JP3200020B2 - 主走査方向及び副走査方向の直交度補正機能を持つレーザ描画装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は被描画体に対してレ
ーザビームを主走査方向に偏向させつつ該被描画体を副
走査方向に移動させて該被描画体に対するレーザビーム
の変調をラスタデータに基づいて所定の周波数のクロッ
クパルスに従って制御して描画を行うレーザ描画装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザ描画装置は一般的には適当な被描
画体の表面に微細なパターンを描画するために使用され
る。代表的な使用例としては、プリント回路基板の製造
過程での回路パターンの描画が挙げられ、この場合被描
画体としては、フォトマスク用感光フィルムあるいは基
板上のフォトレジスト層となる。近年、回路パターンの
設計プロセスからその描画プロセスに至る一連のプロセ
スが統合化され、レーザ描画装置はその統合システムの
一翼を担っている。また、かかる統合システムには、レ
ーザ描画装置の他に、回路パターンの設計を行うＣＡＤ
(Computer AidedDesign) ステーション、このＣＡＤス
テーションで得られた回路パターンデータ即ちベクタデ
ータに編集処理を施すＣＡＭ(Computer Aided Manufact
uring)ステーション等が設けられる。

【０００３】ＣＡＭステーションで編集されたベクタデ
ータはレーザ描画装置に転送され、そこでベクタデータ
はラスタデータに変換される。レーザ描画装置では、フ
ォトマスク用感光フィルムあるいは基板上のフォトレジ
スト層等の被描画体上に回路パターンがラスタデータに
基づいて描かれる。詳述すると、レーザ描画装置から射
出されるレーザビームは被描画体に対して主走査方向に
偏向させられると共に該被描画体は副走査方向に移動さ
せられ、このときレーザビームはラスターデータに基づ
いて変調即ち明滅させられ、かくして該被描画体の上に
はラスターデータに基づく描画が得られる。勿論、プリ
ント回路基板のように回路パターンの描画を高精度で行
うことが必要とされる場合には、被描画体に対する描画
パターンの位置決め精度も高いものとなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、被描画体に
対する描画パターンの位置決め精度に与える重要な影響
の１つとして、レーザ描画装置自体に内在する直交度誤
差、即ち、主走査方向と副走査方向との直角度誤差が挙
げられる。このような直角度誤差は個々のレーザ描画装
置に不可避的に伴うものであり、このため従来のレーザ
描画装置にはかかる直角度誤差を補正し得るようになっ
た機械的な微調整機構が設けられるが、しかし人員によ
って操作される機械的な微調整機構による直角度誤差補
正には限界がある。

【０００５】また、個々のレーザ描画装置に伴う固有の
直角度誤差補正値を予め測定し、その直角度誤差補正値
に基づいて直角度誤差補正処理を上述のＣＡＭステーシ
ョンで行うことも知られている。簡単に述べると、その
ような直角度誤差補正処理は主走査方向でのレーザビー
ムによる描画開始位置を直角度誤差補正値に基づいて調
整し、これにより主走査方向と副走査方向との直交度誤
差を補正しようとするものである。しかしながら、かか
るＣＡＭステーションで行われる直角度誤差補正処理は
ラスターデータの一画素単位で行われるので、主走査方
向と副走査方向との直交度誤差を高精度で行うことはで
きない。

【０００６】一方、或る種の被描画体の場合には、例え
ば基板上のフォトレジスト層を被描画体とする場合に
は、主走査方向と副走査方向の描画パターンの直交度に
ついては、基板上の四隅の位置決めマークによって規定
される直交度に合わせることが要求される。即ち、レー
ザ描画装置自体の直交度がたとえ適正であったとして
も、基板上の四隅の位置決めマークによって規定される
直交度に誤差があった場合には、位置決めマークによる
直交度に主走査方向と副走査方向の描画パターンの直交
度を合わさなければならない。このような調整処理をレ
ーザ描画装置の機械的な微調整機構で行うことは面倒で
あり、しかもその調整処理精度にも限界がある。また、
かかる調整処理を上述のＣＡＭステーションで行うこと
も可能であるけれども、その調整単位はラスターデータ
の一画素となる。

【０００７】従って、本発明の目的は被描画体に対して
レーザビームを主走査方向に偏向させつつ該被描画体を
副走査方向に移動させて該被描画体に対するレーザビー
ムの変調をラスタデータに基づいて所定の周波数のクロ
ックパルスに従って制御して描画を行うレーザ描画装置
であって、主走査方向と副走査方向との直交度をラスタ
ーデータの一画素よりも小さな単位で行い得るように構
成されたレーザ描画装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の局面によ
るレーザ描画装置は被描画体に対してレーザビームを主
走査方向に偏向させつつ該被描画体を副走査方向に移動
させて該被描画体に対するレーザビームの変調をラスタ
データに基づいて所定の周波数のクロックパルスに従っ
て制御して所定のパターンの描画を行うものであって、
主走査方向に対する該パターンの副走査方向に沿う直交
度誤差補正データに基づいて、一画素サイズＤ_p 分の直
交度誤差を生じさせる被描画体の副走査方向に沿う第１
の移動区間を演算する第１の移動区間演算手段と、各第
１の移動区間をｎ等分して第２の移動区間を演算する第
２の移動区間演算手段と、この第２の移動区間での直交
度誤差をＤ_p ／ｎに抑えるように該第２の移動区間での
レーザビームの主走査方向に沿う描画開始位置を所定の
向きに順次Ｄ_p ／ｎだけシフトするための第１の描画開
始位置シフト手段と、第１の移動区間でのレーザビーム
による描画作動が完了する度毎にレーザビームの主走査
方向に沿う描画開始位置を上述の向きと同じ向きに一画
素サイズＤ_p 分だけシフトするための第２の描画開始位
置シフト手段とを具備して成るものである。

【０００９】本発明の第１の局面によるレーザ描画装置
には、好ましくは、更に、パターンの副走査方向に沿う
直交度誤差補正データの正負を判別する正負判別手段が
設けられ、この正負判別手段によって直交度誤差補正デ
ータが負であると判別されたとき、第１の描画開始位置
シフト手段によるＤ_p ／ｎ分の描画開始位置のシフトが
正側に行われ、かつ第２の描画開始位置シフト手段によ
るＤ_p 分の描画開始位置のシフトが正側で行われ、一方
正負判別手段によって直交度誤差補正データが正である
と判別されたとき、第１の描画開始位置シフト手段によ
るＤ_p ／ｎ分の描画開始位置のシフトが負側に行われ、
かつ第２の描画開始位置シフト手段によるＤ_p 分の描画
開始位置のシフトが負側で行われる。

【００１０】また、本発明の第１の局面によるレーザ描
画装置においては、第１の描画開始位置シフト手段はク
ロックパルスとして２π／ｎずつ位相をシフトさせたｎ
個のクロックパルスを発生させるクロックパルス発生手
段と、このクロックパルス発生手段で得られたｎ個のク
ロックパルスのうちの１つを選択的に出力させるクロッ
クパルス出力手段と、レーザビームの主走査方向に沿う
描画開始位置を所定の向きに順次Ｄ_p ／ｎだけシフトす
るためにクロックパルス出力手段から出力されるクロッ
クパルスの位相を２π／ｎだけ順次シフトするように該
クロックパルスの出力を制御するクロックパルス出力制
御手段とを包含し得るものである。この場合、正負判別
手段によって直交度誤差補正データが負であると判別さ
れたとき、クロックパルス出力手段から出力されるクロ
ックパルスの位相がクロックパルス出力制御手段によっ
て２π／ｎだけ正側に順次シフトされ、正負判別手段に
よって直交度誤差補正データが正であると判別されたと
き、クロックパルス出力手段から出力されるクロックパ
ルスの位相がクロックパルス出力制御手段によって２π
／ｎだけ負側に順次シフトされる。

【００１１】更に、本発明の第１の局面によるレーザ描
画装置においては、第２の描画開始位置シフト手段がラ
スタデータをメモリから読み出す際にその読出しタイミ
ングを一画素分だけ遅らせるか早めるかすることから成
り、正負判別手段によって直交度誤差補正データが負で
あると判別されたとき、第２の描画開始位置シフト手段
による読出しタイミングが一画素分だけ遅らされ、正負
判別手段によって直交度誤差データが正であると判別さ
れたとき、第２の描画開始位置シフト手段による読出し
タイミングが一画素分だけ早められる。

【００１２】本発明の第２の局面によるレーザ描画装置
は被描画体に対してレーザビームを主走査方向に偏向さ
せつつ該被描画体を副走査方向に移動させて該被描画体
に対するレーザビームの変調をラスタデータに基づいて
所定の周波数のクロックパルスに従って制御して所定の
パターンの描画を行うものであって、被描画体上の位置
決めマークを検出して該被描画体上の直交度誤差補正デ
ータを演算する第１の演算手段と、この第１の演算手段
による被描画体上の直交度誤差補正データと主走査方向
に対するパターンの副走査方向に沿う直交度誤差補正デ
ータとに基づいて全体の直交度補正データを演算する第
２の演算手段と、この全体的な直交度誤差補正データに
基づいて、一画素サイズＤ_p 分の直交度誤差を生じさせ
る被描画体の副走査方向に沿う第１の移動区間を演算す
る第１の移動区間演算手段と、各第１の移動区間をｎ等
分して第２の移動区間を演算する第２の移動区間演算手
段と、この第２の移動区間での直交度誤差をＤ_p ／ｎに
抑えるように該第２の移動区間でのレーザビームの主走
査方向に沿う描画開始位置を所定の向きに順次Ｄ_p／ｎ
だけシフトするための第１の描画開始位置シフト手段
と、第１の移動区間でのレーザビームによる描画作動が
完了する度毎にレーザビームの主走査方向に沿う描画開
始位置を上述の向きと同じ向きに一画素サイズＤ_p 分だ
けシフトするための第２の描画開始位置シフト手段とを
具備して成るものである。

【００１３】本発明の第１の局面によるレーザ描画装置
には、好ましくは、更に、パターンの副走査方向に沿う
全体的な誤差補正データの正負を判別する正負判別手段
が設けられ、この正負判別手段によって全体的な誤差補
正データが負であると判別されたとき、第１の描画開始
位置シフト手段によるＤ_p ／ｎ分の描画開始位置のシフ
トが正側に行われ、かつ第２の描画開始位置シフト手段
によるＤ_p 分の描画開始位置のシフトが正側で行われ、
一方正負判別手段によって全体的な誤差補正データが正
であると判別されたとき、第１の描画開始位置シフト手
段によるＤ_p ／ｎ分の描画開始位置のシフトが負側に行
われ、かつ第２の描画開始位置シフト手段によるＤ_p 分
の描画開始位置のシフトが負側で行われる。

【００１４】また、本発明の第２の局面によるレーザ描
画装置においては、第１の描画開始位置シフト手段はク
ロックパルスとして２π／ｎずつ位相をシフトさせたｎ
個のクロックパルスを発生させるクロックパルス発生手
段と、このクロックパルス発生手段で得られたｎ個のク
ロックパルスのうちの１つを選択的に出力させるクロッ
クパルス出力手段と、レーザビームの主走査方向に沿う
描画開始位置を所定の向きに順次Ｄ_p ／ｎだけシフトす
るためにクロックパルス出力手段から出力されるクロッ
クパルスの位相を２π／ｎだけ順次シフトするように該
クロックパルスの出力を制御するクロックパルス出力制
御手段とを包含し得るものである。この場合、正負判別
手段によって全体的な直交度誤差補正データが負である
と判別されたとき、クロックパルス出力手段から出力さ
れるクロックパルスの位相がクロックパルス出力制御手
段によって２π／ｎだけ正側に順次シフトされ、正負判
別手段によって全体的な直交度誤差補正データが正であ
ると判別されたとき、クロックパルス出力手段から出力
されるクロックパルスの位相がクロックパルス出力制御
手段によって２π／ｎだけ負側に順次シフトされる。

