JPH078583B2 - Drawing exposure equipment - Google Patents

Drawing exposure equipment

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JPH078583B2
JPH078583B2 JP63134502A JP13450288A JPH078583B2 JP H078583 B2 JPH078583 B2 JP H078583B2 JP 63134502 A JP63134502 A JP 63134502A JP 13450288 A JP13450288 A JP 13450288A JP H078583 B2 JPH078583 B2 JP H078583B2
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Japan
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light beam
light
exposure
image
photosensitive material
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巧 吉田
秀明 小川
康之 和田
英一 玉置
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Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/435Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/447Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources
    • B41J2/45Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources using light-emitting diode [LED] or laser arrays

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、感光材料面に光ビームを投射して相対的に移
動させ、画像データ信号に基づいて光ビームを変調制御
することにより、所要の画像パターンを露光記録する描
画露光装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention is realized by projecting a light beam on a surface of a photosensitive material and moving the light beam relatively, and modulating and controlling the light beam based on an image data signal. The present invention relates to a drawing exposure apparatus for exposing and recording the image pattern of.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

上述のような描画露光装置としては、フォトプロッタあ
るいはパターンジェネレータ等と称する装置が知られて
いる。
A device called a photoplotter, a pattern generator, or the like is known as the drawing exposure device as described above.

これらの従来装置は、記録すべき画像パターンの形状
を、X−Y座標によるベクトル値により求めて、感光材
料と光ビームとを、該ベクトル値に基づいて相対的に移
動させ、所要位置において光ビームを点滅制御すること
により、所望の画像パターンを露光記録するようにして
いる。
In these conventional devices, the shape of an image pattern to be recorded is obtained by a vector value based on XY coordinates, the photosensitive material and the light beam are relatively moved based on the vector value, and a light is emitted at a required position. By controlling blinking of the beam, a desired image pattern is exposed and recorded.

また、特開昭53-69701号公報には、複数本の光ビームを
走査方向に斜めに並列させ、感光材料に投射して走査露
光し、1走査周期における露光幅を大きくして、所要面
積に対する露光時間の短縮を図った装置が記載されてい
る。
Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 53-69701, a plurality of light beams are obliquely juxtaposed in the scanning direction, projected onto a photosensitive material to perform scanning exposure, and an exposure width in one scanning cycle is increased to increase a required area. A device for reducing the exposure time is described.

また、他の手段として、回転ミラーあるいは揺動ミラー
等の偏向手段により光ビームを偏向させ、感光材料面に
投射走行させながら、画像信号により光ビームを変調制
御して、画像パターンを露光記録するようにした、フラ
イングビーム形式のプロッタも知られている。
Further, as another means, the light beam is deflected by a deflecting means such as a rotating mirror or an oscillating mirror, and while being projected on the surface of the photosensitive material, the light beam is modulated and controlled by an image signal to expose and record an image pattern. Flying beam type plotters are also known.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

感光材料と光ビームとの相対的移動を、ベクトル値によ
って制御する手段は、移動速度が比較的低速であり、か
つ、起動、停止の繰返し回数が多いため、描画時間が長
くて、生産性が低い問題がある。
The means for controlling the relative movement of the light-sensitive material and the light beam by the vector value has a relatively low movement speed and a large number of times of starting and stopping, so that the drawing time is long and the productivity is high. There is a low problem.

また、記録される画線の線幅は、光ビームの直径に対応
して変化するので、任意の線幅の画線を記録するため
に、光ビームの光路中に開口径を変化させることができ
る可変アパーチャを交換可能に設置する等の手段によ
り、光ビームの直径を制御するようにしている。
Further, since the line width of the recorded image line changes corresponding to the diameter of the light beam, it is possible to change the aperture diameter in the optical path of the light beam in order to record the image line of an arbitrary line width. The diameter of the light beam is controlled by means such as a replaceable variable aperture.

しかし、可変アパーチャは、機構が複雑で製造や保守の
面に問題があり、また、複数種のアパーチャを交換する
ものは、個々のアパーチャの位置を正確に光ビームの光
軸に整合させることが困難であり、描画精度に問題があ
る。
However, the variable aperture has a complicated mechanism and is problematic in terms of manufacturing and maintenance. Also, in the case of replacing multiple types of apertures, the position of each aperture can be accurately aligned with the optical axis of the light beam. It is difficult and there is a problem in drawing accuracy.

前記特開昭53-69710号公報に記載の手段は、描画速度の
高速化を図ったものであると理解されるが、該手段で
は、多数の光ビームについて、それぞれアパーチャを配
置して、各光ビームの直径を規制するようにしており、
これらのアパーチャは、光ビームの配列ピッチを密にす
るために、操作方向に対して斜めに配置されている。し
たがって、各光ビームの投射点も、走査方向に対して斜
めに配列され、走査露光に際して、各光ビームを変調制
御するタイミングを、個々の光ビームごとに微妙に調整
しなければならないという不便さがある。また、複数本
の光ビームを変調する手段として適用される多チャンネ
ル型の音響光学変調器は、チャンネル数に対応して大型
となるため、それを搭載す装置を小型化するためには、
チャンネル数が比較的少数に限定される難点がある。
It is understood that the means described in the above-mentioned JP-A-53-69710 is intended to increase the drawing speed, but in this means, an aperture is arranged for each of a large number of light beams and The diameter of the light beam is regulated,
These apertures are arranged obliquely with respect to the operation direction in order to make the arrangement pitch of the light beams dense. Therefore, the projection points of each light beam are also arranged obliquely with respect to the scanning direction, and the timing of modulating and controlling each light beam must be finely adjusted for each light beam during scanning exposure. There is. Further, since a multi-channel acousto-optic modulator applied as a means for modulating a plurality of light beams is large in size corresponding to the number of channels, in order to downsize a device equipped with it,
The drawback is that the number of channels is limited to a relatively small number.

一方、フライングビーム形式のプロッタは、高速度描画
が可能ではあるが、光ビーム径をある程度以上に小さく
できないこと、感光材料が平面上に設置されている場合
に、投射された光スポットのサイズが走査ストロークの
中で変化し、均一にならないこと、投射位置の制御が困
難で、記録された画像パターンの寸法精度が低いこと、
等の問題がある。
On the other hand, a flying beam type plotter is capable of high-speed writing, but the diameter of the light beam cannot be reduced to a certain extent or more, and when the photosensitive material is placed on a flat surface, the size of the projected light spot is small. It changes during the scanning stroke, it is not uniform, it is difficult to control the projection position, and the dimensional accuracy of the recorded image pattern is low,
There is a problem such as.

本発明は、従来装置の問題点を解決した、高速度で高品
質の複製画像を記録することができる、描画露光装置を
提供するものである。
The present invention provides a drawing exposure apparatus which can solve the problems of the conventional apparatus and can record a duplicate image of high quality at high speed.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

感光材料を装着して主走査方向に往復移動するテーブル
と、主走査方向に直交する副走査方向に移動する露光ヘ
ッドを、それぞれガイドレールに支承して駆動し、露光
ヘツドは、それぞれ複数本の光ビームを副走査方向に所
要ピッチで列設した複数の光ビーム群を、主走査方向に
沿う所要距離を隔てて感光材料面に投射して、複数群の
光スポット列により走査露光をしながら、所要の画像信
号に基づいて各光ビームをON-OFF変調制御して複製画像
を露光記録するようにし、かつ、複数の光ビーム群にお
ける各光ビームの位置を、光ビーム群ごとに順次副走査
方向に位相をずらせて配置するとともに、後続側の光ビ
ーム群を変調制御する画像信号を、先行側に対して所要
時間遅延させて、走査露光を行ない、かつ、光ビーム投
射位置の光軸方向の変動を検出して、露光ヘツドの位置
を自動的に調節する自動焦点調節装置を付設する。
A table that mounts a photosensitive material and reciprocates in the main scanning direction and an exposure head that moves in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction are supported by guide rails, respectively, and driven. A plurality of light beam groups in which light beams are arranged in a row at a required pitch in the sub-scanning direction are projected on a photosensitive material surface at a required distance along the main scanning direction, and scanning exposure is performed by a plurality of groups of light spot rows. ON / OFF modulation control of each light beam is performed based on a required image signal so that a duplicate image is exposed and recorded, and the position of each light beam in the plurality of light beam groups is sequentially sub-selected for each light beam group. In addition to arranging the light beams in the scanning direction with a phase shift, the image signal for controlling the modulation of the light beam group on the trailing side is delayed by the required time with respect to the leading side to perform scanning exposure, and the optical axis of the light beam projection position. Directional By detecting the motion and attached an automatic focusing device for automatically adjusting the position of the exposure head.

