JP4938784B2 - 書込み装置および方法 - Google Patents

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Description

（優先権主張）
この米国特許非仮出願は、２００５年１０月２６日に提出した米国特許仮出願第６０／７３０，００９号および２００６年２月２８日に提出した第６０／７７６，９１９号の優先権を主張し、その両方の全内容を参考までにここに援用する。
大型加工物にパターン付けするための従来のパターン発生システムは、縞、刈込みまたは矩形にもパターンを創る。それらの間の境界は、普通突き合せまたは縫い合せ境界と称し、最終パターンで目に見えるかも知れない、望ましくないアーチファクトを生じる。米国特許第５，４９５，２７９号明細書は、基板を露出するための従来の方法および装置を説明し、その全内容を参考までにここに援用する。
例えば、約０．０５ｍ２／ｓないし約０．２ｍ２／ｓの範囲内の極高スループットを大型加工物（例えば、約５ｍ２ないし１０ｍ２の範囲内、および２０ｍ２以上でさえ）、高光学解像度（例えば、約３μｍないし約５μｍの範囲内、および１μｍ以下さえ）および“ムラ”（目に見える筋または帯線）欠陥に対する感度と組合わせると、ある種の誤差を５０ｎｍ以上に制御する必要が生じる。しかし、従来のパターン発生技術の単なるスケールアップはこの必要な誤差制御を達成できないので、従来のパターン発生器は、それを行うことができない。
図１Ｄないし１Ｆは、米国特許第６，５４２，１７８号明細書、米国特許出願公開、それぞれ、第２００４／００８１４９９号および第２００５／０１０４９５３号に開示するような、従来のパターン発生器の例を示し、その各々の全内容を参考までにここに援用する。
図１Ｄは、米国特許第６，５４２，１７８号明細書に開示してあるようなドラムプロッタを示す。図１Ｄに示すように、このドラムプロッタは、ドラム軸に沿って動きながら、回転するドラム上に光学的に書込む単一書込みユニットを含む。しかし、図１Ｄのドラムプロッタでは、加工物を保持するドラムだけが回転でき、単一書込みユニットは出来ない。その上、図１Ｄのドラムプロッタは、単一露出ヘッドしか含まず、およびこのドラムと単一書込みユニットの各々は、一種類の運動しかできない。即ち、このドラムは回転しか出来ず、一方単一書込みユニットは、直線並進運動しかできない。
図１Ｅは、米国特許出願公開第２００４／００８１４９９号に開示してあるような、ＬＣＤ生産用のガラス基板上に熱転写プリントするための光学システムを示す。図１Ｅに示すように、この光学システムは、回転する円筒形加工物ホルダの軸に沿って動く単一光学書込みユニットも含む。しかし、図１Ｅの光学システムでは、円筒形加工物だけが回転でき、この単一光学書込みユニットは出来ない。その上、図１Ｅの光学システムは、単一露出ヘッドしか含まず、この円筒形加工物および単一光学書込みユニットの各々は、一種類の運動しかできない。即ち、この円筒形加工物は回転しか出来ず、一方単一光書込みユニットは、直線並進運動しかできない。
図１Ｆは、公開第２００５／０１０４９５３号に開示してあるように、ファイバで単一書込みユニットに結合し、出力が単一検出器に対して較正してある複数の光源を使って回転ドラム上に光学的に書込むシステムを示す。図１Ｆに示すように、この光学システムも回転する回転ドラムの軸に沿って動く単一書込みユニットを含む。図１Ｆの光学システムでは、図１Ｄおよび１Ｅの光学システムに於けると同様に、円筒形加工物だけが回転でき、単一光書込みユニットは出来ない。その上、図１Ｆの光学システムは、単一露出ヘッドしか含まず、およびこの円筒形加工物と単一光書込みユニットの各々は、一種類の運動しかできない。即ち、この円筒形加工物は回転しか出来ず、一方単一光書込みユニットは、直線並進運動しかできない。
図１Ｆの光学システムは、更に、この単一光書込みユニットから出る光の量を検出するための光検出器を含む。しかし、この光検出器は、単一書込みユニットからの光の量だけを検出する。
その上、図１Ｄないし１Ｆの各々で、この回転方向は、パターンおよび加工物の一軸と平行であるが、このパターンおよび加工物の他の軸に垂直である。
図１２Ａは、上に議論したようなパターン発生器によって生じる、運動の整列例を示す。図１２Ａを参照すると、三つの異なる座標系が存在する。最初は、パターンの座標系である。この例では、これらのパターンが加工物のガラス上に作った表示装置１２１０、１２２０、１２３０および１２４０である。第２の座標系は、書込み機構１２６０のそれである。この例では、書込み機構１２６０がＳＬＭである。第３の座標系は、書込み機構１２６０の運動方向１２５０である。図１２Ａで、これら三つの座標系は、互いに整列されている。矢印１２５０は、書込み機構１２６０のパターンに対する加工物の回転方向を示す。図１２Ａに示す例では、この回転方向が書込み機構（例えば、ＳＬＭチップ）の辺に平行である。
従来のパターン発生器を使って液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）加工物を露出する、従来技術の直接書込み機の書込み時間は、約２４時間（１日）である。これら従来のパターン発生器では、書込み時間を減らすために書込み幅を増やしてもよい。しかし、これは、多数の光チャンネルおよび／またはレンズを要し、それがこのパターン発生器のコストおよび／または複雑さを増すかも知れない。このステージを動かす速度も増すかも知れない。しかし、機械的運動および／または振動の制御は、ステージ速度が増すとより困難かも知れない。例えば、適用時間の減少と共に速度および質量の増加は、この機械構造に高周波数で大きい振動および／または共振を生じるかも知れない。更に、制御および／または機械システムが新しいストライプを書込む前に適正に落着かないかも知れない。その上、速度、振動および／または光チャンネルの数の増加が従来のパターン発生器のコストおよび複雑さを増すかも知れない。
実施例は、単独にまたは組合わさって同時に、大型（大きい、非常に大きいまたは比較的大きい）加工物に向上した（例えば、高いまたは比較的高い）スループット、解像度および／または画像品質をもたらす、機械的、光学的および／または較正の方法および装置を説明したものである。
実施例は、加工物をパターン付けするための方法および装置、例えば、多種類の加工物をパターン付けするためのスループットが向上したおよび／または高精度のパターン発生器に関連する。
実施例は、他の種類のディスプレイ（例えば、ＯＬＥＤ、ＳＥＤ、ＦＥＤ、“電子ペーパー”等）のような、類似の設計および／または要件の他の加工物に適用してもよい。用途で示すこれらの加工物は、カット紙であるが、ガラス、プラスチック、セラミック等の連続シートでもよい。幾つかの実施例は、ソーラパネルを処理するために使ってもよい。
実施例は、ここでは標準フォトリソグラフィ、例えば、レジストの露出に関して議論するが；しかし、少なくとも幾つかの実施例は、レーザアブレーション、熱パターン転写および／または他の光誘発表面改質によるパターン付けに適用してもよい。
少なくとも幾つかの実施例では、従来の“走査および引返し”法が、実施例に従って回転走査法によって置換えられるかも知れない。その上、またはその代りに、ロータスキャナを含むパターン発生器が走査および引返しパターン発生器に取って代わるかも知れない。少なくとも幾つかの実施例による、このロータスキャナパターン発生器の回転は、従来の“走査および引返し”法の走査速度より高い一定の速度を有するかも知れない。複数（例えば、少なくとも二つ）の光書込みユニットを例えば、回転円板またはリングの縁に配置してもよく、および半径方向にビームを出してもよい。
少なくとも幾つかの実施例では、加工物を保持するためのホルダの少なくとも一つおよび少なくとも一つの書込みヘッドを回転してもよい。この少なくとも一つの書込みヘッドは、加工物表面の少なくとも一部を覆う電磁放射線感応材料の層を露出するための波長を有する複数の露出ビームを含むかも知れず、且つ半径方向に放射するかも知れない。この少なくとも一つの書込みヘッドおよびホルダが互いに対して動き、且つこの加工物の露出した領域の軌跡を形成するように、このホルダの少なくとも一つおよびこの少なくとも一つの書込みヘッドを並進するように動かしてもよい。
少なくとも幾つかの実施例は、少なくとも一つの加工物を保持するようにしたホルダを含むパターン発生器をもたらす。少なくとも一つの書込みヘッドがこの少なくとも一つの加工物表面の少なくとも一部を覆う電磁放射線感応材料の層を露出するための波長を有する複数の露出ビームを含むかも知れない。このホルダおよびこの少なくとも一つの書込みヘッドが互いに対して並進して動いてこの少なくとも一つの加工物の露出した領域の軌跡ができるかも知れないように、このホルダの少なくとも一つおよびこの少なくとも一つの書込みヘッドを互いに対して動くようにしてもよい。
少なくとも幾つかの実施例で、各光書込みユニットは、単一画素、非干渉性画素のアレイ、またはその組合わせを書込むかも知れない。
少なくとも幾つかの実施例で、一つ以上の光書込みユニットが少なくとも両端を含めて約１０００と約１，０００，０００の間の素子を備えるＳＬＭを含むかも知れない。
少なくとも幾つかの実施例によれば、この加工物は、固定してもよく、およびこの加工物上の第１パターンの配置を測定してもよい。この書込んだパターンは、この第１パターンの歪みに調和させるために調整してもよい。この加工物上の第１パターンの歪みは、測定してもよく且つ上記第１パターンの歪みを使って整合する連続ビットマップを創ってもよい。この加工物上に書込んだパターンは、少なくとも二つの異なるサイズのディスプレイを含んでもよい。この加工物上に書込んだパターンは、面積がこのガラスのサイズの四分の一より大きい一つのディスプレイを有してもよい。
少なくとも幾つかの実施例で、この少なくとも一つの書込みヘッドが回転することは、この加工物上に螺旋パターンまたは螺旋形軌跡を創るかも知れない。
少なくとも幾つかの実施例で、この加工物を少なくとも部分的にこの書込みヘッドの周りに巻付けてもよい。
少なくとも一つの実施例は、加工物上にパターンを発生するための方法を提供する。この方法は、少なくとも一つの光書込みユニットに加工物表面の全域を走査させて画素格子を創成する工程を含み、この画素格子は、このパターンの特徴軸に対してある角度に配置してあり、この角度は０°、４５°または９０°とは異なるかも知れない。
少なくとも幾つかの実施例で、この走査工程が少なくとも二つの等距離走査ラインを創成するかも知れない。この走査工程を少なくとも二つの方向で行う。
少なくとも一つの他の実施例は、加工物上にパターンを発生するための書込み装置を提供する。この装置は、画素格子を創成するために加工物表面の全域を走査するように構成した少なくとも一つの光書込みユニットを含む書込みヘッドを含み、この画素格子は、このパターンの特徴軸に対してある角度に配置してあり、この角度は０°、４５°または９０°とは異なってもよい。この書込みヘッドは、走査中少なくとも二つの等距離走査ラインを創成するように構成してあってもよくおよび／またはこの加工物を少なくとも二方向に走査してもよい。
少なくとも一つの他の実施例は、加工物上にパターンを発生するための方法を提供する。この方法は、各々電磁放射線を出す複数の光書込みユニットを有するロータスキャナを回転する工程、および