【００１５】更に、本発明の第２の局面によるレーザ描
画装置においては、第２の描画開始位置シフト手段がラ
スタデータをメモリから読み出す際にその読出しタイミ
ングを一画素分だけ遅らせるか早めるかすることから成
り、正負判別手段によって全体的な直交度誤差補正デー
タが負であると判別されたとき、第２の描画開始位置シ
フト手段による読出しタイミングが一画素分だけ遅らさ
れ、正負判別手段によって全体的な直交度誤差データが
正であると判別されたとき、第２の描画開始位置シフト
手段による読出しタイミングが一画素分だけ早められ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明によるレーザ描画装
置の一実施形態について添付図面を参照して説明する。

【００１７】図１には、本発明によるレーザ描画装置が
斜視図として概略的に示され、このレーザ描画装置はプ
リント回路基板を製造するための基板上のフォトレジス
ト層に回路パターンを直接描画するように構成されてい
るものである。レーザ描画装置は床面上に据え付けられ
た基台１０を具備し、この基台１０の上面には一対のレ
ール１２が平行に設置される。一対のレール１２上には
Ｘテーブル１４が搭載され、このＸテーブル１４は図１
では図示されない適当な駆動モータ例えばサーボモータ
あるいはステッピングモータ等でもって一対のレール１
２の長手方向即ちＸ方向に沿って移動し得るようになっ
ている。Ｘテーブル１４上にはθテーブル１６を介して
描画テーブル１８が設置され、その間には微調整駆動器
２０が互いに対向する側辺のそれぞれに２つずつ設けら
れ、これにより描画テーブル１８の四隅のそれぞれの上
下位置が微調整される。なお、図１では、図示の複雑化
を避けるために一方の側辺に設けられた２つの微調整駆
動器２０だけが示されている。

【００１８】描画テーブル１８上にはフォトレジズト層
を持つ基板が被描画体として適当な搬送手段例えばベル
トコンベヤ等で搬送され、その基板は描画テーブル１８
上で適当なクランプ手段によって固定される。なお、図
１では、そのクランプ手段の一部を成すクランプ部材２
２が示される。

【００１９】基台１０の一方の側にはレーザ光源として
アルゴンレーザ発生器２４が設置され、このアルゴンレ
ーザ発生器２４から射出されたレーザビームＬＢはビー
ムベンダ２６によって上方に偏向される。一方、描画テ
ーブル１８の上方側には、図示されない適当な支持構造
体によって支持された固定テーブル板２８が配置され、
この固定テーブル体２８上にはビームベンダ２６によっ
て偏向されたレーザビームＬＢを処理するための種々光
学要素が設置される。なお、本実施形態では、アルゴン
レーザ発生器２４は水冷式とされ、その出力は1.8 W で
あり、そのレーザの波長は 488nmとされる。

【００２０】固定テーブル板２８にはビームベンダ３０
が設けられ、このビームベンダ３０はビームベンダ２６
からのレーザビームＬＢを受け取ってビームスプリッタ
３２に向ける。ビームスプリッタ３２はレーザビームＬ
Ｂを２つのレーザビームＬＢ１及びＬＢ２に分割する。
レーザビームＬＢ１はビームベンダ３４及び３６を介し
てビームセパレータ３８に向けられ、またレーザビーム
ＬＢ２はビームベンダ４０、４２及び４４を介してビー
ムセパレータ４６に向けられる。

【００２１】ビームセパレータ３８はレーザビームＬＢ
１を４本の平行レーザビームに分割し、同様にビームセ
パレータ４６はレーザビームＬＢ２を４本の平行レーザ
ビームに分割する。ビームセパレータ３８からの平行レ
ーザビームはビームベンダ４８及び５０によって電子シ
ャッタ５２に導かれ、またビームセパレータ４６からの
平行レーザビームはビームベンダ５４及び５６によって
電子シャッタ５８に導かれる。

【００２２】電子シャッタ５２及び５８の各々は４つの
音響光学素子から形成され、各音響光学素子には４本の
レーザビームのうちの該当レーザビームが割り当てられ
る。電子シャッタ５２を経た４本のレーザは光合成器６
０に入射させられ、一方電子シャッタ５８を経た４本の
レーザビームはビームベンダ６２を介して光合成器６０
に入射させられる。光合成器６０は例えば偏光ビームス
プリッタとして構成され、電子シャッタ５２及び５８の
それぞれを経た４本のレーザビームは光合成器（偏光ビ
ームスプリッタ）６０によって８本のレーザビームに纏
められる。８本のレーザビームはビームベンダ６４、６
６及び６８を介してポリゴンミラー７０に入射させら
れ、その各回転反射面によって所定の主走査範囲にわっ
たて偏向させられる。

【００２３】ポリゴンミラー７０の各回転反射面によっ
て所定の主走査範囲にわったて偏向させられる８本のレ
ーザビームは先ずｆθレンズ７２を通過させられ、次い
でターニングミラー７４によって描画テーブル１８側に
偏向させられた後にコンデンサレンズ７６を経て描画テ
ーブル１８上に到達させられる。要するに、８本のレー
ザビームはポリゴンミラー７０の各回転反射面によって
Ｙ方向即ち主走査方向に偏向される。従って、フォトレ
ジスト層を持つ基板が先に述べたように描画テーブル１
８上に設置されていれば、その基板上のフォトレジスト
層表面はポリゴンミラー７０の各回転反射面によって偏
向される８本のレーザビームでもって一度に走査（主走
査方向）される。従って、各電子シャッタ５２、５８の
音響光学素子がラスタデータに基づいて所定の周波数の
クロックパルスに従ってオン／オフ即ち変調（明滅）さ
せられると、該フォトレジスト層表面には所定の回路パ
ターンの一部が描かれることになる。

【００２４】８本のレーザビームによる主走査方向の走
査が行われている間、描画テーブル１８はＸテーブル１
４によってＸ方向即ち副走査方向に沿って所定のピッチ
で順次移動させられ、８本のレーザビームによる主走査
方向の走査が終了したとき、描画テーブル１８の移動距
離はかかる８本のレーザビームの幅に相当した距離とな
る。かくして、８本のレーザビームによる主走査方向の
走査を繰り返すことにより、基板上のフォトレジスト層
表面上には所定の回路パターンが８本のレーザビームに
よる主走査方向の走査によって部分的に順次描かれるこ
とになる。

【００２５】主走査方向と副走査方向とが互いに直角で
あるとすると、８本のレーザビームによる主走査方向の
走査ラインはＸ方向（副走査方向）に対して傾斜したも
のとなる。というのは、上述したように、８本のレーザ
ビームによる主走査方向の走査が行われている間、描画
テーブル１８はＸテーブル１４によってＸ方向即ち副走
査方向に沿って所定のピッチで順次移動させられている
からである。しかしながら、実際には、主走査方向はＸ
方向に対して予め所定角度だけ傾斜させられ、このため
８本のレーザビームによる主走査方向の走査ラインはＸ
方向に対して直角となり、適正な回路パターンの描画が
行われる。

【００２６】図１に示すように、コンデンサレンズ７６
の両端の上方側のそれぞれには小型撮像手段例えばＣＣ
Ｄ(charge-coupled device) カメラ７８が設けられ、こ
れらＣＣＤカメラ７８は被描画体例えば基板上の四隅に
設けられた位置決めマークを検出してその位置座標を特
定するために使用されるものである。

【００２７】以上で述べたようなレーザ描画装置にあっ
ては、図１に示すように、描画テーブル１８の面上に主
走査方向に沿うＹ軸線と副走査方向に沿うＸ軸線とによ
って定義される直交座標系が規定されたとき、該レーザ
描画装置の設計段階では、主走査方向（Ｙ）と副走査方
向（Ｘ）とが互いに直交するように意図されているが、
しかし実際には種々の部品の製造誤差やそれら部品の組
付誤差等のために主走査方向（Ｙ）と副走査方向（Ｘ）
との間にＹ−Ｘ直交座標系のような理想的な適正な直交
度は得られず、個々のレーザ描画装置に特有な直交度誤
差が生じる。そのような直交度誤差については、例えば
板ガラス上に写真乳剤を塗布し、その写真乳剤表面にレ
ーザ描画装置を用いて描画パターンとして例えば黒ベタ
パターンを実際に描画し、その黒ベタパターンを現像し
た後に該黒ベタパターンの直交度を実測することによっ
て知ることができる。

【００２８】次に、図２ないし図４を参照して、本発明
による直交度補正処理の原理について以下に説明する。

【００２９】図２には、上述したような黒ベタパターン
が斜線領域として示され、この黒ペタパターンに対し
て、主走査方向に沿うＹ軸線と副走査方向に沿うＸ軸線
とで定義されるＹ−Ｘ直交座標系が適用され、このとき
Ｙ−Ｘ直交座標系の座標原点に黒ベタパターンの一隅が
一致させられ、かつその一隅から延びる黒ベタパターン
の一方の側辺がＹ軸線に一致させられる。このような条
件下で、かかる一隅から延びる黒ベタパターンの他方の
側辺がＸ軸線から偏向するとき、その偏向量即ち偏向距
離Ｅが直交度誤差とされる。なお、図２では、黒ベタパ
ターンのかかる他方の側辺に沿う軸線が参照符号ＲＸで
示される。

【００３０】ここで、直交度誤差Ｅがない場合に得られ
る適正な黒ベタパターンの副走査方向（Ｘ）の長さをＸ
_p 、ラスターデータに基づく描画時の一画素サイズ（ド
ット寸法）をＤ_p とすると、適正な黒ベタパターンの副
走査方向にはＸ_p ／Ｄ_p 個の画素が配列されることにな
る。例えば、Ｘ_p が 800mmであり、かつＤ_p が５μmで
あるとすると、適正な黒ベタパターンの各副走査方向ラ
インには16万画素が配列されることになる。

【００３１】本発明による直交度補正処理によれば、先
ず、図３に示すように、直交度誤差Ｅが軸線Ｘに沿って
画素単位で均一に振り分けられ、軸線ＲＸがジグザグ状
の軸線として軸線Ｘに近似させられる。即ち、一画素サ
イズ（Ｄ_p ）分の直交度誤差を生じさせる副走査方向
（Ｘ）の距離即ち区間Ｘ_a が求められ、この区間Ｘ_a は
以下の式で表せる。 Ｘ_a ＝Ｘ_p ＊Ｄ_p ／Ｅ

【００３２】従って、描画テーブル１８が区間Ｘ_a だけ
副走査方向（Ｘ）に移動する度毎にレーザビームの主走
査方向（Ｙ）に沿う描画開始位置を一画素サイズ
（Ｄ_p ）分だけ正側にシフトさせることにより、軸線Ｒ
Ｘはジグザグ状の軸線として軸線Ｘに近似させられ、各
区間Ｘ_a での直交度誤差は一画素サイズ（Ｄ_p ）分に抑
えられる。例えば、Ｘ_p ＝ 800mmで、Ｄ_p ＝５μm であ
るときに、直交度誤差Ｅが１mmであったとすると、Ｘ_a
は４mm（800 画素分に相当）となり、描画テーブル１８
が副走査方向に４mm移動する度毎にレーザビームの主走
査方向（Ｙ）に沿う描画開始位置を５μm （Ｄ_p ）だけ
シフトすることにより、各区間Ｘ_a において、軸線Ｙに
対する軸線ＲＸの直交度誤差は５μm に抑えられる。

