JP2015127749A - Drawing device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drawing device capable of drawing a pattern image with resolution higher than beam pitch.SOLUTION: The drawing device comprises: a strength signal generation circuit for generating a strength signal indicating strength of laser beam on the basis of pattern image data; a drive part for generating a pixel radiation drive signal on the basis of the strength signal; and a laser element for radiating laser beam on the basis of the pixel radiation drive signal. When a pixel value of pixel of a processing object is the maximum value, and a pixel value of pixel adjacent to the pixel of the processing object in a sub-scanning direction orthogonal to a main scanning direction is larger than the minimum value and smaller than the maximum value, a pixel value/strength conversion circuit included in the strength signal generation circuit converts the pixel value of pixel of the processing object into a value of the strength signal of the pixel of the processing object, so that a beam spot formed on the object by the laser beam has a spot diameter larger than predetermined beam pitch.

Description

本発明は、レーザー光を、基板等の対象物上に照射してパターン画像を描画する描画装置に関する。   The present invention relates to a drawing apparatus that draws a pattern image by irradiating an object such as a substrate with laser light.

例えばプリント基板(PCB、PWB)製造、半導体パッケージ基板製造、フレキシブル基板製造等のために、レーザー光を対象物であるプリント基板等の基板の露光面に照射して配線パターン等のパターン画像を描画する描画装置が用いられている。   For example, for printed circuit board (PCB, PWB) manufacturing, semiconductor package circuit board manufacturing, flexible circuit board manufacturing, etc., a pattern image such as a wiring pattern is drawn by irradiating the exposed surface of the target printed circuit board or the like with a laser beam. A drawing device is used.

従来例の当該描画装置の構成として、例えば、特許文献1には、ビーム径は変化させずに、ピームピッチを走査方向と直角の副走査方向に縮小させるビーム径不変ビームピッチ縮小手段を備えるパターン露光装置が開示されている。ビーム径不変ビームピッチ縮小手段は、2つの平面反射面からなり、2つの面間隔が異なる反射面群から構成される。   As a configuration of the conventional drawing apparatus, for example, Patent Document 1 discloses pattern exposure including beam diameter invariant beam pitch reducing means for reducing the beam pitch in the sub-scanning direction perpendicular to the scanning direction without changing the beam diameter. An apparatus is disclosed. The beam diameter invariant beam pitch reducing means is composed of two plane reflecting surfaces and two reflecting surface groups having different surface intervals.

また、特許文献2には、主走査方向と交差するパターン境界線の傾き角を検出し、検出した傾き角に応じて少なくともその境界部分において露光ビームによる焼付けスポット径を増大させるように制御を行う露光ビーム制御方法が開示されている。   In Patent Document 2, the inclination angle of the pattern boundary line intersecting the main scanning direction is detected, and control is performed so as to increase the printing spot diameter by the exposure beam at least at the boundary portion according to the detected inclination angle. An exposure beam control method is disclosed.

さらに、特許文献3には、光量制御部とデータ変換部とを設けた露光装置が開示されている。データ変換部は、制御ピクセルによってパターンを表現した2値のパターンデータに基づいて、露光ピクセルによってパターンを表現した多値の光量データを作成する。光量制御部は、光量データに基づいて、空間光変調デバイスの複数のマイクロミラーを制御しつつ、当該複数のマイクロミラーによって形成される複数のビームの光量を個々に制御する。これにより、ビームのビーム径はビームピッチより小さい制御ピッチで制御される。   Further, Patent Document 3 discloses an exposure apparatus provided with a light amount control unit and a data conversion unit. The data conversion unit creates multi-value light amount data expressing the pattern by the exposure pixel based on the binary pattern data expressing the pattern by the control pixel. The light amount control unit individually controls the light amounts of the plurality of beams formed by the plurality of micromirrors while controlling the plurality of micromirrors of the spatial light modulation device based on the light amount data. Thereby, the beam diameter of the beam is controlled at a control pitch smaller than the beam pitch.

しかしながら、上記の特許文献1〜3の構成ではビームピッチ又はビーム径を変化させているが、ビームピッチよりも高い解像度でパターン画像を描画することが難しいという問題点があった。   However, although the beam pitch or the beam diameter is changed in the configurations of the above Patent Documents 1 to 3, there is a problem that it is difficult to draw a pattern image with a resolution higher than the beam pitch.

本発明の目的は上記の問題点を解決し、ビームピッチよりも高い解像度でパターン画像を描画することができる描画装置を提供することにある。   An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a drawing apparatus capable of drawing a pattern image with a resolution higher than the beam pitch.

本発明の一態様に係る描画装置は、
レーザー光を主走査方向で走査して対象物上にパターン画像を描画する描画装置であって、
上記パターン画像のパターン画像データに基づいて、当該パターン画像データにおける上記主走査方向の画素値列の画素毎に、上記レーザー光の強度を示す強度信号を発生する強度信号発生回路と、
上記強度信号に基づいて画素照射駆動信号を発生するドライブ部と、
上記ドライブ部からの画素照射駆動信号に基づいてレーザー光を出射するレーザー素子とを備え、
上記強度信号発生回路は、
処理対象の画素の画素値が最大値である場合、上記主走査方向とは直交する副走査方向で上記処理対象の画素に隣接する画素の画素値が最小値よりも大きくかつ上記最大値よりも小さいとき、上記レーザー光によって上記対象物上に形成されるビームスポットが所定のビームピッチよりも大きいスポット径を有するように、当該処理対象の画素の画素値を、上記処理対象の画素の強度信号の値に変換する画素値/強度変換回路を備えることを特徴とする。
A drawing apparatus according to one embodiment of the present invention includes:
A drawing apparatus that draws a pattern image on an object by scanning a laser beam in a main scanning direction,
Based on the pattern image data of the pattern image, an intensity signal generation circuit that generates an intensity signal indicating the intensity of the laser beam for each pixel of the pixel value sequence in the main scanning direction in the pattern image data;
A drive unit that generates a pixel irradiation drive signal based on the intensity signal;
A laser element that emits laser light based on a pixel irradiation drive signal from the drive unit,
The intensity signal generation circuit is
When the pixel value of the processing target pixel is the maximum value, the pixel value of the pixel adjacent to the processing target pixel in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction is larger than the minimum value and larger than the maximum value. When it is small, the pixel value of the pixel to be processed is set as the intensity signal of the pixel to be processed so that the beam spot formed on the object by the laser beam has a spot diameter larger than a predetermined beam pitch. And a pixel value / intensity conversion circuit for converting to the above value.

本発明によれば、ビームピッチよりも高い解像度でパターン画像を描画できる描画装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the drawing apparatus which can draw a pattern image with the resolution higher than a beam pitch can be provided.

本発明の実施形態1に係る描画装置1の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the drawing apparatus 1 which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図1のレーザー光導入部12の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the laser beam introduction part 12 of FIG. 図2のガラス基板23の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the glass substrate 23 of FIG. 図3Aのガラス基板23により保持された図2の光ファイバー22−1〜22−4の出射端22b−1〜22b−4の平面図である。It is a top view of the output ends 22b-1 to 22b-4 of the optical fibers 22-1 to 22-4 of FIG. 2 held by the glass substrate 23 of FIG. 3A. 図1の光源回路11の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the light source circuit 11 of FIG. 図4のパターン画像メモリ31に保持されるパターン画像データ31dの構成を示す表である。It is a table | surface which shows the structure of the pattern image data 31d hold | maintained at the pattern image memory 31 of FIG. 図5Aの主走査方向Xの画素値列I(n)の構成を示す表である。It is a table | surface which shows the structure of the pixel value row | line | column I (n) of the main scanning direction X of FIG. 5A. 図4の画素値/強度変換回路54−1によって実行される画素値/強度変換処理を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a pixel value / intensity conversion process executed by a pixel value / intensity conversion circuit 54-1 in FIG. 図4の画素値/強度変換回路54−2によって実行される画素値/強度変換処理を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a pixel value / intensity conversion process executed by a pixel value / intensity conversion circuit 54-2 in FIG. 図4の画素値/強度変換回路54−3によって実行される画素値/強度変換処理を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a pixel value / intensity conversion process executed by a pixel value / intensity conversion circuit 54-3 in FIG. 図4の画素値/強度変換回路54−4によって実行される画素値/強度変換処理を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing a pixel value / intensity conversion process executed by a pixel value / intensity conversion circuit 54-4 in FIG. 図5Bの画素単位の画素値P(n,k)の一例を示す表である。It is a table | surface which shows an example of the pixel value P (n, k) of the pixel unit of FIG. 5B. 図7の画素単位の画素値P(n,k)に基づいて図4の画素値/強度変換回路54−1〜54−4によってそれぞれ設定される画素単位の強度信号Q(N,k)〜Q(N+3,k)の値を示す表である。Based on the pixel value P (n, k) of the pixel unit of FIG. 7, the intensity signal Q (N, k) of the pixel unit set by the pixel value / intensity conversion circuits 54-1 to 54-4 of FIG. It is a table | surface which shows the value of Q (N + 3, k). 図8の画素単位の強度信号Q(n,k)に従った図1の描画装置1の露光動作を説明するための、基板2の上面図である。FIG. 9 is a top view of the substrate 2 for explaining an exposure operation of the drawing apparatus 1 in FIG. 1 according to the intensity signal Q (n, k) in pixel units in FIG. 8. 比較例の描画装置の露光動作を説明するための、基板の上面図である。It is a top view of a board | substrate for demonstrating the exposure operation | movement of the drawing apparatus of a comparative example. 本発明の実施形態2に係る描画装置1Aの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of 1 A of drawing apparatuses which concern on Embodiment 2 of this invention. 図11の光源回路11Aの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of 11 A of light source circuits of FIG. 図12のサブピクセルパターン推定部60−1によって参照される画素値P(N,k)を有する処理対象の画素P0と、その周辺の画素P1〜P8の配置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of arrangement | positioning of the pixel P0 of the process target which has the pixel value P (N, k) referred by the sub pixel pattern estimation part 60-1 of FIG. 12, and its surrounding pixels P1-P8. 図13aの処理対象の画素P0のサブピクセルパターンの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the sub pixel pattern of pixel P0 of the process target of FIG. 13a. 図12の画素値/強度変換回路54A−1によって実行される画素値/強度変換処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the pixel value / intensity conversion process performed by the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 of FIG. 図12の画素値/強度変換回路54A−2によって実行される画素値/強度変換処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the pixel value / intensity conversion process performed by the pixel value / intensity conversion circuit 54A-2 of FIG. 図12の画素値/強度変換回路54A−3によって実行される画素値/強度変換処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the pixel value / intensity conversion process performed by the pixel value / intensity conversion circuit 54A-3 of FIG. 図12の画素値/強度変換回路54A−4によって実行される画素値/強度変換処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the pixel value / intensity conversion process performed by the pixel value / intensity conversion circuit 54A-4 of FIG. 図13Aの処理対象の画素P0の画素値P(N,k)が1である場合における当該処理対象の画素P0のサブピクセルパターンを推定するためのテーブル60mt1である。13A is a table 60mt1 for estimating a sub-pixel pattern of a pixel P0 to be processed when the pixel value P (N, k) of the pixel P0 to be processed in FIG. 13A is 1. (a)は、図15のパターン番号13〜16にそれぞれ対応する面積1のサブピクセルパターンSP11〜SP14の構成を示す図であり、(b)は、図15のパターン番号5〜12にそれぞれ対応する面積2のサブピクセルパターンSP21〜SP28の構成を示す図であり、(c)は、図15のパターン番号1〜4にそれぞれ対応する面積3のサブピクセルパターンSP31〜SP34の構成を示す図である。(A) is a figure which shows the structure of the subpixel patterns SP11-SP14 of the area 1 corresponding to the pattern numbers 13-16 of FIG. 15, respectively, (b) is each corresponding to the pattern numbers 5-12 of FIG. It is a figure which shows the structure of subpixel pattern SP21-SP28 of the area 2 to perform, (c) is a figure which shows the structure of subpixel pattern SP31-SP34 of the area 3 respectively corresponding to the pattern numbers 1-4 of FIG. is there. 図13Aの処理対象の画素P0の画素値P(N,k)が2である場合における当該処理対象の画素P0のサブピクセルパターンを推定するためのテーブル60mt2である。13A is a table 60mt2 for estimating a sub-pixel pattern of the processing target pixel P0 when the pixel value P (N, k) of the processing target pixel P0 of FIG. 13A is 2. (a)は、図17のパターン番号9〜12にそれぞれ対応する面積4のサブピクセルパターンSP41〜SP44の構成を示す図であり、(b)は、図17のパターン番号5〜8にそれぞれ対応する面積5のサブピクセルパターンSP51〜SP54の構成を示す図であり、(c)は、図17のパターン番号1〜4にそれぞれ対応する面積6のサブピクセルパターンSP61〜SP64の構成を示す図である。(A) is a figure which shows the structure of the subpixel patterns SP41-SP44 of the area 4 corresponding to the pattern numbers 9-12 of FIG. 17, respectively, (b) respond | corresponds to the pattern numbers 5-8 of FIG. 17, respectively. It is a figure which shows the structure of subpixel pattern SP51-SP54 of the area 5 to perform, (c) is a figure which shows the structure of subpixel pattern SP61-SP64 of the area 6 respectively corresponding to the pattern numbers 1-4 of FIG. is there. 図13Aの処理対象の画素P0の画素値P(N,k)が3である場合における当該処理対象の画素P0のサブピクセルパターンを推定するためのテーブル60mt3である。13B is a table 60mt3 for estimating a sub-pixel pattern of the processing target pixel P0 when the pixel value P (N, k) of the processing target pixel P0 of FIG. 13A is 3. (a)は、図19のパターン番号5〜12にそれぞれ対応する面積7のサブピクセルパターンSP71〜SP78の構成を示す図であり、(b)は、図19のパターン番号1〜4にそれぞれ対応する面積8のサブピクセルパターンSP81〜SP84の構成を示す図であり、(c)は、図19のパターン番号13に対応する面積9のサブピクセルパターンSP91の構成を示す図である。(A) is a figure which shows the structure of the subpixel patterns SP71-SP78 of the area 7 corresponding to the pattern numbers 5-12 of FIG. 19, respectively, (b) respond | corresponds to the pattern numbers 1-4 of FIG. 19, respectively. FIG. 20C is a diagram illustrating a configuration of a sub-pixel pattern SP91 having an area 9 corresponding to the pattern number 13 in FIG. 19. 図11の描画装置1Aの露光動作の一例を説明するための、基板2の上面図である。FIG. 12 is a top view of the substrate 2 for explaining an example of the exposure operation of the drawing apparatus 1 </ b> A of FIG. 11. 図11の描画装置1Aの露光動作のもう1つの例を説明するための、基板2の上面図である。FIG. 12 is a top view of the substrate 2 for explaining another example of the exposure operation of the drawing apparatus 1A of FIG. (a)〜(c)はそれぞれ、本発明の実施形態2の変形例に係る、面積1〜3のサブピクセルパターンを示す図である。(A)-(c) is a figure which shows the subpixel pattern of the areas 1-3 based on the modification of Embodiment 2 of this invention, respectively. 図23のサブピクセルパターンで構成されるパターン画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the pattern image comprised by the sub pixel pattern of FIG. 図24のサブピクセルパターンに従った図11の描画装置1Aの露光動作を説明するための、基板2の上面図である。FIG. 25 is a top view of the substrate 2 for explaining the exposure operation of the drawing apparatus 1A of FIG. 11 according to the subpixel pattern of FIG. 24.

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。   Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in each following embodiment, the same code | symbol is attached | subjected about the same component.

実施形態1.
図1は、本発明の実施形態1に係る描画装置1の構成を示すブロック図である。図1において、描画装置1は、レーザー光B1〜B4を発生して、パターン画像の描画の対象物である例えばプリント基板、ガラス基板、誘電体基板、半導体基板等の基板2の露光面2aに照射することによってパターン画像を描画する。描画装置1は例えば、プリント基板(PCB、PWB)製造装置、半導体パッケージ基板製造装置、フレキシブル基板製造装置等の基板製造装置に配置される。
Embodiment 1. FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a drawing apparatus 1 according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, a drawing apparatus 1 generates laser beams B1 to B4 on an exposure surface 2a of a substrate 2 such as a printed board, a glass substrate, a dielectric substrate, or a semiconductor substrate that is an object for drawing a pattern image. A pattern image is drawn by irradiation. For example, the drawing apparatus 1 is disposed on a board manufacturing apparatus such as a printed circuit board (PCB, PWB) manufacturing apparatus, a semiconductor package board manufacturing apparatus, or a flexible board manufacturing apparatus.

図1において、描画装置1は、光源回路11と、レーザー光導入部12と、集光レンズ13と、シリンドリカルレンズ14と、ポリゴンミラー15と、fθレンズ16と、ステージ17と、副走査搬送部18とを備えて構成される。ここで、基板2は、当該基板2の上面が上方向Zを向くようにステージ17上に配置される。また、基板2の上面には、感光剤(フォトレジスト)等が塗布された露光面2aが形成されている。   In FIG. 1, a drawing apparatus 1 includes a light source circuit 11, a laser light introducing unit 12, a condensing lens 13, a cylindrical lens 14, a polygon mirror 15, an fθ lens 16, a stage 17, and a sub-scanning conveyance unit. 18. Here, the substrate 2 is disposed on the stage 17 so that the upper surface of the substrate 2 faces the upward direction Z. Further, an exposure surface 2 a coated with a photosensitive agent (photoresist) or the like is formed on the upper surface of the substrate 2.

光源回路11は、4つのレーザー光B1〜B4を発生して出射する。光源回路11の構成については図4を参照して詳細後述する。光源回路11からのレーザー光B1〜B4は、レーザー光導入部12、集光レンズ13、及びシリンドリカルレンズ14を介して進行してポリゴンミラー15の側面に配置された各鏡面において反射し、fθレンズ16を介して基板2の露光面2aに到達する。   The light source circuit 11 generates and emits four laser beams B1 to B4. The configuration of the light source circuit 11 will be described later in detail with reference to FIG. The laser beams B1 to B4 from the light source circuit 11 travel through the laser beam introducing unit 12, the condensing lens 13, and the cylindrical lens 14 and are reflected on each mirror surface arranged on the side surface of the polygon mirror 15, and are fθ lenses. 16 reaches the exposure surface 2 a of the substrate 2.

図2は、図1のレーザー光導入部12の構成を示す平面図である。図2において、レーザー光導入部12は、レンズ21−1〜21−4と、光ファイバー22−1〜22−4と、ガラス基板23とを備えて構成される。レンズ21−1〜21−4はそれぞれ、光源回路11からのレーザー光B1〜B4を収束させて光ファイバー22−1〜22−4の入射端22a−1〜22a−4に導入させる。   FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the laser beam introducing section 12 of FIG. In FIG. 2, the laser light introducing unit 12 includes lenses 21-1 to 21-4, optical fibers 22-1 to 22-4, and a glass substrate 23. The lenses 21-1 to 21-4 converge the laser beams B1 to B4 from the light source circuit 11 and introduce them to the incident ends 22a-1 to 22a-4 of the optical fibers 22-1 to 22-4, respectively.

図3Aは、図2のガラス基板23の縦断面図である。図3Aにおいて、ガラス基板23は、V字カット加工等により形成された、例えば400μmである所定の間隔Lを有する互いに平行な4本の溝をその上面に有する。また、ガラス基板23は、光ファイバー22−1〜22−4の出射端22b−1〜22b−4が上記4本の溝において1次元配列で並ぶように、光ファイバー22−1〜22−4の当該出射端22b−1〜22b−4側の部分をそれぞれ固定して保持する。図3Bは、図3Aのガラス基板23により保持された図2の光ファイバー22−1〜22−4の出射端22b−1〜22b−4の平面図である。図3Bにおいて、ガラス基板23は、光ファイバー22−1〜22−4の出射端22b−1〜22b−4が主走査方向X(以下、X方向ともいう。)とは異なる方向に沿って並ぶようにガラス基板23の向きが調整されて、レーザー光導入部12に固定されて配置される。具体的には、出射端22b−1〜22b−4は、1つの画素の主走査方向Xとは直交する副走査方向Y(以下、Y方向ともいう。)の大きさである例えば5μmのビームピッチDだけ、隣接出射端と互いに離隔するように並置される。以上のように構成されたガラス基板23を有するレーザー光導入部12は、光源回路11からのレーザー光B1〜B4を所定の間隔Lで並ぶ多ビーム列に変換して後段の集光レンズ13及びシリンドリカルレンズ14に導入させる。   3A is a longitudinal sectional view of the glass substrate 23 of FIG. In FIG. 3A, the glass substrate 23 has four grooves, which are formed by V-cut processing or the like and have a predetermined interval L of, for example, 400 μm and are parallel to each other on the upper surface. In addition, the glass substrate 23 includes the optical fibers 22-1 to 22-4 so that the emission ends 22b-1 to 22b-4 of the optical fibers 22-1 to 22-4 are arranged in a one-dimensional array in the four grooves. The portions on the emission ends 22b-1 to 22b-4 side are respectively fixed and held. 3B is a plan view of the emission ends 22b-1 to 22b-4 of the optical fibers 22-1 to 22-4 of FIG. 2 held by the glass substrate 23 of FIG. 3A. In FIG. 3B, the glass substrate 23 is arranged so that the emission ends 22b-1 to 22b-4 of the optical fibers 22-1 to 22-4 are arranged along a direction different from the main scanning direction X (hereinafter also referred to as X direction). The direction of the glass substrate 23 is adjusted to be fixed to the laser light introducing portion 12 and arranged. Specifically, the emission ends 22b-1 to 22b-4 are, for example, 5 μm beams having a size in the sub-scanning direction Y (hereinafter also referred to as Y direction) orthogonal to the main scanning direction X of one pixel. They are juxtaposed so as to be spaced apart from adjacent emission ends by a pitch D. The laser beam introducing section 12 having the glass substrate 23 configured as described above converts the laser beams B1 to B4 from the light source circuit 11 into a multi-beam array arranged at a predetermined interval L, and the subsequent condenser lens 13 and It is introduced into the cylindrical lens 14.

図1において、集光レンズ13は当該集光レンズ13からポリゴンミラー15の鏡面への距離にほぼ等しい焦点距離を有する。レーザー光導入部12から発散光として出射した各レーザー光B1〜B4は、集光レンズ13によりほぼ平行光になる。シリンドリカルレンズ14は、基板2の露光面2a上に形成されるレーザー光B1〜B4のビームスポットがビームピッチDの間隔で副走査方向Yに一列で並ぶように、当該レーザー光B1〜B4を偏向する。ポリゴンミラー15は6角柱の形状を有し、その中心軸15Cが副走査方向Yと平行となる向きで、かつ、当該中心軸15Cを回転軸として回転可能に配置される。ポリゴンミラー15が、描画装置1に配置されたモーター等(図示せず)により駆動されて回転すると、レーザー光B1〜B4は、ポリゴンミラー15の側面に配置された各鏡面においてfθレンズ16へ反射する。このとき各レーザー光B1〜B4はポリゴンミラー15の回転に伴い主走査方向Xに偏向される。fθレンズ16は、ポリゴンミラー15からのレーザー光B1〜B4をステージ17の上面に対してほぼ直角な方向に偏向し、レーザー光B1〜B4はステージ17上に配置された基板2の露光面2aに対してほぼ直角に入射する。露光面2a上に形成されるレーザー光B1〜B4のビームスポットは、ビームピッチDの間隔で副走査方向Yに並ぶ状態で、ポリゴンミラー15の回転速度に対応する速度で主走査方向Xに移動する。これにより、レーザー光B1〜B4は露光面2aを照射して主走査方向Xの4本の走査列を同時に走査する。   In FIG. 1, the condenser lens 13 has a focal length substantially equal to the distance from the condenser lens 13 to the mirror surface of the polygon mirror 15. Each of the laser beams B <b> 1 to B <b> 4 emitted as diverging light from the laser beam introducing unit 12 becomes substantially parallel light by the condenser lens 13. The cylindrical lens 14 deflects the laser beams B1 to B4 so that the beam spots of the laser beams B1 to B4 formed on the exposure surface 2a of the substrate 2 are arranged in a line in the sub-scanning direction Y at intervals of the beam pitch D. To do. The polygon mirror 15 has a hexagonal prism shape, and its central axis 15C is arranged in a direction parallel to the sub-scanning direction Y, and is rotatably arranged with the central axis 15C as a rotation axis. When the polygon mirror 15 is driven and rotated by a motor or the like (not shown) disposed in the drawing apparatus 1, the laser beams B 1 to B 4 are reflected to the fθ lens 16 at each mirror surface disposed on the side surface of the polygon mirror 15. To do. At this time, the laser beams B1 to B4 are deflected in the main scanning direction X as the polygon mirror 15 rotates. The fθ lens 16 deflects the laser beams B1 to B4 from the polygon mirror 15 in a direction substantially perpendicular to the upper surface of the stage 17, and the laser beams B1 to B4 are exposed on the exposure surface 2a of the substrate 2 disposed on the stage 17. Is incident at a substantially right angle to. The beam spots of the laser beams B1 to B4 formed on the exposure surface 2a move in the main scanning direction X at a speed corresponding to the rotational speed of the polygon mirror 15 while being aligned in the sub scanning direction Y at intervals of the beam pitch D. To do. Thus, the laser beams B1 to B4 irradiate the exposure surface 2a and simultaneously scan four scanning rows in the main scanning direction X.

副走査搬送部18は例えばボールねじ、モーター等を備え、1回の主走査の周期のクロック(以下、主走査クロックという。)に同期して、基板2とともにステージ17を、ビームピッチDの4倍である距離である距離4Dだけ副走査方向Yに移動させる。レーザー光B1〜B4が露光面2aを照射して主走査方向Xに走査して、副走査搬送部18が基板2を副走査方向Yに移動させることによって、描画装置1は基板2の露光面2a上に配線パターン等のパターン画像を描画する。   The sub-scan transport unit 18 includes, for example, a ball screw, a motor, and the like. The stage 17 is moved together with the substrate 2 to a beam pitch D of 4 in synchronization with a clock of one main scanning cycle (hereinafter referred to as a main scanning clock). It is moved in the sub-scanning direction Y by a distance 4D that is a double distance. The laser beam B1 to B4 irradiates the exposure surface 2a and scans in the main scanning direction X, and the sub-scanning transport unit 18 moves the substrate 2 in the sub-scanning direction Y, whereby the drawing apparatus 1 is exposed to the exposure surface of the substrate 2. A pattern image such as a wiring pattern is drawn on 2a.

図4は、図1の光源回路11の構成を示すブロック図である。図4において、光源回路11は、パターン画像メモリ31と、ラインバッファ32a−1〜32a−6を有する読み出し回路32と、レーザー光の強度を示す強度信号を多値で発生して出力する強度信号発生回路33−1〜33−4とを備えて構成される。また、光源回路11は、D/A変換器34−1〜34−4と、ドライブ部35−1〜35−4と、半導体基板36上に配置されたレーザー素子36a−1〜36a−4とを備えて構成される。ここで、強度信号発生回路33−1は、レジスタ51−1〜53−1と、画素値/強度変換回路54−1とを備えて構成され、強度信号発生回路33−2は、レジスタ51−2〜53−2と、画素値/強度変換回路54−2とを備えて構成される。また、強度信号発生回路33−3は、レジスタ51−3〜53−3と、画素値/強度変換回路54−3とを備えて構成され、強度信号発生回路33−4は、レジスタ51−4〜53−4と、画素値/強度変換回路54−4とを備えて構成される。   FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the light source circuit 11 of FIG. In FIG. 4, a light source circuit 11 includes a pattern image memory 31, a readout circuit 32 having line buffers 32a-1 to 32a-6, and an intensity signal that generates and outputs an intensity signal indicating the intensity of laser light in multiple values. And generating circuits 33-1 to 33-4. The light source circuit 11 includes D / A converters 34-1 to 34-4, drive units 35-1 to 35-4, and laser elements 36a-1 to 36a-4 disposed on the semiconductor substrate 36. It is configured with. Here, the intensity signal generation circuit 33-1 includes registers 51-1 to 53-1 and a pixel value / intensity conversion circuit 54-1, and the intensity signal generation circuit 33-2 includes the register 51-. 2 to 53-2 and a pixel value / intensity conversion circuit 54-2. The intensity signal generation circuit 33-3 includes registers 51-3 to 53-3 and a pixel value / intensity conversion circuit 54-3. The intensity signal generation circuit 33-4 includes the register 51-4. To 53-4 and a pixel value / intensity conversion circuit 54-4.

以下の説明において、強度信号発生回路33−1〜33−4を総称して強度信号発生回路33ともいう。また、レジスタ51−1〜51−4を総称してレジスタ51ともいい、レジスタ52−1〜52−4を総称してレジスタ52ともいい、レジスタ53−1〜53−4を総称してレジスタ53ともいう。さらに、画素値/強度変換回路54−1〜54−4を総称して画素値/強度変換回路54ともいう。またさらに、D/A変換器34−1〜34−4、ドライブ部35−1〜35−4、レーザー素子36a−1〜36a−4、及びレーザー光B1〜B4をそれぞれ総称して、D/A変換器34、ドライブ部35、レーザー素子36、及びレーザー光Bともいう。   In the following description, the intensity signal generation circuits 33-1 to 33-4 are collectively referred to as an intensity signal generation circuit 33. Further, the registers 51-1 to 51-4 are collectively referred to as the register 51, the registers 52-1 to 52-4 are collectively referred to as the register 52, and the registers 53-1 to 53-4 are collectively referred to as the register 53. Also called. Further, the pixel value / intensity conversion circuits 54-1 to 54-4 are collectively referred to as a pixel value / intensity conversion circuit 54. Furthermore, the D / A converters 34-1 to 34-4, the drive units 35-1 to 35-4, the laser elements 36a-1 to 36a-4, and the laser beams B1 to B4 are collectively referred to as D / Also referred to as A converter 34, drive unit 35, laser element 36, and laser beam B.

図5Aは、図4のパターン画像メモリ31に保持されるパターン画像データ31dの構成を示す表である。図5Aにおいて、パターン画像データ31dは基板2の露光面2a上に描画されるべきパターン画像を示す画像データであり、主走査方向XのNpy個の画素値列I(n)(0≦n≦Npy−1)が副走査方向Yで並置されて構成される。図5Bは、図5Aの主走査方向Xの画素値列I(n)の構成を示す表である。図5Bにおいて、主走査方向Xの画素値列I(n)は、主走査方向Xで並べられたNpx個の画素単位の画素値P(n,k)(0≦k≦Npx−1)で構成される。   FIG. 5A is a table showing the configuration of pattern image data 31d held in the pattern image memory 31 of FIG. In FIG. 5A, pattern image data 31d is image data indicating a pattern image to be drawn on the exposure surface 2a of the substrate 2, and Npy pixel value sequences I (n) (0 ≦ n ≦) in the main scanning direction X. Npy-1) are juxtaposed in the sub-scanning direction Y. FIG. 5B is a table showing the configuration of the pixel value sequence I (n) in the main scanning direction X of FIG. 5A. In FIG. 5B, a pixel value column I (n) in the main scanning direction X has Npx pixel unit pixel values P (n, k) (0 ≦ k ≦ Npx−1) arranged in the main scanning direction X. Composed.

図5Bにおいて、画素単位の各画素値P(n,k)は、n番目の走査列の時刻kの画素領域におけるレーザー光Bの一部の照射領域の面積に比例する、最小値0から最大値3までの大きさを2ビットで表す。画素値P(n,k)の値0は、画素値P(n,k)の画素領域が、当該画素領域の例えば0倍以上(1/9)倍未満の大きさのレーザー光Bの一部の照射領域を含むことを示す。また、画素値P(n,k)の値1は、画素値P(n,k)の画素領域が、当該画素領域の例えば(1/9)倍以上(4/9)倍未満の大きさのレーザー光Bの一部の照射領域を含むことを示す。さらに、画素値P(n,k)の値2は、画素値P(n,k)の画素領域が、当該画素領域の例えば(4/9)倍以上(7/9)倍未満の大きさのレーザー光Bの一部の照射領域を含むことを示す。またさらに、画素値P(n,k)の値3は、画素値P(n,k)の画素領域が、当該画素領域の例えば(7/9)倍以上1倍以下の大きさのレーザー光Bの一部の照射領域を含むことを示す。   In FIG. 5B, each pixel value P (n, k) in pixel units is from a minimum value 0 to a maximum that is proportional to the area of a part of the irradiation region of the laser beam B in the pixel region at the time k in the nth scan column. The size up to value 3 is represented by 2 bits. The value 0 of the pixel value P (n, k) is one of the laser beams B whose pixel area of the pixel value P (n, k) is not less than 0 times and less than (1/9) times the pixel area. It shows that the irradiation area | region of a part is included. The value 1 of the pixel value P (n, k) is such that the pixel area of the pixel value P (n, k) is, for example, (1/9) times or more and less than (4/9) times the pixel area. It shows that the irradiation area | region of some laser beams B is included. Further, the value 2 of the pixel value P (n, k) is such that the pixel area of the pixel value P (n, k) is, for example, (4/9) times or more and less than (7/9) times the pixel area. It shows that the irradiation area | region of some laser beams B is included. Further, the value 3 of the pixel value P (n, k) indicates that the pixel region of the pixel value P (n, k) is a laser beam having a size that is, for example, (7/9) times or more and 1 time or less of the pixel region. B indicates that a part of the irradiation region is included.

