JPS6323122A - 出力媒体上に像を形成する装置 - Google Patents

出力媒体上に像を形成する装置

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JPS6323122A
JPS6323122A JP62155252A JP15525287A JPS6323122A JP S6323122 A JPS6323122 A JP S6323122A JP 62155252 A JP62155252 A JP 62155252A JP 15525287 A JP15525287 A JP 15525287A JP S6323122 A JPS6323122 A JP S6323122A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は一般に印刷回路基板の製造に係り、特に、印刷
回路基板用のアートワークを作る装置及び方法に係る。
従来の技術 印刷回路基板の製造において、回路基板に導電性リード
パターンを形成する際には、アートワークマスターが一
般的に使用される。リードパターンは至近離間された非
常に多数の比較的細いリードを含む。これらのリードは
明確に区別して形成されねばならず、従って解像度及び
精度の高いアートワークマスターが必要とされる。これ
まで、アートワークマスターは写真によって作られてお
り、そして公知のレーザ装置では一般にこの様なアート
ワークの作成に必要な高い精度が得られていない。
発明の要約 そこで、本発明の一般的な目的は、レーザビームを用い
て印刷回路基板用のアートワークを作る新規で且つ改良
された装置及び方法を提供することである。
本発明の別の目的は、公知のレーザ技術で可能であった
以上に精密なアートワークを作ることのできる上記特徴
の装置及び方法を提供することである。
本発明の別の目的は、装置の成る要素に色収差やその他
の像歪があっても入力データと出力像との間に正確な関
係を維持する上記特徴の装置及び方法を提供することで
ある。
これらの目的及び他の目的は、本発明によれば、製造さ
るべきアートワークを定めるデータに基いてレーザビー
ムを変調する様な装置及び方法を提供することによって
達成される。変調されたビームは出力媒体に向けられ、
そして該媒体を走査するために偏向され、該媒体にアー
トワークの像を形成する。基準ビームがレーザビームと
共に偏向されそして基準マスクに向けられて基準信号を
与える。この基準信号はレーザビームの位置を定め、そ
してレーザビームの変調と、出力媒体上でのし一ザビー
ムの位置との間に同期を与えるのに用いられる。装置の
成る要素によって非直線性や色収差やその他の像歪が導
入されても入力データと出力像との間に正確な関係を維
持する様に補償が与えられる。
実施例 以下、添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。
要約すれば、製造さるべきアートワークを定めるデータ
が磁気テープに記憶されそしてコンピュータのメモリへ
読み出される。このコンピュータからのデータに基いて
変調されたレーザビームによってラスク形態で走査され
る出力媒体にアートワークの像が形成される。好ましい
実施例では、出力像の大きさが17.8インチX 24
.2インチ(45,2cmX 61.5cm)であり、
1インチ当たりに走査線は1. OO0本あり、そして
各走査線における1インチ当たりのビクセル数は1. 
OO0個である。従って像領域全体に亘りいずれの走査
方向にも0.001インチ(0,025冒a)こ゛とに
アドレスできる。適当な出力媒体としては、ジアゾフィ
ルムやハロゲン化i艮フィルムやガラスブレートが含ま
れる。適当なレーザにより、印刷回路基板に直接像を形
成することもできる。
装置全体はキャビネット21で包囲される。このキャビ
ネフ)21は第1区分22を有し、この区分はコンピュ
ータ、テープデツキ、電源及びその他の電子成分を収容
し、ドア23によってこれらの成分へアクセスすること
ができる。又、キャビネット21は第2区分24も有し
、この区分は装置のレーザ、光学、走査及びキャリジ組
立体を収容し、適当なアクセスドア(図示せず)も設け
られている。キーボード端末装置26によってコンピュ
ータと通信することができ、このキーボード装置26は
キャビネットの外部から操作できる様にキャビネット区
分22から突出したシェルフ27に装着されている。
レーザ、光学、走査及びキャリジ組立体は、振動や熱に
よる変動を減少して印刷回路のアートワークに要する精
度を得られる様にするためどっしりしたテーブル29に
よって支持される。好ましい実施例では、このテーブル
は花こう岩で作られ、そして約8−10インチ(202
5cm)厚みの水平に延びたスラブ31を備え、このス
ラブ31は脚32及び水平どりブロック33によって支
持される。スラブ31の上面34は高度に光沢仕上げさ
