KR20080023224A - 프레임 데이타 작성 장치, 작성 방법, 작성 프로그램, 그프로그램을 격납한 기억 매체, 및 묘화 장치 - Google Patents

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Abstract

묘화 소자군이 복수 배열된 공간 광변조 소자를 주사 방향으로 이동시킴과 아울러, 그 이동에 따라서 프레임 데이타를 공간 광변조 소자에 입력하여 화상을 형성할 때에 사용되는 상기 프레임 데이타를 작성하는 장치로서, 상기 주사 방향에 대응하는 부주사 방향 및 그 부주사 방향에 직교하는 주주사 방향으로 화소 데이타가 2차원상으로 배치된 화상 데이타에 기초하여 프레임 데이타를 작성할 때, 묘화 소자군(원 1∼원 24)의 적어도 일부의 묘화 소자에 의한 묘화점의 위치를 각각 검출하고, 검출한 각 묘화점의 위치에 기초하여 프레임 데이타를 작성한다.
프레임 데이타 작성 장치, 작성 방법, 작성 프로그램, 화상 묘화 장치

Description

프레임 데이타 작성 장치, 작성 방법, 작성 프로그램, 그 프로그램을 격납한 기억 매체, 및 묘화 장치{FRAME DATA CREATION DEVICE, CREATION METHOD, CREATION PROGRAM, STORAGE MEDIUM CONTAINING THE PROGRAM, AND PLOTTING DEVICE}
본 발명은 공간 광변조 소자 등의 묘화점 형성부를 묘화면에 대하여 소정의 주사 방향으로 상대적으로 이동시켜서 화상을 형성할 때에 사용되는 프레임 데이타를 작성하는 프레임 데이타 작성 장치, 작성 방법, 작성 프로그램 및 상기 프로그램을 격납한 기억 매체, 그 프레임 데이타 작성 장치 등을 사용하여 작성된 프레임 데이타를 사용하여 묘화를 행하는 묘화 장치에 관한 것이다.
최근, 디지탈·마이크로 미러·디바이스(DMD)라고 한 공간 광변조 소자 등을 패턴 발생기로서 이용하고, 화상 데이타에 따라서 변조된 광 빔에 의해, 피노광부재 상에 화상 노광을 행하는 멀티 빔 노광 장치의 개발이 진행되고 있다.
이 DMD는 예를 들면, 제어 신호에 따라서 반사면의 각도가 변화되는 다수의 마이크로 미러를 실리콘 등의 반도체 기판 상에 2차원적으로 배열한 미러 디바이스이고, 각 메모리 셀에 축적한 전하에 의한 정전기력으로 마이크로 미러의 반사면의 각도를 변화시키도록 구성되어 있다.
종래의 DMD를 사용한 멀티 빔 노광 장치로는, 예를 들면, 레이저 빔을 출사 하는 광원으로부터 출사된 레이저 빔을 렌즈계로 콜리메이트한다. 이 렌즈계의 대략 초점위치에 배치된 DMD의 복수의 마이크로 미러로 각각 레이저 빔을 반사하여 복수의 빔출사구로부터 각 빔을 출사하는 노광 헤드를 사용한다. 또한, 노광 헤드의 빔 출사구로부터 출사된 각 빔을 1화소마다 1개의 렌즈로 집광하는 마이크로 렌즈 어레이 등의 광학 소자를 지닌 렌즈계에 의해 감광 재료(피노광 부재)의 노광면 상에 스폿 지름을 작게 하여 결상하고, 해상도가 높은 화상 노광을 행한다.
이러한 노광 장치로는 화상 데이타 등에 따라서 생성된 제어 신호에 기초하여 DMD의 마이크로 미러의 각각을 제어부 장치로 온오프(on/off) 제어하여 레이저 빔을 변조(편향)하고, 변조된 레이저 빔을 노광면(기록면) 상에 조사하여 노광한다.
이 노광 장치는 기록면에 감광 재료(포토 레지스트 등)를 배치하고, 멀티 빔 노광 장치의 복수의 노광 헤드로부터 각각 감광 재료 상에 레이저 빔이 조사된다. 이것에 의해 결상된 빔 스폿의 위치를 감광 재료에 대하여 상대적으로 이동시키면서, 각각의 DMD를 화상 데이타에 따라서 변조함으로써 감광 재료상에 패턴 노광하는 처리를 실행가능하게 구성하고 있다.
이러한 노광 장치에서는 예를 들면, 기판 상에 고정밀도로 회로 패턴을 노광하는 처리에 이용할 경우에, 묘화면 상에 투영되는 전면 노광 영역의 소정 위치에 원점을 설정한다. 이 원점에 기초하여 소정의 마이크로 미러에 의한 광학상의 상대 위치(노광점)을 묘화 전에 전용의 기기에 의해 측정하고, 이 실측값을 노광점 좌표 데이타로서 시스템 컨트롤 회로의 ROM에 미리 격납하고 있다. 묘화할 때에는 이 실 측값이 노광점 좌표 데이타로서 노광점 좌표 데이타 메모리에 출력된다. 이것에 의해 노광 데이타 메모리에는, 실질적으로 렌즈 배율이나 노광 헤드의 설치 오차를 포함한 회로 패턴의 비트 데이타가 유지되는 것이 된다. 따라서, 각 마이크로 미러에 부여되는 노광 데이타는 이들의 오차가 고려된 값이다. 따라서, 노광 유닛의 광학 요소가 오차를 가지고 있었다고 하여도 고정밀도로 회로 패턴을 묘화할 수 있도록 하고 있다(예를 들면, 특허문헌 1참조).
특허문헌 1: 일본특허공개 제2003-57836
그러나, 이러한 멀티 빔 노광 장치에서는 보다 고정밀도한 묘화를 행할 경우에, 노광 헤드에 의한 묘화의 위치가 온도나 진동이라고 하는 요인으로 경시 변화하므로 묘화 전에 전용의 기기에 의해 경시 변화하는 묘화의 위치 어긋남량을 그 때마다 측정하여 적절하게 보정할 필요가 있다.
본 발명은 상술한 문제를 감안하여, 경시 변화 등에 의한 묘화의 위치 어긋남을 보정할 수 있는 프레임 데이타 작성 장치, 방법, 프로그램 및 프로그램을 격납한 기억 매체를 제공함과 아울러, 상기 프레임 데이타 작성 장치 등을 이용한 묘화 장치를 제공한다.
본 발명의 제 1 실시형태에 의한 프레임 데이타 작성 장치는 복수의 묘화점이 2차원상으로 배치된 화상을 묘화면 상에 형성할 때에 사용되는 상기 프레임 데이타를 작성하는 프레임 데이타 작성 장치로서: 상기 화상은 묘화 소자군이 복수로 평행하게 배열된 묘화점 형성부를 묘화면에 대하여 상기 묘화 소자군의 배열 방향과 소정의 경사각 θ(단, 0°＜θ <90°)를 이루는 주사 방향으로 상대적으로 이동시킴과 아울러, 상기 주사 방향으로의 이동에 따라서 상기 묘화 소자에 대응한 복수의 묘화점 데이타로 이루어지는 프레임 데이타를 상기 묘화점 형성부에 순차 입력하여 묘화점군을 시계열로 순차 형성함으로써 형성되고, 상기 묘화 소자군은 묘화면 상에 묘화점을 형성하는 복수의 묘화 소자가 일렬로 배치되어서 구성되고, 상기 주사 방향에 대응하는 부주사 방향 및 상기 부주사 방향에 직교하는 주주사 방향으로 상기 묘화점 데이타에 대응하는 화소 데이타가 2차원상으로 배치된 상기 화상에 따른 화상 데이타에 기초하여 상기 복수의 묘화점 데이타를 취득하여 상기 프레임 데이타를 작성하는 프레임 데이타 작성 장치이고,
상기 묘화 소자군의 적어도 일부의 묘화 소자에 의한 묘화점의 위치를 각각 검출하는 묘화점 위치 검출부, 및
검출한 각 묘화점의 위치에 기초하여 상기 묘화점의 위치 어긋남에 의한 화소 위치의 어긋남이 보정되도록 상기 프레임 데이타를 작성하는 프레임 데이타 작성부를 구비한다.
이 발명에 의하면, 묘화 소자군의 적어도 일부의 묘화 소자에 의한 묘화점의 위치를 각각 검출하고, 검출한 각 묘화점의 위치에 기초하여 프레임 데이타를 작성한다. 그 때문에 온도 등에 의한 경시 변화에 의하여 묘화 소자에 의한 묘화점의 위치가 어긋났을 경우라도, 그 어긋남에 의한 화소 위치의 어긋남을 자동적으로 보정하는 것이 가능하게 된다. 또한, 묘화 소자군의 묘화 위치의 어긋남을 조정하기 위한 복잡한 기구가 불필요하고, 장치를 저렴하게 구성할 수 있다.
또한, 상기 「경사각」이란, 상기 묘화 소자군의 배열 방향과 상기 주사 방향이 이루는 각 중 작은 쪽의 각을 의미한다.
본 실시형태의 장치는 검출한 각 묘화점의 위치에 기초하여 상기 묘화 소자군의 소정 방향에 있어서의 광학 배율, 경사, 및 미리 정한 기준 위치로부터의 이동량 중 적어도 하나를 산출하는 산출부를 더 구비하고, 상기 프레임 데이타 작성부는 상기 산출부의 산출값에 기초하여 상기 묘화점의 위치 어긋남에 의한 화소 위치의 어긋남이 보정되도록 상기 프레임 데이타를 작성할 수 있다.
상기 산출부는 상기 주주사 방향에 있어서의 해상도를 산출하고, 상기 프레임 데이타 작성부는 상기 해상도에 따라서 상기 화상 데이타를 변환하고, 변환 후의 화상 데이타에 기초하여 상기 프레임 데이타를 작성할 수 있다.
이것에 의해, 주주사 방향에 있어서의 광학 배율의 어긋남 등에 의하여 묘화 위치가 어긋나는 것에 따르는 주주사 방향에 있어서의 화소 위치의 어긋남을 보정할 수 있다.
이 경우, 상기 프레임 데이타 작성부는 상기 해상도의 정수배의 해상도가 되도록 상기 화상 데이타를 변환하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 화상 데이타에 있어서의 상기 묘화 소자군에 대응하는 화소 데이타가 상기 주주사 방향으로 배열되도록, 상기 묘화 소자군의 경사에 따라서 상기 화상 데이타에 변형 처리를 실시하는 화상 데이타 변형부를 더 구비하고, 상기 프레임 데이타 작성부는 상기 변형 처리 완료 화상 데이타에 기초하여 상기 복수의 묘화점 데이타를 취득하여 상기 프레임 데이타를 작성할 수 있다.
