもたらし得る。通常のマトリクス線幅は２０ミクロン以下であり得、前述の程度の熱の位置合わせの狂いは、無色の空所や、色要素の重なりの存在（何れも、最終的なカラー・フィルタの品質の低下をもたらす）につながり得る。

テンプレート５２に対する受取器素子１８Ａの位置は、撮像位置合わせに影響を及ぼし得る。自動化（例えば、ロボットのローダ）を使用して、テンプレート５２の領域内に受取器素子１８を装填することが可能であるが、ある程度の位置合わせ誤りが生じる可能性が非常に高い。受取器素子１８Ａのテンプレート５２との位置合わせの狂いは、平行移動の位置合わせの狂い、及び回転の位置合わせの狂いを含み得る。

装置５０が位置合わせ領域４７それぞれを撮像することが可能になるためには、位置合わせ領域４７それぞれの向きは、撮像方向（すなわち、主走査方向４２及びサブ走査方向４４）で参照したように事前に求めなければならない。本発明のこの例示的な実施例では、視覚システム５６は、位置合わせ領域４７を正確に位置特定するために使用される。

図５は、本発明の例示的な実施例により、位置合わせ領域４７の場所を求め、位置合わせ領域４７と合わせられた関係で画像を形成するためのフローチャートを示す。図５における工程は、示した順序で行わなくてよい。例えば、撮像装置を撮像のために準備する前に、間隔、及び基板の回転の補正を行うことが可能である。図５のフローチャートは、図４に略示した装置５０を表すが、例証された処理に使用するのに、他の装置も適している。処理は工程３００から始まる。工程３００では、各位置合わせ領域４７の場所を識別するための位置合わせ領域情報６２がコントローラ６０に供給される。位置合わせ領域情報６２は、限定列挙でないが、受取器素子１８Ａ上に存在している位置合わせ領域４７の数、位置合わせ領域それぞれに関連付けられた位置合わせマーク２１の数及びタイプ、それぞれの領域内の位置合わせマーク２１の位置、個別の位置合わせ領域それぞれの間の間隔、及び何れかの適切なマトリクス２０の情報（例えば、マトリクス・セル間のピッチ間隔）を含み得る。位置合わせ領域情報６２は何れかの適切なデータ入力形式でコントローラに供給することが可能である。

工程３２０では、各位置合わせ領域４７の実際の位置が求められる。本発明のこの例示的な実施例では、位置合わせ領域４７それぞれに関連付けられた位置合わせマーク２１それぞれが探求される。コントローラ６０は、この探求を開始させるための位置合わせ領域情報６２に応じて、信号を動きシステム５９及び視覚システム５６に供給する。コントローラ６０は、動きシステム５９及び視覚システム５６からのフィードバック信号を受信することが可能である。

本発明のこの例示的な実施例では、フラッシュ５８及びＣＣＤカメラ５７を動きシステム５９と同期化させる。例えば、動きシステム５９が、特定の顕微鏡６１の下に受取器素子１８Ａを配置させると、関連付けられたフラッシュ５８は、配置中にＣＣＤカメラ５７が画像をキャプチャするにつれ、特定の距離の間、光の照射フラッシュを生成するようトリガされる。動きシステムの速度が増加するにつれ、より明るい光フラッシュがトリガされる。本発明のこの例示的な実施例では、撮像ヘッド２６及びそれに関連付けられた視覚システム５６が、サブ走査方向４４と合わせられた種々の場所に配置される。動きシステム５９が、主走査方向４２と合わせられた経路に沿って受取器素子１８Ａを移動させるにつれ、各視覚システム５０は、受取器素子１８Ａ上の求められた特定の点における一連の複数の画像をキャプチャする。この処理は、「動的キャプチャ」として表される。

通常、各顕微鏡６１の視野が小さいので、装置５０は、各位置合わせ領域４７を規定する位置合わせマーク２１のマルチ画像探求を行わなければならない。３つの非共線的位置合わせマーク２１のうちの最小値が、主走査方向４２及びサブ走査方向４４に関係した参照フレームにおいて各位置合わせ領域４７の位置を規定するために必要である。幾何学的位置特定ソフトウェア（例えば、カリフォルニア州リバーモアのアデプト・テクノロジーズ社によって販売されているアデプト・へックスサイト）は、位置合わせマーク２７が、キャプチャされた画像それぞれに現れているか、及びどこに現れているかを判定するために使用される。このソフトウェアに対する入力は通常、各位置合わせマーク２１がどのようなものであるか、及びキャプチャされた画像座標を含む。

位置合わせ領域情報６２に応じて、コントローラ６０は、サブ走査方向４４と合わせられた種々の予備的な位置に撮像ヘッド２６それぞれを動きシステム５９が無関係に配置することを可能にする。図４に示すように、撮像ヘッド２６Ａは、位置合わせ領域４７Ａ及び４７Ｃに対して予備的な位置に移動している。撮像ヘッド２６Ｂは、位置合わせ領域４７Ｂ及び４７Ｄに対して予備的な位置に移動している。探求は、まず、各位置合わせ領域４７の３つの位置合わせマークのうちの２つを位置特定することによって促進される。例えば、位置合わせ領域４７Ａ及び４７Ｃそれぞれに関連付けられた位置合わせマーク２１Ａ及び２１Ｂは、受取器素子１８Ａが、主走査方向４２と合わせられた経路に沿って移動するにつれ、画像の列をその関連付けられた視覚システム５０が動的にキャプチャする第１のサブ走査位置に撮像ヘッド２６Ａが移動する方形サーチ探求において位置特定される。幾何学的位置特定ソフトウェアは、位置合わせ領域４７Ａ及び４７Ｂそれぞれに関連付けられた位置合わせマーク２１Ａ及び２１Ｂの何れかの存在及び場所を判定するために使用される。前述の位置合わせマーク２１が何れも位置特定されないか、又は前述の位置合わせマーク２１の一部のみが位置特定される場合、動きシステム５９は、次のサブ走査位置に撮像ヘッド２６Ａを配置し、別の画像列が動的にキャプチャされ、解析される。この処理は、位置合わせ領域４７Ａ及び４７Ｃに対応する位置合わせ特徴２１Ａ及び２１Ｂ全てが位置特定されるまで反復される。

第１の２つの位置合わせ特徴２１Ａ及び２１Ｂの導き出された位置情報を使用して、位置合わせ領域４７Ａ及び４７Ｃの残りの位置合わせ特徴２１Ｃの場所が求められる。（種々の位置合わせ特徴間の間隔情報を含む）位置合わせ領域情報６２、及び位置合わせ特徴２１Ａ及び２１Ｂの求められた位置を使用すれば、コントローラ６０は、探求なしで、ＣＣＤカメラの視野の中心に、残りの位置合わせ特徴２１Ｃが配置される推定位置に動きシステム５９が撮像ヘッド２６Ａを移動させることを可能にする。前述の処理の目的は、できる限り速く、残りの位置合わせ機能２１Ｃの画像をキャプチャすることである。この点で、システムは、動的キャプチャを使用してＣＣＤカメラ５０の単一パスにおいて位置合わせ領域４７Ａ及び４７Ｃそれぞれの残りの位置合わせ特徴２１Ｃをキャプチャしようとする。位置合わせ特徴２１Ｃの画像は、撮像ヘッド２６Ａ及びその対応する視覚システム５６を推定位置に移動させるか、又は別の視覚システムを推定位置に移動させることにより、キャプチャすることが可能である。

位置合わせマーク全ての位置をできる限りすばやく判定することが有益である。本発明のこの例示的な実施例では、位置合わせ領域４７Ｂ及び４７Ｄに対応する位置合わせマーク２１の場所は、位置合わせ領域４７Ａ及び４７Ｃに対応する位置合わせマーク２１が位置特定される間に、撮像ヘッド２６Ｂに関連付けられた視覚システム５６によって求められる。

本発明のこの例示的な実施例では、位置合わせ特徴２１の各組の求められた位置は同様に、その対応する位置合わせ領域４７の場所及び位置を求める。本発明の他の例示的な実施例では、各位置合わせ領域の場所及び向きは、他の手法によって求めることが可能である。例えば、視覚システム５６は、各位置合わせ領域４７内のマトリクス２０の場所及び向きを求めるために使用することが可能である。マトリクス２０の場所及び向きを求める工程は、マトリクス２０の一部分の場所及び向きを求める工程を含み得る。マトリクス２０の一部分は、マトリクス２０のエッジ及び／又は隅部を含み得る。

工程３１０は、装置５０の任意の校正ルーチン（破線で示す工程３１０）を含む。例えば、撮像ヘッド２６それぞれによって発出される撮像ビームの位置は、通常、撮像ヘッド２６の内外の温度の変動によって影響を受ける。種々の構成部分の温度が経時的に変動する場合、誘導された撮像ビームは、それ得る。この効果は「熱ドリフト」と呼ばれる。校正工程３１０は、熱ドリフトを調節することが可能である。

各位置合わせ領域４７の場所及び向きが、視覚システム５０を使用して工程３２０で求められている。本発明のこの例示的な実施例では、この工程は同様に、各マトリクス２０の位置及び向きを規定している。結果として生じるカラー・フィルタの視覚品質は、種々のセル３４によって規定された特定の領域にドナー素子２４から、画像形成材料を正確に転写させることに依存する。特定の領域を正確に撮像することが可能であるように撮像ヘッド２６それぞれをどのようにして移動させるかを判定するために、撮像ビ―ムと、ＣＣＤカメラ５７の視野との間の位置関係も撮像ヘッド２６毎に求めなければならない。熱ドリフトが前述の位置関係を変え得るということを当業者は認識するであろう。本発明のこの例示的な実施例では、前述の位置関係は、主走査方向４４及びサブ走査方向４２に関連した参照フレームに基づいて求められる。

本発明の例示的な実施例では、位置関係はビーム探索器６４を使用して求められる、図６は、装置５０の部分断面図を示す。本発明のこの例示的な実施例では、ビーム探索器６４は複数、存在している（すなわち、ビーム探索器６４Ａ及びビーム探索器６４Ｂ）。単一のビーム探索器６４を使用することが可能であるが、複数のビーム探索器６４は、時間効率良く、複数の撮像ヘッド２６の校正を可能にする。ビーム探索器６４Ａ及び６４Ｂは、受取器素子１８Ａ（図示せず）を支持するために使用される担体５１の下に配置される。

図７は、本発明の例示的な実施例によるビーム探索器６４を示す。ビーム探索器６４は、サブ走査位置標的６８、カメラ標的６９及び主走査位置標的７０を含む領域を画定するマスク６６を含む。マスク６６は、光リソグラフィ手法によって生成することが可能である。本発明の前述の例示的な実施例では、サブ走査位置標的６８は、サブ走査方向４４と交差するように合わせられた１つ又は複数の領域７１（この例では１つ）を含み、主走査位置標的７０は、サブ走査方向４４に対して所定の角度で合わせられた１つ又は複数の領域７２（すなわち、この例では１つ）を含む。フォトダイオード（図示せず）は、領域７１及び７２の近くに配置され、放射によって撮像されると種々の信号を発出するよう応答する。カメラ標的６９は１つ又は複数の領域７３（この例では１つ）を含む。光源（図示せず）は領域７３付近に配置される。コントローラ６０は、領域７３を照射するよう光源を起動させるよう動作可能である。サブ走査位置標的６８、カメラ標的６９及び主走査位置標的７０は互いに正確に求められる。