れ、そしてその全面に亘って0.001インチ(0,0
25mm)或いはそれ以上の平坦さを有している。
装置の光学成分及び走査成分を支持する小テーブル36
.38がベーステーブル34に装着される。テーブル3
6はしばしば光学テーブルと呼ばれ、花こう岩の水平に
延びたスラブを備え、このスラブは■ビーム形態の鋼フ
レーム部材38によって支持される。テーブル37はし
ばしば走査テーブルと呼ばれ、これも又花こう岩の水平
に延びたスラブを備え、このスラブは鋼の側部フレーム
39によって支持される。従って、テーブル36.37
はベーステーブル上の固定位置にしっかりと支持される
アートワークの像を形成すべき出力媒体を保持するため
キャリジ組立体41がベーステーブルに装着される。こ
の組立体はテーブル31の上面に固定されたガイドレー
ル42を備え、このレールは走査テーブル37の下でテ
ーブル31の長手方向に延びる。好ましい実施例におい
ては、このガイドレールも花こう岩で作られ、そしてキ
ャリジ43が長手方向に移動する様にこのレールに装着
される。このキャリジ43はモータ44及び親ネジ46
によって駆動される。出力媒体を保持するため非常に精
密な平坦面48を有したプラテン47がキャリジに装着
される。
可干渉性の(コヒレントな)書き込み放射ビームを発生
するレーザ51が第1図に示した様に走査テーブル37
の後方でテーブル31に装着される。ジアゾ及びハロゲ
ン化銀フィルムを露光する1つの好ましい実施例におい
ては、レーザ51がCoherent、 Inc、型式
CR−15アルゴンレーザより成る。このレーザはこれ
に供給される作動電力に変動があってもその出力を比較
的一定に維持する。
レーザ51の出力は適当な既知の設計の音響−光学変調
器52へ送られ、この変調器52はこれに印加された入
力信号に基いて書き込みビームの強さを変える。この変
調器から、書き込みビームはベーステーブルに装着され
た方向転換ミラー(図示せず)へ送られ、そして光学テ
ーブル36の孔53を経て上方へ送られ、光学テーブル
36  ゛に装着された第2の方向転換ミラー54へと
送られる。このミラー54から、ビームは水平方向に向
けられそして紫外線減衰器/フィルタ56に通される。
次いでビームは球状ミラー57へ送られそしてパラボラ
状ミラー58へ送られそこで集束されてO,OO1イン
チ(0,025m■)以下のml的なスポットサイズに
される。このミラー58から、ビームはグイクロイック
ビーム合成器59へ送られ、そこで基準ビームと合成さ
れそして共通の経路61に沿って走査組立体へと向けら
れる。
基準ビームを発生すいるためHeNeレーザ62がテー
ブル36に装着される。このレーザ62によって発生さ
れたビームは対物レンズ63及びビーム伸張器64を経
て方向転換ミラー66へと水平に送られ、このミラー6
6はビームをグイクロイックミラー59へ送り、書き込
みビームと合成させる。
ダイクロインクミラー59からの合成された書き込み及
び基準ビームは走査テーブル37の下面に装着された圧
電ミラー69に当たる。このための適当なミラーはBu
rleigh Inc、型式PZ−90ミラ一組立体で
ある。この組立体は120°離間された3つの圧電スタ
ック即ち管にマウントされたミラーより成る。これらの
圧電スタックに適当な制御電圧を印加することによりミ
ラーをそのレンジ内の所望角度まで傾斜することができ
る。本発明では、ビーム路61及びキャリジ43の移動
方向に対して直角である水平軸71に2つのスタックが
整列される様に圧電ミラーが向けられる。
これら2つのスタックは基準電位に保持され、そして軸
71に対する傾斜角を制御するために制御信号が第3ス
タツクへ印加される。
合成されたビームは圧電ミラー69からスキャナ72へ
向けられる。このスキャナは本発明の譲渡人に譲渡され
た1978年9月13日出願の米国特許出廓第94L’
763号に開示された型式のものである。節単に説明す
れば、このスキャナはピラミッド状ミラー73と、平坦
ミラー74.76より成る2重ルーフミラーとを備えて
いる。
ピラミッド状ミラーは軸方向に傾斜した3つの平らな反
射小面を有し、そして駆動モータ77によって比較的高
速度でその軸のまわりで回転される。
スキャナはテーブル37の上面の固定位置に装着される
。ミラー69からのビームは回転する小面の1つに当た
り、そしてミラー74に向って反射される。このミラー
74はビームをミラー76へ反射し、そしてこのミラー
76はそのビームが初めに反射されたのと同じ回転小面
へビームを反射して戻す。次いでビームはスキャナから
平らなフィールドレンズ79へと反射され、このレンズ
は走査テーブルの上面の固定位置に装着される。スキャ
ナ72及びレンズ79から出て来るビームは側部から側
部へと水平にスイープし、垂直方向の角度変位は実質的
にない。
レンズ79からのビームはグイクロイックビームスプリ
ッタ81に当たり、このビームスプリッタ81は書き込