이 경우, 상기 변형 처리 완료 화상 데이타가 격납되는 기억부와 상기 기억부의 어드레스가 연속하는 방향과 상기 묘화 소자군에 대응하는 화소 데이타가 격납되는 배열 방향이 일치하도록 상기 화소 데이타를 격납하는 기억 제어부를 더 구비하고, 상기 프레임 데이타 작성부는 상기 기억부에 격납된 화소 데이타를 상기 기억부로부터 판독하여 상기 복수의 묘화점 데이타를 취득하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 「어드레스가 연속하는 방향」이란, 상기 기억부에 있어서의 화소 데이타의 격납 및 판독을 제어하는 CPU 등의 제어부로부터 본 메모리 공간의 어드레스의 연속 방향을 의미한다. 이것에 의해, 고속으로 묘화점 데이타를 취득할 수 있다.
상기 화상 데이타 변형부는 상기 묘화 소자군에 대응하는 각 화소 데이타를 각각 상기 산출값에 따라서 상기 부주사 방향으로 시프트시킴으로써 상기 변형 처리를 실행할 수 있다.
또, 상기 묘화 소자군의 각 묘화 소자에 대응하는 동일한 상기 프레임 데이타에 속하는 화소 데이타가 상기 주주사 방향으로 연속하여 배치되도록 상기 화소 데이타를 상기 주사 방향에 대해서 재배열하는 화소 데이타 재배열부를 더 구비하고, 상기 프레임 데이타 작성부가 상기 산출값에 기초하여 상기 주사 방향에 있어서의 상기 묘화점의 위치 어긋남에 의한 화소 위치의 어긋남이 보정되도록 상기 화소 데이타 재배열부에 의해 재배열된 후의 변형 처리 완료 화상 데이타에 기초하여 상기 프레임 데이타를 작성할 수 있다.
이것에 의해 주사 방향에 있어서의 광학 배율의 어긋남 등에 의하여 묘화 위치가 어긋나는 것에 따르는 주사 방향에 있어서의 화소 위치의 어긋남을 보정할 수 있다.
상기 묘화 소자는 마이크로 미러이고, 상기 묘화점 형성부는 광원으로부터 조사된 광을 상기 마이크로 미러에 의해 변조하는 것으로 노광면 상에 묘화상을 노광하는 노광부인 구성으로 할 수 있다.
본 발명은 상기 프레임 데이타 작성 장치의 동작에 대응하는 방법, 대응하는 처리를 실행하는 프로그램, 및 상기 프로그램을 격납하는 기억 매체로서도 실현될 수 있다.
즉, 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 프레임 데이타 작성 방법은 복수의 묘화점이 2차원상으로 배치된 화상을 묘화면 상에 형성할 때에 사용되는 상기 프레임 데이타를 작성하는 프레임 데이타 작성 방법으로서, 상기 화상은 묘화 소자군이 복수로 평행하게 배열된 묘화점 형성부를 묘화면에 대하여 상기 묘화 소자군의 배열 방향과 소정의 경사각 θ(단, 0°＜θ <90°）을 이루는 주사 방향에 상대적으로 이동시킴과 아울러, 상기 주사 방향으로의 이동에 따라서 상기 묘화 소자에 대응한 복수의 묘화점 데이타로 이루어지는 프레임 데이타를 상기 묘화점 형성부에 순차 입력하여 묘화점군을 시계열로 순차 형성함으로써 형성되고, 상기 묘화 소자군은 묘화면 상에 묘화점을 형성하는 복수의 묘화 소자가 일렬로 배치되어서 구성되고, 상기 주사 방향에 대응하는 부주사 방향 및 상기 부주사 방향에 직교하는 주주사 방향으로 상기 묘화점 데이타에 대응하는 화소 데이타가 2차원상으로 배치된 상기 화상에 따른 화상 데이타에 기초하여 상기 복수의 묘화점 데이타를 취득하여 상기 프레임 데이타를 작성하는 프레임 데이타 작성 방법이고,
상기 묘화 소자군의 적어도 일부의 묘화 소자에 의한 묘화점의 위치를 각각 검출하고,
검출한 각 묘화점의 위치에 기초하여 상기 묘화점의 위치 어긋남에 의한 화소 위치의 어긋남이 보정되도록 상기 프레임 데이타를 작성하는 것을 포함한다.
본 발명에 의하면, 온도 등에 의한 경시 변화에 의하여 묘화 소자에 의한 묘화점의 위치가 어긋났을 경우라도 그 어긋남에 의한 화소 위치의 어긋남을 보정하는 것이 가능해진다.
본 발명의 제 3 실시형태에 의한 프레임 데이타 작성 프로그램은 복수의 묘화점이 2차원상으로 배치된 화상을 묘화면 상에 형성할 때에 사용되는 상기 프레임 데이타를 작성하는 순서를 컴퓨터에 실행시키는 프레임 데이타 작성 프로그램으로서, 상기 화상은 묘화 소자군이 복수로 평행히게 배열된 묘화점 형성부를 묘화면에 대하여, 상기 묘화 소자군의 배열 방향과 소정의 경사각 θ(단, 0°＜θ <90°）를 이루는 주사 방향으로 상대적으로 이동시킴과 아울러, 상기 주사 방향으로의 이동에 따라서 상기 묘화 소자에 대응한 복수의 묘화점 데이타로 이루어지는 프레임 데이타를 상기 묘화점 형성부에 순차 입력하여 묘화점군을 시계열로 순차 형성함으로써 형성되고, 상기 묘화 소자군은 묘화면 상에 묘화점을 형성하는 복수의 묘화 소자가 일렬로 배치되어서 구성되고, 상기 주사 방향에 대응하는 부주사 방향 및 상기 부주사 방향에 직교하는 주주사 방향에 상기 묘화점 데이타에 대응하는 화소 데이타가 2차원상으로 배치된 상기 화상에 따른 화상 데이타에 기초하여 상기 복수의 묘화점 데이타를 취득하여 상기 프레임 데이타를 작성하는 처리를 컴퓨터에 실행시키는 프레임 데이타 작성 프로그램이고, 상기 처리는
상기 묘화 소자군의 적어도 일부의 묘화 소자에 의한 묘화점의 위치를 각각 검출하고,
검출한 각 묘화점의 위치에 기초하여 상기 묘화점의 위치 어긋남에 의한 화소 위치의 어긋남이 보정되도록 상기 프레임 데이타를 작성하는 것을 포함한다.
본 발명의 제 4 실시형태에 의한 기억 매체는 복수의 묘화점이 2차원상으로 배치된 화상을 묘화면 상에 형성할 때에 사용되는 상기 프레임 데이타를 작성하는 순서를 컴퓨터에 실행시키는 프레임 데이타 작성 프로그램을 격납하는 기억 매체로서, 상기 화상은 묘화 소자군이 복수로 평행하게 배열된 묘화점 형성부를 묘화면에 대하여 상기 묘화 소자군의 배열 방향과 소정의 경사각 θ(단, 0°＜θ <90°）를 이루는 주사 방향으로 상대적으로 이동시킴과 아울러, 상기 주사 방향으로의 이동에 따라서 상기 묘화 소자에 대응한 복수의 묘화점 데이타로 이루어지는 프레임 데이타를 상기 묘화점 형성부에 순차 입력하여 묘화점군을 시계열로 순차 형성함으로써 형성되고, 상기 묘화 소자군은 묘화면 상으로 묘화점을 형성하는 복수의 묘화 소자가 일렬로 배치되어서 구성되고, 상기 프레임 데이타 작성 프로그램은 상기 주사 방향에 대응하는 부주사 방향 및 상기 부주사 방향에 직교하는 주주사 방향으로 상기 묘화점 데이타에 대응하는 화소 데이타가 2차원 상으로 배치된 상기 화상에 따른 화상 데이타에 기초하여 상기 복수의 묘화점 데이타를 취득해서 상기 프레임 데이타를 작성하는 처리를 컴퓨터에 실행시키고, 상기 처리는
상기 묘화 소자군의 적어도 일부의 묘화 소자에 의한 묘화점의 위치를 각각 검출하고,
검출한 각 묘화점의 위치에 기초하여 상기 묘화점의 위치 어긋남에 의한 화소 위치의 어긋남이 보정되도록 상기 프레임 데이타를 작성하는 것을 포함한다.
본 발명에 따르면, 온도 등에 의한 경시 변화에 의하여 묘화 소자에 의한 묘화점의 위치가 어긋났을 경우라도, 그 어긋남에 의한 화소 위치의 어긋남을 보정하는 것이 가능해진다.
본 발명의 제 5 실시형태에 의한 화상 묘화 장치는 제 1 실시형태에 의한 프레임 데이타 작성 장치,
입력된 상기 프레임 데이타에 기초하여 복수의 묘화점으로 이루어지는 묘화점군을 묘화면 상에 형성하는 묘화점 형성부,
상기 묘화점 형성부를 상기 묘화면에 대하여 상기 주사 방향으로 상대적으로 이동시키는 이동부, 및
상기 이동부에 의한 주사 방향으로의 이동에 따라서 상기 프레임 데이타 작성 장치에 있어서 작성된 프레임 데이타를 상기 묘화점 형성부에 순차 입력하고, 상기 묘화점 형성부에 상기 묘화점군을 시계열로 순차 형성시켜서 복수의 상기 묘화점이 2차원상으로 배치된 화상을 상기 묘화면 상에 형성시키는 화상 형성 제어부를 구비한다.
이 발명에 따르면, 온도 등에 의한 경시 변화에 의하여 묘화 소자에 의한 묘화점의 위치가 어긋났을 경우라도, 그 어긋남에 의한 화소 위치의 어긋남을 보정하는 것이 가능해진다.
본 발명에 관한 노광 장치에 의하면, 복수의 화소를 선택적으로 변조하는 부측으로부터 출사된 빔에 의해 노광할 때에, 온도나 진동이라고 한 요인으로 경시 변화하는 묘화의 위치 어긋남량을 적당히 검출할 수 있다. 그 때문에, 이 검출된 묘화의 위치 어긋남량에 대응하여 적절하게 보정하고, 보다 고정밀도인 묘화를 행하여 고품질의 노광 화상을 얻을 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 멀티 빔 노광 장치의 실시형태에 관한 화상 형성 장치의 전체 개략 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 의한 화상 형성 장치에 설치된 노광 헤드 유닛의 각 노광 헤드에 의하여 감광 재료에 노광하는 상태를 나타내는 요부 개략 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 의한 화상 형성 장치에 설치한 노광 헤드 유닛에 있어서의 하나의 노광 헤드에 의하여 감광 재료에 노광하는 상태를 나타내는 요부 확대 개략 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태에 의한 화상 형성 장치의 노광 헤드에 관한 광학계의 개략 구성도이다.
도 5a는 본 발명의 실시형태에 의한 화상 형성 장치에 있어서의 DMD를 경사시키지 않을 경우의 각 마이크로 미러에 의한 반사광상(노광 빔)의 주사 궤적을 나타내는 요부 평면도이다.
도 5b는 본 발명의 실시형태에 의한 화상 형성 장치에 있어서의 DMD를 경사시켰을 경우의 노광 빔의 주사 궤적을 나타내는 요부 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시형태에 의한 노광 장치에 사용되는 DMD의 구성을 나타내는 요부 확대 사시도이다.