撮像ヘッド２６毎に、その撮像ビームと、その関連付けられたＣＣＤカメラ５７の視野との間の位置関係が、ビーム探索器６４付近の担体５１と撮像ヘッド２６との間の相対運動を確立することによって求められる。図６及び図７を参照すれば、各撮像ヘッド２６は、関連付けられたビーム探索器６４を１つ又は複数の撮像ビーム（図示せず）で撮像しながら、サブ走査方向４４と合わせられたそれぞれの経路７６Ａ又は７６Ｂに沿って移動させる。１つ又は複数の撮像ビームが各ビーム探索器の両端を移動するにつれ、サブ走査位置標的６８及び主走査位置標的７０の近くに配置されたフォトダイオードがサンプリングされる。１つ又は複数の撮像ビームがサブ走査位置標的６８の両端を移動するにつれ、サンプリングされたフォトダイオードからの信号は、１つ又は複数のビームのサブ走査位置に対応する第１のピーク７４によって規定される強度レベルを有する。１つ又は複数の撮像ビームが主走査位置標的７０の両端を移動するにつれ、サンプリングされたフォトダイオードからの信号は、１つ又は複数のビームの主走査位置に対応する第２のピーク７５によって規定される強度レベルを有する。第１のピーク７４及び第２のピーク７５の例は図８に略示する。

図８は、強度の平坦域７７を含む第１のピーク７４を略示する。強度の平坦域の最初及び最後は、サブ走査点７８及び７９それぞれによって規定される。サブ走査点７８は、その１つ又は複数の撮像ビームによって発出される放射全てがまず、サブ走査位置標的６８に関連付けられたフォトダイオードによってキャプチャされる撮像ヘッド２６のサブ走査位置に対応する。サブ走査点７９は、その１つ又は複数の撮像ビームによって発出された放射全てがサブ走査位置標的６８に関連付けられたフォトダイオードによって最後にキャプチャされる、撮像ヘッド２６のサブ走査位置に対応する。動きシステム５９のサブ走査符号化器によって供給される信号を、コントローラ６０によって使用して、１つ又は複数の撮像ビームのサブ走査位置を正しく判定する。

図８は、強度の平坦域８０を含む第２のピーク７５を略示する。強度の平坦域の最初及び最後は、サブ走査点８１及び８２それぞれによって規定される。サブ走査点８１は、その１つ又は複数の撮像ビームによって発出された放射全てがまず、主走査位置標的７０と関連付けられたフォトダイオードによってキャプチャされる、撮像ヘッド２６のサブ走査位置に対応する。サブ走査点８２は、その１つ又は複数の撮像ビームによって発出される放射全てが、主走査位置標的７０に関連付けられたフォトダイオードによって最後にキャプチャされる、撮像ヘッド２６のサブ走査位置に対応する。コントローラ６０は、前述のサブ走査位置を表す動きシステム５９のサブ走査符号化器によって供給される信号を解析し、第１のピーク７４と第２のピーク８０との間の距離８３を求める。距離８３は、１つ又は複数の撮像ビームが主走査位置標的７０と交差する主走査位置の関数として変動する。距離８３を、矩形形状の領域７１と、平行四辺形形状の領域７２との間の変動する間隔と比較すれば、コントローラ６０は、それにより、１つ又は複数の撮像ビームの主走査位置を求めることが可能である。

１つ又は複数の撮像ビームのサブ走査位置及び主走査位置が求められた後、コントローラ６０はカメラ標的６９を照射する。ＣＣＤカメラ５７及び顕微鏡６１はカメラ標的６９を位置特定するために使用され、動きシステム５９のサブ走査符号化器及び主走査符号化器によって供給される信号をコントローラ６０によって使用して、それにより、この場所でＣＣＤカメラ５７の位置を正確に求める。コントローラ６０は次いで、各撮像ヘッド２６のＣＣＤビームと撮像ビームとの間の位置関係を確立することが可能である。

装置５０における種々の更なる構成部分の機械的な位置合わせは完全でない。例えば、支持体構造が完全に正しい位置にある訳でないことがあり得、位置符号化器は、完全に正確な訳でない。前述及び他の非完全状態を補償するために、校正工程３１０により、それらについて説明することが可能になる。不完全状態を測定することが可能であり、測定された場所から正しい場所までのオフセットの２次元マトリクスを含む装置補正マップを撮像ヘッド２６毎に求めることが可能である。

もう一度図５を参照すれば、工程３３０により、装置５０が撮像に備えられる。位置合わせ領域４７それぞれの場所及び向きは工程３２０において求められている。工程３３０では、１つ又は複数の「配置補正マップ」が、撮像ヘッド２６毎にコントローラ６０によって生成される。テンプレート５２内の受取器素子１８Ａの配置を補償し、スキューは、装置の誤りでなく、位置合わせ領域４７に関連付けられている以外は、装置補正マップと同様である。コントローラ６０を使用して装置補正マップ及び配置補正マップを組合せて、撮像ヘッド２６毎の最終の補正マップの組を作成する。

最終的な補正マップの各組は、各撮像ヘッド２６が経る動きの２次元の動きの相対的な範囲全体を包含する。本発明の例示的な実施例では、補正マップの最終的な組は、サブ走査補正マップ及び主走査補正マップを含む。サブ走査補正マップは、撮像ヘッド２６毎の連係された動き経路を規定するために、コントローラ６０により、動きシステム５９に通信される情報を含む。主走査補正マップは、撮像ヘッド２６によって発出された撮像ビームの種々のタイミング遅延を設定するために撮像電子回路８４に送出される。

図９Ａは、位置合わせ領域４７Ｅ（破線で示す）を含む受取器素子１８Ｂを略示する。位置合わせ領域４７Ｅは主走査方向４２及びサブ走査方向４４に対して曲がっている（すなわち、歪曲の量は話を明瞭にするために強調している）。受取器素子１８Ｂが、主走査方向４２に合わせられた経路に沿って移動可能である一方、マルチチャネル撮像ヘッド２６Ｃ（本明細書及び特許請求の範囲では撮像ヘッド２６Ｃとして表す）は、サブ走査方向４４と合わせられた経路に沿って移動可能である。この場合、位置合わせ領域４７Ｅと位置合わせされて受取器素子１８上に画像２００が形成されることが望ましい（話を明瞭にするために、位置合わせ領域４７Ｅは画像２００よりも大きいものとして示している）。この場合、画像２００は、そのエッジが、位置合わせ領域４７Ｅの対応するエッジと平行の場合に位置合わせ領域４７Ｅと位置合わせされる。

図９Ｂは、受取器素子１８Ｂの従来の撮像を示す。この場合、撮像ヘッド２６Ｃは、複数の帯状画像片２０２を生成することにより、受取器素子１８Ｂを撮像する。画像２００を表す画像情報データ２１８は、コントローラ６０により、撮像ヘッド２６Ｃに供給される。各帯状片は撮像ヘッド２６Ｃの走査中に形成される。この場合、各帯状片２０２は、固定のサブ走査位置に撮像ヘッド２６Ｃを維持しながら、主走査方向４２と合わせられた経路に沿って受取器素子１８Ｂを走査することによって形成される。サブ走査方向４４と合わせられた経路に沿った撮像ヘッド２６Ｃの移動が、順次撮像された帯状片２０２間で行われる。各走査中、撮像された帯状片２０２に対応する画像部分が受取器素子１８Ｂ上に形成される。しかし、この撮像方法により、位置合わせ領域４７Ｅと位置合わせされていない画像２００Ａが形成される結果が生じる。この結果は、撮像された受取器素子１８Ｂの視覚品質を低下させ得る。

図９Ｃ乃至図９Ｄは、位置合わせ領域４７Ｅとほぼ位置を合わせて画像を形成するために使用される本発明の例示的な実施例による一連の工程を示す。図９Ｃを参照すれば、撮像ヘッド２６Ｃ及び受取器素子１８Ａは、各走査中に同期して移動する。本発明のこの例示的な実施例では、サブ走査動きは、上述の補正マップにより、主走査動きと連係される。コントローラ６０は、サブ走査軸のサーボの標的位置がリアルタイムで補正マップと直接関係しているように動きシステム５９（図示せず）を制御することにより、この連係された動きを達成するために補正マップを使用する。主走査動きが確立されるにつれ、所要の同期サブ走査動きは、補正マップ及び、指向させた帯状片２０２Ａによって規定される。走査中に、連係された動きを使用することにより、画像２００Ｂが形成される結果となる。画像２００Ｂは、エッジ２０４及び２０６が位置合わせ領域４７Ｅの一部と位置合わせされた状態で形成される。連係された動きは、連続かつ平滑であるエッジ２０４及び２０６を形成するために使用することが可能である。これは、位置合わせ領域の一部分との、形成された画像の一部分の正確な位置合わせを容易にし得る、
図９Ｃは、連係された動きはエッジ２０４及び２０６を備えた画像２００Ｂの形成をもたらしているが、画像２００Ｂのエッジ２０８及び２１０は位置合わせ領域４７Ｅとなお、位置合わせされていないことを示す。図９Ｄは、撮像ヘッド２６Ｃにおける種々のチャネルの起動タイミングが、位置合わせ領域４７Ｅと位置が合わせられ、所望の画像２００と特性がほぼ近い撮像領域２００Ｃを生成するよう変えられる工程を示す。チャネルは、画像データに基づいて撮像ビームを発出するよう、又は発出しないよう起動される。しかし、撮像ビームを発出するか、又は発出しないようチャネルを起動させることが可能な実際の時間は、チャネルの起動タイミングを調節することによって進めるか、又は遅らせることが可能である。起動タイミングの変更を使用して、複数の撮像領域の位置を互いに異ならせることが可能である。起動タイミングの変更を使用して、撮像領域の位置及び非撮像領域の位置を互いに異ならせることが可能である。

（破線で示す）画像２００Ｂは、起動タイミング変更の参照として図９Ｄに示す。本発明のこの例示的な実施例では、（矢印３１２で略示する）起動タイミングを異ならせ、よって、エッジ２１４及び２１６が位置合わせ領域４７Ｅとほぼ位置合わせされた画像２００Ｃを形成する。エッジ２１４及び２１６は、性質上、のこぎり波状であるが、位置合わせ領域４７Ｅの対応する部分と位置合わせされる。本発明の一部の例示的な実施例では、のこぎり状エッジ・プロファイルにおけるステップ・サイズは、対応する領域の撮像に関連付けられた起動タイミング遅延の量に関係する。本発明の他の例示的な実施例では、撮像チャネル起動タイミングを進めることが可能である。コントローラ６０及び撮像電子回路８４（図９には示していない）は、校正マップに応じて、種々の撮像チャネルの起動タイミングを変える。各帯状片の撮像中に使用される撮像チャネルの全部又は一部の起動タイミングを変えることが可能である。本発明のこの例示的な実施例では、各帯状片を撮像するために使用されるチャネルは全て、帯状片間で一様な遅延が与えられる。