〔作 用〕[Work]

感光材料を載置装着したテーブルの移動にともない、テ
ーブル移動方向に交差して列設した光ビーム群を、所要
の画像をX−Yラスターパターンに変換した制御データ
に基づいて変調制御することにより、感光材料に光ビー
ム群におけるビームの配列ピッチを単位画素寸法とする
複製画像を記録する。
Along with the movement of the table on which the photosensitive material is mounted and mounted, the light beam group which is arranged in a row crossing the table movement direction is modulated and controlled based on the control data obtained by converting the required image into an XY raster pattern. , A duplicate image is recorded on the photosensitive material with the arrangement pitch of beams in the light beam group as a unit pixel size.

また、複数の光ビーム群における各光ビームの相対的位
相を、順次N/Pずつずらせることにより、走査線密度を
増加させて、記録画像の品質を向上させる。
Further, by sequentially shifting the relative phases of the respective light beams in the plurality of light beam groups by N / P, the scanning line density is increased and the quality of the recorded image is improved.

また、付設の自動焦点調節装置により、感光材料の厚さ
の誤差や、装着するテーブル面の平面度の誤差等に基因
する感光材料面の上下方向の変動に基づく、光スポット
の焦点ずれに対処して、記録画像の品質を向上させる。
In addition, the attached automatic focus adjustment device copes with defocusing of the light spot due to vertical fluctuations of the photosensitive material surface caused by errors in the thickness of the photosensitive material and errors in the flatness of the mounting table surface. Then, the quality of the recorded image is improved.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は、本発明の1実施例である描画露光装置の構成
を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing the structure of a drawing exposure apparatus which is an embodiment of the present invention.

フレーム(1)上に水平に載置したベース板(2)の上
面に、ガイドレール(3)を固設し、テーブル(4)を
エアベアリングを介してガイドレール(3)に摺動可能
に支承する。以下、このテーブル(4)の移動方向をY
軸方向とし、これに直角な方向をX軸方向とする。
A guide rail (3) is fixedly mounted on the upper surface of a base plate (2) horizontally placed on a frame (1), and a table (4) is slidable on the guide rail (3) via an air bearing. Support. Hereinafter, the moving direction of this table (4) is set to Y.
The axial direction is defined as the X-axis direction.

テーブル(4)の上面には、図示しない真空ポンプに連
結した多数の真空吸気孔(5)が設けてあり、テーブル
(4)に載置した感光材料(6)を吸着して保持する。
以下の説明では、感光材料(6)として、寸法安定性の
高いガラス乾板を適用する実施例を中心として記述す
る。
A large number of vacuum suction holes (5) connected to a vacuum pump (not shown) are provided on the upper surface of the table (4) to adsorb and hold the photosensitive material (6) placed on the table (4).
In the following description, an example in which a glass dry plate having high dimensional stability is applied as the photosensitive material (6) will be mainly described.

ベース板(2)の上面のガイドレール(3)の両側に、
リニアモータ用の一次コイル(7)(7)を設置し、テ
ーブル(4)の下面の対応位置に磁性体を装着して、リ
ニアモータを構成させ、テーブル(4)をY軸方向に駆
動する。リニアモータの構成としては、上記と逆にテー
ブル(4)側にコイルを設置し、ベース板(2)側の
(7)(7)を磁性体としてもよい。
On both sides of the guide rail (3) on the upper surface of the base plate (2),
The primary coil (7) (7) for the linear motor is installed, the magnetic body is attached to the corresponding position on the lower surface of the table (4) to form a linear motor, and the table (4) is driven in the Y-axis direction. . As a configuration of the linear motor, contrary to the above, a coil may be installed on the table (4) side and (7) and (7) on the base plate (2) side may be made of a magnetic material.

また、一次コイル(7)(7)の外方両側に、それぞれ
リニアスケール(8)(9)をY軸方向に設置し、テー
ブル(4)の前後両面に装着した光電センサー(10)を
係合させてリニアエンコーダを構成し、テーブル(4)
の駆動により、それぞれ駆動距離に対応するパルス信号
を出力する。
Further, linear scales (8) and (9) are installed in the Y-axis direction on both outer sides of the primary coils (7) and (7), respectively, and photoelectric sensors (10) mounted on the front and rear surfaces of the table (4) are engaged. Combined to form a linear encoder, table (4)
The pulse signals corresponding to the respective driving distances are output by driving.

前側のリニアスケール(9)によるエンコーダは、リニ
アモータの駆動を制御するための、粗いピッチのパルス
を発生し、また、後側のリニアスケール(8)によるエ
ンコーダは、後述する画像信号を制御するための、細か
いピッチのパルスを発生する。
The encoder on the front linear scale (9) generates a pulse having a coarse pitch for controlling the drive of the linear motor, and the encoder on the rear linear scale (8) controls an image signal described later. To generate a pulse with a fine pitch.

一方、ベース板(2)の上面左方に、前後一対の支台
(11)(12)を固設し、これに左右一対のガイドレール
(13)(14)をX軸方向に架設し、ガイドレール(13)
(14)の間に、ネジ軸(15)を前後一対の軸受(16)に
より支承し、サーボモータ(17)により回転駆動する。
On the other hand, on the left side of the upper surface of the base plate (2), a pair of front and rear abutments (11) (12) are fixedly mounted, and a pair of left and right guide rails (13) (14) are erected in the X-axis direction, Guide rails (13)
A screw shaft (15) is supported between a pair of front and rear bearings (16) between (14) and is rotationally driven by a servomotor (17).

ガイドレール(13)(14)の上面に、エアベアリングを
介して摺動ベース(18)を支承し、その下面に設置した
図示しないナツトをネジ軸(15)に係合させて、X軸方
向に駆動する。摺動ベース(18)には、光源部(19)及
び光学系部(20)等で構成された露光ヘツド(20′)を
搭載してある。
The sliding base (18) is supported on the upper surfaces of the guide rails (13) and (14) via air bearings, and the nut (not shown) installed on the lower surface is engaged with the screw shaft (15) to move in the X-axis direction. Drive to. An exposure head (20 ') including a light source section (19) and an optical system section (20) is mounted on the sliding base (18).

また、ガイドレール(13)に沿ってリニアスケール(2
1)をX軸方向に設置し、摺動ベース(18)に装着した
光電センサ(図示省略)とによりリニアエンコーダを構
成させ、摺動ベース(18)の駆動により、移動距離に対
応するパルス信号を出力させる。
In addition, the linear scale (2
1) is installed in the X-axis direction, and a linear encoder is configured with a photoelectric sensor (not shown) mounted on the sliding base (18), and the sliding base (18) is driven to generate a pulse signal corresponding to the moving distance. Is output.

次に第2図は、光源及び光学系の構成を示す斜視図であ
る。光ビームの進行方向や装置各部の移動方向を説明す
る便宜のために、図の下部にX−Y−Z座標軸を正負の
符号を付して示してある。
Next, FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a light source and an optical system. For convenience of explaining the traveling direction of the light beam and the moving direction of each part of the apparatus, the XYZ coordinate axes are shown with positive and negative signs in the lower part of the figure.

レーザ光源(22)から−Y方向に射出した光ビームは、
2個のミラー(23)及び(24)で+Y方向に反射し、ビ
ームスプリッタ(25)により2つの光路に分岐して、そ
の一方は、直接、ビームエキスパンダ(27A)に、他方
は、ミラー(26)で反射してビームエキスパンダ(27
B)に入射する。
The light beam emitted from the laser light source (22) in the −Y direction is
The two mirrors (23) and (24) reflect in the + Y direction, and the beam splitter (25) splits it into two optical paths, one of which is directly connected to the beam expander (27A) and the other of which is a mirror. (26) Reflects the beam expander (27
B).

2個のビームエキスパンダ(27A)及び(27B)は、それ
ぞれ入射した光ビームをX軸方向に拡張して、平らな光
ビームを形成し、次段の多チャンネル型音響光学光変調
器(以下、AOMという)(28A)及び(28B)に入射させ
る。
The two beam expanders (27A) and (27B) expand the incident light beams in the X-axis direction to form a flat light beam, and the next-stage multi-channel acousto-optic light modulator (hereinafter , AOM) (28A) and (28B).