도 7a는 본 발명의 실시형태에 의한 노광 장치에 사용되는 DMD의 동작을 설명하기 위한 설명도이다.
도 7b는 본 발명의 실시형태에 의한 노광 장치에 사용되는 DMD의 동작을 설명하기 위한 설명도이다.
도 8은 본 발명의 실시형태에 의한 화상 형성 장치에 관한 복수의 검출용 슬릿을 이용하여 소정 복수 점등하고 있는 특정 화소를 검출하는 상태를 나타내는 설명도이다.
도 9는 본 발명의 실시형태에 의한 화상 형성 장치에 관한 슬릿판 상에 형성된 복수의 검출용 슬릿의 상대적인 위치 관계의 일예를 나타내는 설명도이다.
도 10은 (A)가 본 발명의 실시형태에 의한 화상 형성 장치에 관한 검출용 슬릿을 이용하여 점등하고 있는 특정 화소의 위치를 검출하는 상태를 나타내는 설명도이고, (B)가 점등하고 있는 특정 화소를 포토 센서가 검지됐을 때의 신호를 나타내는 설명도이다.
도 11은 도 1에 나타내는 노광 장치에 있어서의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 12는 화상 데이타의 각 화소 데이타와 그 각 화소 데이타가 입력되는 각 마이크로 미러의 대응 관계를 나타내는 도이다.
도 13은 변형 처리 완료 화상 데이타의 일예를 나타내는 도이다.
도 14는 재배열 처리 완료 화상 데이타의 일예를 나타내는 도이다.
도 15는 도 1에 나타내는 노광 장치에 있어서 작성되는 프레임 데이타를 나타내는 도이다.
도 16은 배율 어긋남이 발생했을 경우에 있어서의 화상 데이타의 각 화소 데이타와 그 각 화소 데이타가 입력되는 각 마이크로 미러의 대응 관계를 나타내는 도이다.
도 17은 배율 어긋남이 발생했을 경우에 있어서의 재배열 처리 완료 화상 데이타의 일예를 나타내는 도이다.
(도면 부호에 대한 간단한 설명)
10: 노광 장치 11: 감광 재료
14: 이동 스테이지 16: 광원 유닛
18: 노광 헤드 유닛 20: 제어 유닛
26: 노광 헤드 36: DMD(묘화점 형성부)
46: 마이크로 미러(묘화 소자) 70: 슬릿판
72: 포토 센서(묘화점 위치 검출부) 74: 검출용 슬릿
80: 스테이지 구동장치
81: 화상 데이타 변형부(화상 데이타 변형부, 기억 제어부)
82: 제 1 의 프레임 메모리(기억부)
83: 화소 데이타 재배열부(화소 데이타 재배열부)
84: 제 2 의 프레임 메모리
85: 프레임 데이타 작성부(프레임 데이타 작성부)
90: 전체 제어부(묘화점 위치 검출부, 산출부)
본 발명의 멀티 빔 노광 장치에 관한 실시형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다.
[화상 형성 장치의 구성]
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시형태에 관한 멀티 빔 노광 장치로서 구성된 노광 장치(10)는 소위, 플랫 베드형으로 구성된 것이다. 노광 장치(10)는 4개의 다리 부재(12A)로 지지된 기대(12), 이동 스테이지(14), 광원 유닛(16), 노광 헤드 유닛(18), 및 제어 유닛(20)을 주로 가져서 구성된다. 이동 스테이지(14)는 기대(12)상에 형성된 도 중 Y방향으로 이동가능하고, 예를 들면, 프린트 기판(PCB), 컬러의 액정 디스플레이(LCD)나 플라즈마·디스플레이·패널(PDP)이라고 한 유리 기판의 표면에 감광 재료를 형성한 것 등인 감광 재료를 적치 고정하여 이동한다. 광원 유닛(16)은 자외 파장 영역을 포함하는 한 방향으로 연재된 멀티 빔을 레이저광으로서 사출한다. 노광 헤드 유닛(18)은 광원 유닛(16)으로부터의 멀티 빔을 소망의 화상 데이타에 기초하여 멀티 빔의 위치에 따라서 공간 변조하고, 멀티빔의 파장 영역에 감도를 갖는 감광 재료에 이 변조된 멀티 빔을 노광 빔으로서 조사한다. 제어 유닛(20)은 이동 스테이지(14)의 이동에 따라서 노광 헤드 유 닛(18)에 공급하는 변조 신호를 화상 데이타로부터 생성한다.
이 노광 장치(10)에서는 이동 스테이지(14)의 상방에 감광 재료를 노광하기 위한 노광 헤드 유닛(18)을 배치한다. 이 노광 헤드 유닛(18)에는 복수의 노광 헤드(26)를 설치한다. 각 노광 헤드(26)에는 광원 유닛(16)으로부터 각각 인출된 번들상 광섬유(28)를 접속한다.
이 노광 장치(10)에는 기대(12)를 양쪽에 걸치도록 게이트(22)를 설치하고, 그 양면에 각각 한쌍의 위치 검출 센서(24)를 설치한다. 이 위치 검출 센서(24)는 이동 스테이지(14)의 통과를 검지했을 때의 검출 신호를 제어 유닛(20)에 공급한다.
이 노광 장치(10)에서는 기대(12)의 상면에 스테이지 이동 방향에 따라서 연장된 2개의 가이드(30)를 설치한다. 이 2개의 가이드(30) 상에는 이동 스테이지(14)를 왕복 이동가능하게 장착한다. 이 이동 스테이지(14)는 도시하지 않는 리니어 모터에 의해, 예를 들면, 1000mm의 이동량을 40mm/초로 한 비교적 저속의 일정 속도로 이동되도록 구성한다.
이 노광 장치(10)에서는 고정된 노광 헤드 유닛(18)에 대하여, 이동 스테이지(14)에 장착된 감광 재료(기판)를 이동하면서 주사 노광한다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 노광 헤드 유닛(18)의 내부에는 ｍ행 n열의 약 매트릭스상으로 배열된 복수의 노광 헤드(26)를 설치한다. 또한, 도 2에서는, 첫번째 줄은 5열, 두번째 줄은 4열의 합계 9개의 노광 헤드(26)를 설치한 구성으로 하고 있다.
노광 헤드(26)에 의한 노광 영역(32)은 예를 들면 주사 방향을 단변으로 하는 직사각형상으로 구성한다. 이 경우, 감광 재료(11)에는 그 주사 노광의 이동 동작에 따라서 노광 헤드(26)마다 띠형상의 노광 완료 영역(34)이 형성된다.
또, 도 2에 나타낸 바와 같이, 띠형상의 노광 완료 영역(34)이 주사 방향과 직교하는 방향으로 간극없이 나란히 되도록 라인상으로 배열된 각 행의 노광 헤드(26)의 각각은 배열 방향으로 소정 간격(노광 영역의 장변의 자연수배) 비켜 놓아서 배치되어 있다. 이 때문에, 예를 들면 첫번째 열의 노광 영역(32)과 두번째 열의 노광 영역(32)의 사이의 노광할 수 없는 부분은 두번째 행의 노광 영역(32)에 의해 노광할 수 있다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 각 노광 헤드(26)는 각각 입사된 광 빔을 화상 데이타에 따라서 각 화소 마다 변조하는 공간 광변조 소자로서, 디지탈·마이크로 미러·디바이스(DMD)(36)를 구비하고 있다. 이 DMD(36)는 제어 유닛(20)에 접속되어 있다.
이 제어 유닛(20)에서는 입력된 화상 데이타에 기초하여 각 노광 헤드(26) 마다 DMD(36)의 제어해야 할 영역 내의 각 마이크로 미러를 구동 제어하는 제어 신호를 생성한다. 또한, 상세한 것은 후술하지만, 제어 유닛(20)에서는 노광 헤드(26)에 의한 각 노광점의 위치를 검출하고, 검출한 노광 점의 위치에 기초하여 입력된 화상 데이타의 변형, 재배열 등을 행하고, DMD(36)을 구동 제어하기 위한 프레임 데이타를 작성하는 처리를 행한다.
또한, 제어 유닛(20)은 DMD 컨트롤러(66)를 구비하고(도 11참조) 있다. 이 DMD 컨트롤러(66)에서는 작성된 프레임 데이타에 기초하여 각 노광 헤드(26)마다 DMD(36)에 있어서의 각 마이크로 미러의 반사면의 각도를 제어한다. 또한, 이 반사면의 각도의 제어에 관해서는 후술한다.
각 노광 헤드(26)에 있어서의 DMD(36)의 광입사측에는 도 1에 나타내는 바와 같이, 자외 파장 영역을 포함하는 한 방향으로 연재한 멀티 빔을 레이저 광으로서 사출하는 조명 장치인 광원 유닛(16)으로부터 각각 인출된 번들상 광섬유(28)가 접속된다.
광원 유닛(16)은 도시하지 않는 그 내부에 복수의 반도체 레이저 칩으로부터 사출된 레이저 광을 합파하여 광섬유에 입력하는 합파 모듈이 복수개 설치되어 있다. 각 합파 모듈로부터 연장된 광섬유는 합파된 레이저 광을 전파하는 합파 광섬유이다. 복수의 광섬유가 1개로 묶여서 번들상의 광섬유(28)로서 형성된다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 각 노광 헤드(26)에 있어서의 DMD(36)의 광입사측에는, 번들상 광섬유(28)의 접속 단부로부터 출사된 레이저 광을 DMD(36)을 향해서 반사하는 미러(42)가 배치되어 있다.
DMD(36)은 도 6에 나타낸 바와 같이, SRAM셀(메모리 셀)(44) 상에, 미소 미러(마이크로 미러)(46)가 지주에 의해 지지되어서 배치된 것이다. 화소(픽셀)을 구성하는 다수의(예를 들면, 600개×800개)의 미소 미러를 격자상으로 배열한 미러 디바이스로서 구성되어 있다. 각 픽셀에는 최상부에 지주로 지지된 마이크로 미러(46)가 설치되어 있다. 마이크로 미러(46)의 표면에는 알루미늄 등의 반사율이 높은 재료가 증착되어 있다.
또한, 마이크로 미러(46)의 바로 아래에는 도시하지 않은 힌지(hinge) 및 요크(yoke)를 포함하는 지주를 통하여 통상의 반도체 메모리의 제조 라인으로 제조되는 실리콘 게이트의 CMOS의 SRAM셀(44)이 배치되어 있고, 전체는 모노리틱(monolithic)(일체형)으로 구성되어 있다.
DMD(36)의 SRAM셀(44)에 디지털 신호가 써 넣어지면, 지주로 지지된 마이크로 미러(46)가 대각선을 중심으로 하여 DMD(36)이 배치된 기판측에 대하여 ±a도(예를 들면 ±10도)의 범위로 경사진다. 도 7a는 마이크로 미러(46)가 온 상태인 +a도로 경사진 상태를 나타낸다. 도 7b은 마이크로 미러(46)가 오프 상태인 -a도로 경사진 상태를 나타낸다. 따라서, 화상 신호에 따르고, DMD(36)의 각 픽셀에 있어서의 마이크로 미러(46)의 경사를 도 6에 나타낸 바와 같이 제어함으로써 DMD(36)에 입사된 광은 각각의 마이크로 미러(46)의 경사 방향으로 반사된다.