みビームを下方にキャリジ組立体へと反射しそして基準
ビームをミラー82へと通す。ビームスプリフタ81及
びミラー82はチー° プル37に固定されたフレーム
83によって一定位置に装着される。平らなフィールド
レンズと、ビームスプリフタと、キャリジ組立体との相
対位置は、キャリジに保持された出力媒体の上面が平ら
なフィールドレンズの焦点面にある様な位置である。
ミラー82から基準ビームは基準マスク86へ向けられ
る。以下で詳細に述べる様に、基準マスクを通る光はオ
プチカルファイバ束によって集められ、そして光検出器
ないしは光電子増倍管88によって感知され、出力媒体
上での書き込みビームの位置に相当する基準信号を与え
る。基準マスクは走査テーブル37の下面の固定位置に
あって且つレンズ79の焦点面に支持される。
さて第2図乃至第6図には、キャリジ組立体が詳細に示
されている。駆動モータ44はガイドレール42のスロ
ット91に装着され、このスロワ)91はガイドレール
の長手方向に延びそして一般的に長方形の断面をしてい
る。親ネジ46はキャリジに固定されたナツト92にネ
ジ込まれる。
キャリジを実質的に無摩擦で移動できる様にするためキ
ャリジはテーブル31の高度の光沢仕上げされた面にの
せられた空気式支持体93によって垂直に支持される。
図示された様に、これらの支持体93はポスト96によ
ってキャリジの下面に連結された円形パッド94を備え
ている。キャリジの各コーナーに同様の支持体93が設
けられている。キャリジとガイドレールとの間に更に別
の空気式支持体97が設けら詐ている。これらの支持体
97はガイドレールの長手方向に延びた垂直側面99に
対向した一般的に長方形のパッド98を備えている。パ
ッド98は装着ブラケット101によってキャリジの下
面へ固定され、そしてここに示す実施例ではキャリジの
両端に支持体97が設けられている。
プラテン47は調整可能なストッパ103及び液圧シリ
ンダ104によってキャリジ43の長手方向に位置設定
される。又、プラテン47は調整可能なストッパ106
及び液圧シリンダ107によって横方向に位置設定され
る。ストッパはキャリジに装着され、そしてプラテンが
キャリジの所望位置にある時にプラテンの端壁及び側壁
に係合する様に配置される。シリンダもキャリジに装着
され、ストッパに対してプラテンを圧着するためストッ
パと反対側に配置される。
キャリジに対して垂直方向にプラテンの位置を調整する
手段も設けられている。この手段はプラテンのコーナー
に向ってキャリジに装着された液圧作動シリンダ109
を備えている。各シリンダは出力シャフト111を有し
、これはプラテンの下部にネジ込まれる。作動装置の本
体はキャリジに固定されたブラケット112.113に
装着される。これらの装着ブラケットはキャリジの穴1
14.116を通じて延び、ブラケット112はプラテ
ンの1端でプラテン上に配置された水平フランジ117
を備えている。これらのフランジは調整可能なストッパ
118.119を支持し、然してこれらストッパはプラ
テンの上面に係合してプラテンを垂直方向に位置定めす
る。プラテンの他端では、同様の調整可能なストッパ1
21.122が、キャリジに固定された装着ブラケット
123に取り付けられる。これらストッパ121.12
2は対で配置され、ストッパ119.122はストッパ
118.121の内側に配置される。
内側のストッパ119.122は取り外し可能なバー1
24.126に支持され、これらバーはネジや位置設定
ドエルピン(図示せず)の如き適当な手段によってフラ
ンジ117及びブラケット123の内端に取り外し可能
に装着される。好ましい実施例では、ストッパ118−
119.121−122は、出力媒体の上面を平らなフ
ィールドレンズの焦点面に配置する様にプラテンを正面
に整列させることのできるマイクロメータを構成する。
対にされたストッパは例えば0.00フインチ(017
8mm)フィルム及び0.250インチ(6,35mm
)ガラスといった色々な厚みの媒体に対して調整できる
様にする。取り外し可能な内側ストッパは色々な長さの
媒体を受は容れることができる様にする。
プラテン47は一般的に中空の構造体であり、上壁13
1、下壁132、端壁133及び側壁134を有してい
る。第3図に拡大して示された様にピンホール136が
上壁を貫通して延びており、出力媒体はこれらピンホー
ルを通して真空が作られることによってプラテンの上面
に対して平らに保持される。
出力媒体をプラテンに正確に配置しそして温度変化が生
じてもこの位置を保持する手段が設けられている。この
手段はインバー(Invar )バー138によって支
持された揃えピン137を含み、バー138は走査装置
の中心線にあるピン139によってプラテンの上壁に取
り付けられる。上記バーはプラテンの上壁の下面に配置
され、そして揃えピンは該ピン自体よりも若干大きな直
径をした穴141を通して延びる。バー138は装置の