AOM(28A)及び(28B)は、入射した平らな光ビームを
多数本のビームに分割し、制御信号によりそれらの光ビ
ームを個別に、ON-OFFするもので、この実施例では、20
チャンネル型のAOMを適用して、それぞれ20本の変調さ
れた平行光ビームを射出するようにしている。
The AOMs (28A) and (28B) divide the incident flat light beam into a large number of beams and individually turn on and off the light beams by a control signal. In this embodiment, 20
A channel-type AOM is applied to emit 20 modulated parallel light beams.

AOM(28A)及び(28B)から射出した各20本の平行光ビ
ーム群は、光ビーム数に対応する数のアパーチャを列設
したアパーチャ板(29A)及び(29B)を通り、それぞれ
ミラー(30A)及び(30B)で反射して、三角柱ミラー
(31)に投射される。
A group of 20 parallel light beams emitted from each of the AOMs (28A) and (28B) passes through aperture plates (29A) and (29B) in which a number of apertures corresponding to the number of light beams are arranged in series, and a mirror (30A) respectively. ) And (30B) and projected on the triangular prism (31).

三角柱ミラー(31)は、直角ブリウムの直角を挾む二面
に表面反射処理を施してあり、上下から投射された各20
本の平行光ビーム群を、所望の間隔を隔てて+Y方向に
反射する。
The triangular prism (31) has a surface reflection treatment on the two surfaces of the right angle brium that cross the right angle, and each of the 20 points is projected from the top and bottom.
The parallel light beam group of the book is reflected in the + Y direction at a desired interval.

次いで、各平行光ビーム群は、ミラー(32)で−Z方向
に反射し、レンズ(33)、(34)およびズームレンズ
(35)で構成する縮小光学系により、走査露光のための
微小光点群(36)を感光材料(6)に投射結像し、テー
ブル(4)の移動により、Y軸方向に走査露光する。
Then, each parallel light beam group is reflected by the mirror (32) in the −Z direction, and a reduction optical system including the lenses (33), (34) and the zoom lens (35) causes a minute light for scanning exposure. The point group (36) is projected and imaged on the photosensitive material (6), and scanning exposure is performed in the Y-axis direction by moving the table (4).

また、縮小光学系と並列的に設置した、光源(37)、レ
ンズ(39a)、ミラー(38)、レンズ(39b)、ミラー
(40)及び光電素子(41)は、感光材料であるガラス乾
板の厚さの変動に対応する自動焦点調節装置の検出部で
あり、これについては後部で説明する。
The light source (37), the lens (39a), the mirror (38), the lens (39b), the mirror (40) and the photoelectric element (41), which are installed in parallel with the reduction optical system, are glass dry plates which are photosensitive materials. Is a detection unit of the automatic focus adjustment device corresponding to the variation of the thickness of the above, which will be described later.

次に第3図は、上述光学系の中の三角柱ミラー(31)回
りの構成を示す斜視図である。
Next, FIG. 3 is a perspective view showing the structure around the triangular prism (31) in the above optical system.

AOM(28A)及び(28B)から射出され、アパーチャ板(2
9A)及び(29B)を通過した各20本の平行光ビーム群(4
2A)及び(42B)は、前述のように三角柱ミラー(31)
の斜面に上下から入射し、+Y方向に反射する。このと
き、三角柱ミラー(31)の位置をY軸方向に移動させる
と、反射後の2組の平行光ビーム群のZ軸方向の位置が
上下対称に昇降して、両群の間隔が増減する。すなわ
ち、三角柱ミラー(31)をY軸方向に移動可能に設置す
ることにより、縮小光学系のレンズ(33)に入射する2
組の平行光ビーム群の間隔(L)を、任意の量に設定す
ることができる。
Ejected from AOM (28A) and (28B), aperture plate (2
9A) and (29B) 20 parallel light beam groups (4
2A) and (42B) are triangular prisms (31) as described above.
Is incident on the slope from above and below, and is reflected in the + Y direction. At this time, if the position of the triangular prism (31) is moved in the Y-axis direction, the positions of the two parallel light beam groups after reflection in the Z-axis direction are vertically raised and lowered, and the distance between the two groups is increased or decreased. . That is, by arranging the triangular prism (31) so that it can move in the Y-axis direction, the light enters the lens (33) of the reduction optical system.
The distance (L) between the parallel light beam groups of the set can be set to an arbitrary amount.

第3図には、三角柱ミラー(31)の移動装置の1例を示
してあり、三角柱ミラー(31)を保持するホルダー(4
3)を摺動台(44)に立設し、摺動台(44)は蟻溝によ
りベース(45)にY軸方向に摺動可能に係合し、一対の
スプリング(46)により−Y方向に付勢してある。
FIG. 3 shows an example of a moving device for the triangular prism (31), which includes a holder (4) for holding the triangular prism (31).
3) is erected on the slide base (44), the slide base (44) is engaged with the base (45) by the dovetail groove so as to be slidable in the Y-axis direction, and by the pair of springs (46), -Y. It is biased in the direction.

摺動台(44)の逆側の端面は、ベース(45)に立設した
ナツト(47)に螺入したネジ軸(48)の先端に当接し
て、付設のつまみ(49)によりネジ軸(48)を回転して
進退させることにより、摺動台(44)及びそれに保持し
た三角柱ミラー(31)が、Y軸方向に移動する。
The opposite end surface of the slide base (44) comes into contact with the tip of the screw shaft (48) screwed into the nut (47) standing on the base (45), and the screw shaft is attached by the attached knob (49). The sliding base (44) and the triangular prism mirror (31) held by the sliding base (44) move in the Y-axis direction by rotating the (48) forward and backward.

三角柱ミラー(31)を+Y方向に移動させると、上下の
平行光ビーム群が反射する位置がミラー(31)の底辺側
に移行して距離(L)を増大させ、逆に−Y方向に移動
させると、反射位置がミラー(31)の頂点側に移行して
距離(L)を減少させることができる。
When the triangular prism (31) is moved in the + Y direction, the position where the upper and lower parallel light beam groups are reflected moves to the bottom side of the mirror (31) to increase the distance (L), and conversely moves in the -Y direction. Then, the reflection position shifts to the apex side of the mirror (31) and the distance (L) can be reduced.

第4図は、2組のAOM(28A)及び(28B)における平行
光ビーム群の形成状態を説明する模式図である。2つの
細長い小判型(50A)(50B)は、ビームエキスパンダ
(27A)(27B)で横幅を拡張した光ビームを、また、そ
の内側の多数の四角形(51-1)〜(51-40)は、多チャ
ンネルAOM(28A)(28B)で形成されるA、B各20本の
光ビームを示し、各光ビーム群の光ビームは、ピッチ
(P)で配列され、かつ、第1光ビーム群(51-1)〜
(51-20)と、第2光ビーム群(51-21)〜(51-40)と
は、X軸方向にピッチ(P)の1/2、すなわち(P/2)だ
け位相をずらせて配置してある。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a formation state of a parallel light beam group in two sets of AOMs (28A) and (28B). Two elongated oval type (50A) (50B) is a light beam whose width is expanded by beam expanders (27A) (27B) and a number of squares (51-1) to (51-40) inside it. Shows 20 light beams each of A and B formed by multi-channel AOM (28A) (28B), the light beams of each light beam group are arranged at a pitch (P), and the first light beam Group (51-1) ~
(51-20) and the second light beam group (51-21) to (51-40) are shifted in phase in the X-axis direction by 1/2 of the pitch (P), that is, (P / 2). It is arranged.

2組の光ビーム群の位相を、(P/2)ずらせるには、2
組のAOM(28A)(28B)を、対応するアパーチャ板(29
A)(29B)とともに、X軸方向に相対的に必要量移動さ
せればよい。
To shift the phase of two light beam groups by (P / 2), 2
Pair the AOM (28A) (28B) with the corresponding aperture plate (29
A) and (29B) may be moved relative to each other in the X-axis direction.

第5図は、上記2組の光ビーム群を、前述の縮小光学系
を介してガラス乾板(6)に投射した光点群を示す模式
図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a light spot group obtained by projecting the two sets of light beam groups onto the glass dry plate (6) through the reduction optical system.