【００３３】要するに、描画テーブル１８の副走査方向
に沿う移動距離を座標原点から計測した際にその計測距
離が区間Ｘ_a の倍数となる箇所でレーザビームの主走査
方向（Ｙ）に沿う描画開始位置を一画素サイズ（Ｄ_p ）
分だけシフトすれば、図３に示すようなジグザグ状の近
似軸線ＲＸが得られる。区間Ｘ_a の倍数となる箇所、即
ち一画素単位のシフト箇所Ｘ_t としたとき、Ｘ_t は以下
の式で表現できる。 Ｘ_t ＝Ｘ_a ＊ｔ（ｔは整数）

【００３４】本発明による直交度補正処理においては、
図４に示すように、各区間Ｘ_a における一画素サイズ
（Ｄ_p ）分に相当する直交度誤差が更に一画素サイズ以
下の単位即ちＤ_p ／ｎ（ｎは整数）の単位で微細に補正
され、これにより軸線ＲＸは図４に示すように更に細か
なジグザグ状の軸線として軸線Ｘに近似させられる。即
ち、描画テーブル１８が副走査方向（Ｘ）に沿って距離
即ち区間Ｘ_a ／ｎ移動する度毎にレーザビームの主走査
方向（Ｙ）に沿う描画開始位置をＤ_p ／ｎだけ正側にシ
フトさせることにより、図４に示すような一層細かなジ
グザグ状の近似軸線ＲＸが得られ、各区間Ｘ_a ／ｎでの
直交度誤差は一画素サイズ以下の距離（Ｄ_p ／ｎ）に抑
えられる。例えば、ｎ＝10とした場合には、図４に示す
ように、描画テーブル１８が副走査方向（Ｘ）にＤ_p ／
10即ち 400μm （80画素分に相当）だけ移動する度毎に
レーザビームの主走査方向（Ｙ）に沿う描画開始位置を
Ｄ_p ／10（0.5 μm ）だけシフトすることにより、各区
間Ｘ_a ／10での軸線Ｙに対する軸線ＲＸの直交度誤差は
0.5 μm に抑えられる。

【００３５】要するに、描画テーブル１８の副走査方向
の移動距離を座標原点から計測した際にその計測距離が
区間Ｘ_a ／10の倍数となる箇所でレーザビームの主走査
方向（Ｙ）に沿う描画開始位置をＤ_p ／10分だけシフト
すれば、図４に示すように軸線Ｘに一層近似させられた
軸線ＲＸが得られることになる。区間Ｘ_a ／ｎの倍数と
なる箇所、即ち一画素単位以下のシフト箇所Ｘ_s とした
とき、Ｘ_s は以下の式で表現できる。 Ｘ_s ＝（Ｘ_a ／ｎ）＊ｓ（ｓは整数）

【００３６】図２ないし図４に示した事例では、主走査
方向（Ｙ）に対する実際の副走査方向（ＲＸ）の角度が
90度よりも大きくなるような直交度誤差Ｅの補正処理に
ついて説明したが、主走査方向（Ｙ）に対する実際の副
走査方向（ＲＸ）の角度が90度よりも小さくなるような
直交度誤差についても、レーザビームの主走査方向
（Ｙ）に沿う描画開始位置のシフト方向が逆に即ち負側
なる点を除けば、上述の場合と同様な態様で処理され得
る。なお、説明の便宜上、軸線ＲＸが図２に示すように
90度よりも大きな角度を成すとき、その直交度誤差は負
であり、また軸線ＲＸが90度よりも小さな角度を成すと
き、その直交度誤差は正であるとする。

【００３７】図５を参照すると、本発明によるレーザ描
画装置のブロック図が示され、このブロック図におい
て、参照符号８０はシステムコントロール回路を示し、
このシステムコントロール回路８０は例えば中央演算装
置（ＣＰＵ）等のマイクロプロセッサ及びメモリ（ＲＯ
Ｍ、ＲＡＭ）等からなるマイクロコンピュータとして構
成される。システムコントロール回路８０にはキーボー
ド８２が接続され、このキーボード８２によって、直交
度誤差Ｅ、描画パターンの副走査方向に沿う寸法Ｘ_p 、
一画素サイズＤ_p を含む種々のデータの入力、その直交
度誤差の補正処理に伴う種々の演算の指令、レーザ描画
装置の作動指令等のために用いられるものである。

【００３８】システムコントロール回路８０には直交度
補正処理回路８４が接続され、この直交度補正処理回路
８４は図６に詳細に図示するような構成を持つ。同図か
ら明らかなように、直交度補正処理回路８４には２つの
ディレイライン８４Ａ及び８４Ｂが設けられる。

【００３９】ディレイライン８４Ａには基本クロックパ
ルスYCK-INがバッファ８４Ｃを介して入力され、ディレ
イライン８４Ａは基本クロックパルスYCK-INに基づいて
５つのクロックパルスYCK-SFT1、YCK-SFT2、YCK-SFT3、
YCK-SFT4及びYCK-SFT5を出力するようになっている。図
７のタイムチャートから明らかなように、クロックパル
スYCK-SFT1は基本クロックパルスYCK-INと同じ位相を有
し、クロックパルスYCK-SFT2の位相はクロックパルスYC
K-SFT1に対してπ／５だけ正側にずれる。同様に、クロ
ックパルスYCK-SFT3ないしYCK-SFT5のそれぞれもその直
前のクロックパルスに対してπ／５だけ順次正側にずれ
る。従って、クロックパルスYCK-SFT5の位相はクロック
パルスYCK-SFT1（基本クロックパルスYCK-IN）に対して
４π／５だけずれることになる。

【００４０】一方、ディレイライン８４Ｂには基本クロ
ックパルスYCK-INがインバータを持つバッファ８４Ｄを
介して入力される。即ち、ディレイライン８４Ｂに入力
される基本クロックパルスはディレイライン８４Ａに入
力される基本クロックパルスYCK-INに対してπだけ位相
がずれた逆位相のものとなる。ディレイライン８４Ｂは
そのような逆位相の基本クロックパルスに基づいて５つ
のクロックパルスYCK-SFT6、YCK-SFT7、YCK-SFT8、YCK-
SFT9及びYCK-SFT10 を出力するようになっている。図７
のタイムチャートから明らかなように、クロックパルス
YCK-SFT6はディレイライン８４Ｂに入力される逆位相の
基本クロックパルスと同じ位相を有し、クロックパルス
YCK-SFT7の位相はクロックパルスYCK-SFT6に対してπ／
５だけ正側にずれる。同様に、クロックパルスYCK-SFT7
ないしYCK-SFT10 のそれぞれもその直前のクロックパル
スに対してπ／５だけ順次正側にずれる。従って、クロ
ックパルスYCK-SFT10 の位相はクロックパルスYCK-SFT1
（基本クロックパルスYCK-IN）に対して９π／５（18π
／10）だけ正側に位相がずれたものとなり、クロックパ
ルスYCK-SFT10 の位相を更にπ／５（２π／10）だけシ
フトさせると、その位相は最初のクロックパルスYCK-SF
T1の位相と同じになる。

【００４１】要するに、ディレイライン８４Ａ及び８４
Ｂの双方から出力される10種類のクロックパルスYCK-SF
T1、YCK-SFT2、YCK-SFT3、YCK-SFT4、YCK-SFT5、YCK-SF
T6、YCK-SFT7、YCK-SFT8、YCK-SFT9及びYCK-SFT10 は順
次π／５だけ正側に位相がずれたものとなる。なお、本
実施形態では、ディレイライン８４Ａ及び８４Ｂの双方
から10種類のクロックパルスが出力されるが、その10と
いう数字は上述した直交度補正処理を一画素の10分の１
の単位で行うことに対応する。

【００４２】図６に示すように、直交度補正処理回路８
４には更にパルス出力制御回路８４Ｅ及びマルチプレク
サ８４Ｆが設けられ、パルス出力制御回路８４Ｅからは
４種類の選択信号Y-SEL1、Y-SEL2、Y-SEL3及びY-SEL4が
マルチプレクサ８４Ｆに対して出力されるようになって
いる。パルス出力制御回路８４Ｅはシステムコントロー
ル回路８０内で直交度誤差Ｅに基づく演算結果よって作
成される指令信号により制御され、それら指令信号に応
じてマルチプレクサ８４Ｆから10種類のクロックパルス
YCK-SFT1、YCK-SFT2、YCK-SFT3、YCK-SFT4、YCK-SFT5、
YCK-SFT6、YCK-SFT7、YCK-SFT8、YCK-SFT9及びYCK-SFT1
0 のうちのいずれかが出力される。即ち、下記の表１に
示すように、かかる指令信号に応じて、４種類の選択信
号Y-SEL1、Y-SEL2、Y-SEL3及びY-SEL4の出力レベルの組
合が変えられ、これにより上述の10種類のクロックパル
スのいずれかが出力されることになる

【００４３】

【表１】

【００４４】表１から明らかなように、例えば、マルチ
プレクサ８４ＦからクロックパルスYCK-SET3を出力する
ためには、選択信号Y-SEL3及びY-SEL4をローレベル
（Ｌ）とし、その他の選択信号Y-SEL1及びY-SEL2をハイ
レベル（Ｈ）とするようにパルス出力制御回路８４Ｅに
指令信号を入力すればよく、またマルチプレクサ８４Ｆ
からクロックパルスYCK-SET1を出力するためには、４種
類の選択信号のうちのY-SEL1だけをハイレベル（Ｈ）と
するようにパルス出力制御回路８４Ｅに指令信号を入力
すればよい。

【００４５】図５に示すように、システムコントロール
回路８０及び直交度補正処理回路８４は主走査制御回路
８６のビーム位置制御回路８８に接続され、このビーム
位置制御回路８８には電子シャッタ５２及び５８がそれ
ぞれ接続される。図８に示すように、ビーム位置制御回
路８８にはバッファメモリ８８Ａ及び同期回路８８Ｂが
設けられる。バッファメモリ８８の入力側にはラスタ変
換回路９０が接続され、このラスタ変換回路９０には例
えばＣＡＭ(Computer Aided Manufacturing)ステーショ
ン等からベクタデータが順次転送され、そのベクタデー
タはラスタ変換回路９０でラスタデータに変換される。
ラスタ変換回路９０からは８本の主走査ライン分のラス
タデータが順次出力され、それら主走査ライン分のラス
タデータはバッファメモリ８８Ａに一旦書き込まれた後
にそこから読み出されて同期回路８８Ｂに対して出力さ
れる。なお、バッファメモリ８８Ａに対するラスタデー
タの書き込み及びそこからのラスタデータの読出しはシ
ステムコントロール回路８０から出力されるクロックパ
ルスに基づいて行われる。

【００４６】バッファメモリ８８Ａから同期回路８８Ｂ
にラスタデータが順次入力されると同時に、該同期回路
８８Ｂには直交度補正処理回路８４のマルチプレクサ８
４Ｆから10種類のクロックパルスYCK-SFT1、YCK-SFT2、
YCK-SFT3、YCK-SFT4、YCK-SFT5、YCK-SFT6、YCK-SFT7、
YCK-SFT8、YCK-SFT9及びYCK-SFT10 のうちのいずれかが
入力され、これにより同期回路８８Ｂからは各電子シャ
ッタ５２、５８に含まれる音響光学素子のそれぞれに対
して制御信号がラスタデータに基づいて所定クロックパ
ルスに従って出力される。

