JP4874327B2 - 画像化された規則的なパターンのバンディングを補正するための方法と装置 - Google Patents

Description

本発明は、規則的なパターンの画像化に起因するバンディングを評価及び補正するための画像化システム及び方法に関する。

本出願は、２００５年４月６日出願の米国特許出願第６０／６６８，７９９号からの優先権を請求し、同出願を参考文献としてここに援用する。米国において、本出願は、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．１１９の下で米国特許出願第６０／６６８，７９９号の恩典を請求する。

ディスプレイ及び半導体電子装置を製造するための一般的な技術は、幾つかの画像化段階を伴っている。通常、各段階において、レジスト又は他の感光材料で被覆された回路基板は、フォトツールマスクを通して放射に曝され、何らかの変化を被る。各段階は、有限な不具合の危険性を有している。各段階での不具合の可能性は、全体的工程収率を低下させ、完成品のコストを押し上げる。

具体的な実例は、液晶ディスプレイの様な平板ディスプレイ用のカラーフィルターの製造である。カラーフィルターの製造は、高額な材料と低い工程収率のために、大変費用の掛かる工程となっている。従来のフォトリソグラフィ処理は、スピンコーティング、スリット・アンド・スピン又はスピンレスコーティングの様なコーティング技法を用いて、カラーレジスト材料を基板に塗布することを伴っている。その後、材料は、フォトツールマスクを通して露光され、現像される。

ディスプレイ及び特にカラーフィルターの製造に直接画像化を使用するよう提案されてきた。染料受容要素としても知られているカラーフィルター基板は、染料ドナー要素で覆われている。染料ドナー要素は、ドナー要素から受容要素へ選択的に染料を転写するために画像指向加熱される。画像指向加熱は、通常、レーザー光線を用いて行われる。変調の容易さ、低コスト、及び小さなサイズなどの理由で、ダイオードレーザーが特に好まれている。

「染料転写」処理は、「熱転写」処理の一種である。他の熱転写処理としては、レーザー誘起融解転写、レーザー誘起誘蝕転写、及びレーザー誘起質量転写が挙げられる。「熱転写処理」という用語は、染料の画像指向転写に限定されない。ここで用いる、熱転写処理という用語は、顔料又は着色組成物が被覆されたドナーの画像指向転写を含んでいる。

直接画像化システムは、通常、画像を完成させるのに要する時間を短縮するために、数百の個別に変調された光線を並行して用いている。多数のその様な「チャネル」を備えた画像化ヘッドは、容易に入手可能である。例えば、カナダ、ブリティッシュコロンビアのKodak Graphic Communications Canada Company製のSQUARE spot熱画像化ヘッドの或るモデルは、９６０の独立した画像化チャネルを有し、各チャネルは、２５ｍＷを越える出力を有している。画像化チャネルのアレイは、途切れない画像を形成するように密に隣接している一連の帯に画像が書き込まれるように、制御することができる。

多重チャネル画像化システムの１つの問題は、全てのチャネルが確実に同じ画像化特性を有するようにするのが極めて困難なことである。チャネル間の画像化特性の相違は、チャネルが画像化媒体上に投影する出力放射の差異による。画像化チャネルのアレイによって放出される出力放射のばらつきは、チャネル毎の出力、光線サイズ、光線形状及び／又は焦点のばらつきに起因している。これらのばらつきは、バンディングとして知られている通例の画像化アーチファクトを作り出す一因となっている。バンディングは、２つの連続して画像化された帯の間の領域でしばしば特に顕著に見られる。これは、主として、前に画像化された帯の終わりの部分と次に画像化される帯の始まりの部分が、普通は多重チャネルアレイの互いに反対側の端部のチャネルで書き込まれるためである。この様に、これらのチャネルは、異なる画像化特性を有する傾向が強い。チャネル毎のスポットサイズが徐々に大きくなるのは、帯そのものの中で視認できる場合もできない場合もあるが、帯が別の帯と隣接するとき、帯の境界でのスポットサイズの不連続性は、画像における明白なアーチファクトとなる。バンディングは、連続する帯の重なり合い又は分離、並びに個別の帯内でのチャネルのばらつきを生じる可能性がある。

正確な帯の配置は、バンディングを軽減するために必要であるが、それ自体で完全にバンディングを除くことはできない。従って、バンディングの残りのレベルは、帯の中でチャネルを調節することによって低減又は隠す必要がある。このために、アレイ内のチャネルを注意深く調整及び較正する必要がある。固有のチャネル毎の差異を最小化するため、画像化アレイ内の全てのチャネルに亘って出力分布の均一化を確立するのを試みることもできる。しかしながら、先に述べた他の原因項目（例えば、光線サイズ、光線形状、及び焦点）のために、アレイの全画像化チャネルに亘る出力の均一化が、バンディングの低減を保証するものではない。

バンディングは、画像化システムのみに起因するものではない。画像化媒体もバンディングの原因となり得る。バンディングを評価する様々な方法は、画像化媒体の検査又は特性付けを伴っている。

熱転写処理がカラーフィルターの生産に適用される場合、幾つかの問題が生じる。或る種の一般的なカラーフィルターは、間隔を空けた色要素線の反復するパターンを有している。各線は、３色の中の１つに対応している。各線は、画像化ヘッドによって画像化された帯に比べて、通常、幅が狭い。そのため、帯の間のバンディングは、変化する色転写能力が、異なる色要素線の間、並びに個別の線の中にばらつきを生じさせる結果となる。線は反復するパターンを形成しているため、人間の目で容易に認識される視覚的拍動は、結果的にカラーフィルターの品質低下に結びつく。

先行技術の多重チャネル画像化システムの中には、アレイ内の全ての画像化チャネルによって放出される出力放射における均一性を作り出すこと、或いはアレイ内の全ての画像化チャネルによって画像化された画像の帯の全幅に亘る光学的特性における均一性を作り出すことを試みる較正法を採用したものもある。本発明人は、その様な較正法は、各造形は幅が画像化された帯の幅より小さいために、帯の間のバンディングが存在しているという造形の反復パターンを画像化するのに、一般的には適していないと判断している。

画像化の分野における特許と特許出願には、以下のものが含まれている。
米国特許第４，９６５，２４２号 Ｄｅ Ｂｏｅｒ 他
米国特許第４，８０４，９７５号 Ｙｉｐ
米国特許第６，１４６，７９２号 Ｂｌａｎｃｈａｒｄ−Ｆｉｎｃｈｅｒ 他
欧州特許第４３４，４４９号 Ｓｐｒａｇｕｅ 他
米国特許第６，８３２，５５２号 Ｐａｔｔｅｎ 他
米国特許第５，５４６，１６５号 Ｒｕｓｈｉｎｇ 他
米国特許第６，６１８，１５８号 Ｂｒｏｗｎ 他
米国特許第５，２７８，５７８号 Ｂａｃｋ 他
特に、カラーフィルターに要求される様な規則的なパターンの画像化において、帯と帯の間及び帯の中のバンディングの視認性を下げる画像化方法の必要性が残存している。
米国特許出願第６０／６６８，７９９号 米国特許第４，９６５，２４２号 米国特許第４，８０４，９７５号 米国特許第６，１４６，７９２号 欧州特許第４３４，４４９号 米国特許第６，８３２，５５２号 米国特許第５，５４６，１６５号 米国特許第６，６１８，１５８号 米国特許第５，２７８，５７８号 米国特許第５，５１７，３５９号 米国特許第６，９５７，７７３号

本発明の或る態様は、多重チャネル画像化ヘッドを較正するための方法と装置を提供している。本発明の実施形態による或る方法では、多重チャネル画像化ヘッドが、画像化ヘッドによって画像化される１つ又はそれ以上の帯の中で、規則的な造形のパターンを画像化するために使用されている。規則的な造形のパターンは、少なくとも副走査方向に繰り返し、少なくとも、多重画像化チャネルの第一部分によって画像化される第一の造形と、多重画像化チャネルの第二の部分によって画像化される第二の造形と、を含んでいる。第一の造形と第二の造形は、共に１つ又はそれ以上の帯の内の同じ帯の中に画像化される。スキャナーは、第一の造形と第二の造形のそれぞれの光学的特性を判定する。画像データプロセッサは、その走査データを分析し、少なくとも光学的特性の一部に基づいて補正指示を提供する。補正指示は、複数の画像化チャネルの第一の部分と複数の画像化チャネルの第二の部分の少なくとも一方の中で、少なくとも１つの画像化チャネルを、第一の造形と少なくとも第二の造形のそれぞれに関係付けられた光学的特性が、規則的な造形のパターンのその後の画像化時には実質的に等しくなるように、調整するために用いられる。

