KR20080063743A - 화상 기록 장치, 화상 기록 방법, 데이터 구조, 기록 매체,및 데이터 처리 장치와 방법 - Google Patents

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KR20080063743A KR1020087004319A KR20087004319A KR20080063743A KR 20080063743 A KR20080063743 A KR 20080063743A KR 1020087004319 A KR1020087004319 A KR 1020087004319A KR 20087004319 A KR20087004319 A KR 20087004319A KR 20080063743 A KR20080063743 A KR 20080063743A
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Abstract

압축 미러 데이터 생성기(75)는 RIP 서버(8)로부터 전송된 압축 데이터 를 DMD(36)의 마이크로 미러(40)에 공급될 압축 미러 데이터로 변환하고, 압축된 데이터를 노광 유닛(72)에 전송한다. 노광 유닛(72)의 프레임 데이터 생성기(92)는 압축 미러 데이터를 압축 해제하고, 압축 해제된 미러 데이터를 프레임 데이터로 변환하고, 프레임 데이터를 DMD 컨트롤러(42)를 통해서 DMD(36)에 공급해서 화상을 노광에 의해 기록하기 위해 DMD 마이크로 미러(40)를 제어한다.
Figure P1020087004319
화상 기록 장치, 데이터 구조, 기록 매체, 데이터 처리 장치

Description

화상 기록 장치, 화상 기록 방법, 데이터 구조, 기록 매체, 및 데이터 처리 장치와 방법{IMAGE RECORDING APPARATUS, IMAGE RECORDING METHOD, DATA STRUCTURE, RECORDING MEDIUM, DATA PROCESSING APPARATUS AND METHOD}
본 발명은 복수의 화상 기록점의 화상 기록점 군을 형성하는 복수의 화상 기록 소자를 구비한 화상 기록점 형성 유닛을 상기 화상 기록면의 소정의 주사 방향으로 상대 이동시키며, 상기 화상 기록점 군에 대응하는 복수의 화상 기록 데이터로 이루어지는 프레임 데이터를 상기 화상 기록점 형성 유닛에 순차 공급해서 상기 화상 기록점 군을 시계열적으로 형성함으로써 상기 화상 기록면상에 이차원 화상을 형성하는 화상 기록 장치, 화상 기록 방법, 데이터 구조, 기록 매체, 및 데이터 처리 장치와 방법에 관한 것이다.
종래부터, 화상 기록 데이터에 의거하여 소망하는 이차원 화상을 화상 기록면 상에 기록하는 각종 화상 기록 장치가 공지되어 있었다.
예컨대, 화상 기록 데이터에 따라 광빔을 변조하는 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD) 등을 구비하는 공간 광 변조기를 일체화하는 각종 노광 장치가 제안되었다.
DMD는 실리콘 등의 반도체 기판상에 배치되는 다수의 메모리 셀(SRAM)과 메 모리 셀에 배치되는 이차원 매트릭스의 마이크로 미러를 포함한다. 마이크로 미러는 화상 기록 데이터에 의거하여 메모리 셀에 축적되는 전하에 의해 발생된 정전기력에 의해 경사져서 마이크로 미러의 반사면의 각도를 변화시키고, 화상 기록면상의 소망하는 위치에 화상 기록점을 형성해서 화상을 형성한다.
DMD를 사용하는 일형태의 노광 장치는 DMD를 노광면에 대하여 소정의 주사 방향으로 상대 이동시키며, 주사 방향으로 DMD의 이동에 따라 DMD의 메모리 셀로 화상 기록 데이터를 입력하고, 화상 기록 데이터에 의거하여 마이크로 미러의 경사에 따라 화상 기록점 군을 노광면에 시계열적으로 형성함으로써 소망하는 화상을 기록한다(일본 공개 특허 출원 제2004-56100호 참조). 또한, 주사 방향에 수직하는 방향에 대한 노광면상의 마이크로 미러 사이의 간격을 감소시키기 위해서 주사 방향으로 소정 각도로 경사진 DMD를 구비하는 노광 장치를 제안해서 노광면상에 기록되는 화상의 해상도를 증가시켰다.
그러한 노광 장치를 사용하는 노광면 상에 화상을 형성하기 위해, 프레임 데이터를 발생시킬 필요가 있으며, 그 화상 기록 데이터는 노광면에 대한 DMD의 위치 및 메모리 셀의 어레이에 따라 설정된다.
노광면 상에 숫자 "2"를 형성하기 위해 프레임 데이터를 발생시키는 종래 프로세스는 동봉된 도면의 도 14A 내지 도 14E, 도 15A 내지 도 15E, 및 도 16A 내지 도 16E를 참조하여 이하 설명될 것이다. 도 14A 내지 도 16E에서, 기호
Figure 112008013305756-PCT00001
, ① ~ ⑧은 노광면에 대한 1개의 DMD를 구성하는 8개 마이크로 미러의 각 위치를 개략적으로 나타낸다. DMD는 주사 방향에 대하여 소정 각도로 경사진다.
도 14A 내지 도 16E의 하단부에 도시된 바와 같이, 프레임(1 내지 15)은 DMD가 도시된 위치에 있을 때 DMD의 각 메모리 셀에 입력되는 프레임 데이터를 개략적으로 나타낸다.
예컨대, 도 14A 내지 도 16E에 도시된 각 화상 기록점에 대응하는 화상 기록 데이터가 DRAM 등과 같은 메모리에 일시적으로 저장된 후, 도 14A 내지 도 16E에 도시된 DMD의 각 위치에 DMD의 마이크로 미러[
Figure 112008013305756-PCT00002
]에 대응하는 화상 기록 데이터는 메모리로부터 순차 판독된다. 그리고, 마이크로 미러의 어드레스 순서로 배열된 화상 기록 데이터로 구성된 프레임 데이터는 동봉 도면의 도 17에 도시된 바와 같이, 생성된다.