【００４７】詳述すると、同期回路８８Ｂから出力され
る制御信号が電子シャッタ５２に内蔵される音響光学素
子駆動回路のそれぞれに入力されると、各音響光学素子
駆動回路から出力される高周波駆動電圧が該当音響光学
素子に印加され、そのような高周波駆動電圧の印加中、
該当音響光学素子はそこを通過するレーザビームを光合
成器６０（図１）に向けて回折させる。一方、同期回路
８８Ｂから出力される制御信号が電子シャッタ５８に内
蔵される音響光学素子駆動回路のそれぞれに入力される
と、各音響光学素子駆動回路から出力される高周波駆動
電圧が該当音響光学素子に印加され、そのような高周波
駆動電圧の印加中、該当音響光学素子はそこを通過する
レーザビームをビームベンダ６２に向かって回折させ
る。かくして、レーザビームの変調（被描画体に対する
明滅）が上述のラスタデータに基づいて所定の周波数の
クロックパルスに従って制御され、これにより被描画体
例えば基板のフォトレジスト層表面に対する回路パター
ンの描画が行われる。

【００４８】図５に示すように、主走査制御回路８６に
はＹスケールセンサ９２及び信号処理回路９４が設けら
れる。Ｙスケールセンサ９２は図１には図示されない
が、レーザビームの主走査方向に沿うその偏向距離を計
測して検出するものであり、それ自体は周知ものであ
る。描画作動時、Ｙスケールセンサ９４からの出力信号
は信号処理回路９４によって適宜処理された後に基本ク
ロックパルスYCK-INとして直交度補正処理回路８４に入
力される。

【００４９】図５から明らかなように、システムコント
ロール回路８０には更に副走査制御回路９６の駆動回路
９８が接続され、この駆動回路９８からはＸテープル１
４を副走査方向（Ｘ）に移動させるためのサーボモータ
１００に駆動パルスが出力される。副走査制御回路９６
には更にＸスケールセンサ１０２及び信号処理回路１０
４が設けられる。Ｘスケールセンサ１０２は図１には図
示されないが、レーザビームの副走査方向に沿う相対的
移動距離即ち描画テーブル１８の副走査方向（Ｘ）に沿
う移動を計測して検出するものであり、それ自体は周知
ものである。描画作動時、Ｘスケールセンサ１０２から
の出力信号は信号処理回路１０４によって適宜処理され
て基本パルスとしてシステムコントロール回路８０に入
力され、該システムコントロール回路８０ではかかる基
本パルスに基づいて駆動回路９８に対するクロックパル
スが作成され、このクロックパルスが駆動回路９８に出
力されると、該駆動回路９８からサーボモータ１００に
駆動パルスが出力される。

【００５０】次に、図９及び図１０に示すフローチャー
トを参照して、本発明によるレーザ描画装置の描画作動
ルーチンについて説明する。なお、この描画作動ルーチ
ンはレーザ描画装置の電源スイッチ（図示されない）を
オンすることにより実行される。

【００５１】先ず、ステップ９０１において、キーボー
ド８２による描画指令信号の入力が合ったか否かが判断
され、描画指令信号が入力されるまで待機状態となる。
ステップ９０１で描画指令信号の入力が確認されると、
ステップ９０２に進み、そこで直交度誤差Ｅ、描画パタ
ーンの副走査方向の距離Ｘ_p 及び画素サイズＤ_p 等のデ
ータがキーボード８２により入力されたか否かが判断さ
れる。かかるデータ入力が確認されないと、ステップ９
０３に進み、そこでデータが未入力であることがレーザ
描画装置のＴＶモニタに表示され、次いでステップ９０
１に戻る。

【００５２】ステップ９０２において、データＥ、
Ｘ_p 、Ｄ_p の入力が確認されると、ステップ９０４に進
み、そこで以下の演算が実行される。 Ｘ_a ← Ｘ_p ＊Ｄ_p ／Ｅ 即ち、一画素サイズ（Ｄ_p ）分の直交度誤差を生じさる
副走査方向（Ｘ）の距離即ち区間Ｘ_a が求められる。

【００５３】次いで、ステップ９０５では、かかる演算
結果Ｘ_a がシステムコントロール回路８０のＲＡＭに格
納される。なお、上述した事例（図２ないし図４）で述
べたように、例えば、被描画パターンの副走査方向に沿
う寸法Ｘ_p が 800mmで、一画素サイズＤ_p が５μm で、
しかも直交度誤差Ｅが１mmであるとされた場合には、Ｘ
_a ＝４mm（800 画素分）となる。

【００５４】ステップ９０６では、以下の演算が実行さ
れる。 Ｘ_t ←Ｘ_a ＊ｔ（ｔは整数） Ｘ_t は、図３を参照して説明したように、レーザビーム
の主走査方向（Ｙ）に沿う描画開始位置を一画素サイズ
（Ｄ_p ）分だけシフトすべき箇所を示す数値であって、
描画テーブル１８を副走査方向に沿って移動させた際に
Ｙ−Ｘ直交座標系の原点から計測された描画テーブル１
８の移動距離を示すものである。

【００５５】次いで、ステップ９０７では、かかる演算
結果Ｘ_t がシステムコントロール回路８０のＲＡＭに格
納される。なお、上述した事例では、Ｘ_t ＝４mm（800
画素分）の倍数であって800mm 以下の数値である。

【００５６】ステップ９０８では、以下の演算が実行さ
れる。 Ｘ_s ←（Ｘ_s ／ｎ）＊ｓ（ｓは整数） Ｘ_s は、図４を参照して説明したように、レーザビーム
の主走査方向（Ｙ）に沿う描画開始位置を距離Ｄ_p ／ｎ
分だけシフトするべき箇所を示す数値であって、描画テ
ーブル１８を副走査方向に沿って移動させた際にＹ−Ｘ
直交座標系の原点から計測された描画テーブル１８の移
動距離を示すものである。

【００５７】次いで、ステップ９０９では、かかる演算
結果Ｘ_s がシステムコントロール回路８０のＲＡＭに格
納される。なお、上述した事例では、Ｘ_s ＝ 400μm
（80画素分）の倍数であって800mm 以下の数値である。

【００５８】ステップ９１０では、直交度誤差Ｅが正で
あるか負であるかが判断される。もし直交度誤差Ｅが正
であれば、ステップ９１１に進み、そこでフラグＦは
“１”とされ、また直交度誤差Ｅが負であれば、ステッ
プ９１２に進み、そこでフラグＦは“０”とされる。

【００５９】ステップ９１３では、サーボモータ１００
が駆動されて描画テーブル１８がその初期位置から所定
の描画開始位置に向かって移動させられる。ステップ９
１４では、描画テーブル１８が描画開始位置まで到達し
たか否かが判断され、描画テーブルの描画開始位置への
到達が確認されると、ステップ９１５に進み、そこでサ
ーボモータ１００の駆動が停止される。次いで、ステッ
プ９１６では、カウンタｔが“１”にセットされ、また
ステップ９１７では、カウンタｓが“１”にセットされ
る。

【００６０】ステップ９１８では、描画タイミング信号
が検出されたか否かが判断される。描画タイミング信号
はレーザビームの主走査方向に沿う描画開始位置を規定
するためのものである。詳述すると、図１に図示されて
いないが、レーザビームの主走査方向の描画領域から外
れた箇所には反射鏡が設けられ、ポリゴンミラー７０に
よって偏向されるレーザビームが該反射鏡に入射した
際、その反射レーザビームを検出することにより、かか
る描画タイミング信号が作成される。この描画タイミン
グ信号の検出から所定時間経過後にレーザビームの主走
査方向に沿う描画を開始することにより、その描画開始
位置が規定される。

【００６１】ステップ９１８において、描画タイミング
信号の検出が確認されると、ステップ９１９に進み、そ
こで主走査方向の一制御単位の描画作動が実行される。
即ち、描画テーブル１８がサーボモータ１００の駆動に
より副走査方向に移動させられると共に被描画体に対す
るレーザビームの変調（明滅）がラスタデータに基づい
てクロックパルスYCK-SFT1に従って行われる。

【００６２】詳述すると、描画開始時、直交度補正処理
回路８４のパルス出力制御回路８４Ｅからの選択信号Y-
SEL1だけがローレベル（Ｌ）からハイレベル（Ｈ）に変
化させられ、これによりマルチプレクサ８４Ｆから同期
回路８８Ｂに対してクロックパルスYCK-SFT1が出力され
ると共にバッファメモリ８８Ａからラスタデータが読み
出されて該同期回路８８Ｂに入力される。かくして、同
期回路８８Ｂからは各電子シャッタ５２、５８内の音響
光学素子駆動回路のそれぞれに制御信号が出力されて、
レーザビームの変調（被描画体に対する明滅）が上述の
ラスタデータに基づいてクロックパルスYCK-SFT1に従っ
て行われ、これにより回路パターンの描画が開始され
る。

【００６３】ステップ９２０では、Ｘスケールセンサ１
０２からの読取りデータＣ_x がＸ_sに等しいか否かが判
断される。読取りデータＣ_x は所定の時間間隔でＸスケ
ールセンサ１０２からサンプリングされて順次更新され
る。Ｘ_s は区間Ｘ_a ／ｎの倍数とされるものであり、上
述した事例（図２ないし図４）では、ｓ＝１のとき、Ｘ
_s ＝ 400μm （80画素）となる。

【００６４】ステップ９２０において、読取りデータＣ
_x が 400μm に到達していないとき、ステップ９２１に
進み、そこでＸスケールセンサ１０２からの読取りデー
タＣ_x がＸ_t に等しいか否かが判断される。Ｘ_t は区間
Ｘ_a の倍数とされるものであり、上述した事例（図２な
いし図４）では、ｔ＝１のとき、Ｘ_t ＝４mm（800 画
素）となる。

【００６５】ステップ９２１において、読取りデータＣ
_x が４mmに到達していないとき、ステップ９２２に進
み、そこで回路パターンの描画が完了したか否かが判断
される。回路パターンの描画の完了については、例え
ば、Ｘスケールセンサ１０２からの読取りデータＣ_x が
800mm となった時点とすることができる。ステップ９２
２において、回路パターンの描画が完了していないと判
断されたとき、ステップ９１８に戻る。要するに、Ｘス
ケールセンサ１０２からの読取りデータＣ_x が 400μm
に到達するまで、ステップ９１８ないしステップ９２２
からなるルーチンが繰り返され、描画作動が第１番目の
区間Ｘ_a ／ｎ（ｓ＝１）でクロックパルスYCK-SFT1に従
って行われる。

【００６６】ステップ９２０において、Ｘスケールセン
サ１０２からの読取りデータＣ_x が400μm に到達した
ことが確認されると、即ち第１番目の区間Ｘ_a ／ｎ（ｓ
＝１）での描画作動が完了すると、ステップ９２０から
ステップ９２３に進み、そこでフラグＦが“１”である
か“０”であるか否かが判断される。即ち、直交度誤差
Ｅが負であるか正であるかが判断される。もしＦ＝１で
あれば、即ち直交度誤差Ｅが負であれば、ステップ９２
４に進み、そこで直交度補正処理回路８４のパルス出力
制御回路８４Ｅに対するクロックパルス位相正側シフト
指令が作成される。一方、Ｆ＝０であれば、即ち直交度
誤差Ｅが正であれば、ステップ９２５に進み、そこで直
交度補正処理回路８４のパルス出力制御回路８４Ｅに対
するクロックパルス位相負側シフト指令が作成される。