第1光ビーム群(51-1)〜(51-20)により投射される
第1光点群(52A)は、光点(52-1)(52-2)‥‥で構
成され、第2光ビーム群(51-21)〜(51-40)により投
射される第2光点群(52B)は、光点(52-21)(52-2
2)・・・で構成される。2組の光点群(52A)(52B)
は、入射側の光ビーム群の位置関係に対応して、X軸方
向の光点のピッチ(p)の1/2ずつ位相をずらせて配列
される。
The first light spot group (52A) projected by the first light beam groups (51-1) to (51-20) is composed of light spots (52-1) (52-2). The second light spot group (52B) projected by the light beam groups (51-21) to (51-40) is a light spot (52-21) (52-2).
2) ... Two sets of light spots (52A) (52B)
Corresponding to the positional relationship of the light beam group on the incident side are arranged with a phase shift of 1/2 of the pitch (p) of the light spots in the X-axis direction.

縮小光学系における縮小率を(m)とすると、各光点群
(52A)(52B)における光点の配列ピッチ(p)と、光
ビーム群における光ビームの配列ピツチ(P)との関係
は、P=m×pであり、また、2組の光点群(52A)(5
2B)間の距離(l)と、縮小光学系に入射する2組の光
ビーム群間の距離(L)との関係は、L=m×lであ
る。走査露光記録に際して、タイミング制御を容易にす
るために、この光点群の距離(l)が、単位画素寸法
(主走査方向における単位画素ピッチ)の整数倍になる
ように、三角柱ミラー(31)の位置を調節して、2組の
光ビーム群の距離(L)を設定することが望ましい。
Assuming that the reduction ratio in the reduction optical system is (m), the relationship between the arrangement pitch (p) of the light spots in each light spot group (52A) (52B) and the arrangement pitch (P) of the light beams in the light beam group is , P = m × p, and two sets of light spot groups (52A) (5A
The relationship between the distance (l) between 2B) and the distance (L) between the two sets of light beams entering the reduction optical system is L = m × l. In scanning exposure recording, in order to facilitate the timing control, the distance (l) of the light spot group is set to be an integral multiple of the unit pixel size (unit pixel pitch in the main scanning direction), and the triangular prism (31). It is desirable to adjust the position of (1) to set the distance (L) between the two sets of light beam groups.

第6図は、第5図示のように、位相(各光ビーム群ごと
の光ビームの位置)を1/2ピッチずらせて配置した2組
の光点群により、走査露光をした場合に記録される画像
の状態を示す模式図で、(A)は光点群の列に平行な画
像輪郭線を記録した状態を、(B)は傾斜した画像輪郭
線を記録した状態を示し、第1組の光点群により記録さ
れるパターンを実線で、第2組の光点群により記録され
るパターンを点線で示したものである。また、第7図
は、これと対比するために、1列のみの光点群により記
録される画像の状態を示したものである。
As shown in FIG. 5, FIG. 6 is recorded when scanning exposure is performed with two sets of light spot groups which are arranged with their phases (the positions of the light beams for each light beam group) shifted by 1/2 pitch. 2A is a schematic diagram showing a state of an image according to the first embodiment, FIG. 7A shows a state in which an image contour line parallel to a row of light spot groups is recorded, and FIG. The solid line shows the pattern recorded by the light spot group and the dotted line shows the pattern recorded by the second set of light spots. In addition, FIG. 7 shows a state of an image recorded by the light spot group of only one row for comparison with this.

すなわち、1列のみの光点群で記録した場合は、第7図
示のように画像輪郭部に光点のピツチに相当する凹凸の
ギザギザが生じ、特に(B)のように輪郭線が走査方向
に対して傾斜している場合は、凹凸が顕著になつて、記
録される画像の品質が著しく低下する。一方、互いに1/
2ピッチ位相をずらせて配置した2組の光点群により記
録した場合は、第6図示のようにこの欠点が改善され、
高品質の画像を記録することができる。
That is, when recording is performed with the light spot group of only one row, unevenness corresponding to the pitch of the light spots is formed in the image contour portion as shown in FIG. 7, and the contour line is particularly in the scanning direction as shown in (B). On the other hand, when it is inclined, the unevenness becomes remarkable, and the quality of the recorded image is significantly deteriorated. On the other hand, 1 / each other
When recorded by two sets of light spots arranged with a phase shift of 2 pitches, this defect is improved as shown in FIG.
High quality images can be recorded.

第6図には、2組の光点群により走査記録する場合を示
したが、より大きい改善効果を得るために、さらに多数
の光点群を適用してもよい。その場合、たとえば3組の
光点群の場合は、各群の位相を順次1/3ピッチずらせ
た、また、光点群が4組の場合は同じく1/4ピッチずら
せることにより、全体としての走査線を等ピッチで配列
することができる。
Although FIG. 6 shows the case of scanning and recording with two sets of light spot groups, a larger number of light spot groups may be applied in order to obtain a larger improvement effect. In that case, for example, in the case of 3 sets of light spot groups, the phase of each group is sequentially shifted by 1/3 pitch, and in the case of 4 sets of light spot groups, it is also shifted by 1/4 pitch, so that as a whole. Scanning lines can be arranged at an equal pitch.

次に、第8図は、露光ヘツド(20′)に付設した自動焦
点調節装置を、+Y方向から見た正面図である。
Next, FIG. 8 is a front view of the automatic focusing device attached to the exposure head (20 ') as seen from the + Y direction.

本発明装置に感光材料として適用するガラス乾板は、素
材のガラス板の厚さが1枚ごとに僅かながらも異なり、
また、1枚のガラス乾板においても部分的に厚さの変動
や波打ち状の曲がりが存在する。また、感光材料とし
て、写真フイルムのような柔軟な性質のものを適用する
場合にも、テーブル(4)の面が、必ずしも完全な平面
状ではないことに基因して、やはり波打ち状の曲がりが
存在する。そのため、前述の縮小光学系により、光点群
を投射結像する際に、ガラス乾板や写真フイルムの表面
高さの変化に基づく焦点ズレが発生し、記録画像の鮮鋭
度の低下などの不都合の原因となる。
The glass dry plate applied to the device of the present invention as a photosensitive material is such that the thickness of each material glass plate is slightly different,
Further, even in one glass plate, there is a partial thickness variation and wavy bending. Also, when a flexible material such as a photographic film is applied as the photosensitive material, the table (4) does not always have a perfectly flat surface, so that the wavy curve is still generated. Exists. Therefore, when the light spot group is projected and imaged by the reduction optical system described above, a focus shift occurs due to a change in the surface height of the glass plate or the photographic film, which causes a problem such as a decrease in sharpness of a recorded image. Cause.

第8図示装置は、この不都合を除くために、ガラス乾板
の表面高さの変化に対応して、縮小光学系の位置を自動
的に光軸方向に調節して、光点群を常に鮮鋭に結像させ
るものである。
In order to eliminate this inconvenience, the eighth apparatus shown in the figure automatically adjusts the position of the reduction optical system in the optical axis direction in response to changes in the surface height of the glass plate to keep the light spot group sharp. It forms an image.

露光ヘッドの中に、垂直に設置した座板(60)の面に、
昇降板(61)を左右一対のガイド(62)(63)により上
下方向に摺動可能に装着する。昇降板(61)の前面中心
に縮小光学系(64)を装着するとともに、自動焦点調節
装置を構成する光源(37)、レンズ(39a)、ミラー(3
8)、レンズ(39b)、ミラー(40)及び光電素子(41)
を配置してある。また、昇降板(61)の左右縁に立設し
た支軸(65)と、座板(60)に立設した対応する支軸
(66)とに、それぞれスプリング(67)を架設して、昇
降板(61)及びそれに装着した各部品の重量を支持さ
せ、かつ、駆動部のバツクラッシュを除去して、スムー
スで高精度な昇降状態を確保させる。
On the surface of the seat plate (60) installed vertically in the exposure head,
The lift plate (61) is mounted so as to be vertically slidable by a pair of left and right guides (62) (63). A reduction optical system (64) is attached to the center of the front surface of the lift plate (61), and a light source (37), a lens (39a), and a mirror (3) that constitute an automatic focusing device.
8), lens (39b), mirror (40) and photoelectric element (41)
Has been placed. Further, springs (67) are respectively installed on the support shafts (65) standing upright on the left and right edges of the lift plate (61) and the corresponding support shafts (66) standing upright on the seat plate (60). The lifting plate (61) and the weight of each component attached thereto are supported, and the backlash of the drive unit is removed to ensure a smooth and highly accurate lifting state.