通常作動温度において熱膨張係数が実質的にゼロである
。それ故、プラテン自体が熱膨張又は収縮を受けたとし
ても揃えピンの位置は走査装置の垂直中心線に対して正
確に固定保持される。同様に、これらの揃えピンが係合
される穴を有した出力媒体も相対的に固定位置に保持さ
れる。
さて第7図を参照すれば、製造さるべきアートワークを
定めるデータは磁気テープに記jQされる。
好ましい実施例では、データは人力原稿を走査すること
によって作られるが、所望ならば電子的に作ることもで
きる。いずれの場合も、データは像の所定の空間位置に
配置される画素を表わす様に空間的にコード化される。
像の各画素ごとに別々のビットを記憶するのではなく、
データは圧縮されそして圧縮フォーマットで記憶される
。第7図に参照番号151で示されたテープからデータ
はFDP−11の様なコンピュータ152のメモリへ読
み込まれる。端末装置26がコンピュータへ接続されて
おり゛、そしてコンピュータからのデータは圧縮解除装
置153へ付与され、この装置は圧縮されたデータを、
像の各画素に対して1ビツトづつの直列フォーマットに
変換する。
圧縮解除されたデータは、像データに加えて、状態制御
及び同期情報を含む16ビツトの前置き部を各走査線の
始めに備えている。本装置は前置き部比較器154を備
え、この比較器は圧縮解除装置153からデータを受は
取り、前置き部をチェックし、そして像データをバッフ
ァ156.157へ付与する。又、この比較器は同期信
号5YNCをフレーム基準発生器158へ与える。
この発生器158はバッファ選択信号5ELBUF及び
SEL  BUFをこれらバッファ156.157へ送
り、その1方へデータを読み込み然してその他方からデ
ータを読み出す様にこれらバッファを制御する。データ
バッファの出力はマルチプレクサ159の入力に接続さ
れ、いずれのバッファからデータを読み出すかを決定す
るためマルチプレクサの選択人力5ELECTにSEL
  BUF信号が印加される。マルチプレクサ159の
出力は変調器52の入力へ印加され、像データに基いて
書き込みビームが変調される。
圧縮解除装置から前置き部比較器及びデータバッファへ
のデータの付与は、4.5 Mllzの如き適当な周波
数で作動する自走マスタークロック161によって制御
される。データは出力媒体上での書き込みビームの位置
に相当する基準クロック信号の制御の下でデータバッフ
ァからクロック出力されて変調器へと与えられる。この
基準クロック信号は基準クロック発生器162によって
発生され、この発生器162は光電子増倍管88から基
準信号を受は取る。この基準信号は基準マスクを1l1
1遇する基準ビームからの光線によって発生されそして
光電子増倍管によって検出される。基Y鍾ビーム及び書
き込みビームは共通の経路に沿って向けられそしてスキ
ャナによって一緒に偏向されるので、基準信号は書き込
みビームと厳密に位置が同期される。基準信号の各パル
スは出力媒体上での所定の距離(例えば、0.003イ
ンチ)に相当する。
基準クロック発生器は書き込みビームの0.001イン
チ(0,025mm)の移動ごとに基準クロックパルス
を与える様に基準信号の割合を増加する。
第8図に示された様に、基準マスク86はその長さに沿
って複数個の不透明領域166と透過領域167とが交
互に配置されたレチクル164を備えている。不透明領
域は透過領域を形成する透明媒体上に離間された不透明
バーより成る。レンズ79及びダイクロイックビームス
プリッタ81は色収差を有すると分っており、これは走
査線の両端程基準ビームを書き込みビームよりも若干遠
くに偏向せしめる。エラーの大きさは走査線の両端にお
いて0.001インチ(0,025鶴)程度である。こ
のエラーを補償するため、透過領域はレチクル上に非リ
ニアな形態で配置されている。これらの領域は配列体全
体に亘って均一なrlであるが、これら領域間の間隔は
配列体の両端程広くなる。換言すれば、第8図に若干誇
張されて示された様に、不透明パーがレチクルの中央よ
りもその側部程広くなっている。レンズ及びビームスプ
リッタに色収差があるにも拘らず、この修正により、基
準クロック信号と書き込みビームの位置との間に正確な
関係が確保される。
電気回路及び光学要素における伝送遅延も出力媒体上で
の像形成に位置エラーを生じ勝ちであることが分ってい
る。このエラーは、所与のデータビットを造影すべき位
置に書き込みビームがある時に基準クロック信号が発生
されるために生じる。
基準クロック信号がデータバッファ及びマルチプレクサ
に達する時までに、データは変調器に達しそして変調さ
れたビームは出力媒体に達し、このビームはそのクロッ
クパルスが発生された時にそれがあった位置から移動し
てしまう。このエラーの影♂は走査線に亘るビームの速
度を非リニアにすることによって補償される。以下で詳
細に述べる様に、ビーム速度は各走査線の中央程増加し