このロータスキャナを回転する工程と同時に、この加工物とこの少なくとも一つの書込みヘッドとの少なくとも一つをこのロータスキャナの回転面と垂直方向に動かすことによってこの加工物を走査する工程を含むかも知れない。
少なくとも幾つかの実施例で、この電磁放射線をこのロータスキャナに関して半径方向に出すかも知れない。少なくとも幾つかの実施例で、この電磁放射線をこのロータスキャナに関して軸方向に出すかも知れない。この工物を走査する工程は、画素格子を創成するためにこの加工物を第１方向に走査する工程を含み、この画素格子をこの第１方向とこの画素格子の軸との少なくとも一つに対してある角度を成して創成し、この角度は０°、４５°または９０°とは異なるかもしれない。この加工物は、加工物上に螺旋パターンを創成するために第１方向に走査されるかも知れない。この電磁放射線は、このロータスキャナの回転面とこのロータスキャナの走査方向との少なくとも一つと平行な方向に出されるかも知れない。
少なくとも一つの他の実施例は、加工物上にパターンを発生するための書込み装置を提供するかも知れない。この装置は、各々電磁放射線を出す複数の光書込みユニットを含むロータスキャナを含むかも知れない。このロータスキャナは、このロータスキャナを回転し且つこの加工物とこの少なくとも一つの書込みヘッドとの少なくとも一つをこのロータスキャナの回転面と垂直方向に動かすことによってこの加工物を走査するように構成してあるかも知れない。
少なくとも一つの他の実施例は、加工物にパターンを付けるための方法を提供する。この方法は、各々別の最終レンズを有する複数の光書込みユニットにこの加工物表面の全域を走査させる工程、およびこの加工物およびこの複数の光書込みユニットを互いに対して動かし、この相対運動が直線運動とこの直線運動に垂直な方向の円運動との組合わせである工程を含むかも知れない。
少なくとも一つの他の実施例は、加工物にパターンを付けるための装置を提供する。この装置は、加工物にパターンを付けるための少なくとも二つの光書込みユニットを含み、この少なくとも二つの光書込みユニットは、別々の最終レンズおよびこの少なくとも二つの光書込みユニットの特性を検出するように構成した較正センサを含むかも知れない。この較正センサは、この少なくとも二つの光書込みユニットにこの較正センサの全域を走査させることによってこれらの光書込みユニットの特性を検出するかも知れない。
少なくとも幾つかの実施例で、この装置は、更に、この検出した特性に基づいて少なくとも一つ光書込みユニットに関連する少なくとも一つのパラメータ値を調整するために少なくとも一つの制御ユニットを含むかも知れない。
少なくとも幾つかの実施例で、この少なくとも一つの制御ユニットは、少なくとも一つの検出した特性を少なくとも一つの設定パラメータ値と比較するかも知れずおよびこの比較に基づいて少なくとも一つの現在のパラメータ値を調整する。この少なくとも一つのパラメータは、光書込みユニットの焦点、位置または出力かも知れない。この較正センサは、各々検出した特性の一つを検出する、少なくとも二つの検出器を含むかも知れない。
この少なくとも二つの書込みユニットは、単一点書込みユニット、多点書込みユニットまたは空間光変調器でもよい。この装置は、円筒形パターン発生器でもよい。
少なくとも一つの他の実施例は、少なくとも一つの加工物を保持するための円筒形ホルダ、およびこの少なくとも一つの加工物にパターンを付けるためのロータスキャナを含む装置を提供する。この少なくとも一つのロータスキャナは、少なくとも二つの書込みユニットを含むかも知れず且つこの円筒形ホルダに関して軸方向に動くようにおよび軸上を回転するように構成してあるかも知れない。この回転軸は、この円筒形ホルダの軸方向運動と実質的に垂直かも知れない。
少なくとも幾つかの実施例で、この円筒形ホルダは、少なくとも部分的にこのロータスキャナを囲い込むようにこの少なくとも一つの加工物を保持するかも知れず、およびこの少なくとも一つのロータスキャナが、半径方向に外方に放射線を出すことによってこの少なくとも一つの加工物上に螺旋パターンを創るかも知れない。
少なくとも幾つかの実施例で、このロータスキャナは、リング形で、半径方向に内方に放射線を出すことによってこの少なくとも一つの加工物上に螺旋パターンを創るように構成してあってもよい。この円筒形ホルダは、更に、このリング形ロータスキャナを支持するための空気軸受を含んでもよい。少なくとも幾つかの実施例で、この円筒形ホルダは、静止していてもよい。この少なくとも二つの書込みユニットは、この円筒の外部または内部上に少なくとも一列に配置してあってもよい。この少なくとも二つの光書込みユニットの各々は、異なる半径方向に電磁放射線を出してもよい。
少なくとも一つの他の実施例は、加工物にパターンを付けるための書込み装置を提供する。この書込み装置は、各々この加工物にパターンを付けるための電磁放射線を出すように構成した、複数の書込みユニットを含む書込みヘッド、書込みユニットの特性を検出するための検出器およびこの検出した特性に基づいて決めた誤差を補償するためにこの書込みヘッドを調整するための制御ユニットを含むかも知れない。
少なくとも幾つかの実施例で、この制御ユニットは、更に、この検出した特性に基づいてこれらの光書込みユニットの少なくとも一つに関連する少なくとも一つの相関を決め、およびこの少なくとも一つの相関に基づいてこの書込みヘッドを調整するように構成してあってもよい。この制御ユニットは、この少なくとも一つの特性と対応する設定パラメータ値との比較に基づいてこの相関を決めてもよい。
他の実施例は、光書込みユニットを較正するための方法を提供する。この方法は、この書込みヘッドに含まれる光書込みユニットの少なくとも一つの特性を決める工程、この少なくとも一つの検出した特性と対応する設定パラメータ値の間の相関を決める工程、およびこの決めた相関に基づいてこの書込みヘッドを調整する工程を含むかも知れない。この相関は、この少なくとも一つの検出した特性をこの対応する設定パラメータ値と比較することによって生成してもよい。この相関は、この少なくとも一つの検出した特性と対応する設定パラメータ値の間の差でもよい。これらの検出した特性は、この光書込みユニットから出た電磁放射線の要点、この光書込みユニットから出た電磁放射線の出力およびこの光書込みユニットの位置の一つでもよい。
これらの実施例は、以下の詳細な説明を添付の図面と共に検討すれば、より明確に理解されよう。
図面を参照して実施例を説明する。これらの実施例は、本発明を例示するために説明し、請求項によって定義する、その範囲を限定するためではない。当業者は、以下に説明する実施例について多種多様な同等の変形物を認識するだろう。
少なくとも幾つかの実施例では、ロータスキャナがリングの形をしていてもよい。この例では、複数の光書込みユニットの各々を、少なくとも一つのレーザビームの形で電磁放射線を出すように配置・構成してもよい。このレーザビームは、少なくとも二方向に出してもよい。少なくとも幾つかの実施例では、このレーザビームを少なくとも二つの平行方向に出してもよい。少なくとも幾つかの実施例では、このレーザビームを、このリング形ロータスキャナの内部に位置する円筒形ホルダ上に配置した加工物の方へ半径方向に内方に出してもよい。
少なくとも幾つかの実施例では、このロータスキャナが円板の形をしていてもよい。この例では、複数の光書込みユニットの各々を、少なくとも一つのレーザビームの形の電磁放射線を、少なくとも部分的にこの円板形ロータスキャナを囲むように配置した少なくとも一つの加工物の方へ半径方向に外方に出すように配置・構成してもよい。その代りに、この円板形ロータスキャナは、リング形でもよい。
明確にするために、少なくとも一つのレーザビームの形の電磁放射線を半径方向に外方に出すように配置・構成した光書込みユニットを含むロータスキャナを以後円板ロータスキャナと呼ぶが、少なくとも一つのレーザビームの形の電磁放射線を半径方向に内方に出すように配置・構成した光書込みユニットを含むロータスキャナを以後リングロータスキャナと呼ぶ。少なくとも一つのレーザビームの形の電磁放射線を軸方向に出すように構成したロータスキャナをここでは軸方向ロータスキャナと呼ぶ。以後、円板ロータスキャナとリングロータスキャナの両方に該当する実施例の態様を議論するとき、この円板ロータスキャナとリングロータスキャナをまとめてロータスキャナと呼ぶ。
この加工物は、柔軟（例えば、非常に柔軟）でもよく、および所望の半径にし且つ維持するために円筒形支持体を要するかも知れない。この加工物の内側部は、より容易に円筒形をとるが；しかし、この円筒軸に平行な縁では、適当な半径で加工物の曲げを開始するために曲げモーメントが導入されるかも知れない。この曲げモーメントは、数百ｍＮ・ｍのオーダでもよく且つ縦方向のクランプによって導入してもよい。このクランプは、加工物をこの機械に装填するとき、この加工物も支持するかも知れない。
この加工物は、厚さの公差が約＋／−７０μｍおよび偏差が約１５０ｍｍの長さに亘って約２０μｍ未満かも知れない。この偏差は、焦点位置を妨害するかも知れず、且つ焦点を合わせればおよび／またはこの加工物の形状で補正されるかも知れない。例えば、ロータスキャナからの形状を測定し、この加工物の形状を補正してもよい。この実効状態の加工物形状は、書込み領域内だけで補正してもよい。この例では、修正ハードウェアがロータスキャナ組立体と一緒に追従するかも知れない。修正子を使用すると、被写界深度の浅い光学系を使うかも知れない。
このロータスキャナは、ロータスキャナの回転軸の位置および／または縦方向の位置を制御できる軸受パッド（例えば、空気軸受パッド）によって支持してもよい。この回転方向の位置決めは、パターンのタイミングによって調整してもよい。この軸縦方向の動的位置決めは、設計に依って、結像面を動かすために能動部品を要するかも知れない。
このロータスキャナ位置は、実施例に従って、幾つかの異なる方法によって決めてもよい。例えば、リングロータスキャナでは、周辺のマークを、例えば、光学的に検出してもよく、およびこのロータスキャナ位置をこれらのマークまた配置の間に内挿してもよい。この空気摩擦は、（例えば、約０．１Ｎに）減少し、速度が増すかも知れない。マーク間の時間は短くおよび／または残留力により有り得る偏差は、この“マーカ間の時間”の二乗であるので減少するかも知れない。垂直軸を有する実施例では、より正確なフィードバック信号を実現するために、ロータスキャナの中の内部加速度計を考慮してもよいかも知れない。このフィードバック信号は、速度制御のために使ってもよい。水平軸を有する実施例では、やはり加速度計を使ってもよいが；しかし、この場合これらの加速度計は、重力の方向が見えないようにバランスをとる必要があるかも知れない。ここでは説明しないが、干渉計または何か他の適当な方法も使ってよい。
スキャナロータの速度差を、例えば、内部回転加速度計で測定し、この回転精度を改善してもよい。このロータスキャナの角度位置を、このロータスキャナの外縁周りの複数のマーカ（例えば、光学マーカ）を使って測定してもよい。制御システムがこれらのマーカをこのロータの位置の絶対測定として使ってもよく、且つこの“中間位置”を時間によって内挿してもよい。この内挿の精度は、内部回転加速度計を使うことによって増すかも知れない。
このロータは、距離センサ、軸受パッドからの圧力信号、または何か他の適当な測定装置を使ってバランスをとってもよい。実施例で、このロータスキャナは、軸受、空気軸受、空気軸受パッド等によって支持してもよい。