昇降板(61)の上部に、左方に突出するナット(68)を
装着し、垂直方向のネジ軸(69)を螺入してある。ネジ
軸(69)は、座板(60)に取付けた上下一対の軸受(7
0)(71)により支承してあり、上方に設置したDCモー
ター(72)により減速機(73)を介して駆動して昇降板
(61)を昇降させ、昇降板(61)に装着した縮小光学系
(64)から投射される露光用光ビーム群が、下方のガラ
ス乾板(6)の被露光領域(S)に鮮鋭に結像するよう
に、焦点調節を行なう。
A nut (68) protruding leftward is attached to the upper part of the lifting plate (61), and a vertical screw shaft (69) is screwed therein. The screw shaft (69) is a pair of upper and lower bearings (7
0) (71) is supported, and the DC motor (72) installed above drives it through the speed reducer (73) to elevate and lower the lift plate (61), and reduce it mounted on the lift plate (61). Focusing is performed so that the exposure light beam group projected from the optical system (64) forms a sharp image on the exposed area (S) of the lower glass dry plate (6).

この焦点調節は、昇降板(61)に設置した自動焦点調節
装置により、以下のように作動する。
This focus adjustment is operated as follows by the automatic focus adjustment device installed on the lift plate (61).

光源(37)から下方に向けて、ガラス乾板を感光させな
い程度の小光量の光ビームを射出し、レンズ(39a)を
介して、ミラー(38)により反射させて、ガラス乾板
(6)の被露光領域(S)に斜め方向から入射させ、そ
の反射光をレンズ(39b)及びミラー(40)を介して、
光電素子(41)に結像させる。光電素子(41)は、第9
図示のように光ビームの入射点(C)の位置に応じて、
素子の両端から入射点(C)までの距離「A」及び
「B」に比例する2種の電流値(IA)および(IB)を出
力する。
From the light source (37), a light beam with a small amount of light that does not expose the glass plate to light is emitted, and is reflected by the mirror (38) via the lens (39a) to cover the glass plate (6). The light is incident on the exposure area (S) from an oblique direction, and the reflected light is passed through the lens (39b) and the mirror (40).
An image is formed on the photoelectric element (41). The photoelectric element (41) is the ninth
As shown, depending on the position of the incident point (C) of the light beam,
Two kinds of current values (I A ) and (I B ) proportional to the distances “A” and “B” from both ends of the element to the incident point (C) are output.

すなわち、昇降板(61)が垂直方向に移動して、ガラス
乾板(6)までの距離が変化すると、ミラー(38)から
の光ビームの投射点が移動し、それにともなって光電素
子(41)に対する入射点(C)の位置がX軸方向に移動
するため、距離「A」「B」が変化し、出力電流値
(IA)(IB)が変化する。そこで、縮小光学系(64)か
らの露光用光ビーム群が、ガラス乾板(6)の面に鮮鋭
に結像する位置に昇降板(61)が設置されたときに、光
電素子(41)に光ビームが入射する位置が、2つの電流
値(IA)と(IB)が等しくなる状態、すなわち、光電素
子(41)の中心に光ビームが入射するように、各部材の
位置関係を定めて配置し、昇降板(61)を駆動するDCモ
ーター(72)を、2つの電流値(IA)及び(IB)により
フィードバック制御をして、自動焦点調節を行なう。
That is, when the lift plate (61) moves in the vertical direction and the distance to the glass dry plate (6) changes, the projection point of the light beam from the mirror (38) moves, and the photoelectric element (41) accordingly. Since the position of the incident point (C) with respect to X moves in the X-axis direction, the distances "A" and "B" change, and the output current values (I A ) (I B ) change. Therefore, when the elevating plate (61) is installed at a position where the exposure light beam group from the reduction optical system (64) sharply forms an image on the surface of the glass dry plate (6), the photoelectric element (41) is The positions of the light beams are adjusted so that the two current values (I A ) and (I B ) are equal, that is, the light beams are incident on the center of the photoelectric element (41). The DC motor (72) which is fixedly arranged and drives the lift plate (61) is feedback-controlled by two current values (I A ) and (I B ) to perform automatic focus adjustment.

第10図は、この自動焦点調節用フィードバック制御回路
の1実施例を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing one embodiment of the feedback control circuit for automatic focus adjustment.

光電素子(41)の出力(IA)及び(IB)は、それぞれ電
流−電圧変換器(74A)及び(74B)により電圧値(VA
及び(VB)に変換され、加算回路(75)及び減算回路
(76)に入力して、「VA+VB」及び「VA−VB」の値が演
算される。これらの値は、割算回路(77)に入力して、 の値が計算される。
The output of the photoelectric device (41) (I A) and (I B), respectively the current - voltage converter (74A) and the voltage value by (74B) (V A)
And (V B ) and input to the addition circuit (75) and the subtraction circuit (76) to calculate the values of “V A + V B ” and “V A −V B ”. These values are input to the division circuit (77), The value of is calculated.

この値は、増幅器(78)を経てDCモータードライバ(7
9)に送られ、DCモーター(72)の駆動を制御する。
This value is passed through the amplifier (78) to the DC motor driver (7
9) to control the drive of the DC motor (72).

昇降板(61)の位置が低くて、露光走査用光ビームの照
射距離が所要値より短い場合には、レンズ(39)を介し
た光電素子(41)への光ビームの入射点(C)は、第9
図ないし第10図での左方に偏位してA>Bとなるため、
割算回路(77)の出力が正値となつて、DCモーター(7
2)を正回転させて昇降板(61)を上昇させ、所要の照
射距離の高さで「A=B」となり、割算回路(77)の出
力が「0」となつて、DCモーター(77)が停止する。逆
に、昇降板(61)の位置が高くて、照射距離が長い場合
には、光ビームの入射点(C)が右方に偏位してA<B
となり、割算回路(77)の出力が負値となつて、DCモー
ター(72)を負回転させて昇降板(61)を下降させ、所
要の照射距離の高さで停止する。(80)は、DCモーター
(72)の駆動に連動して、DCモーター(77)の回転速度
をドライバ(79)にフィードバックするタコジェネレー
タである。
When the position of the lift plate (61) is low and the irradiation distance of the exposure scanning light beam is shorter than the required value, the incident point (C) of the light beam on the photoelectric element (41) via the lens (39). Is the ninth
Since it is deviated to the left in FIGS.
The output of the division circuit (77) is positive and the DC motor (7
2) rotate the elevator plate (61) in the forward direction to raise the elevator plate (61) to “A = B” at the required irradiation distance, and the output of the division circuit (77) becomes “0”. 77) stops. On the contrary, when the position of the lift plate (61) is high and the irradiation distance is long, the incident point (C) of the light beam is deviated to the right and A <B.
When the output of the division circuit (77) becomes a negative value, the DC motor (72) is negatively rotated to lower the lift plate (61) and stop at the height of the required irradiation distance. Reference numeral (80) is a tacho-generator that feeds back the rotation speed of the DC motor (77) to the driver (79) in conjunction with the driving of the DC motor (72).

露光走査の間に、上述の自動焦点調節装置を作動させ、
露光走査用光ビームの照射距離を、常に一定の所要値に
保持することにより、感光材料であるガラス乾板(6)
の表面高さの誤差を補正して、全面に対して鮮鋭な結像
状態を確保することができる。
During the exposure scan, activate the autofocus device described above,
By maintaining the irradiation distance of the exposure scanning light beam at a constant required value, a glass dry plate (6) which is a photosensitive material
It is possible to correct an error in the surface height of the above and secure a sharp image formation state on the entire surface.

なお、被露光面で反射する光ビームを用いる自動焦点調
節手段は、ガラス乾板を対象とする場合には、ガラス乾
板の裏面で反射する光線の影響を受けて、誤動作を生じ
る不都合が存在する。すなわち、第12図示のように、ガ
ラス乾板(6)に投射された光ビームは、実線示の表面
で反射するものの他に、一部がガラス乾板の中に入射し
て裏面で反射し、さらに内面反射が反復して、鎖線で示
す複数の光ビームが射出され、位置検出用の光電素子に
複数の光ビームが並列に入射するために、位置検出に誤
差が生じる不都合がある。
In the case of a glass plate, the automatic focusing means using the light beam reflected on the surface to be exposed has a disadvantage that it is affected by a light beam reflected on the back surface of the glass plate and malfunctions. That is, as shown in FIG. 12, in addition to the light beam projected on the glass plate (6) being reflected on the front surface shown by the solid line, a part of the light beam enters the glass plate and is reflected on the back surface. Inner surface reflection is repeated, a plurality of light beams indicated by chain lines are emitted, and the plurality of light beams are incident on the photoelectric element for position detection in parallel, which causes an inconvenience in position detection.