そしてその両端程に減少する。従って、比較的一定の伝
送遅延により、走査線の両端よりもその中央程像の位置
エラーが太き(される。このエラーは、データビットを
造影すべき位置にビームが達する時より前に基準クロッ
クパルスが生しる様に基準クロックパルスを発生するこ
とによって回避される。出力媒体は最小ビーム速度にお
けるエラーを補償する様にシフトされ、そして既に発生
されたクロックパルスは速度の変化を補償する様に進み
方向に位相シフトされる。この位相シフトを行なう手段
が基準クロック発生器に含まれている。
第9図に示された様に、基準クロック発生器は、位相検
出器171、電圧制御式発振′2′:1172、Nで分
割するカウンタ173、及び遅延回路網174より成る
位相固定ループ(phase 1ocked 1oop
 )を備えている。光電子増倍管88からの基準信号は
位相比較器の1方の入力に印加され、位相比較器の出力
は電圧制御式発振器の入力に接続されている。この発振
器の出力はカウンタ173の入力へ接続され、そしてこ
のカウンタの出力は遅延回路の入力へ接続される。遅延
回路の出力は位相比較器の第2人力へ接続される。基準
クロック信号は電圧制御式発振器の出力に現われる。カ
ウンタ173の容量は回路で与えるべき倍率に基いて選
択され、基準クロックの割合は光電子増倍管からの入力
信号の割合のN倍である。進み方向の位相シフトの程度
はループにおける遅延の程度によって決定され、そして
ここに示す1実施例においては0.5乃至0.7 M 
S程度の遅延により4.5 Mllzの周波数において
14ラジアン程度の位相シフトが与えられる。この位相
シフトにより、基準クロック信号はこれが実際上止じる
よりも前に現われ、従って装置に電気及び光学的な遅延
があっても各データビ・7トは適正な位置に造影される
ビームの水平方向速度に変動があっても走査線に亘って
出力媒体の露光を均一に保持する様に書き込みビームの
強さを調整する手段も設けられている。走査ミラー73
が比較的一定の角速度で回転する状態では、書き込みビ
ームの水平方向速度が走査線の両端程減速する傾向とな
る。それにより生じる露光の増加を補償するため、走査
線の両端程ビームの強さを減少する手段が設けられてい
る。この手段は強度修正回路176を備え、この回路は
ビームの水平方向速度に比例した信号が生じる位置で基
準クロック発生器の位相固定ループ169に接続される
。この比例信号は位相比較器171の出力に生じ、第9
図に波形177で示されている。強度修正回路は入力キ
ャパシタ178及び増巾器179を備えている。この増
巾器の出力信号は走査線の両端程減少する電圧であり、
この電圧は走査線全体に亘り露光を均一に保持する様に
書き込みビームの強さを変えるため変調器52へ印加さ
れる。
再び第7図を参照すれば、フレーム基準発生器158は
スキャナ同期信号5CANNER5YNCを発生し、こ
れはスキャナモータ77を同期するのに用いられる。ス
キャナモータは位相固定ループ182において位相比較
器183、電圧制御式発振器184、増巾器185及び
エンコーダ186に接続される。
5CANNER5YNC信号は位相比較器の1方の人力
に印加され、そしてこの位相比較器の出力は電圧制御式
発振器の入力へ接続される。この発振器の出力はスキャ
ナモータに駆動信号を与える増巾器185の入力へ接続
される。エンコーダ186はシャット位置エンコーダで
あり、これはミラー73が新たな走査を開始する位置に
ある時にインデックス信号INDEXを与える。このI
NDEX信号は位相比較器の第2人力へ印加される。
スキャナ同期信号5CANNER5YNCは位相固定ル
ープ187の入力にも印加され、この位相固定ループは
5CANNER5YNCパルスの割合の適当な倍率(例
えば10倍)の信号を与え、そしてこの回路の出力はプ
リセット弐カウンタ188のクロック入力に接続される
。このカウンタの出力はスキャナ同期信号5CANNE
R5YNCと同期されたキャリジクロック信号CAR1
?IAGE CLOCKであり、これはキャリジの移動
を制御するのに用いられる。キャリジの速度はこのキャ
リジクロ・ツク信号CARI?TAGE CLOCKの
周波数に比例する。
前記した様に、本装置は種々様々な出力媒体に用いるこ
とができ、出力媒体を別のものに変えると所与の像を形
成するのに一般的に異なった露光時間が必要とされる。
例えば、ハロゲン化銀フィルムは像を形成するのに2分
の露光しか必要でないが、ジアゾフィルムは同じ像を形
成するのに80分もの露光を必要とする。所望の露光レ
ンジを与えるため、キャリジの速度は可変であり且つ走
査綿が繰り返される。キャリジの速度はカウンタ188
のプリセット人力に印加される遅速信号5LOWNES
Sによって制御される。この信号はキャリジクロック信
号CARRIAGE CLOCKを遅速係数Nだけ減少
せしめそして各走査がN回繰り返される。従って遅速係
数1の場合にはキャリジがその最大速度で移動しそして