少なくとも幾つかの例で、データの転送は、パターンを殆ど調整なしにロータへ流すようにすることによって容易にしてもよい。この例では、データを予歪式に表し、各アークをデータの列によって表現するようにメモリに記憶してもよい。この加工物に書込むとき、列をメモリ行列で左から右へ（例えば、連続的に）読取って、データをこのロータスキャナへ送ってもよい。
図１Ａは、ある実施例による、単一点光書込みユニットの単一リングを備えるロータスキャナを示す。図１Ｂは、この加工物の縁から縁まで逐次ラインを書込む単一リング、単一点スキャナ、および各書込みユニットに必要な調整の簡略化した図を示す。図１Ｃは、ＳＬＭフィールド（“スタンプ”）から画像を発生するためにＳＬＭを使うロータスキャナおよび各書込みユニットのために必要な調整の実施例を示す。
図１Ａを参照して、このパターン発生器は、ロータスキャナ１を含んでもよい。このロータスキャナ１は、円板形でもよく、且つ少なくとも一つの（例えば複数の）書込みヘッド１０を含んでもよい。書込みヘッド１０の各々は、半径方向に光を出してもよい。加工物２０が部分的にロータスキャナ１を囲んでもよい。ロータスキャナ１は、回転可能でもよく、且つ一定またはほぼ一定速度で回転してもよい。電力スリップリングが中心に置いてあってもよい。このスリップリングは、黒鉛／銅スリップリング、ＨＦ変圧器無接触スリップリング、無摩擦スリップリング、または何か他の適当なスリップリングでもよい。実施例では、ＨＦスリップリングが通常のスリップリングには普通の塵を減らす（例えば、除去する）かも知れない。
尚図１Ａを参照して、加工物をこの加工物の曲率がこの円板ロータスキャナのそれより大きい（例えば、僅かに大きい）半径になるようにおよび／またはこの光学システムの焦点スポットが整合するように曲げてもよい。その代りに、このリングロータスキャナの実施例では、加工物をこの加工物の曲率がこの円板ロータスキャナのそれより小さい半径になるようにおよび／またはこの光学システムの焦点スポットが整合するように曲げてもよい。この加工物を曲げるまたは湾曲させる実施例では、この加工物が、例えば、ガラス加工物、プラスチック加工物のように、所望の曲率に曲げられる加工物でもよい。
加工物を約１８０°に及ぶ曲率に曲げる（例えば、巻付ける）実施例で、この円板ロータスキャナは、直径が、例えば、約１．４ｍでもよい。この加工物を円板書込みヘッドの周りに約１８０°巻付けるとき、約１．３ｍの小さい曲げ半径を使ってもよい。約１８０°巻付けたガラス用の円筒形支持体は、半径が、両端を含めて、約１ｍと約２ｍの間でもよい。
一度に一つの加工物を書込むためのシステムでは、加工物を約３６０°またはその近くに曲げてもよい。加工物（例えば、ガラス、プラスチック、金属、セラミック等）は、両端を含めて、約１ｍと約２ｍの間、または約６ｍまでおよび単一ガラス用の対応する円筒は、半径が両端を含めて約０．３５ｍないし約０．６ｍおよび約１ｍまでかも知れない。約１．３ｍの半径でガラス加工物を曲げることは、加工物厚さｍｍ当り約３１ＭＰａの応力を生じるかも知れない。厚さ約０．７ｍｍの加工物では、この応力が約２２ＭＰａで、安全応力のごく一部分に過ぎない。
他の例で、もしこの加工物を約１２０°に及ぶ曲率に巻付けるならば、この円板ロータスキャナは、直径が約２．１ｍかも知れない。この場合、両端を含め、約２ｍないし約３ｍの半径の円筒形支持体を使うのが適当かも知れない。これらの例で、このパターン発生器の全幅は、例えば、約２ｍ幅の従来のパターン発生器および／または書込み装置のそれより小さいかも知れない。この加工物は、例えば、ディスプレイおよび／またはソーラパネルをロール毎に処理するための、（例えば、シートに切り分けた）区分形または連続用紙でもよい。
図１Ａに戻って参照して、このロータスキャナは、反時計方向に回転してもよいが；その代りに時計方向に回転してもよい。図１Ａに示すように、回転しながら、ロータスキャナ１は、上方垂直走査方向５０に動いてもよいが；しかし、このロータスキャナは、下方方向または水平方向に（例えば、右から左へ）動いてもよいことが分るだろう。加工物２０にプリントすべきパターンは、書込みヘッド１０の変調によって決めてもよい。作動（例えば、パターン付けまたは書込み）中、書込みヘッド１０からの電磁放射線が加工物２０上に螺旋状パターン３０を作るかも知れない。
加工物２０の縦方向走査は、加工物２０および／またはロータスキャナ１を動かすことによって実現してもよい。ロータスキャナ１は、加工物２０および／または加工物ホルダ（図示せず）より薄いかまたはかなり薄いかも知れないので、ロータスキャナ１を動かし、および追加の長さを必要とせずに加工物２０に書込んでもよい。ロータスキャナ１の非回転部、または軸受パッドは、軸方向走査を行いおよび／または他の（例えば、その他一切の）機能を実行してもよい。
ロータスキャナ１は、軸受パッド（例えば、空気軸受パッド）によって支持してもよい。この例では、このリング設計が内リング半径上の軸受パッドのための追加の空間を有してもよい。
ロータスキャナ１は、バランスをとって（例えば、非常に正確にバランスをとって）もよい。どんな残留アンバランスも、例えば、軸受圧力パッド（例えば、空気軸受圧力パッド）の中の背圧変動によってまたは他の位置センサによってより容易に検出できるかも知れない。このロータスキャナを連続的にバランスが取れる自動バランシングシステムも使ってよい。ロータスキャナ１への外乱は、ロータスキャナおよび／またはロータスキャナ・シールド間の空気流の結果かも知れない。もし、このロータスキャナとロータスキャナ・シールドの間の空気流を、例えば、適当に小さい隙間（例えば、５ｍ／ｓで数ｍｍ）を選択することによって、層流に強制するならば、この運転条件の安定性が増すかも知れない。この層流は、力、例えば、静的力を導入するかも知れない。実施例では、摩擦による電力損失が減少し（例えば、数ワットに）、このロータスキャナを何か適当なモータによって駆動できるかも知れない。例えば、５ｍ／ｓで１ｍｍの隙間での摩擦は、ｍ２当り０．５Ｗの損失があるかも知れない。これらの軸受パッドは、隙間が小さくおよび／または抵抗が大きいかも知れず、それは小さい面積で相殺されるかも知れない。このモータは、回転しながら均一な、またはほぼ均一な、トルクを有する駆動システムを備えてもよい。
この円板ロータスキャナ１に含まれる光書込みユニットの数は、書込み速度に基づいてもよい。少なくとも一つの実施例で、この書込みユニットは、データチャンネルから高い（例えば、非常に高い）データ転送速度（例えば、約２００、４００、５００Ｇｂｉｔ／ｓｅｃ以上）でデータを送込むかも知れない。この機械は生産用に使うかも知れないので、このパターンは、何時も同じまたはほぼ同じかも知れない。もし、このパターンを局部的にロータスキャナの内部に記憶するならば、このパターンは、このロータスキャナが静止している間に、（例えば、従来の高速リンクを介して）低い速度でロードしてもよい。このパターンは、そこでメモリに常駐（例えば、恒久的に常駐）してもよい。これは、回転データ接合を避けるかも知れない。
図１Ａおよび図１Ｂに示すように、この光書込みユニットは、例えば、単一点レーザダイオードでもよい。これらのレーザダイオードは、青、赤、紫等のように、どの市販の波長でもよい。レーザダイオードの出力は、例えば、シングルモードダイオードに対して、両端を含めて約５ｍＷないし約６５ｍＷ、およびマルチモードに対して、両端を含めて約５ｍＷないし約３００ｍＷでもよい。レーザダイオードの電気光学的効率は、例えば、約１３％でもよい。これらのレーザダイオードは、光源および変調器として、例えば、同時に作用してもよい。その代りに、図１Ｃに示すように、この光書込みユニットがＳＬＭでもよい。
このロータスキャナの回転軸は、垂直、水平またはその間のどんな角度でもよい。この垂直軸構成は、何時も光書込みユニットの加速度が一定、またはほぼ一定だろう。この水平軸構成は、加工物をより効率的におよび／または重力を打消す必要なく僅かの努力で扱うかも知れない。
図７Ａないし図７Ｃは、実施例による、書込み装置の異なる実現方式および向きを示す。図７Ａないし図７Ｃに関して以下に議論する円板ロータスキャナは、図１の円板ロータスキャナと同じかほぼ同じでもよい。従って、簡潔さのために詳細な議論を省略する。
図７Ａを参照して、書込み装置７００は、ホルダ（例えば、管状ホルダ）７１０、円板ロータスキャナ７３０および／または少なくとも一つの書込みユニット７４０を含んでもよい。少なくとも幾つかの実施例では、円板ロータスキャナ７３０が複数の光書込みユニット７４０を含むかも知れない。
加工物７２０をこの加工物ホルダ７１０の内部に配置してもよい。成形したホルダ７１０の中心軸を、例えば、水平に配置してもよい。このホルダ７１０は、固定位置に保持してもよく、一方円板ロータスキャナ７３０は、この中心軸と平行またはほぼ平行な方向に回転しおよび／または動く。光書込みユニット７４０は、この円板ロータスキャナの外縁上に少なくとも一列に配置してもよいが、図７Ａには二列を含むように示す。光書込みユニット７４０は、加工物ホルダ７１０の内面に向いてもよい。その代りに、単列または二列を超える光書込みユニット７４０を使ってもよい。
図７Ｂを参照して、加工物ホルダ７１０の中心軸を垂直に配置してもよい。図７Ａに関して上に議論したように、加工物７２０をホルダ７１０の内部に配置してもよい。加工物７２０をホルダ７１０に力で固定し、それがこの加工物７２０をぴたりと、またはほぼぴたりと張付かせてもよい。その代りに、加工物７２０を真空ノズルによってホルダ７１０に固定してもよい。この例では、加工物７２０とホルダ７１０の間の空気を除去することによって、加工物７２０をホルダ７１０に固定してもよい。加工物７２０とホルダ７１０は固定してもよいが、一方円板ロータスキャナ７３０は、回転および／または垂直に（例えば、上方および／または下方に）移動してもよい。
図７Ｃを参照して、図７Ｃの書込み装置は、図７Ｂに関して上に議論した書込み装置と類似またはほぼ類似でもよい。しかし、図７Ｃの書込み装置では、加工物７２０および／またはホルダ７１０が回転してもよく、一方円板ロータスキャナ７３０は、垂直に（例えば、上方および／または下方に）動く。
図２は、更に他の実施例による、書込み装置を示す。図に示すように、図２の書込み装置は、複数の加工物を並行してまたは同時にパターン付けするために使ってもよい。図２の書込み装置は、三つの加工物２２２Ａ、２２２Ｂおよび２２２Ｃの同時パターン付けに関して議論するが、幾つの加工物を並行してパターン付けしてもよいことが分るだろう。図２のロータスキャナ２２０は、図１のロータスキャナ１と同じまたはほぼ同じでもよい。
図２を参照して、加工物２２２Ａ、２２２Ｂおよび２２２Ｃは、少なくとも部分的にロータスキャナ２２０を囲いまたは囲んでもよい。図に示すように、隙間２２４、２２６、および２２８が加工物２２２Ａ、２２２Ｂおよび２２２Ｃの各々の間に残されてもよい。検出器および較正センサ（図示しないが、以下に更に詳しく説明する）の少なくとも一つが加工物間の各隙間に位置してもよい。少なくとも一つの実施例で、この検出器および／または較正センサがロータスキャナ２２０の位置、焦点および／または出力をモニタしてもよい。所望の位置に対するロータスキャナ２２０のあらゆる整列不良は、例えば、線量、変調遅延、タイミング、像歪、または何か他の適当な方法を使って、補償してもよい。