図4において、読み出し回路32は主走査クロックに同期して図5Aの主走査方向Xの6つの画素値列I(N−1)〜I(N+4)をパターン画像メモリ31から読み出して、それぞれラインバッファ32a−1〜32a−6に格納する動作を繰り返す。ここで、上記の番号Nは0以上Npy−1以下の4の倍数であり、読み出し回路32は、N≦Npy−1が満たされる間、主走査クロックに同期して当該番号Nを0から開始して4ずつ増加させながら上記の動作を繰り返す。なお、主走査方向Xの画素値列I(−1)又はI(Npy)〜I(Npy+3)は例えば画素値0のみから構成される長さNpxの配列であり、例えばあらかじめパターン画像メモリ31に格納されている。   In FIG. 4, a readout circuit 32 reads out six pixel value sequences I (N−1) to I (N + 4) in the main scanning direction X of FIG. 5A from the pattern image memory 31 in synchronization with the main scanning clock, and each line The operation of storing in the buffers 32a-1 to 32a-6 is repeated. Here, the number N is a multiple of 4 that is greater than or equal to 0 and less than or equal to Npy−1, and the readout circuit 32 starts the number N from 0 in synchronization with the main scanning clock while N ≦ Npy−1 is satisfied. Then, the above operation is repeated while increasing by 4. Note that the pixel value sequence I (−1) or I (Npy) to I (Npy + 3) in the main scanning direction X is, for example, an array of length Npx composed of only the pixel value 0. Stored.

また、読み出し回路32は、主走査方向Xの画素値列I(N−1)〜I(N+4)にそれぞれ含まれる画素値P(N−1、k)〜P(N+4,k)(0≦k≦Npx−1)を順次出力する動作を繰り返す。すなわち、読み出し回路32は、1画素の描画の周期Tのクロック(以下、画素クロックという。)に同期してカウントされる時刻k=0から時刻k=Npx−1の間の各時刻kにおいて、上記の出力動作を繰り返す。具体的には、各時刻kにおいて、読み出し回路32は、画素値P(N−1,k)〜P(N+1,k)をそれぞれレジスタ51−1〜53−1に出力する。また、読み出し回路32は、画素値P(N,k)〜P(N+2,k)をそれぞれレジスタ51−2〜53−2に出力する。さらに、読み出し回路32は、画素値P(N+1,k)〜P(N+3,k)をそれぞれレジスタ51−3〜53−3に出力する。またさらに、読み出し回路32は、画素値P(N+2,k)〜P(N+4,k)をそれぞれレジスタ51−4〜53−4に出力する。   Further, the readout circuit 32 has pixel values P (N−1, k) to P (N + 4, k) (0 ≦ 0) included in the pixel value columns I (N−1) to I (N + 4) in the main scanning direction X, respectively. The operation of sequentially outputting k ≦ Npx−1) is repeated. In other words, the readout circuit 32 at each time k between time k = 0 and time k = Npx−1 counted in synchronization with a clock of a drawing period T of one pixel (hereinafter referred to as pixel clock). Repeat the above output operation. Specifically, at each time k, the readout circuit 32 outputs the pixel values P (N−1, k) to P (N + 1, k) to the registers 51-1 to 53-1 respectively. The readout circuit 32 outputs the pixel values P (N, k) to P (N + 2, k) to the registers 51-2 to 53-2, respectively. Further, the readout circuit 32 outputs the pixel values P (N + 1, k) to P (N + 3, k) to the registers 51-3 to 53-3, respectively. Furthermore, the readout circuit 32 outputs the pixel values P (N + 2, k) to P (N + 4, k) to the registers 51-4 to 53-4, respectively.

強度信号発生回路33−1〜33−4はそれぞれ、パターン画像の描画時において図6A〜6Dの画素値/強度変換処理をオンザフライで実行するための専用のハードウェア回路で構成される。図6A〜6Dの画素値/強度変換処理については、詳細後述する。   Each of the intensity signal generation circuits 33-1 to 33-4 is configured by a dedicated hardware circuit for executing the pixel value / intensity conversion processing of FIGS. 6A to 6D on the fly at the time of drawing a pattern image. The pixel value / intensity conversion process in FIGS. 6A to 6D will be described later in detail.

強度信号発生回路33−1において、画素値/強度変換回路54−1は、各時刻kにおいて、レジスタ51−1〜53−1にそれぞれ格納されている画素値P(N−1,k)〜P(N+1,k)を読み出して、図6Aの画素値/強度変換処理を実行する。図6Aの画素値/強度変換処理において、画素値/強度変換回路54−1は、画素値P(N−1,k)〜P(N+1,k)を、レーザー光B1の強度を示すデジタル信号である画素単位の強度信号Q(N,k)に変換してD/A変換器34−1に出力する。画素値/強度変換回路54−1による図6Aの画素値/強度変換処理については詳細後述する。D/A変換器34−1は強度信号Q(N,k)をアナログ強度信号にD/A変換してドライブ部35−1に出力する。ドライブ部35−1は、当該アナログ強度信号に対応する画素照射駆動信号をレーザー素子36a−1に供給する。レーザー素子36a−1は、当該画素照射駆動信号に対応する強度でレーザー光B1を出射する。   In the intensity signal generation circuit 33-1, the pixel value / intensity conversion circuit 54-1 includes pixel values P (N−1, k) ˜ stored in the registers 51-1 to 53-1 at each time k. P (N + 1, k) is read, and the pixel value / intensity conversion process of FIG. 6A is executed. In the pixel value / intensity conversion process of FIG. 6A, the pixel value / intensity conversion circuit 54-1 converts the pixel values P (N-1, k) to P (N + 1, k) into digital signals indicating the intensity of the laser beam B1. Is converted into an intensity signal Q (N, k) in pixel units and output to the D / A converter 34-1. The pixel value / intensity conversion process of FIG. 6A by the pixel value / intensity conversion circuit 54-1 will be described in detail later. The D / A converter 34-1 converts the intensity signal Q (N, k) into an analog intensity signal and outputs it to the drive unit 35-1. The drive unit 35-1 supplies a pixel irradiation drive signal corresponding to the analog intensity signal to the laser element 36a-1. The laser element 36a-1 emits a laser beam B1 with an intensity corresponding to the pixel irradiation drive signal.

また、強度信号発生回路33−2において、画素値/強度変換回路54−2は、レジスタ51−2〜53−2にそれぞれ格納されている画素値P(N,k)〜P(N+2,k)を読み出して図6Bの画素値/強度変換処理を実行する。図6Bの画素値/強度変換処理において、画素値/強度変換回路54−2は、画素値P(N,k)〜P(N+2,k)を、レーザー光B2の強度を示すデジタル信号である画素単位の強度信号Q(N+1,k)に変換してD/A変換器34−2に出力する。画素値/強度変換回路54−2による図6Bの画素値/強度変換処理については詳細後述する。D/A変換器34−2は強度信号Q(N+1,k)をアナログ強度信号にD/A変換してドライブ部35−2に出力する。ドライブ部35−2は、当該アナログ強度信号に対応する画素照射駆動信号をレーザー素子36a−2に供給する。レーザー素子36a−2は、当該画素照射駆動信号に対応する強度でレーザー光B2を出射する。   In the intensity signal generation circuit 33-2, the pixel value / intensity conversion circuit 54-2 includes pixel values P (N, k) to P (N + 2, k) stored in the registers 51-2 to 53-2, respectively. ) And the pixel value / intensity conversion process of FIG. 6B is executed. In the pixel value / intensity conversion process of FIG. 6B, the pixel value / intensity conversion circuit 54-2 is a digital signal indicating the intensity of the laser beam B2 with the pixel values P (N, k) to P (N + 2, k). It is converted into an intensity signal Q (N + 1, k) in pixel units and output to the D / A converter 34-2. The pixel value / intensity conversion process of FIG. 6B by the pixel value / intensity conversion circuit 54-2 will be described in detail later. The D / A converter 34-2 D / A converts the intensity signal Q (N + 1, k) into an analog intensity signal and outputs it to the drive unit 35-2. The drive unit 35-2 supplies a pixel irradiation drive signal corresponding to the analog intensity signal to the laser element 36a-2. The laser element 36a-2 emits a laser beam B2 with an intensity corresponding to the pixel irradiation drive signal.

さらに、強度信号発生回路33−3において、画素値/強度変換回路54−3は、レジスタ51−3〜53−3にそれぞれ格納されている画素値P(N+1,k)〜P(N+3,k)を読み出して図6Cの画素値/強度変換処理を実行する。図6Cの画素値/強度変換処理において、画素値/強度変換回路54−3は、画素値P(N+1,k)〜P(N+3,k)を、レーザー光B3の強度を示すデジタル信号である画素単位の強度信号Q(N+2,k)に変換してD/A変換器34−3に出力する。画素値/強度変換回路54−3による図6Cの画素値/強度変換処理については詳細後述する。D/A変換器34−3は強度信号Q(N+2,k)をアナログ強度信号にD/A変換してドライブ部35−3に出力する。ドライブ部35−3は、当該アナログ強度信号に対応する画素照射駆動信号をレーザー素子36a−3に供給する。レーザー素子36a−3は、当該画素照射駆動信号に対応する強度でレーザー光B3を出射する。   Further, in the intensity signal generation circuit 33-3, the pixel value / intensity conversion circuit 54-3 includes pixel values P (N + 1, k) to P (N + 3, k) stored in the registers 51-3 to 53-3, respectively. ) And the pixel value / intensity conversion process of FIG. 6C is executed. In the pixel value / intensity conversion process of FIG. 6C, the pixel value / intensity conversion circuit 54-3 is a digital signal indicating the intensity of the laser beam B3 with the pixel values P (N + 1, k) to P (N + 3, k). It is converted into an intensity signal Q (N + 2, k) in pixel units and output to the D / A converter 34-3. The pixel value / intensity conversion process of FIG. 6C by the pixel value / intensity conversion circuit 54-3 will be described in detail later. The D / A converter 34-3 D / A converts the intensity signal Q (N + 2, k) into an analog intensity signal and outputs it to the drive unit 35-3. The drive unit 35-3 supplies a pixel irradiation drive signal corresponding to the analog intensity signal to the laser element 36a-3. The laser element 36a-3 emits a laser beam B3 with an intensity corresponding to the pixel irradiation drive signal.

またさらに、強度信号発生回路33−4において、画素値/強度変換回路54−4は、レジスタ51−4〜53−4にそれぞれ格納されている画素値P(N+2,k)〜P(N+4,k)を読み出して図6Dの画素値/強度変換処理を実行する。図6Dの画素値/強度変換処理において、画素値/強度変換回路54−4は、画素値P(N+2,k)〜P(N+4,k)を、レーザー光B4の強度を示すデジタル信号である画素単位の強度信号Q(N+3,k)に変換してD/A変換器34−4に出力する。画素値/強度変換回路54−4による図6Dの画素値/強度変換処理については詳細後述する。D/A変換器34−4は強度信号Q(N+3,k)をアナログ強度信号にD/A変換してドライブ部35−4に出力する。ドライブ部35−4は、当該アナログ強度信号に対応する画素照射駆動信号をレーザー素子36a−4に供給する。レーザー素子36a−4は、当該画素照射駆動信号に対応する強度でレーザー光B4を出射する。   Furthermore, in the intensity signal generation circuit 33-4, the pixel value / intensity conversion circuit 54-4 includes pixel values P (N + 2, k) to P (N + 4, respectively) stored in the registers 51-4 to 53-4. k) is read out and the pixel value / intensity conversion process of FIG. 6D is executed. In the pixel value / intensity conversion process of FIG. 6D, the pixel value / intensity conversion circuit 54-4 is a digital signal indicating the intensity of the laser beam B4 with the pixel values P (N + 2, k) to P (N + 4, k). It converts into the intensity signal Q (N + 3, k) of a pixel unit, and outputs it to D / A converter 34-4. The pixel value / intensity conversion process of FIG. 6D by the pixel value / intensity conversion circuit 54-4 will be described in detail later. The D / A converter 34-4 D / A converts the intensity signal Q (N + 3, k) into an analog intensity signal and outputs it to the drive unit 35-4. The drive unit 35-4 supplies a pixel irradiation drive signal corresponding to the analog intensity signal to the laser element 36a-4. The laser element 36a-4 emits a laser beam B4 with an intensity corresponding to the pixel irradiation drive signal.

図4の画素値/強度変換回路54から出力される画素単位の強度信号Q(n,k)について以下説明する。強度信号Q(n,k)は、0〜3の大きさを2ビットで表す。強度信号Q(n,k)の値0は、パワー0のレーザー光Bの強度(以下、強度0という)を示す。強度信号Q(n,k)の値1は、所定のビームピッチDに比較して例えばビームピッチDの約30%だけ小さなスポット径を有するビームスポットを基板2の露光面2a上に形成するレーザー光Bの強度(以下、強度1という。)を示す。強度信号Q(n,k)の値2は、ビームピッチDにほぼ等しいスポット径を有するビームスポットを基板2の露光面2a上に形成するレーザー光Bの強度(以下、強度2という。)を示す。強度信号Q(n,k)の値3は、ビームピッチDに比較して例えばビームピッチDの約30%だけ大きなスポット径を有するビームスポットを基板2の露光面2a上に形成するレーザー光Bの強度(以下、強度3という。)を示す。画素値/強度変換回路54が画素単位の強度信号Q(n,k)を出力すると、ドライブ部35は、レーザー素子36が当該強度信号Q(n,k)の値に対応する強度0〜3のレーザー光Bを出射するように、画素照射駆動信号をレーザー素子36に供給する。   The intensity signal Q (n, k) in units of pixels output from the pixel value / intensity conversion circuit 54 in FIG. 4 will be described below. The intensity signal Q (n, k) represents the magnitude of 0 to 3 with 2 bits. The value 0 of the intensity signal Q (n, k) indicates the intensity of the laser beam B with power 0 (hereinafter referred to as intensity 0). The value 1 of the intensity signal Q (n, k) is a laser that forms a beam spot on the exposure surface 2a of the substrate 2 having a spot diameter smaller than the predetermined beam pitch D by, for example, about 30% of the beam pitch D. The intensity of light B (hereinafter referred to as intensity 1) is shown. The value 2 of the intensity signal Q (n, k) is the intensity of the laser beam B (hereinafter referred to as intensity 2) that forms a beam spot having a spot diameter substantially equal to the beam pitch D on the exposure surface 2a of the substrate 2. Show. The value 3 of the intensity signal Q (n, k) is a laser beam B that forms a beam spot on the exposure surface 2a of the substrate 2 having a spot diameter larger than the beam pitch D by, for example, about 30% of the beam pitch D. Strength (hereinafter referred to as strength 3). When the pixel value / intensity conversion circuit 54 outputs the intensity signal Q (n, k) in units of pixels, the drive unit 35 causes the laser element 36 to have an intensity 0 to 3 corresponding to the value of the intensity signal Q (n, k). The pixel irradiation drive signal is supplied to the laser element 36 so that the laser beam B is emitted.

図6Aは、図4の画素値/強度変換回路54−1によって実行される画素値/強度変換処理を示すフローチャートである。図6AのステップS1において、画素値/強度変換回路54−1は、画素値P(N,k)が0であるか否かを判定する。ステップS1でYESの場合、ステップS2において、画素値/強度変換回路54−1は、強度信号Q(N,k)の値を0に設定して、ステップS11に進む。   FIG. 6A is a flowchart showing a pixel value / intensity conversion process executed by the pixel value / intensity conversion circuit 54-1 of FIG. In step S1 of FIG. 6A, the pixel value / intensity conversion circuit 54-1 determines whether or not the pixel value P (N, k) is zero. In the case of YES in step S1, in step S2, the pixel value / intensity conversion circuit 54-1 sets the value of the intensity signal Q (N, k) to 0 and proceeds to step S11.

画素値P(N,k)が0ではないと判定された場合(ステップS1でNO)、ステップS3において、画素値/強度変換回路54−1は、画素値P(N,k)が1であるか否かを判定する。ステップS3でYESの場合、ステップS4において、画素値/強度変換回路54−1は、画素値P(N−1,k)が3、又は、画素値P(N+1,k)が3であるか否かを判定する。ステップS4でYESの場合、ステップS2に進む。ステップS4でNOの場合、ステップS5において、画素値/強度変換回路54−1は、強度信号Q(N,k)の値を1に設定して、ステップS11に進む。   When it is determined that the pixel value P (N, k) is not 0 (NO in step S1), in step S3, the pixel value / intensity conversion circuit 54-1 has a pixel value P (N, k) of 1. It is determined whether or not there is. If YES in step S3, in step S4, the pixel value / intensity conversion circuit 54-1 has a pixel value P (N-1, k) of 3 or a pixel value P (N + 1, k) of 3. Determine whether or not. If YES in step S4, the process proceeds to step S2. In the case of NO in step S4, in step S5, the pixel value / intensity conversion circuit 54-1 sets the value of the intensity signal Q (N, k) to 1, and proceeds to step S11.

画素値P(N,k)が1ではないと判定された場合(ステップS3でNO)、ステップS6において、画素値/強度変換回路54−1は、画素値P(N,k)が2であるか否かを判定する。ステップS6でYESの場合、ステップS7において、画素値/強度変換回路54−1は、画素値P(N−1,k)が3、又は、画素値P(N+1,k)が3であるか否かを判定する。ステップS7でYESの場合、ステップS5に進む。ステップS7でNOの場合、ステップS8において、画素値/強度変換回路54−1は、強度信号Q(N,k)の値を2に設定して、ステップS11に進む。   If it is determined that the pixel value P (N, k) is not 1 (NO in step S3), the pixel value / intensity conversion circuit 54-1 determines that the pixel value P (N, k) is 2 in step S6. It is determined whether or not there is. If YES in step S6, in step S7, the pixel value / intensity conversion circuit 54-1 has a pixel value P (N-1, k) of 3 or a pixel value P (N + 1, k) of 3. Determine whether or not. If YES in step S7, the process proceeds to step S5. In the case of NO in step S7, in step S8, the pixel value / intensity conversion circuit 54-1 sets the value of the intensity signal Q (N, k) to 2, and proceeds to step S11.

画素値P(N,k)が2ではないと判定された場合(ステップS6でNO)、ステップS9において、画素値/強度変換回路54−1は、画素値P(N−1,k)が1又は2、あるいは、画素値P(N+1,k)が1又は2であるか否かを判定する。ステップS9でYESの場合、ステップS10において、画素値/強度変換回路54−1は、強度信号Q(N,k)の値を3に設定して、ステップS11に進む。ステップS9でNOの場合、ステップS8に進む。   When it is determined that the pixel value P (N, k) is not 2 (NO in step S6), in step S9, the pixel value / intensity conversion circuit 54-1 determines that the pixel value P (N-1, k) is It is determined whether 1 or 2 or the pixel value P (N + 1, k) is 1 or 2. In the case of YES in step S9, in step S10, the pixel value / intensity conversion circuit 54-1 sets the value of the intensity signal Q (N, k) to 3, and proceeds to step S11. If NO in step S9, the process proceeds to step S8.

ステップS11において、画素値/強度変換回路54−1は、ステップS2,S5,S8,又はS10において設定された値を有する画素単位の強度信号Q(N,k)を発生してD/A変換器34−1に出力して、図6Aの画素値/強度変換処理を終了する。   In step S11, the pixel value / intensity conversion circuit 54-1 generates an intensity signal Q (N, k) in pixel units having the value set in step S2, S5, S8, or S10, and performs D / A conversion. The pixel value / intensity conversion process in FIG. 6A is terminated.

図6Bは、図4の画素値/強度変換回路54−2によって実行される画素値/強度変換処理を示すフローチャートである。図6BのステップS21において、画素値/強度変換回路54−2は、画素値P(N+1,k)が0であるか否かを判定する。ステップS21でYESの場合、ステップS22において、画素値/強度変換回路54−2は、強度信号Q(N+1,k)の値を0に設定して、ステップS31に進む。   FIG. 6B is a flowchart showing a pixel value / intensity conversion process executed by the pixel value / intensity conversion circuit 54-2 in FIG. In step S21 of FIG. 6B, the pixel value / intensity conversion circuit 54-2 determines whether or not the pixel value P (N + 1, k) is zero. In the case of YES in step S21, in step S22, the pixel value / intensity conversion circuit 54-2 sets the value of the intensity signal Q (N + 1, k) to 0 and proceeds to step S31.

画素値P(N+1,k)が0ではないと判定された場合(ステップS21でNO)、ステップS23において、画素値/強度変換回路54−2は、画素値P(N+1,k)が1であるか否かを判定する。ステップS23でYESの場合、ステップS24において、画素値/強度変換回路54−2は、画素値P(N,k)が3、又は、画素値P(N+2,k)が3であるか否かを判定する。ステップS24でYESの場合、ステップS22に進む。ステップS24でNOの場合、ステップS25において、画素値/強度変換回路54−2は、強度信号Q(N+1,k)の値を1に設定して、ステップS31に進む。   When it is determined that the pixel value P (N + 1, k) is not 0 (NO in step S21), in step S23, the pixel value / intensity conversion circuit 54-2 indicates that the pixel value P (N + 1, k) is 1. It is determined whether or not there is. If YES in step S23, in step S24, the pixel value / intensity conversion circuit 54-2 determines whether the pixel value P (N, k) is 3 or the pixel value P (N + 2, k) is 3. Determine. If YES in step S24, the process proceeds to step S22. In the case of NO in step S24, in step S25, the pixel value / intensity conversion circuit 54-2 sets the value of the intensity signal Q (N + 1, k) to 1, and proceeds to step S31.

画素値P(N+1,k)が1ではないと判定された場合(ステップS23でNO)、ステップS26において、画素値/強度変換回路54−2は、画素値P(N+1,k)が2であるか否かを判定する。ステップS26でYESの場合、ステップS27において、画素値/強度変換回路54−2は、画素値P(N,k)が3、又は、画素値P(N+2,k)が3であるか否かを判定する。ステップS27でYESの場合、ステップS25に進む。ステップS27でNOの場合、ステップS28において、画素値/強度変換回路54−2は、強度信号Q(N+1,k)の値を2に設定して、ステップS31に進む。   When it is determined that the pixel value P (N + 1, k) is not 1 (NO in step S23), in step S26, the pixel value / intensity conversion circuit 54-2 indicates that the pixel value P (N + 1, k) is 2. It is determined whether or not there is. If YES in step S26, in step S27, the pixel value / intensity conversion circuit 54-2 determines whether the pixel value P (N, k) is 3 or the pixel value P (N + 2, k) is 3. Determine. If YES in step S27, the process proceeds to step S25. In the case of NO in step S27, in step S28, the pixel value / intensity conversion circuit 54-2 sets the value of the intensity signal Q (N + 1, k) to 2, and proceeds to step S31.

画素値P(N+1,k)が2ではないと判定された場合(ステップS26でNO)、ステップS29において、画素値/強度変換回路54−2は、画素値P(N,k)が1又は2、あるいは、画素値P(N+2,k)が1又は2であるか否かを判定する。ステップS29でYESの場合、ステップS30において、画素値/強度変換回路54−2は、強度信号Q(N+1,k)の値を3に設定して、ステップS31に進む。ステップS29でNOの場合、ステップS28に進む。   When it is determined that the pixel value P (N + 1, k) is not 2 (NO in step S26), in step S29, the pixel value / intensity conversion circuit 54-2 determines that the pixel value P (N, k) is 1 or Whether or not the pixel value P (N + 2, k) is 1 or 2 is determined. In the case of YES in step S29, in step S30, the pixel value / intensity conversion circuit 54-2 sets the value of the intensity signal Q (N + 1, k) to 3, and proceeds to step S31. If NO in step S29, the process proceeds to step S28.

ステップS31において、画素値/強度変換回路54−2は、ステップS22,S25,S28,又はS30において設定された値の画素単位の強度信号Q(N+1,k)を発生してD/A変換器34−2に出力して、図6Bの画素値/強度変換処理を終了する。   In step S31, the pixel value / intensity conversion circuit 54-2 generates an intensity signal Q (N + 1, k) in units of pixels having the value set in step S22, S25, S28, or S30 to generate a D / A converter. 34-2, and the pixel value / intensity conversion process of FIG. 6B is terminated.

図6Cは、図4の画素値/強度変換回路54−3によって実行される画素値/強度変換処理を示すフローチャートである。図6CのステップS41において、画素値/強度変換回路54−3は、画素値P(N+2,k)が0であるか否かを判定する。ステップS41でYESの場合、ステップS42において、画素値/強度変換回路54−3は、強度信号Q(N+2,k)の値を0に設定して、ステップS51に進む。   FIG. 6C is a flowchart showing a pixel value / intensity conversion process executed by the pixel value / intensity conversion circuit 54-3 of FIG. In step S41 of FIG. 6C, the pixel value / intensity conversion circuit 54-3 determines whether or not the pixel value P (N + 2, k) is zero. In the case of YES in step S41, in step S42, the pixel value / intensity conversion circuit 54-3 sets the value of the intensity signal Q (N + 2, k) to 0 and proceeds to step S51.

画素値P(N+2,k)が0ではないと判定された場合(ステップS41でNO)、ステップS43において、画素値/強度変換回路54−3は、画素値P(N+2,k)が1であるか否かを判定する。ステップS43でYESの場合、ステップS44において、画素値/強度変換回路54−3は、画素値P(N+1,k)が3、又は、画素値P(N+3,k)が3であるか否かを判定する。ステップS44でYESの場合、ステップS42に進む。ステップS44でNOの場合、ステップS45において、画素値/強度変換回路54−3は、強度信号Q(N+2,k)の値を1に設定して、ステップS51に進む。   If it is determined that the pixel value P (N + 2, k) is not 0 (NO in step S41), the pixel value P (N + 2, k) is 1 in step S43. It is determined whether or not there is. If YES in step S43, in step S44, the pixel value / intensity conversion circuit 54-3 determines whether the pixel value P (N + 1, k) is 3 or the pixel value P (N + 3, k) is 3. Determine. If YES in step S44, the process proceeds to step S42. In the case of NO in step S44, in step S45, the pixel value / intensity conversion circuit 54-3 sets the value of the intensity signal Q (N + 2, k) to 1, and proceeds to step S51.

画素値P(N+2,k)が1ではないと判定された場合(ステップS43でNO)、ステップS46において、画素値/強度変換回路54−3は、画素値P(N+2,k)が2であるか否かを判定する。ステップS46でYESの場合、ステップS47において、画素値/強度変換回路54−3は、画素値P(N+1,k)が3、又は、画素値P(N+3,k)が3であるか否かを判定する。ステップS47でYESの場合、ステップS45に進む。ステップS47でNOの場合、ステップS48において、画素値/強度変換回路54−3は、強度信号Q(N+2,k)の値を2に設定して、ステップS51に進む。   When it is determined that the pixel value P (N + 2, k) is not 1 (NO in step S43), in step S46, the pixel value / intensity conversion circuit 54-3 determines that the pixel value P (N + 2, k) is 2. It is determined whether or not there is. If YES in step S46, in step S47, the pixel value / intensity conversion circuit 54-3 determines whether the pixel value P (N + 1, k) is 3 or the pixel value P (N + 3, k) is 3. Determine. If YES in step S47, the process proceeds to step S45. In the case of NO in step S47, in step S48, the pixel value / intensity conversion circuit 54-3 sets the value of the intensity signal Q (N + 2, k) to 2, and proceeds to step S51.

画素値P(N+2,k)が2ではないと判定された場合(ステップS46でNO)、ステップS49において、画素値/強度変換回路54−3は、画素値P(N+1,k)が1又は2、あるいは、画素値P(N+3,k)が1又は2であるか否かを判定する。ステップS49でYESの場合、ステップS50において、画素値/強度変換回路54−3は、強度信号Q(N+2,k)の値を3に設定して、ステップS51に進む。ステップS49でNOの場合、ステップS48に進む。   When it is determined that the pixel value P (N + 2, k) is not 2 (NO in step S46), in step S49, the pixel value / intensity conversion circuit 54-3 determines that the pixel value P (N + 1, k) is 1 or Whether or not the pixel value P (N + 3, k) is 1 or 2 is determined. In the case of YES in step S49, in step S50, the pixel value / intensity conversion circuit 54-3 sets the value of the intensity signal Q (N + 2, k) to 3, and proceeds to step S51. If NO in step S49, the process proceeds to step S48.

ステップS51において、画素値/強度変換回路54−3は、ステップS42,S45,S48,又はS50において設定された値の画素単位の強度信号Q(N+2,k)を発生してD/A変換器34−3に出力して、図6Cの画素値/強度変換処理を終了する。   In step S51, the pixel value / intensity conversion circuit 54-3 generates the intensity signal Q (N + 2, k) in units of pixels having the value set in step S42, S45, S48, or S50 to generate a D / A converter. 34-3, and the pixel value / intensity conversion process in FIG. 6C is terminated.

図6Dは、図4の画素値/強度変換回路54−4によって実行される画素値/強度変換処理を示すフローチャートである。図6DのステップS61において、画素値/強度変換回路54−4は、画素値P(N+3,k)が0であるか否かを判定する。ステップS61でYESの場合、ステップS62において、画素値/強度変換回路54−4は、強度信号Q(N+3,k)の値を0に設定して、ステップS71に進む。   FIG. 6D is a flowchart showing a pixel value / intensity conversion process executed by the pixel value / intensity conversion circuit 54-4 of FIG. In step S61 in FIG. 6D, the pixel value / intensity conversion circuit 54-4 determines whether or not the pixel value P (N + 3, k) is zero. If YES in step S61, the pixel value / intensity conversion circuit 54-4 sets the value of the intensity signal Q (N + 3, k) to 0 in step S62, and the process proceeds to step S71.

画素値P(N+3,k)が0ではないと判定された場合(ステップS61でNO)、ステップS63において、画素値/強度変換回路54−4は、画素値P(N+3,k)が1であるか否かを判定する。ステップS63でYESの場合、ステップS64において、画素値/強度変換回路54−4は、画素値P(N+2,k)が3、又は、画素値P(N+4,k)が3であるか否かを判定する。ステップS64でYESの場合、ステップS62に進む。ステップS64でNOの場合、ステップS65において、画素値/強度変換回路54−4は、強度信号Q(N+3,k)の値を1に設定して、ステップS71に進む。   If it is determined that the pixel value P (N + 3, k) is not 0 (NO in step S61), in step S63, the pixel value / intensity conversion circuit 54-4 determines that the pixel value P (N + 3, k) is 1. It is determined whether or not there is. If YES in step S63, in step S64, the pixel value / intensity conversion circuit 54-4 determines whether the pixel value P (N + 2, k) is 3 or the pixel value P (N + 4, k) is 3. Determine. If YES in step S64, the process proceeds to step S62. In the case of NO in step S64, in step S65, the pixel value / intensity conversion circuit 54-4 sets the value of the intensity signal Q (N + 3, k) to 1, and proceeds to step S71.

画素値P(N+3,k)が1ではないと判定された場合(ステップS63でNO)、ステップS66において、画素値/強度変換回路54−4は、画素値P(N+3,k)が2であるか否かを判定する。ステップS66でYESの場合、ステップS67において、画素値/強度変換回路54−4は、画素値P(N+2,k)が3、又は、画素値P(N+4,k)が3であるか否かを判定する。ステップS67でYESの場合、ステップS65に進む。ステップS67でNOの場合、ステップS68において、画素値/強度変換回路54−4は、強度信号Q(N+3,k)の値を2に設定して、ステップS71に進む。   If it is determined that the pixel value P (N + 3, k) is not 1 (NO in step S63), the pixel value / intensity conversion circuit 54-4 determines that the pixel value P (N + 3, k) is 2 in step S66. It is determined whether or not there is. In the case of YES in step S66, in step S67, the pixel value / intensity conversion circuit 54-4 determines whether the pixel value P (N + 2, k) is 3 or the pixel value P (N + 4, k) is 3. Determine. If YES in step S67, the process proceeds to step S65. In the case of NO in step S67, in step S68, the pixel value / intensity conversion circuit 54-4 sets the value of the intensity signal Q (N + 3, k) to 2, and proceeds to step S71.

画素値P(N+3,k)が2ではないと判定された場合(ステップS66でNO)、ステップS69において、画素値/強度変換回路54−4は、画素値P(N+2,k)が1又は2、あるいは、画素値P(N+4,k)が1又は2であるか否かを判定する。ステップS69でYESの場合、ステップS70において、画素値/強度変換回路54−4は、強度信号Q(N+3,k)の値を3に設定して、ステップS71に進む。ステップS69でNOの場合、ステップS68に進む。   When it is determined that the pixel value P (N + 3, k) is not 2 (NO in step S66), in step S69, the pixel value / intensity conversion circuit 54-4 determines that the pixel value P (N + 2, k) is 1 or 2 or whether or not the pixel value P (N + 4, k) is 1 or 2 is determined. If YES in step S69, in step S70, the pixel value / intensity conversion circuit 54-4 sets the value of the intensity signal Q (N + 3, k) to 3, and proceeds to step S71. If NO in step S69, the process proceeds to step S68.

ステップS71において、画素値/強度変換回路54−4は、ステップS62,S65,S68,又はS70において設定された値の画素単位の強度信号Q(N+3,k)を発生してD/A変換器34−4に出力して、図6Dの画素値/強度変換処理を終了する。   In step S71, the pixel value / intensity conversion circuit 54-4 generates an intensity signal Q (N + 3, k) in units of pixels having the value set in step S62, S65, S68, or S70 to generate a D / A converter. 34-4, and the pixel value / intensity conversion process of FIG. 6D is terminated.

以上のように構成された描画装置1の動作について以下説明する。   The operation of the drawing apparatus 1 configured as described above will be described below.