各線は1回だけ走査される。遅速係数がlOの場合には
キャリジの速度が最大速度の1/10に減少され、各線
が同じデータで10回走査される様に走査が繰り返され
る。
キャリジモータ44は、アップ/ダウンカウンタ189
、デジタル−アナログコンバータ190、増巾器191
、及びエンコーダ192より成るループによってキャリ
ジクロック信号CAI?RIAGECLOCKと同期し
て駆動される。キャリジクロック信号はカウンタのアッ
プカウント入力へ印加され、そしてこのカウンタの出力
はデジタル−アナログコンバータの入力へ接続される。
アナログ出力信号はキャリジモータの駆動信号を与える
ために増巾される。エンコーダ192はキャリジの位置
に相当する信号を与えるためリニアスケールを有するレ
チクルを備えている。この信号はカウンタ189のダウ
ンカウント入力へ印加される。
第10図を参照すれば、データの付与を、像形成の始め
のキャリジ及びスキャナの位置と同期する手段も設けら
れている。キャリジ位置エンコーダ192からの手段は
プリセット式カウンタ193の入力へ印加され、像形成
を開始すべき位置に相当するカウントが親指操作ホイー
ルスイッチ194によってこのカウンタのプリセント入
力に印加される。カウンタ193の出力はフリップ−フ
ロップ195の入力へ接続されそしてこのフリップ−フ
ロップの出力は第2フリップ−フロップ196の1方の
入力へ接続される。スキャナ位置エンコーダ186から
のINDEX信号はフリップ−フロップ196の第2人
力に印加される。作動中、カウンタ193は、スイッチ
194でセントされた位置にキャリジが達するまでキャ
リジ位置エンコーダからのパルスをカウントする。この
カウントに達すると、フリップ−フロップ195.19
6がセットされ、スキャナ位置エンコーダ186からの
次のインデックス(INDEX )信号がフリップ−フ
ロップ196をしてGo倍信号比較器152へ付与せし
め、データの付与を開始せしめる。
本装置は、出力像の質を低下することのあるその他の多
数の潜在的な歪をも補償する。これらの歪はキャリジの
連続的な移動による走査線の傾斜や、可動媒体に走査線
を繰返した時の像のぼけや、キャリジの不規則な移動に
よる走査線の不適当な垂直方向位置設定や、スキャナ7
2によって与えられる走査線の若干の曲がり等を含む。
第11図は、走査プロセス中にキャリジが連続的に駆動
された時に生じる走査線の傾斜を示している。キャリジ
は矢印197で示された様に上方に駆動されそして走査
はこの図面で見て左から右へと進むものと仮定する。キ
ャリジが静止している場合は、点線198で示された様
に走査線はキャリジの移動に対して垂直な方向に出力媒
体に亘って直線状に延びる。然し乍ら、走査プロセス中
にキャリジが移動される時は、線199で示された様に
走査線が傾斜される。傾斜の程度はキャリジとスキャナ
との相対速度の関数であり、線の間隔が0.001イン
チ(0,025m■)の場合、走査線の右側に向って配
置される点は、それが配置さるべきところよりも約0.
001インチ(0,025麿菖)だけ下となる。
第12図は、スキャナ72によって走査線へ4入される
若干の曲りを示している。第12図において、所望の直
線トレースが点線201で示されており、そしてスキャ
ナによって生じた若干曲ったトレースが線202で誇張
されて示されている。
実際のトレースは走査線の両端及び中央では所望路にあ
るが、中央と各端との間では曲った経路に沿ってずらさ
れている。走査線の長さが17.8インチ(45,2c
m)の場合は、最大のずれがQ、004インチ(0,1
龍)乃至0. OO6インチ(0,1−5龍)程度であ
る。
これら4つの歪を補償する手段が第13図に示されてい
る。この手段はプリセット式のダウンカウンタ206を
備え、そのクロック入力にはスキャナINDEX信号が
印加されそしてそのプリセント入力は5LOWNESS
信号が印加される。従って、このカウンタはNで分割す
るカウンタとして働き、スキャナINDEX信号を遅速
係数で分割する。カウンタ206のオーバーフロー出力
は第2のプリセット式ダウンカウンタ207のロード入
力へ接続される。キャリジ位置信号はこのカウンタ20
7のクロック入力へ印加され、そしてこのカウンタの重
み付けされた出力は加算器208の1方の入力へ接続さ
れる。走査線間の所望の間隔に相当する一定の5CAN
 5PACING信号は加算器の第2人力に印加され、
そして加算器の出力はカウンタ207のプリセット入力
へ接続される。通常のキャリジ移動(SLOWNESS
= 1 )の場合は加算器208のカウントが各走査線
の開始にカウンタ207ヘロードされる。キャリジが移
動するにつれて、キャリジ位置エンコーダにより発生さ
れるパルスはその走査線の終りに達するまでカウンタ2
07及び加算器208のカウントを減少する。次の走査
線の始めに、加算器に残っているカウントがカウンタ2