本発明の他の例示的な実施例では、画像情報データは、位置合わせ領域４７Ｅと位置合わせされており、所望の画像２００に特性がほぼ近い撮像領域を生成するよう修正される。図９Ｅに略示するように、画像情報データ２１８を、「画像シアリング」と呼ばれる処理において修正して、シェアリングされた画像データ２２０を生成する。シアリングされた画像データ２２０は、撮像ヘッド２６Ｃによって撮像されると、位置合わせ領域４７Ｅとエッジ２２２及び２２４がほぼ位置合わせされた画像２００Ｄが生成される修正ラスタ・ファイルを含む。エッジ２２２及び２２４は、性質上、のこぎり状である。起動タイミング変更が各のこぎりの立ち上がりの高さを定める本発明の実施例と違って、この実施例におけるのこぎりステップそれぞれの立ち上がり２２５は、修正されたデータ・ファイルに応じて撮像ヘッド２６Ｃによって撮像される画素２３３のサイズに関係する。

図９Ｃ及び図９Ｄは、連係された動き及びチャネル起動タイミング変更を使用して、位置合わせ領域とほぼ位置合わせされて画像を形成する工程を示す。図９Ｂ及び図９Ｅは、連係された動き及びシアリングされた画像を使用して、位置合わせ領域とほぼ位置合わせされて画像を形成する工程を示す。もう一度図４を参照すれば、複数の位置合わせ領域４７が示され、そのうちのいくつかは互いに異なる向きを有する。本発明のこの例示的な実施例では、各位置合わせ領域４７は、それぞれの位置合わせ領域を撮像する対象の撮像ヘッド２６に対応するサブ走査補正マップ及び主走査補正マップにおいて表す。位置合わせ情報６２に規定される名目位置合わせ領域座標と組み合わせた、位置合わせマーク２１の各組の求められた向き及び配置の座標は同様に、その特定の位置合わせ領域４７の回転、スケール及びシフトを規定する。

図４に対応する本発明の例示的な実施例では、別々の連係された動き及び撮像チャネル起動シーケンスを撮像ヘッド２６毎に使用して、対応する位置合わせ領域４７とほぼ位置が合わせられて画像を形成する。例えば、位置合わせ領域４７Ａは角度θ_１だけ、曲がっており、位置合わせ領域４７Ｂは、異なる角度θ_２だけ、曲がっているので、撮像ヘッド２６Ａは、位置合わせ領域４７Ｂと位置合わせされた画像の形成中に撮像ヘッド２６Ｂによって使用される組とは別の組の連係された動きパラメータ及びチャネル・タイミング起動により、位置合わせ領域４７Ａと位置合わせされて画像を形成する。本発明のこの例示的な実施例では、各撮像ヘッド２６Ａ及び２６Ｂは、各撮像ヘッドが撮像している間、サブ走査方向に沿って、異なる速度を有し得る。本発明の他の例示的な実施例では、別々のマルチチャネル撮像ヘッドは、各ヘッドが撮像している間、主走査方向に沿って異なる速度を有し得る。本発明の他の例示的な実施例では、別々のマルチチャネル撮像ヘッドは、各撮像ヘッドが撮像している間、主走査方向及びサブ走査方向に沿って異なる速度を有し得る。

本発明の例示的な実施例では、各撮像ヘッド２６Ａ及び２６Ｂにおける種々のチャネルの起動タイミングは、各撮像ヘッドが撮像している間、別々の時点で生起する。本発明の他の例示的な実施例では、異なる数のチャネルの起動タイミングは、撮像ヘッド２６Ａ及び２６Ｂ毎に異なる。本発明の他の例示的な実施例では、別々の群のチャネルの起動タイミングは、撮像ヘッド２６Ａ及び２６Ｂ毎に異なる。本発明の他の例示的な実施例では、撮像ヘッド２６Ａにおける種々のチャネルの起動タイミングは、撮像ヘッド２６Ｂにおける種々のチャネルの起動タイミングを進め得る一方で、遅らせることが可能である。

図４をもう一度参照すれば、撮像ヘッド２６Ａは、位置合わせ領域４７Ａにわたって走査している間に、位置合わせ領域４７Ｃと位置合わせされて画像を形成することも必要である。本発明のこの例示的な実施例では、位置合わせ領域４７Ｃは、曲がった向きを呈しないが、距離Δ_１だけ、サブ走査方向４４においてシフトされる。撮像ヘッド２６Ａは、位置合わせ領域４７Ｃと位置合わせされて画像を形成するための連係された動きを経なくてよいが、撮像ヘッド２６Ａは、位置合わせ領域４７Ａ及４７Ｃ間の領域において、連係された動きを経ることがあり得る。連続して形成される画像間の連係した動きの使用により、後続画像の撮像中に撮像ヘッドが適切に配置されることが可能になり得る。本発明の他の例示的な実施例では、複数の画像が、受取器素子にわたる、マルチチャネル撮像ヘッドの走査中に形成される。画像はそれぞれ、互いに違ったふうに位置合わせされ、撮像ヘッドは、走査経路に沿って各画像を撮像している間、別々の連係された動き及び撮像チャネル起動シーケンスを使用する。本発明の他の例示的な実施例では、複数の画像が、受取器素子にわたる、マルチチャネル撮像ヘッドの走査中に、対応する複数の位置合わせ領域と位置合わせされて形成される。位置合わせ領域はそれぞれ、互いに違ったふうに位置合わせされ、撮像ヘッドは、その対応する位置合わせ領域と位置合わせされて各画像を撮像している間に、別々の連係された動き及び撮像チャネル起動シーケンスを使用する。

独立した連係された動き及び撮像チャネル起動シーケンスが、複数の撮像ヘッドを備える撮像システムの各撮像ヘッドによって使用される場合、各撮像ヘッドは、互いに違ったふうに位置合わせされた対応する画像を形成するために使用することが可能である。前述の対応する画像は、１つ又は複数の受信器素子上に形成することが可能である。別々の連係された動き及び撮像チャネル起動シーケンスが、複数の撮像ヘッドを備える撮像システムの各撮像ヘッドによって使用される場合、各撮像ヘッドは、互いに異なる向きを有する位置合わせ領域とほぼ位置合わせされた対応する画像を形成するために使用することが可能である。独立した連係された動き及び撮像チャネル起動シーケンスを使用するマルチ撮像ヘッド・システムは効果的には、生産性を向上させることが可能である。

本発明の一部の例示的な実施例では、マルチチャネル撮像ヘッドにおける種々のチャネルの起動タイミングは、位置合わせ領域の対応する部分と、画像の種々の部分を位置合わせするよう変えられる。起動タイミングを異ならせる一手法は、帯状片単位で特徴を撮像するために使用される撮像チャネルの起動タイミングを調節する工程を伴う。

すなわち、単一の一様な調節を、何れかの特定の帯状片において使用されるアクティブな撮像チャネル全ての起動タイミングに対して行う。他の帯状片では、別の単一の一様な調節が、前述の帯状片それぞれにおいて使用されるアクティブな撮像チャネル全ての起動タイミングに対して行われる。このようにして、この形式のスキュー補正は通常、整数の数の帯状片により、補正が行われる、のこぎり形状の補正をもたらす。

図４に対応する本発明の別の例示的な実施例では、別々の連係された動き及びシアリングされた画像データ２００を撮像ヘッド２６毎に使用して、対応する位置合わせ領域４７とほぼ位置が合わせられて画像を形成する。位置合わせ領域４７Ａは角度θ_１だけ、曲がっており、位置合わせ領域４７Ｂは、異なる角度θ_２だけ、曲がっているので、撮像ヘッド２６Ａは、位置合わせ領域４７Ｂと位置合わせされた画像の形成中に撮像ヘッド２６Ｂによって使用される組とは別の組の連係された動きパラメータ及びシアリングされた画像データにより、位置合わせ領域４７Ａと位置合わせされて画像を形成する。本発明のこの例示的な実施例では、各撮像ヘッド２６Ａ及び２６Ｂは、各撮像ヘッドが撮像している間、サブ走査方向に沿って、異なる速度を有する。本発明の他の例示的な実施例では、別々のマルチチャネル撮像ヘッドは、各ヘッドが撮像している間に、主走査方向に沿って異なる速度を有し得る。本発明の他の例示的な実施例では、別々のマルチチャネル撮像ヘッドは、各撮像ヘッドが撮像している間、主走査方向及びサブ走査方向に沿って異なる速度を有し得る。

要求の厳しい一部のアプリケーション（例えば、カラー・フィルタのレーザ誘起された撮像）の場合、帯状片単位の起動タイミングの調節、又はシアリングされた画像データは、位置合わせサブ領域の反復パターンとほぼ位置合わせされた、反復する特徴パターンの形成をもたらさないことがあり得る。カラー・フィルタのようなアプリケーションでは、最終製品の視覚品質は、反復する特徴パターン（例えば、カラー・フィルタ要素のパターン）が、反復する位置合わせサブ領域パターン（例えば、マトリクス）とどの程度正確に位置合わせされるかに依存する。特徴サイズが削減されるにつれ、このことは、特に、反復する特徴パターンが形成される場合、一層困難になっている。位置合わせは更に、反復する島の特徴パターンが撮像された場合に複雑化する。サブ走査方向４４及び主走査方向４２に沿った位置合わせが通常、必要であるからである。マルチチャネル撮像ヘッドにおける撮像チャネルの数を増やして生産性スループットを向上させるにつれ、帯状画像片のサイズが増加するので、位置合わせにも悪影響が及ぼされ得る。

図１０Ａは、２つの色特徴２２６及び２２８とマトリクス部分２３０との間の向きを示す。色特徴２２６及び２２８はそれぞれ、マトリクス２０と位置合わせされるように撮像ヘッド２６Ｄによって撮像される対象の島の特徴である。撮像ヘッド２６Ｄは、個々にアドレス指定可能なチャネル４０のアレイ２２７Ａを含む。撮像ヘッド２６Ｄは、チャネル４０の一次元アレイ又は２次元アレイ２２７Ａを含み得る。この例証的なケースでは、撮像ヘッド２６Ｄは、軸２３１がサブ走査方向４４と合わせられた一次元アレイ２２７Ａを含む。撮像ヘッド２６Ｄは、受取器素子１８Ｃにわたる走査中に色特徴それぞれを撮像する。色特徴２２６及び２２８は、特定の走査中に同時に撮像するか、又は、別個の走査において別個に撮像することが可能である。この場合、色特徴２２６及び２２８は、互いに重なることなく、マトリクス２３０に重なることが必要である。本発明のこの例示的な実施例では、色特徴２２６及び２２８はそれぞれ、複数の撮像チャネル４０によって撮像される。本発明のこの例示的な実施例では、色特徴２２６及び２２８はそれぞれ、複数の連続した撮像チャネル４０によって撮像される。