図３は、それぞれ、隙間２２４、２２６および２２８に配置した複数の較正センサ３１０、３２０および３３０を示す。図３に示すように、三つの加工物をこの書込み装置が保持し、および三つの較正センサを使う。これらの実施例に従って、較正センサの数は、この書込み装置に並行して配置した加工物の数と相関してもよい。幾つかの実施例では、較正センサの数が加工物の数と等しくてもよい。
図４は、ある実施例による、較正センサ（例えば、較正アイ）を含む、図２の書込み装置の一部の平面図である。図１４は、図４の平面図に対応する側面図である。
図４および図１４を参照して、較正センサ４００は、ロータスキャナ４３０の光書込みユニット（図示せず）から出る電磁放射線の特性に基づいてこのロータスキャナ４３０の位置、出力を検出しおよび／または個々のビーム４１０を集束してもよい。少なくとも幾つかの実施例では、較正センサ４００がこのロータスキャナ４３０の位置（例えば、もしこのパターン発生装置が垂直に向いているなら、このロータスキャナ垂直位置）を測定するための干渉計（図示せず）を含んでもよい。干渉計は、この技術で周知で、従って、簡潔さのために詳細な議論を省略する。ロータスキャナ４３０は、ロータスキャナ１および／または２２０と同じまたはほぼ同じでもよく、それで簡潔さのために詳細な議論を省略する。
もし、単一加工物４２０をホルダに巻付けるならば、較正センサ４１０を加工物４２０の縁の間に配置してもよい。実施例では、加工物４２０をホルダ（例えば、管状形ホルダ）に巻付けてもよい。ロータスキャナ４３０は、巻付けた加工物４２０の内部で回転してもよい。少なくとも幾つかの実施例では、スキャナベース４４０とロータスキャナ４３０の間の距離を、例えば、レーザ干渉測定または何か他の適当な技術を使って測定してもよい。
図５は、実施例による、較正センサ４００の概略図である。較正センサ４００は、この光書込みユニットから出る電磁放射線が通過できるレンズ組立体５１０を含んでもよい。この電磁放射線は、部分的にビームスプリッタ５２０によって反射してもよい。この電磁放射線の第１部分は、ビームスプリッタ５２０を通過して、第１象限検出器５５０を照射するかも知れない。この電磁放射線の第２部分は、ビームスプリッタ５２０によって反射され、円筒レンズ５３０によって集束されおよび焦点検出器５５０に当るかも知れない。象限検出器５５０は、更に、まとめて５６０によって参照する、複数の象限検出器Ａ、Ｂ、ＣおよびＤを含むかも知れない。焦点検出器５４０は、更に、まとめて５７０によって参照する、複数の象限検出器Ｅ、Ｆ、ＧおよびＨを含むかも知れない。
幾つかの実施例で、象限検出器５５０は、式（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）を使ってＹ測度、式（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）を使ってこのロータスキャナのタイミングおよび（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）を使ってこのロータスキャナのイネーブルを決めてもよい。焦点検出器５４０は、式（Ｅ＋Ｈ）−（Ｆ＋Ｇ）を使ってこの書込みユニットが出すビームの焦点を決めてもよい。この焦点検出器５４０は、例えば、非点収差補正（軸上）レンズ系を使って焦点ずれを測定するための何か適当な装置でもよい。この非点収差は、円筒レンズ５４０を使って加える。この円筒レンズ５４０は、この円筒の回転軸に垂直な軸に沿って倍率を加算する。この円筒の軸は、この円筒が、例えば、検出器ＥおよびＨの、中心を通るように傾斜してもよい。
この円筒レンズを使って、二つの異なる倍率を有する撮像システムを実現してもよい。一方向（Ｄ１）では、この円筒が倍率を加算し、別の方向（Ｄ２）では加算しない。
この焦点位置がＤ１の倍率と整合するとき、検出器ＥおよびＨの中心を（例えば、この円筒の軸に沿って）通過する線像ができる。逆に、もし焦点位置がＤ２の倍率と整合するなら、検出器ＦおよびＧの中心にそって線像ができる。それで、差（Ｅ＋Ｈ）−（Ｆ＋Ｇ）がこの焦点の位置に比例する。
図５の較正センサは、この光書込みユニットの焦点、倍率および／または位置を較正するために使ってもよい。例えば、図５の焦点検出器５４０および位置検出器５５０を各光書込みユニットの焦点および位置検出器を較正するために使ってもよい。焦点および位置検出器並びに各光書込みユニットは、以下に図６に関して更に詳しく説明する。
図６は、ある実施例による、光書込みユニット（例えば、書込みレーザダイオード）を示す。図６の光書込みユニット６００は、図７Ａないし図７Ｃの光書込みユニット７４０および／または図８Ａないし図８Ｃの光書込みユニット８４０として使ってもよい。
図６を参照して、光書込みユニット６００は、パターンデータを青レーザダイオード６６０用変調信号に転換するためのデジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ、例えば、高速ＤＡＣ）６１０を含んでもよい。このパターンデータは、データチャンネル（図示せず）を介して受けてもよい。このデータチャンネルは、例えば、光ファイバ、ＨＦ変圧器の中心を通過する無線周波（ＲＦ）リンク、または２００Ｇｂｉｔ／ｓ、４００Ｇｂｉｔ／ｓ、５００Ｇｂｉｔ／ｓのような、高データ転送速度をもたらし得る、何か他の適当なデータチャンネルでもよい。
ＤＡＣ６１０によって発生した変調信号は、出力制御装置６２０へ出力してもよい。この出力制御装置６２０は、ＤＡＣ６１０からの変調信号および出力検出器６３０による出力制御信号出力に基づいて青レーザ６６０の出力を制御してもよい。この青レーザ６６０は、出力制御装置６２０からの出力制御信号出力に基づいて加工物６６５にパターン付けするための電磁放射線（例えば、青レーザビーム）を出してもよい。青レーザ６６０からの青レーザ出力は、レンズ組立体６７０を通過し、それがこのビームをテレセントリックにするかも知れない。レンズ組立体６７０を通過後、このテレセントリック青レーザは、ビームスプリッタ６８０に当るかも知れない。このビームスプリッタ６８０は、一部（例えば、比較的少ない部分）をレンズ組立体６５０の方へ向けるかも知れない。この青レーザビームの残りの部分は、ビームスプリッタ６８０を通過し、集束レンズ組立体６９０によって加工物上に合焦するかも知れない。
この青レーザビームの向きを変えた部分は、レンズ組立体６５０によって集束され、赤ブロック６４０を通過しおよび出力検出器６３０に入射するかも知れない。この出力検出器６３０は、入射青レーザ光の出力を検出し、この検出したレーザ出力を示す出力制御信号を出力する。赤ブロック６４０は、それに入射する全て、またはほぼ全ての赤レーザ光をブロック（例えば、反射、吸収等）するかも知れない。
赤レーザダイオード６５５も赤レーザビームの形の電磁放射線を出すかも知れない。この赤レーザビームは、加工物の位置決め、焦点制御および／または形状決定のために使ってもよい。少なくとも一つの実施例で、この赤レーザビームは、テレセントリックレンズ組立体６４５を通過し、ビームスプリッタ６１５に入射するかも知れない。このテレセントリックレンズ組立体６４５は、上に議論したテレセントリックレンズ組立体６７０と同じまたはほぼ同じでもよい。それで、簡潔さのために、詳細な議論を省略する。ビームスプリッタ６１５は、赤レーザビームをビームスプリッタ６８０へ透過させ、それがこの赤レーザビームを加工物６６５上へ向けるかも知れない。この赤レーザビームは、加工物６６５によってビームスプリッタ６８０の方へ反射し戻され、それがこの赤レーザビームをビームスプリッタ６１５の方へ中継するかも知れない。このビームスプリッタ６１５は、この赤レーザ光を円筒レンズ６３５および／または青レーザブロック６２５を介して焦点および位置検出器６８５の方へ向けるかも知れない。この青レーザブロック６２５は、それに入射する全て、またはほぼ全ての青レーザ光をブロック（例えば、反射、吸収等）するかも知れない。
焦点および位置検出器６８５は、合焦Ｚサーボ６７５へ位置決め信号を出力するかも知れない。この合焦Ｚサーボ６７５は、位置検出器６８５からの位置決め信号および較正データを受け、並びにデータ接続（例えば、帯域幅１ｋＨｚのデータ回線）を経てレンズ組立体６９０の位置を制御するかも知れない。例えば、この合焦Ｚサーボ６７５は、焦点および位置検出器６８５からの信号の種類に依ってレンズ組立体６９０をＸ方向、Ｙ方向および／またはＺ方向に動かすかも知れない。この制御ループ信号は、合焦誤差のような既知の歪みを補正するために制御システム（例えば、コンピュータまたはプロセッサ、図示せず）からのフィードフォワード信号によって補完してもよい。
少なくとも幾つかの実施例によれば、この加工物の位置および／または形状を、この加工物の上の電磁放射線感応層に影響しない波長のレーザダイオードを使って決めてもよい。少なくとも幾つかの実施例では、青レーザダイオードがこの電磁放射線感応層に影響するかも知れず、それでこの加工物の位置および形状を測定するために赤レーザダイオードを使ってもよい。この加工物を露出するレーザダイオードおよび測定用に使い且つこの電磁放射線感応層に影響しないレーザダイオードをこの書込みヘッド（ロータ）に配置してもよい。
図１３は、一実施例による、合焦および位置（または変位）を決定するための光書込みユニットの自動合焦装置の更に詳しい説明図である。レーザダイオード１３１０からの放出電磁放射線（例えば、レーザビーム）がレンズ組立体１３３０に入り、それがこのビームをテレセントリックにする。このテレセントリックビームは、ビームスプリッタ１３４０に当り、それがこのビームをレンズ組立体１３５０の方へ向ける。このレンズ組立体１３５０は、このビームを加工物１３７０上へ集束するかも知れない。このレンズ組立体１３５０を保護するために、カバーガラス１３６０をこのレンズ組立体１３５０と加工物１３７０の間に配置してもよい。このビームが加工物１３７０に当るとき、このビームは、レンズ組立体１３５０を通してビームスプリッタ１３４０へ反射し戻されるかも知れない。このビームスプリッタ１３４０は、このレーザビームの合焦を検出するために、反射したビームを検出器１３２０へ向けてもよい。この検出器１３２０は、どの様な適当な周知の方法でこのレーザビームの合焦を検出してもよい。レーザの合焦を検出するための方法は、この技術で周知であるので、簡潔さのために詳細な議論を省略する。レンズ組立体１３５０は、検出器１３２０の読出しに基づいてどの方向に動かしてもよい。
図６に戻って参照して、各光書込みユニット６００は、出力、位置および焦点パラメータの各々に対して設定値があってもよい。光書込みユニット６００が図５の較正センサを通るとき、この光書込みユニット６００は、各設定パラメータ値がこの較正センサによって測定したパラメータ値（例えば、出力、位置および／または焦点値）と如何に相互に関係するかについてデータを得る。光書込みユニット６００に記憶した設定値と実測値の間の誤差または差を、調整してこの書込みヘッドの内部尺度を補うために、この書込みヘッドへ送る。この調整は、例えば、各光書込みユニットが較正センサを通る度毎に行ってもよい。しかし、この調整は、それほど頻繁に行わなくてもよい。
実施例によれば、出力、焦点および／または位置（ｘ、ｙ、但しｘは時間遅延によって行う）の較正は、各焦点、出力および位置の較正源が共通である限り、異なる較正センサであってもよい。即ち、例えば、各書込みヘッドが焦点用に同じ較正センサ、出力用に同じ較正センサ、並びにｘ位置用に同じ較正センサおよびｙ位置用に同じ較正センサを使う限り、出力、焦点および／または位置を異なる較正センサを使って較正してもよい。出力は、このレジストの波長感度の変動を補償するために波長依存性の方法で測定してもよい。