図7は、図5Bの画素単位の画素値P(n,k)の一例を示す表である。図7の画素値P(n,k)で構成されるパターン画像は、ビームピッチDよりも例えば3〜5倍だけ大きい例えば15μm/15μm、25μm/25μm等のラインアンドスペース(L/S)を有する配線パターンであるパターン画像の一部を表す。したがって、当該パターン画像は、主走査方向Xの距離及び副走査方向Yの距離で3画素又は5画素以上の連結画素から構成される。図8は、図7の画素単位の画素値P(n,k)に基づいて図4の画素値/強度変換回路54−1〜54−4によってそれぞれ設定される画素単位の強度信号Q(N,k)〜Q(N+3,k)の値を示す表である。   FIG. 7 is a table showing an example of the pixel value P (n, k) of the pixel unit in FIG. 5B. The pattern image composed of the pixel values P (n, k) in FIG. 7 has a line and space (L / S) such as 15 μm / 15 μm, 25 μm / 25 μm, etc., which is 3 to 5 times larger than the beam pitch D, for example. A part of the pattern image which is a wiring pattern is shown. Therefore, the pattern image is composed of three or five or more connected pixels at a distance in the main scanning direction X and a distance in the sub-scanning direction Y. FIG. 8 shows pixel-by-pixel intensity signals Q (N) set by the pixel value / intensity conversion circuits 54-1 to 54-4 in FIG. 4 on the basis of the pixel value P (n, k) in FIG. , K) to Q (N + 3, k).

図7及び図8において、各時刻k=0,1において画素値P(N−1,k)〜P(N+4,k)はそれぞれ0,0,1,3,3,3である。このとき、図4の画素値/強度変換回路54−2は、画素値P(N+1,k)が1でありかつ画素値P(N+2,k)が3であるため、強度信号Q(N+1,k)の値を0に設定する(S22)。また、画素値/強度変換回路54−3は、画素値P(N+2,k)が3でありでありかつ画素値P(N+1,k)が1であるため、強度信号Q(N+2,k)の値を3に設定する(S50)。   7 and 8, pixel values P (N−1, k) to P (N + 4, k) are 0, 0, 1, 3, 3, and 3 at times k = 0 and 1, respectively. At this time, since the pixel value P (N + 1, k) is 1 and the pixel value P (N + 2, k) is 3, the pixel value / intensity conversion circuit 54-2 in FIG. 4 has the intensity signal Q (N + 1, k). The value of k) is set to 0 (S22). In addition, since the pixel value P (N + 2, k) is 3 and the pixel value P (N + 1, k) is 1, the pixel value / intensity conversion circuit 54-3 has the intensity signal Q (N + 2, k). Is set to 3 (S50).

また、各時刻k=2,3において、画素値P(N−1,k)〜P(N+4,k)はそれぞれ0,0,2,3,3,3である。このとき、図4の画素値/強度変換回路54−2は、画素値P(N+1,k)が2でありかつ画素値P(N+2,k)が3であるため、強度信号Q(N+1,k)の値を1に設定する(S25)。また、画素値/強度変換回路54−3は、画素値P(N+2,k)が3でありでありかつ画素値P(N+1,k)が2であるため、強度信号Q(N+2,k)の値を3に設定する(S50)。   At each time k = 2, 3, the pixel values P (N-1, k) to P (N + 4, k) are 0, 0, 2, 3, 3, 3 respectively. At this time, since the pixel value P (N + 1, k) is 2 and the pixel value P (N + 2, k) is 3, the pixel value / intensity conversion circuit 54-2 in FIG. 4 has the intensity signal Q (N + 1, k). The value of k) is set to 1 (S25). In addition, since the pixel value P (N + 2, k) is 3 and the pixel value P (N + 1, k) is 2, the pixel value / intensity conversion circuit 54-3 has the intensity signal Q (N + 2, k). Is set to 3 (S50).

さらに、各時刻k=4,5において、画素値P(N−1,k)〜P(N+4,k)はそれぞれ0,0,3,3,3,3である。このとき、図4の画素値/強度変換回路54−2は、画素値P(N+1,k)が3であり、かつ、画素値P(N,k)及びP(N+2,k)の両方が1でも2でもないため、強度信号Q(N+1,k)の値を2に設定する(S28)。また、画素値/強度変換回路54−3は、画素値P(N+2,k)が3でありかつ画素値P(N+1,k)及びP(N+3,k)の両方が1でも2でもないため、強度信号Q(N+2,k)の値を2に設定する(S48)。   Further, at each time k = 4, 5, the pixel values P (N−1, k) to P (N + 4, k) are 0, 0, 3, 3, 3, and 3, respectively. At this time, in the pixel value / intensity conversion circuit 54-2 in FIG. 4, the pixel value P (N + 1, k) is 3, and both the pixel values P (N, k) and P (N + 2, k) are Since it is neither 1 nor 2, the value of the intensity signal Q (N + 1, k) is set to 2 (S28). Further, the pixel value / intensity conversion circuit 54-3 has the pixel value P (N + 2, k) of 3 and the pixel values P (N + 1, k) and P (N + 3, k) are neither 1 nor 2. The value of the intensity signal Q (N + 2, k) is set to 2 (S48).

各時刻k=0〜5において、画素値/強度変換回路54−1〜54−4はそれぞれ、上述のように設定した値の図8の強度信号Q(N,k)〜Q(N+3,k)をD/A変換器34−1〜34−4に出力する。レーザー素子36a−1〜36a−4は設定された図8の強度信号Q(N,k)〜Q(N+3,k)に対応する強度でレーザー光B1〜B4を出射する。   At each time k = 0 to 5, the pixel value / intensity conversion circuits 54-1 to 54-4 respectively have the intensity signals Q (N, k) to Q (N + 3, k) of FIG. 8 having the values set as described above. ) To the D / A converters 34-1 to 34-4. The laser elements 36a-1 to 36a-4 emit laser beams B1 to B4 with intensities corresponding to the set intensity signals Q (N, k) to Q (N + 3, k) in FIG.

図9は、図8の画素単位の強度信号Q(n,k)に従った図1の描画装置1の露光動作を説明するための、基板2の上面図である。図9において、図8の強度信号Q(n,k)に基づいて描画装置1によって基板2の露光面2a上に描画されるパターン画像が示されている。レーザー光B1〜B4はそれぞれ、図8の強度信号Q(N,k)〜Q(N+3,k)に対応する強度でN番目〜(N+3)番目の走査列を走査する。N番目〜(N+3)番目の走査列の中心線L1〜L4はビームピッチDの間隔で平行に並び、レーザー光B1〜B4によって走査されるN番目〜(N+3)番目の走査列の領域はビームピッチDの幅を有する。なお、図9において描かれる円は露光面2aに照射されるレーザー光B1〜B4のビームスポットのスポット径を示す。また、実線の升目は便宜上、例えば5μm×5μmの大きさを有する1ピクセルの領域を表し、破線の升目は便宜上、1サブピクセルの領域を表している。1ピクセルの領域は、3行×3列のサブピクセルから構成される。   FIG. 9 is a top view of the substrate 2 for explaining the exposure operation of the drawing apparatus 1 of FIG. 1 according to the intensity signal Q (n, k) in pixel units of FIG. 9 shows a pattern image drawn on the exposure surface 2a of the substrate 2 by the drawing apparatus 1 based on the intensity signal Q (n, k) shown in FIG. Each of the laser beams B1 to B4 scans the Nth to (N + 3) th scanning rows with the intensity corresponding to the intensity signals Q (N, k) to Q (N + 3, k) in FIG. The center lines L1 to L4 of the Nth to (N + 3) th scan rows are arranged in parallel at intervals of the beam pitch D, and the regions of the Nth to (N + 3) th scan rows scanned by the laser beams B1 to B4 are beams. It has a width of pitch D. In addition, the circle drawn in FIG. 9 shows the spot diameter of the beam spot of laser beam B1-B4 irradiated to the exposure surface 2a. In addition, for the sake of convenience, the solid grid indicates a 1-pixel area having a size of, for example, 5 μm × 5 μm, and the broken-line grid indicates a 1 sub-pixel area for convenience. One pixel area is composed of 3 × 3 subpixels.

図9において、各時刻k=0,1において、画素単位の強度信号Q(N+1,k)の値は画素値/強度変換回路54−2によって0に設定される。このため、レーザー素子36a−2は強度0のレーザー光B2を出射し、これはすなわちレーザー素子36a−2がレーザー光B2を出射しないことを意味する。しかしながら、後行の走査列である(N+2)番目の走査列の領域に照射される強度3のレーザー光B3のスポット径は、ビームピッチDよりも例えばビームピッチDの30%だけ大きく形成されるように、若干オーバードライブに調整される。(N+2)番目の走査列を強度3のレーザー光B3で走査して露光面2aをオーバー露光させることで、(N+1)番目の走査列の領域において、レーザー光B3はビームの中心線L2より後列側に位置する領域に解像するようにパターン画像を露光する。これにより、図9に示すように、(N+1)番目の走査列の領域で露光される領域の境界は、N番目の走査列の領域に接する境界から例えば3分の2画素(2サブピクセル)の距離だけ副走査線方向Yにずれている。   In FIG. 9, at each time k = 0, 1, the value of the intensity signal Q (N + 1, k) in units of pixels is set to 0 by the pixel value / intensity conversion circuit 54-2. For this reason, the laser element 36a-2 emits a laser beam B2 having an intensity of 0, which means that the laser element 36a-2 does not emit the laser beam B2. However, the spot diameter of the laser beam B3 of intensity 3 irradiated to the area of the (N + 2) th scan column that is the subsequent scan column is formed larger than the beam pitch D by, for example, 30% of the beam pitch D. As such, it is slightly adjusted to overdrive. By scanning the (N + 2) th scan row with the laser beam B3 having an intensity of 3 and overexposing the exposure surface 2a, the laser beam B3 follows the beam center line L2 in the region of the (N + 1) th scan row. The pattern image is exposed so as to be resolved in a region located on the side. As a result, as shown in FIG. 9, the boundary of the region exposed in the (N + 1) th scan row region is, for example, two thirds of pixels (2 subpixels) from the border contacting the Nth scan row region. Is shifted in the sub-scanning line direction Y by the distance of.

また、各時刻k=2,3において、画素単位の強度信号Q(N+1,k)の値は画素値/強度変換回路54−1によって1に設定されるため、レーザー素子36a−2は強度1のレーザー光B2を出射する。このとき、中心線L2を中心とするビームピッチDよりも小さい例えばビームピッチDの約30%の幅の領域がレーザー光B2によって露光される。また、後行の走査列である(N+2)番目の走査列の領域に照射される強度3のレーザー光B3のスポット径は、ビームピッチDよりも例えばビームピッチDの30%だけ大きく形成されるように、若干オーバードライブに調整される。よって、(N+1)番目の主走査列では、その後列の(N+2)番目の主走査列の領域との境界側の例えばビームピッチDの約60%の幅の領域が、レーザー光B2とB3によって露光される。言い換えると、(N+1)番目の主走査列では、前列のN番目の主走査列の領域との境界側のビームピッチDの約30%の幅の領域は露光されない。これにより、図9に示すように、(N+1)番目の走査列の領域で露光される領域の境界は、N番目の走査列の領域に接する境界から例えば3分の1画素(1サブピクセル)の距離だけ副走査線方向Yにずれている。   At each time k = 2, 3, the value of the intensity signal Q (N + 1, k) in units of pixels is set to 1 by the pixel value / intensity conversion circuit 54-1, so that the laser element 36a-2 has an intensity of 1. The laser beam B2 is emitted. At this time, an area having a width of, for example, about 30% of the beam pitch D, which is smaller than the beam pitch D around the center line L2, is exposed by the laser light B2. Further, the spot diameter of the laser beam B3 having intensity 3 irradiated to the region of the (N + 2) th scan column that is the subsequent scan column is formed to be larger than the beam pitch D by, for example, 30% of the beam pitch D. As such, it is slightly adjusted to overdrive. Therefore, in the (N + 1) -th main scanning row, a region having a width of, for example, about 60% of the beam pitch D on the boundary side with the region of the (N + 2) -th main scanning row in the subsequent row is formed by the laser beams B2 and B3. Exposed. In other words, in the (N + 1) th main scan row, an area having a width of about 30% of the beam pitch D on the boundary side with the area of the Nth main scan row in the previous row is not exposed. As a result, as shown in FIG. 9, the boundary of the region exposed in the (N + 1) th scan column region is, for example, one third pixel (1 subpixel) from the boundary in contact with the Nth scan column region. Is shifted in the sub-scanning line direction Y by the distance of.

さらに、各時刻k=4,5において、画素単位の強度信号Q(N,k)の値は画素値/強度変換回路54−1によって2に設定されるため、レーザー素子36a−2は強度2のレーザー光B2を出射する。したがって、(N+1)番目の走査列の領域は、ビームピッチDとほぼ同じスポット径を有する強度2のレーザー光B2によって照射される。これにより、図9に示すように、(N+1)番目の走査列の領域で露光される領域の境界は、N番目の走査列の領域に接する境界とほぼ一致する。   Further, at each time k = 4, 5, the value of the intensity signal Q (N, k) in pixel units is set to 2 by the pixel value / intensity conversion circuit 54-1, so that the laser element 36a-2 has an intensity of 2. The laser beam B2 is emitted. Therefore, the region of the (N + 1) th scan row is irradiated with the laser beam B2 having intensity 2 having a spot diameter substantially the same as the beam pitch D. As a result, as shown in FIG. 9, the boundary of the region exposed in the (N + 1) th scan column region substantially coincides with the boundary in contact with the Nth scan column region.

上記構成された画素値/強度変換回路54では、処理対象の画素の画素値P(n,k)が最大値3である場合、副走査方向Yで処理対象の画素に隣接する画素の画素値P(n−1,k)又はP(n+1,k)が最小値0よりも大きくかつ最大値3よりも小さいとき、以下の処理を行う。画素値/強度変換回路54は、レーザー光Bによって基板2上に形成されるビームスポットがビームピッチDよりも大きいスポット径を有するように、画素値P(n,k)を、処理対象の画素の強度信号Q(n,k)の値に変換する。従って、光源回路11は、所望のサブピクセル位置で解像し得るレーザー光B1〜B4を出射できる。よって、描画装置1は、ビームピッチDよりも高い解像度でパターン画像を描画することができる。   In the pixel value / intensity conversion circuit 54 configured as described above, when the pixel value P (n, k) of the pixel to be processed is the maximum value 3, the pixel value of the pixel adjacent to the pixel to be processed in the sub-scanning direction Y When P (n−1, k) or P (n + 1, k) is larger than the minimum value 0 and smaller than the maximum value 3, the following processing is performed. The pixel value / intensity conversion circuit 54 converts the pixel value P (n, k) into a pixel to be processed so that the beam spot formed on the substrate 2 by the laser light B has a spot diameter larger than the beam pitch D. To the value of the intensity signal Q (n, k). Therefore, the light source circuit 11 can emit laser beams B1 to B4 that can be resolved at a desired subpixel position. Therefore, the drawing apparatus 1 can draw a pattern image with a resolution higher than the beam pitch D.

また、上記の画素値/強度変換回路54では、処理対象の画素の画素値P(n,k)が最小値0よりも大きくかつ最大値3よりも小さい場合、以下の処理を行う。画素値/強度変換回路54は、副走査方向Yで処理対象の画素に隣接する画素の画素値P(n−1,k)又はP(n+1,k)が最大値であるときの、レーザー光Bによって基板2上に形成されるビームスポットのスポット径を下記の第1のスポット径よりも小さくするように変換する。第1のスポット径は、隣接する画素の画素値P(n−1,k)又はP(n+1,k)が最小値0より大きくかつ最大値3より小さいときのスポット径であり、画素値/強度変換回路54は処理対象の画素の画素値P(n,k)を処理対象の画素の強度信号Q(n,k)の値に変換する。従って、光源回路11は、所望のサブピクセル位置で解像し得るパターン画像を描画することができる。よって、描画装置1は、ビームピッチDよりもさらに高い解像度でパターン画像を描画することができる。   The pixel value / intensity conversion circuit 54 performs the following processing when the pixel value P (n, k) of the pixel to be processed is larger than the minimum value 0 and smaller than the maximum value 3. The pixel value / intensity conversion circuit 54 uses the laser beam when the pixel value P (n−1, k) or P (n + 1, k) of the pixel adjacent to the pixel to be processed in the sub-scanning direction Y is the maximum value. The spot diameter of the beam spot formed on the substrate 2 by B is converted so as to be smaller than the first spot diameter described below. The first spot diameter is a spot diameter when the pixel value P (n-1, k) or P (n + 1, k) of an adjacent pixel is larger than the minimum value 0 and smaller than the maximum value 3, and the pixel value / The intensity conversion circuit 54 converts the pixel value P (n, k) of the pixel to be processed into the value of the intensity signal Q (n, k) of the pixel to be processed. Therefore, the light source circuit 11 can draw a pattern image that can be resolved at a desired subpixel position. Therefore, the drawing apparatus 1 can draw a pattern image with a resolution higher than the beam pitch D.

図10は、比較例の描画装置の露光動作を説明するための、基板の上面図である。図10において、比較例の描画装置は、例えば図7の画素単位の画素値P(n,k)をそのままレーザー光の画素単位の強度信号の値として用いて、パターン画像を基板上に形成する。例えば、比較例の描画装置は、レーザー光の所定の規定パワーに対する光源回路11から出射されるレーザー光の強度の割合である強度レートを、画素値P(n,k)の値0,1,2,及び3に対応して設定する。例えば、比較例の描画装置は、強度レートを、画素値P(n,k)の値0,1,2,及び3に対してそれぞれ0%、50%、70%、及び100%に設定する。ここで、強度レート50%及び70%のレーザー光はそれぞれ、ビームピッチDの3分の1及び3分の2のスポット径を基板上に形成する。また、強度レート100%のレーザー光はビームピッチDにほぼ等しいスポット径を基板上に形成する。従来、半導体レーザーを使用した光源では、高い解像度のパターン画像を描画するためには、最大強度の付近の強度のレーザー光で現像されるスポット径を副走査方向Yのビームピッチとして設定することが、生産性の面で有利である。その半面、最大光量の付近の強度よりも弱いレーザー光の強度を変調することは難しかった。そのため、最大強度の付近の強度よりも低い強度を用いたレーザー光の強度変調では、図10に示すように、ビーム中心とビーム中心との間、すなわち主走査線の境界付近に位置する領域R上にパターン画像を描画することは原理上難しかった。   FIG. 10 is a top view of the substrate for explaining the exposure operation of the drawing apparatus of the comparative example. In FIG. 10, the drawing apparatus of the comparative example forms a pattern image on the substrate using, for example, the pixel value P (n, k) of FIG. 7 as the intensity signal value of the laser light in units of pixels. . For example, in the drawing apparatus of the comparative example, the intensity rate, which is the ratio of the intensity of the laser light emitted from the light source circuit 11 to the predetermined specified power of the laser light, is set to the values 0, 1, Set corresponding to 2 and 3. For example, in the drawing apparatus of the comparative example, the intensity rate is set to 0%, 50%, 70%, and 100% for the values 0, 1, 2, and 3 of the pixel value P (n, k), respectively. . Here, laser beams with intensity rates of 50% and 70% form spot diameters on the substrate that are 1/3 and 2/3 of the beam pitch D, respectively. Further, a laser beam having an intensity rate of 100% forms a spot diameter on the substrate that is substantially equal to the beam pitch D. Conventionally, in a light source using a semiconductor laser, in order to draw a high-resolution pattern image, it is possible to set a spot diameter developed with a laser beam having an intensity near the maximum intensity as a beam pitch in the sub-scanning direction Y. This is advantageous in terms of productivity. On the other hand, it was difficult to modulate the intensity of laser light that was weaker than the intensity near the maximum light intensity. Therefore, in the intensity modulation of laser light using an intensity lower than the intensity near the maximum intensity, as shown in FIG. 10, the region R located between the beam centers, that is, near the boundary of the main scanning line, as shown in FIG. It was difficult in principle to draw a pattern image on top.

図10において、(N+1)番目の走査列において強度レート50%のレーザー光で描画される領域と、(N+2)番目の走査列の領域との間には、レーザー光によって適正に露光されない領域Rが存在する。そのため本比較例の描画装置は正確なサブピクセルを露光描画することができない。なお、当該領域Rは、レーザー光の走査エネルギー密度の時間的かつ空間的な被りによって露光され得るため、領域Rは通常、現像閾値を超えて露光され得る。しかしながら、条件によっては領域R上の感光剤の硬化が不十分となるなど、領域R上での露光が不安定になるリスクがある。   In FIG. 10, a region R that is not properly exposed by laser light between a region drawn with laser light having an intensity rate of 50% in the (N + 1) th scan row and a region of the (N + 2) th scan row. Exists. Therefore, the drawing apparatus of this comparative example cannot draw and draw accurate subpixels. In addition, since the said area | region R can be exposed by the temporal and spatial covering of the scanning energy density of a laser beam, the area | region R can usually be exposed exceeding a development threshold value. However, depending on conditions, there is a risk that the exposure on the region R becomes unstable, such as insufficient curing of the photosensitive agent on the region R.

これに対して、本実施形態の構成によれば、強度3のレーザー光Bは、露光面2aの照射対象の主走査列の領域のみならず、当該主走査列に隣接する前列及び後列の主走査列上の領域に跨って露光面2aを露光する。すなわち、本実施形態の描画装置1の構成によれば、露光面2a上において、走査エネルギー密度の時間的かつ空間的な被りによって露光されることを必要とする領域の形成を防ぐことができる。   On the other hand, according to the configuration of the present embodiment, the laser beam B having an intensity of 3 is not only applied to the main scanning row area to be irradiated on the exposure surface 2a, but also to the main and rear rows adjacent to the main scanning row. The exposure surface 2a is exposed across the region on the scan row. That is, according to the configuration of the drawing apparatus 1 of the present embodiment, it is possible to prevent formation of an area that needs to be exposed on the exposure surface 2a due to temporal and spatial covering of the scanning energy density.

本実施形態において、画素値/強度変換回路54は2ビットのデジタル値の強度信号Q(n,k)の値を設定して出力する。しかし本発明はこれに限らず、画素値/強度変換回路54−1〜54−4は、3ビット以上のデジタル値の強度信号Q(n,k)の値を設定して出力してもよい。   In this embodiment, the pixel value / intensity conversion circuit 54 sets and outputs the value of a 2-bit digital value intensity signal Q (n, k). However, the present invention is not limited to this, and the pixel value / intensity conversion circuits 54-1 to 54-4 may set and output the value of the intensity signal Q (n, k) having a digital value of 3 bits or more. .

本実施形態において、光源回路11は4つのレーザー素子36a−1〜36a−4を備えて構成される。しかし本発明はこれに限らず、光源回路11は1〜3つ、又は4つ以上のレーザー素子を備えてもよい。   In the present embodiment, the light source circuit 11 includes four laser elements 36a-1 to 36a-4. However, the present invention is not limited to this, and the light source circuit 11 may include one to three, or four or more laser elements.

本実施形態において、ポリゴンミラー15は6角柱の形状を有し、6個の各側面にはミラーが配置される。しかし本発明はこれに限らず、ポリゴンミラー15は8角柱、12角柱等の多角柱の形状を有し、その各側面にミラーを配置してもよい。   In the present embodiment, the polygon mirror 15 has a hexagonal prism shape, and a mirror is disposed on each of the six side surfaces. However, the present invention is not limited to this, and the polygon mirror 15 may have a polygonal column shape such as an octagonal column or a dodecagonal column, and a mirror may be disposed on each side surface thereof.

本実施形態において、画素値/強度変換回路54は例えば図6A〜6Dの画素値/強度変換処理を実行するための専用のハードウェア回路を備える。しかし本発明はこれに限らず、画素値/強度変換回路54は、当該専用のハードウェア回路に代えて、外部のパーソナルコンピュータ等の電子計算機と組み合わせて構成されもよい。この場合、パーソナルコンピュータ等の電子計算機は、原版のパターン画像データをラスター図形データにオフライン変換する際に画素値/強度変換処理を実行する。これによって、強度信号Q(N,k)〜Q(N+3,k)を描画装置1にデータローディングする方式で、本実施形態のパターン画像の描画を行うことができる。   In the present embodiment, the pixel value / intensity conversion circuit 54 includes a dedicated hardware circuit for executing, for example, the pixel value / intensity conversion processing of FIGS. However, the present invention is not limited to this, and the pixel value / intensity conversion circuit 54 may be configured in combination with an electronic computer such as an external personal computer instead of the dedicated hardware circuit. In this case, an electronic computer such as a personal computer executes pixel value / intensity conversion processing when off-line converting original pattern image data into raster graphic data. As a result, the pattern image of the present embodiment can be drawn by a method in which the intensity signals Q (N, k) to Q (N + 3, k) are loaded into the drawing apparatus 1.

実施形態2.
図11は、本発明の実施形態2に係る描画装置1Aの構成を示すブロック図である。図11において、描画装置1Aは、図1の描画装置1に比較して、光源回路11に代えて光源回路11Aを備えた点が異なる。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a drawing apparatus 1A according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 11, the drawing apparatus 1 </ b> A is different from the drawing apparatus 1 of FIG. 1 in that a light source circuit 11 </ b> A is provided instead of the light source circuit 11.

図12は、図11の光源回路11Aの構成を示すブロック図である。図12において、光源回路11Aは、図4の光源回路11に比較して、以下の点が異なる。
(1)光源回路11Aは、図4の光源回路11に比較して、強度信号発生回路33−1〜33−4にそれぞれ代えて強度信号発生回路33A−1〜33A−4を備えたこと。具体的には以下の通りである。
(1−1)強度信号発生回路33A−1は、図4の強度信号発生回路33−1に比較して、レジスタ51−1〜53−1にそれぞれ代えてシフトレジスタ51A−1〜53A−1を備えたこと。また、強度信号発生回路33A−1は、画素値/強度変換回路54−1に代えて、サブピクセルパターン推定部60−1を備えた画素値/強度変換回路54A−1を備えたこと。
(1−2)強度信号発生回路33A−2は、図4の強度信号発生回路33−2に比較して、レジスタ51−2〜53−2にそれぞれ代えてシフトレジスタ51A−2〜53A−2を備えたこと。また、強度信号発生回路33A−2は、画素値/強度変換回路54−2に代えて、サブピクセルパターン推定部60−2を備えた画素値/強度変換回路54A−2を備えたこと。
(1−3)強度信号発生回路33A−3は、図4の強度信号発生回路33−3に比較して、レジスタ51−3〜53−3にそれぞれ代えてシフトレジスタ51A−3〜53A−3を備えたこと。また、強度信号発生回路33A−3は、画素値/強度変換回路54−3に代えて、サブピクセルパターン推定部60−3を備えた画素値/強度変換回路54A−3を備えたこと。
(1−4)強度信号発生回路33A−4は、図4の強度信号発生回路33−4に比較して、レジスタ51−4〜53−4にそれぞれ代えてシフトレジスタ51A−4〜53A−4を備えたこと。また、強度信号発生回路33A−4は、画素値/強度変換回路54−4に代えて、サブピクセルパターン推定部60−4を備えた画素値/強度変換回路54A−4を備えたこと。
(2)光源回路11Aは、図4の光源回路11に比較して、強度信号発生回路33A−1〜33A−4とD/A変換回路34−1〜34−4との間にそれぞれ設けられた位相変調回路37−1〜37−4をさらに備えたこと。ここで、位相変調回路37−1〜37−4はそれぞれ、強度信号Q(N,k)〜Q(N+3,k)のドライブ部35−1〜35−4への出力タイミングを遅延させる。
FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of the light source circuit 11A of FIG. In FIG. 12, the light source circuit 11A is different from the light source circuit 11 of FIG. 4 in the following points.
(1) The light source circuit 11A includes intensity signal generation circuits 33A-1 to 33A-4 instead of the intensity signal generation circuits 33-1 to 33-4, respectively, as compared with the light source circuit 11 of FIG. Specifically, it is as follows.
(1-1) The intensity signal generating circuit 33A-1 is different from the intensity signal generating circuit 33-1 in FIG. 4 in place of the registers 51-1 to 53-1, and shift registers 51A-1 to 53A-1. Having provided. Further, the intensity signal generation circuit 33A-1 includes a pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 including a sub-pixel pattern estimation unit 60-1 instead of the pixel value / intensity conversion circuit 54-1.
(1-2) The intensity signal generation circuit 33A-2 is different from the intensity signal generation circuit 33-2 of FIG. 4 in place of the registers 51-2 to 53-2, and shift registers 51A-2 to 53A-2. Having provided. The intensity signal generation circuit 33A-2 includes a pixel value / intensity conversion circuit 54A-2 including a sub-pixel pattern estimation unit 60-2 instead of the pixel value / intensity conversion circuit 54-2.
(1-3) The intensity signal generating circuit 33A-3 is different from the intensity signal generating circuit 33-3 in FIG. 4 in place of the registers 51-3 to 53-3, and shift registers 51A-3 to 53A-3. Having provided. The intensity signal generation circuit 33A-3 includes a pixel value / intensity conversion circuit 54A-3 including a sub-pixel pattern estimation unit 60-3 instead of the pixel value / intensity conversion circuit 54-3.
(1-4) The intensity signal generating circuit 33A-4 is different from the intensity signal generating circuit 33-4 in FIG. 4 in that the shift registers 51A-4 to 53A-4 are replaced with the registers 51-4 to 53-4, respectively. Having provided. The intensity signal generation circuit 33A-4 includes a pixel value / intensity conversion circuit 54A-4 including a sub-pixel pattern estimation unit 60-4 instead of the pixel value / intensity conversion circuit 54-4.
(2) The light source circuit 11A is provided between the intensity signal generation circuits 33A-1 to 33A-4 and the D / A conversion circuits 34-1 to 34-4, respectively, as compared with the light source circuit 11 of FIG. And phase modulation circuits 37-1 to 37-4. Here, the phase modulation circuits 37-1 to 37-4 delay the output timings of the intensity signals Q (N, k) to Q (N + 3, k) to the drive units 35-1 to 35-4, respectively.

以下の説明において、強度信号発生回路33A−1〜33A−4を総称して強度信号発生回路33Aともいい、サブピクセルパターン推定部60−1〜60−4を総称してサブピクセルパターン推定部60ともいう。また、シフトレジスタ51A−1〜51A−4を総称してシフトレジスタ51Aともいい、シフトレジスタ52A−1〜52A−4を総称してシフトレジスタ52Aともいい、シフトレジスタ53A−1〜53A−4を総称してシフトレジスタ53Aともいう。さらに、画素値/強度変換回路54A−1〜54A−4を総称して画素値/強度変換回路54Aともいい、位相変調回路37−1〜37−4を総称して、位相変調回路37ともいう。   In the following description, the intensity signal generation circuits 33A-1 to 33A-4 are collectively referred to as the intensity signal generation circuit 33A, and the subpixel pattern estimation units 60-1 to 60-4 are collectively referred to as the subpixel pattern estimation unit 60. Also called. Further, the shift registers 51A-1 to 51A-4 are collectively referred to as the shift register 51A, the shift registers 52A-1 to 52A-4 are collectively referred to as the shift register 52A, and the shift registers 53A-1 to 53A-4 are referred to as the shift register 52A-4. Also collectively referred to as a shift register 53A. Further, the pixel value / intensity conversion circuits 54A-1 to 54A-4 are collectively referred to as the pixel value / intensity conversion circuit 54A, and the phase modulation circuits 37-1 to 37-4 are collectively referred to as the phase modulation circuit 37. .

読み出し回路32は、ラインバッファ32a−1〜32a−6にそれぞれ格納された主走査方向Xの画素値列I(N−1)〜I(N+4)における画素値P(N−1、k+1)〜P(N+4,k+1)(0≦k≦Npx−1)を順次出力する動作を繰り返す。すなわち、読み出し回路32は、画素クロックに同期してカウントされる各時刻kにおいて、k≦Npx−1が満たされる間、上記の出力動作を繰り返す。具体的には、読み出し回路32は、各時刻kにおいて、画素値P(N−1,k+1)〜P(N+1,k+1)をそれぞれシフトレジスタ51A−1〜53A−1に出力する。また、読み出し回路32は、各時刻kにおいて、画素値P(N,k+1)〜P(N+2,k+1)をそれぞれシフトレジスタ51A−2〜53A−2に出力する。さらに、読み出し回路32は、各時刻kにおいて、画素値P(N+1,k+1)〜P(N+3,k+1)をそれぞれシフトレジスタ51A−3〜53A−3に出力する。またさらに、読み出し回路32は、各時刻kにおいて、画素値P(N+2,k+1)〜P(N+4,k+1)をそれぞれシフトレジスタ51A−4〜53A−4に出力する。   The readout circuit 32 includes pixel values P (N−1, k + 1) ˜ in the pixel value sequences I (N−1) to I (N + 4) in the main scanning direction X stored in the line buffers 32a-1 to 32a-6, respectively. The operation of sequentially outputting P (N + 4, k + 1) (0 ≦ k ≦ Npx−1) is repeated. That is, the readout circuit 32 repeats the above-described output operation while k ≦ Npx−1 is satisfied at each time k counted in synchronization with the pixel clock. Specifically, the readout circuit 32 outputs the pixel values P (N−1, k + 1) to P (N + 1, k + 1) to the shift registers 51A-1 to 53A-1 at each time k. Further, the readout circuit 32 outputs the pixel values P (N, k + 1) to P (N + 2, k + 1) to the shift registers 51A-2 to 53A-2, respectively, at each time k. Further, the readout circuit 32 outputs the pixel values P (N + 1, k + 1) to P (N + 3, k + 1) to the shift registers 51A-3 to 53A-3 at each time k. Furthermore, the readout circuit 32 outputs the pixel values P (N + 2, k + 1) to P (N + 4, k + 1) to the shift registers 51A-4 to 53A-4 at each time k.