또한, 도 6에는 DMD(36)의 일부를 확대하고, 마이크로 미러(46)가 +a도 또는 -a도로 제어되어 있는 상태의 일예를 나타낸다. 각각의 마이크로 미러(46)의 온오프 제어는, DMD(36)에 접속된 제어 유닛(20)에 의해 행하여진다. 온 상태의 마이크로 미러(46)에 의해 반사된 광은 노광 상태로 변조되어 DMD(36)의 광출사측에 설치되어진 투영 광학계(도 4참조)에 입사한다. 또한, 오프상태의 마이크로 미러(46)에 의해 반사된 광은 비노광 상태로 변조되어 광흡수체(도시 생략)에 입사한다.
또한, DMD(36)은 그 단변 방향이 주사 방향과 소정 각도(예를 들면, 0.1°~ 0.5）을 이루도록 약간 경사시켜서 배치하는 것이 바람직하다. 도 5a는 DMD(36)을 경사시키지 않을 경우의 각 마이크로 미러에 의한 반사광상(노광 빔)(48)의 주사 궤적을 나타낸다. 도 5b는 DMD(36)을 경사시켰을 경우의 노광 빔(48)의 주사 궤적을 나타내고 있다.
DMD(36)에는 길이 방향(행 방향)에 따라서 마이크로 미러(46)가 다수개(예를 들면, 800개) 배열된 마이크로 미러 열이 열 방향으로 다수 세트(예를 들면, 600세트)배열되어 있다. 도 5b에 나타낸 바와 같이, DMD(36)을 경사시킴으로써, 각 마이크로 미러(46)에 의한 노광 빔(48)의 주사 궤적(주사선)의 피치 P2가 DMD(36)을 경사시키지 않을 경우의 주사선의 피치 P1 보다 좁아진다. 이것에 의해, 해상도를 대폭 향상시킬 수 있다. 한편, DMD(36)의 경사각은 미소하므로, DMD(36)을 경사시켰을 경우의 주사 폭 W2과 DMD(36)을 경사시키지 않을 경우의 주사 폭 W1은 거의 동일하다.
또한, 다른 마이크로 미러 열에 의해 동일한 주사선상에 있어서의 거의 동일한 위치(도트)가 중첩되어 노광(다중 노광)되게 된다. 이와 같이, 다중 노광되는 것으로, 노광 위치의 미소량을 컨트롤할 수 있고, 고세밀한 노광을 실현할 수 있다. 또한, 주사 방향으로 배열된 복수의 노광 헤드간의 이음부(jointing portion)를 미소량의 노광 위치 제어에 의해 단차 없이 이을 수 있다.
또한, DMD(36)을 경사시키는 것 대신에, 각 마이크로 미러 열을 주사 방향과 직교하는 방향에 소정 간격 비켜 놓아서 엇갈린 상으로 배치하여도 같은 효과를 얻을 수 있다.
다음에, 노광 헤드(26)에 있어서의 DMD(36)의 광반사측에 설치되는 투영 광학계(결상 광학계)에 대해서 설명한다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 각 노광 헤 드(26)에 있어서의 DMD(36)의 광반사측에 설치되는 투영 광학계는 DMD(36)의 광반사측의 노광면에 있는 감광 재료(11)상에 광원상을 투영한다. 그 때문에 DMD(36)의 측에서 감광 재료(11)를 향하여 순서대로, 렌즈계(50, 52), 마이크로 렌즈 어레이(54), 대물 렌즈계(56, 58)의 각 노광용의 광학 부재가 배치되어서 구성되어 있다.
여기서, 렌즈계(50, 52)은 확대 광학계로서 구성되어 있다. DMD(36)에 의해 반사되는 광선속의 단면적을 확대하는 것으로, 감광 재료(11) 상의 DMD(36)에 의해 반사된 광선속에 의한 노광 영역(32)(도 2에 도시)의 면적을 소요의 크기로 확대하고 있다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 마이크로 렌즈 어레이(54)는 광원 유닛(16)으로부터 각 광섬유(28)를 통해서 조사된 레이저 광을 반사하는 DMD(36)의 각 마이크로 미러(46)에 1대 1로 대응하는 복수의 마이크로 렌즈(60)가 일체적으로 형성된 것이다. 각 마이크로 렌즈(60)는 각각 렌즈계(50, 52)를 투과한 각 레이저 빔의 광축상에 각각 배치되어 있다.
이 마이크로 렌즈 어레이(54)는 직사각형 평판상에 형성되어 있다. 각 마이크로 렌즈(60)를 형성한 부분에는 각각 애퍼쳐(62)가 일체적으로 배치된다. 이 애퍼처(62)는 각 마이크로 렌즈(60)에 1대 1로 대응하여 배치된 개구 조리개로서 구성된다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 대물 렌즈계(56, 58)는 예를 들면 등배 광학계로서 구성되어 있다. 또한, 감광 재료(11)는 대물 렌즈계(56, 58)의 후방 초점 위 치에 배치된다. 또한, 투영 광학계에 있어서의 각 렌즈계(50, 52), 대물 렌즈계(56, 58)는 도 4에 있어서 제 각각 1매의 렌즈로서 나타나 있다. 그러나, 이 구성에 한정되지 않고, 복수매의 렌즈(예를 들면, 볼록 렌즈와 오목렌즈)를 조합시킨 것이어도 좋다.
상술한 바와 같이 구성된 노광 장치(10)에서는 노광 헤드(26)로 노광 처리할 때에 온도나 진동으로 하는 요인으로 경시 변화하는 노광점의 반송 방향 및 반송 방향과 직교하는 방향에 있어서의 광학 배율, 노광 헤드(26)의 경사, 노광 헤드(26)의 기준 위치로부터의 이동량 등의 노광점 위치에 관한 정보를 검출하기 위한 검출부를 설치한다.
이 검출부의 일부로서 도 3 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 이 노광 장치 (10)에는 그 이동 스테이지(14)의 반송 방향 상류측에 조사된 빔 위치를 검출하기 위한 빔 위치 검출부(묘화점 위치 검출부)를 배치한다.
이 빔 위치 검출부는 이동 스테이지(14)에 있어서의 반송 방향(주사 방향)에 따라서 상류측의 가장자리부에 일체적으로 설치된 슬릿판(70)과 이 슬릿판(70)의 뒷편에, 각 슬릿 마다 대응해서 설치된 광검지부로서의 포토 센서(72)를 갖는다.
이 슬릿판(70)에는 검출용 슬릿(74)이 천설(穿設)되어 있다. 검출용 슬릿(74)은 이동 스테이지(14)의 폭방향 전장의 길이를 지닌 직사각형 장판(長板)상의 석영 유리판에 차광용의 얇은 크롬 막(크롬 마스크, 에멀젼 마스크)을 형성하고, 이 크롬 막의 소정 복수 위치에 각각 레이저 빔을 통과시키도록 X축 방향을 향해서 여는 「V」자형 부분의 크롬 막을 에칭 가공(예를 들면, 크롬 막에 마스크해 서 슬릿을 패터닝하고, 에칭액으로 크롬막의 슬릿 부분을 용출 시키는 가공)에 의해 제거하여 형성한다.
이와 같이 구성한 슬릿판(70)은 석영 유리제이므로 온도 변화에 의한 오차를 발생시키기 어렵다. 또한, 차광용의 얇은 크롬 막을 이용함으로써 빔 위치를 고정밀도로 검출할 수 있다.
도 8 및 도 10(A)에 나타낸 바와 같이, 「V」자형의 검출용 슬릿(74)은 그 반송 방향 상류측에 위치하는 소정 길이를 지닌 직선상의 제 1 슬릿부(74a)와 반송 방향 하류측에 위치하는 소정 길이를 지닌 직선상의 제 2 슬릿부(74b)를 각각의 일단부에서 직각으로 접속한 형상으로 형성한다. 즉, 제 1 슬릿부(74a)와 제 2 슬릿부(74b)는 서로 직교함과 아울러, Y축(주행 방향)에 대하여 제 1 슬릿부(74a)는 135도, 제 2 슬릿부(74b)은 45도의 각도를 갖도록 구성한다. 또한, 본 실시형태에서는 주사 방향을 Y축으로 하고, 이것에 직교하는 방향(노광 헤드(26)의 배열 방향)을 X축으로 한다.
또한, 검출용 슬릿(74)에 있어서의 제 1 슬릿부(74a)와 제 2 슬릿부(74b)는 주사 방향에 대하여 45도의 각도를 이루도록 형성한 것을 도시하였다. 그러나, 이들 제 1 슬릿부(74a)와 제 2 슬릿부(74b)를 노광 헤드(26)의 화소 배열에 대하여 경사함과 동시에 주사 방향, 즉 스테이지 이동 방향에 대하여 경사하는 상태(서로가 평행하지 않도록 배치한 상태)로 할 수 있으면, 주사 방향에 대한 각도를 임의로 설정해도 좋다. 또한, 검출용 슬릿(74) 대신해 회절 격자를 사용해도 좋다.
각 검출용 슬릿(74) 바로 아래의 각 소정위치에는 각각 노광 헤드(26)로부터 의 광을 검출하는 포토 센서(72)(CCD, CMOS 또는 포토 디텍터 등이어도 좋다)를 배치한다.
다음에, 제어 유닛(20)의 전기계의 구성에 대해서 설명한다.
제어 유닛(20)은 도 11에 나타낸 바와 같이, 화상 데이타 출력 장치(71)로부터 출력된 화상 데이타를 받는다. 그 받은 화상 데이타에 변형 처리를 실시하는 화상 데이타 변형부(81), 화상 데이타 변형부(81)에 있어서 변형 처리가 실시된 변형 처리 완료 화상 데이타가 일시 기억되는 제 1 의 프레임 메모리(82), 제 1 의 프레임 메모리(82)에 기억된 변형 처리 완료 화상 데이타에 재배열 처리를 실시하는 화소 데이타 재배열부(83), 화소 데이타 재배열부(83)에 의해 재배열 처리가 실시된 재배열 처리 완료 화상 데이타가 일시 기억되는 제 2 의 프레임 메모리(84), 제 2 의 프레임 메모리(84)에 기억된 재배열 처리 완료 화상 데이타에 기초해서 프레임 데이타를 작성하는 프레임 데이타 작성부(85), 프레임 데이타 작성부(85)로부터 출력된 프레임 데이타에 기초하여 DMD(36)에 제어 신호를 출력하는 DMD 컨트롤러(66), 및 노광 장치 전체를 제어하는 전체 제어부(90)를 구비하고 있다. 전체 제어부(90)는 CPU나 메모리 등을 포함해서 구성되어 있다.