図３０は、別の実施例による、較正システムを示す。図示するように、この構成システムは、検出器３１００、制御ユニット３１０２および書込みヘッド３１０４を含んでもよい。検出器３１００は、例えば、較正センサ（例えば、図５に関して上に議論したような）または、例えば、一つ以上の光書込みユニットの焦点、出力および／または位置を検出できる何か他の光検出器でもよい。制御ユニット３１０２は、例えば、コンピュータまたはプロセッサで実行可能なソフトウェアの形で実施してもよい。書込みヘッド３１０４は、複数の光書込みユニットを含む書込みヘッドでもよく、その一つ以上が図６に関して上に説明したような光書込みユニットでもよい。しかし、この書込みヘッドは、加工物を露出できるおよび／または加工物上にパターンを発生できるどんな書込みヘッドでもよい。検出器３１００、制御ユニット３１０２および／または書込みヘッド３１０４の各々は、データチャンネルを介して接続してあってもよい。このデータチャンネルは、例えば、光ファイバ、ＨＦ変圧器の中心を通過する無線周波（ＲＦ）リンク、または何か他の適当なデータチャンネルでもよい。図３０の較正システムの運用例を図３１に関して説明する。
図３１は、ある実施例による、較正方法を示す。上に議論したように、図３１の方法は、例えば、図３０の較正システムによって実行してもよい。図３１の方法は、一つ以上の書込みヘッド（例えば、図４の４３０）に関連する一つ以上の較正センサ（例えば、図４の４００）によっても実行してよい。これらの例で、制御ユニット３１０２は、例えば、図６の出力制御ユニット６２０および合焦Ｚサーボ６７５に対応するかも知れず、並びに検出器３１００は、図５の象限検出器５５０、図５の焦点検出器５４０および図６の出力検出器６３０に対応するかも知れない。図３０に示す実施例で、図５の象限検出器５５０、図５の焦点検出器５４０および図６の出力検出器６３０は、検出器３１００に位置してもよく、並びに出力制御ユニット６２０および合焦Ｚサーボ６７５は、制御ユニット３１０２に位置してもよい。しかし、その代りに他の構成も可能である。
図３１を参照して、Ｓ３１１０で、書込みヘッド３１０４の光書込みユニットが検出器３１００を通るとき、この光書込みユニットの少なくとも一つの特性を検出かも知れない。例えば、検出器３１００は、この光書込みユニットから出た電磁放射線（例えば、レーザビーム）の、焦点、位置および／または出力のような、特性を検出するかも知れない。検出器３１００は、この少なくとも一つの検出した特性を制御ユニット３１０２へ送るかも知れない。
Ｓ３１１２で、制御ユニット３１０２は、この検出した特性と対応する設定パラメータ値の間の相関を決める。例えば、検出した焦点特性を設定焦点パラメータ値と比較してもよく、検出した出力特性を設定出力値と比較してもよくおよび／または検出した位置特性を設定位置値と比較してもよい。これらの設定パラメータは、例えば、実験データに基づいて人間オペレータによって設定してもよい。少なくとも一つの実施例で、各検出した特性と対応する設定パラメータ値の間の相関は、設定値と実測特性値の間の誤差または差かも知れない。これらの設定パラメータ値は、制御ユニット３１０２でメモリに記憶してもよい。このメモリは、フラッシュメモリ等のような、何か適当な記憶媒体でもよい。
Ｓ１１４で、制御ユニット３１０４は、この決定した相関関係に基づいて書込みヘッドを調整してもよい。例えば、決定した相関関係を使って書込みヘッド３１０４の内部尺度を補ってもよい。
この方法の単一反復しか図３１に示さないが、ここに説明した走査は、例えば、各光書込みユニットが較正センサを通る度毎に行ってもよい。しかし、この調整は、それほど頻繁に行わなくてもよい。
図８Ａないし図８Ｃは、別の実施例による、リング型書込み装置の別の実現方式および向きを示す。
図８Ａを参照して、この書込み装置は、ホルダ（例えば、円筒形ステージまたは管状に作ったホルダ）８１０、ロータスキャナ８３０および／または少なくとも一つの光書込みユニット８４０を含んでもよい。加工物８２０をホルダ８１０の外部に配置してもよい。この加工物８２０は、例えば、真空ノズル８５０を使ってホルダ８１０の外部に固定してもよい。ロータスキャナ８３０は、加工物ホルダ８１０の外側を回転してもよく、光書込みユニット８４０は、ホルダ８１０の中心軸の方へ半径方向に内方へ放射線を出してもよい。幾つかの実施例では、この光書込みユニット、例えば、８４０は、例えば、単一点レーザダイオード、多点レーザダイオードまたは空間光変調器（ＳＬＭ）でもよい。これらのレーザダイオードは、青、赤、紫等のように、どの市販の波長でもよい。レーザダイオードの出力は、例えば、シングルモードダイオードに対して、両端を含めて約５ｍＷないし約６５ｍＷ、およびマルチモードに対して、両端を含めて約５ｍＷないし約３００ｍＷでもよい。レーザダイオードの電気光学的効率は、例えば、約１３％でもよい。これらのレーザダイオードは、光源および変調器として、例えば、同時に作用してもよい。この空間光変調器（ＳＬＭ）８４０は、少なくとも部分的に透過性空間光変調器でもよく、且つ加工物ホルダ８１０上にスタンプまたはパターン８６０を創成してもよい。ＳＬＭは、この技術で周知であり、それで、簡潔さのために詳細な議論を省略する。図８Ａに示すように、加工物ホルダ８１０の中心軸は、水平に向けてあってもよい。
更に図８Ａを参照して、作動中、リングロータスキャナ８３０は、ホルダ８１０の中心軸周りに回転し、ホルダ８１０に関して軸方向且つホルダ８１０の中心軸に平行に動いてもよい。その上、ホルダ８１０は、その中心軸周りにリングロータスキャナ８３０と反対の回転方向に回転してもよい。
図８Ｂは、巻付けた加工物８２０を保持する静止円筒形ホルダ８１０、および回転書込みヘッド８３０を含む実施例を示す。図８Ｂを参照して、この加工物ホルダは、スリット８７０を含み、その中に較正センサ８５０が配置してある。較正センサ８５０は、可動でも固定でもよい。書込みヘッド８３０は、加工物８２０上にパターン８６０を創成する、複数の光書込みユニット８４０を含む。書込んだパターンが高精度で整列し、それによってオーバレイ精度を増すように、整列カメラ８８０が加工物８２０上に存在するパターンを捕えてもよい。
図８Ｃは、巻付けた加工物８２０を保持する回転円筒形ホルダ８１０、および静止書込みヘッド８３０を含む実施例を示す。この書込みヘッド８３０は、加工物８２０上にパターン８６０を創成する、複数の光書込みユニット８４０を含んでもよい。図８Ｃの光書込みユニット８４０は、図８Ａの光書込みユニット８４０と同じかほぼ同じでもよい。図８Ｂに関する場合のように、書込みヘッド８３０は、複数の書込みユニット８４０を含んでもよいが、明確さのために、一つの書込みユニット８４０しか示さない。
図９は、ある実施例による、水平向きの円筒形ステージまたはホルダ９１０を示す。水平に搭載したとき、加工物９２０は、重力によって適所に保持されるかも知れない。加工物９２０は、表面が円筒９２０の表面に密接に追従することを保証するために、真空によって適所に保持してもよい。加工物９２０の端は、ラッチ９３０によって円筒にしっかりと固定してもよい。このラッチ９３０は、加工物９２０の縁を捕捉または解放するように制御してもよい。
この加工物は、適正な形状をとるようにこの円筒形支持体表面に押付けまたは引込んでもよい。他の例では、真空クランプまたは何か他の適当なクランプも使ってよい。この円筒形部品に沿う縁を局部的に中心または曲率から離して（例えば、消しゴムを曲げるのと同様に）曲げてもよい。この曲げは、取付けシステム（例えば、真空取付けシステム）によって抑制されるかも知れない。
図２１は、加工物をこの円筒状に保持するための真空装置を示す。図示するように、真空装置および圧力装置を交互に配置してもよい。ｘ−ｙ平面での加工物の変形を打消すためにプッシュプル真空クランプシステムを使ってもよい。図２１に示すように、このシステムは、互いに接近した（例えば、ミリメートル規模で）圧力孔および真空孔を有してもよい。これらの真空孔は、加工物を保持し且つ変形を減少するかも知れず、および圧力パッドは、加工物を支持面から離しておくかも知れない。この加工物は、支持面に接触せず、支持面から数μｍ（例えば、１、２、１０、２０μｍ等）離して支持されるかも知れない。これは、加工物をその平面でより自由に自然な形をとれるようにするかも知れない。図２１の真空装置、またはそれに類似またはほぼ類似する装置をここに説明した各実施例に関連して使ってもよい。
図１０は、少なくとも幾つかの実施例でパターン付けしてもよいような、加工物１０２０を平らな状態で示す。
図１１Ａないし図１１Ｋは、ガラスに対するロータスキャナの方向に関する書込みヘッドの複数（例えば、１１）の異なる位置を示す。図１１で矢印は、走査方向を表す。
図１１Ａないし図１１Ｃは、画素の密な行列、例えば、長方形空間光変調器の像をこのアレイの行および列をこの長方形の辺と整列して示す。図１１Ａは、画素格子が書込み方向と平行、またはほぼ平行なＳＬＭを示す。図１１Ｂは、書込み方向に対して傾斜した、ＳＬＭ画素格子を示す。図１１Ｃは、書込み方向に対して傾斜した、ＳＬＭ画素格子を示し、図１１Ｃの傾斜は、図１１Ｂの画素格子軸の傾斜に比べて小さい。
図１１Ｄないし図１１Ｆは、アレイがＳＬＭ辺に対して、例えば、０°、４５°および第３の角度だけ回転した密な行列の像を示す。この第３の角度は、０°、４５°または９０°以外のどんな角度でもよい。図１１Ｄは、画素格子が書込み方向に対して４５°傾斜したＳＬＭを示す。幾つかの実施例で、この画素格子は、図１１Ａないし図１１ＣのようにＳＬＭチップの外縁の端と平行でなくてもよい。
図１１Ｅに、画素格子の軸の一つが書込み方向と平行、またはほぼ並行でもよいように傾斜した、ＳＬＭチップを示す。
図１１Ｆで、このＳＬＭチップは、ＳＬＭチップの外縁も画素格子軸のどの一つも書込み方向と平行、またはほぼ並行でないように傾斜していてもよい。画素行列（例えば、ＳＬＭ）の辺の軸および／または画素行列の軸は、書込み中の移動軸および／または書込みパターンの軸に関して回転してもよく、それで、以下に図１２Ａないし図１２Ｄに関して説明するように、少なくとも四組の座標方向を提供する。
図１１Ｇは、列が走査中に異なる位置へ下がるように傾斜または回転した比較的疎な行列を示す。幾つかの実施例で、この領域は、１回または数回の走査で埋めてもよい。図１１Ｇでは、複数のレーザダイオード（例えば、５行および／または５列）が書込み方向に傾斜している。
図１１Ｈは、比較的疎な画素列、例えば、書込み方向と直交するように配置してもよい複数（例えば、三つ）のレーザダイオードを示す。もし、図１１Ｈに示す実施例を使うならば、所望の領域を埋めるためにマルチパスを要するかも知れない。
図１１Ｉは、比較的密な画素列、例えば、複数（例えば、１７）のレーザダイオードが書込み方向と直交してもよい、１次元ＳＬＭの像を示す。
図１１Ｊおよび図１１Ｋは、画素が走査方向に変位した単列を示す。図１１Ｊは、書込み方向に傾斜した一列の複数（例えば、１２）のレーザダイオードを示す。図１１Ｋは、実施例に従って書込み方向に傾斜した複数（例えば、１７）のレーザダイオードの列を示す。