本発明の非限定的な実施形態を、以下、添付図面を参照しながら説明する。
多重チャネル画像装置で、ストライプ、ブロックなどの様な繰り返す造形で構成されているパターンを画像化するための方法と装置は、個別のチャネルを調整してバンディングを減少させることができる。その様な方法と装置は、例えばカラーフィルターの製造に適用される。チャネルは、画像化されたパターンの光学的特性に基づいて調整される。

ＬＣＤ表示パネル用のカラーフィルターは、多くの構成の何れかで配置されている色要素を有している。ストライプ構成は、交互する赤、緑、及び青色の列を有している。モザイク構成は、両方の方向で交互する色要素を有している。デルタ構成は、三角パターンに配列されている赤、緑、及び青のフィルター要素を有している。

図１Ａは、ストライプ構成カラーフィルター１０の一部分を示している。カラーフィルター１０は、基板１８上に交互する列で形成されている複数の赤、緑、及び青の色要素１２、１４、及び１６を備えている。色要素１２、１４、１６は、黒マトリクス層２０の部分によって縁取られており、これは要素を隔て、バックライトが要素間で漏れるのを防いでいる。列は、普通は細長いストライプで画像化され、その後黒マトリックス２０によって個別の色要素１２、１４、１６に再分割される。黒マトリックス２０は、駆動トランジスタ（図示せず）を覆い隠すための区域２２を含んでいる。

図１Ｂは、モザイク構成を有するカラーフィルター２４を示している。フィルター１０と２４の唯一の差異は、色要素１２、１４、及び１６の配置であり、色要素は、フィルター２４の列に沿って下方向並びに横方向に交互に配列されている。カラーフィルターは、赤、緑、及び青色に限定されていない。カラーフィルターは、他の色の組み合わせを有していてもよい。

通常、カラーフィルター１０を製造する際、各色要素１２、１４、１６は、各々の色要素を縁取っている黒マトリックス２０の各々の部分と部分的に又は完全に重なっている。黒マトリックスに重なるのを許容することにより、色要素の輪郭を描く黒マトリックス２０の部分の境界内で各色要素を厳密に画像化しようと試みる場合に直面することになる、位置決めに関する問題が大幅に緩和される。

熱転写処理を使って色要素を生産する場合、対応するカラードナーが画像化後に除去された時に、縁部の不連続性やピンホールのような様々なアーチファクトが生じる。これらのアーチファクトは、通常、縁部に転写されたドナー材が、カラードナーが剥ぎ取られる時に、受動要素に貼り付けられた状態を保つのに充分な接着剥がれ強度を欠く場合に生じる。黒マトリックス２０に重なることは、その様な縁部の不連続を隠す付加的な利点を有し、色要素自体の空白域や空隙が生じることを減らすことによって、各色要素の間の所望のコントラストが確実に保証されることに役立っている。

本発明のある実施形態では、カラーフィルターは、レーザー誘起熱転写処理によって製造される。この処理は、受像基板に密接して配置されているカラードナー要素を直接的に画像化することを伴っている。受像基板は、通常、上に黒マトリックスが形成されている。黒マトリックスは、それ自体を熱転写処理によって作ることもできるが、通常は、要求される精度を達成できると共に黒マトリックスの中での縁部のアーチファクト及び不連続性を回避することができるリソグラフィ技法で形成される。着色剤は、多重チャネル光弁に基づく画像システムを用いて、基板上に画像指向転写される。

フィルターの赤、緑、及び青色部分は、別々の段階で画像化される。各画像化段階は、前のカラードナーを次に画像化されるカラードナーに置き換えることを伴っている。フィルターの赤、緑、及び青色部分は、それぞれ、各色の部分が、各色要素の輪郭を形作る黒マトリックスのそれぞれの部分に正しく合うように、受像基板に転写される。全ての色要素が基板に転写された後、カラーフィルターは、通常、転写されたカラーフィルター要素を硬化させる追加のアニーリング段階を施される。

図２は、先行技術の光弁に基づく画像ヘッドを示している。複数の変形可能な鏡要素１０１を備えている線状の光弁アレイ１００は、シリコン基板１０２上に製作される。レーザー１０４は、円柱レンズ１０８と１１０を備えているアナモフィック光線拡張機を用いて照明線１０６を生成する。Gelbartへの米国特許第５，５１７，３５９号は、照明線を形成するための方法を説明している。照明線１０６は、複数の要素１０１に亘って側方拡散するので、各要素１０１は、照明線１０６の一部分によって照射される。

レンズ１１２は、レーザー照明を要素１０１から開口絞り１１６の開口１１４を通して集束させる。何れか特定の要素１０１が作動しない場合、開口１１４は、その要素からの光を伝達する。作動している要素からの光は、開口絞り１１６によって遮断される。レンズ１１８は、光弁１００を画像化して画像化帯１２０を形成する。画像化帯１２０は、複数の個別の画像指向調節光線を備えており、この光線は、画像を形成するため基板の領域上を走査される。

堅い基板を画像化する場合、表示パネルの製造では一般的であるように、使用される画像装置は、普通は受像基板を平坦な向きに固定する平台型画像装置である。受像基板、又は、画像化光線のアレイ、又は両方の組み合わせは、帯を画像化するために変位される。Gelbartへの米国特許第６，９５７，７７３号が、表示パネル画像化に適する高速平台型画像装置の例を開示している。或いは、可撓性の基板が、帯の画像化に影響を与えるように、ドラム画像装置の外面か内面のどちらかに固定されている。伝統的にはガラスの様に堅いと考えられている基板でさえ、基板が充分に薄くドラムの直径が充分大きければ、ドラム画像装置上に画像化される。

先行技術によるカラーフィルターの直接画像化法を、図３に概略的に描いている。カラーフィルター１８の一部分が、熱転写処理において複数の赤のストライプ３０から３６でパターン化されている。各赤のストライプの幅は、色要素の可視的な幅と同様な幅であるだけでなく、各ストライプ内の各赤要素の輪郭を描いている黒マトリックスの縦方向のセグメント（図示せず）と部分的に重なるだけの幅である必要がある。光弁１００（例えば、多重チャネル画像化ヘッドに配備されているような）は、複数の個別にアドレス可能な画像化チャネル４０を有しており、第一位置３８に設置されている。図３は、画像化チャネル４０と転写されたパターンの間の対応を破線４１で描いている。光弁１００は、図３では画像化パターンと同じ尺度で示されているが、図３は略図にすぎない。図３は、画像化チャネル４０と、書かれているが必ずしも物理的関係ではないパターン３０から３６との間の対応を示している。実際には、図２に示すように、光弁１００は、基板の平面での画像化帯の寸法と形状を再フォーマットしているレンズ１１８によって、基板上に画像化される。

光弁１００によって生成される光線は、基板上で主走査方向４２に画像化され、同時に書き込まれるパターンに従って画像指向変調される。チャネルサブグループ４８の様なチャネルのサブグループは、造形を形成するように所望されれば、１つ又はそれ以上の画像化光線を作り出すように適切に駆動され、一方、パターンに対応していない他のチャネルはオフになっている。全てのチャネル４０が対応する画素を作り出すために駆動される場合、光弁１００は、アレイ内の第１チャネルによって画像化された第１の画素と、アレイ内の最後のチャネルによって画像化された最後の画素との間の距離に関係する幅を有する画像化された帯を作り出すことができる。