互いに重なることなく、マトリクス部分２３０と位置が合うように色特徴２２６及び２２８を撮像する場合、種々の要因を考慮に入れなければならない。例えば、色特徴２２６及び２２８はそれぞれ、カラー・フィルタの所望の品質特性を達成するための特定の量だけ、マトリクス部分２３０に重なるように撮像しなければならない。色特徴２２６及び２２８それぞれを撮像するために必要な最小の重なりは以下の式から推定することが可能である。

（１）最小の所要重なり（ＭＲＯ）＝プロッタ精度＋マトリクス反復可能性＋絶対的な最小の重なり
プロッタ精度は、色特徴２２６及び２２８を撮像するために使用される撮像システムの精度を表す。この精度は、ビーム探索器精度、撮像ビームのドリフト、形成される画像のエッジの粗さ、及び撮像中の撮像ヘッド２６Ｄの配置に関連付けられた機械的な反復可能性によって影響を受け得る。プロッタ精度の一般的な値の範囲は、＋／−２．５ミクロンであり得る。

マトリクス反復可能性は、受取器素子１８に対するマトリクス部分の位置におけるばらつきを表す。マトリクス反復可能性の一般的な値の範囲は、＋／−０．５ミクロンであり得る。

絶対的な最小重なりは、所望の品質特性を達成するために色特徴が有することが必要な絶対的な最小重なりを表す。絶対的な最小重なりの一般的な値は１ミクロンである。

上記一般的な値に基づいた最小所要重なり（ＭＲＯ）は約４ミクロンであると推定することが可能である。

他の要因は、互いに重ならないように、２つの色特徴２２６及び２２８間の最小ギャップ要件を含み得る。最小ギャップ要件は、特に、色特徴２２６及び２２８それぞれが別個の走査中に撮像された場合に、撮像反復可能性によって影響を受け得る。最小ギャップ要件は以下の式で推定することが可能である。

（２）最小ギャップ（ＭＧ）＝２×撮像反復可能性
撮像反復可能性は、その意図された位置において色要素２２６及び２２８を位置特定することの反復可能性を表す。撮像反復可能性は、形成される画像のエッジの粗さ、ビーム・ドリフト、撮像中の撮像ヘッド２６Ｄの配置に関連付けられた機械的な反復可能性によって影響を受け得る。最小ギャップ（ＭＧ）を５ミクロンにするための、撮像反復可能性の一般的な値の範囲は、＋／−２．５ミクロンである。

他の要因は、撮像ヘッド２６Ｄのアドレス指定可能性を含み得る。撮像色特徴２２６及び２２８それぞれのサイズを制御する機能は画素サイズの関数である。例えば、一画素だけ、色特徴２２６及び２２８それぞれのサイズを変えることは事実上、各特徴のエッジの位置が、マトリクス部分２３０の対応するエッジに対して１／２画素だけ、変動することを意味する。最小ギャップ（ＭＧ）と最小所要重なり（ＭＲＯ）との間のマージン（１．／２画素）が、前述の要件を満たすことが可能であることを確実にするために必要である。アドレス指定可能性要件は以下の式から推定することが可能である。

（３）アドレス指定可能性＝マトリクス線幅−２×最小所要重なり（ＭＲＯ）−最小ギャップ（ＭＧ）、ここで、
アドレス指定可能性は、撮像ヘッド２６Ｄによって撮像される画素サイズ特性を表す。この特定のケースでは、アドレス指定可能性は、主走査方向における画素サイズ特性（すなわち、主走査アドレス指定可能性）を表す。主走査アドレス指定可能性は、撮像ビームを誘導するにつれ、撮像チャネル４０の露光タイミングを調節することによって変えることが可能である。特定の撮像ビームが媒体と相互作用する時間の長さを変えることにより、媒体が露光される速度が変わり、それにより、走査方向に沿って画素のサイズが変わる。この場合、チャネル４０の露光タイミングは、動きシステム５９に関連付けられた主走査符号化器に対して調節することが可能である。ディジタル合成位相ロック・ループは、主走査符号化器を使用して撮像タイミングを制御するために使用することが可能である。ループにおけるパラメータの調節は、主走査のアドレス指定可能性の厳密な制御をもたらし、走査方向に沿って撮像画素のサイズを変えるために使用することが可能である。本発明の種々の例示的な実施例では、走査方向に沿った画素のサイズを種々の理由で調節する。例えば、各セルにおける着色剤の一貫した配置を確実にするためにマトリクス２０の各セル３４における走査方向に沿って整数の数の画素を撮像することが好ましい。位置における如何なる体系的変動も、バンディングなどの画像アーチファクトをもたらし得る。画素のサイズは、位置合わせサブ領域のパターンとほぼ位置合わせされて特徴パターンを形成するよう調節することが可能である。それぞれが一様にマトリクス部分２３０に重なってＭＲＯ及びＭＧの要件を容易にするためにほぼ走査方向に沿って種々の特徴のサイズを適切に合わせることが好ましい。特徴パターンの間隔が、走査方向に沿ったマトリクス・セル３４の間隔に一致するように、走査方向に沿って種々の特徴のサイズを適切に合わせることが好ましい。本発明の種々の例示的な実施例では、走査方向に沿った画素のサイズは、主走査の分解能を変えることにより、変える。カラー・フィルタなどのアプリケーションでは、約５ミクロン以下の主走査アドレス指定可能性が望ましい。本発明の一部の例示的な実施例では、主走査アドレス指定可能性は、位置合わせサブ領域のパターンに応じて調節される。本発明の一部の例示的な実施例では、主走査アドレス指定可能性は、非整数値を有するよう調節される。

マトリクス線幅は、マトリクス部分２３０のサイズ特性である。この例では、これは、マトリクス部分２３０のサイズＷに対応する。

式（１）、（２）、（３）を編成し、最小マトリクス線幅を以下のように推定することができる。

（４）マトリクス線幅（Ｗ）＝アドレス指定可能性＋２×最小重なり＋最小ギャップ
上記一般的な値を使用することにより、最小マトリクス線幅（Ｗ）は１８ミクロン（すなわち、５ミクロン＋（２×４ミクロン）＋５ミクロン）であると推定することが可能である。一部の従来のカラー・フィルタは、約２０乃至２４ミクロンのマトリクス線幅を有する。前述の従来の値よりも小さなマトリクス線幅を備えたカラー・フィルタを生成することが望ましい。

図１０は、エッジ２３２及び２３４が２２７Ａのチャネル・アレイの軸２３１と合わせられて色特徴２２６及び２２８が撮像されるように撮像ヘッド２６Ｄがマトリクス２０に対して配置される所望のケースを示す。エッジ２３２及び２３４は互いに重ならず、マトリクス部分２３０と位置合わせされて形成される。

図１０Ｂは、撮像ヘッド２６Ｄのチャネル・アレイ２２７Ａの軸２３１に対して角度θ_３だけ、マトリクス２０を回転させたケースを示す。色特徴２２６などの色特徴は、マトリクス２０と形成する対象のパターンの一部を形成する。この場合、複数の色特徴２２６及び色特徴２２８は、撮像ヘッド２７Ｄの各走査中に、連係された動き手法を使用して撮像される。撮像された帯状片２３４Ａは第１の走査中に生成され、帯状画像片２３４Ｂは第２の走査中に生成される。この場合、各帯状片は、約９００個（厳密な数は図示せず）の撮像チャネルのアレイによって撮像され、約４，５ｍｍ幅の帯状片を生成するためのアドレス指定可能性は５ミクロンである。色特徴２２６及び２２８それぞれは、２０個の撮像チャネルによって撮像され、（色特徴２２６（Ａ）乃至２２６（Ｏ）として示す）１５個の色特徴２２６の行が各走査中に形成されるようにパターンに規則的に配置される。色特徴２２８（色特徴２２８（Ａ）乃至２２８（Ｏ）として示す）は、同様に配置され、撮像される。色特徴２２８は、色特徴２２６とは別の色を有し、通常、色特徴２２６とは別の走査で撮像される。話を明瞭にするために、色特徴２２６（Ａ）乃至２２６（Ｏ）及び２２８（Ａ）乃至２２８（Ｏ）、及びマトリクス・セル３４の全てを示している訳でない。この場合、色特徴２２６及び２２８はそれぞれ、３つのセル３４に対応する間隔で反復する。

この場合、マトリクス２０は、撮像システム内の受取器素子１８Ｃの通常の位置の変形に対応する１ミリラジアンである角度θ_３だけ、撮像ヘッド２６Ｄに対して回転させる（図１０Ｅ、１０Ｃ、１０Ｄ及び１０Ｅは、話を明瞭にするために、強調した角度θ３を示している）。この回転誤りを補償するために、各帯状片２３４Ｂを生成するために使用されたチャネル４０全ての起動タイミングは、帯状片２３４Ａの形成に関して異ならせる。４．５ミクロンに等しいオフセット２２９が、１ミリラジアン回転を補償するために２つの撮像帯状片２３４Ａ及び２３４Ｂ間で形成される。前述の小さいように思われるオフセットはしかし、数多くの問題につながり得る。例えば、マトリクス２０と、撮像色特徴２２６（Ａ）及び２２８（Ａ）との間の位置合わせは、帯状片間の起動タイミングの変動によってあまり影響を受けないが、マトリクス２０と、色特徴２２６（Ｏ）及び２２８（Ｏ）などの色特徴との間の位置合わせは、結果として生じるオフセット（ずれ）によって影響を受け得る。

図１０Ｃ及び図１０Ｄは、色特徴２２６（Ｏ）及び２２８（Ｏ）などの特徴に関連付けられた考えられる位置合わせの影響を略示する。図１０Ｃのケースでは、最小所要重なりが色特徴２２６（Ｏ）及び２２８（Ｏ）それぞれにおいてなお、ほぼ維持されるように帯状片間の起動タイミングを遅らせている。しかし、色特徴２２６（Ａ）及び２２８（Ａ）と違って、帯状片間の起動タイミングの変動により、全体オフセット４．５ミクロンにほぼ等しい量だけ、撮像された特徴２２６（Ｏ）及び２２８（Ｏ）がずれている。色特徴２２６（Ｏ）及び２２８（Ｏ）の部分２３６及び２３８は、最小ギャップ領域内で当たり、望ましくない状態（色特徴２２６（Ｏ）及び２２８（Ｏ）は領域２３５において互いに重なって示されている）において互いに重なる可能性を増加させている。この場合、マトリクス部分２３０の幅Ｗは１８ミクロンであった。特徴間の最小ギャップは５ミクロンであり、最小所要重なりは４ミクロンであった。やはり、角度θ_３は話を明瞭にするために強調しており、図１０Ｂに示したものと同一でないことがあり得る。

最小ギャップが、図１０Ｄに示すように維持されるようにチャネル４０の起動タイミングを遅らせることにより、最小ギャップ領域内で当たることを避けようとし得る。しかし、これにより、部分２３６及び２３８は、最小所要重なり領域内で当たり、非撮像領域２４０が、マトリクス部分２３０と撮像された色特徴との間で生じ得る可能性が増加する。やはり、角度θ_３は、話を明瞭にするために強調しており、実際には、部分２３６及び２３８は、図１０Ｃ及び図１０Ｄに示すウェッジ形状よりも、矩形形状を含む。明らかに、スループット要件の増加により、撮像チャネル数がなお大きな撮像ヘッドが要求されるにつれ、種々の色特徴とマトリクスとの間の位置合わせの狂いは、帯状片の幅の増加とともに増加し得る。