インクジェットプリントによるもの同様、光書込みパターンに共通の問題は、“ムラ”の形成である。このムラの形成とは、フィールドまたは帯の視認性によるおよび／またはこのパターンと書込み機構の間のモアレ効果による目に見える帯またはパターンの形成を指す。“ムラ”は、画像装置（ディスプレイおよびカメラ）にとって問題であるが、ＰＣＢやＰＣＢマスクのような、他のレーザ書込みパターンにとっては問題でない。
少なくとも幾つかの実施例がｘおよびｙ軸に沿う反復によって光学フィールドをディスプレイパターンに集めるための方法を提供する。これらのフィールドは、例えば、ＳＬＭフィールド、ＳＬＭ画素パターン、またはダイオードアレイのような別の書込み機構によって作った画素アレイでもよい。
上に図１２Ａに関して議論したように、従来技術による装置を高精度パターン発生器に使い、および許容レベルの“ムラ”欠陥を発生してもよい。しかし、幾つかの実施例は、従来のパターン発生器よりスループットが１０、１００、または１，０００倍さえ高いが、“ムラ”低減要件が本質的に同じかほぼ同じの書込みシステムを提供する。高速、大画素、多重書込みユニットおよび／または多重書込みヘッドがこの書込んだパターンにより多くの幾何学的誤差を与えるかも知れない。図１２Ｂないし図１２Ｄに関して更に詳しく説明するように、このパターンおよび書込みヘッドの軸は、単一画素を隣接する画素の縁に繰返しプリントしないように、互いに関して回転してもよい。更に、この移動システムとこれらの書込みユニットによって創成した画素格子との間の軸は、互いに対して回転してもよい。このパターンは、移動軸、画素格子に整列しても、どちらにも整列しなくてもよい。この回転は、０°、４５°および９０°と異なる角度でもよい。
上に図１２Ａに関して議論したように、この回転方向は、従来技術のＳＬＭチップの辺に平行である。
図１２Ｂないし図１２Ｅは、パターンにムラの発生を抑制できおよび／またはモアレ効果を弱められる実施例を示す。図示するように、これらの実施例では、パターンを書込み機構および／または移動システムの軸（例えば、ＳＬＭの走査方向）に関して回転してもよい。
例示目的で、図１２Ｂないし図１２ＥをＳＬＭパターンに関して説明する。しかし、類似の原理が、何か適当な書込みユニットのような、他の実施例に当てはまる。
図１２Ｂで、加工物をこの加工物ホルダ上に巻付けてもよく、且つこの加工物ホルダの中心軸と平行でなくてもよい。このＳＬＭ、またはより一般的に書込みユニットは、ロータスキャナにこのＳＬＭチップの外辺、またはより一般的にこの書込みユニットによってこのパターンに作った画素間の軸を走査方向と平行、またはほぼ並行にして配置してもよい。例えば、この走査方向およびＳＬＭフィールドを整列し、一方この加工物を走査方向およびＳＬＭパターンの辺に関して回転する。加工物の回転で、縫い合せアーチファクトの影響がもうこの装置の単一ラインに沿って蓄積せず、ラインからラインへ移り、この外乱を多くのラインへ拡げる。その上、実際にはこのパターンと書込み機構（例えば、ディスプレイ画素およびレーザスキャナ画素）の周波数成分間の相互変調積である、モアレパターンを、完成したディスプレイでは見え難い、高周波へ移転するかも知れない。
図１２Ｃで、このＳＬＭチップ、または書込みユニットによって作った類似の画素マップをこのロータスキャナに少なくとも座標軸を回転方向と非平行にして配置してもよい。この加工物は、対称軸を加工物ホルダの中心軸と平行にして配置してもよい。
図１２Ｄで、三つの座標系全てが互いに非平行である。図１１と共に、四つの座標系を定義することが可能で、それらを互いに関して回転してもよい。“ムラ”効果を軽減するために、二つ、三つまたは四つの座標系を互いに関して斜めにしてもよく、四つ全てが平行であるのは従来技術である。
図１２Ｅで、この加工物を回転し、書込みＳＬＭフィールドを回転して意図的歪みを導入する。
ムラ効果を軽減するための、このＳＬＭパターンの辺と加工物の間の角度は、約０．０１ラジアンより大きいかまたは等しくてもよい（例えば、両端を含めて約０．０１ラジアンと約０．０５ラジアンの間）。しかし、使用する角度は、この書込み機構、規模および／またはパターンの種類に依ってもよい。この角度は、ジョブ毎に調整してもよく、または他方、固定して書込みハードウェアに組込んでもよい。
図２４Ａないし図２４Ｅは、ある実施例による、ｘおよびｙ方向に連続走査するための方法を示す。
図２４Ａは、ツール軸に沿うｘ方向の画素のアレイを示す。このアレイは、一定速度で動いてもよく、およびこの円筒が１回転してから、このアレイは、プリントしたパターンへ綴じ合せる。もし、このアレイが十分に密でなければ、この走査速度は、例えば、このアレイの幅を動くために２回転必要なので、半分に落ちるかも知れない。この走査速度は、このアレイの密度に依って更に多少減るかも知れない。このアレイは、ツール軸に平行であってもなくてもよい。
図２４Ｂは、ある実施例に従って、パターン付けするための別の方法を示し、このアレイはツール軸に平行でない。
図２４Ｃで、この加工物のｙ軸に平行且つツール軸に垂直なアレイ。この実施例では、この加工物表面にｘおよびｙ方向の連続走査によってパターンを付ける。
図２４Ｄは、アレイが図２４Ａないし図２４Ｃに示すものより密でない実施例を示す。この例では、密でないアレイの隙間を埋めるために第２アレイが必要である。この第２アレイは、物理的アレイまたは後のパスと同じアレイでもよい。
図２４Ｅは、互いに重ねたツーパスを示す。このツーパスの最初のものは右へ走査し、このツーパスの二番目のものは左へ走査する。ｘおよびｙの同時走査は、斜角を生じ、ツーパスが反対の角になるかも知れない。これは、合成縞の視認性を下げるかも知れない。このツーパスは、同じ画素アレイで逐次書込んでもよく、または反対のｘ方向に動く二つの画素アレイで、例えば、同時に書込んでもよい。この二つの画素アレイは、二つの異なるツールバー上に配置した二つの物理的書込みヘッドでもよい。単一動作でツーパスを書込むために、ｘが連続走査およびｙが往復走査の、例えば、図２５に示すシステムを使ってもよい。
上に説明したように、斜め書込みが可能であり且つ実際に円筒運動の書込みシステムに自然である。しかし、斜め書込みは、以下に更に詳しく説明するような、フラットベッド書込み装置にも有利である。
図２２は、別の実施例による、書込み装置を示す。図示するように、この書込み装置は、加工物２２０２条にパターンを発生するためのロータスキャナ２２００を含んでもよい。図２２に示す実施例は、例えば、図１、図７Ａ、図７Ｂおよび／または図７Ｃに示す実施例と類似またはほぼ類似でもよいが、図２２に示す実施例は、更に加工物形状制御装置２２０４を含んでもよい。この加工物形状制御装置２２０４は、ロータスキャナ２２００と同じ方向に走査してもよい。少なくとも一実施例で、この加工物形状制御装置は、この加工物形状制御装置２２０４とこのロータスキャナが一定の水平整列状態のままであるように加工物２２０２を走査するかも知れない。
図１５は、別の実施例による、書込み装置の透視図である。図１５のロータスキャナは、図１０に示す加工物のような、平らな加工物にパターン付けするために使ってもよい。
図１５を参照して、ロータスキャナ１５２０は、このロータスキャナ１５２０の平らな部分（例えば、上面および／または底面）に配置した複数の光書込みユニット（図示せず）を含んでもよい。この複数の光書込みユニットは、それらが電磁をロータスキャナ１５０に関して軸方向に出すように配置してあってもよい。少なくとも一実施例で、これらの光書込みユニットは、ロータスキャナ１５２０の底面の外縁周りに配置してもよい。図示するように、ロータスキャナ１５２０は、回転しおよび／または加工物１５１０の表面に沿って動いてもよい。ロータスキャナ１５２０の幅は、加工物１５１０の幅をカバーしてもよい。幾つかの実施例で、このロータスキャナは、この加工物を可変方向に走査してもよく、および比較的浅いを作りおよび／またはアークが０°、４５°または９０°に接しないような角度でこの加工物の全域を走るかも知れない。この構造は、厚いおよび／または曲げられないマスクに使ってもよい。
図１７は、図１５に示す書込み装置の平面図である。図１７を参照して、ロータスキャナ１５２０の直径Ｄは、加工物１７１０の幅より狭い。幾つかの実施例で、このロータスキャナは、加工物１７１０全体をカバーするようにこの加工物１７１０の上を前後に追跡または走査してもよい。幾つかの実施例で、ロータスキャナ１５２０は、このロータスキャナがどちらの方向に動くかに関係なく連続的に書込んでもよい。代替実施例で、このロータスキャナは、単一方向に書込んでもよい。
図１８は、別の実施例による、書込み装置の一部の平面図である。図１８の実施例は、上に図１７に関して議論した実施例と類似またはほぼ類似でもよいが、しかし、図１８の実施例は、少なくとも二つのロータスキャナ１８１０および１８１５を含んでもよい。幾つかの実施例で、ロータスキャナ１８１０および１８１５は、同じ加工物１８２０を、例えば、同時にパターン付けしてもよい。
図１９Ａは、ある実施例によるロータスキャナの側面図を示し、および図１９Ｂは、図１９Ａに示すロータスキャナの平面図を示す。図１９Ａおよび図１９Ｂに示す例で、ロータスキャナ１５２０の直径Ｄは、この加工物の幅より大きい。図１９Ａおよび図１９Ｂのロータスキャナは、加工物の横でこの加工物運動と平行にレーザダイオードを追跡してもよい。図１９Ａおよび図１９Ｂに示すこの追跡または走査は、このレーザダイオードの線量が同じだとすれば、加工物の横の線量が加工物の中央の線量より高い結果になるかも知れない。これは、この加工物の中心部をパターン付けするとき、ダイオードの線量および／または画素を増すことによって補償してもよい。
図１６は、別の実施例による、書込み装置の透視図である。
図１６を参照して、この書込み装置は、円形ステージ１６３０を含み、その上に加工物１６１０が固定してあってもよい。書込みヘッド１６２０が少なくともこの円形ステージ１６３０の直径にまたがるように配置してあってもよい。この書込みヘッド１６２０は、この光書込みヘッドが出す電磁放射線が書込み中この加工物１６１０に当るように、この書込みヘッドの表面部に配置した複数の光書込みユニット（図示せず）を含んでもよい。例示動作で、書込みヘッド１６２０が円形ステージ１６３０の回転軸垂直に動く間、この円形ステージ、および従って、加工物１６１０は回転してもよい。
図２３は、図１６に示すパターン発生器の更に詳しい説明図である。
図２０は、ある実施例による、ロータスキャナの非デカルト座標系を示す。例えば、この座標系は曲げてもよい。この例では、デカルト格子の画素をこの加工物に対して回転する画素によって定義する曲げた座標系の画素に変換するためのパターニングの前、中または後に、メモリマッピングを行ってもよい。この書込みヘッドの中の単一画素によって作った各円に対して、デカルト格子から曲げた座標系へ変換を行ってもよい。
図２５ないし図２８は、幾つかの実施例による、フラットベッド・プラットフォームを示す。
図２５は、一実施例による、フラットベッド・プラットフォームを示す。図２５に示すプラットフォームは、例示目的でトラスとして示す、軽量フレームでもよい。しかし、幾つかの実施例は、薄肉管で造ってもよく、その間は、管内を流れる流体（例えば、空気、水および／またはガス）によって温度制御してもよい。このフレームは、上部固定ステージ用により剛い支持体を備えてもよい。書込みヘッド（例えば、書込み光学装置を保持する機械的ユニット）は、この加工物表面近くに、此処ではツールバーと称する、機械的支持構造体上に配置してあってもよい。少なくとも一つのツールバーがこのステージの全域に伸びてもよい。これらのツールバーの各々は、一つまたはそれ以上のツール（例えば、書込みヘッド）を含んでもよい。これらのツールは、上に円筒形ステージに関して説明したものと類似またはほぼ類似の方法で取付けまたは配置してあってもよい。これらのツールバーは、ジグまたはツール（例えば、標準化してもよいもの）を有してもよい。ツールバーの数および各ツールバーの取付けるツールは、用途および／または能力要求に従って設定してもよい。