受像基板１８は、普通は、単一の帯の中に画像化されるには大き過ぎるため、画像化を完成するには、複数の帯が必要になることが多い。この場合、光弁１００は、各帯が画像化された後で副走査方向４４に平行移動されるので、その後に画像化された帯は、概ね前に画像化された帯に沿って並べられることになる。図３に示すように、光弁１００の副走査方向４２に沿った運動は、主走査方向４２での各帯の画像化が完了した後に行われる。或いは、受像基板１８は、光弁１００に対して主走査方向に動かされる。或いは、画像化システムによって生じる主走査方向と受像基板に対する画像の所望の配置との間の潜在的なゆがみを補償するため、光弁は、主走査動作と同期して副走査方向に平行移動される。或いは、ドラム型のスキャナーでは、画像化し而して画像を螺旋に書き込みながら、主走査と副走査の両方向に同時に走査することができる。

前の画像化帯を後に続く画像化帯に整列させるには幾つか選択肢がある。それらの選択肢は、帯の縁効果との戦いへの第１段階として、前と後の画像化された帯を、１つ又はそれ以上のチャネル幅分だけ重ねることを含んでいる。或いは、後の画像化帯の第１の画像化チャネルを、前の画像化帯の最後の画像化チャネルから、光弁上の隣接するチャネル間の間隔に対応する距離だけ間隔を開けて配置してもよい。或いは、ある主の画像化されたパターンでは、後の画像化された帯の第１の画像化チャネルを、最後の画像化チャネルから、光弁上の隣接するチャネル間の間隔と異なる距離を開けて配置してもよい。

図３に示すように、赤いストライプ３０、３２及びストライプ３４の一部分３４´は、画像化光線を基板１８に対し主走査方向４２に動かすことによって光線が第１帯を画像化する間に、書き込まれる。第１帯が完成すると、光弁１００は、副走査方向４４に位置３８から破線で示されている新しい位置３８´へ変位される。副走査変位は、光弁１００上で使用できるチャネルの数（この例では、３５チャネル）に対応する。副走査変位の後、光弁１００は位置３８´にあり、その第１チャネル４６は、その最後のチャネル４５の以前の位置に隣接している。光弁１００の光線は、これで、ストライプ３４の一部分３４”を含む別の帯を画像化することができる。ストライプ３４の一部分３４´と３４”の間の境界の、線４７として示している目視可能な不連続性の外観を回避するのは、非常に困難である。画像化チャネルの出力パワーにおける非常に小さい（１％程度の）パワー変動でさえ、転写された色の量を変化させ、又は転写された材料の中に小さなポケット又は気泡を含ませることによって、転写された色の光学的濃度に影響を与えかねない。隣接する画像化された帯の間の目視可能な不連続性は、「帯対帯」バンディングの例である。

帯対帯バンディングは、カラーフィルターの様な規則的なパターンが、熱転写法で作り出される場合に強調される。帯の縁部周辺の区域を画像化する際には、帯の中心部分に比べて堆積される熱が少ないため、画像化された帯の外郭縁部で、転写された色の濃度に変動が生じる。通常、受け取る熱が少ない区域ほど、少ない着色剤が転写され、受け取る熱が多い区域ほど、多くの着色剤が転写される。熱転写処理と媒体に起因する他の現象（即ち、伝導される熱エネルギー以外の現象）も、各帯の中の光学濃度変動を引き起こす。濃度変動は、前に画像化された区域と当接する帯の縁部が、画像化されない区域に当接する帯の縁部とは異なる挙動を示すような、或る条件の下でも見られる。

熱転写のばらつきは、第２のカラードナーが、その前に画像化されたカラードナーによって受像基板上に画像化されているパターンの上に重なった場合に生じる。この状況は、第２のカラードナーと受像基板の間の空間にばらつきを作り出し、転写の程度に影響を及ぼす。カラーフィルターの熱転写製作用の代表的なカラードナーは、制限された画像化露出寛容度を有し、而して非線形画像化特性を有していると考えられる。更に、画像化された帯の中の所与の造形の存在又は欠如が、帯の中の他の何処かの造形の濃度に影響を与えているような、非局所的影響がある。

バンディングは、各帯内での色転写におけるばらつきの結果として生じることもある。帯を画像化するのに用いられるチャネルのアレイが、全チャネルがオンの状態で帯の全幅に亘って均一な（光学的濃度の様な）光学特性を備えている帯を作り出すため、予め較正されていても、色転写の均一性は、画像化された帯の中で一貫したものにはならない。

図３を参照すると、外側よりのストライプ３０は、チャネルサブグループ４７によって画像化され、一方で内側よりのストライプ３２は、チャネルサブグループ４９によって画像化されている。カラードナーから受像基板１８へ転写された色の均一性は、所与のストライプを画像化することによって、又は熱転写処理の非線形画像化特性に起因する他のメカニズムによって生じる温度の変動に起因して、所与の画像化された帯の中において一貫したものにはならない。

更に、アレイ内の各チャネルが、各チャネルにおいて実質的に同じ出力放射条件を作り出すように較正されていても、転写された色の均一性は、帯の中において一貫したものにはならない。具体的には、ストライプ３０は、帯の縁部近くで画像化されているため、帯の中心部で画像化されているストライプ３２に比べ位置に起因して受け取る熱エネルギーが少ない。その結果、熱転写処理それ自体が、帯の中で画像化された規則的なストライプのパターンの中において、濃度のばらつきを引き起こす。ストライプは、規則的なパターンで画像化されるため、ストライプの間での光学的濃度のばらつきは、カラーフィルターの品質を低下させる視覚的な拍動に繋がる。この様な帯の中での視覚的拍動は、帯内バンディングの一例である。

光学的な濃度のばらつきは、個々の画像化されたストライプの中でそれら自身を明示する。例えば、ストライプ３２は、対応するチャネルサブグループ４８によって画像化される。ストライプ３２は、両側が非画像化区域に囲まれているため、熱転写処理の非線形画像化特性が強調される。削減された量の色が、ストライプ３２の縁部３２Ａと３２Ｂ沿いの画像化区域へ転写されるが、これは、これらの区域が、チャネルサブグループ４８の中心から離れた部材によって同じようには加熱されないためである。チャネルサブグループ４８の内側の部材は、隣接する画像化されたチャネルから流れ出た熱の結果、通常、より多くの色をストライプ３２の内側の部分に転写する。この点においてストライプ３２は、その幅に亘って変動する光学的濃度を有している。この変動は、ストライプ模様のパターンの規則的な周期性と結び付いて、人間の目に明らかな視覚的拍動を引き起こす。これらのアーチファクトは、画像化アレイ内の全チャネルに亘って均一な出力分布を作り出すだけの先行技術の方法では改善されない。繰り返すが、熱転写処理の非線形画像化特性は、画像化中の熱伝達量以外の現象に起因することを、留意すべきである。

本発明の実施形態の１つの例では、画像チャネルのアレイ（例えばレーザー光線のアレイ）を備えている画像化ヘッドは、画像化される規則的なパターンに従って較正される。較正は、（例えば、カラーフィルター用の色要素のパターンである）画像化される規則的なパターンに特有なものでもよい。画像化される規則的なパターンには、各造形（例えばカラーフィルター内のストライプの配置内の各ストライプ）の幅が、チャネルのアレイによって画像化される帯の幅よりも小さい、規則的な繰り返される一連の造形が含まれる。画像化チャネルのアレイ内のチャネルのサブグループは、隣接する帯の間の帯対帯のバンディング、並びに規則的なパターンの画像化自体に起因する帯内のバンディングを両方共に最小化するため較正される。

規則的な造形のパターンは、カラーフィルター（例えば、図１Ａと図１Ｂの一方に示される型式のフィルター）で使用されているような一連の連続した又は断続したストライプを備えている。本発明の実施形態の中には、画像化ヘッドがラスター走査様式で受像基板に亘って画像化される時に受像基板上の有色のドナーの画像指向転写が行われる熱転写法によって、カラーフィルターが作られるものもある。複数（例えば、赤、緑、及び青）のカラードナーは、受像基板の上に各々の色を画像指向転写するために、順番に画像化される。個別の色要素は、黒マトリックスによって縁取られている。個別の色要素は、例えば長さ３００μｍｘ幅１００μｍ程度で、黒マトリックスによって縁取られている。