도 14A 내지 도 16E에서, 빈 사각과 사선 사각으로 나타내는 화상 기록 데이터는 마이크로 미러의 오프 데이터 "0"을 나타내고, 채워진 사각으로 나타내는 화상 기록 데이터는 마이크로 미러의 온 데이터 "1"을 나타낸다. 사선 사각으로 나타낸 범위는 화상 기록면상에 기록되는 화상의 대략적인 범위를 나타내고, 오프 데이터 "0"으로서 화상 기록 데이터를 가진다.
그렇게 생성된 프레임 데이터는 프레임(1 내지 15)의 순서로 순차 판독되고, DMD의 메모리 셀에 입력된다. 프레임 데이터에 의거하여 마이크로 미러는 노광면 상에 소망하는 화상을 형성하도록 제어된다.
노광 영역이 크고, 또한, 형성된 화상의 해상도가 높으면 화상을 형성하는데 필요한 프레임 데이터의 양도 클 필요가 있다. 프레임 데이터가 화상 기록 장치 사이에 전송되고, 또한, 화상 기록 장치에 의해 처리되면 처리율이 저하되는 경향이 있고, 화상 기록 장치에 처리 부하가 증대하는 문제가 발생한다.
1개의 솔루션은 우선 프레임 데이터를 압축해서 프레임 데이터량을 감소시킨 후 프레임 데이터를 전송하고 처리한다. 그러나, 도 17에 도시된 바와 같이, 프레임 데이터는 도 14A 내지 도 16E에 도시된 숫자 2에 대한 화상 기록 데이터와 비교된 바와 같이, 매우 랜덤한 상태의 데이터를 포함한다. 그러므로, 프레임 데이터에 대한 충분한 데이터 압축률을 달성하는 것은 어렵다. 이에 대한 이유는, 프레임 데이터가 화상을 따라 화상 기록 데이터의 어레이가 형성된 바와 같이 배열되지 않고 화상에 대해 이산적으로 배열된 마이크로 미러 어레이에 따라 배열되어 프레임 데이터의 인접하는 화상 기록 데이터가 연속성이 없기 때문이다.
본 발명의 일반적인 목적은 화상 기록 데이터가 고속으로 처리되도록 하고, 화상 기록 데이터를 저장하는데 필요한 용량을 감소시키기 위해, 화상 기록 데이터를 높은 데이터 압축률로 압축하는 화상 기록 장치, 화상 기록 방법, 데이터 구조, 기록 매체, 및 데이터 처리 장치와 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 주요 목적은 간단한 장치 구성을 할 수 있으며, 병렬 처리가 고속 데이터 처리를 위해 화상 기록 데이터에 행해지도록 하는 화상 기록 장치, 화상 기록 방법, 데이터 구조, 기록 매체, 및 데이터 처리 장치와 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기와 다른 목적, 특징, 및 효과는 본 발명의 바람직한 실시형태가 예시적인 예로서 도시된 동봉한 도면을 참조할 때 이하의 설명으로부터 더 분명하게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 노광 기록 시스템의 블록도이다.
도 2는 노광 기록 시스템의 사시도이다.
도 3은 노광 기록 시스템의 각 노광 헤드의 부분 블록 형태의 개략 구성도이다.
도 4는 노광 헤드의 DMD의 확대된 부분 사시도이다.
도 5는 노광 헤드와 노광 스테이지 상에 위치된 기판 사이의 관계를 도시하는 사시도이다.
도 6은 노광 헤드와 기판상의 노광 영역 사이의 관계를 도시하는 평면도이다.
도 7은 노광 기록 시스템의 처리 순서를 도시하는 순서도이다.
도 8은 화상 기록 데이터와 화상의 라인 사이의 관계를 도시하는 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 화상 기록 데이터의 압축 데이터를 도시하는 도면이다.
도 10은 3개의 DMD의 마이크로 미러의 주사 경로와 화상 기록 데이터 사이의 위치 관계를 도시하는 도면이다.
도 11은 도 10에 도시된 마이크로 미러에 공급되는 압축된 미러 데이터를 도시하는 도면이다.
도 12A는 도 11에 도시된 압축된 미러 데이터가 압축 해제될 때 생성된 미러 데이터를 도시하는 도면이고, 도 12B는 압축된 미러 데이터의 수를 도시하는 도면이다.
도 13A는 프레임 데이터를 도시하는 도면이고, 도 13B는 압축된 프레임 데이터의 수를 도시하는 도면이다.
도 14A 내지 도 14E는 프레임 데이터를 생성하는 종래의 프로세서를 도시하는 도면이다.
도 15A 내지 도 15E는 프레임 데이터를 생성하는 종래의 프로세스를 도시하는 다른 도면이다.
도 16A 내지 도 16E는 프레임 데이터를 생성하는 종래의 프로세스를 도시하는 다른 도면이다.
도 17은 메모리에 저장된 프레임 데이터를 도시하는 도면이다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 노광 기록 시스템(4)을 블록 형태로 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 노광 기록 시스템(4)은 노광으로 형성된 이차원 화상의 데이터를 벡터 데이터로서 출력하는 CAD 장치(6), CAD 장치(6)로부터 출력된 벡터 데이터를 래스터(raster) 화상 데이터로 변환하며, 런렝스(run-lenth) 인코딩에 의한 래스터 화상 데이터를 압축하고, 상기 압축 데이터를 출력하는 래스터 화상 프로세서 서버[RIP 서버](3), RIP 서버(3)로부터 송신된 압축 데이터로부터 각 화상 기록 소자의 시계열 데이터(압축된 미러 데이터)를 생성하며, 상기 압축된 미러 데이터를 프레임 데이터로 압축 해제하고, 상기 프레임 데이터에 의거하여 노광에 의해 기판의 화상 기록면상에 화상을 기록하는 노광 기록 장치(10), 및 CAD 장치(6), RIP 서버(3), 및 노광 기록 장치(10)를 관리하고 제어하는 시스템 관리 서버(11)를 기본적으로 포함한다.