【００６７】次いで、ステップ９２６では、カウンタｓ
のカウント値が“１”だけカウントアップされると、ス
テップ９２１に進み、そこでＸスケールセンサ１０２か
らの読取りデータＣ_x がＸ_t に等しいか否かが判断され
る。現段階では、読取りデータＣ_x はＸ_t （ｔ＝１）に
相当する距離即ち区間Ｘ_a に相当する距離４mm（800画
素）に到達していないので、ステップ９２２に進み、そ
こで回路パターンの描画が完了したか否かが判断され
る。現段階では、回路パターンの描画は完了していない
ので、ステップ９１８に再び戻る。

【００６８】ステップ９１８において、描画タイミング
信号が検出されると、ステップ９１９に進み、そこで第
２番目の区間Ｘ_a ／ｎ（ｓ＝２）での描画が実行され
る。ここで注目すべき点は、直交度補正処理回路８４の
パルス出力制御回路８４Ｅに対するクロックパルス位相
正側シフト指令（ステップ９２４）あるいはクロックパ
ルス位相負側シフト指令（ステップ９２５）のために、
マルチプレクサ８４Ｅから同期回路８８Ｂに出力される
クロックパルスYCK-SFT1の位相が正側あるいは負側にπ
／５だけシフトされるということである。

【００６９】例えば、クロックパルス位相正側シフト指
令がなされているとき（ステップ９２４）、即ち直交度
誤差Ｅが図２に示すように負とされる場合、マルチプレ
クサ８４Ｆから同期回路８８Ｂに出力されるクロックパ
ルスYCK-SFT1はクロックパルスYCK-SFT2に切り換えら
れ、第２番目の区間Ｘ_a ／ｎ（ｓ＝２）での描画作動が
クロックパルスYCK-SFT2に従って行われる。上述したよ
うに、クロックパルスYCK-SFT2の位相はクロックパルス
YCK-SFT1の位相に対して正側にπ／５だけシフトされる
ので、第２番目の区間Ｘ_a ／ｎ（ｓ＝２）での描画作動
時、レーザビームの主走査方向（Ｙ）に沿う描画開始位
置がクロックパルス位相差（π／５）に相当する距離Ｄ
_p ／ｎ（図２ないし図４に示す事例では、0.5 μm ）だ
け正側にシフトされる（図４）。

【００７０】一方、クロックパルス位相負側シフト指令
がなされているとき（ステップ９２５）、即ち直交度誤
差Ｅが正とされる場合、マルチプレクサ８４Ｆから同期
回路８８Ｂに出力されるクロックパルスYCK-SFT1はクロ
ックパルスYCK-SFT10 に切り換えられて、第２番目の区
間Ｘ_a ／ｎ（ｓ＝２）での描画作動がクロックパルスYC
K-SFT10 に従って行われる。上述したように、クロック
パルスYCK-SFT10 の位相はクロックパルスYCK-SFT1の位
相に対して負側にπ／５だけシフトされるので、第２番
目の区間Ｘ_a ／ｎ（ｓ＝２）での描画作動時、レーザビ
ームの主走査方向（Ｙ）に沿う描画開始位置がクロック
パルス位相差（π／５）に相当する距離Ｄ_p ／ｎだけ負
側にシフトされる。

【００７１】以上の記載から明らかなように、Ｘスケー
ルセンサ１０２からの読取りデータＣ_x が区間Ｘ_a ／ｎ
の倍数となる距離Ｘ_s （ｓは整数）に等しくなる度毎
に、第３番目以降の区間Ｘ_a ／ｎ（ｓ＝３，４，…）で
も、レーザビームの主走査方向（Ｙ）に沿う描画開始位
置がクロックパルス位相差（π／５）に相当する距離即
ちＤ_p ／ｎだけ順次正側あるいは負側にシフトされ、こ
れにより実際の副走査方向に沿う軸線ＲＸは図４に示す
ような微細なジグザグ状の軸線として軸線Ｘに近似され
ることになる。

【００７２】ステップ９２０において、Ｘスケールセン
サ１０２からの読取りデータＣ_x が区間Ｘ_a の倍数とな
る距離Ｘ_t に等しくなったとき、即ち上述した事例（図
２ないし図４）では、読取りデータＣ_x が４mm（ｔ＝
１）となったとき、ステップ９２０からステップ９２３
を経てステップ９２４あるいはステップ９２５に進み、
そこで直交度補正処理回路８４のパルス出力制御回路８
４Ｅに対するクロックパルス位相正側シフト指令あるい
はクロックパルス位相負側シフト指令が作成される。次
いで、ステップ９２６では、カウンタｓのカウント値が
“１”だけカウントアップされて、そのカウント総数が
“11”とされる。

【００７３】次いで、ステップ９２２に進み、そこで
は、Ｘスケールセンサ１０２からの読取りデータＣ_x が
区間Ｘ_a の倍数に対応する距離Ｘ_t に等しいか否かが判
断される。現段階では、読取りデータＣ_x はＸ_a の倍数
となる距離Ｘ_t ＝４mm（ｔ＝１）に等しく、このためス
テップ９２１からステップ９２７に進み、そこでフラグ
Ｆが“１”であるか“０”であるか否かが、即ち直交度
誤差Ｅが負であるか正であるかが判断される。もしＦ＝
１であれば、即ち直交度誤差Ｅが負であれば、ステップ
９２８に進み、そこでバッファメモリ８８Ａからラスタ
データを読み出す際の読出しタイミングを一画素分だけ
遅らせるための読出しタイミング遅らせ指令が作成さ
れ、またＦ＝０であれば、即ち直交度誤差Ｅが正であれ
ば、ステップ９２９に進み、そこでバッファメモリ８８
Ａからラスタデータを読み出す際の読出しタイミングを
一画素分だけ早めるための読出しタイミング早め指令が
作成される。続いて、ステップ９３０に進むと、そこで
カウンタｔのカウントカウント値が“１”だけカウント
アップされた後、ステップ９１８に戻る。

【００７４】ステップ９１８において、描画タイミング
信号の検出が確認されると、ステップ９１９に進み、そ
こで第１１番目の区間Ｘ_a ／ｎ（ｓ＝11）での主走査方
向の一制御単位の描画作動が行われる。このときクロッ
クパルス位相正側シフト指令（ステップ９２４）あるい
はクロックパルス位相負側シフト指令（ステップ９２
５）のために、マルチプレクサ８４Ｆから同期回路８８
Ｂに対して出力されるクロックパルスはYCK-SFT10 から
YCK-SFT1にあるいはYCK-SFT2からYCK-SFT1に切り換えら
るので、かかる描画作動はクロックパルスYCK-SFT1に従
って行われることになる。ところが、クロックパルスYC
K-SFT1は最初の元のクロックパルスであるので、かかる
描画作動時にはレーザビームの主走査方向に沿う描画開
始位置を正側にも負側にもシフトすることはできず、し
かも第１１番目の区間Ｘ_a ／ｎ（ｓ＝11）で直交度誤差
をＤ_p ／ｎに抑えるためにレーザビームの主走査方向に
沿う描画開始位置を一画素サイズ（Ｄ_p ）分だけ正側あ
るいは負側にシフトすることが必要となる。

【００７５】そこで、直交度誤差Ｅが負であるときに
は、第１１番目の区間Ｘ_a ／ｎ（ｓ＝11）での描画作動
時、上述した読出しタイミング遅らせ指令に基づいて
（ステップ９２８）、バッファメモリ８８Ａからラスタ
データを読み出す際の読出しタイミングが一画素分だけ
遅らされ、かくして第１１番目の区間Ｘ_a ／ｎ（ｓ＝1
1）の描画作動時、レーザビームの主走査方向に沿う描
画開始位置が一画素サイズ（Ｄ_p ）分だけ正側シフトさ
れて、その直交度誤差はＤ_p ／ｎに抑えられる。

【００７６】一方、直交度誤差Ｅが正であるときには、
第１１番目の区間Ｘ_a ／ｎ（ｓ＝11）での描画作動時、
上述した読出しタイミング早め指令に基づいて（ステッ
プ９２９）、バッファメモリ８８Ａからラスタデータを
読み出す際の読出しタイミングが一画素分だけ早めら
れ、かくして第１１番目の区間Ｘ_a ／ｎ（ｓ＝11）の描
画作動時、レーザビームの主走査方向に沿う描画開始位
置が一画素サイズ（Ｄ_p）分だけ負側シフトされて、そ
の直交度誤差はＤ_p ／ｎに抑えられる。

【００７７】要するに、Ｘ_t ＝Ｘ_a ＊ｔで定義される箇
所、即ちＹ−Ｘ直交座標の座標原点から計測された区間
Ｘ_a の倍数となる距離の箇所では、レーザビームの主走
査方向（Ｙ）に沿う描画開始位置のシフト処理について
は、クロックパルス位相シフトによって行うことができ
ないので、Ｘスケールセンサ１０２からの読取りデータ
Ｃ_x が区間Ｘ_a の倍数となる距離に一致する度毎に、バ
ッファメモリ８８Ａからラスタデータを読み出す際の読
出しタイミングが一画素分だけ遅らせるか早めるかする
ことによって、レーザビームの主走査方向（Ｙ）に沿う
描画開始位置が一画素サイズ（Ｄ_p ）分だけ正側あるい
は負側にシフトされ、かくして各区間Ｘ_a ／ｎでの直交
度誤差をＤ_p ／ｎに抑えられることができる。

【００７８】第１１番目以降の区間Ｘ_a ／ｎでは、以上
で述べた描画作動が回路パターンの描画完了まで繰り返
される。ステップ９２２において、回路パターンの描画
完了が確認されると、ステップ９３１に進み、そこで回
路パターンの描画が再度繰り返されるか否かが判断され
る。もし回路パターンの描画が再度繰り返される場合に
はステップ９１３に戻り、上述した描画作動が同様に実
行される。

【００７９】ステップ９３１において、回路パターンの
描画が再度繰り返されないとき、ステップ９３２に進
み、そこで描画テーブル１８を初期位置に戻すべくサー
ボモータ１００が駆動される。次いで、ステップ９３３
では、描画テーブル１８が初期位置に到達したか否かが
判断される。ステップ９３３で描画テーブル１８の初期
位置への復帰が確認されると、ステップ９３４に進み、
そこでサーボモータ１００の駆動が停止され、描画テー
ブルは１８は初期位置に留められる。かくして、描画ル
ーチンは終了する。

【００８０】以上の実施形態では、レーザ描画装置自体
に伴う直交度誤差を補正する場合について説明したが、
先にも述べたように、或る種の被描画体の場合には、例
えば基板上のフォトレジスト層を被描画体とする場合に
は、主走査方向と副走査方向の描画パターンの直交度に
ついては、基板上の四隅の位置決めマークによって規定
される直交度に合わせることが要求される。この場合に
は、レーザ描画装置に伴う直交度誤差を配慮した上で描
画パターンの直交度を該基板上の直交度に合わせること
が必要である。

【００８１】図１１には、第２図と同様な直交度誤差Ｅ
を持つレーザ描画装置において、基板上の四隅の位置決
めマークによって規定される直交度に描画パターンの直
交度を合わせる事例が示される。即ち、図１１では、基
板上の四隅の位置決めマークによって規定される副走査
方向の軸線ＳＸが主走査方向に沿う軸線Ｙに対して直交
度誤差ｅを持つものとされた際に描画パターンの直交度
を軸線Ｙと軸線ＳＸとによって規定される直交度に一致
させる事例が示されている。この場合、軸線Ｙに対する
軸線ＲＸの直交度誤差をＳＥ（Ｅ＋ｅ）として、軸線Ｒ
Ｘを上述した場合と同じ手法で軸線ＳＸにジグザグ状に
近似させることによって、基板上の四隅の位置決めマー
クによって規定される直交度に描画パターンの直交度を
合わせることが可能である。