強度信号発生回路33A−1において、シフトレジスタ51A−1は、読み出し回路32によってラインバッファ32a−1から順次入力される3つの画素値P(N−1,k−1)〜P(N−1,k+1)を格納する。シフトレジスタ52A−1は、読み出し回路32によってラインバッファ32a−2から順次入力される3つの画素値P(N,k−1)〜P(N,k+1)を格納する。シフトレジスタ53A−1は、読み出し回路32によってラインバッファ32a−3から順次入力される3つの画素値P(N+1,k−1)〜P(N+1,k+1)を格納する。   In the intensity signal generation circuit 33A-1, the shift register 51A-1 includes three pixel values P (N−1, k−1) to P (N−1) sequentially input from the line buffer 32a-1 by the readout circuit 32. , K + 1). The shift register 52A-1 stores three pixel values P (N, k-1) to P (N, k + 1) sequentially input from the line buffer 32a-2 by the readout circuit 32. The shift register 53A-1 stores three pixel values P (N + 1, k−1) to P (N + 1, k + 1) sequentially input from the line buffer 32a-3 by the readout circuit 32.

画素値/強度変換回路54A−1は、各時刻kにおいて、シフトレジスタ51A−1に格納されている3個の画素値P(N−1,k−1)〜P(N−1,k+1)を読み出す。また、画素値/強度変換回路54A−1は、各時刻kにおいて、シフトレジスタ52A−1に格納されている3つの画素値P(N,k−1)〜P(N,k+1)を読み出す。さらに、画素値/強度変換回路54A−1は、各時刻kにおいて、シフトレジスタ53A−1に格納されている3つの画素値P(N+1,k−1)〜P(N+1,k+1)を読み出す。画素値/強度変換回路54A−1は、読み出した9つの画素値P(N−1,k−1)〜P(N−1,k+1),P(N,k−1)〜P(N,k+1),及びP(N+1,k−1)〜P(N+1,k+1)に基づいて、図14Aの画素値/強度変換処理を実行する。図14Aの画素値/強度変換処理において、サブピクセルパターン推定部60−1は、上記各9つの画素値すなわち処理対象の画素とその周辺の画素の各画素値に基づいて、図14Aのサブピクセルパターン推定処理を実行する。当該サブピクセルパターン推定処理において、サブピクセルパターン推定部60−1は、図13Aの処理対象の画素P0の、サブピクセル単位の各画素値(以下、サブピクセル値という。)からなるサブピクセルパターンサブピクセルパターンを推定する。当該サブピクセルパターンについては、図13A及び図13Bを参照して詳細後述する。また、画素値/強度変換回路54A−1は、推定されたサブピクセルパターンに基づいて、画素単位の強度信号Q(N,k)の値を設定するとともに、画素クロックのタイミングからの当該強度信号Q(N,k)の遅延時間Td1を決定する。ここで、当該遅延時間Td1は、画素クロックの時刻kに対する、図12の位相変調回路37−1から出力される強度信号Q(N,k)の値が変化するタイミングの遅延時間である。画素値/強度変換回路54A−1は、設定された値の強度信号Q(N,k)と遅延時間Td1を示す変調制御信号PM1とを発生して図12の位相変調回路37−1に出力する。画素値/強度変換回路54A−1による画素値/強度変換処理については図14Aを参照して詳細後述する。   The pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 has three pixel values P (N-1, k-1) to P (N-1, k + 1) stored in the shift register 51A-1 at each time k. Is read. The pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 reads out the three pixel values P (N, k-1) to P (N, k + 1) stored in the shift register 52A-1 at each time k. Further, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 reads out the three pixel values P (N + 1, k−1) to P (N + 1, k + 1) stored in the shift register 53A-1 at each time k. The pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 reads the nine pixel values P (N-1, k-1) to P (N-1, k + 1), P (N, k-1) to P (N, The pixel value / intensity conversion process of FIG. 14A is executed based on (k + 1) and P (N + 1, k−1) to P (N + 1, k + 1). In the pixel value / intensity conversion process of FIG. 14A, the sub-pixel pattern estimation unit 60-1 performs the sub-pixel of FIG. 14A based on the above nine pixel values, that is, the pixel values of the pixel to be processed and its surrounding pixels. Perform pattern estimation processing. In the subpixel pattern estimation process, the subpixel pattern estimation unit 60-1 includes subpixel pattern subs each composed of pixel values (hereinafter referred to as subpixel values) of the pixel P0 to be processed in FIG. 13A in units of subpixels. Estimate the pixel pattern. The subpixel pattern will be described later in detail with reference to FIGS. 13A and 13B. In addition, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 sets the value of the intensity signal Q (N, k) for each pixel based on the estimated subpixel pattern, and the intensity signal from the timing of the pixel clock. The delay time Td1 of Q (N, k) is determined. Here, the delay time Td1 is a delay time at which the value of the intensity signal Q (N, k) output from the phase modulation circuit 37-1 in FIG. 12 changes with respect to the time k of the pixel clock. The pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 generates an intensity signal Q (N, k) having a set value and a modulation control signal PM1 indicating the delay time Td1, and outputs the modulation signal to the phase modulation circuit 37-1 in FIG. To do. The pixel value / intensity conversion processing by the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 will be described in detail later with reference to FIG. 14A.

図12の位相変調回路37−1は、変調制御信号PM1に基づいて、画素値/強度変換回路54A−1からの強度信号Q(N,k)を、変調制御信号PM1に含まれる遅延時間Td1だけ遅延させてD/A変換器34−1に出力する。D/A変換器34−1は位相変調回路37−1からの遅延時間Td1だけ遅延した強度信号Q(N,k)をアナログ強度信号にD/A変換してドライブ部35−1に出力する。ドライブ部35−1は、当該アナログ強度信号に対応する画素照射駆動信号をレーザー素子36a−1に供給する。レーザー素子36a−1は、当該画素照射駆動信号に対応する強度でレーザー光B1を出射する。   Based on the modulation control signal PM1, the phase modulation circuit 37-1 in FIG. 12 converts the intensity signal Q (N, k) from the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 into a delay time Td1 included in the modulation control signal PM1. Output to the D / A converter 34-1 with a delay of The D / A converter 34-1 D / A converts the intensity signal Q (N, k) delayed by the delay time Td1 from the phase modulation circuit 37-1 into an analog intensity signal, and outputs the analog intensity signal to the drive unit 35-1. . The drive unit 35-1 supplies a pixel irradiation drive signal corresponding to the analog intensity signal to the laser element 36a-1. The laser element 36a-1 emits a laser beam B1 with an intensity corresponding to the pixel irradiation drive signal.

強度信号発生回路33A−2において、シフトレジスタ51A−2は、読み出し回路32によってラインバッファ32a−2から順次入力される3つの画素値P(N,k−1)〜P(N,k+1)を格納する。シフトレジスタ52A−2は、読み出し回路32によってラインバッファ32a−3から順次入力される3つの画素値P(N+1,k−1)〜P(N+1,k+1)を格納する。シフトレジスタ53A−2は、読み出し回路32によってラインバッファ32a−4から順次入力される3つの画素値P(N+2,k−1)〜P(N+2,k+1)を格納する。   In the intensity signal generation circuit 33A-2, the shift register 51A-2 receives the three pixel values P (N, k−1) to P (N, k + 1) sequentially input from the line buffer 32a-2 by the readout circuit 32. Store. The shift register 52A-2 stores three pixel values P (N + 1, k−1) to P (N + 1, k + 1) sequentially input from the line buffer 32a-3 by the readout circuit 32. The shift register 53A-2 stores three pixel values P (N + 2, k−1) to P (N + 2, k + 1) sequentially input from the line buffer 32a-4 by the readout circuit 32.

画素値/強度変換回路54A−2は、各時刻kにおいて、シフトレジスタ51A−2に格納されている3個の画素値P(N,k−1)〜P(N,k+1)を読み出す。また、画素値/強度変換回路54A−2は、各時刻kにおいて、シフトレジスタ52A−2に格納されている3つの画素値P(N+1,k−1)〜P(N+1,k+1)を読み出す。さらに、画素値/強度変換回路54A−2は、各時刻kにおいて、シフトレジスタ53A−2に格納されている3つの画素値P(N+2,k−1)〜P(N+2,k+1)を読み出す。画素値/強度変換回路54A−2は、読み出した9つの画素値P(N,k−1)〜P(N,k+1),P(N+1,k−1)〜P(N+1,k+1),及びP(N+2,k−1)〜P(N+2,k+1)に基づいて、図14Bの画素値/強度変換処理を実行する。図14Bの画素値/強度変換処理において、サブピクセルパターン推定部60−2は、上記9つの画素値に基づいて、図14Bのサブピクセルパターン推定処理を実行する。当該サブピクセルパターン推定処理において、サブピクセルパターン推定部60−2は、画素値P(N+1,k)を有する処理対象の画素P0のサブピクセルパターンを推定する処理を実行する。また、画素値/強度変換回路54A−2は、処理対象の画素P0の推定されたサブピクセルパターンに基づいて、画素単位の強度信号Q(N+1,k)の値を設定するとともに当該強度信号Q(N+1,k)の遅延時間Td2を決定する。ここで、当該遅延時間Td2は、画素クロックの時刻kに対する、図12の位相変調回路37−2から出力される強度信号Q(N+1,k)の値が変化するタイミングの遅延時間である。画素値/強度変換回路54A−2は、設定された値の強度信号Q(N+1,k)と遅延時間Td2を示す変調制御信号PM2とを発生して図12の位相変調回路37−2に出力する。画素値/強度変換回路54A−2による画素値/強度変換処理については図14Bを参照して詳細後述する。   The pixel value / intensity conversion circuit 54A-2 reads the three pixel values P (N, k-1) to P (N, k + 1) stored in the shift register 51A-2 at each time k. Further, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-2 reads the three pixel values P (N + 1, k−1) to P (N + 1, k + 1) stored in the shift register 52A-2 at each time k. Further, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-2 reads out the three pixel values P (N + 2, k-1) to P (N + 2, k + 1) stored in the shift register 53A-2 at each time k. The pixel value / intensity conversion circuit 54A-2 includes the nine read pixel values P (N, k−1) to P (N, k + 1), P (N + 1, k−1) to P (N + 1, k + 1), and Based on P (N + 2, k−1) to P (N + 2, k + 1), the pixel value / intensity conversion process of FIG. 14B is executed. In the pixel value / intensity conversion process of FIG. 14B, the sub-pixel pattern estimation unit 60-2 executes the sub-pixel pattern estimation process of FIG. 14B based on the nine pixel values. In the subpixel pattern estimation process, the subpixel pattern estimation unit 60-2 performs a process of estimating the subpixel pattern of the processing target pixel P0 having the pixel value P (N + 1, k). Further, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-2 sets the value of the intensity signal Q (N + 1, k) for each pixel based on the estimated subpixel pattern of the pixel P0 to be processed, and the intensity signal Q A delay time Td2 of (N + 1, k) is determined. Here, the delay time Td2 is a delay time at which the value of the intensity signal Q (N + 1, k) output from the phase modulation circuit 37-2 in FIG. 12 changes with respect to the time k of the pixel clock. The pixel value / intensity conversion circuit 54A-2 generates an intensity signal Q (N + 1, k) having a set value and a modulation control signal PM2 indicating the delay time Td2, and outputs the modulation signal to the phase modulation circuit 37-2 in FIG. To do. The pixel value / intensity conversion processing by the pixel value / intensity conversion circuit 54A-2 will be described in detail later with reference to FIG. 14B.

位相変調回路37−2は、変調制御信号PM2に基づいて、画素値/強度変換回路54A−2からの強度信号Q(N+1,k)を、変調制御信号PM2に含まれる遅延時間Td2だけ遅延させてD/A変換器34−2に出力する。D/A変換器34−2は位相変調回路37−2からの遅延時間Td2だけ遅延した強度信号Q(N+1,k)をアナログ強度信号にD/A変換してドライブ部35−2に出力する。ドライブ部35−2は、当該アナログ強度信号に対応する画素照射駆動信号をレーザー素子36a−2に供給する。レーザー素子36a−2は、当該画素照射駆動信号に対応する強度でレーザー光B2を出射する。   Based on the modulation control signal PM2, the phase modulation circuit 37-2 delays the intensity signal Q (N + 1, k) from the pixel value / intensity conversion circuit 54A-2 by a delay time Td2 included in the modulation control signal PM2. Output to the D / A converter 34-2. The D / A converter 34-2 D / A converts the intensity signal Q (N + 1, k) delayed by the delay time Td2 from the phase modulation circuit 37-2 into an analog intensity signal, and outputs it to the drive unit 35-2. . The drive unit 35-2 supplies a pixel irradiation drive signal corresponding to the analog intensity signal to the laser element 36a-2. The laser element 36a-2 emits a laser beam B2 with an intensity corresponding to the pixel irradiation drive signal.

強度信号発生回路33A−3において、シフトレジスタ51A−3は、読み出し回路32によってラインバッファ32a−3から順次入力される3つの画素値P(N+1,k−1)〜P(N+1,k+1)を格納する。シフトレジスタ52A−3は、読み出し回路32によってラインバッファ32a−4から順次入力される3つの画素値P(N+2,k−1)〜P(N+2,k+1)を格納する。シフトレジスタ53A−3は、読み出し回路32によってラインバッファ32a−5から順次入力される3つの画素値P(N+3,k−1)〜P(N+3,k+1)を格納する。   In the intensity signal generation circuit 33A-3, the shift register 51A-3 receives the three pixel values P (N + 1, k−1) to P (N + 1, k + 1) sequentially input from the line buffer 32a-3 by the readout circuit 32. Store. The shift register 52A-3 stores three pixel values P (N + 2, k−1) to P (N + 2, k + 1) sequentially input from the line buffer 32a-4 by the readout circuit 32. The shift register 53A-3 stores three pixel values P (N + 3, k−1) to P (N + 3, k + 1) sequentially input from the line buffer 32a-5 by the readout circuit 32.

画素値/強度変換回路54A−3は、各時刻kにおいて、シフトレジスタ51A−3に格納されている3個の画素値P(N+1,k−1)〜P(N+1,k+1)を読み出す。また、画素値/強度変換回路54A−3は、各時刻kにおいて、シフトレジスタ52A−3に格納されている3つの画素値P(N+2,k−1)〜P(N+2,k+1)を読み出す。さらに、画素値/強度変換回路54A−3は、各時刻kにおいて、シフトレジスタ53A−3に格納されている3つの画素値P(N+3,k−1)〜P(N+3,k+1)を読み出す。画素値/強度変換回路54A−3は、読み出した9つの画素値P(N+1,k−1)〜P(N+1,k+1),P(N+2,k−1)〜P(N+2,k+1)及びP(N+3,k−1)〜P(N+3,k+1)に基づいて図14Cの画素値/強度変換処理を実行する。図14Cの画素値/強度変換処理において、サブピクセルパターン推定部60−3は、上記9つの画素値に基づいて、図14Cのサブピクセルパターン推定処理を実行する。当該サブピクセルパターン推定処理において、サブピクセルパターン推定部60−3は、画素値P(N+2,k)を有する処理対象の画素P0のサブピクセルパターンを推定する処理を実行する。また、画素値/強度変換回路54A−3は、処理対象の画素P0の推定されたサブピクセルパターンに基づいて、画素単位の強度信号Q(N+2,k)の値を設定するとともに当該強度信号Q(N+2,k)の遅延時間Td3を決定する。ここで、当該遅延時間Td3は、画素クロックの時刻kに対する、図12の位相変調回路37−3から出力される強度信号Q(N+2,k)の値が変化するタイミングの遅延時間である。画素値/強度変換回路54A−3は、設定された値の強度信号Q(N+2,k)と遅延時間Td3を示す変調制御信号PM3とを発生して図12の位相変調回路37−3に出力する。画素値/強度変換回路54A−3による画素値/強度変換処理については図14Cを参照して詳細後述する。   The pixel value / intensity conversion circuit 54A-3 reads out the three pixel values P (N + 1, k−1) to P (N + 1, k + 1) stored in the shift register 51A-3 at each time k. The pixel value / intensity conversion circuit 54A-3 reads the three pixel values P (N + 2, k−1) to P (N + 2, k + 1) stored in the shift register 52A-3 at each time k. Further, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-3 reads out the three pixel values P (N + 3, k−1) to P (N + 3, k + 1) stored in the shift register 53A-3 at each time k. The pixel value / intensity conversion circuit 54A-3 reads the nine pixel values P (N + 1, k−1) to P (N + 1, k + 1), P (N + 2, k−1) to P (N + 2, k + 1) and P The pixel value / intensity conversion process of FIG. 14C is executed based on (N + 3, k−1) to P (N + 3, k + 1). In the pixel value / intensity conversion process of FIG. 14C, the sub-pixel pattern estimation unit 60-3 performs the sub-pixel pattern estimation process of FIG. 14C based on the nine pixel values. In the subpixel pattern estimation process, the subpixel pattern estimation unit 60-3 performs a process of estimating the subpixel pattern of the processing target pixel P0 having the pixel value P (N + 2, k). Further, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-3 sets the value of the intensity signal Q (N + 2, k) for each pixel based on the estimated subpixel pattern of the pixel P0 to be processed, and the intensity signal Q A delay time Td3 of (N + 2, k) is determined. Here, the delay time Td3 is a delay time at which the value of the intensity signal Q (N + 2, k) output from the phase modulation circuit 37-3 in FIG. 12 changes with respect to the time k of the pixel clock. The pixel value / intensity conversion circuit 54A-3 generates an intensity signal Q (N + 2, k) having a set value and a modulation control signal PM3 indicating the delay time Td3, and outputs them to the phase modulation circuit 37-3 in FIG. To do. The pixel value / intensity conversion processing by the pixel value / intensity conversion circuit 54A-3 will be described in detail later with reference to FIG. 14C.

位相変調回路37−3は、変調制御信号PM3に基づいて、画素値/強度変換回路54A−3からの強度信号Q(N+2,k)を、変調制御信号PM3に含まれる遅延時間Td3だけ遅延させてD/A変換器34−3に出力する。D/A変換器34−3は位相変調回路37−3からの遅延時間Td3だけ遅延した強度信号Q(N+2,k)をアナログ強度信号にD/A変換してドライブ部35−3に出力する。ドライブ部35−3は、当該アナログ強度信号に対応する画素照射駆動信号をレーザー素子36a−3に供給する。レーザー素子36a−3は、当該画素照射駆動信号に対応する強度でレーザー光B3を出射する。   Based on the modulation control signal PM3, the phase modulation circuit 37-3 delays the intensity signal Q (N + 2, k) from the pixel value / intensity conversion circuit 54A-3 by a delay time Td3 included in the modulation control signal PM3. Output to the D / A converter 34-3. The D / A converter 34-3 D / A converts the intensity signal Q (N + 2, k) delayed by the delay time Td3 from the phase modulation circuit 37-3 into an analog intensity signal and outputs it to the drive unit 35-3. . The drive unit 35-3 supplies a pixel irradiation drive signal corresponding to the analog intensity signal to the laser element 36a-3. The laser element 36a-3 emits a laser beam B3 with an intensity corresponding to the pixel irradiation drive signal.

強度信号発生回路33A−4において、シフトレジスタ51A−4は、読み出し回路32によってラインバッファ32a−4から順次入力される3つの画素値P(N+2,k−1)〜P(N+2,k+1)を格納する。シフトレジスタ52A−4は、読み出し回路32によってラインバッファ32a−5から順次入力される3つの画素値P(N+3,k−1)〜P(N+3,k+1)を格納する。シフトレジスタ53A−4は、読み出し回路32によってラインバッファ32a−6から順次入力される3つの画素値P(N+4,k−1)〜P(N+4,k+1)を格納する。   In the intensity signal generation circuit 33A-4, the shift register 51A-4 receives the three pixel values P (N + 2, k−1) to P (N + 2, k + 1) sequentially input from the line buffer 32a-4 by the readout circuit 32. Store. The shift register 52A-4 stores three pixel values P (N + 3, k−1) to P (N + 3, k + 1) sequentially input from the line buffer 32a-5 by the readout circuit 32. The shift register 53A-4 stores three pixel values P (N + 4, k−1) to P (N + 4, k + 1) sequentially input from the line buffer 32a-6 by the readout circuit 32.

画素値/強度変換回路54A−4は、各時刻kにおいて、シフトレジスタ51A−4に格納されている3個の画素値P(N+2,k−1)〜P(N+2,k+1)を読み出す。また、画素値/強度変換回路54A−4は、各時刻kにおいて、シフトレジスタ52A−4に格納されている3つの画素値P(N+3,k−1)〜P(N+3,k+1)を読み出す。さらに、画素値/強度変換回路54A−4は、各時刻kにおいて、シフトレジスタ53A−4に格納されている3つの画素値P(N+4,k−1)〜P(N+4,k+1)を読み出す。画素値/強度変換回路54A−4は、読み出した9つの画素値P(N+2,k−1)〜P(N+2,k+1),P(N+3,k−1)〜P(N+3,k+1)及びP(N+4,k−1)〜P(N+4,k+1)に基づいて図14Dの画素値/強度変換処理を実行する。図14Dの画素値/強度変換処理において、サブピクセルパターン推定部60−4は、上記9つの画素値に基づいて、図14Dのサブピクセルパターン推定処理を実行する。当該サブピクセルパターン推定処理において、サブピクセルパターン推定部60−4は、画素値P(N+3,k)を有する処理対象の画素P0のサブピクセルパターンを推定する処理を実行する。また、画素値/強度変換回路54A−4は、処理対象の画素P0の推定されたサブピクセルパターンに基づいて、画素単位の強度信号Q(N+3,k)の値を設定するとともに当該強度信号Q(N+3,k)の遅延時間Td4を決定する。ここで、当該遅延時間Td4は、画素クロックの時刻kに対する、図12の位相変調回路37−4から出力される強度信号Q(N+3,k)の値が変化するタイミングの遅延時間である。画素値/強度変換回路54A−4は、設定された値の強度信号Q(N+3,k)と遅延時間Td4を示す変調制御信号PM4とを発生して図12の位相変調回路37−4に出力する。画素値/強度変換回路54A−4による画素値/強度変換処理については図14Dを参照して詳細後述する。   The pixel value / intensity conversion circuit 54A-4 reads the three pixel values P (N + 2, k−1) to P (N + 2, k + 1) stored in the shift register 51A-4 at each time k. The pixel value / intensity conversion circuit 54A-4 reads the three pixel values P (N + 3, k−1) to P (N + 3, k + 1) stored in the shift register 52A-4 at each time k. Further, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-4 reads the three pixel values P (N + 4, k−1) to P (N + 4, k + 1) stored in the shift register 53A-4 at each time k. The pixel value / intensity conversion circuit 54A-4 reads the nine pixel values P (N + 2, k-1) to P (N + 2, k + 1), P (N + 3, k-1) to P (N + 3, k + 1) and P The pixel value / intensity conversion process of FIG. 14D is executed based on (N + 4, k−1) to P (N + 4, k + 1). In the pixel value / intensity conversion process of FIG. 14D, the subpixel pattern estimation unit 60-4 performs the subpixel pattern estimation process of FIG. 14D based on the above nine pixel values. In the subpixel pattern estimation process, the subpixel pattern estimation unit 60-4 performs a process of estimating the subpixel pattern of the processing target pixel P0 having the pixel value P (N + 3, k). Further, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-4 sets the value of the intensity signal Q (N + 3, k) for each pixel based on the estimated subpixel pattern of the pixel P0 to be processed, and the intensity signal Q A delay time Td4 of (N + 3, k) is determined. Here, the delay time Td4 is a delay time at which the value of the intensity signal Q (N + 3, k) output from the phase modulation circuit 37-4 in FIG. 12 changes with respect to the time k of the pixel clock. The pixel value / intensity conversion circuit 54A-4 generates an intensity signal Q (N + 3, k) having a set value and a modulation control signal PM4 indicating the delay time Td4, and outputs them to the phase modulation circuit 37-4 in FIG. To do. The pixel value / intensity conversion processing by the pixel value / intensity conversion circuit 54A-4 will be described in detail later with reference to FIG. 14D.

位相変調回路37−4は、変調制御信号PM4に基づいて、画素値/強度変換回路54A−4からの強度信号Q(N+3,k)を、変調制御信号PM4に含まれる遅延時間Td4だけ遅延させてD/A変換器34−4に出力する。D/A変換器34−4は位相変調回路37−4からの遅延時間Td4だけ遅延した強度信号Q(N+3,k)をアナログ強度信号にD/A変換してドライブ部35−4に出力する。ドライブ部35−4は、当該アナログ強度信号に対応する画素照射駆動信号をレーザー素子36a−4に供給する。レーザー素子36a−4は、当該画素照射駆動信号に対応する強度でレーザー光B4を出射する。   The phase modulation circuit 37-4 delays the intensity signal Q (N + 3, k) from the pixel value / intensity conversion circuit 54A-4 based on the modulation control signal PM4 by the delay time Td4 included in the modulation control signal PM4. Output to the D / A converter 34-4. The D / A converter 34-4 D / A converts the intensity signal Q (N + 3, k) delayed by the delay time Td4 from the phase modulation circuit 37-4 into an analog intensity signal and outputs it to the drive unit 35-4. . The drive unit 35-4 supplies a pixel irradiation drive signal corresponding to the analog intensity signal to the laser element 36a-4. The laser element 36a-4 emits a laser beam B4 with an intensity corresponding to the pixel irradiation drive signal.

図13Aは、図12のサブピクセルパターン推定部60−1によって参照される画素値P(N,k)を有する処理対象の画素P0と、その周辺の画素P1〜P8の配置の構成を示す図である。図13Aにおいて、画素P6,P7,及びP8はそれぞれ、(N−1)番目の走査列において主走査方向Xで並置され、図12のシフトレジスタ51A−1に格納される画素値P(N−1,k−1),P(N−1,k),及びP(N−1,k+1)を有する。また、画素P5,P0,及びP1はそれぞれ、N番目の走査列において主走査方向Xで並置され、図12のシフトレジスタ52A−1に格納される画素値P(N,k−1),P(N,k),及びP(N,k+1)を有する。さらに、画素P4,P3,及びP2それぞれ、(N+1)番目の走査列において主走査方向Xで並置され、図12のシフトレジスタ53A−1に格納される画素値P(N+1,k−1),P(N+1,k),及びP(N+1,k+1)をそれぞれ有する。そして、上記の画素P6,P7,及びP8の行と、画素P5,P0,及びP1の行と、画素P4,P3,及びP2の行とは、副走査方向Yで並置される。   FIG. 13A is a diagram illustrating a configuration configuration of a processing target pixel P0 having a pixel value P (N, k) referred to by the sub-pixel pattern estimation unit 60-1 in FIG. 12 and surrounding pixels P1 to P8. It is. In FIG. 13A, pixels P6, P7, and P8 are juxtaposed in the main scanning direction X in the (N−1) th scanning column, and are stored in the shift register 51A-1 in FIG. 1, k-1), P (N-1, k), and P (N-1, k + 1). Further, the pixels P5, P0, and P1 are juxtaposed in the main scanning direction X in the Nth scanning column, and are stored in the shift register 52A-1 in FIG. 12 with pixel values P (N, k-1), P (N, k), and P (N, k + 1). Further, each of the pixels P4, P3, and P2 is juxtaposed in the main scanning direction X in the (N + 1) th scanning column, and is stored in the shift register 53A-1 in FIG. P (N + 1, k) and P (N + 1, k + 1), respectively. The rows of the pixels P6, P7, and P8, the rows of the pixels P5, P0, and P1, and the rows of the pixels P4, P3, and P2 are juxtaposed in the sub-scanning direction Y.

図13Bは、図13Aの処理対象の画素P0のサブピクセルパターンの構成を示す図である。図13Bにおいて、処理対象の画素P0内であってサブピクセルの各列に対応するクロック(以下、サブピクセルクロックという。)の周期は、画素クロックの周期Tの(1/3)倍である(T/3)である。図13Bのサブピクセルパターンにおいて、サブピクセルクロックの時刻c=1における3つのサブピクセルは、副走査方向Yで並置され、かつ、それぞれ値S11,S12,及びS13を有する。また、サブピクセルクロックの時刻c=2における3つのサブピクセルは、副走査方向Yで並置され、かつ、それぞれ値S21,S22,及びS23を有する。さらに、サブピクセルクロックの時刻c=3における3つのサブピクセルは、副走査方向Yで並置され、かつ、それぞれ値S31,S32,及びS33を有する。各サブピクセルのサブピクセル値は0又は1である。ここで、サブピクセル値0は、当該サブピクセルの領域が、レーザー光Bによって照射されない一部の非照射領域であることを示す。また、サブピクセル値1は、当該サブピクセルの領域がレーザー光Bによって照射される一部の照射領域であることを示す。   FIG. 13B is a diagram illustrating a configuration of a sub-pixel pattern of the pixel P0 to be processed in FIG. 13A. In FIG. 13B, the period of the clock corresponding to each column of subpixels (hereinafter referred to as subpixel clock) within the pixel P0 to be processed is (1/3) times the period T of the pixel clock ( T / 3). In the subpixel pattern of FIG. 13B, the three subpixels at time c = 1 of the subpixel clock are juxtaposed in the subscanning direction Y and have values S11, S12, and S13, respectively. In addition, the three subpixels at time c = 2 of the subpixel clock are juxtaposed in the subscanning direction Y and have values S21, S22, and S23, respectively. Further, the three subpixels at time c = 3 of the subpixel clock are juxtaposed in the subscanning direction Y and have values S31, S32, and S33, respectively. The subpixel value of each subpixel is 0 or 1. Here, the subpixel value 0 indicates that the region of the subpixel is a part of the non-irradiated region that is not irradiated with the laser beam B. Further, the subpixel value 1 indicates that the region of the subpixel is a part of the irradiation region irradiated with the laser beam B.

図14Aは、図12の画素値/強度変換回路54A−1によって実行される画素値/強度変換処理を示すフローチャートである。図14AのステップS81において、サブピクセルパターン推定部60−1は、図13Aの処理対象の画素P0におけるサブピクセルパターンを推定するサブピクセルパターン推定処理を実行する。ステップS81のサブピクセルパターン推定処理については図13A〜15Cを参照して詳細後述する。次いで、ステップS82において、画素値/強度変換回路54A−1は、ステップS81において推定されたサブピクセルパターンに基づいて、サブピクセルクロック単位の画素値P(N,k,c)(c=1,2,3)を以下の通り設定する。すなわち、画素値/強度変換回路54A−1は、図13Bのサブピクセルの値S11〜S13,S21〜S23,及びS31〜S33を用いてサブピクセルクロック単位の画素値P(N,k,c)(c=1,2,3)を次式の通り設定する。   FIG. 14A is a flowchart showing a pixel value / intensity conversion process executed by the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 in FIG. In step S81 in FIG. 14A, the sub-pixel pattern estimation unit 60-1 performs a sub-pixel pattern estimation process for estimating the sub-pixel pattern in the processing target pixel P0 in FIG. 13A. The sub-pixel pattern estimation process in step S81 will be described in detail later with reference to FIGS. Next, in step S82, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 determines the pixel value P (N, k, c) (c = 1, subpixel clock unit) based on the subpixel pattern estimated in step S81. 2, 3) is set as follows. That is, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 uses the subpixel values S11 to S13, S21 to S23, and S31 to S33 in FIG. 13B to generate a pixel value P (N, k, c) in units of subpixel clocks. (C = 1, 2, 3) is set as follows.

P(N,k,1)=S11+S12+S13 (1)
P(N,k,2)=S21+S22+S23 (2)
P(N,k,3)=S31+S32+S33 (3)
P (N, k, 1) = S11 + S12 + S13 (1)
P (N, k, 2) = S21 + S22 + S23 (2)
P (N, k, 3) = S31 + S32 + S33 (3)

すなわち、式(1)において、画素値/強度変換回路54A−1は、サブピクセル値S11,S12,及びS13の和を算出して、得られた値を時刻c=1における画素値P(N,k,1)として設定する。また、式(2)において、画素値/強度変換回路54A−1は、サブピクセル値S21,S22,及びS23の和を算出して、得られた値を時刻c=2における画素値P(N,k,2)として設定する。さらに、式(3)において、画素値/強度変換回路54A−1は、サブピクセル値S31,S32,及びS33の和を算出して、得られた値を時刻c=3における画素値P(N,k,3)として設定する。サブピクセルクロックの各時刻c=1,2,3おける画素値P(N,k,c)は、時刻cにおけるレーザー光Bの一部の照射領域の面積を表す。画素値/強度変換回路54A−1は、ステップS82において画素値P(N,k,c)を上述の通り設定すると、ステップS83に進む。   That is, in Expression (1), the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 calculates the sum of the subpixel values S11, S12, and S13, and uses the obtained value as the pixel value P (N at time c = 1. , K, 1). In Expression (2), the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 calculates the sum of the subpixel values S21, S22, and S23, and uses the obtained value as the pixel value P (N at time c = 2. , K, 2). Further, in Expression (3), the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 calculates the sum of the subpixel values S31, S32, and S33, and uses the obtained value as the pixel value P (N at time c = 3. , K, 3). The pixel value P (N, k, c) at each time c = 1, 2, 3 of the subpixel clock represents the area of a part of the irradiation region of the laser beam B at the time c. When the pixel value P (N, k, c) is set as described above in step S82, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 proceeds to step S83.

ステップS83において、画素値/強度変換回路54A−1は、カウント値cを初期値1に設定し、ステップS84において、画素値/強度変換回路54A−1は、サブピクセルクロック単位の画素値P(N,k,c)が0であるか否かを判定する。ステップS84でYESの場合、ステップS85において、画素値/強度変換回路54A−1は、サブピクセルクロック単位の強度信号Q(N,k,c)の値を0に設定して、ステップS94に進む。   In step S83, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 sets the count value c to an initial value 1, and in step S84, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 sets the pixel value P (in sub-pixel clock units). It is determined whether N, k, c) is 0 or not. If YES in step S84, in step S85, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 sets the value of the intensity signal Q (N, k, c) in units of subpixel clocks to 0, and proceeds to step S94. .