カラーフィルターがストライプ構造で作られる場合、規則的な造形のパターンは、通常、所与の色の色要素の連続した行が作り出されるように黒マトリックス上に画像化された一連の連続するストライプ又は線を備えている。モザイク又はデルタ構造が採用される場合、規則的な造形のパターンは、通常、各色毎に色要素の不連続な行が作り出されるように黒マトリックス上に画像化される一連の断続するストライプを備えている。

SQUARE spot熱画像化ヘッドの様な最新技術の画像化ヘッドは、副走査方向に５μｍの解像度と約５ｍｍの帯幅とを有する画像化チャネルを備えている。ストライプ構造を備えている代表的なカラーフィルターでは、その様な画像化ヘッドは、各ストライプが約２０チャネルによって画像化されるとして、帯当たり、色当たり、約１６のストライプを画像化する。各異なるカラードナーが対になるものとは異なる色転写特性を有している、ということに留意すべきである。或る色のストライプを画像化するために用いられる多くのチャネルが、他の色のストライプを画像化するために用いられている多くのチャネルと僅かに異なることは、珍しいことではない。

図４は、本発明の一例的実施形態による画像化及び較正システムの概略ブロック図である。この様なシステムは、カラーフィルターの様な規則的なパターンを画像化するのに使用される。このシステムは、例えば熱転写法によって画像化を実行する。システムは、レーザー１０４、光弁アレイ１００、及びモーションシステム２１０を備えている画像化装置２００を備えている。多重画像化チャネルを作るためのに他の機構も使用される。多重チャネル画像化ヘッドには、他にも多くの設計がある。本発明によるシステムは、どの様な適する多重チャネル画像化システムとも作動するであろう。

モーションシステム２１０は、受像基板１８と光弁アレイ１００の間で、少なくとも主走査方向４２と副走査方向４４の制御された相対運動を確立するように機能するので、受像基板１８は、画像化される規則的なパターンを表わす画像データに従って規則的なパターンで画像化される。

システムは、受像基板１８上に画像化される規則的なパターンの光学的特性を特徴付けるために作動するスキャナーシステム２２０を更に備えている。その様な光学的特性には、受像基板１８上に画像化される規則的なパターンの光学的濃度又は反射率が含まれる。記録された規則的なパターンの光学的濃度を測定することは、個別のチャネルの出力のばらつき、並びに熱転写法自体に起因する非線形画像化特性に関連するばらつきを特定するための手段を提供する。画像化された規則的なパターンに亘って測定された光学的濃度のばらつきは、隣接する帯の間の帯対帯のバンディング、並びに規則的なパターン自体の画像化の結果各帯の中で生じる帯内のバンディングの程度を定量化するための手段を提供する。理想的には、その様なシステムは、結果として生じるあらゆるバンディングの主観的な人間の解釈の必要性を取り除くか又は最小化する。人間の目に頼ってバンディング及び他のアーチファクトを評価することは、カラーフィルターのような用途を必要とする際には満足のいく結果を提供しない。

本発明の一例的実施形態では、スキャナー２２０は、平床スキャナーを備えている。他の実施形態ではスキャナーシステム２２０は、画像化装置２００内に組み込まれている。濃度計の様な他の画像取得及び測定装置は、スキャナーシステム２２０として使用するのに適してはいるが、正確な位置決め、一貫した幾何学的スケール、照度の均一性、及び大量の並列データ取得能力のため、高解像度のスキャナーが好ましい。

スキャナーシステム２２０の解像度の選定にはトレードオフがある。解像度が高いほど、通常、走査時間が長くなる。解像度が低いほど、普通は、隣接する造形の分離が難しくなる。スキャナーシステム２２０は、規則的なパターンの造形、例えばカラーフィルターのストライプ、の幅より幾らか小さい、隣接する走査要素間のピッチを有しているのが望ましい。通常、適当なスキャナーピッチは、カラーフィルター造形の幅の約四分の一から十分の一である。

交互する赤、緑、及び青の規則的なパターンを備えているカラーフィルター用途では、スキャナーシステム２２０は、赤、緑、及び青のチャネルを備えている。スキャナーシステム２２０によって作られた走査データは、通常、非常に大きなファイルを形成する。

走査データは、少なくとも走査データを評価して光学的濃度のばらつきを判定するために作動可能な１つ又はそれ以上の制御装置を備えている、適した画像データプロセッサ２３０に提供される。画像データプロセッサ２３０は、少なくとも部分的には走査データに基づいて、各画像化チャネル毎に補正係数を確立することができる。画像データプロセッサ２３０の出力は、通常、光弁アレイ１００用に調整された出力プロフィールである。走査データ処理は、カラーフィルターの色毎に繰り返される。

図５は、本発明の或る実施形態による、段階の順序を示している。段階３００では、熱転写処理を使って、１つ又はそれ以上の試験パッチを画像化する。各試験パッチは、所望の規則的なパターンを備えている。試験パッチは、画像化システム２００で「ダミー」受像基板上に画像化される。或いは、試験パターンは、カラーフィルターの生産に使用される受像基板の未使用の部分の上に画像化される。

本発明の一例的実施形態では、各試験パッチは、幅（即ち、副走査方向）約５０ｍｍ、長さ（即ち、主走査方向）約５０ｍｍである。これらの寸法は、画像化条件の散発的な変動によって導入されるノイズの影響を許容レベルまで削減し、試験パッチの中に少なくとも幾つかの画像化された帯を含ませることができるだけの大きさの領域をカバーするように選定される。SQUARE spot熱画像化ヘッドで画像化すると、上記の試験パッチは、約１０個の帯を備えていることになる。他の寸法でも、本発明で使用するのに適している。

各試験パッチは、較正表に従って画像化される。同じ画像化処理パラメータが、試験パッチ内の全ての画像化帯に適用される。数多くの画像化処理パラメータがある。重要なものの１つは、複数の画像化チャネルによって画像化された帯に亘って均一な露出レベルを確立することである。露出は、画像化の間に記録面に衝突する単位面積当たりの放射エネルギーの量として定義される。この均一な露出を確立することは、通常、各チャネルの出力の均衡を保つことによって達成される。

望ましくは較正の前に、各画像化チャネルは、実質的に同じ出力を提供するように調整される。これは必須ではないが、帯全体の平均的出力を基準化し、極端な個別チャネルの出力レベルを避けることによって、後に続く較正を円滑にすることに役立っている。その他にも望ましくは較正の前に、画像化される媒体は、露光不足でも露光過多でもない適切な露出条件を決めるために特徴が明らかにされる。各試験パッチは、各画像化チャネルの出力が試験パッチ毎に０．５％ずつ変化するような較正表に従って、画像化される。この場合、出力ばらつきで１０％の色調範囲が、２１個の試験パッチを必要とする。各帯の小さい部分も、結果として得られる較正データの正規化に用いられる画像化応答に基準を提供するため、試験パッチ毎に一定の出力で保持される。

各試験パッチは、単色から成る規則的な造形のパターンに限定される必要は無い。カラーフィルターの場合、各試験パッチは、カラーフィルターに使用される各色の規則的なパターン全てを含んでいる。各特定の色の規則的な造形のパターンは、実際のカラーフィルターを作る時に使用されるのと同じ順序で、各他の色の規則的なパターンで差し挟まれるのが望ましい。試験パッチを画像化するために用いられる各特定のカラードナーは、実際のカラーフィルターを画像化するのに用いられるのと同じ順序で画像化されるのが望ましい。実際のカラーフィルターが作られるのと同じ方法で試験パッチを画像化することによって、異なる色の規則的なパターンの間の光学的濃度差を識別することができる。この光学的濃度差は、（先に画像化されたカラードナー毎に）前段階での受像基板への色転写が、その後に画像化されるドナーの部分を受像基板から空間を空けるように働くために生じる。変動する空間は、熱転写処理に変動するばらつきを引き起こす。黒マトリックス自体の厚さが、後に続いて画像化されるカラードナーと受像基板の間に変化する間隙を作り出すため、各試験パッチに黒マトリックスも設けるのが望ましい。