図１０Ｅは、本発明の例示的な実施例により撮像された、図１０Ｂの受取器素子１８Ｃ上の特徴２２６及び２２８のパターンの撮像を示す。マトリクス２０はやはり、撮像ヘッド２６Ｄに対して角度θ_３だけ、回転させる。この実施例では、マトリクス２０は、チャネル・アレイ２２７Ａの軸２３１に対して角度θ_３だけ回転させる。本発明のこの例示的な実施例では、色特徴２２６及び２２８それぞれの部分は、撮像ヘッド２６Ｄの各走査中に、連係された動きの手法を使用して撮像される。本発明の別の例示的な実施例では、色特徴２２６及び２２８の一部分は、他の手法によって撮像することが可能である。撮像された帯状片２３４Ｃは第１の走査中に生成され、帯状画像片２３４Ｄは第２の走査中に生成される。色特徴２２６及び２２８はそれぞれ、２０個の撮像チャネル４０によって撮像される。数行の１５個の色特徴２２６（色特徴２２６（Ａ）乃至２２６（Ｏ）として示す）及び数行の色特徴２２８（色特徴２２８（Ａ）乃至２２８（Ｏ）として示す）を含むパターンに規則正しく配置される。本発明のこの例示的な実施例では、色特徴２２６及び２２８の各パターンは、撮像ヘッド２６Ｅの走査中に撮像される。色特徴２２８は、色特徴２２６とは別の色を有し、通常、色特徴２２６とは別の走査で撮像される。やはり、話を明瞭にするために、色特徴２２６（Ａ）乃至２２６（Ｏ）及び色特徴２２８（Ａ）乃至２２８（Ｏ）の全てを示している訳でない。

マトリクス２０は、やはり１ミリラジアンである角度θ_３（θ_３は話を明瞭にするために強調している）だけ、撮像ヘッド２６Ｄに対して回転させる。この回転誤りを補償し、マトリクス２０と、色特徴２２６及び２２８それぞれとの間の所望の位置合わせを維持するために、チャネル・アレイにおけるチャネルの種々のサブ群２４１の起動タイミングを異ならせる。本発明のこの例示的な実施例では、チャネル・サブ群２４１はそれぞれ、２０個の撮像チャネルを含む。本発明の他の例示的な実施例では、チャネル・サブ群２４１は、異なる数の撮像チャネル４０を含み得る。１ミリラジアンの回転は、帯状片全体にわたり、合計４．５ミクロンの補償を必要とするので、各チャネル・サブ群２４１は、チャネル・サブ群２４１におけるチャネルの数に同等の部分を補償する。この例示的な実施例では、撮像された帯状片の対応する部分それぞれが、（２０／９００）×４．５ミクロンすなわち０．１ミクロンに等しいオフセット２４７だけ、互いにずれるようにチャネルのサブ群それぞれの起動タイミングが調節される。オフセット２４７は、撮像に関連付けられた走査方向と合わせられる。本発明のこの例示的な実施例では、走査方向は、使用される連係された動き手法に関係する。本発明の他の例示的な実施例では、走査方向は主走査方向４２と合わせることが可能である。種々のチャネル・サブ群２４１内の種々のチャネルは、撮像された領域を形成するよう起動される。種々のチャネル・サブ群内の種々のチャネルが、非撮像領域を形成するよう起動される。本発明のこの例示的な実施例では、色特徴それぞれが、特定の走査中にチャネル・サブ群２４１によって撮像されるので、色特徴自体は、０．１ミクロンの倍数に等しい量だけ、互いにずれる。このようにして、色特徴２２６（Ａ）乃至２２６（Ｏ）及び色特徴２２８（Ａ）乃至２２８（Ｏ）それぞれはそれぞれ、マトリクス２０との位置合わせの狂いが０．１ミクロン以下である。このわずかなオフセット量は、マトリクス２０が撮像ヘッド２６Ｄに対して、回転方向に曲がっていても、先行して規定された最小所要重なり及び最小ギャップの要件によって課される制約に影響を及ぼすものでない。効果的には、このことは、線がより細いマトリクスを備えた受取器素子の撮像を容易にする。

最低０．１ミクロンのオフセットをもたらすようチャネル・サブ群２４１の起動タイミングを調節することは、撮像システムの生産性を損なうことなく容易に達成される。例えば、毎秒最大２メートルの走査速度の場合、０．１ミクロンのオフセットは、５０ナノ秒の起動タイミング遅延に対応し、これは、現在の起動電子回路によって容易に達成可能である。８ナノ秒の分解能の起動タイミング遅延が本願発明者によって使用されている。一部のアプリケーションの場合、回転スキューの角度全体によるシアリング画像データは、撮像色特徴とマトリクスとの間で必要な位置合わせの度合いをもたらさないことがあり得る。シアリング画像データは、撮像画素又は非撮像画素に各ビットが対応するビット・マップ・ファイルをもたらす。よって、シアリング画像データは、撮像システムのアドレス指定可能性に基づいた撮像オフセットにつながり得る。前述の例では、５ミクロンの個々のチャネル指定可能性が使用されており、この値に基づいた、結果として生じるオフセットは、マトリクス２０と、撮像色特徴２２６及び２２８との間の所要の位置合わせをもたらさない。種々のチャネルの起動タイミングの調節は、画像画素の特徴的なサイズよりも小さなオフセットの形成を可能にする。

位置合わせサブ領域のパターンは、位置合わせサブ領域の種々の空間的な配置を含む。隣接した位置合わせサブ領域は、位置合わせサブ領域のパターン内の１つ又は複数の方向で反復する。以下明細書で使用するように、位置合わせサブ領域のパターンに平行でないと説明される場合、それは、隣接する位置合わせサブ領域が位置合わせサブ領域のパターン内で反復する方向によって規定される線に平行でないことを表す。隣接した位置合わせサブ領域は、位置合わせサブ領域のパターン内の１つ又は複数の方向で反復し得る。本明細書及び特許請求の範囲では、位置合わせサブ領域のパターンに平行でないことは、隣接する位置合わせサブ領域が位置合わせサブ領域のパターンの行に沿って反復する方向の線に平行でないことを含み得る。本明細書及び特許請求の範囲では、位置合わせサブ領域のパターンに平行でないことは、隣接する位置合わせサブ領域が位置合わせサブ領域のパターンの列に沿って反復する方向の線に平行でないことを含み得る。本発明の一部の例示的な実施例では、位置合わせサブ領域のパターンは、チャネル・アレイの軸（例えば、軸２３１）に平行でない。本発明の一部の例示的な実施例では、位置合わせサブ領域のパターンは、受取器素子１８Ｃに撮像ヘッド２６Ｄによって誘導される撮像ビームの走査方向に平行でない。本発明の一部の例示的な実施例では、相対運動が、位置合わせサブ領域のパターンに平行でない第１の方向に沿って撮像ヘッド２６Ｄと受取器素子１８Ｄとの間で確立される。本発明の一部の例示的な実施例では、複数の撮像チャネル４０が、位置合わせサブ領域のパターンに平行でない撮像線（例えば、図１２の撮像線２４３）を形成するよう起動される。

本発明の一部の例示的な実施例では、複数の特徴のメンバは、対応するチャネル・サブ群により、撮像ヘッド２６Ｄの別個の走査中に撮像される。複数の特徴は、インタリーブされたかたちで撮像することが可能である。例えば、第１の特徴及び第２の特徴は、１つ又は複数のチャネル・サブ群内のチャネルを起動させることにより、第１の走査中に撮像することが可能である一方、第３の特徴は、更なるチャネル・サブ群内のチャネルを起動させることにより、第２の走査中に第１の色特徴と第２の色特徴との間で撮像される。前述のチャネル・サブ群のうちの少なくとも１つのメンバの起動タイミングは、前述のチャネル・サブ群の別のメンバの起動タイミングと異なる。

本発明の一部の例示的な実施例では、種々のチャネル・サブ群の起動タイミングは、チャネル・サブ群内の種々のチャネルが、撮像ビームを誘導するよう起動されるか否かに無関係に制御される。本発明の一部の例示的な実施例では、チャネル・サブ群は、撮像ビームを誘導するよう起動された１つ又は複数のチャネルに対応するよう選択される。本発明の一部の例示的な実施例では、第１のチャネル・サブ群が、撮像ビームを誘導するよう起動された１つ又は複数のチャネルに対応するよう選択される一方、第２のチャネル・サブ群は、撮像ビームを誘導しないよう制御される１つ又は複数のチャネルに対応するよう選択される。

本発明の一部の例示的な実施例では、起動タイミングは、複数のチャネル・サブ群のメンバ毎に異なり、チャネル・サブ群の少なくとも１つは、チャネル・サブ群の別のメンバとは異なる数のチャネルを含む。本発明の一部の例示的な実施例では、第２のチャネル・サブ群において撮像ビームを誘導するよう起動されるチャネルの数とは異なる、第１のチャネル・サブ群におけるチャネル数が撮像ビームを誘導するよう起動される。

本発明の一部の例示的な実施例では、特徴の第１の部分が、第１のチャネル・サブ群内の種々のチャネルを起動することによって撮像される一方、特徴の第２の部分が、第２のチャネル・サブ群内の種々のチャネルを起動することによって撮像され、第１のチャネル・サブ群の起動タイミングは第２のチャネル・サブ群の起動タイミングとは異なる。本発明の一部の例示的な実施例では、特徴の第１の部分及び第２の部分は、特徴のエッジの第１の部分及び第２の部分に対応する。第１のチャネル・サブ群及び第２のチャネル・サブ群の起動タイミングは、第１のエッジ部分及び第２のエッジ部分を互いにずらすよう制御することが可能である。カラー・フィルタ特徴のレーザ誘起された熱転写などのアプリケーションでは、前述のずれは、レーザ誘起された熱転写処理の転写特性、及び画像形成材料とエッジ部分との間のずれの大きさがわずかであることにより、容易に目に見えないことがあり得る。しかし、前述のエッジ部分は、ずれたかたちで撮像される。

チャネル・サブ群毎に選択されるチャネルの数は、チャネル・サブ群のスイッチング分解能に関係する撮像速度に依存し得る。チャネル・サブ群毎に選択されるチャネルの数は、撮像チャネルのアレイと、撮像された特徴パターンとの間で必要な回転角度に依存し得る。例えば、複数の撮像チャネルを含むチャネル・サブ群を使用する本発明の種々の例示的な実施例は、撮像チャネル・アレイ内で１ミリラジアン程度に回転するマトリクスにカラー・フィルタ特徴を撮像するために使用することが可能である。この回転角度がより大きな大きさ（例えば、１０度）に増加するにつれ、単一の画素を含むサブ群を使用する本発明の実施例がより適切になる。