07へ送られ、従って1つの走査線間隔に相当する量だ
けカウンタの出力を高める。従って、各々の走査が進む
につれて、カウンタ207の出力における信号のレベル
が減少し、そしてこの信号から導出された制御信号が圧
電ミラー69へ印加されて、傾斜を補償する様に書き込
みビームを偏向する。
キャリジがその正しい位置にない場合には、キャリジ位
置パルスがそれに応じて変位され、そして走査線はキャ
リジ位置エラーを補償するに相当する量だけシフトされ
る。
キャリジが遅い速度(例えば5LOWNESS= 10
 )で移動する時は、加算器208からのカウントが各
走査線の始めにカウンタ207へ転送されない。
この転送は5LOWNESS信号によって決定された割
合で生じ、例えば5LOWNESS (遅速)係数10
の場合は10本の走査線ごとに生じる。カウンタ208
の出力は減少し続け、像形成ビームを、出力媒体の同じ
トラック即ち線に沿って10本の次々の走査線に対して
走査せしめる。従って、傾斜及びキャリジ位置エラーに
対して修正がなされると同時に遅速によるぼけ歪も除去
される。
スキャナ72によって走査線に導入される曲がりを補償
するため、走査の各点において必要とされる補償の程度
が決定され、そして必要な修正電圧を定めるデータがリ
ードオンリメモリ(ROM)211に記憶される。この
ROMに対するアドレス信号は基準クロック信号によっ
てクロックされるアドレスカウンタ212に与えられる
。従って、線に沿って走査が進むにつれて修正信号デー
タがROMから読み出されそしてこれを用いて圧電ミ、
ラー69の修正信号が与えられる。
カウンタ207及びROM211の出力は別の加算器2
16の入力へ接続され、この加算器は追従及び屈曲走査
修正信号を合成して1つの信号を作り、この信号はデジ
タル−アナログコンバータ217によってアナログ信号
に変換される。このアナログ信号はミラー駆動装置21
8を経て圧電ミラーへ印加される。従って、ミラーは、
ビームを垂直方向く即ち、キャリジの移動方向)に変位
してキャリジの移動軸に垂直な直線状の均一離間された
ぼけのない走査線を維持する様にビームを偏向する様傾
斜される。
本発明の装置の操作及び使用並びに本発明の方法は次の
様に要約できる。アートワークの像が形成さるべき出力
媒体をプラテン47に配置し、そして第1図に示した様
にキャリジをそのスタート位置に戻す。次いでキャリジ
駆動モータ44を付勢し、そして像形成を開始すべき位
置にキャリジが来た時に、テープ及びコンピュータから
のデータの付与を開始する。レーザ51からの凹き込み
ビームをテープからのデータに基いて変調し、そしてこ
のビームを出力媒体に亘って走ネして所望の像を形成す
る。書き込みビームと同時にレーザ62からの基準ビー
ムを偏向しそして基準マスク86へと向け、変調器への
データ付与を制御する基準クロック信号を作る。前記し
た様に、印刷回路アートワークとして充分な精度を持っ
た像の形成を妨げることのある色収差やその他の歪に対
して補償を行なう。
電子制御及びデータ出力シーケンスが第14図のタイミ
ング図に示されている。この図面においては圧縮解除さ
れたデータが波形221で示されている。データの各走
査線の始めに前置きワードに応答して5CANNER5
YNCパルス(波形222)が発生される。装置が適正
に同期された時には、スキャナINDEXパルス(波形
223)が5CANNERSYNCパルスと一致し、そ
してSEL  BUF信号(波形224)がこれら2つ
のパルスと同期される。SEL  BUF信号はいずれ
のバッファにデータを読み込むか及びいずれのバッファ
からデータを読み出すかを決定し、そして基準クロンク
信号(波形226)は選択されたバッファから変調器へ
のデータの付与を制御する。CARRIAGE CLO
CK信号(波形227)は5CANNER5YNC信号
と同期されそしてその倍数である。例えば5CANN[
iR5YNCパルスに対しCARRIAGE CLOC
Kパルスは10個ある。
19クロツクパルスに応答して変調器へ付与される像デ
ータが波形228で表わされている。
発明の効果 本発明は多数の重要な特徴及び効果を与える。
ベーステーブル及びその他の支持構造体はどっしりとし
た構造体であるから光学部品は非常に安定であり且つ振
動もない。種々様々な出力媒体を容易に受は入れること
ができ、本装置によって作られたアートワークは像領域
全体に亘って均−且つ高品質である。本装置は像領域の
いかなる点においても且ついかなるパターン密度ででも
O,OO2インチ(0,050mm)という線巾及び間
隔を作ることができる。出力像領域における形状及び間
隔は入力データで定められた寸法のo、ooiインチ(
0,025am)以内である。走査方向に平行又は垂直
な線に対しては、エツジの不規則性ないしは解像度が±
0.0005イ′ンチ(0,013龍)未満である。こ
れは線上の最も内側の点と最も外側の点との間の横方向