各試験パッチに画像化されている特定の色の規則的なパターンそれぞれに使用される特定の較正表は、同じ場合も同じでない場合もある。各較正表は、使用される各特定のカラードナーの画像化露出寛容度に依存している。第一の試験パッチで各色に使用される基線チャネルレーザー出力は、色毎に異なる。各試験パッチに画像化されている各特有の色は、特定の色の画像化段階が完了した時に取り除かれて別のカラードナーと交換される特定のカラードナーを採用して、別個の画像化段階で画像化される。

各試験パッチ内の特定の色に対応する規則的なパターンを画像化するのに用いられるチャネルのサブグループは、その試験パッチ内の別の色を画像化するのに用いられるのと同じチャネルのサブグループである場合そうでない場合が有る。試験パッチで特定の色の規則的なパターンを画像化するのに使用されるチャネルのサブグループは、実際のカラーフィルターで特定の色の規則的なパターンを画像化するのに使用されるのと同じチャネルのサブグループでなければならないのは、明白である。

代わりの方法は、代わりのサブグループチャネルを追加して画像化し修正している。この代わりのサブグループは、不慮の又は緊急の理由でカラーフィルターを画像化するために使用される。不慮の理由には、主要な較正されたチャネルのサブグループ内の特定のチャネルが使用不能になり、簡単に修復できない場合のような状況が含まれる。代わりの較正されたチャネルのサブグループは、たとえ低い処理能力でもカラーフィルターの生産を続行できるであろう。

段階３１０では、スキャナーシステム２２０が、１つ又はそれ以上の試験パッチそれぞれを走査する。スキャナー２２０は、各試験パッチの二次元（２Ｄ）画像を表すスキャナーデータを出力し、そのデータから、試験パッチ内にある帯対帯及び帯内のバンディングの程度が分析される。

規則的なパターンが主走査方向に沿って画像化される場合、幾何学的及び露出の特性は実質的に不変であるため、試験パッチの中の可視バンディングパターンは、どれも、実質的に副走査方向にのみ周期的である。どのバンディングパターンも、副走査方向に実質的に周期的であるため、試験パッチにあるバンディングの程度を表す同じ数値情報は、副走査方向で採取された複数の一次元（１Ｄ）空間スペクトルの主走査方向に亘る平均から抽出することができる。所与の画像化チャネルによって記録された画像化された画素は、スキャナーと試験パッチの間の位置合わせ精度が、スキャナーのデータ出力は主走査方向に沿った所与の画像化チャネルによって記録された実際の画像化された画素に対応することを保証できるほど正確であるとすれば、関連情報を何ら失うこと無く、主走査方向に沿って平均化することができる。

段階３１０は、スキャナーシステム２２０で各試験パッチを走査することを含んでおり、各走査は、実質的に副走査方向に沿って行われる。画像化された試験パッチの副走査軸は、スキャナーシステム２２０の走査方向から５度以内に整列しているのが望ましい。この構成では、抜取率は、スキャナー内の動作システムによって制御される。この方向は、一次元スキャナーセンサーに従う照明及び／又は検出器の応答における不均一性の影響を最小化することができる。

他の実施形態では、画像化された試験パッチの主走査軸は、スキャナーシステム２２０の走査方向の５度以内に整列しているのが望ましい。この構成は、異なる照明条件を提供するようなスキャナー設計で使用するのに好都合である。

試験パッチは、交互配置された異なる３色の１００μｍストライプを備えているカラーフィルターパターンの場合のような、高い空間周波数の規則的なパターンを含んでいる。試験パッチは、光学的解像度をスキャナーシステム２００の抜取率の約半分に制限するために、スキャナーシステム２２０の焦点外に配置されている。これは、高い空間周波数を含んでいる規則的なパターンに対するアンチエイリアシング低域通過フィルターを考慮している。焦点を外した作業は、人間の目の空間解像度を模倣しているので、その結果生じるバンディング測定はバンディングの視覚的認識と一致する。

スキャナーシステム２２０が出力する走査データは、Ｍ個のスキャナー画素（即ち、主走査方向４１沿い）とＮ個のスキャナー画素（即ち、副走査方向４４沿い）で構成されている二次元ビットマップを備えている。この文脈では、スキャナー画素は、スキャナーによって出力された画素を指す。カラーフィルター要素用に準備された試験パッチの場合、ビットマップは、使用されている３色を表しているデータを備えているカラービットマップである。副走査方向４４に沿って互いに隣り合うように配置されているＮ個のスキャナー画素の各グループは、ここでは副走査線と呼ぶ。走査データは、走査されたマトリックス内の副走査線の順序を反映して、インデックスｍ＝１,２，・・・，Ｍが割り当てられたＭ個の副走査線を含んでいる。ｍｍで測定される各副走査線内の隣接する走査された画素間の距離は、Δ＝２５．４／ｄｐｉに等しく、ここに「ｄｐｉ」は、インチ当りのドットでスキャナーの抜取率を表している。各走査された画素の副走査座標は、ｘ_ｎ＝ｎ^＊Δに等しく、ここにｎ＝１，２，・・・，Ｎである。

図６は、赤、緑、及び青の３つのストライプが交互に配置されている規則的なパターンを備えているカラーフィルターの走査画像５０５の一部分を示している。黒マトリックスは示されていない。走査の境界部は、主走査４２方向に伸長し、副走査座標系の先頭に位置している非画像化余白部５１０を含んでいる。非画像化余白５１０は、試験パッチ内の所与の規則的なパターンの先頭を、その所与の規則的なパターンのストライプを画像化した特定の画像化チャネルのサブグループへ関連付けるために用いられる。他の例示的実施形態は、限定するわけではないが、その後に画像化される造形の１つの画像化露出を増加させてインデックスを作る、代わりの参照システムを採用している。この高い露出レベルで作動する、対応する画像化チャネルのサブグループは、そのインデックスを参照することによって、他の規則的なパターンを、それらを画像化した対応する画像化チャネルのサブグループに位置合わせすることができるようになる。

図５に戻るが、走査データは、段階３２０での分析に備え画像データプロセッサ２３０へ供給される。規則的なパターンに配置されている複数の交互配置された造形の組を含んでいるカラーフィルターの場合、各造形の組は、段階３３０で分離され、個別に分析される。３つの交互配置された繰り返される有色ストライプの組を備えているカラーフィルター用の試験パッチの場合、任意の所与の有色ストライプを表している走査データの部分は、３色全ての構成要素（例えば、赤、緑、青）の要素を含んでいる。走査データの単一の有色チャネルを観察したり、所与の有色のストライプの規則的なパターンの走査データを完全に識別することはできないであろう。

異なる方法が、試験パッチ内の特定の色の区域に対応する走査データの部分を識別するために採用されている。例えば、赤、緑、及び青のストライプは、各々が赤、緑、及び青チャネルの優勢を有している。赤のストライプを例にとると、他の色のストライプの画像内にある赤スキャナーチャネル要素は、赤スキャナーチャネルの青と緑のスキャナーチャネルに対する比率を測定し、赤スキャナーチャネルの緑と青スキャナーチャネルに対する比率が、赤のストライプを識別するため予ま決められている閾値の組より低いような画像の部分を削除することによって、フィルターに掛けて除かれる。

適切な閾値は、例えば三次元色空間での異なるカラーフィルター要素に関するデータを分析することによって、赤、緑、及び青のカラーフィルター要素に対応するスキャナーの出力の詳細な検査に基づいて選定される。この場合、青、緑、及び赤スキャナーチャネルの不要な部分に対応する走査データの信号レベルはゼロに設定され、分離された走査された規則的なパターン５１５（即ち、赤のストライプに対応する分離された走査データの場合）の走査された表示を、図７に示すように提供する。この処理は、試験パッチ内の他の色のストライプに対しても繰り返される。