노광 기록 장치(10)는 프레임 데이터에 의거하여 적층 프린트 배선판 등을 노광한다. 노광 기록 장치(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 구성된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 노광 기록 장치(10)는 복수의 다리부(12)로 지지되고 실질적으로 변형이 없는 정반(14), 및 화살표(Y) 방향으로 왕복 이동가능하도록 2개의 평행 가이드 레일(16)로 정반(14) 상에 설치된 노광 스테이지(18)를 가진다. 도포된 감광 재료를 갖는 긴 직사각형의 기판(F)은 노광 스테이지(18)에 부착되고 유지된다. 기판(F)의 도포된 면, 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 상면은 화상 기록면이 된다.
문형상 칼럼(20)은 가이드 레일(16) 위로 정반(14) 상의 중앙부에 설치된다. 2개의 CCD 카메라(22a, 22b)는 노광 스테이지(13)에 대한 기판(F)의 배치 오차, 기판(F)의 변형 등을 나타내는 얼라인먼트 정보를 취득하는 칼럼(20)의 한쪽 측에 고정된다. 기판(F) 상에 화상을 노광 기록하도록 위치 유지되는 복수의 노광 헤드(24a ~ 24j)를 갖는 스캐너(26)는 칼럼(20)의 다른 쪽 측에 고정된다.
노광 헤드(24a ~ 24j)는 기판(F)이 이동가능한 화살표(Y) 방향에 직교하는 방향으로 2열이 지그재그로(즉, 대략 매트릭스 패턴으로) 배치된다.
도 3은 각 노광 헤드(24a ~ 24j)를 부분 블록 형태로 개략적으로 도시한다. 각 노광 헤드(24a ~ 24j)는 광원 유닛(28)의 복수의 반도체 레이저 장치로부터 출력되고 광 파이버(30)를 통해서 도입되는 합파된 레이저 빔(1)을 공급한다. 광 파이버(30)의 출구 단부는 로드 렌즈(32), 반사경(34,) 및 화상 기록점 형성 유닛으로서의 디지털 마이크로 미러 디바이스(36)로 순차적으로 배열된다.
도 4에 도시된 바와 같이, DMD(36)는 SRAM 어레이(33) 상에 격자상 패턴으로 스윙가능하게 배열된 다수의 마이크로 미러(40)[화상 기록 소자]를 포함한다. 각 마이크로 미러(40)의 표면은 알루미늄 등과 같은 고반사율의 재료로 증착으로 도포된다. 프레임 데이터에 따른 디지털 신호가 DMD 컨트롤러(42)로부터 SRAM 어레이(33)에 기록될 때 마이크로 미러(40)는 소정 방향으로 선택적으로 경사지고, 즉, 디지털 신호에 따라 선택적으로 온/오프되어 레이저 빔(L)을 선택적으로 온/오프한다.
도 4에 도시된 바와 같이, DMD(36)의 마이크로 미러(40)를 선택적으로 온/오프함으로써 반사된 레이저 빔(L)은 각각 확대 광학계를 형성하는 2개의 제 1 결상 광학 렌즈(44, 46), DMD(36)의 마이크로 미러(40)에 각각 대응하는 다수의 렌즈를 포함하는 마이크로 렌즈 어레이(48), 각각 줌 광학계를 형성하는 제 2 결상 광학 렌즈(50, 52)를 순차적으로 통과한다. 마이크로 렌즈 어레이(48)는 미광을 제거하고 레이저 빔(L)을 소망하는 빔 스폿 직경으로 조정하도록 동작하는 각 마이크로 애퍼쳐 어레이(54, 56)에 의해 진행하고 뒤따른다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 각 노광 헤드(24a ~ 24j)를 구비하는 DMD(36)는 고해상도를 달성하기 위해, 기판(F)이 이동가능한 방향[화살표(Y) 방향] 으로 소정 각도로 경사진다. 구체적으로, DMD(36)는 기판(F)이 이동가능한 방향에 대하여 경사지므로 마이크로 미러(40) 사이의 공간은 화살표(Y) 방향에 직교하는 화살표(X) 방향으로 좁아져서 화살표(X) 방향으로 기록되는 화상의 해상도를 증가시킨다. 화살표(Y) 방향의 해상도는 기판(F)의 이동 속도 및/또는 마이크로 미러(40)의 변조 속도를 변경함으로써 조정될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 각 노광 헤드(24a ~ 24j)에 의해 한번 노광된 노광 영역(58a ~ 58j)은 화살표(X) 방향으로 오버랩되도록 배열되어 그 방향으로 노광 헤드(24a ~ 24j)를 이음매 없게 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 노광 기록 장치(10)는 CCD 카메라(22a, 22b)로부터 취득된 노광 스테이지(18)에 대해 기판(F)의 배치 오차를 나타내는 얼라인먼트 정보, 또는 기판(F)에서의 변형을 나타내는 정보, 및 화상 기록면에 대해 마이크로 미러(40)의 미러 얼라인먼트 정보에 의거하여 기판(F)에 대해 레이저 빔(L)에 대한 빔 경로 정보를 생성하는 데이터 프로세서(70)를 갖는 제어 회로를 포함한다. 또한, 데이터 프로세서(70)는 빔 경로 정보에 따라, 압축된 데이터를 마이크로 미러(40)에 순차 공급되는 미러 단위의 화상 기록 데이터(화상 기록 소자 시계열 데이터)인 압축 미러 데이터로 변환한다. 또한, 노광 기록 장치(10)는 데이터 프로세서로부터 프레임 데이터로 공급되는 압축 미러 데이터를 압축 해제하고 기판(F) 상에 화상을 노광 기록하기 위해 프레임 데이터에 의거하여 DMD(36)를 구동하는 노광 유닛(72)을 포함한다.