【００８２】また、図１２に示す事例では、基板上の四
隅の位置決めマークによって規定される副走査方向の軸
線ＳＸが軸線Ｘと軸線ＲＸとの間にある場合が示され、
このときＹ軸線に対する軸線ＲＸの直交度誤差をＳＥ
（Ｅ−ｅ）として、軸線ＲＸを上述した場合と同じ手法
で軸線ＳＸにジグザグ状に近似させることによって、基
板上の四隅の位置決めマークによって規定される直交度
に描画パターンの直交度を合わせることが可能である。

【００８３】要するに、直交度誤差ＳＥについては、主
走査方向に沿う軸線Ｙと副走査方向に沿う軸線Ｘとによ
って定義される直交座標系に対して点Ａおよび点Ｂのそ
れぞれの座標を求め、その両点Ａ及びＢ間のＹ軸座標間
の距離を求めることによって得られる。また、図１１及
び図１２に示す事例のように、軸線ＳＸが軸線ＲＸに対
して正側にあるときには、その直交度誤差ＳＥは負と定
義し、また軸線ＳＸが軸線ＲＸに対して負側にあるとき
には、その直交度誤差ＳＥは正と定義する。即ち、図２
ないし図４に示した事例と同様に、図１１及び図１２に
示す事例であっても、直交度誤差SEＳＥは負の場合に
は、レーザビームの主走査方向に沿う描画開始位置は正
側にシフトすることにより、直交度補正処理が行われ、
また直交度誤差ＳＥは正の場合には、レーザビームの主
走査方向に沿う描画開始位置は負側にシフトすることに
より、直交度補正処理が行われる。

【００８４】図１３には、基板上の四隅の位置決めマー
クによって規定される直交度に描画パターンの直交度を
合わせる際のレーザ描画装置のブロック図が示される。
このようなレーザ描画装置の場合には、基板上の四隅の
位置決めマークを検出してそれら位置決めマークによっ
て規定される直交度を検出するために一対のＣＣＤカメ
ラ７８、７８が必要とされ、これらＣＣＤカメラは画像
処理回路１０６を介してシステムコントロール回路８０
に接続される。なお、図１３のブロック図は図５のブロ
ック図に一対のＣＣＤカメラ７８、７８及び画像処理回
路１０６を加えたものに相当し、その点を除けば図５の
もの実質的に同じものである。

【００８５】次に、図１４図及び１５に示すフローチャ
ートを参照して、基板上の四隅の位置決めマークによっ
て規定される直交度に描画パターンの直交度を合わせる
際の描画作動ルーチンについて説明する。なお、この描
画作動ルーチンもレーザ描画装置の電源スイッチ（図示
されない）をオンすることにより実行される。

【００８６】先ず、ステップ１４０１において、キーボ
ード８２による描画指令信号の入力が合ったか否かが判
断され、描画指令信号が入力されるまで待機状態とな
る。ステップ１４０１で描画指令信号の入力が確認され
ると、ステップ１４０２に進み、そこでレーザ描画装置
自体の直交度誤差Ｅ、基板上の四隅の位置決めパターン
によって規定される副走査方向（ＳＸ）に沿って描画パ
ターンを描画した際のその副走査方向に沿うＸ_p 及び一
画素サイズＤ_p 等のデータがキーボード８２により入力
されたか否かが判断される。かかるデータ入力が確認さ
れないと、ステップ１４０３に進み、そこでデータが未
入力であることがレーザ描画装置のＴＶモニタに表示さ
れ、次いでステップ１４０１に戻る。

【００８７】ステップ１４０２において、データＥ、Ｘ
_p 、Ｄ_p の入力が確認されると、ステップ１４０４に進
み、そこで描画テーブル１８が移動させられ、基板上の
四隅の位置決めマークのうちの主走査方向に沿う一方の
一対の位置決めマークがＣＣＤカメラ７８、７８の視野
によって撮られる。ステップ１４０５では、ＣＣＤカメ
ラ７８、７８によって撮られた位置決めマークの映像が
画像処理回路１０６で処理された後に該位置決めマーク
の座標データとしてシステムコントロール回路８０に取
り込まれる。

【００８８】続いて、ステップ１４０６では、描画テー
ブル１８が再び移動させられ、基板上の四隅の位置決め
マークのうちの主走査方向に沿う他方の一対の位置決め
マークがＣＣＥカメラ７８、７８の視野によって撮られ
る。ステップ１４０７では、ＣＣＤカメラ７８、７８に
よって撮られた位置決めマークの映像が画像処理回路１
０６で処理された後に該位置決めマークの座標データと
してシステムコントロール回路８０に取り込まれる。

【００８９】ステップ１４０８では、ステップ１４０５
及び１４０７で得られた座標データに基づいて、基板上
の四隅の位置決めマークによって規定される直交度誤差
ｅが演算される。次いで、ステップ１４０９では、レー
ザ描画装置自体の直交度誤差Ｅと基板上の四隅の位置決
めマークによる直交度誤差ｅとから直交度誤差ＳＥが求
められる。

【００９０】続いて、ステップ１４１０では、以下の演
算が実行される。 Ｘ_a ← Ｘ_p ＊Ｄ_p ／ＳＥ 即ち、基板上の四隅の位置決めマークによって規定され
る副走査方向（ＳＸ）の距離即ち区間Ｘ_a であって、一
画素サイズ（Ｄ_p ）分の直交度誤差を生じさる区間Ｘ_a
が求められる。次いで、ステップ１４１１では、かかる
演算結果Ｘ_a がシステムコントロール回路８０のＲＡＭ
に格納される。

【００９１】ステップ１４１２では、以下の演算が実行
される。 Ｘ_t ←Ｘ_a ＊ｔ（ｔは整数） Ｘ_t は、レーザビームの主走査方向（Ｙ）に沿う描画開
始位置を一画素サイズ（Ｄ_p ）分だけシフトすべき箇所
を示す数値であって、描画テーブル１８を副走査方向に
沿って移動させた際にＹ−Ｘ直交座標系の原点から計測
された描画テーブル１８の移動距離を示すものである。
次いで、ステップ１４１３では、かかる演算結果Ｘ_t が
システムコントロール回路８０のＲＡＭに格納される。

【００９２】ステップ１４１４では、以下の演算が実行
される。 Ｘ_s ←（Ｘ_a ／ｎ）＊ｓ（ｓは整数） Ｘ_s は、レーザビームの主走査方向（Ｙ）に沿う描画開
始位置を距離Ｄ_p ／ｎ分だけシフトすべき箇所を示す数
値であって、描画テーブル１８を副走査方向に沿って移
動させた際にＹ−Ｘ直交座標系の原点から計測された描
画テーブル１８の移動距離を示すものである。次いで、
ステップ１４１５では、かかる演算結果Ｘ_s がシステム
コントロール回路８０のＲＡＭに格納される。

【００９３】ステップ１４１６では、直交度誤差ＳＥが
正であるか負であるかが判断される。もし直交度誤差Ｓ
Ｅが正であれば、ステップ１４１７に進み、そこでフラ
グＦは“１”とされ、また直交度誤差Ｅが負であれば、
ステップ１４１８に進み、そこでフラグＦは“０”とさ
れる。

【００９４】ステップ１４１９では、サーボモータ１０
０が駆動されて描画テーブル１８がその初期位置から所
定の描画開始位置に向かって移動させられる。ステップ
１４２０では、描画テーブル１８が描画開始位置まで到
達したか否かが判断され、描画テーブルの描画開始位置
への到達が確認されると、ステップ１４２１に進み、そ
こでサーボモータ１００の駆動が停止される。次いで、
ステップ１４２２では、カウンタｔが“１”にセットさ
れ、またステップ１４２３では、カウンタｓが“１”に
セットされる。

【００９５】ステップ１４２４では、描画タイミング信
号が検出されたか否かが判断される。描画タイミング信
号はレーザビームの主走査方向に沿う描画開始位置を規
定するためのものであり、上述した場合と同様な態様で
作成される。この描画タイミング信号の検出から所定時
間経過後にレーザビームの主走査方向に沿う描画を開始
することにより、その描画開始位置が規定される。

【００９６】ステップ１４２４において、描画タイミン
グ信号の検出が確認されると、ステップ１４２５に進
み、そこで主走査方向の一制御単位の描画作動が実行さ
れる。即ち、描画テーブル１８がサーボモータ１００の
駆動により副走査方向に移動させられると共に被描画体
に対するレーザビームの変調（明滅）がラスタデータに
基づいてクロックパルスYCK-SFT1に従って行われる。即
ち、描画開始時、直交度補正処理回路８４のパルス出力
制御回路８４Ｅからの選択信号Y-SEL1だけがローレベル
（Ｌ）からハイレベル（Ｈ）に変化させられ、これによ
りマルチプレクサ８４Ｆから同期回路８８Ｂに対してク
ロックパルスYCK-SFT1が出力されると共にバッファメモ
リ８８Ａからラスタデータが読み出されて該同期回路８
８Ｂに入力される。かくして、同期回路８８Ｂからは各
電子シャッタ５２、５８内の音響光学素子駆動回路のそ
れぞれに制御信号が出力されて、レーザビームの変調
（被描画体に対する明滅）が上述のラスタデータに基づ
いてクロックパルスYCK-SFT1に従って行われ、これによ
り回路パターンの描画が開始される。

【００９７】ステップ１４２６では、Ｘスケールセンサ
１０２からの読取りデータＣ_x がＸ_s に等しいか否かが
判断される。読取りデータＣ_x は所定の時間間隔でＸス
ケールセンサ１０２からサンプリングされて順次更新さ
れる。Ｘ_s は区間Ｘ_a ／ｎの倍数とされるものであり、
この事例では、ｎ＝ 10 となる。

【００９８】ステップ１４２６において、Ｃ_x がＸ
_s （ｓ＝１）に到達していないとき、ステップ１４２７
に進み、そこでＸスケールセンサ１０２からの読取りデ
ータＣ_xがＸ_t に等しいか否かが判断される。Ｘ_t は区
間Ｘ_a の倍数とされるものである。

【００９９】ステップ１４２７において、読取りデータ
Ｃ_x がＸ_t （ｔ＝１）に到達していないとき、ステップ
１４２８に進み、そこで回路パターンの描画が完了した
か否かが判断される。回路パターンの描画の完了につい
ては、例えば、Ｘスケールセンサ１０２からの読取りデ
ータＣ_x がＸ_p となった時点とすることができる。ステ
ップ１４２８において、回路パターンの描画が完了して
いないと判断されたとき、ステップ１４２４に戻る。要
するに、Ｘスケールセンサ１０２からの読取りデータＣ
_x がＸ_s （ｓ＝１）に到達するまで、ステップ１４２４
ないしステップ１４２８からなるルーチンが繰り返さ
れ、描画作動が第１番目の区間Ｘ_a ／ｎ（ｓ＝１）でク
ロックパルスYCK-SFT1に従って行われる。

【０１００】ステップ１４２６において、Ｘスケールセ
ンサ１０２からの読取りデータＣ_xがＸ_s （ｓ＝１）に
到達したことが確認されると、即ち第１番目の区間Ｘ_a
／ｎ（ｓ＝１）での描画作動が完了すると、ステップ１
４２６からステップ１４２９に進み、そこでフラグＦが
“１”であるか“０”であるか否かが判断される。即
ち、直交度誤差ＳＥが負であるか正であるかが判断され
る。もしＦ＝１であれば、即ち直交度誤差ＳＥが負であ
れば、ステップ１４３０に進み、そこで直交度補正処理
回路８４のパルス出力制御回路８４Ｅに対するクロック
パルス位相正側シフト指令が作成される。一方、Ｆ＝０
であれば、即ち直交度誤差Ｅが正であれば、ステップ１
４３１に進み、そこで直交度補正処理回路８４のパルス
出力制御回路８４Ｅに対するクロックパルス位相負側シ
フト指令が作成される。