또한, 화상 데이타 변형부(81), 화소 데이타 재배열부(83) 및 프레임 데이타 작성부(85)에는 소정의 순서를 실행시키는 프로그램이 각각 격납되는 메모리 등이 포함되어 있다. 그 프로그램의 처리 순서를 따라서 전체 제어부(90)가 장치의 동작을 제어한다. 각 프로그램이 실행되는 소정의 처리 순서에 대해서는 후에 상술한다.
또한, 전체 제어부(90)는 이동 스테이지(14)를 구동하는 스테이지 구동 장치(80)와 광원 유닛(16)의 동작을 제어한다.
제 1 의 프레임 메모리(82) 및 제 2 의 프레임 메모리(84)로서는 예를 들면, DRAM을 사용할 수 있다. 그러나, 이것으로 한정되지 않고, 그 밖의 MRAM이나 FRAM 등도 사용할 수 있다. 격납된 데이타가 어드레스가 연속하는 방향으로 순차 판독되는 것이면 어떠한 것을 사용해도 좋다. 또한, 격납된 데이타가 소위 버스트(burst) 전송에 의해 판독되는 메모리를 이용하도록 하여도 좋다.
또한, 제어 유닛(20)은 각 포토 센서(72)로부터의 검출 신호에 기초하여 각 노광 헤드(26)의 각 노광점의 위치를 검출한다. 검출한 각 노광점의 위치에 기초하여 광학 배율 등의 노광점 위치에 관한 정보를 산출하고, 화상 데이타 변형부(81) 등에 출력한다.
다음에, 이 노광 장치(10)에 설치한 검출용 슬릿(74)을 이용해서 빔 위치를 검출하는 동작에 대해서 설명한다.
우선, 이 노광 장치(10)에 있어서, 피측정 화소인 하나의 특정 화소 Z1을 점등했을 때의 노광면 상에 실제로 조사된 위치를 검출용 슬릿(74)을 이용해서 특정할 때의 동작에 대해서 설명한다.
이 경우에 전체 제어부(90)는 이동 스테이지(14)를 이동 조작하여 슬릿판 (70)의 소정 노광 헤드(26)용의 소정 검출용 슬릿(74)을 노광 헤드 유닛(18)의 하방에 위치시킨다.
다음에 전체 제어부(90)는 소정의 DMD(36)에 있어서의 특정 화소 Z1만을 온 상태(점등 상태)가 되도록 제어한다.
또한, 전체 제어부(90)는 이동 스테이지(14)를 제어하고, 도 10(A)에 실선으로 나타내는 바와 같이, 검출용 슬릿(74)이 노광 영역(32) 상의 소요 위치(예를 들면, 원점으로 하는 위치)가 되도록 이동시킨다. 이 때, 전체 제어부(90)는 제 1 슬릿부(74a)와 제 2 슬릿부(74b)의 교점을 (X0, Y0)로 인식하고, 메모리에 기억한다. 또한, 도 10(A)에서는, Y축으로부터 반시계 방향으로 회전하는 방향을 정의 각(positive angle)이라 한다.
다음에, 도 10(A)에 나타내는 바와 같이, 전체 제어부(90)는 이동 스테이지(14)를 제어하고, 검출용 슬릿(74)을 Y축에 따라서 도 10(A)에 있어서의 오른쪽으로 이동을 개시시킨다. 그리고, 전체 제어부(90)는 도 10(A)에 있어서의 오른쪽의 상상선으로 나타낸 위치에서, 도 10(B)에 나타낸 바와 같이, 점등하고 있는 특정 화소 Z1로부터의 광이 제 1 슬릿부(74a)를 투과하여 포토 센서(72)로 검출된 것을 검지했을 때에 이동 스테이지(14)를 정지시킨다. 전체 제어부(90)는 이 때의 제 1 슬릿부(74a)와 제 2 슬릿부(74b)의 교점을 (X0, Y11)로서 인식하고, 메모리에 기억한다.
다음에, 전체 제어부(90)는 이동 스테이지(14)를 조작하고, 검출용 슬릿(74)을 Y축에 따라서 도 10(A)에 있어서의 왼쪽으로 이동을 개시시킨다. 그리고, 전체 제어부(90)는 도 10(A)에 있어서의 왼쪽의 상상선으로 나타낸 위치에서, 도 10(B)에 나타낸 바와 같이 점등하고 있는 특정 화소 Z1로부터의 광이 제 1 슬릿부(74a)를 투과해서 포토 센서(72)로 검출된 것을 검지했을 때에, 이동 스테이지(14)를 정 지시킨다. 전체 제어부(90)는 이 때의 제 1 슬릿부(74a)와 제 2 슬릿부(74b)의 교점을(X0, Y12)로서 인식하고, 메모리에 기억한다.
다음에, 전체 제어부(90)는 메모리에 기억한 좌표(X0, Y11)와 (X0, Y12)를 판독하고, 특정 화소 Z1의 좌표를 구하고, 실제의 위치를 특정하기 위해서 하기 식으로 연산을 행한다. 여기서, 특정 화소 Z1의 좌표를 (X1, Y1)로 하면, X1=X0+(Y11-Y12)/2로 나타내고, Y1=(Y11+Y12)/2로 나타낸다.
또한, 상술한 바와 같이 제 1 슬릿부(74a)와 교차하는 제 2 슬릿부(74b)를 갖는 검출용 슬릿(74)과 포토 센서(72)를 조합시켜서 사용할 경우에는 포토 센서(72)가 제 1 슬릿부(74a) 또는 제 2 슬릿부(74b)를 통과하는 소정 범위의 광만을 검출하게 된다. 따라서, 포토 센서(72)는 제 1 슬릿부(74a) 또는 제 2 슬릿부(74b)에 대응하는 좁은 범위만의 광량을 검출하는 미세하고 특별한 구성으로 하지 않고, 시판의 저렴한 것 등을 이용할 수 있다.
다음에, 이 노광 장치(10)에 있어서, 하나의 노광 헤드(26)에 의해 노광면 상에 상을 투영 가능한 노광 영역(전면 노광 영역)(32)에 있어서의 X축 방향 및 Y축 방향에 있어서의 광학 배율, 노광 헤드(26)(노광 영역)의 경사, 노광 헤드(26)의 기준 위치으로부터의 X축 방향 및 Y축 방향에 있어서의 이동량 등의 노광점 위치에 관한 정보를 검출하는 동작에 대해서 설명한다.
전면 노광 영역으로서의 노광 영역(32)의 노광점 위치에 관한 정보를 검출하기 위해서, 이 노광 장치(10)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 하나의 노광 영역(32)에 대하여 복수, 본 실시형태에서는 5개의 검출용 슬릿(74)이 동시에 위치 검출되도록 구성된다.
이 때문에 하나의 노광 헤드(26)에 의한 노광 영역(32)내에는, 측정 대상이 되는 노광 영역내에서 평균적으로 분산되어서 점재하는 복수의 피측정 화소를 설정한다. 본 실시형태에서는, 피측정 화소를 5세트 설정한다. 이들 복수의 피측정 화소는 노광 영역(32)의 중심에 대하여 대상 위치에 설정한다. 도 8에 나타내는 노광 영역(32)에서는, 그 길이 방향 중앙 위치에 배치된 1세트(여기서는 피측정 화소 3개로 1세트)의 피측정 화소 Zc1, Zc2, Zc3에 대하여 좌우 대칭으로 2세트씩의 피측정 화소 Za1, Za2, Za3, Zb1, Zb2, Zb3의 페어(pair)와 Zd1, Zd2, Zd3, Ze1, Ze2, Ze3페어를 설정한다.
또한, 도 8에 나타낸 바와 같이, 슬릿판(70)에는 각 피측정 화소의 세트를 검출가능하도록 각각 대응하는 위치에 5개의 검출용 슬릿(74A, 74B, 74C, 74D 및 74E)을 배치한다.
또한, 미리 슬릿판(70)에 형성한 5개의 검출용 슬릿(74A, 74B, 74C, 74D 및 74E)간의 가공 오차를 조정할 때의 연산을 용이하게 하기 위해서, 제 1 슬릿부(74a)와 제 2 슬릿부(74b)의 교점의 상대적 좌표 위치의 관계를 구한다. 예를 들면, 도 9에 나타내는 슬릿판(70)에서는, 제 1 의 검출용 슬릿(74A)의 좌표(X1, Y1)을 기준으로 하면, 제 2 의 검출용 슬릿(74B)의 좌표가 (X1+11, Y1), 제 3 의 검출용 슬릿(74C)의 좌표가 (X1+11+l2, Y1), 제 4 의 검출용 슬릿(74D)의 좌표가 (X1+l1+l2+l3, Y1+m1), 제 5 의 검출용 슬릿(74E)(X1+l1+l2+l3+l4, Y1)이 된다.
다음에, 상술한 조건을 기초로 하고, 전체 제어부(90)가 노광 영역(32)의 노 광점 위치에 관한 정보를 검출할 경우에는, 전체 제어부(90)가 DMD(36)를 제어하고, 소정 일군의 피측정 화소(Za1, Za2, Za3, Zb1, Zb2, Zb3, Zc1, Zc2, Zc3, Zd1, Zd2, Zd3, Ze1, Ze2, Ze3)를 온 상태로서 슬릿판(70)을 설치한 이동 스테이지(14)를 각 노광 헤드(26)의 바로 아래로 이동시킨다. 이것에 의해, 이들 피측정 화소의 각각에 대하여 각각 대응하는 검출용 슬릿(74A, 74B, 74C, 74D 및 74E)를 이용하여 좌표를 구한다. 그 때, 소정 일군의 피측정 화소는 각각 온 상태로 하여도 좋고, 또한 모두를 온 상태하여 검출해도 좋다.
그리고, 구한 각 피측정 화소의 좌표에 기초하여 X축 방향 및 Y축 방향에 있어서의 광학 배율, 노광 헤드(26)의 경사, 노광 헤드(26)의 기준 위치부터의 X축 방향 및 Y축 방향에 있어서의 이동량을 산출하고, 메모리에 기억한다.
X축 방향에 있어서의 광학 배율은 예를 들면, 피측정 화소(Za1) 및 피측정 화소(Zb1)의 Ｘ좌표로부터 이들의 X축 방향에서 있어서의 거리를 구함으로써 구할 수 있다. 또한, 이들에 한정되지 않고, X축 방향에 있어서의 동일 행의 각 피측정 화소간의 거리를 구하고, 이들의 평균치를 X축 방향의 광학 배율로서 구해도 좋다.
Y축 방향에 있어서의 광학 배율은 예를 들면, 피측정 화소(Za1) 및 피측정 화소(Za3)의 Ｙ좌표에서, 이들의 Y축 방향에서 있어서의 거리를 구함으로써 구할 수 있다. 또한, 이들에 한정되지 않고, Y축 방향에 있어서의 동일 열(동일 조)의 각 피측정 화소간의 거리를 구하고, 이들의 평균값을 Y축 방향의 광학 배율로서 구해도 좋다.