데이터 프로세서(70)는 예컨대, 빔 경로 정보에 의거하여 압축 미러 데이터 를 생성하는 압축 미러 데이터 생성기(화상 기록 소자 시계열 데이터 생성 수단)로서 기능하는 CPU(74)를 갖는 퍼스널 컴퓨터를 포함한다. RIP 서버(8)로부터 송신된 압축 데이터를 수신하는 인터페이스(I/F)(76), CCD 카메라(22a, 22b)로부터 취득된 기판(F)의 얼라인먼트 정보를 수신하는 인터페이스(I/F)(78), 하드 디스크 드라이브(HDD)(80)를 통해서 RIP 서버(8)로부터 송신된 압축 데이터를 저장하는 하드 디스크(HD)(32), 기록 매체로서의 메모리(84)[화상 기록 소자 시계열 데이터 유지 수단], 및 압축 미러 데이터 생성기(75)에 의해 생성된 압축 미러 데이터를 노광 유닛(72)으로 전송하는 인터페이스(I/F)(86)가 버스(88)를 통해서 CPU(74)에 접속되어 있다. 메모리(84)[화상 기록 소자 시계열 데이터 유지 수단]는 HD(82)로부터 판독된 압축 데이터, 기판(F)의 얼라인먼트 정보, 기판(F)에 대해 마이크로 미러(40)의 미러 얼라인먼트 정보, 얼라인먼트 정보와 미러 배치 정보로부터 생성된 빔 경로 정보, 및 빔 경로 정보에 의거하여 압축 데이터를 처리함으로써 생성된 압축 미러 데이터를 저장하는 주기억 유닛을 형성한다.
노광 유닛(72)은 데이터 프로세서(70)의 I/F(86)로부터 송신된 압축 미러 데이터를 일시적으로 저장하는 메모리로서의 버퍼(90), 버퍼(90)에 저장된 압축 미러 데이터를 DMD(36)의 마이크로 미러(40)의 어레이에 따른 프레임 데이터로 변환하는 프레임 데이터 생성기(92), 프레임 데이터를 일시적으로 저장하는 메모리로서의 버퍼(94), 및 기판(F) 상에 화상을 노광 기록하도록 DMD(36)의 마이크로 미러(40)를 제어하는 DMD 컨트롤러(42)를 포함한다.
프레임 데이터 생성기(92)는 버퍼(90)에 저장된 압축 미러 데이터를 압축 해 제하고, DMD(36) 각각에 대해 미러 데이터를 프레임 데이터로 전치한다.
본 발명의 실시형태에 따른 노광 기록 시스템(4)은 상술한 바와 같이, 기본적으로 구성된다. 노광 기록 시스템의 동작 및 효과는 도 7을 참조하여 이하 설명될 것이다.
스텝(S1)에서, CAD 장치(6)는 기판(F) 상에 기록되는 이차원 화상의 데이터를 벡터 데이터로서 생성한다. CAD 장치(6)에 의해 생성된 벡터 데이터는 RIP 서버(3)로 송신된다.
스텝(S2)에서, RIP 서버(8)는 벡터 데이터를, 도 8에 도시된 바와 같이, 래스터 화상 데이터(102)로 변환한다. 래스터 화상 데이터(102)는 기판(F) 상에 기록되는 화상으로부터 분할되는 소정 해상도를 갖는 화소의 라인(1 내지 8)을 나타내며, 각 라인(1 내지 8)은 화소 "0"과 "1"로 이루어지는 비트맵 데이터로서 표현된다. 래스터 화상 데이터(102)는 기판(F)이 이동하는 방향이 연속적 주소 방향과 동일하도록 생성된다.
그리고, 스텝(S3)에서, RIP 서버(3)는 래스터 화상 데이터(102)를 런렝스 인코딩에 따라 압축하여, 도 9에 도시된 바와 같이, 런렝스 압축 데이터(104)를 생성한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 압축 데이터(104)는 각 라인(1 내지 8)에 대해, 라인의 방향으로 래스터 화상 데이터(102)의 다수의 연속적 화소 "0" 및 라인의 방향으로 래스터 화상 데이터(102)의 다수의 연속적 화소 "1"로 나타낸다. 예컨대, 라인(1)은 라인의 방향으로 다수의 연속적 화소 "0"을 가지므로 라인(1)에 대한 런 렝스 압축 데이터(104)는 "16"으로 나타내고, 라인(2)은 라인의 방향으로 2개의 연속적 화소 "0", 4개의 연속적 화소, 4개의 연속적 화소 "0", 4개의 연속적 화소 "1", 및 2개의 연속적 화소 "0"을 가지므로 라인(2)에 대한 런렝스 압축 데이터(104)는 "2, 4, 4, 4, 2"로 나타내어진다.
RIP 서버(3)에 의해 생성된 압축 데이터(104)는 RIP 서버(3)로부터 노광 기록 장치(10)의 데이터 프로세서(70)로 송신된다. 노광 기록 장치(10)에서, 압축 데이터(104)는 인터페이스(76), 버스(88), 및 HDD(80)를 통해서 전송된 후, HD(82)에 저장된다[스텝(S4)]. 압축 데이터(104)가 런렝스 압축 데이터 형태이므로 고속으로 데이터 프로세서(70)로 전송될 수 있고, 작은 량의 데이터로 HD(82)에 저장될 수 있다.