ここで、n番目の走査列の時刻kの画素領域におけるサブピクセルクロック単位の強度信号Q(n,k,c)(c=1,2,3)について以下説明する。各強度信号Q(n,k,c)は、図4の画素単位の強度信号Q(n,k)に比較して、画素クロック単位に代えて、サブピクセルクロック単位でのレーザー光B1の強度を示す点が異なる。すなわち、強度信号Q(n,k,c)(c=1,2,3)はそれぞれ、サブピクセルクロックの時刻cにおいて照射すべきレーザー光Bの強度を示す。   Here, the intensity signal Q (n, k, c) (c = 1, 2, 3) in the sub pixel clock unit in the pixel region at the time k of the nth scan row will be described below. Each intensity signal Q (n, k, c) is compared with the intensity signal Q (n, k) in units of pixels in FIG. 4, and the intensity of the laser beam B1 in units of sub-pixel clocks instead of in units of pixel clocks. Is different. That is, the intensity signal Q (n, k, c) (c = 1, 2, 3) indicates the intensity of the laser beam B to be irradiated at the time c of the subpixel clock.

画素単位の画素値P(N,k)が0ではないと判定された場合(ステップS84でNO)、ステップS86において、画素値/強度変換回路54A−1は、サブピクセルクロック単位の画素値P(N,k,c)が1であるか否かを判定する。ステップS86でYESの場合、ステップS87において、画素値/強度変換回路54A−1は、画素値P(N−1,k,c)が3、又は、画素値P(N+1,k,c)が3であるか否かを判定する。ステップS87でYESの場合、ステップS85に進む。ステップS87でNOの場合、ステップS88において、画素値/強度変換回路54A−1は、強度信号Q(N,k,c)の値を1に設定して、ステップS94に進む。   When it is determined that the pixel value P (N, k) in pixel units is not 0 (NO in step S84), in step S86, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 determines the pixel value P in sub pixel clock units. It is determined whether (N, k, c) is 1. If YES in step S86, in step S87, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 has a pixel value P (N-1, k, c) of 3 or a pixel value P (N + 1, k, c). 3 is determined. If YES in step S87, the process proceeds to step S85. In the case of NO in step S87, in step S88, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 sets the value of the intensity signal Q (N, k, c) to 1, and proceeds to step S94.

画素値P(N,k,c)が1ではないと判定された場合(ステップS86でNO)、ステップS89において、画素値/強度変換回路54A−1は、画素値P(N,k,c)が2であるか否かを判定する。ステップS89でYESの場合、ステップS90において、画素値/強度変換回路54A−1は、画素値P(N−1,k,c)が3、又は、画素値P(N+1,k,c)が3であるか否かを判定する。ステップS90でYESの場合、ステップS88に進む。ステップS90でNOの場合、ステップS91において、画素値/強度変換回路54A−1は、強度信号Q(N,k,c)の値を2に設定して、ステップS94に進む。   When it is determined that the pixel value P (N, k, c) is not 1 (NO in step S86), in step S89, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 determines the pixel value P (N, k, c). ) Is 2 or not. If YES in step S89, in step S90, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 has a pixel value P (N-1, k, c) of 3 or a pixel value P (N + 1, k, c). 3 is determined. If YES in step S90, the process proceeds to step S88. In the case of NO in step S90, in step S91, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 sets the value of the intensity signal Q (N, k, c) to 2, and proceeds to step S94.

画素値P(N,k,c)が2ではないと判定された場合(ステップS89でNO)、ステップS92において、画素値/強度変換回路54A−1は、画素値P(N−1,k,c)が1又は2、あるいは画素値P(N+1,k,c)が1又は2であるか否かを判定する。ステップS92でYESの場合、ステップS93において、画素値/強度変換回路54A−1は、強度信号Q(N,k,c)の値を3に設定して、ステップS94に進む。ステップS92でNOの場合、ステップS91に進む。   When it is determined that the pixel value P (N, k, c) is not 2 (NO in step S89), in step S92, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 detects the pixel value P (N-1, k). , C) is 1 or 2, or whether the pixel value P (N + 1, k, c) is 1 or 2 is determined. In the case of YES in step S92, in step S93, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 sets the value of the intensity signal Q (N, k, c) to 3, and proceeds to step S94. If NO in step S92, the process proceeds to step S91.

ステップS94において、画素値/強度変換回路54A−1は、カウント値cを1だけ増加させ、ステップS95において、画素値/強度変換回路54A−1は、カウント値cが3より大きいか否かを判定する。ステップS95においてNOの場合、ステップS84に戻る。   In step S94, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 increases the count value c by 1. In step S95, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 determines whether the count value c is greater than 3. judge. If NO in step S95, the process returns to step S84.

カウント値cが3より大きいと判定された場合(ステップS95でYES)、ステップS96において、画素値/強度変換回路54A−1は強度信号Q(N,k)をサブピクセルクロック単位の強度信号(N,k,3)の値に設定して、ステップS97に進む。ステップS97において、画素値/強度変換回路54A−1は、サブピクセルクロック単位の強度信号Q(N,k,c)(c=1,2,3)に基づいて、画素単位の強度信号Q(N,k)の遅延時間Td1を決定する。具体的には、画素値/強度変換回路54A−1は、強度信号Q(N,k,c)(c=1,2)のうち強度信号Q(N,k)とは異なる値の強度信号Q(N,k,c)の数に比例した遅延時間Td1を決定する。例えば、強度信号Q(N,k,c)(c=1,2,3)が全て同じ値であるとき、強度信号Q(N,k)と異なる値を示す強度信号Q(N,k,c)の数は0である。このため、画素値/強度変換回路54A−1は、遅延時間Td1は0であると決定する。また、強度信号Q(N,k,1)が強度信号Q(N,k)と異なりかつ強度信号Q(N,k,2)が強度信号Q(N,k)と同じであるとき、強度信号Q(N,k)と異なる値を示す強度信号Q(N,k,c)の数は1である。このため、画素値/強度変換回路54A−1は遅延時間Td1がサブピクセルクロックの周期(T/3)であると決定する。さらに、強度信号Q(N,k,1)及びQ(N,k,2)の両方が強度信号Q(N,k)と異なるとき、強度信号Q(N,k)と異なる値を示す強度信号Q(N,k,c)の数は2である。このため、画素値/強度変換回路54A−1は、遅延時間Td1はサブピクセルクロックの周期の2倍である(2T/3)であると決定する。画素値/強度変換回路54A−1は、遅延時間Td1を決定すると、ステップS98に進む。ステップS98において、画素値/強度変換回路54A−1は、強度信号Q(N,k)と、遅延時間Td1を示す変調制御信号PM1とを発生して位相変調回路37−1に出力して、図14Aの画素値/強度変換処理を終了する。   If it is determined that the count value c is greater than 3 (YES in step S95), in step S96, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 converts the intensity signal Q (N, k) into an intensity signal (in subpixel clock units). N, k, 3) is set, and the process proceeds to step S97. In step S97, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 determines the intensity signal Q (in units of pixels) based on the intensity signal Q (N, k, c) in units of subpixel clocks (c = 1, 2, 3). N, k) delay time Td1 is determined. Specifically, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 includes an intensity signal having a value different from the intensity signal Q (N, k) in the intensity signal Q (N, k, c) (c = 1, 2). A delay time Td1 proportional to the number of Q (N, k, c) is determined. For example, when the intensity signals Q (N, k, c) (c = 1, 2, 3) are all the same value, the intensity signal Q (N, k, c) indicating a value different from the intensity signal Q (N, k). The number of c) is 0. For this reason, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 determines that the delay time Td1 is zero. Further, when the intensity signal Q (N, k, 1) is different from the intensity signal Q (N, k) and the intensity signal Q (N, k, 2) is the same as the intensity signal Q (N, k), the intensity The number of intensity signals Q (N, k, c) showing values different from the signal Q (N, k) is one. For this reason, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 determines that the delay time Td1 is the period (T / 3) of the subpixel clock. Further, when both the intensity signals Q (N, k, 1) and Q (N, k, 2) are different from the intensity signal Q (N, k), the intensity indicating a value different from the intensity signal Q (N, k). The number of signals Q (N, k, c) is two. For this reason, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 determines that the delay time Td1 is twice the period of the subpixel clock (2T / 3). After determining the delay time Td1, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 proceeds to Step S98. In step S98, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 generates an intensity signal Q (N, k) and a modulation control signal PM1 indicating the delay time Td1, and outputs the modulation signal to the phase modulation circuit 37-1. The pixel value / intensity conversion process in FIG. 14A ends.

図14AのステップS81におけるサブピクセルパターン推定処理、及びステップS82におけるサブピクセルクロック単位の画素値P(N,k,c)(c=1,2,3)を決定する処理について、図15〜20を参照して以下説明する。   The subpixel pattern estimation process in step S81 of FIG. 14A and the process of determining the pixel value P (N, k, c) (c = 1, 2, 3) in subpixel clock units in step S82 are shown in FIGS. Will be described below.

図15は、図13Aの処理対象の画素P0の画素値P(N,k)が1である場合における当該処理対象の画素P0のサブピクセルパターンを推定するためのテーブル60mt1である。図15において、テーブル60mt1は、パターン番号1〜16毎に、処理対象の画素P0の周辺の画素P1〜P8の画素値と、画素P0の周辺の画素P1〜P8がそのような画素値を有するときの処理対象の画素P0のサブピクセルパターンとを示す。ここで、テーブル60mt1におけるパターン番号1〜16はそれぞれ、画素値P(N,k)が1であるときの処理対象の画素P0のサブピクセルパターンSP31〜SP34,SP21〜SP28,及びSP11〜SP14に対応する。テーブル60mt1において、各画素P1〜P8の画素値は、0〜3のうちのいずれかの値、又は記号X若しくはNZで示される。ここで、記号Xは画素値が0〜3のうちのいずれかの値であることを意味し、また、記号NZは画素値が1〜3のうちのいずれかの値であることを意味する。なお、図12の各サブピクセルパターン推定部60−1〜60−4はそれぞれメモリ60m−1〜60m−4を備え、各メモリ60m−1〜60m−4はテーブル60mt1を格納する。   FIG. 15 is a table 60mt1 for estimating the sub-pixel pattern of the processing target pixel P0 when the pixel value P (N, k) of the processing target pixel P0 of FIG. In FIG. 15, a table 60mt1 has pixel values of pixels P1 to P8 around the pixel P0 to be processed and pixels P1 to P8 around the pixel P0 having such pixel values for each of pattern numbers 1 to 16. The sub-pixel pattern of the pixel P0 to be processed is shown. Here, the pattern numbers 1 to 16 in the table 60mt1 are respectively assigned to the sub-pixel patterns SP31 to SP34, SP21 to SP28, and SP11 to SP14 of the pixel P0 to be processed when the pixel value P (N, k) is 1. Correspond. In the table 60mt1, the pixel value of each pixel P1 to P8 is indicated by any value from 0 to 3, or the symbol X or NZ. Here, the symbol X means that the pixel value is any one of 0 to 3, and the symbol NZ means that the pixel value is any one of 1 to 3. . Each subpixel pattern estimation unit 60-1 to 60-4 in FIG. 12 includes memories 60m-1 to 60m-4, and each of the memories 60m-1 to 60m-4 stores a table 60mt1.

図16(a)は、図15のパターン番号13〜16にそれぞれ対応する面積1のサブピクセルパターンSP11〜SP14の構成を示す図である。図16(b)は、図15のパターン番号5〜12にそれぞれ対応する面積2のサブピクセルパターンSP21〜SP28の構成を示す図である。図16(c)は、図15のパターン番号1〜4にそれぞれ対応する面積3のサブピクセルパターンSP31〜SP34の構成を示す図である。図16において、サブピクセルパターンの面積は、サブピクセルパターンにおける値1のサブピクセルの数を示す。各サブピクセルパターンSP11〜SP14,SP21〜SP28,及びSP31〜SP34は、サブピクセル値1のハッチングされたレーザー光Bの一部の照射領域と、サブピクセル値0のハッチングされていないレーザー光Bの一部の非照射領域とを含む。画素値/強度変換回路54A−1はメモリ54Am−1を備える。メモリ54Am−1は図16の各サブピクセルパターンSP11〜SP14,SP21〜SP28,SP31〜SP34に対するサブピクセル値S11〜S13,S21〜S23,及びS31〜S33を示すデータを格納する。   FIG. 16A is a diagram showing a configuration of subpixel patterns SP11 to SP14 having an area 1 corresponding to the pattern numbers 13 to 16 in FIG. FIG. 16B is a diagram illustrating a configuration of sub-pixel patterns SP21 to SP28 having an area 2 corresponding to the pattern numbers 5 to 12 in FIG. FIG. 16C is a diagram showing a configuration of sub-pixel patterns SP31 to SP34 having an area 3 corresponding to the pattern numbers 1 to 4 in FIG. In FIG. 16, the area of the subpixel pattern indicates the number of subpixels having a value of 1 in the subpixel pattern. Each of the subpixel patterns SP11 to SP14, SP21 to SP28, and SP31 to SP34 includes a part of the irradiation region of the laser beam B that is hatched with a subpixel value of 1 and an unhatched laser beam B that has a subpixel value of 0. And some non-irradiated areas. The pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 includes a memory 54Am-1. The memory 54Am-1 stores data indicating the subpixel values S11 to S13, S21 to S23, and S31 to S33 for the subpixel patterns SP11 to SP14, SP21 to SP28, SP31 to SP34 in FIG.

図15及び図16において、図12のサブピクセルパターン推定部60−1は、画素値P(N,k)が1である場合、テーブル60mt1を参照して、図14AのステップS81のサブピクセルパターン推定処理を以下の通り実行する。サブピクセルパターン推定部60−1は、処理対象の画素P0の周辺の画素P1〜P8の画素値がそれぞれいずれかのパターン番号の画素P1〜P8の画素値にマッチするか否かを、パターン番号1〜16の順番で判定する。処理対象の画素P0の周辺の画素P1〜P8の画素値がそれぞれあるパターン番号に示される画素P1〜P8の画素値にマッチする場合、サブピクセルパターン推定部60−1は当該パターン番号を特定する。そして、サブピクセルパターン推定部60−1は、テーブル60mt1において当該パターン番号で示されるサブピクセルパターンを、処理対象の画素P0のサブピクセルパターンと推定する。   15 and 16, when the pixel value P (N, k) is 1, the subpixel pattern estimation unit 60-1 in FIG. 12 refers to the table 60mt1 and performs the subpixel pattern in step S81 in FIG. 14A. The estimation process is executed as follows. The sub-pixel pattern estimation unit 60-1 determines whether or not the pixel values of the pixels P1 to P8 around the pixel P0 to be processed match the pixel values of the pixels P1 to P8 having any pattern number, respectively. Determination is made in the order of 1-16. When the pixel values of the pixels P1 to P8 around the pixel P0 to be processed match the pixel values of the pixels P1 to P8 indicated by a certain pattern number, the subpixel pattern estimation unit 60-1 identifies the pattern number. . Then, the subpixel pattern estimation unit 60-1 estimates the subpixel pattern indicated by the pattern number in the table 60mt1 as the subpixel pattern of the processing target pixel P0.

例えば、処理対象の画素P0の画素値P(N,k)が1である場合において、画素P0の周辺の画素P1,P3,及びP7がそれぞれ画素値0,NZ,及びNZを有するとき、周辺の画素P1〜P8はそれぞれパターン番号1の画素P1〜P8の各画素値を有する。このため、サブピクセルパターン推定部60−1はパターン番号1のサブピクセルパターンSP31を処理対象の画素P0のサブピクセルパターンと推定する。図16に示すように、当該サブピクセルパターンSP31において、サブピクセルの各値S11〜S13は1であり、サブピクセルの各値S21〜S23及びS31〜S33は0である。また、サブピクセルパターンSP31は、Y方向に平行なエッジE31を有する、レーザー光Bの一部の照射領域R31を含む。したがってこの場合、図14AのステップS82において、画素値/強度変換回路54A−1は、式(1)に基づいて、画素値P(N,k,1)を3(=S11+S12+S13)に設定する。また、画素値/強度変換回路54A−1は、式(2)に基づいて、画素値P(N,k,2)を0(=S21+S22+S23)に設定する。さらに、画素値/強度変換回路54A−1は、式(3)に基づいて、画素値P(N,k,3)を0(=S31+S32+S33)に設定する。   For example, when the pixel value P (N, k) of the pixel P0 to be processed is 1, when the pixels P1, P3, and P7 around the pixel P0 have pixel values 0, NZ, and NZ, The pixels P1 to P8 have the pixel values of the pixels P1 to P8 of the pattern number 1, respectively. For this reason, the subpixel pattern estimation unit 60-1 estimates the subpixel pattern SP31 with the pattern number 1 as the subpixel pattern of the pixel P0 to be processed. As shown in FIG. 16, in the subpixel pattern SP31, the subpixel values S11 to S13 are 1, and the subpixel values S21 to S23 and S31 to S33 are 0. Further, the subpixel pattern SP31 includes a part of the irradiation region R31 of the laser beam B having an edge E31 parallel to the Y direction. Therefore, in this case, in step S82 of FIG. 14A, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 sets the pixel value P (N, k, 1) to 3 (= S11 + S12 + S13) based on the equation (1). Further, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 sets the pixel value P (N, k, 2) to 0 (= S21 + S22 + S23) based on Expression (2). Further, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 sets the pixel value P (N, k, 3) to 0 (= S31 + S32 + S33) based on Expression (3).

また、例えば、処理対象の画素P0の画素値P(N,k)が1である場合において、画素P0の周辺の画素P1,P3,P5,P7がそれぞれ画素値2,0,0,及び1を有するとき、画素P1〜P8はそれぞれパターン番号6の画素P1〜P8の各画素値を有する。このため、サブピクセルパターン推定部60−1はパターン番号6のサブピクセルパターンSP22を処理対象の画素P0のサブピクセルパターンと推定する。図16に示すように、当該サブピクセルパターンSP22において、サブピクセルの各値S31及びS32は1であり、サブピクセルの各値S11〜S13,S21〜S23,及びS33は0である。また、サブピクセルパターンSP22は、X方向に平行なエッジE22aとY方向に平行なエッジE22bとが互いに交わる凸コーナーC22を有する、レーザー光Bの一部の照射領域R22を含む。したがってこの場合、図14AのステップS82において、画素値/強度変換回路54A−1は、式(1)に基づいて、画素値P(N,k,1)を0(=S11+S12+S13)に設定する。また、画素値/強度変換回路54A−1は、式(2)に基づいて、画素値P(N,k,2)を0(=S21+S22+S23)に設定する。さらに、画素値/強度変換回路54A−1は、式(3)に基づいて、画素値P(N,k,3)を2(=S31+S32+S33)に設定する。   For example, when the pixel value P (N, k) of the pixel P0 to be processed is 1, the pixels P1, P3, P5, and P7 around the pixel P0 have pixel values 2, 0, 0, and 1 respectively. The pixels P1 to P8 have the pixel values of the pixels P1 to P8 of the pattern number 6, respectively. For this reason, the subpixel pattern estimation unit 60-1 estimates the subpixel pattern SP22 having the pattern number 6 as the subpixel pattern of the pixel P0 to be processed. As shown in FIG. 16, in the subpixel pattern SP22, the subpixel values S31 and S32 are 1, and the subpixel values S11 to S13, S21 to S23, and S33 are 0. The sub-pixel pattern SP22 includes a part of the laser light B irradiated region R22 having a convex corner C22 where an edge E22a parallel to the X direction and an edge E22b parallel to the Y direction intersect each other. Therefore, in this case, in step S82 of FIG. 14A, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 sets the pixel value P (N, k, 1) to 0 (= S11 + S12 + S13) based on the equation (1). Further, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 sets the pixel value P (N, k, 2) to 0 (= S21 + S22 + S23) based on Expression (2). Further, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 sets the pixel value P (N, k, 3) to 2 (= S31 + S32 + S33) based on Expression (3).

図17は、図13Aの処理対象の画素P0の画素値P(N,k)が2である場合における当該処理対象の画素P0のサブピクセルパターンを推定するためのテーブル60mt2である。図17において、テーブル60mt2は、パターン番号1〜12毎に、処理対象の画素P0の周辺の画素P1〜P8の画素値と、画素P0の周辺の画素値P1〜P8がそのような画素値を有するときの処理対象の画素P0のサブピクセルパターンとを示す。ここで、テーブル60mt2におけるパターン番号1〜12はそれぞれ、画素値P(N,k)が2であるときの処理対象の画素P0のサブピクセルパターンSP61〜SP64,SP51〜SP54,及びSP41〜SP44に対応する。テーブル60mt2において、各画素P1〜P8の画素値は、0〜3のうちのいずれかの値、又は記号X若しくはNZで示される。なお、図12のサブピクセルパターン推定部60−1〜60−4の各メモリ60m−1〜60m−4はテーブル60mt2を格納する。   FIG. 17 is a table 60mt2 for estimating the sub-pixel pattern of the processing target pixel P0 when the pixel value P (N, k) of the processing target pixel P0 of FIG. In FIG. 17, for each pattern number 1 to 12, the table 60 mt 2 shows such pixel values for the pixel values of the pixels P 1 to P 8 around the pixel P 0 to be processed and the pixel values P 1 to P 8 around the pixel P 0. The sub-pixel pattern of the pixel P0 to be processed when it is included. Here, the pattern numbers 1 to 12 in the table 60mt2 are sub-pixel patterns SP61 to SP64, SP51 to SP54, and SP41 to SP44 of the pixel P0 to be processed when the pixel value P (N, k) is 2, respectively. Correspond. In the table 60mt2, the pixel value of each pixel P1 to P8 is indicated by any value from 0 to 3, or the symbol X or NZ. In addition, each memory 60m-1 to 60m-4 of the subpixel pattern estimation units 60-1 to 60-4 in FIG. 12 stores a table 60mt2.

図18(a)は、図17のパターン番号9〜12にそれぞれ対応する面積4のサブピクセルパターンSP41〜SP44の構成を示す図である。図18(b)は、図17のパターン番号5〜8にそれぞれ対応する面積5のサブピクセルパターンSP51〜SP54の構成を示す図である。図18(c)は、図17のパターン番号1〜4にそれぞれ対応する面積6のサブピクセルパターンSP61〜SP64の構成を示す図である。図18において、サブピクセルパターンの面積は、サブピクセルパターンにおける値1のサブピクセルの数を示す。各サブピクセルパターンSP41〜SP44,SP51〜SP54,及びSP61〜SP64は、サブピクセル値1のハッチングされたレーザー光Bの一部の照射領域と、サブピクセル値0のハッチングされていないレーザー光Bの一部の非照射領域とを含む。画素値/強度変換回路54A−1のメモリ54Am−1は、図18の各サブピクセルパターンSP41〜SP44,SP51〜SP54,SP61〜SP64に対するサブピクセル値S11〜S13,S21〜S23,及びS31〜S33を示すデータを格納する。   FIG. 18A is a diagram showing a configuration of sub-pixel patterns SP41 to SP44 having an area 4 corresponding to the pattern numbers 9 to 12 in FIG. FIG. 18B is a diagram illustrating a configuration of sub-pixel patterns SP51 to SP54 having an area 5 corresponding to the pattern numbers 5 to 8 in FIG. FIG. 18C is a diagram showing a configuration of sub-pixel patterns SP61 to SP64 having an area 6 corresponding to the pattern numbers 1 to 4 in FIG. In FIG. 18, the area of the subpixel pattern indicates the number of subpixels having a value of 1 in the subpixel pattern. Each of the subpixel patterns SP41 to SP44, SP51 to SP54, and SP61 to SP64 includes an irradiation region of a part of the laser beam B that is hatched with a subpixel value of 1 and an unhatched laser beam B that has a subpixel value of 0. And some non-irradiated areas. The memory 54Am-1 of the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 stores subpixel values S11 to S13, S21 to S23, and S31 to S33 for the subpixel patterns SP41 to SP44, SP51 to SP54, SP61 to SP64 in FIG. The data indicating is stored.

図17及び図18において、図12のサブピクセルパターン推定部60−1は、画素値P(N,k)が2である場合、テーブル60mt2を参照して、図14AのステップS81のサブピクセルパターン推定処理を以下の通り実行する。サブピクセルパターン推定部60−1は、処理対象の画素P0の周辺の画素P1〜P8の各画素値がそれぞれいずれかのパターン番号の画素P1〜P8の各画素値にマッチするか否かを、パターン番号1〜12の順番で判定する。処理対象の画素P0の周辺の画素P1〜P8の画素値がそれぞれあるパターン番号に示される画素P1〜P8の画素値にマッチする場合、サブピクセルパターン推定部60−1は当該パターン番号を特定する。そして、サブピクセルパターン推定部60−1は、テーブル60mt2において当該パターン番号で示されるサブピクセルパターンを、処理対象の画素P0のサブピクセルパターンと推定する。   17 and 18, when the pixel value P (N, k) is 2, the sub-pixel pattern estimation unit 60-1 in FIG. 12 refers to the table 60mt2 and performs the sub-pixel pattern in step S81 in FIG. 14A. The estimation process is executed as follows. The sub-pixel pattern estimation unit 60-1 determines whether or not the pixel values of the pixels P1 to P8 around the pixel P0 to be processed match the pixel values of the pixels P1 to P8 having any pattern number, respectively. Determination is made in the order of pattern numbers 1-12. When the pixel values of the pixels P1 to P8 around the pixel P0 to be processed match the pixel values of the pixels P1 to P8 indicated by a certain pattern number, the subpixel pattern estimation unit 60-1 identifies the pattern number. . Then, the subpixel pattern estimation unit 60-1 estimates the subpixel pattern indicated by the pattern number in the table 60mt2 as the subpixel pattern of the processing target pixel P0.

例えば、処理対象の画素P0の画素値P(N,k)が2の場合、画素P0の周辺の画素P1,P3,及びP5がそれぞれ画素値NZ,0,及びNZを有するとき、画素P0の周辺の画素P1〜P8はそれぞれパターン番号2の画素P1〜P8の画素値を有する。このため、サブピクセルパターン推定部60−1はパターン番号2のサブピクセルパターンSP62を処理対象の画素P0のサブピクセルパターンと推定する。図18に示すように、当該サブピクセルパターンSP62において、サブピクセルの各値S11,S12,S21,S22,S31,及びS31は1であり、サブピクセルの各値S13,S23,及びS33は0である。また、サブピクセルパターンSP62は、X方向に平行なエッジE62を有する、レーザー光Bの一部の照射領域R62を含む。したがってこの場合、図14AのステップS82において、画素値/強度変換回路54A−1は、式(1)に基づいて、画素値P(N,k,1)を2(=S11+S12+S13)に設定する。また、画素値/強度変換回路54A−1は、式(2)に基づいて、画素値P(N,k,2)を2(=S21+S22+S23)に設定する。さらに、画素値/強度変換回路54A−1は、式(3)に基づいて、画素値P(N,k,3)を2(=S31+S32+S33)に設定する。   For example, when the pixel value P (N, k) of the pixel P0 to be processed is 2, when the pixels P1, P3, and P5 around the pixel P0 have the pixel values NZ, 0, and NZ, respectively, The peripheral pixels P1 to P8 have pixel values of the pixels P1 to P8 of pattern number 2, respectively. For this reason, the subpixel pattern estimation unit 60-1 estimates the subpixel pattern SP62 with the pattern number 2 as the subpixel pattern of the pixel P0 to be processed. As shown in FIG. 18, in the subpixel pattern SP62, the subpixel values S11, S12, S21, S22, S31, and S31 are 1, and the subpixel values S13, S23, and S33 are 0. is there. Further, the sub-pixel pattern SP62 includes a partial irradiation region R62 of the laser beam B having an edge E62 parallel to the X direction. Therefore, in this case, in step S82 of FIG. 14A, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 sets the pixel value P (N, k, 1) to 2 (= S11 + S12 + S13) based on the equation (1). Further, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 sets the pixel value P (N, k, 2) to 2 (= S21 + S22 + S23) based on Expression (2). Further, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 sets the pixel value P (N, k, 3) to 2 (= S31 + S32 + S33) based on Expression (3).

また、例えば、処理対象の画素P0の画素値P(N,k)が2である場合において、周辺の画素P1,P7,及びP8が全て画素値0を有するとき、画素P0の周辺の画素P1〜P8はそれぞれパターン番号12の画素P1〜P8の各画素値を有する。このため、サブピクセルパターン推定部60−1はパターン番号12のサブピクセルパターンSP44を処理対象の画素P0のサブピクセルパターンと推定する。図18に示すように、当該サブピクセルパターンSP44において、サブピクセルの各値S12,S13,S22,及びS23は1であり、サブピクセルの各値S11,S21,及びS31〜S33は0である。また、サブピクセルパターンSP44は、X方向に平行なエッジE44aとY方向に平行なエッジE44bとが互いに交わる凸コーナーC22を有する、レーザー光Bの一部の照射領域R44を含む。したがってこの場合、図14AのステップS82において、画素値/強度変換回路54A−1は、式(1)に基づいて、画素値P(N,k,1)を2(=S11+S12+S13)に設定する。また、画素値/強度変換回路54A−1は、式(2)に基づいて、画素値P(N,k,2)を2(=S21+S22+S23)に設定する。さらに、画素値/強度変換回路54A−1は、式(3)に基づいて、画素値P(N,k,3)を0(=S31+S32+S33)に設定する。   Further, for example, when the pixel value P (N, k) of the pixel P0 to be processed is 2, and the peripheral pixels P1, P7, and P8 all have the pixel value 0, the peripheral pixel P1 of the pixel P0 To P8 have pixel values of the pixels P1 to P8 of the pattern number 12, respectively. Therefore, the subpixel pattern estimation unit 60-1 estimates the subpixel pattern SP44 with the pattern number 12 as the subpixel pattern of the pixel P0 to be processed. As shown in FIG. 18, in the subpixel pattern SP44, the subpixel values S12, S13, S22, and S23 are 1, and the subpixel values S11, S21, and S31 to S33 are 0. The sub-pixel pattern SP44 includes a part of the irradiation region R44 of the laser beam B having a convex corner C22 where an edge E44a parallel to the X direction and an edge E44b parallel to the Y direction intersect each other. Therefore, in this case, in step S82 of FIG. 14A, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 sets the pixel value P (N, k, 1) to 2 (= S11 + S12 + S13) based on the equation (1). Further, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 sets the pixel value P (N, k, 2) to 2 (= S21 + S22 + S23) based on Expression (2). Further, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 sets the pixel value P (N, k, 3) to 0 (= S31 + S32 + S33) based on Expression (3).

図19は、図13Aの処理対象の画素P0の画素値P(N,k)が3である場合における当該処理対象の画素P0のサブピクセルパターンを推定するためのテーブル60mt3である。図19において、テーブル60mt3は、パターン番号1〜13毎に、処理対象の画素P0の周辺の画素P1〜P8の画素値と、周辺の画素P1〜P8がそのような画素値を有するときの処理対象の画素P0のサブピクセルパターンとを示す。ここで、テーブル60mt3におけるパターン番号1〜13はそれぞれ、画素値P(N,k)が3であるときの処理対象の画素P0のサブピクセルパターンSP81〜SP84,SP71〜SP78,及びSP91に対応する。テーブル60mt3において、各画素P1〜P8の画素値は、0〜3のうちのいずれかの値、又は記号X若しくはNZで示される。なお、図12のサブピクセルパターン推定部60−1〜60−4の各メモリ60m−1〜60m−4はテーブル60mt3を格納する。   FIG. 19 is a table 60mt3 for estimating the sub-pixel pattern of the processing target pixel P0 when the pixel value P (N, k) of the processing target pixel P0 of FIG. In FIG. 19, the table 60 mt3 is a process in which the pixel values of the peripheral pixels P1 to P8 of the pixel P0 to be processed and the peripheral pixels P1 to P8 have such pixel values for each of the pattern numbers 1 to 13. The sub-pixel pattern of the target pixel P0 is shown. Here, the pattern numbers 1 to 13 in the table 60mt3 correspond to the sub-pixel patterns SP81 to SP84, SP71 to SP78, and SP91 of the pixel P0 to be processed when the pixel value P (N, k) is 3, respectively. . In the table 60mt3, the pixel value of each pixel P1 to P8 is indicated by any value from 0 to 3, or the symbol X or NZ. Note that the memories 60m-1 to 60m-4 of the sub-pixel pattern estimation units 60-1 to 60-4 in FIG. 12 store a table 60mt3.