変位を測定することによって決定されたものである。
以上の説明より、印刷回路基板のアートワークを作る新
規で且つ改良された装置及び方法が提供されたことが明
らかであろう。好ましい実施例についてのみ説明したが
、本発明の範囲から逸脱せずに成る種の変型がなされ得
ることが当業者に明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第1図は印刷回路のアートワークを製造するための本発
明による装置の1実施例を示した部分破断概略斜視図、 第2図は第1図の2−2線に沿った部分正面図、第3図
は第2図の3−3線に沿った部分平面図、第4図は第2
図の4−4線に沿った部分側面図、第5図は第3図の5
−5線に沿った部分断面図、第6図は第3図の6−6綿
に沿った部分断面図、第7図は第1図の装置の機能ブロ
ック図、第8図は第1図の装置の基準マスクのレチクル
を示した概略平面図、 第9図は第7図の装置の基準クロック発生器及び像修正
回路を示したブロック図、 第10図は第1図の装置のキャリジ及びスキャナ同期回
路を示したブロック図、 第11図及び第12図は第1図の装置で修正される成る
種の像歪を示した図、 第13図は第11図及び第12図に示された形式の非直
線性を補償する回路のブロック図、そして 第14図は第7図の装置のタイミング図である。 21・・・キャビネット、22・・・キャビネットの第
1区分、24・・・キャビネットの第2区分、26・・
・キーボード端末装置、29・・・テーブル、31・・
・スラブ、32・・・ペデスタル、34・・・ベーステ
ーブル、36.37・・・小テーブル、41・・・キャ
リジ組立体、42・・・ガイドレール、43・・・キャ
リジ、44・・・モータ、47・・・プラテン、51・
・・レーザ、52・・・音ロー光学変調器、54・・・
ミラー、56・・・紫外線減衰器/フィルタ、57.5
8・・・ミラー、59・・・ダイクロイックビーム合成
g:、6x・・・共通ビーム路、62・・・レーザ、6
3・・・レンズ、64・・・ビーム伸張器、66・・・
ミラー、69・・・圧電ミラー、72・・・スキャナ、
81・・・ビームスプリッタ、82・・・ミラー、86
・・・基準マスク、88・・・光電子増倍管、103.
106・・・ストッパ、104.107・・・液圧シリ
ンダ、118.119.121.122・・・ストッパ
、137・・・揃えピン。 FIo  4 FIo  5 Lμ元−6 Hθ−8 Fで−9 I′66 Rθ−10 Hθ−//         FIG  /2L2:2 Hθ−/3 FIG  /4

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)出力媒体上に像を形成する装置において、波長の
    異なる書き込みビーム及び基準ビームを与える手段と、 前記書き込みビーム及び基準ビームを同時に偏向して前
    記書き込みビームによる前記出力媒体を走査する光学的
    手段と、 この光学的手段から前記基準ビームを受けとるように配
    置された基準マスクを含み、前記書き込みビームの位置
    に相当する基準信号を与える手段と、 を有し、前記基準マスクは、相当離れて配置された複数
    のビーム伝送領域を有する非線形のレチクルを有して前
    記光学的手段によって導入された色収差の効果を相殺し
    、 さらに、前記基準信号によって制御され、形成される像
    によって前記書き込みビームを変調する手段と、 を備えることを特徴とする装置。
  2. (2)前記ビームの相対的波長は、前記基準ビームが前
    記書き込みビームよりも偏向され易いようになっていて
    、前記伝送領域の間隔がレチクルの側面方向に増加する
    特許請求の範囲第(1)項記載の装置。
  3. (3)印刷回路基板の製造に使用する装置において、可
    干渉性放射ビームを与える手段と、 印刷回路基板上に形成されるアートワークを示すデータ
    でそのビームを変調する手段と、軸に沿って可動し、出
    力媒体を支持するキャリジと、 その軸に沿って前記キャリジを駆動する手段と、 前記キャリジの位置を監視し、かつ、そのキャリジが所
    定の位置にいるとき信号を与える手段と、 前記ビームを偏向させて、キャリジの移動軸に対して垂
    直な連続する走査線に沿って前記出力媒体の走査を実行
    する手段と、 各走査線の開始時にインデックス信号を与える手段と、 そして、前記キャリジ位置信号及びインデックス信号に
    応答して、前記キャリジが所定の位置にあるとき走査線
    の開始にビームの変調を同期させる手段と、 を備えることを特徴とする装置。
JP62155252A 1979-05-24 1987-06-22 出力媒体上に像を形成する装置 Granted JPS6323122A (ja)

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