그리고, 노광 기록 장치(10)의 동작이 개시된다. 기판(F)이 노광 스테이지(18) 상의 소정 위치에 위치된 후, 노광 스테이지(18)는 CCD 카메라(22a, 22b)로부터 스캐너(26)를 향한 방향으로 이동된다. 스텝(S5)에서, 노광 스테이지(18)가 이동함에 따라, CCD 카메라(22a, 22b)는 기판(F)의 화상을 촬영하고, 노광 스테이지(18)에 대해 기판(F)의 배열 오차를 나타내는 얼라인먼트 정보, 기판(F)의 변형 등을 취득한다. 상기 취득된 얼라인먼트 정보는 메모리(84)에 저장된다.
도 10에 도시된 바와 같이, DMD(36)의 마이크로 미러(40)는 다른 위치에 배치된다. 미러 배치 정보는 시스템 관리 서버(11)에 미리 설정될 수 있고, 또한, 노광 헤드(24a ~ 24j)가 레이저 빔(1)을 출력하도록 구동될 때 센서에 의해 측정될 수 있다. 데이터 프로세서(70)는 스텝(S6)에서 미러 배치 정보를 취득하고, 미러 배치 정보를 메모리(34)에 저장한다.
스텝(S7)에서, 상기 취득된 얼라인먼트 정보와 미러 배치 정보를 사용하여, CPU(74)는 마이크로 미러(40)로부터 기판(F)으로 유도된 레이저 빔(L)이 기판(F)을 주사하는 주사 경로(110)를 나타내는 빔 경로 정보를 생성한다.
그리고, 스텝(S8)에서, 데이터 프로세서(70)의 압축 미러 데이터 생성기(75)는 기판(F)의 화상 기록면에 형성되는 화상을 나타내는 압축 데이터(104)를 HD(82)로부터 판독하고, 압축 데이터(104)를 메모리(84)에 저장한다. 그 후에, 스텝(S7)에서 생성된 빔 경로 정보를 사용하여, 압축 미러 데이터 생성기(75)는 마이크로 미러(40)에 순차 공급될 압축 미러 데이터를 생성한다. 스텝(S9)에서, 상기 생성된 압축 미러 데이터는 메모리(34)에 저장된다.
도 10은 노광 헤드(24a ~ 24j)에 대응하는 10개의 DMD(36)가 아닌 3개의 DMD(1 내지 3)가 있다는 가정에 의거하여 기판(F)의 마이크로 미러(40)로부터 가해진 레이저 빔(L)에 대한 주사 경로(110)를 개략적으로 도시하며, 각 3개의 DMD(1 내지 3)는 No.1 내지 6을 각각 넘버링한 6개의 마이크로 미러(40)를 포함한다.
No.1의 마이크로 미러(40)와 No.4의 마이크로 미러(40)는 예컨대, 래스터 화상 데이터(102)의 동일 라인(1)[도 8 참조] 상에 주사 경로(110)를 따라 이동한다. No.2의 마이크로 미러(40)와 No.5의 마이크로 미러(40)는 래스터 화상 데이터(102)의 동일 라인(2)[도 8 참조] 상의 주사 경로(110)를 따라 이동한다. 이 방법으로, 복수의 마이크로 미러는 해상도를 증가시킬 수 있도록 래스터 화상 데이터(102)의 1개의 라인에 할당된다.
주사 경로(110)는 각 오프셋 값을 포함한다. 그 오프셋 값 중 한쪽은 각 마이크로 미러(40)[각 빔]의 초기 위치로부터 화상의 선단까지의 거리를 해상도로 분할함으로써 생성되고, 다른 쪽 오프셋 값은 각 마이크로 미러(40)[각 빔]의 화상 후단으로부터 종료 위치까지의 거기를 해상도로 분할함으로써 생성된다.
도 1O에 도시된 주사 경로(11)는 화상의 라인 방향에 평행으로 연장된다. 실제로, 기판(F) 또는 다른 시스템 소자가 변형될 수 있으므로, 주사 경로(110)는 CCD 카메라(22a, 22b)로부터 취득된 얼라인먼트 정보에 의거하여 보정될 수 있다.
도 11은 주사 경로(110)와 압축 데이터(104)에 의거해서 생성된 압축 미러 데이터(108)를 도시한다. 예컨대, DMD(1)의 No.2의 마이크로 미러(40)에 대한 압축 미러 데이터(108)는 초기 위치로부터 화상 선단까지의 오프셋 값 "5"(관련된 노광이 없으므로 "0"의 화상 기록 데이터), 래스터 화상 데이터(102)의 라인(2)에 대한 최초의 2개의 화상 기록 데이터가 오프 데이터이므로 2개의 "0"을 포함하는 7개의 "0", 4개의 "1", 4개의 "0", 4개의 "1", 및 2개의 "0"과 화상 후단으로부터 종료 위치까지의 오프셋 값 "4"를 포함하는 6개의 "0"으로 구성된다. 그러므로, DMD(1) 의 라인(2)에 대응하는 마이크로 미러(40)에 대한 압축 미러 데이터(108)는 7개의 "0", 4개의 "1", 4개의 "0", 4개의 "1", 및 6개의 "0"으로 나타낸다. 압축 미러 데이터(108)는 각 마이크로 미러(40)에 대해 유사한 방법으로 관리된다.
스텝(S10)에서, 생성된 압축된 미러 데이터(108)[도 11 참조]는 데이터 프로세서(70)의 메모리(84)로부터 판독되며, 노광 유닛(72)의 버퍼(90)로 송신되고, 버퍼(90)에 일시적으로 저장된다.
