JPS6323123A - 印刷回路基板の製造に使用する装置 - Google Patents

印刷回路基板の製造に使用する装置

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JPS6323123A
JPS6323123A JP62155249A JP15524987A JPS6323123A JP S6323123 A JPS6323123 A JP S6323123A JP 62155249 A JP62155249 A JP 62155249A JP 15524987 A JP15524987 A JP 15524987A JP S6323123 A JPS6323123 A JP S6323123A
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ライル　ケイ　ノートン
エリック　ヴァーン　オルソン
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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．　ｏ　ｏ　ｏ本あり、そ
して各走査線における１インチ当たりのピクセル数はＬ
　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ｏ、　ｏ　ｏ　ｉインチ（０，０２５璽厘）
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
ネット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２つに
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（２０−
２５ＣＩ１））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（
０，０２５ｍ）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Ｉ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、このスラブは綱の側部フレーム
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否−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０．００１インチ（０
，０２５鶴）以下の最終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。
グイクロイックミラー５９からの合成された古き込み及
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ミラー組立体で
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願第９４Ｌ　
７６’３号に開示された型式のものである。簡単に説明
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はそのと−１、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
側部べ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からのビームはダ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。ビームスブリフタ８１及
びミラー８２はテーブル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、ビームスプリンタと、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、このスロット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が設けられている。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７）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１）１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１）２．１）３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
）４．１）６を通じて延び、ブラケット１）２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１）７
を備えている。これらのフランジは調整可能なストッパ
１）８．１）９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室めす
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１）９．１２２はストッパ
１）８．１２１の内側に配置される。
内側のストッパ１）９．１２２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１）７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１）８−
１）９．１２１−１２２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
８ｍ■）フィルム及び０．２５０インチ（６，３５ｍ）
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
ンの土壁の下面にｔｅＴｔ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６ｉ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憶される。
好ましい実施例では、データは入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−１）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　ＭＨｚ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辺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通過する
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。基準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（０，０２５＋ｎ）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と通過領域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及びグ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四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ｏ、ｏｏｔインチ（０，０２５１）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、って均一な巾であるが、これら領域間の間隔は
配列体の両◇；ち程広くなる。換言すれば、第８図に若
干誇張されて示された様に、不透明バーがレチクルの中
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。このエラーの影響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
エラーが大きくされる。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
クパルスが生じ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、電圧制御式発振器１７２、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１
７３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
も各データビッ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葎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方の入力
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はシャフ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
リセット式カウンタ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ＣＡＲＲ
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
ジクロック信号ＣＡＲＲＩＡＧＥＣＬＯＣＫ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
査線が繰り返される。キャリジの速度はカウンタ１８８
のプリセント入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＠操り返される。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１０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ＣＡＲＲ■ＡＧＥＣＬＯＣＫ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ンプ
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はキャリジのイ装置
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
ブリセント式カウンタ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、フリフプーフロソプ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信号を比較器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１）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（０，０２５１）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０．０
０１インチ（０，０２５園麿）だけ下となる。
第１２図は、スキャナ７２によって走査線へＷ人される
若干の曲りを示している。第１２図において、所望の直
５徐トレースが点線２０１で示されており、そしてスキ
ャナによって生した宕干曲っだトレースが線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０．００４インチ（０，１
ｍｍ）乃至０．００６インチ（０，１５ｍｍ）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ット入力は５ＬＯＷＮＥＳ
Ｓ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・ノド式ダウンカウンタ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
２０７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５Ｃ
ＡＮ　５ＰＡＣＩＮＧ（３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（ＳＬＯＷＮ
ＥＳＳ＝　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２０７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２０７へ送られ、従って１つの走査線間隔に相当す
る里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４人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）２１）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ＲＯＭ２１）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（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からの四き込み
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査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７！−ｑ
４Ｊ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。
電子側ｊ１）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５ＣＡＮＮＥ
Ｒ５ＹＮＣ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、スキ十すＩＮＤＥＸパルス（
波形２２３）が５ＣＡＮＮＥＲ５ＹＮＣパルスと一致し
、そしてＳ　Ｅ　Ｌ　　Ｂ　Ｕ　Ｆ信号（波形２２４）
がこれら２つのパルスと同期され・る。ＳＥＬ　　ＢＵ
Ｆ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・ツク信号（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。ＣＡＲＲ
ＩＡＧＥ　ＣＬＯＣＫ信号（波形２２７）は５ＣＡＮＮ
ＥＲ５ＹＮＣ信号と同期されそしてその倍数である。例
えば５ＣｒＩＮＮＥＲ５ＹＮＣパルスに対しＣＡＲＲＩ
ＡＧＥ　ＣＬＯＣＫパルスは１０個ある。
基準クロッ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
０．００２インチ（０，０５０ｍ）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０．００１インチ（０
，０２５ｍｓ）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（０，０１３ｍｍ）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線
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１）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１）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・・・音習−光学変調器、５４・・
・ミラー、５６・・・紫外線減衰器／フィルタ、５７．
５８・・・ミラー、５９・・・ダイクロイックビーム合
成器、６１・・・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、１）８．１）９．１２１，１２２・・・スト・ツ
バ、１３７・・・揃えピン。 ０句−４ 八で−５ ＦＩＧ　　８ Ｈθ−９ ’Ｆ１６ ｂ谷」す ゝ１９９　　　　　　　　　　乙１−′Ｆ／ＧＪ／　　
　　　　　　　ＦＩＧ　　！２Ｌ２！２ ＦＩＧ　／３ ｍ−／４

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）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、 この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、 所定の経路に沿って前記ビームを前記出力媒体の方向に
    向け、そしてビームを偏向してキャリジ移動の軸に垂直
    な方向に、前記出力媒体を横切って連続する走査線に沿
    って前記ビームの繰り返し走査を実行する手段と、 前記出力媒体の走査中、その軸に沿って所定の速度で前
    記キャリジを連続的に駆動する手段と、 ビームの経路中に配置されて、キャリジ移動の軸に平行
    な方向に前記出力媒体上に前記ビームの位置を調整する
    電気制御ミラーと、 そして、この電気制御ミラーに信号を与えて、前記走査
    が出力媒体を横切って進むとき、前記軸に沿って前記ビ
    ームを偏向させ、そして各走査線の間前記キャリジの移
    動にもかかわらず前記軸に対して実質的に垂直である掃
    引線を維持する手段と、 を備えることを特徴とする装置。
  2. （２）移動軸に沿って異なる速度でキャリジを駆動する
    手段、及び制御信号を前記電気制御ミラーに与えて前記
    ビームに所定の回数前記出力媒体上の各走査線をたどら
    せる手段を有する特許請求の範囲第（１）項記載の装置
    。
  3. （３）前記ビームを偏向させる手段は、前記ビームが前
    記出力媒体を横切って進むとき、所望の掃引線から既知
    の方法でずれる掃引線を生じ、そして前記装置が、前記
    所望の掃引線と前記偏向手段によって生じる掃引線との
    間の差に相当するデータを含むメモリ、前記ビームが各
    走査線を横切って進むとき前記メモリからそのデータを
    読み出す手段、及び前記メモリから読み出されたデータ
    に応答して制御信号を前記電気制御ミラーに与え、更に
    所望の掃引線上に前記ビームを維持する手段を有する特
    許請求の範囲第（１）項記載の装置。
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