図20(a)は、図19のパターン番号5〜12にそれぞれ対応する面積7のサブピクセルパターンSP71〜SP78の構成を示す図である。図20(b)は、図19のパターン番号1〜4にそれぞれ対応する面積8のサブピクセルパターンSP81〜SP84の構成を示す図である。図20(c)は、図19のパターン番号13に対応する面積9のサブピクセルパターンSP91の構成を示す図である。図20において、各サブピクセルパターンSP71〜SP78,SP81〜SP84,及びSP91は、サブピクセル値1のハッチングされたレーザー光Bの一部の照射領域と、サブピクセル値0のハッチングされていないレーザー光Bの一部の非照射領域とを含む。画素値/強度変換回路54A−1のメモリ54Am−1は、図20の各サブピクセルパターンSP71〜SP78,SP81〜SP84,及びSP91対するサブピクセル値S11〜S13,S21〜S23,及びS31〜S33を示すデータを格納する。   FIG. 20A is a diagram showing a configuration of sub-pixel patterns SP71 to SP78 having an area of 7 corresponding to the pattern numbers 5 to 12 in FIG. FIG. 20B is a diagram showing a configuration of sub-pixel patterns SP81 to SP84 having an area of 8 corresponding to the pattern numbers 1 to 4 in FIG. FIG. 20C is a diagram showing a configuration of a sub-pixel pattern SP91 having an area 9 corresponding to the pattern number 13 in FIG. In FIG. 20, each of the subpixel patterns SP71 to SP78, SP81 to SP84, and SP91 includes a part of the irradiation region of the laser beam B that is hatched with a subpixel value of 1, and a laser beam that is not hatched with a subpixel value of 0. And a part of non-irradiated region of B. The memory 54Am-1 of the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 stores the subpixel values S11 to S13, S21 to S23, and S31 to S33 for the subpixel patterns SP71 to SP78, SP81 to SP84, and SP91 in FIG. Stores the indicated data.

図19及び図20において、図12のサブピクセルパターン推定部60−1は、画素値P(N,k)が3である場合、テーブル60mt3を参照して、図14AのステップS81のサブピクセルパターン推定処理を以下の通り実行する。サブピクセルパターン推定部60−1は、処理対象の画素P0の周辺の画素P1〜P8の画素値がそれぞれいずれかのパターン番号の画素P1〜P8の画素値にマッチするか否かを、パターン番号1〜13の順番で判定する。処理対象の画素P0の周辺の画素P1〜P8の各画素値がそれぞれあるパターン番号に示される画素P1〜P8の画素値にマッチする場合、サブピクセルパターン推定部60−1は当該パターン番号を特定する。そして、サブピクセルパターン推定部60−1は、テーブル60mt3において当該パターン番号で示されるサブピクセルパターンを、処理対象の画素P0のサブピクセルパターンと推定する。   19 and 20, when the pixel value P (N, k) is 3, the subpixel pattern estimation unit 60-1 in FIG. 12 refers to the table 60mt3 and performs the subpixel pattern in step S81 in FIG. 14A. The estimation process is executed as follows. The sub-pixel pattern estimation unit 60-1 determines whether or not the pixel values of the pixels P1 to P8 around the pixel P0 to be processed match the pixel values of the pixels P1 to P8 having any pattern number, respectively. The determination is made in the order of 1-13. When the pixel values of the pixels P1 to P8 around the pixel P0 to be processed match the pixel values of the pixels P1 to P8 indicated by a certain pattern number, the subpixel pattern estimation unit 60-1 identifies the pattern number To do. Then, the subpixel pattern estimation unit 60-1 estimates the subpixel pattern indicated by the pattern number in the table 60mt3 as the subpixel pattern of the processing target pixel P0.

例えば、処理対象の画素P0の画素値P(N,k)が3の場合において、画素P0の周辺の画素P3,P4,及びP5がそれぞれ画素値2,0,及び1を有するとき、画素P0の周辺の画素P1〜P8はそれぞれパターン番号7の画素P1〜P8の画素値を有する。このため、サブピクセルパターン推定部60−1はパターン番号7のサブピクセルパターンSP73を処理対象の画素P0のサブピクセルパターンと推定する。図20に示すように、当該サブピクセルパターンSP73において、サブピクセルの各値S11,S21〜S23,及びS31〜S33は1であり、サブピクセルの各値S12及びS13は0である。また、サブピクセルパターンSP73は、X方向に平行なエッジE73aとY方向に平行なエッジE73bとが互いに交わる凹コーナーC73を有する、レーザー光Bの一部の照射領域R73を含む。したがってこの場合、図14AのステップS82において、画素値/強度変換回路54A−1は、画素値P(N,k,1)を0(=S11+S12+S13)に設定する。また、画素値/強度変換回路54A−1は、画素値P(N,k,2)を0(=S11+S12+S13)に設定する。さらに、画素値/強度変換回路54A−1は、画素値P(N,k,3)を2(=S11+S12+S13)に設定する。   For example, when the pixel value P (N, k) of the pixel P0 to be processed is 3, and the pixels P3, P4, and P5 around the pixel P0 have pixel values 2, 0, and 1, respectively, the pixel P0 The pixels P1 to P8 in the vicinity of each have pixel values of the pixels P1 to P8 of the pattern number 7 respectively. Therefore, the subpixel pattern estimation unit 60-1 estimates the subpixel pattern SP73 with the pattern number 7 as the subpixel pattern of the pixel P0 to be processed. As shown in FIG. 20, in the subpixel pattern SP73, the subpixel values S11, S21 to S23, and S31 to S33 are 1, and the subpixel values S12 and S13 are 0. Further, the sub-pixel pattern SP73 includes a partial irradiation region R73 of the laser beam B having a concave corner C73 where an edge E73a parallel to the X direction and an edge E73b parallel to the Y direction intersect each other. Therefore, in this case, in step S82 of FIG. 14A, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 sets the pixel value P (N, k, 1) to 0 (= S11 + S12 + S13). Further, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 sets the pixel value P (N, k, 2) to 0 (= S11 + S12 + S13). Further, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 sets the pixel value P (N, k, 3) to 2 (= S11 + S12 + S13).

以上説明したように、図12のサブピクセルパターン推定部60−1は、図14AのステップS81におけるサブピクセルパターン推定処理とステップS82における画素値P(N,k,c)(c=1,2,3)を設定する処理を実行する。なお、画素P0の画素値P(N,k)が0であるとき、サブピクセルパターン推定部60−1は、処理対象の画素P0のサブピクセルパターンにおける各サブピクセルはサブピクセル値0を有すると判定する。   As described above, the subpixel pattern estimation unit 60-1 in FIG. 12 performs the subpixel pattern estimation processing in step S81 in FIG. 14A and the pixel value P (N, k, c) in step S82 (c = 1, 2). , 3) is executed. When the pixel value P (N, k) of the pixel P0 is 0, the subpixel pattern estimation unit 60-1 determines that each subpixel in the subpixel pattern of the processing target pixel P0 has a subpixel value of 0. judge.

図12の画素値/強度変換回路54A−1は、以上説明したように図14Aの画素値/強度変換処理を実行する。次いで、図12の画素値/強度変換回路54A−2〜54A−4によりそれぞれ実行される画素値/強度変換処理について図14B〜14Dを参照して以下説明する。   The pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 in FIG. 12 performs the pixel value / intensity conversion processing in FIG. 14A as described above. Next, pixel value / intensity conversion processing executed by the pixel value / intensity conversion circuits 54A-2 to 54A-4 in FIG. 12 will be described below with reference to FIGS. 14B to 14D.

図14Bは、図12の画素値/強度変換回路54A−2によって実行される画素値/強度変換処理を示すフローチャートである。図14BのステップS101において、サブピクセルパターン推定部60−2は、図13Aの処理対象の画素P0におけるサブピクセルパターンを推定するサブピクセルパターン推定処理を実行する。   FIG. 14B is a flowchart showing a pixel value / intensity conversion process executed by the pixel value / intensity conversion circuit 54A-2 in FIG. In step S101 of FIG. 14B, the sub-pixel pattern estimation unit 60-2 executes a sub-pixel pattern estimation process for estimating a sub-pixel pattern in the pixel P0 to be processed in FIG. 13A.

サブピクセルパターン推定部60−2によるステップS101のサブピクセルパターン推定処理は、以下の相違点を除いて、図14AのステップS81のサブピクセルパターン推定処理と同様である。
(1)図13Aの処理対象の画素P0の画素値は、画素値P(N,k)に代えて画素値P(N+1,k)であること。
(2)図13Aの処理対象の画素P0の周辺の画素P1〜P3の画素値はそれぞれ、画素値P(N,k+1),P(N+1,k+1),及びP(N+1,k)に代えて、画素値P(N+1,k+1),P(N+2,k+1),及びP(N+2,k)であること。また、処理対象の画素P0の周辺の画素P4〜P6の画素値はそれぞれ、画素値P(N+1,k−1),P(N,k−1),及びP(N−1,k−1)に代えて、画素値P(N+2,k−1),P(N+1,k−1),及びP(N,k−1)であること。さらに、処理対象の画素P0の周辺の画素P7及びP8の画素値はそれぞれ、画素値P(N−1,k)及びP(N−1,k+1)に代えて、画素値P(N,k)及びP(N,k+1)であること。
(3)サブピクセルパターン推定部60−2は、図12のメモリ60m−1に代えてメモリ60m−2に格納された図15、図17、及び図19のテーブル60mt1〜60mt3を参照してステップS101のサブピクセルパターン推定処理を実行すること。
The subpixel pattern estimation process in step S101 by the subpixel pattern estimation unit 60-2 is the same as the subpixel pattern estimation process in step S81 of FIG. 14A except for the following differences.
(1) The pixel value of the pixel P0 to be processed in FIG. 13A is a pixel value P (N + 1, k) instead of the pixel value P (N, k).
(2) The pixel values of the pixels P1 to P3 around the pixel P0 to be processed in FIG. 13A are replaced with the pixel values P (N, k + 1), P (N + 1, k + 1), and P (N + 1, k), respectively. , Pixel values P (N + 1, k + 1), P (N + 2, k + 1), and P (N + 2, k). The pixel values of the pixels P4 to P6 around the pixel P0 to be processed are the pixel values P (N + 1, k−1), P (N, k−1), and P (N−1, k−1), respectively. ) Instead of pixel values P (N + 2, k−1), P (N + 1, k−1), and P (N, k−1). Furthermore, the pixel values of the pixels P7 and P8 around the pixel P0 to be processed are replaced with the pixel values P (N-1, k + 1) and the pixel values P (N, k + 1), respectively. ) And P (N, k + 1).
(3) The sub-pixel pattern estimation unit 60-2 refers to the tables 60mt1 to 60mt3 in FIGS. 15, 17 and 19 stored in the memory 60m-2 instead of the memory 60m-1 in FIG. Performing the sub-pixel pattern estimation process of S101.

次いで、ステップS102において、画素値/強度変換回路54A−2は、ステップS101において推定されたサブピクセルパターンに基づいて、サブピクセルクロック単位の画素値P(N+1,k,c)(c=1,2,3)を以下の通り設定する。すなわち、画素値/強度変換回路54A−2は、図13Bのサブピクセルの値S11〜S13,S21〜S23,及びS31〜S33を用いて画素値P(N+1,k,c)(c=1,2,3)を次式の通り設定する。   Next, in step S102, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-2, based on the subpixel pattern estimated in step S101, the pixel value P (N + 1, k, c) (c = 1, 2, 3) is set as follows. That is, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-2 uses the subpixel values S11 to S13, S21 to S23, and S31 to S33 in FIG. 13B to generate pixel values P (N + 1, k, c) (c = 1, 2, 3) is set as follows:

P(N+1,k,1)=S11+S12+S13 (4)
P(N+1,k,2)=S21+S22+S23 (5)
P(N+1,k,3)=S31+S32+S33 (6)
P (N + 1, k, 1) = S11 + S12 + S13 (4)
P (N + 1, k, 2) = S21 + S22 + S23 (5)
P (N + 1, k, 3) = S31 + S32 + S33 (6)

すなわち、式(4)において、画素値/強度変換回路54A−2は、サブピクセル値S11,S12,及びS13の和を算出して、得られた値を時刻c=1における画素値P(N+1,k,1)として設定する。また、式(5)において、画素値/強度変換回路54A−2は、サブピクセル値S21,S22,及びS23の和を算出して、得られた値を時刻c=2における画素値P(N+1,k,2)として設定する。さらに、式(6)において、画素値/強度変換回路54A−2は、サブピクセル値S31,S32,及びS33の和を算出して、得られた値を時刻c=3における画素値P(N+1,k,3)として設定する。サブピクセルクロックの各時刻c=1,2,3おける画素値P(N+1,k,c)は、時刻cにおけるレーザー光Bの一部の照射領域の面積を表す。なお、画素値/強度変換回路54A−2は、図16、図18、及び図20に示す各サブピクセルパターンに対するサブピクセル値S11〜S13,S21〜S23,及びS31〜S33を示すデータを格納するメモリ54Am−2を備える。画素値/強度変換回路54A−2は、メモリ54Am−2に格納される上記各サブピクセルパターンのサブピクセル値を参照することによって、ステップS102における画素値P(N+1,k,c)(c=1,2,3)を設定する処理を実行する。画素値/強度変換回路54A−2は、ステップS102において画素値P(N+1,k,c)を上述の通り設定すると、ステップS103に進む。   That is, in Expression (4), the pixel value / intensity conversion circuit 54A-2 calculates the sum of the subpixel values S11, S12, and S13, and uses the obtained value as the pixel value P (N + 1) at time c = 1. , K, 1). In Expression (5), the pixel value / intensity conversion circuit 54A-2 calculates the sum of the subpixel values S21, S22, and S23, and uses the obtained value as the pixel value P (N + 1) at time c = 2. , K, 2). Further, in Expression (6), the pixel value / intensity conversion circuit 54A-2 calculates the sum of the subpixel values S31, S32, and S33, and uses the obtained value as the pixel value P (N + 1) at time c = 3. , K, 3). The pixel value P (N + 1, k, c) at each time c = 1, 2, 3 of the sub-pixel clock represents the area of a part of the irradiation region of the laser beam B at the time c. The pixel value / intensity conversion circuit 54A-2 stores data indicating the subpixel values S11 to S13, S21 to S23, and S31 to S33 for the subpixel patterns shown in FIGS. A memory 54Am-2 is provided. The pixel value / intensity conversion circuit 54A-2 refers to the subpixel value of each of the subpixel patterns stored in the memory 54Am-2, so that the pixel value P (N + 1, k, c) (c = The process of setting 1, 2, 3) is executed. When the pixel value P (N + 1, k, c) is set as described above in step S102, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-2 proceeds to step S103.

ステップS103において、画素値/強度変換回路54A−2は、カウント値cを初期値1に設定し、ステップS104において、画素値/強度変換回路54−2は、画素値P(N+1,k,c)が0であるか否かを判定する。ステップS104でYESの場合、ステップS105において、画素値/強度変換回路54−2は、強度信号Q(N+1,k,c)の値を0に設定して、ステップS114に進む。   In step S103, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-2 sets the count value c to an initial value 1, and in step S104, the pixel value / intensity conversion circuit 54-2 sets the pixel value P (N + 1, k, c). ) Is 0 or not. If YES in step S104, the pixel value / intensity conversion circuit 54-2 sets the value of the intensity signal Q (N + 1, k, c) to 0 in step S105, and the process proceeds to step S114.

画素値P(N+1,k)が0ではないと判定された場合(ステップS104でNO)、ステップS106において、画素値/強度変換回路54−2は、画素値P(N+1,k,c)が1であるか否かを判定する。ステップS106でYESの場合、ステップS107において、画素値/強度変換回路54−2は画素値P(N,k,c)が3、又は画素値P(N+2,k,c)が3であるか否かを判定する。ステップS107でYESの場合、ステップS105に進む。ステップS107でNOの場合、ステップS108において、画素値/強度変換回路54−2は、強度信号Q(N+1,k,c)の値を1に設定して、ステップS114に進む。   When it is determined that the pixel value P (N + 1, k) is not 0 (NO in step S104), in step S106, the pixel value / intensity conversion circuit 54-2 determines that the pixel value P (N + 1, k, c) is It is determined whether or not 1. If YES in step S106, in step S107, the pixel value / intensity conversion circuit 54-2 has a pixel value P (N, k, c) of 3 or a pixel value P (N + 2, k, c) of 3. Determine whether or not. If YES in step S107, the process proceeds to step S105. In the case of NO in step S107, in step S108, the pixel value / intensity conversion circuit 54-2 sets the value of the intensity signal Q (N + 1, k, c) to 1, and proceeds to step S114.

画素値P(N+1,k,c)が1ではないと判定された場合(ステップS106でNO)、ステップS109において、画素値/強度変換回路54−2は、画素値P(N+1,k,c)が2であるか否かを判定する。ステップS109でYESの場合、ステップS110において、画素値/強度変換回路54−2は画素値P(N,k,c)が3、又は画素値P(N+2,k,c)が3であるか否かを判定する。ステップS110でYESの場合、ステップS108に進む。ステップS110でNOの場合、ステップS111において、画素値/強度変換回路54−2は、強度信号Q(N+1,k,c)の値を2に設定して、ステップS114に進む。   When it is determined that the pixel value P (N + 1, k, c) is not 1 (NO in step S106), in step S109, the pixel value / intensity conversion circuit 54-2 determines the pixel value P (N + 1, k, c). ) Is 2 or not. If YES in step S109, in step S110, the pixel value / intensity conversion circuit 54-2 has a pixel value P (N, k, c) of 3 or a pixel value P (N + 2, k, c) of 3. Determine whether or not. If YES in step S110, the process proceeds to step S108. In the case of NO in step S110, in step S111, the pixel value / intensity conversion circuit 54-2 sets the value of the intensity signal Q (N + 1, k, c) to 2, and proceeds to step S114.

画素値P(N+1,k,c)が2でないと判定された場合(ステップS109でNO)、ステップS112において、画素値/強度変換回路54−2は画素値P(N,k,c)が1又は2、あるいは画素値P(N+2,k,c)が1又は2であるか否かを判定する。ステップS112でYESの場合、ステップS113において、画素値/強度変換回路54−2は、強度信号Q(N+1,k,c)の値を3に設定して、ステップS114に進む。ステップS112でNOの場合、ステップS111に進む。   When it is determined that the pixel value P (N + 1, k, c) is not 2 (NO in step S109), in step S112, the pixel value / intensity conversion circuit 54-2 has the pixel value P (N, k, c). It is determined whether 1 or 2 or the pixel value P (N + 2, k, c) is 1 or 2. If YES in step S112, in step S113, the pixel value / intensity conversion circuit 54-2 sets the value of the intensity signal Q (N + 1, k, c) to 3, and proceeds to step S114. If NO in step S112, the process proceeds to step S111.

ステップS114において、画素値/強度変換回路54−2は、カウント値cを1だけ増加させ、ステップS115において、画素値/強度変換回路54−2は、カウント値cが3より大きいか否かを判定する。ステップS115においてNOの場合、ステップS104に戻る。   In step S114, the pixel value / intensity conversion circuit 54-2 increases the count value c by 1. In step S115, the pixel value / intensity conversion circuit 54-2 determines whether the count value c is greater than 3. judge. If NO in step S115, the process returns to step S104.

カウント値cが3より大きいと判定された場合(ステップS115でYES)、ステップS116において、画素値/強度変換回路54−2は、強度信号Q(N+1,k)の値を強度信号(N+1,k,3)の値に設定して、ステップS117に進む。ステップS117において、画素値/強度変換回路54A−2は、サブピクセルクロック単位の強度信号Q(N+1,k,c)(c=1,2,3)に基づいて、画素単位の強度信号Q(N+1,k)の遅延時間Td2を決定する。具体的には、画素値/強度変換回路54A−2は、強度信号Q(N+1,k,c)(c=1,2)のうち、強度信号Q(N+1,k)とは異なる値の強度信号Q(N+1,k,c)の数を決定する。そして、画素値/強度変換回路54A−2は、この強度信号Q(N+1,k)とは異なる値の強度信号Q(N+1,k,c)の数に比例した遅延時間Td2を決定する。例えば、強度信号Q(N+1,k,c)(c=1,2,3)が全て同じ値であるとき、強度信号Q(N+1,k)と異なる値を示す強度信号Q(N+1,k,c)の数は0である。このため、画素値/強度変換回路54A−2は、遅延時間Td2は0であると決定する。また、強度信号Q(N+1,k,1)が強度信号Q(N+1,k)と異なりかつ強度信号Q(N+1,k,2)が強度信号Q(N+1,k)と同じである場合、強度信号Q(N+1,k)と異なる値を示す強度信号Q(N+1,k,c)の数は1である。このため、画素値/強度変換回路54A−2は遅延時間Td2がサブピクセルクロックの周期(T/3)であると決定する。さらに、強度信号Q(N+1,k,1)及びQ(N+1,k,2)の両方が強度信号Q(N+1,k)と異なるとき、強度信号Q(N+1,k)と異なる値を示す強度信号Q(N+1,k,c)の数は2である。このため、画素値/強度変換回路54A−2は、遅延時間Td2はサブピクセルクロックの周期の2倍である(2T/3)であると決定する。画素値/強度変換回路54A−2は、遅延時間Td2を決定すると、ステップS118に進む。ステップS118において、画素値/強度変換回路54A−2は、強度信号Q(N+1,k)と、遅延時間Td2を示す変調制御信号PM2とを発生して位相変調回路37−2に出力して、図14Bの画素値/強度変換処理を終了する。   If it is determined that the count value c is greater than 3 (YES in step S115), in step S116, the pixel value / intensity conversion circuit 54-2 converts the value of the intensity signal Q (N + 1, k) into the intensity signal (N + 1, k). k, 3) is set, and the process proceeds to step S117. In step S117, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-2 uses the intensity signal Q ((pixel unit) based on the intensity signal Q (N + 1, k, c) (c = 1, 2, 3) in units of subpixel clocks. N + 1, k) delay time Td2 is determined. Specifically, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-2 has an intensity of a value different from the intensity signal Q (N + 1, k) in the intensity signal Q (N + 1, k, c) (c = 1, 2). The number of signals Q (N + 1, k, c) is determined. Then, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-2 determines a delay time Td2 proportional to the number of intensity signals Q (N + 1, k, c) having a value different from the intensity signal Q (N + 1, k). For example, when the intensity signals Q (N + 1, k, c) (c = 1, 2, 3) are all the same value, the intensity signal Q (N + 1, k, showing a value different from the intensity signal Q (N + 1, k). The number of c) is 0. Therefore, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-2 determines that the delay time Td2 is zero. Further, when the intensity signal Q (N + 1, k, 1) is different from the intensity signal Q (N + 1, k) and the intensity signal Q (N + 1, k, 2) is the same as the intensity signal Q (N + 1, k), the intensity The number of intensity signals Q (N + 1, k, c) showing values different from the signal Q (N + 1, k) is one. For this reason, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-2 determines that the delay time Td2 is the period (T / 3) of the subpixel clock. Further, when both the intensity signals Q (N + 1, k, 1) and Q (N + 1, k, 2) are different from the intensity signal Q (N + 1, k), the intensity indicating a value different from the intensity signal Q (N + 1, k). The number of signals Q (N + 1, k, c) is two. Therefore, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-2 determines that the delay time Td2 is (2T / 3) which is twice the period of the subpixel clock. After determining the delay time Td2, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-2 proceeds to Step S118. In step S118, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-2 generates an intensity signal Q (N + 1, k) and a modulation control signal PM2 indicating the delay time Td2, and outputs the modulation signal to the phase modulation circuit 37-2. The pixel value / intensity conversion process in FIG. 14B ends.

図14Cは、図12の画素値/強度変換回路54A−3によって実行される画素値/強度変換処理を示すフローチャートである。図14CのステップS121において、サブピクセルパターン推定部60−3は、図13aの処理対象の画素p0におけるサブピクセルパターンを推定するサブピクセルパターン推定処理を実行する。   FIG. 14C is a flowchart showing a pixel value / intensity conversion process executed by the pixel value / intensity conversion circuit 54A-3 in FIG. In step S121 of FIG. 14C, the sub-pixel pattern estimation unit 60-3 performs a sub-pixel pattern estimation process for estimating the sub-pixel pattern in the processing target pixel p0 of FIG. 13A.

サブピクセルパターン推定部60−3によるステップS121のサブピクセルパターン推定処理は、以下の相違点を除いて、図14AのステップS81のサブピクセルパターン推定処理と同様である。
(1)図13Aの処理対象の画素P0の画素値は、画素値P(N,k)に代えて画素値P(N+2,k)であること。
(2)図13Aの処理対象の画素P0の周辺の画素P1〜P3の画素値はそれぞれ、画素値P(N,k+1),P(N+1,k+1),及びP(N+1,k)に代えて、画素値P(N+2,k+1),P(N+3,k+1),P(N+3,k)であること。また、周辺の画素P4〜P6の画素値はそれぞれ、画素値P(N+1,k−1),P(N,k−1),及びP(N−1,k−1)に代えて、画素値P(N+3,k−1),P(N+2,k−1),及びP(N+1,k−1)であること。さらに、周辺の画素P7及びP8の画素値はそれぞれ、P(N−1,k)及びP(N−1,k+1)に代えて、P(N+1,k)及びP(N+1,k+1)であること。
(3)サブピクセルパターン推定部60−3は、図12のメモリ60m−1に代えてメモリ60m−3に格納された図15、図17、及び図19のテーブル60mt1〜60mt3を参照してステップS121のサブピクセルパターン推定処理を実行すること。
The subpixel pattern estimation process in step S121 by the subpixel pattern estimation unit 60-3 is the same as the subpixel pattern estimation process in step S81 of FIG. 14A except for the following differences.
(1) The pixel value of the pixel P0 to be processed in FIG. 13A is a pixel value P (N + 2, k) instead of the pixel value P (N, k).
(2) The pixel values of the pixels P1 to P3 around the pixel P0 to be processed in FIG. 13A are replaced with the pixel values P (N, k + 1), P (N + 1, k + 1), and P (N + 1, k), respectively. Pixel values P (N + 2, k + 1), P (N + 3, k + 1), and P (N + 3, k). The pixel values of the surrounding pixels P4 to P6 are pixels instead of the pixel values P (N + 1, k−1), P (N, k−1), and P (N−1, k−1), respectively. The values P (N + 3, k-1), P (N + 2, k-1), and P (N + 1, k-1). Further, the pixel values of the peripheral pixels P7 and P8 are P (N + 1, k) and P (N + 1, k + 1) instead of P (N-1, k) and P (N-1, k + 1), respectively. about.
(3) The sub-pixel pattern estimation unit 60-3 refers to the tables 60mt1 to 60mt3 in FIGS. 15, 17 and 19 stored in the memory 60m-3 instead of the memory 60m-1 in FIG. Performing the sub-pixel pattern estimation process of S121.

次いで、ステップS122において、画素値/強度変換回路54A−3は、ステップS121において推定されたサブピクセルパターンに基づいて、サブピクセルクロック単位の画素値P(N+2,k,c)(c=1,2,3)を以下の通り設定する。すなわち、画素値/強度変換回路54A−3は、図13Bのサブピクセルの値S11〜S13,S21〜S23,及びS31〜S33を用いて画素値P(N+2,k,c)(c=1,2,3)を次式の通り設定する。   Next, in step S122, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-3, based on the subpixel pattern estimated in step S121, the pixel value P (N + 2, k, c) (c = 1, 2, 3) is set as follows. That is, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-3 uses the subpixel values S11 to S13, S21 to S23, and S31 to S33 in FIG. 13B to obtain the pixel value P (N + 2, k, c) (c = 1, 2, 3) is set as follows:

P(N+2,k,1)=S11+S12+S13 (7)
P(N+2,k,2)=S21+S22+S23 (8)
P(N+2,k,3)=S31+S32+S33 (9)
P (N + 2, k, 1) = S11 + S12 + S13 (7)
P (N + 2, k, 2) = S21 + S22 + S23 (8)
P (N + 2, k, 3) = S31 + S32 + S33 (9)

すなわち、式(7)において、画素値/強度変換回路54A−3は、サブピクセル値S11,S12,及びS13の和を算出して、得られた値を時刻c=1における画素値P(N+2,k,1)として設定する。また、式(8)において、画素値/強度変換回路54A−3は、サブピクセル値S21,S22,及びS23の和を算出して、得られた値を時刻c=2における画素値P(N+2,k,2)として設定する。さらに、式(9)において、画素値/強度変換回路54A−3は、サブピクセル値S31,S32,及びS33の和を算出して、得られた値を時刻c=3における画素値P(N+2,k,3)として設定する。なお、画素値/強度変換回路54A−3は、図16、図18、及び図20に示す各サブピクセルパターン(SP11〜SP91)に対するサブピクセル値S11〜S13,S21〜S23,及びS31〜S33を示すデータを格納するメモリ54Am−3を備える。画素値/強度変換回路54A−3は、メモリ54Am−3に格納される上記各サブピクセルパターンのサブピクセル値を参照することによって、ステップS122における画素値P(N+2,k,c)を設定する処理を実行する。画素値/強度変換回路54A−3は、ステップS122において画素値P(N+2,k,c)を上述の通り設定すると、ステップS123に進む。   That is, in Expression (7), the pixel value / intensity conversion circuit 54A-3 calculates the sum of the subpixel values S11, S12, and S13, and uses the obtained value as the pixel value P (N + 2 at time c = 1. , K, 1). In Expression (8), the pixel value / intensity conversion circuit 54A-3 calculates the sum of the subpixel values S21, S22, and S23, and uses the obtained value as the pixel value P (N + 2) at time c = 2. , K, 2). Further, in Expression (9), the pixel value / intensity conversion circuit 54A-3 calculates the sum of the sub-pixel values S31, S32, and S33, and uses the obtained value as the pixel value P (N + 2) at time c = 3. , K, 3). The pixel value / intensity conversion circuit 54A-3 outputs the subpixel values S11 to S13, S21 to S23, and S31 to S33 for the subpixel patterns (SP11 to SP91) shown in FIGS. A memory 54Am-3 for storing the data shown. The pixel value / intensity conversion circuit 54A-3 sets the pixel value P (N + 2, k, c) in step S122 by referring to the subpixel value of each subpixel pattern stored in the memory 54Am-3. Execute the process. When the pixel value P (N + 2, k, c) is set as described above in step S122, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-3 proceeds to step S123.

ステップS123において、画素値/強度変換回路54A−3は、カウント値cを初期値1に設定し、ステップS124において、画素値/強度変換回路54−3は、画素値P(N+2,k,c)が0であるか否かを判定する。ステップS124でYESの場合、ステップS125において、画素値/強度変換回路54−3は、強度信号Q(N+2,k,c)の値を0に設定して、ステップS134に進む。   In step S123, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-3 sets the count value c to the initial value 1, and in step S124, the pixel value / intensity conversion circuit 54-3 sets the pixel value P (N + 2, k, c). ) Is 0 or not. If YES in step S124, the pixel value / intensity conversion circuit 54-3 sets the value of the intensity signal Q (N + 2, k, c) to 0 in step S125, and the process proceeds to step S134.

画素値P(N+2,k,c)が0ではないと判定された場合(ステップS124でNO)、ステップS126において、画素値/強度変換回路54−3は、画素値P(N+2,k,c)が1であるか否かを判定する。ステップS126でYESの場合、ステップS127において、画素値/強度変換回路54−3は画素値P(N+1,k,c)が3、又は画素値P(N+3,k,c)が3であるか否かを判定する。ステップS127でYESの場合、ステップS125に進む。ステップS127でNOの場合、ステップS128において、画素値/強度変換回路54−3は、強度信号Q(N+2,k,c)の値を1に設定して、ステップS134に進む。   When it is determined that the pixel value P (N + 2, k, c) is not 0 (NO in step S124), in step S126, the pixel value / intensity conversion circuit 54-3 determines that the pixel value P (N + 2, k, c). ) Is 1 or not. If YES in step S126, in step S127, the pixel value / intensity conversion circuit 54-3 has a pixel value P (N + 1, k, c) of 3 or a pixel value P (N + 3, k, c) of 3. Determine whether or not. If YES in step S127, the process proceeds to step S125. In the case of NO in step S127, in step S128, the pixel value / intensity conversion circuit 54-3 sets the value of the intensity signal Q (N + 2, k, c) to 1, and proceeds to step S134.

画素値P(N+2,k,c)が1ではないと判定された場合(ステップS126でNO)、ステップS129において、画素値/強度変換回路54−3は、画素値P(N+2,k,c)が2であるか否かを判定する。ステップS129でYESの場合、ステップS130において、画素値/強度変換回路54−3は画素値P(N+1,k,c)が3、又は画素値P(N+3,k,c)が3であるか否かを判定する。ステップS130でYESの場合、ステップS128に進む。ステップS130でNOの場合、ステップS131において、画素値/強度変換回路54−3は、強度信号Q(N+2,k,c)の値を2に設定して、ステップS134に進む。   When it is determined that the pixel value P (N + 2, k, c) is not 1 (NO in step S126), in step S129, the pixel value / intensity conversion circuit 54-3 determines that the pixel value P (N + 2, k, c). ) Is 2 or not. If YES in step S129, in step S130, the pixel value / intensity conversion circuit 54-3 has a pixel value P (N + 1, k, c) of 3 or a pixel value P (N + 3, k, c) of 3. Determine whether or not. If YES in step S130, the process proceeds to step S128. In the case of NO in step S130, in step S131, the pixel value / intensity conversion circuit 54-3 sets the value of the intensity signal Q (N + 2, k, c) to 2, and proceeds to step S134.

画素値P(N+2,k,c)が2ではないと判定された場合(ステップS129でNO)、画素値/強度変換回路54−3は、ステップS132に進む。ステップS132において、画素値/強度変換回路54−3は、画素値P(N+1,k,c)が1又は2、あるいは、画素値P(N+3,k,c)が1又は2であるか否かを判定する。ステップS132でYESの場合、ステップS133において、画素値/強度変換回路54−3は、強度信号Q(N+2,k,c)の値を3に設定して、ステップS134に進む。ステップS132でNOの場合、ステップS131に進む。   If it is determined that the pixel value P (N + 2, k, c) is not 2 (NO in step S129), the pixel value / intensity conversion circuit 54-3 proceeds to step S132. In step S132, the pixel value / intensity conversion circuit 54-3 determines whether the pixel value P (N + 1, k, c) is 1 or 2, or the pixel value P (N + 3, k, c) is 1 or 2. Determine whether. If YES in step S132, in step S133, the pixel value / intensity conversion circuit 54-3 sets the value of the intensity signal Q (N + 2, k, c) to 3, and proceeds to step S134. If NO in step S132, the process proceeds to step S131.