압축 미러 데이터(108)가 런렝스 압축 데이터 형태이므로 압축 미러 데이터(108)는 고속으로 노광 유닛(72)으로 전송될 수 있다. 메모리(34)에 저장된 압축 미러 데이터(108)는 각 마이크로 미러(40) 또는 각 마이크로 미러(40)의 그룹에 공급될 수 있는 복수의 데이터 그룹으로 분할될 수 있다. 그 압축 미러 데이터(108)의 데이터 그룹은 메모리(84)로부터 동시에 판독되고 병렬 관계로 노광 유닛(72)에 전송될 수 있다. 따라서, 압축 미러 데이터(108)는 고속으로 전송될 수 있다. 그 병렬 데이터 전송은 압축 해제된 미러 데이터에 적용될 수도 있다.
그리고, 스텝(S11)에서, 프레임 데이터 생성기(92)는 버퍼(90)에 저장된 압축 미러 데이터(108)를 미러 데이터(112)로 압축 해제하고(도 12A 참조), 스텝(S12)에서, 미러 데이터(112)를 프레임 데이터(114)로 전치한다(도 13A 참조).
미러 데이터(112)는 DMD(1 내지 3)의 각 No.1 내지 6의 마이크로 미러(40)에 대해 순차로 설정된 데이터를 포함한다. 도 12A에서, 시계열 데이터는 프레임 데이터 넘버n(n = 1 내지 25)로 나타낸다. 프레임 데이터(114)는 미러 데이터(112)의 미러 번호의 행과 프레임 데이터 번호의 열을 전치함으로써 생성된다. 프레임 데이터(114)는 DMD(36)의 마이크로 미러(40)의 연속 어드레스 순서대로 배열된다. 상기 생성된 프레임 데이터(114)는 DMD(36)가 주사 방향으로 이동되는 위치에 따라 버퍼(94)에 전송되어 저장된다.
노광 기록 장치(10)에서, 노광 스테이지(18)는 스캐너(26)로부터 CCD 카메라(22a, 22b)를 향한 방향으로 이동된다. 스텝(S13)에서, DMD 컨트롤러(42)는 버퍼(94)에 기억된 프레임 데이터(114)를 DMD(1 내지 3)에 공급하고, 기판(F) 상에 소망하는 화상을 노광 기록한다.
도 2 및 도 3을 다시 참조하여, 광원 유닛(28)으로부터 출사된 레이저 빔(L)은 광 파이버(30)를 통해서 노광 헤드(24a ~ 24j)로 도입된다. 레이저 빔(L)은 로드 렌즈(32)를 통과하며, 반사경(34)에 의해 반사되고, DMD(36)에 가해진다.
DMD 컨트롤러(42)는 버퍼(94)로부터 프레임 데이터(114)를 프레임 데이터 넘버의 순서로 판독하고, 프레임 데이터(114)를 구성하는 "0"과 "1"에 따른 DMD(36) 의 마이크로 미러(40)를 선택적으로 온/오프한다. 마이크로 미러(40)에 의해 선택적으로 반사된 레이저 빔(L)은 제 1 결상 광학 렌즈(44, 46)에 의해 확대된 후, 마이크로 애퍼쳐 어레이(54), 마이크로 렌즈 어레이(48), 및 마이크로 애퍼쳐 어레이(56)에 의해 소망하는 빔 스폿 직경으로 조정된다. 그 후에, 레이저 빔(L)은 제 2 결상 광학 렌즈(50, 52)에 의해 소정 배율로 조정되고 기판(F)에 가이드된다.
노광 스테이지(18)는 정반(14)을 따라 이동한다. 노광 스테이지(18)가 이동하며, 소망하는 화상은 노광 스테이지(13)가 이동하는 방향에 직교하는 방향으로 배열되는 노광 헤드(24a ~ 24j)를 갖는 DMD(36)에 의해 기판(F) 상에 기록된다.
스텝(S14)에서, 프레임 데이터에 의거하여 기판(F) 상에 화상의 기록이 종료될 때 화상이 기록된 기판(F)은 노광 기록 장치(10)로부터 배출된 후, 다음 화상 현상 공정에 공급된다.
본 실시형태에서, 화상 기록 데이터는 압축된 미러 데이터(108)로서 메모리(34)에 저장되고, 노광 유닛(72)으로 송신된다. 그 후에, 프레임 데이터 생성기(92)는, 도 13A에 도시된 바와 같이, 압축 미러 데이터(108)를 프레임 데이 터(114)로 압축 해제하고, 상기 프레임 데이터(114)를 DMD 컨트롤러(42)에 공급한다.
도 11에 도시된 압축 미러 데이터(108)에서, 마이크로 미러(40)에 공급된 압축 데이터는, 도 12B에 도시된 바와 같이, 전체 "58"개를 가진다. 도 13A에 도시된 프레임 데이터(114)가 런렝스 인코딩에 의해 압축되면 그 압축 데이터는, 도 13B에 도시된 바와 같이, 압축 미러 데이터(108)의 수의 대략 2배인 전체 "121"개를 가진다.
그 데이터 압축을 할 수 있는 이유는 압축 미러 데이터(108)가 래스터 화상 데이터(102)의 라인 방향을 따라 대략 생성되어 있으므로 상기 데이터는 소망하는 화상에 따라 유지되고 있는 래스터 화상 데이터(102)의 규칙성으로 효율적으로 압축될 수 있기 때문이다. 구체적으로, 상기 데이터는 화상 기록 데이터를 각 마이크로 미러(40)에 대해 분류하고 저장함으로써 고압축률로 압축될 수 있다. 반면, 그 데이터가 화상을 따라 화상 기록 데이터로서 배열되지 않고 인접하는 화상 기록 데이터 사이의 연속성이 없는 매우 랜덤한 상태이므로 프레임 데이터(114)는 고압축률로 압축될 수 없다.