もう一度図５を参照すれば、工程３４０は、間隔及び基板回転の補正に関係する。位置合わせ領域は、その領域に対して形成された画像に必要な限度を表す。一部の場合には、位置合わせ領域は、反復する撮像特徴パターンを位置合わせしなければならない反復するサブ領域パターン（例えば、マトリクス）を含む。図１１Ａは、反復するサブ領域パターンを含む位置合わせ領域４７Ｆとの反復する特徴パターンの所望の位置合わせの例を示す。この例では、位置合わせ領域４７Ｆは、複数のマトリクス・セル３４を含むマトリクス２０を含む。種々の特徴は、通常、いくつかの工程において、マトリクス・セルに対して形成される。この場合、赤色の特徴１２Ａ、緑色の特徴１４Ａ、及び青色の特徴１６Ａを受取器素子１８Ｄ上に形成することが望ましい。赤色の特徴１２Ａ、緑色の特徴１４Ａ及び青色の特徴１６Ａそれぞれが、望ましくないバックライト効果を避けるようマトリクス２０の部分に重なる。赤色の特徴１２Ａ、緑色の特徴１４Ａ及び青色の特徴１６Ａそれぞれは、それら自体が重なることなく、マトリクス２０の部分に重なる。よって、この例では、望ましくは、赤色の特徴１２Ａ、緑色の特徴１４Ａ及び青色の特徴１６Ａの個別の反復パターンそれぞれの間隔「Ｐ_ｆ」が、サブ領域（すなわち、マトリクス・セル３４）の反復パターンの間隔「Ｐ_ｒ」にほぼ等しい。

図１１Ｂは、従来の撮像手法により、図１１Ａに示す受取器素子１８Ｄを撮像することの困難性を略示する。図１１Ｂは、対応するマトリクス・セル３４と位置合わせされて、所望の赤色の特徴１２Ａを撮像しようとする従来の撮像処理を略示する。緑色の特徴１４Ａ及び青色の特徴１６Ａは話を明瞭にするために省略している。撮像ヘッド２６Ｅは、赤色の特徴１２Ａの所望のパターンに対応する赤色の特徴１２Ｂの反復パターンを形成する。撮像ヘッド２６Ｅは、撮像ビームを発出することができる個々にアドレス指定可能なチャネル４０のアレイ２２７Ｂを含み、サブ走査軸４４と合わせられた経路に沿って移動可能である。チャネル・アレイ２２７Ｂは、１次元アレイ又は２次元アレイを含み得る。この例示的なケースでは、撮像ヘッド２６Ｅは、通常の向きを前提とし、アレイ２２７Ｂの軸２３１は、マトリクス・セル３４のパターンにほぼ平行である。図１１Ｂに示すように、赤色の特徴１２Ｂが撮像されるマトリクス・セル３４の間隔Ｐ_ｒに、当初の間隔「Ｐ_ｉ」が等しい、赤色の特徴１２Ａの反復パターンを撮像することが可能でないアドレス指定可能性を有する。撮像された赤色の特徴１２Ｂそれぞれのサイズ及び位置を制御する機能は画素サイズの関数である。撮像ヘッド２６Ｅによって生成される撮像ビームはそれぞれ、赤色の特徴１２Ａの所望のパターンを生成することが可能でないサイズの画素を生成する。撮像された赤色の特徴１２Ｂは、種々の量だけ、対応するセル３４に重なる。この場合、他のドナー素子で撮像された他の特徴が赤色の特徴１２Ｂに重なる点に、赤色の特徴１２Ｂの一部のセル重なりの量が増加しており、これは、上述の問題を含む種々の問題をもたらし得る。いくつかの赤色の特徴１２Ｂが特定の帯状片において撮像される一部の場合、前述の赤色の特徴１２Ｂの一部は、マトリクス線に全く重ならず、望ましくない非撮像領域２４２をもたらし得る。

図１１Ｃは、本発明の例示的な実施例による、図１１Ａに示す受取器素子１８Ｄの撮像を略示する。図１１Ｃは、所望の赤色の特徴１２Ａに関する撮像処理のみを示す。話を明瞭にするために、緑色の特徴１４Ａ及び青色の特徴１６Ａは省略している。緑色の特徴１４Ａ及び青色の特徴１６Ａのパターンは、本発明の前述の実施例又は他の例示的な実施例によって撮像することが可能である。赤色の特徴１２Ｃは、図１１Ｂに示す従来の撮像手法において使用されている撮像ヘッド２６Ｅによって撮像されている。本発明のこの例示的な実施例では、撮像ヘッド２６Ｅはマトリクス２０に対して回転させる。この実施例では、撮像ヘッド２６Ｅは、アレイ２２７Ｂの軸２３１に対してサブ走査方向４４から測定された角度θ_４だけ、回転させる。角度θ_４は、回転させた撮像ヘッド２６Ｅによってもたらされる撮像帯状片が、マトリクス・セル３４の間隔Ｐ_ｒに間隔Ｐ_ｆが等しい赤色の特徴１２Ｃのパターンを撮像させる撮像ビームを生成するようサイズが合わせられるように選択される。本発明のこの例示的な実施例では、赤色の特徴１２Ｃそれぞれの間の間隔距離は、撮像された赤色の特徴１２Ｃ間の間隔を調節するために、撮像ヘッド２６Ｅの回転によって調節される。撮像ヘッド２６Ｅの回転により、更に、撮像された画素のサイズが変わる。本発明のこの例示的な実施例では、画素のサイズは、撮像ヘッド２６Ｅによって形成される帯状画像片に略垂直な方向に変えられる。画素サイズの変更は、サブ走査方向４２に沿って分かる。画素サイズの変更により、撮像された赤色の特徴１２Ｃのサイズが、赤色の特徴１２Ａの目標サイズからわずかにずれ得る。撮像された赤色の特徴１２Ｃと目標の赤色の特徴１２Ａそれぞれの間のサイズのずれは、撮像チャネル４０のアレイの固有のサブ走査アドレス指定可能性によって影響される。本発明を実施するためのこの実施例では、調節された画素サイズの数が十分である状態で特徴それぞれを撮像するよう、十分な数のチャネルが選択される。カラー・フィルタ撮像などのアプリケーションでは、色特徴それぞれは通常、前述のばらつきを吸収し得る特定の範囲内でマトリクスに重なることが可能になる。マトリクス２０に対して角度θ_４だけ、撮像チャネル４０のアレイを回転させることにより、赤色の特徴１２Ｃの反復パターンの間隔がマトリクス・セル３４の間隔に一致することが可能になり、よって、撮像された赤色の特徴１２Ｃ全てとマトリクス２０との間の重なりの度合いが確実に一貫したものになる。本発明の実施例は、同様に他の特徴の反復パターンを撮像するために使用することも可能である。

図１１Ｃに示す本発明の実施例では、撮像ヘッド２６Ｅは、サブ走査方向４４に対して平行に、当初の位置から回転させているが、本発明の他の例示的な実施例では、撮像ヘッド２６Ｅは、当初の位置から、適切な角度だけ、回転させている（必ずしもそうでなくてよい）。

図１２は、本発明の例示的な実施例による、受信器素子１８Ｄの撮像を略示する。受取器素子１８Ｄは、主走査方向４２に対して角度ρだけ、曲がっている以外は、図１１に示すものと同じである。図１２は、赤色の特徴１２Ａの撮像に関する撮像処理のみを示す。話を明瞭にするために、緑色の特徴１４Ａ及び青色の特徴１６Ａは省略している。撮像ヘッド２６Ｅにおける個々にアドレス指定可能なチャネル４０のアレイ２２７Ｂは、赤色の特徴１２Ｄを形成するために使用される走査撮像線２４３を形成するよう撮像ビームを誘導するよう起動される。本発明のこの例示的な実施例では、撮像ヘッド２６Ｅはサブ走査方向４４にほぼ平行の経路に沿って移動可能である。相対運動は、主走査方向４２と合わせられた方向に撮像ヘッド２６Ｅと受取器エレメント１８Ｂとの間で確立される。撮像チャネル４０のアレイ２２７Ｂは、走査経路に沿って走査している間に撮像ビームを発出するよう制御される。本発明のこの例示的な実施例では、マトリクス・セル３４の有効間隔Ｐ_ｒｅｆｆに有効間隔_{Ｐｆｅｆｆ}が等しい赤色の特徴１２Ｄのパターンを撮像させるよう、マトリクス２０に対してチャネル・アレイを回転させる。図１２に示すように、チャネル・アレイ２２７Ｂは角度θ_５だけ、回転させる。この実施例では、これは、アレイ２２７Ｂの軸２３１に対して、サブ走査方向４４から測定される。チャネル・アレイ２２７Ｂの所要の回転の量は、マトリクス２０とチャネル・アレイ２２９Ｂとの間のスキューの当初の量に依存する。当初のスキューにより、マトリクス・セルの固有の間隔Ｐ_ｒが変わって有効間隔Ｐ_ｒｅｆｆがもたらされる。本発明のこの例示的な実施例では、有効間隔Ｐ_ｒｅｆｆは、撮像線２４３に平行の方向に沿って求められる。

本発明のこの例示的な実施例では、マトリクス２０は曲がっており、赤色の特徴１２Ｄの反復パターンも、曲がったかたちで撮像される。本発明の種々の例示的な実施例は、撮像された画素が階段状に配置された状態で各特徴のエッジを撮像するよう、撮像ヘッド２６Ｅによって発出される撮像ビームを制御することにより、曲がったかたちで撮像し得る。特徴の曲がったエッジを撮像する別の方法は、連係された動きを使用するというものである。本発明の一部の例示的な実施例では、チャネル・アレイ２２７Ｂは走査経路に沿って撮像ビームを誘導するよう動作可能であり、マトリクス２０は走査経路に対して曲がっている。この曲がりにより、マトリクス・セルの固有の間隔Ｐ_ｒが変わって、有効間隔Ｐ_ｒｅｆｆがもたらされ、特徴のパターンは、有効間隔Ｐ_ｒｅｆｆに等しい有効間隔Ｐ_ｆｅｆｆで撮像される。特徴のパターンは、この曲がりに対応するようチャネル・アレイ２２７Ａを回転させることにより、撮像することが可能である。図１３は、本発明の別の例示的な実施例により、図１１に示す受取器素子１８Ｄの撮像を略示する。図１３は、赤色の特徴１２Ａの撮像に関する撮像処理のみを示す。話を明瞭にするために、緑色の特徴１４Ａ及び青色の特徴１６Ａは省略している。赤色の特徴１２Ｅは、撮像ヘッド２６Ｆによって撮像される。本発明のこの例示的な実施例では、撮像ヘッド２６Ｆはズーム機構２５０を含む。ズーム機構２５０は、赤色の特徴１２Ｅのパターンが、赤色の特徴１２Ｅが撮像されるマトリクス・セル３４の間隔Ｐ_ｒに等しい間隔Ｐ_ｆで撮像されるように撮像ヘッド２６Ｆによって発出された撮像ビームのサイズを調節する。ズーム機構２５０は、当該ビームによって撮像された画素のサイズを調節するよう撮像ビームのサイズを調節することが可能である。マトリクスが撮像ヘッド２６Ｆの走査経路に対して曲がっている場合、有効間隔がマトリクス・セルの有効間隔Ｐ_ｒｅｆｆに等しい状態で赤色特徴１２Ｅのパターンを撮像させるようズーム機能２５０を動作させることが可能である。