노광 헤드(26)의 경사 각도는 예를 들면, 피측정 화소(Za1) 및 피측정 화 소(Za3)의 Ｘ좌표 및 Y좌표에서, 이들의 X축 방향 및 Y축 방향에 있어서의 거리를 구하고, 이들의 거리에 기초하여 구할 수 있다.
노광 헤드(26)의 기준 위치부터의 X축 방향 및 Y축 방향에 있어서의 이동량은 예를 들면, 미리 각 피측정 화소의 기준 위치를 메모리에 기억하여 두고, 이들의 적어도 일부의 피측정 화소의 기준 위치와 해당 피측정 화소에 대해서 실제로 검출한 위치의 차를 X축 방향 및 Y축 방향의 각각에 대해서 구함으로써 구할 수 있다.
또한, 상술한 노광 장치(10)에서는, 슬릿판(70)에 복수의 검출용 슬릿(74A, 74B, 74C, 74D 및 74E)을 형성하고, 각각에 대응하여 포토 센서(72)를 설치한 것에 대해서 설명했다. 그러나, 이 구성에 한정되지 않고, 단일인 검출용 슬릿(74)과 단일인 포토 센서(72)를 조합시킨 것을 이동 스테이지(14)에 대하여 X축 방향으로 이동하여 각 피측정 화소의 세트마다 위치 검출을 행하도록 구성하여도 좋다.
[화상형성 장치의 동작]
다음에, 상술한 바와 같이 구성한 노광 장치(10)의 동작에 대해서 설명한다.
우선, 컴퓨터 등의 화상 데이타 출력 장치(71)에 있어서, 감광 재료(11)에 노광되는 화상에 따른 화상 데이타가 작성된다. 그 화상 데이타가 노광 장치(10)에 출력되고, 화상 데이타 변형부(81)에 입력된다.
화상 데이타 출력 장치(71)는 예를 들면, 화상 데이타를 거버 테이터(Gerber data)(벡터 데이타)로 화상 데이타 변형부(81)에 출력한다. 화상 데이타 변형부(81)에서는 이 거버 데이터를 래스터 데이타(raster data)로 변환한다.
즉, 화상 데이타 변형부(81)로 변환된 화상 데이타 D는 화상을 구성하는 각 화소의 농도를 2가(도트의 기록의 유무)로 나타낸 데이타이다. 이것은 도 12에 나타낸 바와 같이, 화소 데이타 d가 주주사 방향 및 주주사 방향에 직교하는 부주사 방향으로 2차원상으로 다수 배열된 것이다.
또한, 도 12에 있어서의 원 1∼원 24는 DMD(36)의 마이크로 미러(46)(노광 위치)를 모식적으로 나타낸 것이다. 도 12는 화상 데이타 D의 각 화소 데이타 d와 그 각 화소 데이타 d가 입력되는 각 마이크로 미러(46)의 대응 관계를 나타내고 있다.
그리고, 도 12의 각 격자는 상기한 바와 같이, 화소 데이타를 나타냄과 아울러, 감광 재료(11) 상에 노광되는 화상을 구성하는 화소를 나타내고 있다. 화상 데이타 D는 도 12에 나타낸 바와 같이, 도 1에 나타내는 반송 방향과 상기 부주사 방향이 일치하도록 작성된다. 또한, 도 12에 있어서의 삼각형 표시는 DMD(36)이 주사 방향으로 1화소만큼 이동했을 때의 마이크로 미러(46)의 배치를 나타낸 것이다. 즉, 도 12에 있어서의 원 1∼원 24에 대응하는 화소 데이타 d에 의해 1개의 프레임 데이타가 작성되고, 도 12에 있어서의 삼각형 표시에 대응하는 화소 데이타 d에 의해 상기 프레임 데이타의 다음 프레임 데이타가 작성되게 된다. 또한, 도 12는 노광 헤드(26)의 광학 배율이나 경사, 위치 등에 차이가 없이 미리 정한 기준을 만족시킨 상태, 즉, 이상적인 상태의 경우를 나타내고 있다.
여기서, 온도 변화나 진동이라 하는 요인에 의해, 노광 헤드(26)의 광학 배율이나 경사, 위치가 경시 변화하는 경우가 있다. 이 때문에, 노광 장치(10)에서는 이들 광학 배율 등을 소정 기간마다 상술한 방법에 의해 구하고, 구한 광학 배율 등에 기초하여 화상 데이타의 변형이나 재배열을 행하고, 적절하게 화상 데이타가 노광되도록 데이타 처리한다. 즉, 경시 변화에 의한 광학 배율 등의 어긋남이나 노광 헤드(26)의 설치 오차 등을 노광 헤드(26)를 기계적으로 조정하지 않고, 화상 데이타를 변형, 재배열 등 하는 것으로 해소한다.
우선, 화상 데이타 변형부(81)는 전체 제어부(90)로 구한 X축 방향(주주사 방향)의 광학 배율에 기초하여 X축 방향에 있어서의 묘화 해상도를 구한다. 이 묘화 해상도 R1는 이상적인 해상도(설계값)를 R0, 실제로 노광점의 위치를 검출하여 구한 X축 방향의 광학 배율을 A1, 이상적인 X축 방향의 광학 배율(설계값)을 A0로 하여 예를 들면, 다음 식에 의해 구할 수 있다.
R1=R0×(A1/A0) ···(1)
그리고, 이 묘화 해상도에 기초하여, 입력된 화상 데이타를 해상도 변환한다. 구체적으로는 입력된 화상 데이타의 해상도가 묘화 해상도의 정수배가 되도록 입력된 거버 데이타를 래스터 데이타로 변환한다. 예를 들면, 묘화 해상도(X축 방향에 있어서의 노광점 간격)이 1.01㎛라고 산출된 경우, 화상 데이타의 해상도를 묘화 해상도의 2배인 2.02㎛가 되도록 거버 데이타를 래스터 데이타로 변환한다.
이것에 의해, X축 방향에 있어서의 광학 배율이 기준, 즉 설계값으로부터 어긋난 경우라도, 노광점의 위치와 화상 데이타의 각 화소 위치를 일치시킬 수 있다. 즉, 도 12에 있어서의 원 1∼원 24의 노광 위치를 각 격자와 일치시킬 수 있다.
여기서, 상술한 바와 같이 마이크로 미러 열(36a)의 배열 방향이 DMD의 주사 방향(화상 데이타 D의 부주사 방향)에 대하여 경사져 있다. 그 때문에, 상기한 바와 같이 하여 작성된 화상 데이타 그대로 프레임 데이타를 작성한 것에서는 즉, 각 마이크로 미러(46)에 대응하는 화소 데이타 d를 각각 수집한 것에서는 상술한 바와 같이 화상 데이타가 기억되는 메모리로부터의 화소 데이타의 판독에 시간이 걸려 프레임 데이타의 작성 시간이 길어진다.
따라서, 본 실시형태의 노광 장치(10)에 있어서는 화상 데이타 변형부(81)에 있어서 화상 데이타에 변형 처리가 실시된다. 구체적으로는, 도 13에 나타낸 바와 같이, 각 마이크로 미러(46)에 대응하는 화소 데이타의 배열 방향과 주주사 방향이 일치하도록 화상 데이타에 변형 처리가 실시된다. 변형 처리로서는 예를 들면, 각 마이크로 미러(46)에 대응하는 화소 데이타를 도 13에 나타내는 부주사 방향과는 역방향으로 시프트하는 처리를 행하도록 하면 된다.
그리고, 상기한 바와 같이 하여 변형 처리가 실시된 변형 처리 완료 화상 데이타가 화상 데이타 변형부(81)로부터 출력되어, 제 1 의 프레임 메모리(82)에 격납된다. 또한, 이 때, 제 1 의 프레임 메모리(82)에 있어서의 어드레스가 연속하는 방향과 주주사 방향으로 배열된 화소 데이타가 격납되는 배열 방향이 일치하도록 격납된다.
다음에, 상기한 바와 같이 하여 제 1 의 프레임 메모리(82)에 격납된 변형 처리 완료 화상 데이타에 대하여, 화소 데이타 재배열부(83)에 의해 재배열 처리가 실시된다. 구체적으로는 도 13에 나타내는 변형 처리 완료 화상 데이타에 있어서의 주주사 방향으로 배열된 화소 데이타에 대해서, 소정수의 화소 데이타 마다 배치된 화소 데이타를 1개씩 선택하여 수집함으로써, 동일한 프레임 데이타에 속하는 화소 데이타를 수집한다. 그 수집된 화소 데이타가 연속하여 배치되도록 처리가 실시된다. 이 때, 산출된 묘화 해상도에 따른 화소 피치로 화소 데이타를 수집함과 아울러, 전체 제어부(90)에서 있어서 구한 X축 방향의 기준 위치로부터의 이동량(편차)에 따른 위치의 화소 데이타를 수집한다. 즉, 노광 헤드(26)의 X축 방향에 있어서의 기준 위치로부터의 어긋남에 의한 X축 방향의 화소 위치의 어긋남을 해소(보정)하도록 화소 데이타를 수집한다.
상기와 같은 처리를 주주사 방향으로 배열한 화소 데이타의 제일 왼쪽의 화소 데이타로부터의 순서로 실시함으로써, 도 13에 나타내는 변형 처리 완료 화상 데이타는 도 14에 나타낸 바와 같은 재배열 처리 완료 화상 데이타가 된다. 즉, 동일한 프레임 데이타에 속하는 화소 데이타가 주주사 방향에 대해서 연속하여 배치되도록 변형 처리 완료 화상 데이타에 대하여 재배열 처리가 실시된다. 또한, 상기와 같은 재배열 처리는 프로그램에 의해 행하도록 하여도 좋고, 하드웨어에 의해 행하도록 하여도 좋다. 또한, 도 13, 도 14에서는 도 12의 이상 상태에 있어서의 경우의 변형 처리 완료 화상 데이타, 재배열 처리 완료 화상 데이타를 나타내고 있다.
그리고, 도 14에 나타내는 바와 같이 화소 데이타가 배치된 재배열 처리 완료 화상 데이타가 제 2 의 프레임 메모리(84)에 격납된다. 또한, 이 때에도 제 2 의 프레임 메모리(84)의 어드레스가 연속하는 방향과 주주사 방향으로 배열된 화소 데이타가 격납되는 배열 방향이 일치하도록 격납된다.
그리고, 이어서, 상기한 바와 같이 하여 제 2 의 프레임 메모리(84)에 격납된 재배열 처리 완료 화상 데이타에 기초하여 프레임 데이타 작성부(85)가 프레임 데이타를 작성한다. 구체적으로는, 프레임 데이타 작성부(85)는 도 14에 나타내는 재배열 처리 완료 화상 데이타에 있어서의 동일한 프레임 데이타에 속하는 화소 데이타, 예를 들면, 원 1∼원 24의 마이크로 미러(46)에 대응하는 화소 데이타를 선택하여 수집함으로써 도 15에 나타내는 바와 같은 프레임 데이타(1)를 작성한다. 그리고, 이어서, 도 14에 있어서의 삼각형 표시에 대응하는 화소 데이타를 선택하여 수집함으로써 도 15에 나타내는 프레임 데이타 2를 작성한다. 그리고, 상기와 같은 처리를 반복하여 행함으로써 화상 데이타 D에 기초하여 모든 프레임 데이타를 작성한다. 또한, 도 15는 도 12의 이상 상태에 있어서의 경우의 프레임 데이타를 나타내고 있다.