ステップS134において、画素値/強度変換回路54−3は、カウント値cを1だけ増加させ、ステップS135において、画素値/強度変換回路54−3は、カウント値cが3より大きいか否かを判定する。ステップS135においてNOの場合、ステップS124に戻る。   In step S134, the pixel value / intensity conversion circuit 54-3 increases the count value c by 1. In step S135, the pixel value / intensity conversion circuit 54-3 determines whether the count value c is greater than 3. judge. If NO in step S135, the process returns to step S124.

カウント値cが3より大きいと判定された場合(ステップS135でYES)、ステップS136において、画素値/強度変換回路54−3は、強度信号Q(N+2,k)の値を強度信号Q(N+2,k,3)の値に設定して、ステップS137に進む。ステップS137において、画素値/強度変換回路54A−3は、サブピクセルクロック単位の強度信号Q(N+2,k,c)(c=1,2,3)に基づいて、画素単位の強度信号Q(N+2,k)の遅延時間Td3を決定する。具体的には、画素値/強度変換回路54A−3は、強度信号Q(N+2,k,c)(c=1,2)のうち、強度信号Q(N+2,k)と異なる値を示す強度信号Q(N+2,k,c)の数を決定する。そして、画素値/強度変換回路54A−3は、強度信号Q(N+2,k)と異なる値を示す強度信号Q(N+2,k,c)の数に比例した遅延時間Td3を決定する。例えば、強度信号Q(N+2,k,c)(c=1,2,3)が全て同じ値であるとき、強度信号Q(N+2,k)と異なる値を示す強度信号Q(N+2,k,c)の数は0である。このため、画素値/強度変換回路54A−3は、遅延時間Td3は0であると決定する。また、強度信号Q(N+2,k,1)が強度信号Q(N+2,k)と異なりかつ強度信号Q(N+2,k,2)が強度信号Q(N+2,k)と同じであるとき、強度信号Q(N+2,k)と異なる値を示す強度信号Q(N+2,k,c)の数は1である。このため、画素値/強度変換回路54A−3は遅延時間Td3がサブピクセルクロックの周期(T/3)であると決定する。さらに、強度信号Q(N+2,k,1)及びQ(N+2,k,2)の両方が強度信号Q(N+2,k)と異なるとき、強度信号Q(N+2,k)と異なる値を示すサブピクセルクロック単位の強度信号Q(N+2,k,c)の数は2である。このため、画素値/強度変換回路54A−3は、遅延時間Td3はサブピクセルクロックの周期の2倍である(2T/3)であると決定する。画素値/強度変換回路54A−3は、遅延時間Td3を決定すると、ステップS138に進む。ステップS138において、画素値/強度変換回路54A−3は、強度信号Q(N+2,k)と、遅延時間Td3を示す変調制御信号PM3とを発生して位相変調回路37−3に出力して、図14Cの画素値/強度変換処理を終了する。   If it is determined that the count value c is greater than 3 (YES in step S135), in step S136, the pixel value / intensity conversion circuit 54-3 converts the value of the intensity signal Q (N + 2, k) into the intensity signal Q (N + 2). , K, 3) and proceeds to step S137. In step S137, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-3 determines the intensity signal Q (in pixel units) based on the intensity signal Q (N + 2, k, c) (c = 1, 2, 3) in subpixel clock units. N + 2, k) delay time Td3 is determined. Specifically, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-3 has an intensity indicating a value different from the intensity signal Q (N + 2, k) in the intensity signal Q (N + 2, k, c) (c = 1, 2). The number of signals Q (N + 2, k, c) is determined. Then, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-3 determines a delay time Td3 proportional to the number of intensity signals Q (N + 2, k, c) indicating values different from the intensity signal Q (N + 2, k). For example, when the intensity signals Q (N + 2, k, c) (c = 1, 2, 3) are all the same value, the intensity signal Q (N + 2, k, showing a value different from the intensity signal Q (N + 2, k). The number of c) is 0. For this reason, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-3 determines that the delay time Td3 is zero. When the intensity signal Q (N + 2, k, 1) is different from the intensity signal Q (N + 2, k) and the intensity signal Q (N + 2, k, 2) is the same as the intensity signal Q (N + 2, k), the intensity The number of intensity signals Q (N + 2, k, c) showing a value different from the signal Q (N + 2, k) is one. For this reason, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-3 determines that the delay time Td3 is the period (T / 3) of the subpixel clock. Further, when both of the intensity signals Q (N + 2, k, 1) and Q (N + 2, k, 2) are different from the intensity signal Q (N + 2, k), the sub signal indicating a value different from the intensity signal Q (N + 2, k). The number of intensity signals Q (N + 2, k, c) in pixel clock units is 2. Therefore, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-3 determines that the delay time Td3 is (2T / 3) which is twice the period of the subpixel clock. After determining the delay time Td3, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-3 proceeds to Step S138. In step S138, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-3 generates an intensity signal Q (N + 2, k) and a modulation control signal PM3 indicating the delay time Td3, and outputs them to the phase modulation circuit 37-3. The pixel value / intensity conversion process in FIG. 14C ends.

図14Dは、図12の画素値/強度変換回路54A−4によって実行される画素値/強度変換処理を示すフローチャートである。図14DのステップS141において、サブピクセルパターン推定部60−4は、図13Aの処理対象の画素P0におけるサブピクセルパターンを推定するサブピクセルパターン推定処理を実行する。   FIG. 14D is a flowchart showing a pixel value / intensity conversion process executed by the pixel value / intensity conversion circuit 54A-4 of FIG. In step S141 in FIG. 14D, the sub-pixel pattern estimation unit 60-4 performs a sub-pixel pattern estimation process for estimating a sub-pixel pattern in the processing target pixel P0 in FIG. 13A.

サブピクセルパターン推定部60−4によるステップS141のサブピクセルパターン推定処理は、以下の相違点を除いて、図14AのステップS81のサブピクセルパターン推定処理と同様である。
(1)図13Aの処理対象の画素P0の画素値は、画素値P(N+1,k)に代えて画素値P(N+2,k)であること。
(2)図13Aの処理対象の画素P0の周辺の画素P1〜P3の画素値はそれぞれ、画素値P(N,k+1),P(N+1,k+1),及びP(N+1,k)に代えて、画素値P(N+3,k+1),P(N+4,k+1),及びP(N+4,k)であること。また、周辺の画素P4〜P6の画素値はそれぞれ、P(N+1,k−1),P(N,k−1),及びP(N−1,k−1)に代えて、P(N+4,k−1),P(N+3,k−1),及びP(N+2,k−1)であること。さらに、周辺の画素P7及びP8の画素値はそれぞれ、P(N−1,k)及びP(N−1,k+1)に代えて、画素値P(N+2,k)及びP(N+2,k+1)であること。
(3)サブピクセルパターン推定部60−4は、図12のメモリ60m−1に代えてメモリ60m−4に格納された図15、図17、及び図19のテーブル60mt1〜60mt3を参照してステップS141のサブピクセルパターン推定処理を実行すること。
The subpixel pattern estimation process in step S141 by the subpixel pattern estimation unit 60-4 is the same as the subpixel pattern estimation process in step S81 of FIG. 14A except for the following differences.
(1) The pixel value of the pixel P0 to be processed in FIG. 13A is a pixel value P (N + 2, k) instead of the pixel value P (N + 1, k).
(2) The pixel values of the pixels P1 to P3 around the pixel P0 to be processed in FIG. 13A are replaced with the pixel values P (N, k + 1), P (N + 1, k + 1), and P (N + 1, k), respectively. , Pixel values P (N + 3, k + 1), P (N + 4, k + 1), and P (N + 4, k). Further, the pixel values of the peripheral pixels P4 to P6 are P (N + 4) instead of P (N + 1, k-1), P (N, k-1), and P (N-1, k-1), respectively. , K-1), P (N + 3, k-1), and P (N + 2, k-1). Further, the pixel values of the surrounding pixels P7 and P8 are replaced with pixel values P (N + 2, k) and P (N + 2, k + 1) instead of P (N-1, k) and P (N-1, k + 1), respectively. Be.
(3) The sub-pixel pattern estimation unit 60-4 refers to the tables 60mt1 to 60mt3 in FIGS. 15, 17 and 19 stored in the memory 60m-4 instead of the memory 60m-1 in FIG. The subpixel pattern estimation process of S141 is executed.

次いで、ステップS142において、画素値/強度変換回路54A−4は、ステップS141において推定されたサブピクセルパターンに基づいて、サブピクセルクロック単位の画素値P(N+3,k,c)(c=1,2,3)を以下の通り設定する。すなわち、画素値/強度変換回路54A−4は、図13Bのサブピクセルの値S11〜S13,S21〜S23,及びS31〜S33を用いて画素値P(N+3,k,c)(c=1,2,3)を次式の通り設定する。   Next, in step S142, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-4, based on the subpixel pattern estimated in step S141, the pixel value P (N + 3, k, c) (c = 1, unit of subpixel clock). 2, 3) is set as follows. That is, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-4 uses the subpixel values S11 to S13, S21 to S23, and S31 to S33 in FIG. 13B to generate pixel values P (N + 3, k, c) (c = 1, 2, 3) is set as follows:

P(N+3,k,1)=S11+S12+S13 (10)
P(N+3,k,2)=S21+S22+S23 (11)
P(N+3,k,3)=S31+S32+S33 (12)
P (N + 3, k, 1) = S11 + S12 + S13 (10)
P (N + 3, k, 2) = S21 + S22 + S23 (11)
P (N + 3, k, 3) = S31 + S32 + S33 (12)

すなわち、式(10)において、画素値/強度変換回路54A−4は、サブピクセル値S11,S12,及びS13の和を算出して、得られた値を時刻c=1における画素値P(N+3,k,1)として設定する。また、式(11)において、画素値/強度変換回路54A−4は、サブピクセル値S21,S22,及びS23の和を算出して、得られた値を時刻c=2における画素値P(N+3,k,2)として設定する。さらに、式(12)において、画素値/強度変換回路54A−4は、サブピクセル値S31,S32,及びS33の和を算出して、得られた値を時刻c=3における画素値P(N+3,k,3)として設定する。すなわち、サブピクセルクロックの各時刻c=1,2,3おける画素値P(N+3,k,c)は、時刻cにおけるレーザー光Bの一部の照射領域の面積を表す。なお、画素値/強度変換回路54A−4は、図16、図18、及び図20に示す各サブピクセルパターンに対するサブピクセル値S11〜S13,S21〜S23,及びS31〜S33を示すデータを格納するメモリ54Am−4を備える。画素値/強度変換回路54A−4は、メモリ54Am−4に格納される上記各サブピクセルパターンのサブピクセル値S11〜S33を参照することによって、ステップS142における画素値P(N+3,k,c)(c=1,2,3)を設定する処理を実行する。画素値/強度変換回路54A−4は、ステップS142において画素値P(N+3,k,c)を上述の通り設定すると、ステップS143に進む。   That is, in Expression (10), the pixel value / intensity conversion circuit 54A-4 calculates the sum of the subpixel values S11, S12, and S13, and uses the obtained value as the pixel value P (N + 3 at time c = 1. , K, 1). In Expression (11), the pixel value / intensity conversion circuit 54A-4 calculates the sum of the subpixel values S21, S22, and S23, and uses the obtained value as the pixel value P (N + 3 at time c = 2. , K, 2). Further, in Expression (12), the pixel value / intensity conversion circuit 54A-4 calculates the sum of the sub-pixel values S31, S32, and S33, and uses the obtained value as the pixel value P (N + 3 at time c = 3. , K, 3). That is, the pixel value P (N + 3, k, c) at each time c = 1, 2, 3 of the subpixel clock represents the area of a part of the irradiation region of the laser beam B at the time c. The pixel value / intensity conversion circuit 54A-4 stores data indicating the subpixel values S11 to S13, S21 to S23, and S31 to S33 for the subpixel patterns shown in FIGS. A memory 54Am-4 is provided. The pixel value / intensity conversion circuit 54A-4 refers to the subpixel values S11 to S33 of each of the subpixel patterns stored in the memory 54Am-4, so that the pixel value P (N + 3, k, c) in step S142 is obtained. A process of setting (c = 1, 2, 3) is executed. When the pixel value P (N + 3, k, c) is set as described above in step S142, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-4 proceeds to step S143.

ステップS143において、画素値/強度変換回路54A−4は、カウント値cを初期値1に設定し、ステップS144において、画素値/強度変換回路54−4は、画素値P(N+2,k,c)が0であるか否かを判定する。ステップS144でYESの場合、ステップS145において、画素値/強度変換回路54−4は、強度信号Q(N+3,k,c)の値を0に設定して、ステップS154に進む。   In step S143, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-4 sets the count value c to the initial value 1, and in step S144, the pixel value / intensity conversion circuit 54-4 sets the pixel value P (N + 2, k, c). ) Is 0 or not. In the case of YES in step S144, in step S145, the pixel value / intensity conversion circuit 54-4 sets the value of the intensity signal Q (N + 3, k, c) to 0, and proceeds to step S154.

画素値P(N+2,k,c)が0ではないと判定された場合(ステップS144でNO)、ステップS146において、画素値/強度変換回路54−4は、画素値P(N+2,k,c)が1であるか否かを判定する。ステップS146でYESの場合、ステップS147において、画素値/強度変換回路54−4は画素値P(N+1,k,c)が3、又は画素値P(N+3,k,c)が3であるか否かを判定する。ステップS147でYESの場合、ステップS145に進む。ステップS147でNOの場合、ステップS148において、画素値/強度変換回路54−4は、強度信号Q(N+3,k,c)の値を1に設定して、ステップS154に進む。   When it is determined that the pixel value P (N + 2, k, c) is not 0 (NO in step S144), in step S146, the pixel value / intensity conversion circuit 54-4 determines the pixel value P (N + 2, k, c). ) Is 1 or not. If YES in step S146, in step S147, whether the pixel value P (N + 1, k, c) is 3 or the pixel value P (N + 3, k, c) is 3 in the pixel value / intensity conversion circuit 54-4. Determine whether or not. If YES in step S147, the process proceeds to step S145. In the case of NO in step S147, in step S148, the pixel value / intensity conversion circuit 54-4 sets the value of the intensity signal Q (N + 3, k, c) to 1, and proceeds to step S154.

画素値P(N+2,k,c)が1ではないと判定された場合(ステップS146でNO)、ステップS149において、画素値/強度変換回路54−4は、画素値P(N+2,k,c)が2であるか否かを判定する。ステップS149でYESの場合、ステップS150において、画素値/強度変換回路54−4は画素値P(N+1,k,c)が3、又は画素値P(N+3,k,c)が3であるか否かを判定する。ステップS150でYESの場合、ステップS148に進む。ステップS150でNOの場合、ステップS151において、画素値/強度変換回路54−4は、強度信号Q(N+3,k,c)の値を2に設定して、ステップS154に進む。   When it is determined that the pixel value P (N + 2, k, c) is not 1 (NO in step S146), in step S149, the pixel value / intensity conversion circuit 54-4 determines the pixel value P (N + 2, k, c). ) Is 2 or not. If YES in step S149, in step S150, whether the pixel value P (N + 1, k, c) is 3 or the pixel value P (N + 3, k, c) is 3 in the pixel value / intensity conversion circuit 54-4. Determine whether or not. If YES in step S150, the process proceeds to step S148. In the case of NO in step S150, in step S151, the pixel value / intensity conversion circuit 54-4 sets the value of the intensity signal Q (N + 3, k, c) to 2, and proceeds to step S154.

画素値P(N+2,k,c)が2ではないと判定された場合(ステップS149でNO)、画素値/強度変換回路54−4は、ステップS152に進む。ステップS152において、画素値/強度変換回路54−4は、画素値P(N+1,k,c)が1又は2、あるいは、画素値P(N+3,k,c)が1又は2であるか否かを判定する。ステップS152でYESの場合、ステップS153において、画素値/強度変換回路54−4は、強度信号Q(N+3,k,c)の値を3に設定して、ステップS154に進む。ステップS152でNOの場合、ステップS151に進む。   If it is determined that the pixel value P (N + 2, k, c) is not 2 (NO in step S149), the pixel value / intensity conversion circuit 54-4 proceeds to step S152. In step S152, the pixel value / intensity conversion circuit 54-4 determines whether the pixel value P (N + 1, k, c) is 1 or 2, or the pixel value P (N + 3, k, c) is 1 or 2. Determine whether. If YES in step S152, in step S153, the pixel value / intensity conversion circuit 54-4 sets the value of the intensity signal Q (N + 3, k, c) to 3, and the process proceeds to step S154. If NO in step S152, the process proceeds to step S151.

ステップS154において、画素値/強度変換回路54−4は、カウント値cを1だけ増加させ、ステップS155において、画素値/強度変換回路54−4は、カウント値cが3より大きいか否かを判定する。ステップS155においてNOの場合、ステップS144に戻る。   In step S154, the pixel value / intensity conversion circuit 54-4 increases the count value c by 1. In step S155, the pixel value / intensity conversion circuit 54-4 determines whether the count value c is greater than 3. judge. If NO in step S155, the process returns to step S144.

カウント値cが3より大きいと判定された場合(ステップS155でYES)、ステップS156において、画素値/強度変換回路54−4は、強度信号Q(N+3,k)の値を、強度信号Q(N+3,k,3)の値に設定して、ステップS157に進む。ステップS157において、画素値/強度変換回路54A−4は、サブピクセルクロック単位の強度信号Q(N+3,k,c)(c=1,2,3)に基づいて、画素単位の強度信号Q(N+3,k)の遅延時間Td4を決定する。具体的には、画素値/強度変換回路54A−4は、強度信号Q(N+3,k,c)(c=1,2)のうち、強度信号Q(N+3,k)と異なる値を示す強度信号Q(N+3,k,c)の数を決定する。そして、画素値/強度変換回路54A−4は、強度信号Q(N+3,k)と異なる値を示す強度信号Q(N+3,k,c)の数に比例した遅延時間Td4を決定する。例えば、強度信号Q(N+3,k,c)(c=1,2,3)が全て同じ値であるとき、強度信号Q(N+3,k)と異なる値を示す強度信号Q(N+3,k,c)の数は0であるため、画素値/強度変換回路54A−4は、遅延時間Td4は0であると決定する。また、強度信号Q(N+3,k,1)が強度信号Q(N+3,k)と異なりかつ強度信号Q(N+3,k,2)が強度信号Q(N+3,k)と同じであるとき、強度信号Q(N+3,k)と異なる値を示す強度信号Q(N+3,k,c)の数は1である。このため、画素値/強度変換回路54A−4は遅延時間Td4がサブピクセルクロックの周期(T/3)であると決定する。さらに、強度信号Q(N+3,k,1)及びQ(N+3,k,2)の両方が強度信号Q(N+3,k)と異なるとき、強度信号Q(N+3,k)と異なる値を示す強度信号Q(N+3,k,c)の数は2である。このため、画素値/強度変換回路54A−4は、遅延時間Td4はサブピクセルクロックの周期の2倍である(2T/3)であると決定する。画素値/強度変換回路54A−4は、遅延時間Td4を決定すると、ステップS158に進む。ステップS158において、画素値/強度変換回路54A−4は、強度信号Q(N+3,k)と、遅延時間Td4を示す変調制御信号PM4とを発生して位相変調回路37−4に出力して、図14Dの画素値/強度変換処理を終了する。   When it is determined that the count value c is greater than 3 (YES in step S155), in step S156, the pixel value / intensity conversion circuit 54-4 converts the value of the intensity signal Q (N + 3, k) into the intensity signal Q ( N + 3, k, 3) is set, and the process proceeds to step S157. In step S157, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-4 determines the intensity signal Q (in pixel units) based on the intensity signal Q (N + 3, k, c) (c = 1, 2, 3) in subpixel clock units. N + 3, k) delay time Td4 is determined. Specifically, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-4 has an intensity indicating a value different from the intensity signal Q (N + 3, k) in the intensity signal Q (N + 3, k, c) (c = 1, 2). The number of signals Q (N + 3, k, c) is determined. Then, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-4 determines a delay time Td4 that is proportional to the number of intensity signals Q (N + 3, k, c) indicating values different from the intensity signal Q (N + 3, k). For example, when the intensity signals Q (N + 3, k, c) (c = 1, 2, 3) are all the same value, the intensity signal Q (N + 3, k, showing a value different from the intensity signal Q (N + 3, k). Since the number of c) is 0, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-4 determines that the delay time Td4 is 0. Further, when the intensity signal Q (N + 3, k, 1) is different from the intensity signal Q (N + 3, k) and the intensity signal Q (N + 3, k, 2) is the same as the intensity signal Q (N + 3, k), the intensity The number of intensity signals Q (N + 3, k, c) showing a value different from the signal Q (N + 3, k) is one. For this reason, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-4 determines that the delay time Td4 is the period (T / 3) of the subpixel clock. Further, when both the intensity signals Q (N + 3, k, 1) and Q (N + 3, k, 2) are different from the intensity signal Q (N + 3, k), the intensity indicating a value different from the intensity signal Q (N + 3, k). The number of signals Q (N + 3, k, c) is two. Therefore, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-4 determines that the delay time Td4 is (2T / 3) which is twice the period of the subpixel clock. After determining the delay time Td4, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-4 proceeds to Step S158. In step S158, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-4 generates an intensity signal Q (N + 3, k) and a modulation control signal PM4 indicating the delay time Td4, and outputs them to the phase modulation circuit 37-4. The pixel value / intensity conversion process in FIG. 14D ends.

以上のように構成された実施形態2に係る描画装置1Aの動作について図21及び22を参照して以下説明する。   The operation of the drawing apparatus 1A according to the second embodiment configured as described above will be described below with reference to FIGS.

図21は、図11の描画装置1Aの露光動作の一例を説明するための、基板2の上面図である。図21において、各画素領域に例示される数字はそれぞれ図5Aのパターン画像データ31dにおける画素単位の画素値P(n,k)を表す。例えば、図21に示す画素G1〜G4の各画素値P(N,1),P(N,2),P(N+1,1),及びP(N+1,2)はそれぞれ、1,1,2,3である。なお、図21に示すパターン画像データの例では、主走査方向X及び副走査方向Yと異なる斜め方向と平行なエッジを有しない。そのため、当該パターン画像における各画素のサブピクセルパターンは、図16、図18、及び図20に示すサブピクセルパターンのうちのいずれかに一致する。   FIG. 21 is a top view of the substrate 2 for explaining an example of the exposure operation of the drawing apparatus 1A of FIG. In FIG. 21, the numbers exemplified in each pixel region represent the pixel value P (n, k) in pixel units in the pattern image data 31d of FIG. 5A. For example, the pixel values P (N, 1), P (N, 2), P (N + 1,1), and P (N + 1,2) of the pixels G1 to G4 shown in FIG. , 3. Note that the example of the pattern image data shown in FIG. 21 does not have an edge parallel to an oblique direction different from the main scanning direction X and the sub-scanning direction Y. Therefore, the sub-pixel pattern of each pixel in the pattern image matches any of the sub-pixel patterns shown in FIG. 16, FIG. 18, and FIG.

図21において、図12の各サブピクセルパターン推定部60−1〜60−4はサブピクセルパターン推定処理を実行してサブピクセルパターンを推定する(ステップS81,S101,S121,S141)。例えば、サブピクセルパターン推定部60−1は、画素G1及びG2のサブピクセルパターンはそれぞれ、図16のサブピクセルパターンSP24及びSP34であると推定する。また、サブピクセルパターン推定部60−2は、画素G3及びG4のサブピクセルパターンはそれぞれ、図17のサブピクセルパターンSP63及び図18のサブピクセルパターンSP91であると推定する。このように推定されるサブピクセルパターンにより構成される、図21の2点鎖線で囲まれるレーザー光Bの一部の照射領域は、画素G1においてX方向に平行なエッジE1とY方向に平行なエッジE2とが互いに交わる凸状のコーナーC1を有する。当該コーナーC1は、画素G1の図上左上の角部から主走査方向Xに1/3画素すなわち1サブピクセルの距離だけシフトし、かつ、副走査方向Yに2/3画素すなわち2サブピクセルの距離だけシフトした位置にある。   In FIG. 21, each subpixel pattern estimation part 60-1 to 60-4 of FIG. 12 performs a subpixel pattern estimation process, and estimates a subpixel pattern (step S81, S101, S121, S141). For example, the subpixel pattern estimation unit 60-1 estimates that the subpixel patterns of the pixels G1 and G2 are the subpixel patterns SP24 and SP34 in FIG. 16, respectively. Further, the subpixel pattern estimation unit 60-2 estimates that the subpixel patterns of the pixels G3 and G4 are the subpixel pattern SP63 in FIG. 17 and the subpixel pattern SP91 in FIG. A part of the irradiation area of the laser beam B surrounded by the two-dot chain line in FIG. 21 configured by the subpixel pattern estimated in this way is parallel to the edge E1 parallel to the X direction and the Y direction in the pixel G1. It has a convex corner C1 where the edge E2 intersects each other. The corner C1 is shifted by a distance of 1/3 pixel, that is, 1 subpixel in the main scanning direction X from the upper left corner of the pixel G1 in the drawing, and 2/3 pixel, that is, 2 subpixels in the subscanning direction Y. At a position shifted by the distance.

上述の通り推定されたサブピクセルパターンに基づいて、画素値/強度変換回路54A−1〜54A−4はそれぞれ、画素単位の強度信号Q(N,k)〜Q(N+3,k)の値を設定する。具体的には、図14Aの画素値/強度変換処理において、画素値/強度変換回路54A−1は、各時刻k=1及び2において、強度信号Q(N,k)の値を0に設定するとともに遅延時間Td1を0に設定する。このため、各時刻k=1,2において、画素値/強度変換回路54A−1は、各時刻k=1,2においてレーザー光B1を出射しない。また、図14Bの画素値/強度変換処理において、画素値/強度変換回路54A−2は、時刻k=1において強度信号Q(N,1)の値を3に設定するとともに、遅延時間Td2を1画素クロックの周期Tの(1/3)すなわち(T/3)に設定する。また、画素値/強度変換回路54A−2は、時刻k=2において強度信号Q(N,2)の値を3に設定するとともに、遅延時間Td2を0に設定する。このため、強度3のレーザー光B2は、時刻k=1において遅延時間Td2=T/3だけ遅延して(N+1)番目の走査列の領域の照射を開始して、時刻k=2において(N+1)番目の走査列の領域の照射を継続する。このとき、強度3のレーザー光B2は、(N+1)番目の走査列に隣接するN番目及び(N+2)番目の走査列上の領域に跨って露光面2aを露光する。   Based on the subpixel pattern estimated as described above, the pixel value / intensity conversion circuits 54A-1 to 54A-4 respectively calculate the values of the intensity signals Q (N, k) to Q (N + 3, k) in pixel units. Set. Specifically, in the pixel value / intensity conversion process of FIG. 14A, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 sets the value of the intensity signal Q (N, k) to 0 at each time k = 1 and 2. At the same time, the delay time Td1 is set to zero. Therefore, at each time k = 1, 2, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 does not emit the laser beam B1 at each time k = 1, 2. In the pixel value / intensity conversion process of FIG. 14B, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-2 sets the value of the intensity signal Q (N, 1) to 3 at time k = 1 and sets the delay time Td2. It is set to (1/3) of the period T of one pixel clock, that is, (T / 3). Also, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-2 sets the value of the intensity signal Q (N, 2) to 3 and sets the delay time Td2 to 0 at time k = 2. Therefore, the laser beam B2 having the intensity 3 is delayed by the delay time Td2 = T / 3 at the time k = 1, and starts to irradiate the area of the (N + 1) th scan row, and at the time k = 2 (N + 1). ) Continue to irradiate the area of the scan line. At this time, the laser beam B2 having intensity 3 exposes the exposure surface 2a across the areas on the Nth and (N + 2) th scan rows adjacent to the (N + 1) th scan row.

図22は、図11の描画装置1Aの露光動作のもう1つの例を説明するための、基板2の上面図である。図22において、各画素領域に例示される数字はそれぞれ図5Aのパターン画像データ31dにおける画素値P(N+1,k)を表す。例えば、図22に示す画素G5〜G8の各画素値P(N+1,2),P(N+1,3),P(N+2,2),及びP(N+2,3)はそれぞれ、1,3,3,3である。   FIG. 22 is a top view of the substrate 2 for explaining another example of the exposure operation of the drawing apparatus 1A of FIG. In FIG. 22, the numbers exemplified in each pixel region represent the pixel value P (N + 1, k) in the pattern image data 31d of FIG. 5A. For example, the pixel values P (N + 1, 2), P (N + 1, 3), P (N + 2, 2), and P (N + 2, 3) of the pixels G5 to G8 shown in FIG. , 3.

図22において、図12の各サブピクセルパターン推定部60−1〜60−4はサブピクセルパターン推定処理を実行してサブピクセルパターンを推定する(ステップS81,S101,S121,S141)。例えば、サブピクセルパターン推定部60−2は、画素G5及びG6のサブピクセルパターンはそれぞれ、図16のサブピクセルパターンSP33及び図18のサブピクセルパターンSP91であると推定する。また、サブピクセルパターン推定部60−3は、画素G7及びG8のサブピクセルパターンはそれぞれ、図18のサブピクセルパターンSP75及びSP91であると推定する。このように推定されるサブピクセルパターンにより構成される、図22の2点鎖線で囲まれるレーザー光Bの一部の照射領域は、画素G7においてX方向に平行なエッジE3とY方向に平行なエッジE4とが互いに交わる凸状のコーナーC2を有する。当該コーナーC2は、画素G7の図上左上の角部から主走査方向Xに2/3画素すなわち2サブピクセルの距離だけシフトし、かつ、副走査方向Yに1/3画素すなわち1サブピクセルの距離だけシフトした位置にある。   In FIG. 22, each subpixel pattern estimation part 60-1 to 60-4 of FIG. 12 performs a subpixel pattern estimation process, and estimates a subpixel pattern (step S81, S101, S121, S141). For example, the subpixel pattern estimation unit 60-2 estimates that the subpixel patterns of the pixels G5 and G6 are the subpixel pattern SP33 of FIG. 16 and the subpixel pattern SP91 of FIG. Further, the subpixel pattern estimation unit 60-3 estimates that the subpixel patterns of the pixels G7 and G8 are the subpixel patterns SP75 and SP91 of FIG. 18, respectively. A part of the irradiation area of the laser beam B surrounded by the two-dot chain line in FIG. 22 configured by the subpixel pattern estimated in this way is parallel to the edge E3 parallel to the X direction and the Y direction in the pixel G7. A convex corner C2 intersecting with the edge E4 is provided. The corner C2 is shifted by a distance of 2/3 pixels, that is, 2 sub-pixels in the main scanning direction X from the upper left corner of the pixel G7 in the figure, and 1/3 pixels, that is, 1 sub-pixel in the sub scanning direction Y At a position shifted by the distance.

上述の通り推定されたサブピクセルパターンに基づいて、画素値/強度変換回路54A−1〜54A−4はそれぞれ、画素単位の強度信号Q(N,k)〜Q(N+3,k)の値を設定する。具体的には、図14Bの画素値/強度変換処理において、画素値/強度変換回路54A−2は、各時刻k=2において、強度信号Q(N+1,2)の値を2に設定するとともに遅延時間Td2を(2T/3)に設定する。また、画素値/強度変換回路54A−2は、各時刻k=3において、強度信号Q(N+1,3)の値を2に設定するとともに遅延時間Td2を0に設定する。このため、強度2のレーザー光B2は、時刻k=2において遅延時間Td2=2T/3だけ遅延して(N+2)番目の走査列の領域の照射を開始して、時刻k=3において(N+2)番目の走査列の領域の照射を継続する。また、図14Cの画素値/強度変換処理において、画素値/強度変換回路54A−3は、時刻k=2において強度信号Q(N+2,2)の値を3に設定するとともに、遅延時間Td3を(2T/3)に設定する。また、画素値/強度変換回路54A−3は、時刻k=3において強度信号Q(N+2,3)の値を2に設定するとともに、遅延時間Td3を0に設定する。このため、時刻k=2において、レーザー光B3は、時刻k=1に引き続き強度1で(N+2)番目の走査列の領域の照射を継続して、さらに時刻k=2から遅延時間Td3=2T/3だけ遅延してレーザー光B3の強度を強度2から強度3に変更する。   Based on the subpixel pattern estimated as described above, the pixel value / intensity conversion circuits 54A-1 to 54A-4 respectively calculate the values of the intensity signals Q (N, k) to Q (N + 3, k) in pixel units. Set. Specifically, in the pixel value / intensity conversion process of FIG. 14B, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-2 sets the value of the intensity signal Q (N + 1, 2) to 2 at each time k = 2. The delay time Td2 is set to (2T / 3). The pixel value / intensity conversion circuit 54A-2 sets the value of the intensity signal Q (N + 1, 3) to 2 and sets the delay time Td2 to 0 at each time k = 3. Therefore, the laser beam B2 having the intensity 2 is delayed by the delay time Td2 = 2T / 3 at the time k = 2, and starts to irradiate the area of the (N + 2) th scan row, and at the time k = 3, (N + 2). ) Continue to irradiate the area of the scan line. In the pixel value / intensity conversion process of FIG. 14C, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-3 sets the value of the intensity signal Q (N + 2, 2) to 3 at time k = 2 and sets the delay time Td3. Set to (2T / 3). The pixel value / intensity conversion circuit 54A-3 sets the value of the intensity signal Q (N + 2, 3) to 2 and sets the delay time Td3 to 0 at time k = 3. For this reason, at time k = 2, the laser beam B3 continues to irradiate the area of the (N + 2) th scan row at intensity 1 following time k = 1, and further from time k = 2 to delay time Td3 = 2T. The intensity of the laser beam B3 is changed from intensity 2 to intensity 3 with a delay of / 3.