本発明装置に適用する自動焦点調節装置は、上記の不都
合を除去するようにしてあり、第11図により説明する。
The automatic focus adjusting device applied to the device of the present invention is designed to eliminate the above inconvenience, and will be described with reference to FIG.

ガラス乾板(6)に投射された光ビームは、実線示の表
面反射ビームと、ガラス乾板(6)の裏面で反射する鎖
線示の裏面反射ビームとの、2種の光路を通って受光側
へ反射する。
The light beam projected on the glass dry plate (6) passes through two types of optical paths to the light receiving side, namely a front surface reflected beam shown by a solid line and a back surface reflected beam shown by a chain line reflected by the back surface of the glass dry plate (6). reflect.

縮小光学系(64)とガラス乾板(6)の表面との距離
が、所要の鮮鋭な結像が得られる照射距離であるとき
に、表面反射ビームが通る光路に、レンズ(39b)の光
軸が整合し、かつ、ミラー(40)で反射した光ビーム
が、光電素子(41)の中心に入射するように、各部材の
位置を設定してある。
When the distance between the reduction optical system (64) and the surface of the glass dry plate (6) is an irradiation distance at which the required sharp image can be obtained, the optical axis of the lens (39b) is placed in the optical path through which the surface reflected beam passes. The positions of the respective members are set so that the light beam which is aligned with and which is reflected by the mirror (40) is incident on the center of the photoelectric element (41).

このとき、鎖線示の裏面反射ビームは、レンズ(39b)
の周辺部に入射して、光軸に向けて収斂しながらミラー
(40)に入射し、その反射した光路が光電素子(41)の
有効領域外に向くように設定する。すなわち、ガラス乾
板面に対する光ビームの入射角(θ)、ガラス乾板の厚
さ(t)及び屈折率等のパラメータに基づいて、光電素
子(41)のX軸方向の寸法及びレンズ(39a)(39b)の
焦点距離を選定し、裏面反射ビームが光電素子(41)に
入射しないように構成することにより、実線示の表面反
射ビームのみを検出して、正確な自動焦点調節を行なう
ようにしてある。
At this time, the back-reflected beam indicated by the chain line is the lens (39b).
It is set so that the light enters the peripheral part of the mirror (40) and converges toward the optical axis and then enters the mirror (40), and the reflected optical path faces the outside of the effective area of the photoelectric element (41). That is, based on parameters such as the incident angle (θ) of the light beam on the glass plate surface, the thickness (t) of the glass plate, and the refractive index, the size of the photoelectric element (41) in the X-axis direction and the lens (39a) ( By selecting the focal length of 39b) and configuring the back surface reflected beam so that it does not enter the photoelectric element (41), only the front surface reflected beam shown by the solid line is detected, and accurate automatic focus adjustment is performed. is there.

また、光電素子(41)のX軸方向の寸法が大きくて、裏
面反射ビームが光電素子(41)に入射するような場内に
は、光路の途中に2点鎖線で示すようなスリット板(41
S)を設置して、表面反射ビームのみを入射させるよう
にすることが望ましい。
Further, in a field where the photoelectric element (41) has a large dimension in the X-axis direction and the back surface reflected beam is incident on the photoelectric element (41), a slit plate (41
It is desirable to install S) so that only the surface reflected beam is incident.

次に第13図は、上述の露光描画装置の機能を遂行するた
めの制御手段を示すブロツク図である。
Next, FIG. 13 is a block diagram showing a control means for performing the functions of the above-described exposure drawing apparatus.

ディスク(81)及び磁気テープ(MT)(82)に記憶した
画像パターンデータを、ホストコンピュータ(83)を介
して読みだし、ラスタイメージ・プロセッサ(RIP)(8
5)に送って、X−Yラスターパターンデータに変換す
る。CRTモニタ(84)には、確認等の必要に応じて、所
望領域の画像パターンデータにより、対象領域の画像を
表示する。
The image pattern data stored in the disk (81) and the magnetic tape (MT) (82) is read out via the host computer (83), and the raster image processor (RIP) (8
Send to 5) and convert to XY raster pattern data. An image of the target area is displayed on the CRT monitor (84) according to the image pattern data of the desired area as necessary for confirmation.

ラスターパターンに変換された画像データは、インター
フェース(I/F)(86)を介して、AOMドライバ(87)に
送られ、露光ヘッド(20′)に内臓した多チャンネル型
AOM(28A)(28B)を制御して、各光ビームの変調制御
を行なう。
The image data converted into a raster pattern is sent to the AOM driver (87) via the interface (I / F) (86) and built into the exposure head (20 ').
The AOM (28A) (28B) is controlled to control the modulation of each light beam.

また、I/F(86)は、シーケンスコントローラ(88)及
びサーボコントローラ(89)に対する制御信号を出力す
る。
The I / F (86) also outputs control signals to the sequence controller (88) and the servo controller (89).

一方、テーブル(4)のY軸方向の移動にともなって、
リニアエンコーダ(8)から出力する細ピッチのパルス
信号を、必要に応じて適宜分周して、画像データのラス
ターピッチに対応する周波数のクロックパルス信号と
し、テーブル(4)の位置に対応する画素のデータを読
みだして、AOM(28A)(28B)を制御する。
On the other hand, with the movement of the table (4) in the Y-axis direction,
The fine pitch pulse signal output from the linear encoder (8) is appropriately divided as necessary to obtain a clock pulse signal having a frequency corresponding to the raster pitch of the image data, and the pixel corresponding to the position of the table (4) is obtained. Read the data of and control AOM (28A) (28B).

また、同時にリニアエンコーダ(9)から出力する粗ピ
ッチのパルス信号は、サーボコントローラ(89)に入力
して、テーブル(4)をY軸方向に駆動するリニアモー
ター(7)を制御する。
At the same time, the coarse pitch pulse signal output from the linear encoder (9) is input to the servo controller (89) to control the linear motor (7) that drives the table (4) in the Y-axis direction.

このように、ピッチが異なる2種のパルス信号を使用す
る理由は、もし、画像データ制御用の高周波数のパルス
信号を、リニアモーターの駆動制御にも適用したとする
と、制御周波数の制限によって駆動速度が低くなって、
描画時間が著しく長くなり、逆に、適当な速度でテーブ
ルを駆動するようにしたリニアモーター制御用の比較的
低周波数のパルス信号で画像データを制御すると、画素
寸法が過大となつて、高精度の複製画像を記録すること
ができないからである。
In this way, the reason for using two types of pulse signals with different pitches is that if a high-frequency pulse signal for image data control is also applied to drive control of a linear motor, drive is performed by limiting the control frequency. Slowing down,
If the image data is controlled by a pulse signal with a relatively low frequency for linear motor control that drives the table at an appropriate speed, the pixel size becomes too large and high precision is achieved. This is because it is not possible to record a duplicate image of.

かくして、テーブル(4)をY軸方向に駆動しながら、
ラスターパターンの画像データに基づいて、AOM(28A)
(28B)を通過する各光ビームを、個別にON-OFFするよ
うに変調制御をして、感光材料であるガラス乾板(6)
を走査露光し、複製画像を記録する。2組のAOMで、そ
れぞれ20本の光ビームを調整制御すれば、テーブル
(4)の1行程(1走査周期)により、走査線40本分の
画像が露光記録される。
Thus, while driving the table (4) in the Y-axis direction,
AOM (28A) based on raster pattern image data
Modulation control is performed so that each light beam passing through (28B) is individually turned on and off, and a glass dry plate which is a photosensitive material (6)
The sample is scanned and exposed to record a duplicate image. If 20 sets of light beams are adjusted and controlled by two sets of AOMs, an image of 40 scanning lines is exposed and recorded by one stroke (one scanning cycle) of the table (4).