本発明の他の一例的実施形態は、走査データから規則的なパターンの適切なカラー画像を抽出する代わりの方法を使用している。例えば赤ストライプ色の赤、緑、及び青の構成要素は、上記の例で測定され、赤、緑、及び青の構成要素の平方の和の平方根で各要素を除することによって正規化される。この後、同じ正規化が、画像データ内の各画素に適用され、赤ストライプ色上の画素色の色投射は、画像画素に関する対応する正規化された色構成要素と測定された赤ストライプ色の積の和として計算される。この場合、青、緑、及び赤スキャナーチャネルの不要な部分に対応する走査データ画素の信号レベルは、上記の投射が所定の閾値より小さい場合はゼロに設定される。

規則的なパターンの単一の組のみを備えている用例では、この分離の段階は生じる必要がなく、単一チャネルスキャナーが採用される。補足説明として、試験パッチに黒マトリックスが組み込まれている場合、黒マトリックス横棒の画像を備えている走査データの部分は、平均的なスキャナー信号レベルに基づき容易に検知され、廃棄される。

スキャナーシステム２２０は、５度の許容差が認められているので、通常、試験パッチの副走査方向に完全に整列していることは少ない。重大な位置合わせ不良は、規則的なパターンの各造形に対応する走査データが、その造形を画像化する画像化チャネルの特定のサブグループに確実に参照されるようにするため、修正される。更なる位置あわせ不良の影響は、規則的なパターンの画像化の間に縫い合わされた帯における振動から生じ、走査画像が副走査方向に前後に揺れるようになることもある。

図５を参照すると、分離された走査データ内の各スキャン線は、段階３４０で基準位置にシフトされる。本発明の或る実施形態では、このシフトは、以下の式で与えられるHanningの窓関数の様な窓関数で各副走査線内のデータを第一乗算することによって達成される。
Ｈ（ｎ）＝０．５（１−ｃｏｓ（２π（ｎ−１）／（Ｎ−１））
次いで、一次元高速フーリエ変換（１Ｄ ＦＦＴ）が、所与の規則的なパターン（即ち、カラーフィルターの場合における有色ストライプの組の１つ）に対応する分離された走査データ内で各副走査線毎に生成される。

各１Ｄ ＦＦＴは、対応する副走査線空間スペクトルの複素フーリエ変換振幅を表すＮ個の複素数を含んでいる。第１Ｎ／２複素振幅は、ｍｍ^−１ で測定された正の空間周波数に対応し、（ｎ−１）／（Ｎ^＊Δ）に等しい。ｍ番目の副走査線空間出力スペクトルは、図８に示されており、複素振幅の実部及び虚部の要素の平方の和に等しい。「主ピーク」５２０は、空間周波数１／Ｌの付近に見られ、Ｌは規則的なパターンの周期に等しい。カラーフィルターの場合、Ｌは各色の細長いストライプの空間的周期に等しい。ｍ番目の副走査線の位相角度Φ_ｍは、主ピークの複素振幅の虚部と実部の要素の比の逆正接（アークタンジェント）として計算される。

図９Ａのグラフは、要求されるｍ番目の副走査線シフトｄｘ_ｍを示しており、ｄｘ_ｍ＝Ｌ（Φ_ｍ／２π）として計算され、ｍ＝１，２，・・・，Ｍである。走査データ内のノイズは、図９Ｂのグラフに示すように、幾らかばらつきを生じさせる。図９Ｂは、図９Ａの一部分を示している。ｍ番目の副走査線シフトｄｘ_ｍの「最良適合」は、例えば、五次多項式ｐ（ｍ）＝ａ_０＋ａ_１ ^＊ｍ＋ａ_２ ^＊ｍ^２＋ａ_３ ^＊ｍ^３＋ａ_４ ^＊ｍ^４＋ａ_５ ^＊ｍ^５で近似され、係数ａ_０，ａ_１，ａ_２，ａ_３，ａ_４及びａ_５は、ｄｘ_ｍ対ｍに対する最小自乗適合で求められる。本発明の他の実施形態は、他の「最良適合」アルゴリズムを採用している。

各二次元画像の空間スペクトルが、二次元高速フーリエ変換（２Ｄ ＦＦＴ）を用いて計算された場合、この演算に必要な計算時間は、ＮｘＭ画素の画像に対して（Ｎｌｏｇ_２Ｎ）（Ｍｌｏｇ_２Ｍ））で増加する傾向がある。しかしながらＭ １Ｄ ＦＦＴを処理するのに必要な計算時間は、Ｍ（Ｎ^＊ｌｏｇ_２Ｎ）として概算される。これは、２Ｄ ＦＦＴを使用する場合と比べてｌｏｇ_２Ｍの計算速度改善の係数と解釈される。数千の範囲でしばしばＭとして、本発明のこの実施形態で使用されている１Ｄ ＦＦＴは、２Ｄ ＦＦＴの手段に勝る有意な処理速度改善を提供している。

図１０Ａは、走査信号レベルを、第１及び第Ｍ番目の副走査線の両方に関し、副走査画素インデックス（即ち、ｎ＝１からＮ）の関数として示している。他の副走査線データは、明瞭にするために取り除かれている。顕著なシフトが明らかに存在している。各副走査線ｍに対し、走査信号レベルは、式σξｍ（ｋ）＝ｓ（ｘ_ｎ）＋ｓ（ｘ_ｎ+１）（ξ_ｋ−ｘ_ｎ）／（ｘ_ｎ+１−ｘ_ｎ）に従って、シフトされたグリッドξ_ｋ＝ｋ^＊Δ + ｐ（ｍ）（ｋ＝１，２，・・・Ｎ）上で補間されており、ここに、ｎは、ｘ_ｎがξ_ｋより小さい最大のｘであるようなｎである。シフトされたグリッド上でのこの補間は、主走査軸に沿ってカラーフィルターの造形を整列させる、画像の共有を達成する。図１０Ｂは、第１及び第Ｍ番目の副走査に関する補正された走査信号レベルを示している。シフトされたプロフィールは、各副走査線に関する走査信号レベルに重なり、走査された規則的なパターンの各部材に沿った主走査方向の信号濃度のばらつきを表わしている。

図５を参照すると、各シフトされた副走査線からのデータは、段階３５０で平均化される。同じインデックスｋで補間された信号レベルは、スキャナー線の間で平均化される。

ここに、ｋ＝１，２，・・・，Ｎである。結果は、図１１で示すようプロットプロファイルと呼ばれており、分析されている特定の規則的なパターンの主走査に沿って平均化された画像特性を表わしている。プロファイルは、ゼロ信号領域（他の色に対応しているストライプ領域）によって分離された特定のカラーフィルター造形（即ち、特定の色に対応しているストライプ）に対応している非ゼロ信号の連続する領域で構成されている。各非ゼロ信号領域は、仮想線５２５によって表されているように、規則的な造形のパターンの各部材間のばらつきを示している。これらのばらつきは、帯対帯、及び帯内のバンディング又は不均一性の一因である。特にカラーフィルターの場合、その様なばらつきは好ましくない視覚的結果を導くことがある。

連続する非ゼロ領域の総数は、帯、Ｎ_ｆ、当たりの画像化されている特定の規則的なパターンの造形の数に、プロットＮ_ｓにおいて画像化された帯の数を乗じたものに等しい。所与の帯において画像化されている規則的なパターンの各造形は、後に続く帯で繰り返される。非ゼロの連続する領域のそれぞれは、２つのインデックスｎ_ｆ＝１，・・・，Ｎ_ｆ、及びｎ_ｓ＝１，・・・，Ｎ_ｓが割り当てられ、ここに、ｎ_ｆは、各帯の中で個々の造形を識別し、ｎ_ｓは、個々の帯を表わしている。

特徴要素ｓｉｎ（ｎ_ｆ） は、測定された平均信号レベルのインデックスｎ_ｆを有する、全ての非ゼロの連続する領域の間の平均として計算される。信号レベルの平均は、ノイズの影響及び／又はアーチファクトを最小化するために、図１２に示す各領域の中間部分５３０だけから計算される。図１２は、図１１で示す領域の１つの詳細を示している。カラーフィルターの場合、カラーフィルター線のまさに縁部は、線の縁部からの光の散乱に関わるアーチファクトの一因となる傾向があることが、実験的に判定されている。各領域の中心部を抜き取ることによって、縁部のデータを避け、特徴要素の品質を高めることができる。