図１４は、本発明の例示的な実施例において使用されるズーム・システム２５０を略示する。ズーム・システム２５０は、固定フィールド光学成分２５２と、２つ以上の可動ズーム光学成分２５４と、開口絞り２５６と、固定フィールド成分２５８と、可動フォーカス光学成分２６０とを含む。本発明のこの例示的な実施例では、開口絞り２５６は、可動ズーム光学成分と固定フィールド光学成分２５２との間に配置さえる。ズーム機構２５０は、ズーム調節範囲を介して物体平面２６２及び画像平面２６４の位置を維持する。可動ズーム光学成分２５４の位置は、光学系の倍率を設定するための表に応じて移動させる。種々の光学成分はそれぞれ、１つ又は複数の光学素子を含む。光学素子の１つ又は複数はアナモルフィックであり得る。本発明の他の例示的な実施例は、他のズーム機構を使用することが可能である。

位置合わせサブ領域（例えば、マトリクス）のパターンの間隔は、直接測定を含む種々のやり方で求めることが可能である。例えば、ビーム探索器を使用して、位置合わせサブ領域のパターンの固有間隔又は有効間隔を求めることが可能である。撮像された画素、撮像ビーム、及び／又は撮像された帯状片のサイズも、測定によって求めることが可能であり、撮像された画素、撮像ビーム、及び／又は撮像された帯状片のサイズは、反復する位置合わせサブ領域パターンの間隔と、反復する特徴パターンの間隔との一致に資するように使用することが可能である。

画素のサイズは、本発明の１つ又は複数の例示的な実施例に応じて調節することが可能である。本発明の一部の例示的な実施例では、第１の方向における画素のサイズは、第２の方向における画素のサイズとは違ったふうに変えられる。第２の方向は、第１の方向に対してほぼ垂直であり得る。本発明の一部の例示的な実施例では、サブ走査方向における画素のサイズは、主走査方向における画素のサイズとは違ったふうに変えられる。本発明の一部の例示的な実施例では、画素のサイズ特性は、別々の方向において異なるサイズを有するよう調節される。本発明の一部の例示的な実施例では、画素の特性は、別々の手法により、別々の方向で調節される。本発明の一部の例示的な実施例では、第１の方向における画素のサイズは、第２の方向における画素のサイズとは無関係に変えられる。本発明の一部の例示的な実施例では、サブ走査方向における画素のサイズは、主走査方向における画素のサイズとは無関係に変えられる。

種々の位置合わせ領域の向きが分かると、反復する特徴パターンは、図５の工程３５０のように、位置合わせ領域と位置合わせされて撮像される。撮像は種々のやり方で達成することが可能である。例えば、図４の撮像装置５０を参照すれば、撮像は、位置合わせ計算によって計算されるようにコントローラ６０から取り出された開始位置に、サブ走査方向４４に沿って撮像ヘッド２６Ａ及び２６Ｂそれぞれを配置することによって行われる。受取器素子１８Ａは、主走査方向４２に沿って、コントローラ６０によって供給された開始位置を配置される。この開始位置は、撮像速度に向けて加速することが必要な距離を考慮に入れている。装置５０は次いで、受取器素子１８Ａを撮像速度まで加速化させる。これにより、受取器素子１８Ａは、撮像ヘッド２６Ａ及び２６Ｂの下で正しい速度において正しい位置に移動する。受取器素子１８Ａが移動するのと同時に、撮像ヘッド２６Ａ及び２６Ｂそれぞれが、連係したかたちでサブ走査方向４２に移動する。撮像ヘッド２６Ａ及び２６Ｂは、種々の撮像された帯状片を形成するために受取器素子１８Ａに向けて撮像ビームを発出するよう制御される。撮像ヘッド２６Ａ及び２６Ｂそれぞれが、別々の位置合わせ領域４７の上を撮像した場合、撮像ヘッドの速度及び起動タイミングは、他のものの速度及び起動タイミングとは無関係である。撮像ヘッド２６Ａ及び２６Ｂがそれらのそれぞれの帯状片を済ませるにつれ、それらの主走査動きを反転させ、同時に、撮像ヘッド２６を、サブ走査方向４４に沿って、帯状片の幅の一部分又は全部にわたって移動させる。撮像装置は、主走査動きの両方の方向で受取器素子１８Ａを撮像することが可能である。本発明の他の例示的な実施例は、他の撮像方法を含み得る。

撮像ヘッド２６は、個々にアドレス指定可能なチャネル４０を有する何れかの適切なマルチチャネル撮像ヘッドを含み得る。各チャネルは、制御することが可能な強度又は電力を有する撮像ビームを生成することができる。何れかの適切な機構を使用して撮像ビームを生成することができる。撮像ビームは何れかの適切なやり方で構成することができる。

本発明の一部の実施例は赤外線レーザを使用する。波長８３０ｎｍにおいて合計電力出力が約５０Ｗの１５０μｍエミッタを使用する赤外線ダイオード・レーザ・アレイが本発明において首尾良く使用されている。可視光レーザを含む別のレーザも、本発明を実施するために使用することができる。使用されるレーザ光源の選択は、撮像する対象の媒体の特性によって動機付けられ得る。

図４に示すように、特徴パターン３０を表すデータ６３がコントローラ６０に入力される。限定するものでないが、特徴パターン３０は、カラー・フィルタの一部分を形成する色特徴のパターンを表すことができる。

本発明の種々の例示的な実施例を、画像形成材料が受取器素子に転写されるレーザ誘起された熱転写処理について説明してきた。本発明の他の例示的な実施例を、他の撮像方法及び媒体に使用することが可能である。画像は、本発明の範囲から逸脱しない限り、種々の方法により、媒体上に形成することが可能である。例えば、媒体は画像修正可能な表面を含み得、修正可能な表面の性質又は特性は、画像を形成するために撮像ビームによって照射されると変わる。撮像ビームを使用して、画像を形成するために媒体の表面を融除することが可能である。種々の撮像方法を容易に使用することが可能であることを当業者は認識するであろう。

プログラム・プロダクト６７は、装置５０によって要求される種々の機能を行うためにコントローラ６０によって使用することが可能である。一機能は、位置合わせサブ領域の１つ又は複数の反復する位置合わせパターン３６と、１つ又は複数の反復する特徴３０のパターンを位置合わせするための、撮像ヘッド２６の制御パラメータの設定を含む。限定するものでないが、プログラム・プロダクト６７は、コンピュータ・プロセッサによって実行されると、本明細書及び特許請求の範囲記載の方法をコンピュータ・プロセッサに実行させる目例を含むコンピュータ読み取り可能な信号の組を収容する何れかの媒体を含み得る。プログラム・プロダクト６７は、広い範囲の形式のうちの何れかのものであり得る。プログラム・プロダクト６７は、例えば、フロッピー（登録商標）・ディスケット、ハード・ディスク・ドライブを含む磁気記憶媒体、光データ記憶媒体（ＣＤ ＲＯＭ、 ＤＶＤを含む）、ＲＯＭ、フラッシュＲＡＭ等を含む電子データ記憶媒体などの物理媒体を含み得る。 命令は任意的には、媒体上に圧縮し、かつ／又は暗号化することができる。

本明細書及び特許請求の範囲記載の方法の場合、反復する特徴３０のパターンは、主走査方向４２と合わせられたエッジを有するストライプの形式を有し得る。反復する特徴３０のパターンは、反復する島の特徴のパターンも含み得る。しかし、本発明は、矩形形状の島の特徴の撮像に限定されるものでない。

特徴は、編目スクリーン・データを含む画像データに応じて撮像することができる。編目撮像では、特徴は、網点として知られる要素パターンを含む。網点は、撮像された特徴の所望の明るさ又は暗さに応じてサイズが変わる。各網点は通常、撮像ヘッドによって撮像される画素よりも大きく、通常、複数の撮像チャネルによって撮像された画素のマトリクスを含む。網点は通常、単位長毎の網点の数によって通常、規定される選ばれたスクリーン規則、及び網点が指向する角度で通常、規定される選ばれたスクリーン角度で撮像される。本発明の例示的な実施例では、特徴は、当該特徴を撮像するために選ばれた対応する網目スクリーン・データに応じたスクリーン密度で撮像することができる。

本発明の他の例示的な実施例では、特徴は、等しいサイズの点の変動する空間周波数を含む確率的スクリーンで撮像することができる。本発明の更に他の例示的な実施例では、特徴は、（通常、「ハイブリッド」スクリーンとして表す）合成された網目スクリーン及び確率的スクリーンで撮像することができる。

特徴のパターンは、ディスプレイにおける色特徴のパターンについて説明してきた。本発明の一部の例示的な実施例では、特徴はＬＣＤディスプレイの一部であり得る。本発明の他の例示的な実施例では、特徴は有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイの一部であり得る。ＯＬＥＤディスプレイは種々の構成を有し得る。例えば、ＬＣＤディスプレイと同様に、種々の色特徴を、白色ＯＬＥＤ光源とともに使用されるカラー・フィルタに形成することが可能である。あるいは、ディスプレイにおける種々の色照射源は、本発明の種々の実施例により、種々のＯＬＥＤ材料で形成することが可能である。前述の実施例では、ＯＬＥＤベースの照射源はそれ自体が、パッシブなカラー・フィルタを必ずしも必要とすることなく、着色光の発出を制御する。ＯＬＥＤ材料は、適切な媒体に転写することが可能である。 ＯＬＥＤ材料は、レーザ誘起された熱転写手法により、受取器素子に転写することが可能である。

本発明は、ディスプレイ及び電子装置の製造における例示的なアプリケーションを使用して説明してきたが、本明細書及び特許請求の範囲記載の方法は、ラボオンチップ（ＬＯＣ）製造のためのバイオメディカル・イメージングにおいて使用されるものを含む何れかの特徴パターンの撮像に直接、適用可能である。ＬＯＣ装置は、いくつかの反復特徴パターンを含み得る。本発明は、医療、印刷、及び電子製造手法などの他の手法への適用例を有し得る。

例示的な実施例は本発明を例証しているに過ぎず、上記実施例の多くの変形は、本発明の範囲から逸脱しない限り、当該技術分野における当業者によって考え出すことが可能である。したがって、前述の変形が全て、特許請求の範囲及びその均等物の範囲内に含まれることが意図されている。

Claims (40)