【０１０１】次いで、ステップ１４３２では、カウンタ
ｓのカウント値が“１”だけカウントアップされると、
ステップ１４２７に進み、そこでＸスケールセンサ１０
２からの読取りデータＣ_x がＸ_t に等しいか否かが判断
される。現段階では、読取りデータＣ_x はＸ_t （ｔ＝
１）に相当する距離即ちは区間Ｘ_a に相当する距離に到
達していないので、ステップ１４２８に進み、そこで回
路パターンの描画が完了したか否かが判断される。現段
階では、回路パターンの描画は完了していないので、ス
テップ１４２４に再び戻る。

【０１０２】ステップ１４２４において、描画タイミン
グ信号が検出されると、ステップ１４２５に進み、そこ
で第２番目の区間Ｘ_a ／ｎ（ｓ＝２）での描画が実行さ
れる。ここで注目すべき点は、直交度補正処理回路８４
のパルス出力制御回路８４Ｅに対するクロックパルス位
相正側シフト指令（ステップ１４３０）あるいはクロッ
クパルス位相負側シフト指令（ステップ１４３１）のた
めに、マルチプレクサ８４Ｆから同期回路８８Ｂに出力
されるクロックパルスYCK-SFT1の位相が正側あるいは負
側にπ／５だけシフトされるということである。

【０１０３】例えば、クロックパルス位相正側シフト指
令がなされているとき（ステップ１４３０）、即ち直交
度誤差ＳＥが図１１及び図１２に示すように負とされる
場合、マルチプレクサ８４Ｆから同期回路８８Ｂに出力
されるクロックパルスYCK-SFT1はクロックパルスYCK-SF
T2に切り換えられ、第２番目の区間Ｘ_a ／ｎ（ｓ＝２）
での描画作動がクロックパルスYCK-SFT2に従って行われ
る。上述したように、クロックパルスYCK-SFT2の位相は
クロックパルスYCK-SFT1の位相に対して正側にπ／５だ
けシフトされるので、第２番目の区間Ｘ_a ／ｎ（ｓ＝
２）での描画作動時、レーザビームの主走査方向（Ｙ）
に沿う描画開始位置がクロックパルス位相差（π／５）
に相当する距離Ｄ_p ／ｎだけ正側にシフトされる。

【０１０４】一方、クロックパルス位相負側シフト指令
がなされているとき（ステップ１４３１）、即ち直交度
誤差ＳＥが正とされる場合、マルチプレクサ８４Ｆから
同期回路８８Ｂに出力されるクロックパルスYCK-SFT1は
クロックパルスYCK-SFT10 に切り換えられて、第２番目
の区間Ｘ_a ／ｎ（ｓ＝２）での描画作動がクロックパル
スYCK-SFT10 に従って行われる。上述したように、クロ
ックパルスYCK-SFT10の位相はクロックパルスYCK-SFT1
の位相に対して負側にπ／５だけシフトされるので、第
２番目の区間Ｘ_a ／ｎ（ｓ＝２）での描画作動時、レー
ザビームの主走査方向（Ｙ）に沿う描画開始位置がクロ
ックパルス位相差（π／５）に相当する距離Ｄ_p ／ｎだ
け負側にシフトされる。

【０１０５】以上の記載から明らかなように、Ｘスケー
ルセンサ１０２からの読取りデータＣ_x が区間Ｘ_a ／ｎ
の倍数となる距離Ｘ_s （ｓは整数）に等しくなる度毎
に、第３番目以降の区間Ｘ_a ／ｎ（ｓ＝３，４，…）で
も、レーザビームの主走査方向（Ｙ）に沿う描画開始位
置がクロックパルス位相差（π／５）に相当する距離即
ちＤ_p ／ｎだけ順次正側あるいは負側にシフトされ、こ
れにより実際の副走査方向に沿う軸線ＲＸはジグザグ状
の軸線として軸線ＳＸに近似されることになる（図１１
及び図１２）。

【０１０６】ステップ１４２６において、Ｘスケールセ
ンサ１０２からの読取りデータＣ_xが区間Ｘ_a の倍数と
なる距離Ｘ_t に等しくなったとき、ステップ１４２６か
らステップ１４２９を経てステップ１４３０あるいはス
テップ１４３１に進み、そこで直交度補正処理回路８４
のパルス出力制御回路８４Ｅに対するクロックパルス位
相正側シフト指令あるいはクロックパルス位相負側シフ
ト指令が作成される。次いで、ステップ１４３２では、
カウンタｓのカウント値が“１”だけカウントアップさ
れて、そのカウント総数が“11”とされる。

【０１０７】次いで、ステップ１４２７に進み、そこで
は、Ｘスケールセンサ１０２からの読取りデータＣ_x が
区間Ｘ_a の倍数に対応する距離Ｘ_t に等しいか否かが判
断される。現段階では、読取りデータＣ_x はＸ_t （ｔ＝
１）即ちＸ_a に等しく、このためステップ１４２７から
ステップ１４３３に進み、そこでフラグＦが“１”であ
るか“０”であるか否かが、即ち直交度誤差Ｅが負であ
るか正であるかが判断される。もしＦ＝１であれば、即
ち直交度誤差ＳＥが負であれば、ステップ１４３４に進
み、そこでバッファメモリ８８Ａからラスタデータを読
み出す際の読出しタイミングを一画素分だけ遅らせるた
めの読出しタイミング遅らせ指令が作成され、またＦ＝
０であれば、即ち直交度誤差ＳＥが正であれば、ステッ
プ１４３５に進み、そこでバッファメモリ８８Ａからラ
スタデータを読み出す際の読出しタイミングを一画素分
だけ早めるための読出しタイミング早め指令が作成され
る。続いて、ステップ１４３６に進むと、そこでカウン
タｔのカウントカウント値が“１”だけカウントアップ
された後、ステップ１４２４に戻る。

【０１０８】ステップ１４２４において、描画タイミン
グ信号の検出が確認されると、ステップ１４２５に進
み、そこで第１１番目の区間Ｘ_a ／ｎ（ｓ＝11）での主
走査方向の一制御単位の描画作動が行われる。このとき
クロックパルス位相正側シフト指令（ステップ１４３
０）あるいはクロックパルス位相負側シフト指令（ステ
ップ１４３１）のために、マルチプレクサ８４Ｆから同
期回路８８Ｂに対して出力されるクロックパルスはYCK-
SFT10 からYCK-SFT1にあるいはYCK-SFT2からYCK-SFT1に
切り換えらるので、かかる描画作動はクロックパルスYC
K-SFT1に従って行われることになる。ところが、クロッ
クパルスYCK-SFT1は最初の元のクロックパルスであるの
で、かかる描画作動時にはレーザビームの主走査方向に
沿う描画開始位置を正側にも負側にもシフトすることは
できず、しかも第１１番目の区間Ｘ_a／ｎ（ｓ＝11）で
直交度誤差をＤ_p ／ｎに抑えるためにレーザビームの主
走査方向に沿う描画開始位置を一画素サイズ（Ｄ_p ）分
だけ正側あるいは負側にシフトすることが必要となる。

【０１０９】そこで、直交度誤差ＳＥが負であるときに
は、第１１番目の区間Ｘ_a ／ｎ（ｓ＝11）での描画作動
時、上述した読出しタイミング遅らせ指令に基づいて
（ステップ１４３４）、バッファメモリ８８Ａからラス
タデータを読み出す際の読出しタイミングが一画素分だ
け遅らされ、かくして第１１番目の区間Ｘ_a ／ｎ（ｓ＝
11）の描画作動時、レーザビームの主走査方向に沿う描
画開始位置が一画素サイズ（Ｄ_p ）分だけ正側シフトさ
れて、その直交度誤差はＤ_p ／ｎに抑えられる。

【０１１０】一方、直交度誤差ＳＥが正であるときに
は、第１１番目の区間Ｘ_a ／ｎ（ｓ＝11）での描画作動
時、上述した読出しタイミング早め指令に基づいて（ス
テップ１４３５）、バッファメモリ８８Ａからラスタデ
ータを読み出す際の読出しタイミングが一画素分だけ早
められ、かくして第１１番目の区間Ｘ_a ／ｎ（ｓ＝11）
の描画作動時、レーザビームの主走査方向に沿う描画開
始位置が一画素サイズ（Ｄ_p ）分だけ負側シフトされ
て、その直交度誤差はＤ_p ／ｎに抑えられる。

【０１１１】要するに、Ｘ_t ＝Ｘ_a ＊ｔで定義される箇
所、即ちＹ−Ｘ直交座標の座標原点から計測された区間
Ｘ_a の倍数となる距離の箇所では、レーザビームの主走
査方向（Ｙ）に沿う描画開始位置のシフト処理について
は、クロックパルス位相シフトによって行うことができ
ないので、Ｘスケールセンサ１０２からの読取りデータ
Ｃ_x が区間Ｘ_a の倍数となる距離に一致する度毎に、バ
ッファメモリ８８Ａからラスタデータを読み出す際の読
出しタイミングが一画素分だけ遅らせるか早めるかする
ことによって、レーザビームの主走査方向（Ｙ）に沿う
描画開始位置が一画素サイズ（Ｄ_p ）分だけ正側あるい
は負側にシフトされ、かくして各区間Ｘ_a ／ｎでの直交
度誤差をＤ_p ／ｎに抑えられることができる。

【０１１２】第１１番目以降の区間Ｘ_a ／ｎでは、以上
で述べた描画作動が回路パターンの描画完了まで繰り返
される。ステップ１４２８において、回路パターンの描
画完了が確認されると、ステップ１４３７に進み、そこ
で回路パターンの描画が再度繰り返されるか否かが判断
される。もし回路パターンの描画が再度繰り返される場
合にはステップ１４１９に戻り、上述した描画作動が同
様に実行される。

【０１１３】ステップ１４３７において、回路パターン
の描画が再度繰り返されないとき、ステップ１４３８に
進み、そこで描画テーブル１８を初期位置に戻すべくサ
ーボモータ１００が駆動される。次いで、ステップ１４
３９では、描画テーブル１８が初期位置に到達したか否
かが判断される。ステップ１４３９において、描画テー
ブル１８の初期位置への復帰が確認されると、ステップ
１４４０に進み、そこでサーボモータ１００の駆動が停
止され、描画テーブルは１８は初期位置に留められる。
かくして、作動ルーチンは終了する。

【０１１４】

【発明の効果】以上の記載から明らかように、本発明に
よるレーザ描画装置にあっては、それ自体に伴う固有の
直交度誤差を一画素サイズ以下の単位で補正してその直
交度を適正な理想的な直交度に近似させることが可能で
あり、描画パターンの画質を大幅に高めることができ
る。また、実際の描画パターンの直交度を被描画上に規
定される直交度に合わせることも可能であり、その際の
近似処理を一画素サイズ以下で行うことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるレーザ描画装置の一実施形態を示
す概略斜視図である。