各帯からの多数の特徴要素の平均は、図１３に示す「特徴」５４０に示されている。図１３は、光弁１００で画像化された各帯に記録された（この場合、１６個の）規則的なパターンの複数の造形に関する平均応答を示している。

図５では、段階３６０において、画像データプロセッサ２３０が、画像化チャネルのサブグループを調整して、画像化されている規則的なパターンの部材に対応する個々の特徴要素間の差異を少なくするために、補正指示を出力する。カラーフィルターの場合、この処理は、フィルターで各色毎に実施される。次に、１つ又はそれ以上の追加の試験パッチが、この結果を確認するために生成される。

それ以上の精度の程度は、単一の平均値ではなく各特徴要素に関する値の領域を提供することによって採用される。数の範囲は、対応するチャネルのサブグループの中の特定の画像化チャネルによって画像化される規則的なパターンの部材の一部分に対応している。

補正指示は、多重チャネル画像化システムの出力放射特性を、具体的には、チャネルのサブグループによって画像化された規則的なパターンの具体的な造形に対応するチャネルのサブグループ出力を、調節する。この様な補正は、様々な画像化された試験パッチの間で、最も平坦な特徴を有するパッチを求めて検索することによって生成される。様々な試験パッチからの特徴は、各試験パッチの画像化に用いられる出力放射特性のばらつきと相関付けることができる。これは、出力放射特性の測定された光学的濃度への伝達関数の推定という様な当業者には周知の機能の技法を用いて行われる。

本発明の一例的実施形態では、画像化チャネルの所与のサブグループの平均出力は、対応する画像化された造形の部分の光学的濃度の平均に基づいて調節される。本発明の別の一例的実施形態では、画像化チャネルのサブグループの第１組の平均出力は一定のレベルに維持され、一方でサブグループの第２組の平均出力は変動し、第１組のサブグループが基準として働くようになっている。本発明の別の一例的実施形態では、光学的放射特性は、主走査方向に周期的に、所与の試験パッチ内で、望ましくはは２つの出力レベルで、そして２つ出力レベルに対して平均化された対応する光学的濃度で、変動し、出力レベルと光学的濃度間の伝達関数を推定できるようにしている。所与の試験パッチ内でこの様な変調の仕組みを用いることは、伝達関数の推定の精度を高める。この点に関して、造形そのものの光学的濃度内でのばらつきは全て補正されることになる。

ここで説明した方法は、所望の規則的な造形のパターンを画像化するための画像化チャネルサブグループの画像化チャネル用の設定条件を最適化するために適用できるものと理解されたい。画素の各サブグループは、規則的なパターンの特定の造形に対応し、その造形の光学的濃度が、帯の中での造形の位置から生じるどの様なばらつきにもかかわらず、それぞれの帯の中の他の造形の濃度と実質的に等価であることを保証するために調整される。カラーフィルターの場合、色要素の間の均一性が保証され、その結果、好都合に、カラーフィルターが、アレイ内の全ての画像化チャネルの均一な出力放射レベルを提供するか、又はオンになっているアレイ内の全ての画像化チャネルによって画像化された帯の全幅に亘って記録された画像の均一な光学的特性を提供するように、較正されたレーザーアレイによって画像化された場合に達成されるであろうよりも、良好な視覚的特性をもたらしている。

本発明の他の実施形態は、ここに開示したプロセスを変更している。例えば、
段階３５０は、全部でＭ個の副走査線のより小さいサブセットを平均化してもよい。その様な小さいサブセットは、生じる可能性のあるノイズの影響を削減できるほどに大きくなければいけない。

カラーフィルターに適用する場合、規則的なパターンは、「ストライプ構成」に限定する必要はない。モザイク又はデルタ構成を備えている規則的なパターンも、試験パッチとして採用することができる。この実施形態では、分析される副走査線の数はＭ（即ち、試験パッチの全長）と等しくなく、むしろ主走査方向の対象色要素の長さに対応していてもよい。分析は、結果を平均化するため多数の色要素に対して行われる。しかしながら、この構成は、各要素の比較的短い長さに起因してノイズの強制を受けることになる。

試験パッチを直接的に分析する代わりに画像化されたカラードナーを分析してもよい。試験パッチを画像化するために使用されるカラードナーは、カラーフィルターの実際の生産で使用されるのと同じ順序で画像化されるのが望ましい。この手法は、生産を妨げる結果となる別の試験パッチを生産する必要無しに生産される実際のカラーフィルターを試験できるようにしており好都合である。カラードナーの分析は、実際の熱転写処理の間に生じる色の消費又は揮発によって引き起こされる影響を考慮しなければいけない。

以上、本発明を、ディスプレイの製作との関係で説明してきたが、ここに説明した方法は、（高分子半導体のアレイの様な）電子装置及びラブオンチップ（ＬＯＣ）装置のアレイを含め、どの様な規則的なパターンの画像化にでも直接適用することができる。ＬＯＣ技術は、計器及び医療産業の中で急速に増大する研究題目である。原理は、単一のマイクロチップの範囲内で実行される、サンプルの準備、流体の取り扱い、分析及び検出の段階を可能にする自動化された微小規模の実験室を作り出すことである。ＬＯＣチップは、幾つかの繰り返しパターンの造形を有している。

当業者にとっては明白であろうが、以上の開示に鑑み、本発明の実行に際して、その精神又は範囲から逸脱することなく多くの変更及び修正を加えることができる。

図１Ａは、先行技術によるカラーフィルター構成の一部分の平面図である。 図１Ｂは、別の先行技術によるカラーフィルター構成の一部分の平面図である。 先行技術による多重チャネル画像化ヘッドの光学系の斜視図である。 画像化基板と関係付けて示されている光弁の概略図であり、先行技術による画像化方法を表わしている。 本発明の或る例の実施形態による、画像化及び較正システムの概略ブロック図である。 本発明の或る例の実施形態による、画像化及び較正方法の順序を示している流れ図である。 走査されたカラーフィルターの一部分を示している。 図５のカラーフィルターの赤の造形に対応する分離された走査データを示している。 画像のｍ番目の副走査線の空間パワースペクトルである。 図９Ａは、走査線の関数として要求されるシフトを示すグラフである。

図９Ｂは、図９Ａのグラフの一部分の詳細図である。
図１０Ａは、シフト適用前の最初及びＭ番目の副走査線に対する副走査画素インデックスの関数として走査信号レベルを示すグラフである。 図１０Ｂは、シフト適用後の最初及びＭ番目の副走査線に対する副走査画素インデックスの関数としてシフトされた走査信号レベルを示すグラフである。 主走査平均線プロフィールのグラフである。 図１１のグラフの部分拡大図である。 画像化された帯における特徴要素に対する造形インデックスの関数として平均応答を示すグラフである。

Claims (20)