以上のように構成された実施形態2に係る描画装置1Aによれば、画素値/強度変換回路54Aは、処理対象の画素P0とその周辺の画素P1〜P8の各画素値からサブピクセルパターンを推定するサブピクセルパターン推定処理部を備える。また、画素値/強度変換回路54Aは、推定されるサブピクセルパターンに基づいて、サブピクセルクロック単位の各画素値から、強度信号Q(n,k)の出力タイミングの遅延時間Td1〜Td4を決定して、当該遅延時間Td1〜Td4を示す変調制御信号PM1〜PM4を発生する。さらに、描画装置1Aは、強度信号発生回路54Aとドライブ部35との間に設けられた位相変調回路37をさらに備える。当該位相変調回路37は、変調制御信号PM1〜PM4により示される遅延時間Td1〜Td4だけ、強度信号Q(n,k)のドライブ部35への出力タイミングを遅延させるようにシフトさせる。従って、光源回路11は、所望のサブピクセル位置で解像し得るレーザー光B1〜B4を出射できる。よって、描画装置1Aは、ビームピッチDより高い精度で、従来技術に比較してより正確に、かつより効率よく露光描画を行うことができる。   According to the rendering apparatus 1A according to the second embodiment configured as described above, the pixel value / intensity conversion circuit 54A generates a sub-pixel pattern from the pixel values of the pixel P0 to be processed and the surrounding pixels P1 to P8. A subpixel pattern estimation processing unit for estimation is provided. Further, the pixel value / intensity conversion circuit 54A determines delay times Td1 to Td4 of the output timing of the intensity signal Q (n, k) from each pixel value in units of subpixel clocks based on the estimated subpixel pattern. Then, modulation control signals PM1 to PM4 indicating the delay times Td1 to Td4 are generated. Furthermore, the drawing apparatus 1A further includes a phase modulation circuit 37 provided between the intensity signal generation circuit 54A and the drive unit 35. The phase modulation circuit 37 shifts the output timing of the intensity signal Q (n, k) to the drive unit 35 by the delay times Td1 to Td4 indicated by the modulation control signals PM1 to PM4. Therefore, the light source circuit 11 can emit laser beams B1 to B4 that can be resolved at a desired subpixel position. Therefore, the drawing apparatus 1A can perform exposure drawing with higher accuracy than the beam pitch D, more accurately and more efficiently than the prior art.

本実施形態において、画素値/強度変換回路54A−1〜54A−4はそれぞれ、遅延時間Td1〜Td4を0又は正の値に設定する。しかし本発明はこれに限らず、画素値/強度変換回路54A−1〜54A−4のうちのいくつかはそれぞれ、遅延時間Td1〜Td4を負の値に設定してもよい。遅延時間Td1〜Td4が負の場合、位相変調回路37−1〜37−4はそれぞれ、強度信号Q(N,k)〜Q(N+3,k)のドライブ部35−1〜35−4への出力のタイミングを遅延時間Td1〜Td4だけ早めるようにシフトさせる。   In the present embodiment, the pixel value / intensity conversion circuits 54A-1 to 54A-4 set the delay times Td1 to Td4 to 0 or a positive value, respectively. However, the present invention is not limited to this, and some of the pixel value / intensity conversion circuits 54A-1 to 54A-4 may set the delay times Td1 to Td4 to negative values. When the delay times Td1 to Td4 are negative, the phase modulation circuits 37-1 to 37-4 respectively transfer the intensity signals Q (N, k) to Q (N + 3, k) to the drive units 35-1 to 35-4. The output timing is shifted so as to be advanced by delay times Td1 to Td4.

本実施形態において、サブピクセルパターン推定部60−1〜60−4は、パターン画像の描画時においてサブピクセルパターン推定処理をオンザフライで実行する。しかし本発明はこれに限らず、サブピクセルパターン60−1〜60−4は、パターン画像の描画前にサブピクセルパターン推定処理を実行して、推定したサブピクセルパターンを例えばパターン画像メモリ31に格納しても良い。画素値/強度変換回路54A−1〜54A−4は、パターン画像の描画時において例えばパターン画像メモリ31に格納されたサブピクセルパターンを参照して、強度信号発生回路Q(N,k)〜Q(N+3,k)及び遅延時間Td1〜Td4を設定する。   In the present embodiment, the sub-pixel pattern estimation units 60-1 to 60-4 execute the sub-pixel pattern estimation process on the fly at the time of drawing the pattern image. However, the present invention is not limited to this, and the subpixel patterns 60-1 to 60-4 execute the subpixel pattern estimation process before drawing the pattern image, and store the estimated subpixel pattern in, for example, the pattern image memory 31. You may do it. The pixel value / intensity conversion circuits 54A-1 to 54A-4 refer to, for example, the subpixel patterns stored in the pattern image memory 31 at the time of drawing the pattern image, and the intensity signal generation circuits Q (N, k) to Q (N + 3, k) and delay times Td1 to Td4 are set.

本実施形態において、光源回路11は、位相変調回路37を備える。しかし本発明はこれに限らず、光源回路11は、位相変調回路37に代えて、信号Q(n,k)のD/A変換器34への出力のタイミングを遅延させるようにパルス幅を変調するPWM(Pulse Width Modulation)回路を備えてもよい。なお、一般的に、PWM回路は、例えば複写機において、画素クロックの位相を変調するために用いられている。   In the present embodiment, the light source circuit 11 includes a phase modulation circuit 37. However, the present invention is not limited to this, and the light source circuit 11 modulates the pulse width so as to delay the output timing of the signal Q (n, k) to the D / A converter 34 instead of the phase modulation circuit 37. A PWM (Pulse Width Modulation) circuit may be provided. In general, the PWM circuit is used, for example, in a copying machine to modulate the phase of a pixel clock.

変形例.
図23(a)〜(c)はそれぞれ、本発明の実施形態2の変形例に係る、面積1〜3のサブピクセルパターンの一例を示す図である。図23(a)〜(c)において、サブピクセルパターンはそれぞれ、画素値P(n,k)が1〜3の各場合においてサブピクセルパターン推定部60により推定される。ここで、サブピクセルパターン推定部60は、図23に示す各サブピクセルパターンの鏡像又は回転像を作成してサブピクセルパターンとして用いてもよい。露光の対象はプリント基板等の配線パターンであることから、配線パターンであるパターン画像の一部であるサブピクセルパターンは、連結画像となり、図23に示すサブピクセルパターンのうちのいずれかである。
Modified example.
FIGS. 23A to 23C are diagrams showing examples of sub-pixel patterns with areas 1 to 3 according to the modification of the second embodiment of the present invention. 23A to 23C, the subpixel patterns are estimated by the subpixel pattern estimation unit 60 in each case where the pixel value P (n, k) is 1 to 3. Here, the subpixel pattern estimation unit 60 may create a mirror image or a rotated image of each subpixel pattern shown in FIG. 23 and use it as a subpixel pattern. Since the object of exposure is a wiring pattern such as a printed circuit board, a subpixel pattern that is a part of a pattern image that is a wiring pattern is a connected image, and is one of the subpixel patterns shown in FIG.

図24は、図23のサブピクセルパターンで構成されるパターン画像の一例を示す図である。例示されるパターン画像は、サブピクセル以下の精度で面取りされたコーナーを有する。図24において、各画素領域に例示される数字はそれぞれパターン画像データ31dにおける画素値P(n,k)を表す。図24において、本変形例に係るサブピクセルパターン推定部60−1〜60−4は、図13Aの処理対象の画素P0及びその周辺の画素P1〜P8の画素値に基づいて、ハッチングされた一部の照射領域を含むサブピクセルパターンを推定する。すなわち、サブピクセルパターン推定部60−1〜60−4は、原パターン画像のサブピクセルパターンに対する精度誤差が他のサブピクセルパターンより小さくなるように、描画すべきサブピクセルパターンの候補を推定する。また、複数のサブピクセルパターンの候補が存在する場合、サブピクセルパターン推定部60−1〜60−4は、上記精度誤差がより少なくより中庸なサブピクセルパターンの候補を選択し、これによって、精度誤差の少ないパターン画像の描画を行う。   FIG. 24 is a diagram illustrating an example of a pattern image configured by the sub-pixel pattern of FIG. The illustrated pattern image has corners that are chamfered with sub-pixel accuracy. In FIG. 24, the numbers exemplified in each pixel region represent the pixel value P (n, k) in the pattern image data 31d. 24, the sub-pixel pattern estimation units 60-1 to 60-4 according to the present modification are hatched based on the pixel values of the pixel P0 to be processed and the surrounding pixels P1 to P8 in FIG. 13A. A sub-pixel pattern including a part irradiation region is estimated. That is, the sub-pixel pattern estimation units 60-1 to 60-4 estimate the sub-pixel pattern candidates to be drawn so that the accuracy error with respect to the sub-pixel pattern of the original pattern image is smaller than the other sub-pixel patterns. In addition, when there are a plurality of subpixel pattern candidates, the subpixel pattern estimation units 60-1 to 60-4 select a subpixel pattern candidate with a smaller accuracy error and a lower accuracy, thereby improving accuracy. Draw a pattern image with few errors.

図24において、画素値/強度変換回路54A−1〜54A−4はそれぞれ、推定されたサブピクセルパターンに基づいて、強度信号Q(N,k)〜Q(N+3,k)の値を設定するとともに、照射開始位置を指定するための遅延時間Td1〜Td4を決定する。画素値/強度変換回路54A−1〜54A−4はそれぞれ、強度信号Q(N,k)〜Q(N+3,k)と遅延時間Td1〜Td4を含む変調制御信号PM1〜PM4を発生して位相変調回路37−1〜37−4に出力する。例えば、(N+1)番目の走査列では、時刻k=3における対象の画素G9の画素値P(N+1,3)は2である。また、対象の画素G9の上の画素値は0であり、左の画素値は0であり、さらに左下の画素値は2である。例えばラインアンドスペースのルールが25μm/25μmである場合には、パターン画像のサブピクセルパターンは5μm以下の局所的な凹凸を有しない。このため、サブピクセルパターン推定部60−1〜60−4は、一部斜め線の境界を含むサブピクセルパターンが原パターン画像に対する精度誤差が最も少ないとして、図24に示すサブピクセルパターンを推定する。   In FIG. 24, pixel value / intensity conversion circuits 54A-1 to 54A-4 set values of intensity signals Q (N, k) to Q (N + 3, k) based on the estimated subpixel patterns, respectively. At the same time, delay times Td1 to Td4 for designating the irradiation start position are determined. Pixel value / intensity conversion circuits 54A-1 to 54A-4 generate modulation control signals PM1 to PM4 including intensity signals Q (N, k) to Q (N + 3, k) and delay times Td1 to Td4, respectively. It outputs to the modulation circuits 37-1 to 37-4. For example, in the (N + 1) th scan row, the pixel value P (N + 1, 3) of the target pixel G9 at time k = 3 is 2. The pixel value above the target pixel G9 is 0, the left pixel value is 0, and the lower left pixel value is 2. For example, when the line and space rule is 25 μm / 25 μm, the sub-pixel pattern of the pattern image does not have local unevenness of 5 μm or less. Therefore, the sub-pixel pattern estimation units 60-1 to 60-4 estimate the sub-pixel pattern shown in FIG. 24, assuming that the sub-pixel pattern including a part of the diagonal line has the least accuracy error with respect to the original pattern image. .

図25は、図24のサブピクセルパターンに従った図11の描画装置1Aの露光動作を説明するための、基板2の上面図である。図25において、画素値/強度変換回路54A−1〜54A−4はそれぞれ、推定された図24のサブピクセルパターンに基づいて、レーザー光B1〜B4の照射開始位置をサブピクセル位置で決定する。言い換えると、画素値/強度変換回路54A−1〜54A−4はそれぞれ、図24のサブピクセルパターンに基づいて、レーザー光B1〜B4の照射の遅延時間(以下、遅延時間は各時刻の画素クロックのタイミングからの遅延時間をいう。)Td1〜Td4をサブピクセルクロックの時間精度で決定する。位相変調回路37−1〜37−4は、推定・選択されたサブピクセルパターンに応じて設定される遅延時間Td1〜Td4に基づいて、照射位置の制御を行う。このような射開始位置の制御は例えば複写機等で一般的に使われている。画素値/強度変換回路54A−1〜54A−4はそれぞれ、推定及び選択されたサブピクセルパターンに応じて、位相変調回路37−1〜37−4を制御する。   FIG. 25 is a top view of the substrate 2 for explaining the exposure operation of the drawing apparatus 1A of FIG. 11 according to the sub-pixel pattern of FIG. In FIG. 25, the pixel value / intensity conversion circuits 54A-1 to 54A-4 each determine the irradiation start position of the laser beams B1 to B4 based on the estimated subpixel pattern of FIG. In other words, each of the pixel value / intensity conversion circuits 54A-1 to 54A-4 is based on the sub-pixel pattern of FIG. 24, and the irradiation delay time of the laser beams B1 to B4 (hereinafter, the delay time is the pixel clock at each time). ) Td1 to Td4 are determined by the time accuracy of the subpixel clock. The phase modulation circuits 37-1 to 37-4 control the irradiation position based on the delay times Td1 to Td4 set according to the estimated / selected subpixel pattern. Such control of the shooting start position is generally used in, for example, a copying machine. The pixel value / intensity conversion circuits 54A-1 to 54A-4 respectively control the phase modulation circuits 37-1 to 37-4 according to the estimated and selected subpixel patterns.

画素値/強度変換回路54A−1は、画素クロックの各時刻k=1,2,3において、強度信号Q(N,k)の値を0に設定するとともに当該強度信号Q(N,k)の出力タイミングの遅延時間Td1を0に設定する。また、画素値/強度変換回路54A−2は、時刻k=2において、強度信号Q(N+1,2)の値を1に設定するとともに当該強度信号Q(N+1,2)の出力タイミングの遅延時間Td2を(T/3)に設定する。その結果、(N+1)番目の走査列の時刻k=2の画素領域において、レーザー光B2は第1のサブピクセル行に照射されず、強度1のレーザー光B2が時刻k=2の画素クロックのタイミングから遅延時間Td2=T/3だけ遅延して第2のサブピクセル行に照射される。さらに、画素値/強度変換回路54A−3は、時刻k=1において、強度信号Q(N+2,1)の値及び当該強度信号Q(N+2,1)の出力タイミングの遅延時間Td3を以下の通り設定する。すなわち、画素値/強度変換回路54A−3は強度信号Q(N+2,1)の値を1に設定するとともに当該値1の強度信号Q(N+2,1)の出力タイミングの遅延時間Td3をT/3に設定する。また、画素値/強度変換回路54A−3は強度信号Q(N+2,1)の値を2に設定するとともに当該値2の強度信号Q(N+2,1)の出力タイミングの遅延時間Td3を(2/3)Tに設定する。その結果、(N+2)番目の走査列の時刻k=1の画素領域において、第1のサブピクセル行には、時刻k=1の画素クロックのタイミングから遅延時間Td3=(2/3)Tだけ遅延して強度2のレーザー光B3が照射される。また、当該画素領域の第2のサブピクセル行には当該画素クロックのタイミングから遅延時間Td3=T/3だけ遅延して強度1のレーザー光B3が照射される。またさらに、画素値/強度変換回路54A−3は、時刻k=2において、強度信号Q(N+2,2)の値を3に設定するとともに当該遅延時間Td3を0に設定する。その結果、強度2のレーザー光B3が、時刻k=2の画素クロックのタイミングで、(N+2)番目の走査列の時刻k=2の画素領域の第3のサブピクセル行に照射される。またさらに、画素値/強度変換回路54A−4は、時刻k=1において、強度信号Q(N+3,1)の値を3に設定するとともに当該強度信号Q(N+3,1)の出力タイミングの遅延時間Td4を(T/3)に設定する。その結果、強度3のレーザー光B2が、時刻k=1の画素クロックのタイミングから遅延時間Td4=T/3だけ遅延して、(N+3)番目の走査列の時刻k=1の画素領域と(N+2)番目の走査列の時刻k=1の画素領域における第3のサブピクセル行とに照射される。   The pixel value / intensity conversion circuit 54A-1 sets the value of the intensity signal Q (N, k) to 0 and the intensity signal Q (N, k) at each time k = 1, 2, 3 of the pixel clock. The delay time Td1 of the output timing is set to 0. The pixel value / intensity conversion circuit 54A-2 sets the value of the intensity signal Q (N + 1, 2) to 1 at time k = 2 and delays the output timing of the intensity signal Q (N + 1, 2). Td2 is set to (T / 3). As a result, in the pixel region at time k = 2 in the (N + 1) th scanning column, the laser beam B2 is not irradiated to the first subpixel row, and the laser beam B2 having intensity 1 is the pixel clock at time k = 2. The second subpixel row is irradiated with a delay of Td2 = T / 3 from the timing. Further, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-3 sets the value of the intensity signal Q (N + 2, 1) and the delay time Td3 of the output timing of the intensity signal Q (N + 2, 1) at time k = 1 as follows. Set. That is, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-3 sets the value of the intensity signal Q (N + 2, 1) to 1, and sets the delay time Td3 of the output timing of the intensity signal Q (N + 2, 1) of the value 1 to T / Set to 3. The pixel value / intensity conversion circuit 54A-3 sets the value of the intensity signal Q (N + 2, 1) to 2, and sets the delay time Td3 of the output timing of the intensity signal Q (N + 2, 1) of the value 2 to (2 / 3) Set to T. As a result, in the pixel region at time k = 1 in the (N + 2) th scanning column, the first subpixel row has a delay time Td3 = (2/3) T from the timing of the pixel clock at time k = 1. The laser beam B3 having intensity 2 is irradiated with a delay. The second sub-pixel row in the pixel region is irradiated with the laser beam B3 having an intensity of 1 with a delay time Td3 = T / 3 from the timing of the pixel clock. Furthermore, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-3 sets the value of the intensity signal Q (N + 2, 2) to 3 and sets the delay time Td3 to 0 at time k = 2. As a result, the laser beam B3 having intensity 2 is applied to the third sub-pixel row in the pixel region at time k = 2 in the (N + 2) th scan column at the timing of the pixel clock at time k = 2. Furthermore, the pixel value / intensity conversion circuit 54A-4 sets the value of the intensity signal Q (N + 3, 1) to 3 and delays the output timing of the intensity signal Q (N + 3, 1) at time k = 1. Time Td4 is set to (T / 3). As a result, the laser beam B2 having the intensity 3 is delayed by the delay time Td4 = T / 3 from the timing of the pixel clock at time k = 1, and the pixel region at time k = 1 in the (N + 3) th scanning column ( Irradiation is performed on the third sub-pixel row in the pixel region at time k = 1 in the (N + 2) th scan column.

以上のように構成された実施形態2の本変形例に係る描画装置1Aの構成によって、斜め線の境界を含むサブピクセルパターンを含むパターン画像を高い解像度で描画することが可能となる。よって、本変形例に係る描画装置1Aは、図24及び図25を参照して説明した実施形態2の描画装置1Aによるパターン画像の描画動作に比較して、より正確にかつより効率よく露光描画を行うことができる。   With the configuration of the drawing apparatus 1A according to the present modification of the second embodiment configured as described above, it is possible to draw a pattern image including a subpixel pattern including a boundary of diagonal lines with high resolution. Therefore, the drawing apparatus 1A according to the present modified example performs exposure drawing more accurately and more efficiently than the pattern image drawing operation performed by the drawing apparatus 1A according to the second embodiment described with reference to FIGS. It can be performed.

上記実施形態1及び2において、画素は、当該画素を3行及び3列に分割してなる9個のサブピクセルから構成される。しかし本発明はこれに限らず、画素は、当該画素を所定数の行及び所定数の列に分割してなる複数のサブピクセルから構成されてもよい。   In the first and second embodiments, the pixel is composed of nine subpixels obtained by dividing the pixel into three rows and three columns. However, the present invention is not limited to this, and the pixel may be composed of a plurality of subpixels obtained by dividing the pixel into a predetermined number of rows and a predetermined number of columns.

実施形態のまとめ
第1の態様に係る描画装置は、レーザー光を主走査方向で走査して対象物上にパターン画像を描画する描画装置であって、
上記パターン画像のパターン画像データに基づいて、当該パターン画像データにおける上記主走査方向の画素値列の画素毎に、上記レーザー光の強度を示す強度信号を発生する強度信号発生回路と、
上記強度信号に基づいて画素照射駆動信号を発生するドライブ部と、
上記ドライブ部からの画素照射駆動信号に基づいてレーザー光を出射するレーザー素子とを備え、
上記強度信号発生回路は、
処理対象の画素の画素値が最大値である場合、上記主走査方向とは直交する副走査方向で上記処理対象の画素に隣接する画素の画素値が最小値よりも大きくかつ上記最大値よりも小さいとき、上記レーザー光によって上記対象物上に形成されるビームスポットが所定のビームピッチよりも大きいスポット径を有するように、当該処理対象の画素の画素値を、上記処理対象の画素の強度信号の値に変換する画素値/強度変換回路を備えることを特徴とする。
Summary of Embodiment A drawing apparatus according to a first aspect is a drawing apparatus that draws a pattern image on an object by scanning laser light in a main scanning direction,
Based on the pattern image data of the pattern image, an intensity signal generation circuit that generates an intensity signal indicating the intensity of the laser beam for each pixel of the pixel value sequence in the main scanning direction in the pattern image data;
A drive unit that generates a pixel irradiation drive signal based on the intensity signal;
A laser element that emits laser light based on a pixel irradiation drive signal from the drive unit,
The intensity signal generation circuit is
When the pixel value of the processing target pixel is the maximum value, the pixel value of the pixel adjacent to the processing target pixel in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction is larger than the minimum value and larger than the maximum value. When it is small, the pixel value of the pixel to be processed is set as the intensity signal of the pixel to be processed so that the beam spot formed on the object by the laser beam has a spot diameter larger than a predetermined beam pitch. And a pixel value / intensity conversion circuit for converting to the above value.

第2の態様に係る描画装置は、第1の態様に係る描画装置において、上記画素値/強度変換回路は、上記処理対象の画素の画素値が上記最小値よりも大きくかつ上記最大値よりも小さい場合、上記副走査方向で上記処理対象の画素に隣接する画素の画素値が上記最大値であるときの、レーザー光によって上記対象物上に形成される上記ビームスポットのスポット径を、上記隣接する画素の画素値が上記最小値よりも大きくかつ上記最大値よりも小さいときのスポット径よりも小さくするように、当該処理対象の画素の画素値を、上記処理対象の画素の強度信号の値に変換することを特徴とする。   The drawing device according to a second aspect is the drawing device according to the first aspect, wherein the pixel value / intensity conversion circuit has a pixel value of the pixel to be processed larger than the minimum value and larger than the maximum value. If small, the spot diameter of the beam spot formed on the object by the laser beam when the pixel value of the pixel adjacent to the processing target pixel in the sub-scanning direction is the maximum value is set to the adjacent The pixel value of the pixel to be processed is set to the value of the intensity signal of the pixel to be processed so that the pixel value of the pixel to be processed is smaller than the spot diameter when the pixel value is larger than the minimum value and smaller than the maximum value. It is characterized by converting into.

第3の態様に係る描画装置は、第1又は2の態様に係る描画装置において、上記画素値/強度変換回路は、上記処理対象の画素とその周辺の画素の各画素値に基づいて、当該周辺の画素の各画素値から、当該処理対象の画素を所定数の行及び所定数の列に分割してなるサブピクセル単位の各画素値からなるサブピクセルパターンを推定するサブピクセルパターン推定処理部を備え、
上記画素値/強度変換回路は、上記推定されるサブピクセルパターンに基づいて、当該処理対象の画素内であって上記サブピクセルの各列に対応するサブピクセルクロック単位における複数のサブピクセルの各画素値から、上記強度信号の出力タイミングの遅延時間を決定して、上記遅延時間を示す変調制御信号を発生し、
上記描画装置は、上記強度信号発生回路と上記ドライブ部との間に設けられ、上記変調制御信号により示される遅延時間だけ、上記強度信号の上記ドライブ部への出力タイミングをシフトさせる位相変調手段をさらに備えることを特徴とする。
The drawing device according to a third aspect is the drawing device according to the first or second aspect, wherein the pixel value / intensity conversion circuit is based on the pixel values of the pixel to be processed and surrounding pixels. A sub-pixel pattern estimation processing unit that estimates a sub-pixel pattern composed of pixel values in units of sub-pixels obtained by dividing a pixel to be processed into a predetermined number of rows and a predetermined number of columns from pixel values of surrounding pixels. With
Based on the estimated subpixel pattern, the pixel value / intensity conversion circuit includes each pixel of a plurality of subpixels in a subpixel clock unit corresponding to each column of the subpixels within the pixel to be processed. Determining a delay time of the output timing of the intensity signal from the value, and generating a modulation control signal indicating the delay time;
The drawing apparatus is provided between the intensity signal generation circuit and the drive unit, and includes phase modulation means for shifting the output timing of the intensity signal to the drive unit by a delay time indicated by the modulation control signal. It is further provided with the feature.

第4の態様に係る描画装置は、第1〜第3の態様のうちのいずれか1つに記載の描画装置において、上記ビームピッチは、1つの画素の副走査方向の大きさであることを特徴とする。   A drawing apparatus according to a fourth aspect is the drawing apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the beam pitch is a size of one pixel in the sub-scanning direction. Features.

第5の態様に係る描画装置は、第1〜第4の態様のうちのいずれか1つに記載の描画装置において、上記対象物は基板であることを特徴とする。   A drawing apparatus according to a fifth aspect is the drawing apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the object is a substrate.

1,1A…描画装置、
2…基板、
2a…露光面、
11,11A…光源回路、
12…レーザー光導入部、
13…集光レンズ、
14…シリンドリカルレンズ、
15…ポリゴンミラー、
16…fθレンズ、
17…ステージ、
18…副走査搬送部、
21−1〜21−4…レンズ、
22−1〜22−4…光ファイバー、
23…ガラス基板、
31…パターン画像メモリ、
32…読み出し回路、
32a−1〜32a−4…ラインバッファ、
33−1〜33−4,33A−1〜33A−4…強度信号発生回路、
34−1〜34−4…D/A変換器、
35−1〜35−4…ドライブ部、
36…半導体基板、
36a−1〜36a−4…レーザー素子、
37−1〜37−4…位相変調回路、
51−1〜51−4,52−1〜52−4,53−1〜53−4…レジスタ、
51A−1〜51A−4,52A−1〜52A−4,53A−1〜53A−4…シフトレジスタ、
54−1〜54−4,54A−1〜54A−4…画素値/強度変換回路、
54Am−1〜54Am−4…メモリ、
60−1〜60−4…サブピクセルパターン推定部、
60m−1〜60m−4…メモリ。
1, 1A ... drawing device,
2 ... substrate,
2a ... exposed surface,
11, 11A ... Light source circuit,
12 ... Laser beam introduction part,
13 ... Condensing lens,
14 ... Cylindrical lens,
15 ... Polygon mirror,
16 ... fθ lens,
17 ... stage,
18 ... Sub-scanning conveyance unit,
21-1 to 21-4 ... lens,
22-1 to 22-4: optical fiber,
23 ... Glass substrate,
31 ... Pattern image memory,
32. Read circuit,
32a-1 to 32a-4 ... line buffer,
33-1 to 33-4, 33A-1 to 33A-4, an intensity signal generating circuit,
34-1 to 34-4 ... D / A converter,
35-1 to 35-4 drive unit,
36 ... Semiconductor substrate,
36a-1 to 36a-4 ... laser element,
37-1 to 37-4: phase modulation circuit,
51-1 to 51-4, 52-1 to 52-4, 53-1 to 53-4, registers,
51A-1 to 51A-4, 52A-1 to 52A-4, 53A-1 to 53A-4... Shift register,
54-1 to 54-4, 54A-1 to 54A-4, pixel value / intensity conversion circuit,
54Am-1 to 54Am-4 ... memory,
60-1 to 60-4... Subpixel pattern estimation unit,
60m-1 to 60m-4 ... Memory.

特許第4938069号公報Japanese Patent No. 4938069 特公平2−54937号公報Japanese Patent Publication No. 2-54937 特開2010−156901号公報JP 2010-156901 A

Claims (5)

レーザー光を主走査方向で走査して対象物上にパターン画像を描画する描画装置であって、
上記パターン画像のパターン画像データに基づいて、当該パターン画像データにおける上記主走査方向の画素値列の画素毎に、上記レーザー光の強度を示す強度信号を発生する強度信号発生回路と、
上記強度信号に基づいて画素照射駆動信号を発生するドライブ部と、
上記ドライブ部からの画素照射駆動信号に基づいてレーザー光を出射するレーザー素子とを備え、
上記強度信号発生回路は、
処理対象の画素の画素値が最大値である場合、上記主走査方向とは直交する副走査方向で上記処理対象の画素に隣接する画素の画素値が最小値よりも大きくかつ上記最大値よりも小さいとき、上記レーザー光によって上記対象物上に形成されるビームスポットが所定のビームピッチよりも大きいスポット径を有するように、当該処理対象の画素の画素値を、上記処理対象の画素の強度信号の値に変換する画素値/強度変換回路を備えることを特徴とする描画装置。
A drawing apparatus that draws a pattern image on an object by scanning a laser beam in a main scanning direction,
Based on the pattern image data of the pattern image, an intensity signal generation circuit that generates an intensity signal indicating the intensity of the laser beam for each pixel of the pixel value sequence in the main scanning direction in the pattern image data;
A drive unit that generates a pixel irradiation drive signal based on the intensity signal;
A laser element that emits laser light based on a pixel irradiation drive signal from the drive unit,
The intensity signal generation circuit is
When the pixel value of the processing target pixel is the maximum value, the pixel value of the pixel adjacent to the processing target pixel in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction is larger than the minimum value and larger than the maximum value. When it is small, the pixel value of the pixel to be processed is set as the intensity signal of the pixel to be processed so that the beam spot formed on the object by the laser beam has a spot diameter larger than a predetermined beam pitch. A drawing apparatus comprising a pixel value / intensity conversion circuit for converting to a value of.
上記画素値/強度変換回路は、上記処理対象の画素の画素値が上記最小値よりも大きくかつ上記最大値よりも小さい場合、上記副走査方向で上記処理対象の画素に隣接する画素の画素値が上記最大値であるときの、レーザー光によって上記対象物上に形成される上記ビームスポットのスポット径を、上記隣接する画素の画素値が上記最小値よりも大きくかつ上記最大値よりも小さいときのスポット径よりも小さくするように、当該処理対象の画素の画素値を、上記処理対象の画素の強度信号の値に変換することを特徴とする請求項1記載の描画装置。   The pixel value / intensity conversion circuit, when a pixel value of the pixel to be processed is larger than the minimum value and smaller than the maximum value, a pixel value of a pixel adjacent to the pixel to be processed in the sub-scanning direction When the spot diameter of the beam spot formed on the object by laser light when is the maximum value, the pixel value of the adjacent pixel is larger than the minimum value and smaller than the maximum value 2. The drawing apparatus according to claim 1, wherein the pixel value of the pixel to be processed is converted into a value of an intensity signal of the pixel to be processed so as to be smaller than a spot diameter of the pixel. 上記画素値/強度変換回路は、上記処理対象の画素とその周辺の画素の各画素値に基づいて、当該周辺の画素の各画素値から、当該処理対象の画素を所定数の行及び所定数の列に分割してなるサブピクセル単位の各画素値からなるサブピクセルパターンを推定するサブピクセルパターン推定処理部を備え、
上記画素値/強度変換回路は、上記推定されるサブピクセルパターンに基づいて、当該処理対象の画素内であって上記サブピクセルの各列に対応するサブピクセルクロック単位における複数のサブピクセルの各画素値から、上記強度信号の出力タイミングの遅延時間を決定して、上記遅延時間を示す変調制御信号を発生し、
上記描画装置は、上記強度信号発生回路と上記ドライブ部との間に設けられ、上記変調制御信号により示される遅延時間だけ、上記強度信号の上記ドライブ部への出力タイミングをシフトさせる位相変調手段をさらに備えることを特徴とする請求項1又は2記載の描画装置。
The pixel value / intensity conversion circuit, based on the pixel values of the pixel to be processed and its surrounding pixels, calculates the pixel to be processed from the pixel values of the peripheral pixels and a predetermined number of rows. A sub-pixel pattern estimation processing unit that estimates a sub-pixel pattern composed of pixel values in units of sub-pixels divided into columns of
Based on the estimated subpixel pattern, the pixel value / intensity conversion circuit includes each pixel of a plurality of subpixels in a subpixel clock unit corresponding to each column of the subpixels within the pixel to be processed. Determining a delay time of the output timing of the intensity signal from the value, and generating a modulation control signal indicating the delay time;
The drawing apparatus is provided between the intensity signal generation circuit and the drive unit, and includes phase modulation means for shifting the output timing of the intensity signal to the drive unit by a delay time indicated by the modulation control signal. The drawing apparatus according to claim 1, further comprising:
上記ビームピッチは、1つの画素の副走査方向の大きさであることを特徴とする請求項1〜3のうちのいずれか1つに記載の描画装置。   The drawing apparatus according to claim 1, wherein the beam pitch is a size of one pixel in a sub-scanning direction. 上記対象物は基板であることを特徴とする請求項1〜4のうちのいずれか1つに記載の描画装置。   The drawing apparatus according to claim 1, wherein the object is a substrate.
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