여기서, 전체 제어부(90)에서 구한 Y축 방향(부주사 방향)의 광학 배율, 노광 헤드(26)의 경사 각도, Y축 방향의 기준위치로부터의 이동량에 따라서, Y축 방향에 있어서의 화소 데이타의 판독 위치를 정하여 화소 데이타를 수집한다. 즉, Y축 방향의 광학 배율의 어긋남, 노광 헤드(26)의 경사 각도의 어긋남, Y축 방향의 기준위치로부터의 어긋남에 의한 Y축 방향의 화소 위치의 어긋남을 해소(보정)하도록 화소 데이타를 수집한다.
예를 들면, 도 12의 이상 상태로부터, 도 16의 점선의 원으로 나타내는 원 1∼24, 점선의 △로 나타내는 위치에서 노광점이 어긋났을 경우, 즉 Y축 방향의 배율이 1라인씩 작아졌을 경우에 대해서 설명한다. 이 경우, 도 13에 나타낸 바와 같 이, 위치 어긋남이 없을 경우에는 4라인 마다 화소 데이타를 수집하는 것 대신에, 도 17에 나타낸 바와 같이, 3라인 마다 화소 데이타를 수집한다. 이것에 의해, Y축 방향의 배율을 보정할 수 있다. 또한, Y축 방향의 배율의 어긋남이 상당하는 라인의 수가 정수가 아닐 경우에는, 예를 들면, 모두 3라인 마다 화소 데이타를 수집하는 것이 아니고, 적당히 4라인 마다 화소 데이타를 수집하거나 하는 등 하고, 때때로 라인수를 변화시킴으로써 배율 보정의 미세 조정을 행할 수 있다.
그리고, 프레임 데이타 작성부(85)는 상기한 바와 같이 하여 작성한 각 프레임 데이타를 순차 DMD 컨트롤러(66)에 출력하고, DMD 컨트롤러(66)는 입력된 프레임 데이타에 따른 제어 신호를 생성한다. 또한, 상기와 같은 프레임 데이타는 각 노광 헤드(26)의 DMD(36) 마다 작성되어, DMD(36) 마다 제어 신호가 생성된다.
그리고, 상기한 바와 같이 하여 각 노광 헤드(26) 마다의 제어 신호가 생성됨과 아울러, 전체 제어부(90)로부터 스테이지 구동 장치(80)에 스테이지 구동 제어 신호가 출력된다. 스테이지 구동장치(80)는 스테이지 구동 제어 신호에 따라서 이동 스테이지(14)를 가이드(30)에 따라 스테이지 이동 방향으로 소망의 속도로 이동시킨다. 그리고, 이동 스테이지(14)가 게이트(22) 아래를 통과할 때, 게이트(22)에 설치된 위치 검출 센서(24)에 의해 감광 재료(11)의 선단이 검출되면, DMD 컨트롤러(66)로부터 각 노광 헤드(26)의 DMD(36)에 제어 신호가 출력되어, 각 노광 헤드(26) 마다 묘화가 개시된다.
그리고, 감광 재료(11)가 이동 스테이지(14)와 함께 일정 속도로 이동하고, 감광 재료(11)가 노광 헤드 유닛(18)에 의해 스테이지 이동 방향과 반대 방향으로 주사되어, 노광 헤드(26) 마다 띠형상의 노광 완료 영역(34)이 형성된다.
상기한 바와 같이 하여, 노광 헤드 유닛(18)에 의한 감광 재료(11)의 주사가 종료되고, 위치 검출 센서(24)로 감광 재료(11)의 후단이 검출되면, 이동 스테이지(14)는 스테이지 구동장치(80)에 의해, 가이드(30)에 따라서 게이트(22)의 최상류측에 있는 원점으로 복귀한다. 이동 스테이지(14)는 새로운 감광 재료(11)가 설치된 후, 다시, 가이드(30)에 따라서 게이트(22)의 상류측으로부터 하류측으로 일정 속도로 이동한다.
이와 같이, 본 실시형태에서는 검출한 노광점 위치에 기초하여 노광 헤드(26)의 광학 배율, 경사, 기준위치로부터의 어긋남 등을 산출하고, 이들에 기초하여 화상 데이타의 해상도 변환이나, 변형이나 재배열을 행하고, 이들의 어긋남에 의한 화소 위치의 어긋남이 해소되도록 화상 데이타를 데이타 처리한다. 이것에 의해 온도 변화나 진동이라고 하는 요인에 의해, 노광 헤드(26)의 광학 배율이나 경사, 위치가 경시 변화했을 경우라도, 양호한 화질을 유지하는 것이 가능해진다. 또한, 광학 배율 등을 조정하기 위한 복잡한 조정 기구가 불필요하게 되고, 화소 위치의 어긋남의 조정을 자동화할 수 있음과 아울러 장치를 저렴하게 구성할 수 있다.
본 실시형태에 따른 노광 장치(10)에서는 노광 헤드(26)에 사용되는 공간 광변조 소자로서 DMD를 사용하였다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 예를 들면, MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 타입의 공간 광변조 소자(SLM; Special Light Modulator)나, 전기 광학 효과에 의해 투과광을 변조하는 광학 소자(PLZT소 자)나 액정 광셔터(FLC) 등, MEMS 타입 이외의 공간 광변조 소자를 DMD로 대신하여 사용할 수 있다.
또한, MEMS란, IC제조 프로세스를 기반으로 한 마이크로 머시닝 기술에 의한 마이크로 사이즈의 센서, 액츄에이타, 그리고 제어 회로를 집적화한 미세 시스템의 총칭이다. MEMS 타입의 공간 광변조 소자란, 정전기력을 이용한 전기 기계 동작에 의해 구동되는 공간 광변조 소자를 의미하고 있다.
또한, 본 실시형태에 관한 노광 장치(10)에서는 노광 헤드(26)에 사용되는 공간 광변조 소자(DMD)(14)를 복수의 화소를 선택적으로 on/off하는 디바이스로 변경하여 구성해도 좋다. 이 디바이스는 예를 들면, 각 화소에 대응한 레이저 빔을 선택적으로 on/off하여 출사가능하게 한 레이저 광원으로 구성하고, 또는 각 미소 레이저 발광면을 각 화소에 대응하여 배치함으로써 면발광 레이저 소자를 형성하고, 각 미소 레이저 발광면을 선택적으로 on/off하여 발광 가능하게 한 레이저 광원으로 구성할 수 있다.
또한, 상기 실시형태에서는, 소위 플랫베드 타입의 노광 장치를 예로 들었다. 그러나, 감광 재료가 권취되는 드럼을 갖는, 소위 아우터 드럼 타입의 노광 장치로 하여도 좋다.
또, 상기 실시형태의 노광 대상인 감광 재료(11)는 프린트 기판이나, 디스플레이용의 필터이어도 좋다. 또한, 감광 재료(11)의 형상은 시트상의 것이어도 장척상의 것(플렉시블 기판 등)이어도 좋다.
또한, 본 발명에 있어서의 묘화 방법 및 장치는 잉크젯 방식 등의 프린터에 있어서의 묘화 제어에도 적용할 수 있다. 예를 들면, 잉크의 토출에 의한 묘화점을 본 발명과 동일한 방법으로 제어할 수 있다. 즉, 본 발명에 있어서의 묘화 소자를 잉크의 토출 등에 의하여 묘화점을 표시하는 소자로 변경하여 고려할 수 있다.

Claims (20)

  1. 복수의 묘화점이 2차원상으로 배치된 화상을 묘화면 상에 형성할 때에 사용되는 프레임 데이타를 작성하는 프레임 데이타 작성 장치로서, 상기 화상은 묘화 소자군이 복수로 평행하게 배열된 묘화점 형성부를 묘화면에 대하여 상기 묘화 소자군의 배열 방향과 소정의 경사각 θ(단, 0°＜θ <90°)를 이루는 주사 방향으로 상대적으로 이동시킴과 아울러, 상기 주사 방향으로의 이동에 따라서 상기 묘화 소자에 대응한 복수의 묘화점 데이타로 이루어지는 프레임 데이타를 상기 묘화점 형성부에 순차 입력하여 묘화점군을 시계열로 순차 형성함으로써 형성되고, 상기 묘화 소자군은 묘화면 상에 묘화점을 형성하는 복수의 묘화 소자가 일렬로 배치되어 구성되고, 상기 주사 방향에 대응하는 부주사 방향 및 상기 부주사 방향에 직교하는 주주사 방향으로 상기 묘화점 데이타에 대응하는 화소 데이타가 2차원상으로 배치된 상기 화상에 따른 화상 데이타에 기초하여 상기 복수의 묘화점 데이타를 취득하여 상기 프레임 데이타를 작성하는 프레임 데이타 작성 장치로서:
    상기 묘화 소자군의 적어도 일부의 묘화 소자에 의한 묘화점의 위치를 각각 검출하는 묘화점 위치 검출부, 및
    검출한 각 묘화점의 위치에 기초하여 상기 묘화점의 위치 어긋남에 의한 화소 위치의 어긋남이 보정되도록 상기 프레임 데이타를 작성하는 프레임 데이타 작성부를 구비하는 것을 특징으로 하는 프레임 데이타 작성 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 검출한 각 묘화점의 위치에 기초하여 상기 묘화 소자군의 소정 방향에 있어서의 광학 배율, 경사, 및 미리 정한 기준 위치부터의 이동량 중 하나 이상을 산출하는 산출부를 더 구비하고,
    상기 프레임 데이타 작성부는 상기 산출부의 산출값에 기초하여 상기 묘화점의 위치 어긋남에 의한 화소 위치의 어긋남이 보정되도록 상기 프레임 데이타를 작성하는 것을 특징으로 하는 프레임 데이타 작성 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 산출부는 상기 주주사 방향에 있어서의 해상도를 산출하고,
    상기 프레임 데이타 작성부는 상기 해상도에 따라서 상기 화상 데이타를 변환하고, 변환 후의 화상 데이타에 기초하여 상기 프레임 데이타를 작성하는 것을 특징으로 하는 프레임 데이타 작성 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 프레임 데이타 작성부는 상기 해상도의 정수배의 해상도가 되도록 상기 화상 데이타를 변환하는 것을 특징으로 하는 프레임 데이타 작성 장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 화상 데이타에 있어서의 상기 묘화 소자군에 대응하는 화소 데이타가 상기 주주사 방향으로 배열되도록 상기 묘화 소자군의 경사에 따라서 상기 화상 데이타에 변형 처리를 실행하는 화상 데이타 변형부를 더 구비하 고,
    상기 프레임 데이타 작성부는 상기 변형 처리 완료 화상 데이타에 기초하여 상기 복수의 묘화점 데이타를 취득하여 상기 프레임 데이타를 작성하는 것을 특징으로 하는 프레임 데이타 작성 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 변형 처리 완료 화상 데이타가 격납되는 기억부,
    상기 기억부의 어드레스가 연속하는 방향과 상기 묘화 소자군에 대응하는 화소 데이타가 격납되는 배열 방향이 일치하도록 상기 화소 데이타를 격납하는 기억 제어부를 더 구비하고,
    상기 프레임 데이타 작성부는 상기 기억부에 격납된 화소 데이타를 상기 기억부로부터 판독하여 상기 복수의 묘화점 데이타를 취득하는 것을 특징으로 하는 프레임 데이타 작성 장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 화상 데이타 변형부는 상기 묘화 소자군에 대응하는 각 화소 데이타를 각각 상기 산출값에 따라서 상기 부주사 방향으로 시프트시킴으로써 상기 변형 처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 프레임 데이타 작성 장치.