1. 複数の画像化チャネルを備えている画像化ヘッドを較正する方法において、
   前記画像化ヘッドによって画像化される１つ又はそれ以上の帯の中で規則的な造形のパターンを画像化する段階であって、前記規則的な造形のパターンは、
   少なくとも副走査方向に繰り返し、
   少なくとも、前記複数の画像化チャネルの第一の部分によって画像化される第一の造形と、前記複数の画像化チャネルの第二の部分によって画像化される第二の造形と、を備えており、前記第一及び第二の部分は、共に、前記画像化チャネルの全てより少なく、前記第一及び第二の造形は、共に、前記１つ又はそれ以上の帯の内の同じ帯の中で画像化されている、規則的な造形のパターンを画像化する段階と、
   前記第一及び第二の造形それぞれの光学的特性を測定する段階と、
   前記測定された光学的特性の少なくとも一部分に基づいて、前記複数の画像化チャネルの前記第一の部分と前記複数の画像化チャネルの前記第二の部分の内の、少なくとも１つの中の１つ又はそれ以上の画像化チャネルを調整する段階と、から成り、
   前記第一及び第二の造形の光学的特性は、次に行われる前記規則的な造形のパターンの画像化の際には、実質的に同しくされる、方法。
2. 前記第一及び第二の造形それぞれの光学的特性を測定する段階は、前記第一及び第二の造形それぞれの光学的濃度を測定する段階を含んでいる、請求項１に記載の方法。
3. 前記第一及び第二の造形の光学的濃度を測定する段階は、第一の主走査位置で前記第一及び第二の造形それぞれの光学的濃度を測定する段階を含んでいる、請求項２に記載の方法。
4. 少なくとも第二の主走査位置で前記第一及び第二の造形それぞれの光学的濃度を測定する段階を含んでいる、請求項３に記載の方法。
5. 前記第一及び第二の造形それぞれの光学的濃度を測定する段階は、前記第一及び第二の造形をスキャナーシステムで走査する段階を含んでいる、請求項４に記載の方法。
6. 前記第一及び第二の造形を副走査方向に沿って走査する段階を含んでいる、請求項５に記載の方法。
7. 前記スキャナーシステムから走査データを出力する段階を含んでおり、前記走査データは、少なくとも
   第一の主走査位置に対応する第一の副走査線と、
   第二の主走査位置に対応する第二の副走査線とを備えている、請求項６に記載の方法。
8. 前記規則的な造形パターンの各部材は、複数の色の内の少なくとも１つを備えており、前記第一及び第二の造形は、共に、同じ色を備えており、
   前記方法は、少なくとも、前記第一及び第二の造形の色と異なる色を有している第三の造形に対応するデータを排除するように前記走査データを分離する段階を更に含んでいる、請求項７に記載の方法。
9. 前記規則的な造形のパターンは、カラーフィルターの造形のパターンを備えており、前記方法は、少なくとも、黒マトリックスの一部分に対応している第四の造形に対応するデータを排除するように走査データを分離する段階を含んでいる、請求項７に記載の方法。
10. 前記第二の副走査線を前記第一の副走査線に整列させる段階を含んでおり、前記第一の副走査線の中の前記第一及び第二の造形に対応するデータは、副走査方向で、前記第二の副走査線の中の前記第一及び第二の造形に対応するデータと整列している、請求項７に記載の方法。
11. 前記第一及び第二の副走査線それぞれに対する１Ｄ ＦＦＴを生成して、対応する第一及び第二の副走査線の空間的スペクトルを作り出す段階を含んでいる、請求項１０に記載の方法。
12. 前記スペクトルそれぞれの中の主ピークを識別する段階と、
    前記主ピークそれぞれに対して位相角を求める段階と、
    前記副走査線を前記対応する位相角に基づいて整列させる段階と、を含んでいる、請求項１１に記載の方法。
13. 前記規則的な造形のパターンは、複数の異なるカラー造形のパターンを備えている請求項１に記載の方法において、
    カラーフィルター受像基板を提供する段階と、
    前記受像基板上に黒マトリックスを形成する段階と、
    各パターン色毎にカラードナー要素を提供する段階と、
    順に、前記基板上に形成されている前記黒マトリックスに各カラードナー要素を重ね、前記ドナー色に対応する前記パターン色の造形を画像化し、前記画像化されたカラードナー要素を取り除く段階と、を備えている、請求項１に記載の方法。
14. 前記規則的な造形のパターンは、複数の異なるカラー造形のパターンを備え、各色のための造形は、別々に画像化され、
    前記第一及び第二の造形は、第一のカラードナー要素から画像化され、
    前記第一及び第二の造形それぞれの光学的濃度を測定する段階は、前記第一及び第二の造形それぞれに対応する前記第一のカラードナー要素上の画像の光学的濃度を測定する段階を含んでいる、請求項１に記載の方法。
15. 前記規則的な造形のパターンは、１つ又はそれ以上の高分子半導体要素を表わしている造形を備えている、請求項１に記載の方法。
16. 規則的な造形のパターンを画像化するための多重チャネル画像化ヘッドを較正するための装置において、前記規則的な造形のパターンは、
    前記画像化ヘッドによって画像化される１つ又はそれ以上の帯の中で画像化され、
    少なくとも副走査方向に繰り返し、
    前記多重チャネルの第一の部分によって画像化される第一の造形と、前記多重チャネルの第二の部分によって画像化される第二の造形と、を備えており、前記第一及び第二の部分は、共に、前記多重チャネルの合計より少なく、前記第一の造形と前記第二の造形は、共に、前記１つ又はそれ以上の帯の内の同じ帯の中で画像化され、前記装置は、
    前記副走査方向に沿って前記第一の造形と前記第二の造形を走査すること、及び第一の主走査位置に対応する第一の副走査線と、少なくとも第二の主走査位置に対応する第二の副走査線とを備えている走査データを出力すること、のために作動するスキャナーと、
    １つ又はそれ以上のシステム制御装置を備えている画像データプロセッサであって、
    前記第一の副走査線を前記副走査方向に沿って前記第二の副走査線に整列させることと、
    前記第一の副走査線内の前記第一の造形に対応するデータを前記第二の副走査線内の前記第一の造形に対応するデータと平均して、第一の特徴要素を作り出すことと、
    前記第一の副走査線内の前記第二の造形に対応するデータを前記第二の副走査線内の前記第二の造形に対応するデータと平均して、第二の特徴要素を作り出すことと、
    前記第一の特徴要素と前記第二の特徴要素間の全ての差異を、前記多重チャネルの第一の部分と前記多重チャネルの第二の部分の内の少なくとも１つの中で、少なくとも１つの画像化チャネルを調節するために作動する補正指示を出力することによって、補正することと、のために作動する画像データプロセッサと、を備えている、装置。
17. 前記画像化データプロセッサは、更に、
    前記第一及び第二の副走査線それぞれに対して１Ｄ ＦＦＴを生成して、対応する第一副走査線空間スペクトルと、対応する第二副走査線空間スペクトルとを作り出すことと、
    前記第一及び第二の副走査線空間スペクトルそれぞれの中で主なピークを識別することと、
    前記主なピークそれぞれから位相角を求めることと、
    前記第一の副走査線を前記第二の副走査線に、前記位相角のそれぞれに従って整列させることのために作動する、請求項１６に記載の装置。
18. 前記１つ又はそれ以上の帯は、第一の帯と第二の帯を備えており、前記第一及び第二の造形は、前記第一及び第二の帯それぞれの中で画像化されており、
    前記画像データプロセッサは、更に、
    前記第一の帯に対応する前記第一の特徴要素を前記第二の帯に対応する前記第一の特徴要素と平均して、平均化された第一の特徴要素を作り出すことと、
    前記第一の帯に対応する前記第二の特徴要素を前記第二の帯に対応する前記第二の特徴要素と平均して、平均化された第二の特徴要素を作り出すことのために作動する、請求項１６に記載の装置。
19. 前記画像データプロセッサは、前記平均化された第一の特徴要素と前記平均化された第二の特徴要素の間のあらゆる差異を、前記少なくとも１つの画像化チャネルを調整するように作動する追加の補正指示を出力することによって補正するように作動する、請求項１８に記載の装置。
20. 副走査方向に所定の間隔を有する規則的な造形のパターンをそれぞれに備えている画像を作り出すための多重光線画像化システムを較正するための方法において、
    前記副走査方向に前記所定の間隔を有する複数の造形を備えている試験パターンを特定する試験画像データを提供する段階と、
    複数の前記試験パターンの前記造形が、前記画像化システムの単一の帯の中に画像化されるように、前記試験画像データに従って前記画像化システムを作動させて前記試験パターンを基板上に画像化する段階と、
    前記試験パターンの前記帯を光学的に走査し、前記帯の中の前記複数の造形を特定し、前記複数の造形の間の光学的特性の差異を表す差異データを取得する段階と、
    少なくとも部分的には前記差異データに基づいて、前記複数の造形の間の光学的特性の前記差異を小さくするために、前記画像化された造形の内の１つに対応する光線の内の少なくとも１つの光線の１つ又はそれ以上の特性を調整する段階と、から成る方法。

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