このとき、露光用の光スポット群は、Y軸方向に距離を
隔てて2列に配置してあるため、先行側と後続側との光
スボット群による露光時期がずれることになる。このず
れを補正するために、2組のAOM(28A)(28B)のう
ち、後続側の光スポット群に対応する光ビーム群をON-O
FF制御する画像データ信号を、先行側の画像データ信号
より所要時間遅らせて入力させるようにしてある。この
遅延量の制御は、光学系の中の三角柱ミラー(31)の位
置を調節して、露光面に結像する光スポット群の間の距
離(l)が、単位画素寸法のちょうど整数倍になるよう
に設定しておけば、主走査方向の画像データを所要個数
(整数)計数して、後続側の光スポット群に対する制御
信号を、一括して遅延させればよいため、タイミング調
節の制御は容易である。また、このタイミングの調節
は、本発明装置の場合、各光ビーム群ごとに行なえばよ
く、個々の光ビームごとではないため、制御がきわめて
容易である。
At this time, since the light spot groups for exposure are arranged in two rows with a distance in the Y-axis direction, the exposure timings of the light sbot groups on the leading side and the trailing side are shifted. To correct this shift, turn on the light beam group corresponding to the light spot group on the subsequent side of the two AOMs (28A) and (28B).
The FF-controlled image data signal is input after a required time delay from the image data signal on the preceding side. This delay amount is controlled by adjusting the position of the triangular prism (31) in the optical system so that the distance (l) between the light spot groups focused on the exposure surface is an integer multiple of the unit pixel size. If it is set so that the required number (integer) of the image data in the main scanning direction is counted and the control signal for the light spot group on the subsequent side is collectively delayed, the timing adjustment control is performed. Is easy. Further, in the case of the device of the present invention, this timing adjustment may be performed for each light beam group, and is not for each individual light beam, so control is extremely easy.

テーブル(4)の1行程分の露光記録が完了すれば、シ
ーケンスコントローラ(88)の指令により、X軸モータ
ー(17)を起動して、露光ヘッド(20′)をX軸方向
に、露光用光スポット群の列設幅に相当する距離を移動
させる。露光ヘッド(20′)の移動量は、X軸側のリニ
アエンコーダ(21)により検出される。
When the exposure recording for one stroke of the table (4) is completed, the X-axis motor (17) is activated by the command of the sequence controller (88) to expose the exposure head (20 ') in the X-axis direction for exposure. The distance corresponding to the row width of the light spot group is moved. The amount of movement of the exposure head (20 ') is detected by the linear encoder (21) on the X-axis side.

次いで、再びY軸方向のリニアモーター(7)を起動し
て、テーブル(4)を駆動し、ガラス乾板(6)の隣接
領域について露光走査を行ない、順次これを反復して、
所望の画像パターンの全面を記録する。なお、露光ヘッ
ド(20′)をX軸方向に所要距離移動させた後、次のテ
ーブル(4)の1行程分の露光領域に画像データがない
場合には、テーブル(4)を駆動することなく、露光ヘ
ッド(20′)を次の露光領域に移動させるように制御し
て、トータルの描画時間の短縮を図る。
Then, the linear motor (7) in the Y-axis direction is activated again, the table (4) is driven, the exposure scanning is performed on the adjacent region of the glass dry plate (6), and this is repeated sequentially,
The entire surface of the desired image pattern is recorded. After moving the exposure head (20 ') in the X-axis direction by a required distance, if there is no image data in the exposure area for one stroke of the next table (4), drive the table (4). Instead, the exposure head (20 ') is controlled to move to the next exposure area to reduce the total drawing time.

なお、前述の自動焦点調節装置を作動させる際には、描
画開始に先立って、昇降板(61)の位置を光ビームの合
焦位置よりも高い待機位置に上昇させておき、下降させ
て合焦位置で停止するように制御することが望ましい。
通常の顕微鏡における焦点合わせでは、対物レンズが被
検視物(プレパラート)に接触して損傷することを避け
るために、このやりかたとは逆に、まず、鏡筒を下降さ
せて対物レンズをプレパラートに接近させておき、上昇
させながら合焦状態を得るようにしているが、本発明の
描画装置でこのような手法をとると、ガラス乾板の裏面
で反射した光ビームの方が表面反射ビームよりも先に検
知され、所要の焦点調節には不都合となるからである。
Before operating the automatic focus adjustment device, raise the position of the lift plate (61) to a standby position higher than the focus position of the light beam and lower it before starting drawing. It is desirable to control so as to stop at the focal position.
In focusing with a normal microscope, in order to avoid the objective lens from coming into contact with the object to be inspected (preparation) and damaging it, in reverse to this method, first lower the lens barrel to bring the objective lens closer to the preparation. Although the focus state is obtained while raising, the light beam reflected by the back surface of the glass plate is earlier than the surface reflection beam when such a method is used in the drawing apparatus of the present invention. This is because it becomes inconvenient for the required focus adjustment.

以上、詳述したように、本発明の描画露光装置は、光ス
ポツト列により走査露光を描画露光装置において、主走
査方向に直角な複数群の光スポツト列を走査方向に前後
させて、かつ、各群の光スポット列の相対的位相を副走
査方向に順次ずらせて配置することにより、実質的に走
査線ピッチを密にして、高速度、かつ、高速度で複製画
像を記録することができる。
As described above in detail, in the drawing exposure apparatus of the present invention, the scanning exposure is performed by the optical spot row, in the drawing exposure apparatus, a plurality of groups of optical spot rows perpendicular to the main scanning direction are moved back and forth in the scanning direction, and By arranging the relative phases of the light spot rows of each group so as to be sequentially shifted in the sub-scanning direction, the scanning line pitch can be made substantially dense, and a duplicate image can be recorded at high speed and high speed. .

なお、上述説明は、図示実施例い基づいて記載したが、
本発明は上記内容に限定されるものではなく、各種の応
用変形を含むものである。
Although the above description is based on the illustrated embodiment,
The present invention is not limited to the above contents and includes various application modifications.

たとえば、上述実施例では、1個の光源が射出する光ビ
ームをビームスプリツタで分岐して、複数組のビームエ
キスパンダやAOMに入射させているが、併設した複数個
の光源からそれぞれ1本ずつ射出する光ビームを適用し
てもよい。
For example, in the above-mentioned embodiment, the light beam emitted from one light source is branched by the beam splitter and is made incident on a plurality of sets of beam expanders and AOMs. Light beams that are emitted separately may be applied.

また、上記実施例では、2組のAOMにより2群の光ビー
ムを変調し、それらの光ビームを合成光学系により所要
の位置関係に配列する場合について示したが、光ビーム
群数(露光面に投射される光スポット列の数)は、2つ
のみに限定されるものではなく、必要に応じて3群以上
の光ビームを適用し、記録走査線密度をさらに高くし
て、より高品質の複製画像を記録できるようにすること
も可能である。その場合は、AOM等を所要組数増設する
とともに、第3図示の光ビーム群を合成する光学系を、
所要段数増設して、順次合成するようにすればよい。
Further, in the above embodiment, the case where the two groups of light beams are modulated by the two sets of AOMs and the light beams are arranged in a required positional relationship by the combining optical system has been described. The number of light spot rows projected on the recording medium is not limited to two, and if necessary, three or more groups of light beams may be applied to further increase the recording scan line density to achieve higher quality. It is also possible to record a duplicate image of the. In that case, while increasing the required number of AOMs and the like, an optical system for combining the light beam groups shown in FIG.
It suffices to add the required number of stages and perform sequential synthesis.

なお、上述説明では、感光材料として寸法的に安定性の
高いガラス乾板を適用する場合を主体として記載した
が、本発明装置は、ガラス乾板の他、前述した写真フイ
ルムを適用できることは云うまでもなく、また、金属板
やプリント配線基板等にフォトレジストをコーティング
した感光材料に描画することも可能であり、ガラス乾板
のみに限定されるものではない。
In the above description, the case where a glass dry plate having high dimensional stability is applied as the photosensitive material is mainly described, but it goes without saying that the device of the present invention can apply the above-mentioned photographic film in addition to the glass dry plate. It is also possible to draw on a photosensitive material obtained by coating a photoresist on a metal plate or a printed wiring board, and the invention is not limited to a glass dry plate.

また、上述実施例では、テーブル(4)や露光ヘッド
(20′)をエアベアリングを介してガイドレールに支承
するようにしてあるが、通常のベアリングでもよいこと
は云うまでもない。
Further, in the above-mentioned embodiment, the table (4) and the exposure head (20 ') are supported on the guide rail via the air bearing, but it goes without saying that a normal bearing may be used.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

(1)並列した複数本の光ビームにより、線順次に走査
露光をするため、ベクトル型描画装置に比して、高速度
の描画が可能である。
(1) Since the line-sequential scanning exposure is performed by a plurality of light beams arranged in parallel, high-speed writing is possible as compared with the vector type drawing apparatus.

(2)複数群の走査用光スポット列を、走査線に交差す
る方向に位相をずらせて配列することにより、走査線ピ
ッチを実質的に高密度として、高精度の複製画像を記録
することができる。
(2) By arranging a plurality of groups of scanning light spot rows with their phases shifted in the direction intersecting the scanning lines, the scanning line pitch can be made substantially high and a highly accurate duplicate image can be recorded. it can.