본 실시형태에 의하면, 데이터 프로세서(70)의 압축 미러 데이터 생성기(75)가 압축 미러 데이터(108)를 생성한 후, 압축 미러 데이터 생성기(75)는 고압축률을 유지하며, 압축 미러 데이터(108)를 고속으로 노광 유닛(72)에 전송할 수 있다. 노광 유닛(72)의 프레임 데이터 생성기(92)는 압축 미러 데이터(108)를 프레임 데이터(114)로 압축 해제하고, DMD 컨트롤러(42)에 공급해서 기판(F) 상에 화상을 효 율적으로 노광 기록한다.
상기 실시형태에서, 압축된 래스터 화상 데이터는 RIP 서버(3)로부터 데이터 프로세서(70)로 송신된다. 그러나, 미러 데이터가 데이터 프로세서(70)에 의해 래스터 화상 데이터로부터 생성된 후, 상기 미러 데이터는 압축 미러 데이터(108)로 압축될 수 있다.
상기 실시형태에서, 데이터 프로세서(70)는 압축 미러 데이터(108)를 생성하고, 프레임 데이터를 생성하기 위해 상기 압축 미러 데이터(108)를 노광 유닛(72)으로 송신한다. 그러나, 데이터 프로세서(70) 및 노광 유닛(72)은 일체적으로 조합될 수 있어서 압축 미러 데이터(108)와 프레임 데이터가 단일 처리 수단에 의해 생성될 수 있다.
압축 미러 데이터(108)[또는, 비압축 미러 데이터]를 저장하는 메모리는 성능에 따라 결정된 성능 세부 사항 및 비용 청구를 가진다. 구체적으로, 미러 데이터의 길이(크기)가 비트 단위로 결정될 수 있으므로 메모리의 버스 크기는 플렉시블하게 설계될 수 있다. 다른 말로, 미러 데이터의 구조를 갖는 화상 기록 데이터 가 사용되므로 메모리 설계의 자유도가 높다.
노광 기록 장치(10)는 다층 프린트 배선판의 제조 공정에서 드라이 필름 레지스트를 노광하며, 액정 디스플레이(LCD)의 제조 공정에서 칼라 필터를 형성하며, 박막 트랜지스터(TFT)의 제조 공정에서 DFR을 노광하고, 또한, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)의 제조 공정에서 DFR을 노광하기 위해 사용될 수 있다. 본 발명의 원리는 DMD(36)를 포함하는 공간 광 변조기에 한정되지 않지만, 잉크젯 기록 헤드의 형태로 화상 기록 유닛에도 적용할 수 있다.
본 발명의 구체적이고 바람직한 실시형태가 상술되더라도, 각종 변경과 수정이 기록된 청구항에 설명된 바와 같이 본 발명의 의미를 벗어나지 않은 실시형태로 구성될 수 있다.

Claims (23)

  1. 화상 기록점 군을 화상 기록면 상에 형성하는 복수의 화상 기록 소자(40)를 구비한 화상 기록점 형성 유닛(36)을 상기 화상 기록면의 소정 주사 방향으로 상대 이동시키고, 상기 화상 기록점 군에 대응하는 복수의 화상 기록 데이터로 이루어지는 프레임 데이터를 상기 화상 기록점 형성 유닛(36)에 순차 공급해서 상기 화상 기록점 군을 화상 형성면 상에 시계열적으로 형성함으로써 상기 화상 기록면 상에 이차원 화상을 형성하는 화상 기록 장치에 있어서:
    상기 화상 기록면에 대한 상기 기록 소자(40)의 배치에 따라 상기 화상 기록 소자(40)에 시계열적으로 공급되는 상기 화상 기록 데이터로서의 화상 기록 소자 시계열 데이터를 생성하는 화상 기록 소자 시계열 데이터 생성 수단(75);
    상기 화상 기록 소자 시계열 데이터를 압축 데이터로서 유지하는 화상 기록 소자 시계열 데이터 유지 수단(84); 및
    상기 화상 기록 소자 시계열 데이터 유지 수단(84)으로부터 압축된 화상 기록 소자 시계열 데이터를 취득하고, 상기 압축된 화상 기록 소자 시계열 데이터를 상기 화상 기록점 군에 대응하는 상기 프레임 데이터로 압축 해제하는 프레임 데이터 생성 수단(92)을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 화상 기록점 형성 유닛(36)의 상기 화상 기록 소자(40)는 상기 주사 방 향에 대해 소정 각도로 경사지고, 상기 프레임 데이터는 상기 화상 기록 소자(40)가 배열된 방향으로 배열되는 상기 화상 기록 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 화상 기록점 형성 유닛(36)은 상기 화상 기록 소자(40)를 포함하는 공간 광 변조기를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 공간 광 변조기는 광빔을 반사하는 반사면을 갖는 마이크로 미러의 이차원 어레이를 구비하는 디지털 마이크로 미러 디바이스를 포함하며, 상기 반사면은 상기 화상 기록 데이터에 따라 각도 변경가능한 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 화상 기록 소자 시계열 데이터 생성 수단(75)은 압축된 화상 기록 데이터로부터 상기 압축된 화상 기록 소자 시계열 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 화상 기록 장치.