図２５は、如何にツールバーの２５０１が加工物２５０３上のどの点にもアクセスするか、および如何にこれらのツールバーを積卸しの邪魔にならないところへ動かせるかを示す。図２５のプラットフォームは、ツールバー組立体２５０６を駆動するためのリニアモータ２５０４を含んでもよい。このリニアモータは、床上に別々に立つ支持体２５０８および２５１０の間に伸びるロッド２５０２に取付けてあってもよい。このリニアモータのどちらの部分も地面に結合しないように、自由に動く釣合い質量（図示せず）を使ってもよい。このリニアモータは、このツールバー組立体２５０６および釣合い質量を、共通の、固定重心を維持しながら、それらの間に力を加えることによって動かしてもよい。
この地面と釣合い質量の間に弱い力を加えるモータを含む分離システムがこの移動範囲内に中心を置く釣合い質量を維持するかも知れない。
この移動ステージは、軸受（例えば、空気軸受）上を摺動してもよく且つこの加工物を、例えば、真空、静電気力または何か他の適当なクランプ機構を使って保持してもよい。この移動ステージは、この機械の座標系に対してこのステージの位置をより正確にモニタおよび／または制御するかも知れない。図２５のプラットフォームは、測定、パターン付け等のような、多くのプロセスに適するかも知れない。
図２６は、別の実施例による、フラットベッド・プラットフォームを示す。図２６に示す実施例は、図２５のフラットベッド・プラットフォームと類似またはほぼ類似でもよいが；図２６のフラットベッド・プラットフォームは、固定位置に取付けたツールバーの数が違ってもよい（例えば、五つ）。この実施例では、加工物２６０１が軽量シャトル２６０２上を往復動する。
図２６を参照して、このステージは、この支持体の形状に類似またはほぼ類似して比較的軽量でもよい。このステージは、リニアモータによって駆動してもよく、このモータからの反力は、地面への別の接続によってまたは釣合い質量によって絶縁する。このステージは、軸受（例えば、空気軸受）上を摺動してもよく且つこの加工物を真空、静電気力または何か他の適当なクランプ機構を使って保持してもよい。
図２７は、加工物２７０１がツールバーの下を通過し且つ通過する際にパターン付けしてもよい。この加工物は、カット紙またはロールからロールへの無端帯の形をしていてもよい。上に議論したように、パターン付けは、フォトレジストの露出、フィルムの感熱性レジストのパターン付け、表面の何れかの光活性化、アブレーション、熱転写、または光子エネルギーへの反応および／または光ビームの熱を使う何か類似の処理を伴うかも知れない。少なくとも幾つかの実施例によれば、光とは、ＥＵＶ（例えば、下は５ｎｍまで）からＩＲ（例えば、上は２０μｍまで）までの波長の何れかの電磁放射線を指す。
図２８は、ある実施例による、加工物の高速パターン付け用フラットベッド・プラットフォームの作動例を示す。例示目的で、この作動例は、図２６に関して説明するが；しかし、幾つかの実施例による、他のフラットベッド・プラットフォームが類似またはほぼ類似の方法で作動してもよい。このプラットフォームは、同じまたはほぼ同じ種類の軽量ボードフレームおよび以後“シャトル”２８０４と称する、浮動軽量ステージを有してもよい。
図２８を参照して、作動例で、シャトル２８０４は、支持体２８０６の各端に位置する釣合い質量２８０２の間を揺動（例えば、跳ね返り）してもよい。この釣合い質量２８０２は、スライド２８１０を介して位置ＡとＢの間を動いてもよいが、リニアモータの力によって動作してもよい。このシャトル２８０４が釣合い質量２８０２に衝突するまたは当るとき、このシャトル２８０４は、運動エネルギーの少なくとも一部を損失する。衝撃中のこの力を、この衝撃中に圧縮されるばね２８１２のばね常数によって制御してもよい。各ストロークの端で、このシャトル２８０４は、釣合い質量２８０２に衝突する。この釣合い質量２８０２は、固定ロッド２８１４によって結合してもまたは個々に一つまたはそれ以上のリニアモータによって制御してもよい。
リニアモータを、例えば、シャットル２８０４の下にも、配置してよく、且つこのシャトル２８０４が動き始めたとき、シャットル２８０４を第１衝突をするように加速してもよい。このリニアモータは、このシャトルを動かして任意の位置に止めるため、および／または走査中一定またはほぼ一定の速度を維持するためにも使ってよい。このシャトルは、例えば、図２８で左または右へ、一定の速度で、動くように操作してもよい。ばね２８１２の剛性は、加工物がステージ上を摺動せず且つこのステージで過剰に振動が発生しないように、最大加速度が所望の範囲内にあるように選択してもよい。
少なくとも幾つかの実施例で、このステージは、例えば、支持構造体上を浮動するパッドおよびこの加工物を保持するパッドを備える板ばねから成ってもよい。柔軟な軽量シャトルがあれば、このステージの形状は、支持表面の形状によって決るかも知れない。
図２９は、走査中のこのステージおよび釣合い質量の位置に関する線図である。図２９は、一定速度でこの紙と垂直な方向に走査するツールの位置も示す。このステージを右へ走査しているとき、このツールによってこの加工物の全域で斜線を追跡し、および跳ね返った後他の斜線を異なる角度で追跡する。このツール幅、ステージ速度、およびツール速度の間に適正な関係があれば、二つの連続パスが互いに重ねて書込まれるかも知れない。両パスは、このステージの走査軸に傾斜した縞を有するかも知れず、それが、図示するように、パターンの周期的欠陥を減らすかも知れない。
もし、この加工物が長さ約２．８ｍ、跳ね返り中に約１０ｇで加速し、およびその他の点では約６ｍ／ｓの低速で動くならば、跳ね返り時間を含む平均走査速度は、約５ｍ／ｓである。運動量は、釣合い質量２８０２とステージの間で伝達され、そのどちらも支持構造体または床に結合してない。この跳ね返り後、釣合い質量２８０２は、ステージよりかなり低い速度で後退し、このリニアモータは、速度を落し、同じ釣合い質量との次の衝突まで、この釣合い質量の速度を逆転する。
もし、釣合い質量２８０２がロッドによって結合してあったら、またはその代りに、もし、単一釣合い質量が使用するステージの中央に配置してあったら、このリニアモータに対する要求は減るかも知れない。この例で、各端での跳ね返りは、釣合い質量の速度を逆転し、およびこの釣合い質量の運動は、遅いことと範囲が狭いことを除いて、ステージのそれと類似またはほぼ類似かも知れない。
一つ以上の実施例で、例えば、ＬＣＤのような電子ディスプレイ装置に使う加工物（例えば、ガラスシート、プラスチックシート等）上にパターンを書込むかも知れない。これらの実施例では、約１５００ｍｍより大きい加工物を使うかも知れない。複数の書込みユニット（例えば、５以上）を備える光書込みヘッド（例えば、ロータスキャナ）を使うかも知れない。あるデータ転送速度（例えば、１００、２００、４００Ｇｂｉｔ／ｓ以上等）のデータチャンネルがデータを提供するかも知れず、およびこの加工物および光書込みヘッド（またはロータスキャナ）が互いに対して少なくとも一方向に回転されるかも知れない。この加工物および光書込みヘッドは、例えば、この回転平面に対して４５°と１３５°の間の平面でも互いに対して動かされるかも知れない。例えば、少なくとも一実施例で、この回転平面は、移動平面に垂直かも知れない。
幾つかの実施例を幾つかの加工物に関して説明してきたが、幾つかの加工物を加工物と交換可能に使ってもよいことが分るだろう。その上、幾つかの実施例による、書込み装置を従来のパターン発生システムに関連して使ってもよい。
少なくとも幾つかの実施例によれば、書込んだパターンを縞に細分することはない。非干渉性画素を備える、少なくとも幾つかの実施例（例えば、図１および図１１Ｇないし図１１Ｋ）では、画像を加工物の片側から他の側へ伸びる平行なラインで作ってもよい。
幾つかの実施例（例えば、図１）では、これらのラインを書込みユニットによって縁から縁まで順番に書込んでもよい。二つの隣接するラインを二つの隣接する書込みユニットによって書込み、それによってこの加工物および／または書込みヘッドがドリフトおよび／または機械的動作によって一つのラインから次のラインへ動くリスクを軽減してもよい。この順番に書込んだ縁から縁のパターンの局部誤差は、減るかも知れずおよび“ムラ”効果が減るかも知れない。
図１に類似するが、二つ以上の書込みユニットのリング（例えば、図７Ａ）を含む、または、例えば、図１１Ｇないし図１１Ｋに示すような書込みユニットまたは非干渉性画素を配置した実施例では、ラインを順番に書かなくてもよいかも知れない。しかし、この円筒の周囲に分散した複数の書込みユニットがあれば、二つの隣接するラインを、まだ、この書込みヘッドの周辺で互いに接近する（例えば、互いから９０°以内におよび比較的近い時間近接度で）書込みユニットによって書けるかも知れない。その上、この円筒の周囲に分散した複数の書込みユニットがまだドリフトの自由および／またはライン間の振動を制限するかも知れない。
画素の連続アレイ（例えば、一次元（１Ｄ）または二次元（２Ｄ））を同時に作るためにＳＬＭを使う実施例では、隣接するアレイを順番におよび／または時間的にきわめて接近して書込み、それによって画素アレイ（ＳＬＭスタンプ）間の縫い合せ領域を減らせるかも知れない。同じ較正センサに対する書込みユニットの較正と共に、複数書込みユニットによる螺旋走査は、書込みユニットからの画像間の不一致を、これらの画像が単一点、非干渉性画素のクラスタまたは画素の密集領域（ＳＬＭスタンプ）であるがなかろうが、減らすかも知れない。
図１Ｂに示すように、これらの書込みユニットによって追跡したラインは、この加工物に対して斜めかも知れない。これは、もしこの加工物をその支持体上で回転すれば、補正できる。しかし、上に説明したように、斜めであることを“ムラ”効果を減少するために使ってもよく、それで追跡したラインが斜めであることは望ましいかも知れない。画素パターンは、走査ラインによって定義し、且つこのパターン、例えば、ディスプレイ装置の画素パターンの軸に関して回転してもよい。
第３座標系をこの書込みヘッドの運動および回転／シャトル運動によって定義する。もし、この画素格子間の斜角を円筒形支持体上の加工物の回転によって変えるならば、三つの座標系全てを互いに対して回転する。他の実施例では、これらの三つの座標系の内の二つだけが互いに斜めである。
図１Ｃは、走査中にＳＬＭによって創った画像を示す。図示するように、図１Ｃの画像もこの加工物に対して回転してある。例えば、図１１Ａないし図１１Ｋおよび／または図１２Ａないし図１２Ｅに関して議論したように、この実施例では、四つの座標系が存在し、および書込んだパターンの“ムラ”効果を減少するために、二つ、三つまたは四つ全てを互いに対して回転してもよい。種々の座標系の回転による“ムラ”の減少を円筒状にかまたはフラットベッド・ステージでの走査中に使ってもよい。図１５および／または図１６に示す円形ステージで、この運動の座標系が縁から縁のストローク中に回転し、それで座標系間の局所的であるが非一定の回転を創り出す。