1. 反復するサブ領域パターンを備えた位置合わせ領域に、反復する特徴パターンを位置合わせされた関係で撮像する方法であって、
   前記反復するサブ領域パターンの間隔を求める工程と、
   個々にアドレス指定可能なチャネル・アレイを備えた撮像ヘッドを動作させて、媒体上に帯状画像片を形成するよう撮像ビームを誘導する工程と、
   前記媒体上に前記帯状画像片を形成しながら、前記反復する特徴パターンを撮像するよう、前記個々にアドレス指定可能なチャネルを制御する工程と、
   前記帯状画像片に略垂直の方向において、前記反復するサブ領域パターンの間隔にほぼ等しくなるよう、前記反復する特徴パターンの間隔を調節する工程と
   を含む方法。
2. 請求項１記載の方法であって、前記反復するサブ領域パターンの間隔にほぼ等しくなるよう前記反復する特徴パターンの間隔を調節するよう前記帯状画像片のサイズを調節する工程を含む方法。
3. 反復するサブ領域パターンを備えた位置合わせ領域に、反復する特徴パターンを位置合わせされた関係で、画素によって撮像する方法であって、
   前記反復するサブ領域パターンの間隔を求める工程と、
   前記画素のサイズを調節する工程と、
   個々にアドレス指定可能なチャネル・アレイを備えた撮像ヘッドを動作させて、媒体上に帯状画像片を形成するよう撮像ビームを誘導する工程であって、前記撮像ビームそれぞれは、前記媒体上に前記画素を撮像するよう動作可能である工程と、
   前記媒体上に前記帯状画像片を形成しながら、前記反復する特徴パターンを撮像するよう、前記個々にアドレス指定可能なチャネルを制御する工程と、
   前記帯状画像片に略垂直の方向において、前記反復するサブ領域パターンの間隔にほぼ等しくなるよう、前記反復する特徴パターンの間隔を調節する工程と
   を含む方法。
4. 請求項１記載の方法であって、前記反復するサブ領域パターンの間隔にほぼ等しくなるよう前記反復する特徴パターンの間隔を調節するよう前記撮像ビームのサイズを調節する工程を含む方法。
5. 請求項３記載の方法であって、前記反復するサブ領域パターンの間隔にほぼ等しくなるよう前記反復する特徴パターンの間隔を調節する工程は、前記反復するサブ領域パターンに対して前記個々にアドレス指定可能なチャネル・アレイを回転させる工程を含む方法。
6. 請求項１記載の方法であって、前記撮像ビームは走査経路に沿って走査され、前記反復するサブ領域パターンは前記走査経路に対して曲がっており、
   前記反復するサブ領域パターンの間隔を求める工程は、前記反復するサブ領域パターンの有効間隔を求める工程を含み、
   前記反復するサブ領域パターンの間隔に等しくなるよう前記撮像された反復する特徴パターンの間隔を調節する工程は、前記反復するサブ領域パターンの有効間隔にほぼ等しくなるよう前記撮像された反復する特徴パターンの有効間隔を調節する工程を含む方法。
7. 請求項１記載の方法であって、前記反復するサブ領域パターンは前記個々にアドレス指定可能なチャネル・アレイの軸に対して曲がっており、
   前記反復するサブ領域パターンの間隔を求める工程は、前記反復するサブ領域パターンの有効間隔を求める工程を含み、
   前記反復するサブ領域パターンの間隔に等しくなるよう前記反復する特徴パターンの間隔を調節する工程は、前記反復するサブ領域パターンの有効間隔にほぼ等しくなるよう前記反復する特徴パターンの有効間隔を調節する工程を含む方法。
8. 請求項１記載の方法であって、前記撮像ヘッドは、撮像線を形成するよう撮像ビームを誘導するよう複数のチャネルを制御するよう動作可能であり、前記反復するサブ領域パターンは前記撮像線に対して曲がっており、
   前記反復するサブ領域パターンの間隔を求める工程は、前記撮像線に平行の方向に沿って前記サブ領域の有効間隔を求める工程を含み、
   前記反復するサブ領域パターンの間隔にほぼ等しくなるよう前記反復する特徴パターンの間隔を調節する工程は、前記反復するサブ領域パターンの有効間隔にほぼ等しくなるよう前記撮像された反復する特徴パターンの有効間隔を調節する工程を含む方法。
9. 請求項１記載の方法であって、前記反復するサブ領域パターンの間隔にほぼ等しくなるよう前記反復する特徴パターンの間隔を調節する工程は、前記帯状画像片のサイズをズーム機構によって変える工程を含む方法。
10. 請求項４記載の方法であって、前記撮像ビームのサイズをズーム機構によって調節する工程を含む方法。
11. 請求項１記載の方法であって、前記反復するサブ領域パターンの間隔を求める工程は、前記反復する位置合わせ領域パターンの間隔を測定する工程を含む方法。
12. 請求項１記載の方法であって、前記帯状画像片の幅を測定する工程を含む方法。
13. 請求項５記載の方法であって、前記撮像ヘッドは、撮像線を形成するよう撮像ビームを誘導するよう複数のチャネルを制御するよう動作可能であり、前記反復するサブ領域パターンは前記撮像線に対して特定の角度だけ、曲がっており、前記方法は、前記角度を補償するよう撮像ヘッドを更に回転させる工程を含む方法。
14. 請求項３記載の方法であって、前記反復する特徴パターンは、カラー・フィルタの、反復する色特徴パターンを含み、前記位置合わせ領域はマトリクスを含む方法。
15. 請求項１４記載の方法であって、前記カラー・フィルタは、複数の色特徴パターンを含み、色特徴パターンはそれぞれ、特定の色に対応し、前記方法は、前記色特徴パターンそれぞれを別個に撮像する工程を含む方法。
16. 請求項１記載の方法であって、前記反復する特徴パターンを撮像する工程は、レーザ誘起された熱転写処理において前記反復する特徴パターンを撮像する工程を含む方法。
17. 請求項１６記載の方法であって、前記レーザ誘起された熱転写処理はレーザ誘起された転染処理を含む方法。
18. 請求項１６記載の方法であって、前記レーザ誘起された熱転写処理はレーザ誘起された物質移動処理を含む方法。
19. 請求項１記載の方法であって、前記反復する特徴パターンを撮像する工程は、ドナー素子から受取器素子に画像形成材料を転写する工程を含む方法。
20. 請求項１記載の方法であって、前記反復する特徴パターンを撮像する工程は、着色剤及び結合剤を前記媒体に転写する工程を含む方法。
21. 請求項３記載の方法であって、前記反復する特徴パターンを撮像する工程は、反復する島の特徴のパターンを撮像する工程を含む方法。
22. 請求項２１記載の方法であって、前記反復する島の特徴のパターンは、第１の色の特徴のうちの第１の複数の特徴を含み、前記第１の複数の特徴のうちの一部の特徴は、前記第１の色の一部の他の特徴と、別の色の特徴により、分離される方法。
23. 請求項２１記載の方法であって、前記反復する島の特徴のパターンは、第１の色の特徴のうちの第１の複数の特徴を含み、前記第１の複数の特徴のうちの一部の特徴は、前記第１の色の一部の他の特徴と、第１の方向において別の色の特徴により、分離される方法。
24. 請求項２１記載の方法であって、前記反復する島の特徴のパターンは、第１の色の特徴のうちの第１の複数の特徴を含み、前記第１の複数の特徴のうちの一部の特徴は、前記第１の色の一部の他の特徴と、第１の方向において、かつ、前記第１の方向に垂直の第２の方向において、前記第１の色とは別の色の特徴により、分離される方法。
25. コントローラによって実行されると、
    反復するサブ領域パターンの間隔を求める機能と、媒体上に帯状画像片を形成するよう撮像ビームを誘導するよう、個々にアドレス指定可能なチャネル・アレイを備えた撮像ヘッドを動作させる機能と、
    前記反復する特徴パターンを撮像するよう前記帯状画像片を前記媒体上に形成しながら、前記個々にアドレス指定可能なチャネルを制御する機能と、
    前記帯状画像片に略垂直の方向において、前記媒体上の反復するサブ領域パターンの間隔にほぼ等しくなるよう前記反復する特徴パターンの間隔を調節する機能と
    を前記コントローラに行わせる命令を備えたコンピュータ読み取り可能な信号の組を収容するプログラム・プロダクト。
26. 請求項１記載の方法であって、前記反復するサブ領域パターンはマトリクスを備え、前記反復する特徴パターンは色特徴パターンを備える方法。
27. 請求項２６記載の方法であって、前記色特徴パターンは、カラー・フィルタの一部分を形成する方法。
28. 請求項２６記載の方法であって、前記色特徴パターンは、着色照射源のパターンを形成する方法。
29. 請求項２８記載の方法であって、前記着色照射源はＯＬＥＤ材料を備える方法。
30. 請求項３記載の方法であって、前記帯状片に略垂直の方向において、前記反復するサブ領域パターンの間隔にほぼ等しくなるよう前記反復する特徴パターンの間隔を調節する工程は、前記画素のサイズを調節する工程を含む方法。
31. 請求項３記載の方法であって、前記画素のサイズを調節する工程は、前記帯状画像片に略垂直の方向において、前記画素のサイズを調節する工程を含む方法。
32. 請求項３記載の方法であって、前記画素のサイズを調節する工程は、主走査方向における前記画素のサイズと無関係にサブ走査方向における前記画素のサイズを調節する工程を含む方法。
33. 請求項３記載の方法であって、前記画素のサイズを調節する工程は、主走査方向における前記画素のサイズと違ったふうにサブ走査方向における前記画素のサイズを調節する工程を含む方法。
34. 請求項３記載の方法であって、前記画素のサイズを調節する工程は、第２の方向に沿った前記画素のサイズと無関係に第１の方向に沿った前記画素のサイズを調節する工程を含む方法。
35. 請求項３記載の方法であって、前記画素のサイズを調節する工程は、第２の方向に沿った前記画素のサイズとは違ったふうに第１の方向に沿った前記画素のサイズを調節する工程を含み、前記第２の方向は、前記第１の方向に対してほぼ垂直である方法。
36. 請求項３記載の方法であって、前記画素のサイズを調節する工程により、第２の方向に沿ったサイズとは異なる、第１の方向に沿ったサイズを備えた画素が形成され、前記第２の方向は前記第１の方向に対してほぼ垂直である方法。
37. 請求項３記載の方法であって、前記画素のサイズを調節する工程は、前記反復するサブ領域パターンに対して、前記個々にアドレス指定可能なチャネル・アレイを回転させる工程を含む方法。
38. 請求項３記載の方法であって、前記画素のサイズをズーム機構によって調節する工程を含む方法。
39. 請求項８記載の方法であって、前記媒体上の前記撮像線を走査することにより、特徴を撮像する工程を含む方法。
40. コントローラによって実行されると、
    個々にアドレス指定可能なチャネル・アレイを備えた撮像ヘッドを動作させて、媒体上に帯状画像片を形成するよう撮像ビームを誘導する機能であって、前記撮像ビームそれぞれは、前記媒体上に画素を撮像するよう動作可能である機能と、
    前記媒体上に前記帯状画像片を形成しながら、前記反復する特徴パターンを撮像するよう、前記個々にアドレス指定可能なチャネルを制御する機能と、
    前記帯状画像片にほぼ垂直な方向において前記反復するサブ領域パターンの間隔にほぼ等しくなるよう、前記反復する特徴パターンの間隔を調節するよう前記画素のサイズを調節する機能と
    を前記コントローラに行わせる命令を備えたコンピュータ読み取り可能な信号の組を収容するプログラム・プロダクト。

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