(3)先行側と後続側との光スポット列の、走査時期の
ずれの補正は、後続側を一括的に遅延させればよいた
め、制御が容易である。
(3) The correction of the deviation of the scanning time between the light spot rows on the leading side and the trailing side can be easily controlled because the trailing side can be collectively delayed.

(4)自動焦点調節装置を付設してあるため、ガラス乾
板等の感光材料の表面に波打ち等の不整があつても、走
査用光スポットを常に鮮鋭に焦点を結ばせることがで
き、高品質の複製画像を記録することができる。
(4) Since an automatic focusing device is attached, the scanning light spot can always be sharply focused even if the surface of the photosensitive material such as the glass plate has irregularities such as waviness. It is possible to record a duplicate image of.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本発明の1実施例装置の構成を示す斜視図、
第2図は同装置の光学系の配置を示す斜視図、第3図は
光ビーム群を合成する光学系を示す斜視図、第4図は2
群の光ビームの位置関係を模式的に示した図、第5図は
走査露光用の光スポット列を示す概略図、第6図は本発
明装置により記録される画像の状態を示す模式図、第7
図は1列のみの光スポット列で記録される画像の状態を
示す模式図、第8図は自動焦点調節装置の立面図、第9
図は自動焦点調節装置の光電素子を示す概略図、第10図
は自動焦点調節制御回路のブロツク図、第11図は本発明
における自動焦点装置の光路を示す模式図、第12図はガ
ラス乾板における裏面反射光路を示す模式図、第13図は
第1図示装置の制御手段を示すブロック図である。 (1)……フレーム、(2)……ベース板、 (3)……ガイドレール、(4)……テーブル、 (5)……真空吸着孔、 (6)……感光材料(ガラス乾板) (7)……リニアモーター・コイル (8)(9)……エンコーダ用リニアスケール、 (10)……光電センサー、(11)(12)……支台、 (13)(14)……ガイドレール、(15)……ネジ軸、 (17)……サーボモーター、(18)……摺動ベース、 (19)……光源部、(20)……光学系部、 (20′)……露光ヘツド、(21)……リニアスケール、 (22)……レーザ光源、(25)……ビームスプリツタ、 (27A)(27B)……ビームエキスパンダ、 (28A)(28B)……多チャンネル型AOM、 (29A)(29B)……アパーチャ板、 (30A)(30B)……ミラー、(31)……三角柱ミラー、 (32)……ミラー、(33)(34)……レンズ、 (35)……ズームレンズ、(36)……露光用光点群、 (37)……光源、(38)(40)……ミラー、 (39)……レンズ、(41)……光電素子 (41S)……スリット板、(44)……摺動台、 (45)……ベース、(46)……スプリング、 (48)……ネジ軸、(52)……光スポット、 (60)……座板、(61)……昇降板、 (62)(63)……ガイド、(64)……縮小光学系、 (67)……スプリング、(68)……ナツト、 (69)……ネジ軸、(72)……DCモーター、 (80)……タコジェネレータ。
FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of an apparatus according to one embodiment of the present invention,
2 is a perspective view showing the arrangement of the optical system of the apparatus, FIG. 3 is a perspective view showing the optical system for combining the light beam groups, and FIG.
FIG. 5 is a diagram schematically showing the positional relationship of the light beams of the group, FIG. 5 is a schematic diagram showing a light spot array for scanning exposure, and FIG. 6 is a schematic diagram showing the state of an image recorded by the apparatus of the present invention. 7th
FIG. 8 is a schematic view showing a state of an image recorded with only one light spot row, and FIG. 8 is an elevation view of an automatic focus adjustment device.
FIG. 10 is a schematic diagram showing a photoelectric element of an automatic focusing device, FIG. 10 is a block diagram of an automatic focusing control circuit, FIG. 11 is a schematic diagram showing an optical path of the automatic focusing device in the present invention, and FIG. 12 is a glass plate. FIG. 13 is a schematic diagram showing a back surface reflection optical path in FIG. 13, and FIG. 13 is a block diagram showing a control means of the first illustrated device. (1) …… frame, (2) …… base plate, (3) …… guide rail, (4) …… table, (5) …… vacuum suction hole, (6) …… photosensitive material (glass dry plate) (7) …… Linear motor / coil (8) (9) …… Linear scale for encoder, (10) …… Photoelectric sensor, (11) (12) …… Abutment, (13) (14) …… Guide Rail, (15) …… Screw shaft, (17) …… Servo motor, (18) …… Sliding base, (19) …… Light source, (20) …… Optical system, (20 ′) …… Exposure head, (21) …… linear scale, (22) …… laser light source, (25) …… beam splitter, (27A) (27B) …… beam expander, (28A) (28B) …… multi-channel Type AOM, (29A) (29B) …… Aperture plate, (30A) (30B) …… Mirror, (31) …… Triangular prism mirror, (32) …… Mirror, (33) 34) …… Lens, (35) …… Zoom lens, (36) …… Exposure light point group, (37) …… Light source, (38) (40) …… Mirror, (39) …… Lens, ( 41) …… Photoelectric element (41S) …… Slit plate, (44) …… Slide base, (45) …… Base, (46) …… Spring, (48) …… Screw shaft, (52) …… Light spot, (60) …… seat plate, (61) …… elevating plate, (62) (63) …… guide, (64) …… reduction optical system, (67) …… spring, (68) …… Nut, (69) …… screw shaft, (72) …… DC motor, (80) …… tacho generator.

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 1/107 1/23 103 Z 9186−5C (72)発明者 和田 康之 京都府京都市上京区堀川通寺之内上る4丁 目天神北町1番地の1 大日本スクリーン 製造株式会社内 (72)発明者 玉置 英一 京都府京都市上京区堀川通寺之内上る4丁 目天神北町1番地の1 大日本スクリーン 製造株式会社内Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location H04N 1/107 1/23 103 Z 9186-5C (72) Inventor Yasuyuki Wada Horikawa Duji, Kamigyo-ku, Kyoto-shi, Kyoto Prefecture Nouchi Uru 4-chome Tenjin Kitamachi No. 1 No. 1 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. (72) Inventor Eiichi Tamaki No. 1 No. 1 Tenjin Kitacho, Horikawa Touji, Kamigyo-ku, Kyoto, Kyoto Prefecture Screen Manufacturing Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】主走査方向のガイドレールに摺動可能に支
承され、その上面に感光材料を保持するテーブルと、 複数本の光ビームを、直線状に列設した光ビーム群同士
を所要の間隔で、かつ、各光ビームの副走査方向の位置
が光ビーム群ごとに順次P/N(ただし、P:光ビームの列
設ピッチ、N:光ビーム群の数)ずつ、位相をずらせて配
置した複数の光ビーム群によつて、前記テーブルに保持
した感光材料面に光スポット群として投射結像する露光
光学系を内臓し、かつ、前記テーブルの移動方向に直角
な副走査方向のガイドレールに摺動可能に支承された露
光ヘツドと、 前記露光ヘッドに付設された、前記感光材料面の位置の
変化に検出して、前記露光光学系の位置を光軸方向に調
節する自動焦点調節手段と、 前記テーブル及び前記露光ヘツドの移動にともなつて、
それらの位置を検出する位置検出手段と、 前記テーブル及び前記露光ヘッドの位置に対応して、記
録すべき画像に基づいて、前記光ビーム変調手段を制御
する制御手段とよりなる描画露光装置。
1. A table, which is slidably supported by a guide rail in the main scanning direction, holds a photosensitive material on its upper surface, and a plurality of light beams arranged in a linear array. The positions of the light beams in the sub-scanning direction are sequentially shifted by P / N (where P is the pitch of the light beams and N is the number of light beam groups) for each light beam group at intervals. A guide in a sub-scanning direction that is perpendicular to the moving direction of the table and has a built-in exposure optical system that projects and forms an image as a light spot group on the surface of the photosensitive material held on the table by the plurality of arranged light beam groups. An exposure head slidably supported on a rail, and an automatic focus adjustment for adjusting the position of the exposure optical system in the optical axis direction by detecting a change in the position of the surface of the photosensitive material attached to the exposure head. Means for the table and the exposure head With the move,
A drawing exposure apparatus comprising position detection means for detecting those positions and control means for controlling the light beam modulation means based on an image to be recorded corresponding to the positions of the table and the exposure head.
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