  8. 제 2 항에 있어서, 상기 묘화 소자군의 각 묘화 소자에 대응하는 동일한 상기 프레임 데이타에 속하는 화소 데이타가 상기 주주사 방향으로 연속하여 배치되도록 상기 화소 데이타를 상기 주사 방향에 대해서 재배열하는 화소 데이타 재배열 부를 더 구비하고,
    상기 프레임 데이타 작성부는 상기 산출값에 기초하여 상기 주사 방향에 있어서의 상기 묘화점의 위치 어긋남에 의한 화소 위치의 어긋남이 보정되도록 상기 화소 데이타 재배열부에 의하여 재배열된 후의 화상 데이타에 기초하여 상기 프레임 데이타를 작성하는 것을 특징으로 하는 프레임 데이타 작성 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 묘화 소자는 마이크로 미러이고,
    상기 묘화점 형성부는 광원으로부터 조사된 광을 상기 마이크로 미러에 의하여 변조함으로써 노광면 상에 묘화상을 노광하는 노광부인 것을 특징으로 하는 프레임 데이타 작성 장치.
  10. 복수의 묘화점이 2차원상으로 배치된 화상을 묘화면 상에 형성할 때에 사용되는 프레임 데이타를 작성하는 프레임 데이타 작성 방법으로서, 상기 화상은 묘화 소자군이 복수로 평행하게 배열된 묘화점 형성부를 묘화면에 대하여 상기 묘화 소자군의 배열 방향과 소정의 경사각 θ(단, 0°＜θ <90°)를 이루는 주사 방향으로 상대적으로 이동시킴과 아울러, 상기 주사 방향으로의 이동에 따라서 상기 묘화 소자에 대응한 복수의 묘화점 데이타로 이루어지는 프레임 데이타를 상기 묘화점 형성부에 순차 입력하여 묘화점군을 시계열로 순차 형성함으로써 형성되고, 상기 묘화 소자군은 묘화면 상에 묘화점을 형성하는 복수의 묘화 소자가 일렬로 배치되어 구성되고, 상기 주사 방향에 대응하는 부주사 방향 및 상기 부주사 방향에 직교하 는 주주사 방향으로 상기 묘화점 데이타에 대응하는 화소 데이타가 2차원상으로 배치된 상기 화상에 따른 화상 데이타에 기초하여 상기 복수의 묘화점 데이타를 취득하여 상기 프레임 데이타를 작성하는 프레임 데이타 작성 방법으로서:
    상기 묘화 소자군의 적어도 일부의 묘화 소자에 의한 묘화점의 위치를 각각 검출하고,
    검출한 각 묘화점의 위치에 기초하여 상기 묘화점의 위치 어긋남에 의한 화소 위치의 어긋남이 보정되도록 상기 프레임 데이타를 작성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 데이타 작성 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 검출한 각 묘화점의 위치에 기초하여 상기 묘화 소자군의 소정 방향에 있어서의 광학 배율, 경사, 및 미리 정한 기준 위치부터의 이동량 중 하나 이상을 산출하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 데이타 작성 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 산출은 상기 주주사 방향에 있어서의 해상도를 산출하는 것을 포함하고,
    상기 프레임 데이타 작성은 상기 해상도에 따라서 상기 화상 데이타를 변환하고, 변환 후의 화상 데이타에 기초하여 상기 프레임 데이타를 작성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 데이타 작성 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 프레임 데이타 작성은 상기 해상도의 정수배의 해상도가 되도록 상기 화상 데이타를 변환하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 데이타 작성 방법.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 화상 데이타에 있어서의 상기 묘화 소자군에 대응하는 화소 데이타가 상기 주주사 방향으로 배열되도록 상기 묘화 소자군의 경사에 따라서 상기 화상 데이타를 변형 처리하는 것을 더 포함하고,
    상기 프레임 데이타 작성은 상기 변형 처리 완료 화상 데이타에 기초하여 상기 복수의 묘화점 데이타를 취득하여 상기 프레임 데이타를 작성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 데이타 작성 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 변형 처리 완료 화상 데이타를 기억부에 격납하고,
    상기 기억부의 어드레스가 연속하는 방향과 상기 묘화 소자군에 대응하는 화소 데이타가 격납되는 배열 방향이 일치하도록 상기 화소 데이타를 격납하도록 제어하는 것을 더 포함하고,
    상기 프레임 데이타 작성은 상기 격납된 화소 데이타를 판독하여 상기 복수의 묘화점 데이타를 취득하는 것을 특징으로 하는 프레임 데이타 작성 방법.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 변형 처리는 상기 묘화 소자군에 대응하는 각 화소 데이타를 각각 상기 산출값에 따라서 상기 부주사 방향으로 시프트시킴으로써 변형 처리하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 데이타 작성 방법.
  17. 제 11 항에 있어서, 상기 묘화 소자군의 각 묘화 소자에 대응하는 동일한 상기 상기 프레임 데이타에 속하는 화소 데이타가 상기 주주사 방향으로 연속하여 배치되도록 상기 화소 데이타를 상기 주사 방향에 대하여 재배열하는 것을 더 포함하고,
    상기 프레임 데이타 작성은 상기 산출값에 기초하여 상기 주사 방향에 있어서의 상기 묘화점의 위치 어긋남에 의한 화소 위치의 어긋남이 보정되도록 재배열된 후의 화상 데이타에 기초하여 상기 프레임 데이타를 작성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 데이타 작성 방법.
  18. 복수의 묘화점이 2차원상으로 배치된 화상을 묘화면 상에 형성할 때에 사용되는 상기 프레임 데이타를 작성하는 순서를 컴퓨터에 실행시키는 프레임 데이타 작성 프로그램으로서, 상기 화상은 묘화 소자군이 복수로 평행하게 배열된 묘화점 형성부를 묘화면에 대하여 상기 묘화 소자군의 배열 방향과 소정의 경사각 θ(단, 0°＜θ <90°)를 이루는 주사 방향으로 상대적으로 이동시킴과 아울러, 상기 주사 방향으로의 이동에 따라서 상기 묘화 소자에 대응한 복수의 묘화점 데이타로 이루어지는 프레임 데이타를 상기 묘화점 형성부에 순차 입력하여 묘화점군을 시계열로 순차 형성함으로써 형성되고, 상기 묘화 소자군은 묘화면 상에 묘화점을 형성하는 복수의 묘화 소자가 일렬로 배치되어서 구성되고, 상기 주사 방향에 대응하는 부주 사 방향 및 상기 부주사 방향에 직교하는 주주사 방향으로 상기 묘화점 데이타에 대응하는 화소 데이타가 2차원상으로 배치된 상기 화상에 따른 화상 데이타에 기초하여 상기 복수의 묘화점 데이타를 취득해서 상기 프레임 데이타를 작성하는 처리를 컴퓨터에 실행시키는 프레임 데이타 작성 프로그램으로서: 상기 처리는
    상기 묘화 소자군의 적어도 일부의 묘화 소자에 의한 묘화점의 위치를 각각 검출하고,
    검출한 각 묘화점의 위치에 기초하여 상기 묘화점의 위치 어긋남에 의한 화소 위치의 어긋남이 보정되도록 상기 프레임 데이타를 작성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 데이타 작성 프로그램.
  19. 복수의 묘화점이 2차원상으로 배치된 화상을 묘화면 상에 형성할 때에 사용되는 상기 프레임 데이타를 작성하는 순서를 컴퓨터에 실행시키는 프레임 데이타 작성 프로그램을 격납하는 기억 매체로서: 상기 화상은 묘화 소자군이 복수로 평행하게 배열된 묘화점 형성부를 묘화면에 대하여 상기 묘화 소자군의 배열 방향과 소정의 경사각 θ(단, 0°＜θ <90°)를 이루는 주사 방향으로 상대적으로 이동시킴과 아울러, 상기 주사 방향으로의 이동에 따라서 상기 묘화 소자에 대응한 복수의 묘화점 데이타로 이루어지는 프레임 데이타를 상기 묘화점 형성부에 순차 입력하여 묘화점군을 시계열로 순차 형성함으로써 형성되고, 상기 묘화 소자군은 묘화면 상에 묘화점을 형성하는 복수의 묘화 소자가 일렬로 배치되어서 구성되고, 상기 프레임 데이타 작성 프로그램은 상기 주사 방향에 대응하는 부주사 방향 및 상기 부주 사 방향에 직교하는 주주사 방향으로 상기 묘화점 데이타에 대응하는 화소 데이타가 2차원상으로 배치된 상기 화상에 따른 화상 데이타에 기초하여 상기 복수의 묘화점 데이타를 취득하여 상기 프레임 데이타를 작성하는 처리를 컴퓨터에 실행시키고, 상기 처리는
    상기 묘화 소자군의 적어도 일부의 묘화 소자에 의한 묘화점의 위치를 각각 검출하고,
    검출한 각 묘화점의 위치에 기초하여 상기 묘화점의 위치 어긋남에 의한 화소 위치의 어긋남이 보정되도록 상기 프레임 데이타를 작성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 데이타 작성 프로그램을 격납하는 기억 매체.
  20. 제 1 항에 기재된 프레임 데이타 작성 장치,
    입력된 상기 프레임 데이타에 기초하여 복수의 묘화점으로 이루어지는 묘화점군을 묘화면 상에 형성하는 묘화점 형성부,
    상기 묘화점 형성부를 상기 묘화면에 대하여 상기 주사 방향으로 상대적으로 이동시키는 이동부, 및
    상기 이동부에 의한 주사 방향으로의 이동에 따라서 상기 프레임 데이타 작성 장치에 있어서 작성된 프레임 데이타를 상기 묘화점 형성부에 순차 입력하고, 상기 묘화점 형성부에 상기 묘화점군을 시계열로 순차 형성시켜 복수의 상기 묘화점이 2차원상으로 배치된 화상을 상기 묘화면 상에 형성시키는 화상 형성 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 묘화 장치.
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