この螺旋走査は、加工物、書込みヘッド、または両方を回転することによって実施してもよく、且つこの加工物は、書込みヘッドの内部または外部にあることができる。
幾つかの実施例を図面に示す実施例を参照して説明してきたが、これらの実施例は、限定的意味ではなく例示的意味を意図することは言うまでもない。修正および組合わせが当業者に容易に思いつくことは予想し、それらの修正および組合わせは、本発明の精神および以下の請求項の範囲内に入るだろう。
ある実施例による、単一点書込みユニットの単一リングを備えるロータスキャナを示す。 ある実施例による、この加工物の縁から縁まで逐次ラインを書込む単一リング、単一点スキャナ、および各書込みユニットに必要な調整の簡略化した図を示す。 ある実施例による、空間光変調器（ＳＬＭ）を使ってＳＬＭフィールド（“スタンプ”）から画像を形成するロータスキャナおよび各書込みユニットのために必要な調整の実施例を示す。 従来のパターン発生器を示す。 従来のパターン発生器を示す。 従来のパターン発生器を示す。 他の実施例による、書込み装置を示す。 ある実施例による、加工物間の較正センサの配置を示す ある実施例による、較正センサの側面図である。 ある実施例による、較正センサの概略図である。 ある実施例による、光書込みユニットと光測定ユニットの組合わせを示す。 ある実施例による、円板型書込み装置の異なる実現方式および向きを示す。 ある実施例による、円板型書込み装置の異なる実現方式および向きを示す。 ある実施例による、円板型書込み装置の異なる実現方式および向きを示す。 別の実施例による、リング型書込み装置の別の実現方式および向きを示す。 別の実施例による、リング型書込み装置の別の実現方式および向きを示す。 別の実施例による、リング型書込み装置の別の実現方式および向きを示す。 ある実施例による、水平向きの円筒形ステージまたはホルダを示す。 一つ以上の実施例による、書込み装置を使って書込んでもよいような、平らな加工物を示す。 ある実施例による、加工物に対するロータスキャナの方向に関する書込みヘッドの異なる位置を示す。 ある実施例による、加工物に対するロータスキャナの方向に関する書込みヘッドの異なる位置を示す。 ある実施例による、加工物に対するロータスキャナの方向に関する書込みヘッドの異なる位置を示す。 ある実施例による、加工物に対するロータスキャナの方向に関する書込みヘッドの異なる位置を示す。 ある実施例による、加工物に対するロータスキャナの方向に関する書込みヘッドの異なる位置を示す。 ある実施例による、加工物に対するロータスキャナの方向に関する書込みヘッドの異なる位置を示す。 ある実施例による、加工物に対するロータスキャナの方向に関する書込みヘッドの異なる位置を示す。 ある実施例による、加工物に対するロータスキャナの方向に関する書込みヘッドの異なる位置を示す。 ある実施例による、加工物に対するロータスキャナの方向に関する書込みヘッドの異なる位置を示す。 ある実施例による、加工物に対するロータスキャナの方向に関する書込みヘッドの異なる位置を示す。 ある実施例による、加工物に対するロータスキャナの方向に関する書込みヘッドの異なる位置を示す。 ロータスキャナの回転方向に対するＳＬＭ装置および加工物装置を示す。 ロータスキャナの回転方向に対するＳＬＭ装置および加工物装置を示す。 ロータスキャナの回転方向に対するＳＬＭ装置および加工物装置を示す。 ロータスキャナの回転方向に対するＳＬＭ装置および加工物装置を示す。 ロータスキャナの回転方向に対するＳＬＭ装置および加工物装置を示す。 ある実施例による、自動合焦装置を示す。 ある実施例による、較正センサの平面図である。 別の実施例による、書込み装置の透視図である。 別の実施例による、書込み装置を示す。 図１５に示す書込み装置１５２０の平面図である。 別の実施例による、書込み装置を示す。 別の実施例による書込み装置の側面図である。 図１９Ａに示す書込み装置の平面図である。 ある実施例による、デカルト格子を曲げた座標系に変換するための方法を示す。 加工物を円筒状に保持するための真空装置を示す。 別の実施例による、書込み装置を示す。 図１６に示すパターン発生器の更に詳しい説明図である。 ある実施例による、ｘおよびｙ方向に連続走査するための方法を示す。 ある実施例による、ｘおよびｙ方向に連続走査するための方法を示す。 ある実施例による、ｘおよびｙ方向に連続走査するための方法を示す。 ある実施例による、ｘおよびｙ方向に連続走査するための方法を示す。 ある実施例による、ｘおよびｙ方向に連続走査するための方法を示す。 実施例による、フラットベッド・プラットフォームを示す。 実施例による、フラットベッド・プラットフォームを示す。 実施例による、フラットベッド・プラットフォームを示す。 実施例による、フラットベッド・プラットフォームを示す。 走査中のステージおよび釣合い質量の位置に関する線図を示す。 別の実施例による、較正システムを示す。 ある実施例による、較正方法を示す。

Claims (20)

  1. ムラ効果を減らして、加工物上に表示装置の画素パターンを生成する方法であって、該方法は、
    画素格子を創成する加工物表面を横切って少なくとも一方向に少なくとも一つの光書込みユニットを走査する工程にして、前記画素格子は、前記表示装置の画素格子の軸に対いしてある角度で配置され、該角度が０、４５あるいは９０度から異なっている工程を含み、
    前記画素格子および前記少なくとも一つの光書込みユニットの前記少なくとも一つの走査方向が前記表示装置の画素パターンの軸から離れて整合され、加工物上のパターンおよび少なくとも一つの可視帯の形で周期誤差を減少する方法。
  2. 請求項１に記載の方法に於いて、前記走査工程が少なくとも二つの等距離走査ラインを創成する方法。
  3. 請求項１に記載の方法に於いて、前記走査工程を少なくとも二つの方向で行う方法。
  4. ムラ効果を減らして、加工物上に表示装置の画素パターンを生成する装置であって、該装置は、
    画素格子を加工物表面を横切って少なくとも一方向に走査し画素格子を生成するよう構成された少なくとも一つの光書込みユニットを含む書込みヘッドであって、前記画素格子は、前記表示装置の画素バターンの軸に対してある角度で配置され、該角度が０、４５あるいは９０度から異なっている書込みヘッドを含み、
    前記画素格子および前記少なくとも一つの光書込みユニットの前記少なくとも一つの走査方向が前記表示装置の画素パターンの軸から離れて整合され、加工物上のパターンおよび少なくとも一つの可視帯の形で周期誤差を減少する装置。
  5. 請求項４に記載の方法に於いて、前記書込みヘッドが走査工程中に少なくとも二つの等しい走査線を創成するよう構成されている装置。
  6. 請求項４に記載の方法に於いて、前記書込みヘッドが前記加工物を少なくとも二つの方向に走査するよう構成されている装置。
  7. ムラ効果を減らして、加工物上に表示装置の画素パターンを生成する方法であって、該方法は、
    各々が電磁放射線を発射する複数の光書込みユニットを有するロータスキャナを回転すること、および
    前記ロータスキャナの回転と同時に、少なくとも１つの前記加工物および少なくとも１つの書込みユニットを前記ロータスキャナの回転平面に対して直角の方向に移動することにより前記加工物を走査すること、を含み、
    前記加工物が第一方向に走査されて画素格子を創成し、前記画素素子が前記表示装置の画素パターンの軸線に対してある角度で創成され、前記角度が０、４５および９０度から異なっていて、および
    前記画素格子および前記第一の走査方向が、前記表示装置の画素パターンの軸から離れて整合され、前記加工物上の少なくとも一つの可視帯およびパターンの形で周期的誤差を減少する方法。
  8. 請求項７に記載の方法に於いて、前記電磁放射線が前記ロータスキャナに対して半径方向に放射される方法。
  9. 請求項７に記載の方法に於いて、前記電磁放射線が前記ロータスキャナに対して軸方向に放射される方法。
  10. 請求項７に記載の方法に於いて、前記加工物の走査をすることが、前記第一の方向における前記加工物の走査をし前記加工物上に螺旋パターンを創成することを含む方法。
  11. 請求項７に記載の方法に於いて、前記電磁放射線が前記ロータスキャナの少なくとも一つの回転平面および前記ロータスキャナの走査方向に対して平行な方向に放射される方法。
  12. 請求項７に記載の方法に於いて、前記加工物上に発生したパターンが複数の等距離の走査ラインを含む方法。
  13. ムラ効果を減らして、加工物上に表示装置の画素パターンを生成する書込み装置にして、該装置は、
    複数の光書込みユニットを含むロータスキャナであって、前記光書込みユニットの各々が電磁放射線を放射し、前記ロータスキャナが前記ロータスキャナを回転しかつ前記ロータスキャナの回転面に対して直角の方向に少なくとも一つの前記加工物および少なくとも一つの書込みユニットを移動することにより前記加工物を走査するよう構成されたロータスキャナを含み、
    前記ロータスキャナがさらに画素格子を創成する第一方向に前記加工物を走査するよう構成され、前記表示装置の画素パターンの軸線に対してある角度で創成され、前記角度が０、４５および９０度とは異なっていて、および
    前記画素格子および第一の走査方向が前記表示装置の画素パターンの軸線から離れて整合され、加工物上のパターンおよび少なくとも一つの可視帯の一つの形で周期誤差を減少する装置。
  14. 請求項１３に記載の方法に於いて、前記電磁放射線を前記ロータスキャナに関して半径方向に出す方法。
  15. 請求項１３に記載の方法に於いて、前記電磁放射線を前記ロータスキャナに関して軸方向に出す方法。
  16. 請求項１３に記載の装置に於いて、前記ロータスキャナが走査工程中に前記加工物上に螺旋パターンを創成する装置。
  17. 請求項１３に記載の装置に於いて、前記電磁放射線を、前記ロータスキャナの回転面の少なくとも一つと前記ロータスキャナの走査方向との少なくとも一つと平行な方向に出す装置。
  18. 請求項１３に記載の装置に於いて、前記加工物上に発生したパターンが複数の等距離走査ラインを含む装置。
  19. ムラ効果を減らして、加工物上に表示装置の画素パターンを生成する方法であって、該方法は、
    前記加工物の表面を横切って複数の光書込みユニットを走査して、前記複数の光書込みユニットの各々が個々の最終レンズを有している光書込みユニットを走査すること、
    前記加工物および前記複数の光読込みユニットを互いに対して移動し、前記互いに対する運動が線形運動および前記線形運動に対して直角の方向の円形運動の組合せであるよう移動をさせること、を含み、
    前記加工物が第一方向に走査されて画素格子を創成し、前記画素素子が前記表示装置の画素パターンの軸線に対してある角度で創成され、前記角度が０、４５および９０度から異なっていて、および
    前記画素格子および前記第一の走査方向が、前記表示装置の画素パターンの軸から離れて整合され、前記加工物上の少なくとも一つの可視帯およびパターンの形で周期的誤差を減少する方法。
  20. 請求項１に記載の方法において、前記画素格子の方向および走査を行う少なくとも一つの方向が前記画素パターンと少なくとも一つの光書込みユニットとの間のモアレによって可視帯を抑制するよう選択される方法。
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