【図２】本発明の第１の局面によるレーザ描画装置によ
る直交度誤差補正処理の原理を説明するための説明図で
ある。

【図３】本発明の第１の局面によるレーザ描画装置によ
る直交度誤差補正処理の原理を説明するための別の説明
図である。

【図４】本発明の第１の局面によるレーザ描画装置によ
る直交度誤差補正処理の原理を説明するための更に別の
説明図である。

【図５】本発明の第１の局面によるレーザ描画装置のブ
ロック図である。

【図６】図５に示す直交度補正処理回路を詳細に示すブ
ロック図である。

【図７】直交度補正処理の際に用いられるクロックパル
スのタイムチャートである。

【図８】図５に示すビーム位置制御回路の詳細ブロック
図である。

【図９】本発明の第１の局面によるレーザ描画装置の直
交度補正処理ルーチンを説明するためのフローチャート
の一部である。

【図１０】本発明の第１の局面によるレーザ描画装置の
直交度補正処理ルーチンを説明するためのフローチャー
トの残りの部分である。

【図１１】本発明の第２の局面によるレーザ描画装置に
よる直交度誤差補正処理の原理を説明するための説明図
である。

【図１２】本発明の第２の局面によるレーザ描画装置に
よる直交度誤差補正処理の原理を説明するための別の説
明図である。

【図１３】本発明の第２の局面によるレーザ描画装置の
ブロック図である。

【図１４】本発明の第２の局面によるレーザ描画装置の
直交度補正処理ルーチンを説明するためのフローチャー
トの一部である。

【図１５】本発明の第２の局面によるレーザ描画装置の
直交度補正処理ルーチンを説明するためのフローチャー
トのその他の一部である。

【図１６】本発明の第２の局面によるレーザ描画装置の
直交度補正処理ルーチンを説明するためのフローチャー
トの残りの部分である。

【符号の説明】

１８ 描画テーブル ２４ アルゴンレーザ発生器 ５２・５８ 電子シャッタ ７０ ポリゴンミラー ７８ ＣＣＤカメラ ８０ システムコントロール回路 ８２ キーボード ８４ 直交度補正処理回路 ８６ 主走査制御回路 ８８ ビーム位置制御回路 ９２ Ｙスケールセンサ ９４ 信号処理回路 ９６ 副走査制御回路 ９８ 駆動回路 １００ サーボモータ １０２ Ｘスケールセンサ １０４ 信号処理回路 １０６ 画像処理回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/04 - 1/207

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被描画体に対してレーザビームを主走査
   方向に偏向させつつ該被描画体を副走査方向に移動させ
   て該被描画体に対するレーザビームの変調をラスタデー
   タに基づいて所定の周波数のクロックパルスに従って制
   御して所定のパターンの描画を行うレーザ描画装置であ
   って、 前記主走査方向に対する前記パターンの副走査方向に沿
   う直交度誤差補正データに基づいて、一画素サイズＤ_p
   分の直交度誤差を生じさせる前記被描画体の副走査方向
   に沿う第１の移動区間を演算する第１の移動区間演算手
   段と、 前記各第１の移動区間をｎ等分して第２の移動区間を演
   算する第２の移動区間演算手段と、 前記第２の移動区間での直交度誤差をＤ_p ／ｎに抑える
   ように該第２の移動区間でのレーザビームの主走査方向
   に沿う描画開始位置を所定の向きに順次Ｄ_p ／ｎだけシ
   フトするための第１の描画開始位置シフト手段と、 前記第１の移動区間でのレーザビームによる描画作動が
   完了する度毎にレーザビームの主走査方向に沿う描画開
   始位置を前記向きと同じ向きに一画素サイズＤ_p 分だけ
   シフトするための第２の描画開始位置シフト手段とを具
   備して成るレーザ描画装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のレーザ描画装置におい
   て、更に、前記パターンの副走査方向に沿う直交度誤差
   補正データの正負を判別する正負判別手段が設けられ、
   この正負判別手段によって前記直交度誤差補正データが
   負であると判別されたとき、前記第１の描画開始位置シ
   フト手段によるＤ_p ／ｎ分の描画開始位置のシフトが正
   側に行われ、かつ前記第２の描画開始位置シフト手段に
   よるＤ_p 分の描画開始位置のシフトが正側で行われ、一
   方前記正負判別手段によって前記直交度誤差補正データ
   が正であると判別されたとき、前記第１の描画開始位置
   シフト手段によるＤ_p ／ｎ分の描画開始位置のシフトが
   負側に行われ、かつ前記第２の描画開始位置シフト手段
   によるＤ_p 分の描画開始位置のシフトが負側で行われる
   ことを特徴とするレーザ描画装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のレーザ描画装置におい
   て、前記第１の描画開始位置シフト手段が前記クロック
   パルスとして２π／ｎずつ位相をシフトさせたｎ個のク
   ロックパルスを発生させるクロックパルス発生手段と、
   このクロックパルス発生手段で得られたｎ個のクロック
   パルスのうちの１つを選択的に出力させるクロックパル
   ス出力手段と、前記レーザビームの主走査方向に沿う描
   画開始位置を所定の向きに順次Ｄ_p ／ｎだけシフトする
   ために前記クロックパルス出力手段から出力されるクロ
   ックパルスの位相を２π／ｎだけ順次シフトするように
   該クロックパルスの出力を制御するクロックパルス出力
   制御手段を包含することを特徴とするレーザ描画装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のレーザ描画装置におい
   て、更に、前記パターンの副走査方向に沿う直交度誤差
   補正データの正負を判別する正負判別手段が設けられ、
   この正負判別手段によって前記直交度誤差補正データが
   負であると判別されたとき、前記クロックパルス出力手
   段から出力されるクロックパルスの位相が前記クロック
   パルス出力制御手段によって２π／ｎだけ正側に順次シ
   フトされ、前記正負判別手段によって前記直交度誤差補
   正データが正であると判別されたとき、前記クロックパ
   ルス出力手段から出力されるクロックパルスの位相が前
   記クロックパルス出力制御手段によって２π／ｎだけ負
   側に順次シフトされることを特徴とするレーザ描画装
   置。
5. 【請求項５】 請求項１または３に記載のレーザ描画装
   置において、 前記第２の描画開始位置シフト手段がラスタデータをメ
   モリから読み出す際にその読出しタイミングを一画素分
   だけ遅らせるか早めるかすることから成ることを特徴と
   するレーザ描画装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載のレーザ描画装置におい
   て、更に、前記パターンの副走査方向に沿う直交度誤差
   補正データの正負を判別する正負判別手段が設けられ、
   この正負判別手段によって前記直交度誤差補正データが
   負であると判別されたとき、前記第２の描画開始位置シ
   フト手段による読出しタイミングが一画素分だけ遅らさ
   れ、前記正負判別手段によって前記直交度誤差データが
   正であると判別されたとき、前記第２の描画開始位置シ
   フト手段による読出しタイミングが一画素分だけ早めら
   れることを特徴とするレーザ描画装置。
7. 【請求項７】 被描画体に対してレーザビームを主走査
   方向に偏向させつつ該被描画体を副走査方向に移動させ
   て該被描画体に対するレーザビームの変調をラスタデー
   タに基づいて所定の周波数のクロックパルスに従って制
   御して所定のパターンの描画を行うレーザ描画装置であ
   って、 前記被描画体上の位置決めマークを検出して該被描画体
   上の直交度誤差補正データを演算する第１の演算手段
   と、 前記第１の演算手段による被描画体上の直交度誤差補正
   データと前記主走査方向に対する前記パターンの副走査
   方向に沿う直交度誤差補正データとに基づいて全体の直
   交度補正データを演算する第２の演算手段と、 前記全体的な直交度誤差補正データに基づいて、一画素
   サイズＤ_p 分の直交度誤差を生じさせる前記被描画体の
   副走査方向に沿う第１の移動区間を演算する第１の移動
   区間演算手段と、 前記各第１の移動区間をｎ等分して第２の移動区間を演
   算する第２の移動区間演算手段と、 前記第２の移動区間での直交度誤差をＤ_p ／ｎに抑える
   ように該第２の移動区間でのレーザビームの主走査方向
   に沿う描画開始位置を所定の向きに順次Ｄ_p ／ｎだけシ
   フトするための第１の描画開始位置シフト手段と、 前記第１の移動区間でのレーザビームによる描画作動が
   完了する度毎にレーザビームの主走査方向に沿う描画開
   始位置を前記向きと同じ向きに一画素サイズＤ_p 分だけ
   シフトするための第２の描画開始位置シフト手段とを具
   備して成るレーザ描画装置。
8. 【請求項８】 請求項７に記載のレーザ描画装置におい
   て、更に、前記パターンの副走査方向に沿う全体的な直
   交度誤差補正データの正負を判別する正負判別手段が設
   けられ、この正負判別手段によって前記全体的な直交度
   誤差補正データが負であると判別されたとき、前記第１
   の描画開始位置シフト手段によるＤ_p／ｎ分の描画開始
   位置のシフトが正側に行われ、かつ前記第２の描画開始
   位置シフト手段によるＤ_p 分の描画開始位置のシフトが
   正側で行われ、一方前記正負判別手段によって前記全体
   的な直交度誤差補正データが正であると判別されたと
   き、前記第１の描画開始位置シフト手段によるＤ_p ／ｎ
   分の描画開始位置のシフトが負側に行われ、かつ前記第
   ２の描画開始位置シフト手段によるＤ_p 分の描画開始位
   置のシフトが負側で行われることを特徴とするレーザ描
   画装置。
9. 【請求項９】 請求項７に記載のレーザ描画装置におい
   て、前記第１の描画開始位置シフト手段が前記クロック
   パルスとして２π／ｎずつ位相をシフトさせたｎ個のク
   ロックパルスを発生させるクロックパルス発生手段と、
   このクロックパルス発生手段で得られたｎ個のクロック
   パルスのうちの１つを選択的に出力させるクロックパル
   ス出力手段と、前記レーザビームの主走査方向に沿う描
   画開始位置を所定の向きに順次Ｄ_p ／ｎだけシフトする
   ために前記クロックパルス出力手段から出力されるクロ
   ックパルスの位相を２π／ｎだけ順次シフトするように
   該クロックパルスの出力を制御するクロックパルス出力
   制御手段を包含することを特徴とするレーザ描画装置。
10. 【請求項１０】 請求項７に記載のレーザ描画装置にお
    いて、更に、前記パターンの副走査方向に沿う全体的な
    直交度誤差補正データの正負を判別する正負判別手段が
    設けられ、この正負判別手段によって前記全体的な直交
    度誤差補正データが負であると判別されたとき、前記ク
    ロックパルス出力手段から出力されるクロックパルスの
    位相が前記クロックパルス出力制御手段によって２π／
    ｎだけ正側に順次シフトされ、前記正負判別手段によっ
    て前記直交度誤差補正データが正であると判別されたと
    き、前記クロックパルス出力手段から出力されるクロッ
    クパルスの位相が前記クロックパルス出力制御手段によ
    って２π／ｎだけ負側に順次シフトされることを特徴と
    するレーザ描画装置。
11. 【請求項１１】 請求項７または９に記載のレーザ描画
    装置において、 前記第２の描画開始位置シフト手段がラスタデータをメ
    モリから読み出す際にその読出しタイミングを一画素分
    だけ遅らせるか早めるかすることから成ることを特徴と
    するレーザ描画装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載のレーザ描画装置に
    おいて、更に、前記パターンの副走査方向に沿う全体的
    な直交度誤差補正データの正負を判別する正負判別手段
    が設けられ、この正負判別手段によって前記全体的な直
    交度誤差補正データが負であると判別されたとき、前記
    第２の描画開始位置シフト手段による読出しタイミング
    が一画素分だけ遅らされ、前記正負判別手段によって前
    記全体的な直交度誤差補正データが正であると判別され
    たとき、前記第２の描画開始位置シフト手段による読出
    しタイミングが一画素分だけ早められることを特徴とす
    るレーザ描画装置。