  6. 화상 기록점 군을 화상 기록면 상에 형성하는 복수의 화상 기록 소자(40)를 구비한 화상 기록점 형성 유닛(36)을 상기 화상 기록면의 소정 주사 방향으로 상대 이동시키고, 상기 화상 기록점 군에 대응하는 복수의 화상 기록 데이터로 이루어지는 프레임 데이터를 상기 화상 기록점 형성 유닛(36)에 순차 공급해서 상기 화상 기록점 군을 상기 화상 기록면 상에 시계열적으로 형성함으로써 화상 기록면 상에 이차원 화상을 기록하는 방법에 있어서:
    상기 화상 기록면에 대한 상기 화상 기록 소자(40)의 배치에 따라 상기 화상 기록 소자(40)에 시계열적으로 공급되는 상기 화상 기록 데이터로서 화상 기록 소자 시계열 데이터를 생성하는 스텝;
    상기 화상 기록 소자 시계열 데이터를 압축 데이터로서 유지하는 스텝; 및
    압축된 화상 기록 소자 시계열 데이터를 취득하고, 상기 압축된 화상 기록 소자 시계열 데이터를 상기 화상 기록점 군에 대응하는 상기 프레임 데이터로 압축 해제하고, 상기 프레임 데이터를 상기 화상 기록점 형성 유닛(36)에 공급하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 기록 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 화상 기록점 형성 유닛(36)의 상기 화상 기록 소자(40)는 상기 주사 방향에 대해 소정 각도로 경사지고, 상기 프레임 데이터는 상기 화상 기록 소자(40)가 배열된 방향으로 배열되는 상기 화상 기록 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 기록 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 화상 기록점 형성 유닛(36)은 상기 화상 기록 소자(40)를 포함하는 공간 광 변조기를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 기록 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 공간 광 변조기는 광빔을 반사하는 반사면을 갖는 마이크로 미러의 이차원 어레이를 구비하는 디지털 마이크로 미러 디바이스를 포함하며, 상기 반사면은 상기 화상 기록 데이터에 따라 각도 변경가능한 것을 특징으로 하는 화상 기록 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 압축된 화상 기록 소자 시계열 데이터는 압축된 화상 기록 데이터로부터 생성되는 것을 특징으로 하는 화상 기록 방법.
  11. 화상 기록점 군을 화상 기록면 상에 형성하는 복수의 화상 기록 소자(40)를 구비한 화상 기록점 형성 유닛(36)을 상기 화상 기록면의 소정 주사 방향으로 상대 이동시키고, 상기 화상 기록점 군에 대응하는 복수의 화상 기록 데이터를 상기 화상 기록점 형성 유닛(36)에 순차 공급해서 상기 화상 기록점 군을 화상 형성면 상에 시계열적으로 형성함으로써 상기 화상 기록면 상에 이차원 화상을 형성하는 화상 기록 장치(10)에 설정되는 복수의 상기 화상 기록 데이터를 규정하는 데이터 구 조에 있어서:
    상기 화상 기록 데이터의 적어도 일부는 상기 화상 기록 소자 시계열 데이터가 상기 화상 기록 소자(40)에 시계열적으로 순차 공급되는 순서로 배열된 화상 기록 소자 시계열 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 구조.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 화상 기록 소자 시계열 데이터는 상기 데이터가 배열된 방향으로 압축된 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 구조.
  13. 제 11 항에 기재된 데이터 구조를 갖는 화상 기록 소자 시계열 데이터를 저장하는 것을 특징으로 하는 기록 매체.
  14. 제 12 항에 기재된 데이터 구조를 갖는 화상 기록 소자 시계열 데이터를 저장하는 것을 특징으로 하는 기록 매체.
  15. 제 11 항에 기재된 데이터 구조를 갖는 화상 기록 소자 시계열 데이터를 복수의 데이터 군으로 분할하고, 상기 데이터 군을 병렬 관계로 처리해서 화상 기록점 군에 대응하는 프레임 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 장치.
  16. 제 12 항에 기재된 데이터 구조를 갖는 화상 기록 소자 시계열 데이터를 복수의 데이터 군으로 분할하고, 상기 데이터 군을 병렬 관계로 처리해서 화상 기록점 군에 대응하는 프레임 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 장치.
  17. 제 11 항에 기재된 데이터 구조를 갖는 화상 기록 소자 시계열 데이터를 복수의 데이터 군으로 분할하고, 상기 데이터 군을 병렬 관계로 전송하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 장치.
  18. 제 12 항에 기재된 데이터 구조를 갖는 화상 기록 소자 시계열 데이터를 복수의 데이터 군으로 분할하고, 상기 데이터 군을 병렬 관계로 전송하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 장치.
  19. 제 11 항에 기재된 데이터 구조를 갖는 화상 기록 소자 시계열 데이터를 복수의 데이터 군으로 분할하는 스텝; 및
    상기 데이터 군을 병렬 관계로 처리해서 화상 기록점 군에 대응하는 프레임 데이터를 생성하는 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
  20. 제 12 항에 기재된 데이터 구조를 갖는 화상 기록 소자 시계열 데이터를 복수의 데이터 군으로 분할하는 스텝; 및
    상기 데이터 군을 병렬 관계로 처리해서 화상 기록점 군에 대응하는 프레임 데이터를 생성하는 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
  21. 제 11 항에 기재된 데이터 구조를 갖는 화상 기록 소자 시계열 데이터를 복수의 데이터 군으로 분할하는 스텝; 및
    상기 데이터 군을 병렬 관계로 전송하는 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
  22. 제 12 항에 기재된 데이터 구조를 갖는 화상 기록 소자 시계열 데이터를 복수의 데이터 군으로 분할하는 스텝; 및
    상기 데이터 군을 병렬 관계로 전송하는 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 데이터 처리 방법.
  23. 복수의 화상 기록 소자(40)를 상기 화상 기록면의 소정 주사 방향으로 상대 이동시키고, 상기 복수의 화상 기록 데이터를 포함하는 프레임 데이터를 상기 복수의 화상 기록 소자(40)에 순차 공급해서 상기 화상 기록점 군을 상기 화상 형성면 상에 시계열적으로 형성함으로써 화상 기록점 군을 화상 기록면 상에 형성하는 화상 기록 장치(10)에 설정되는 복수의 화상 기록 데이터를 핸들링하는 방법에 있어서:
    상기 화상 기록 소자(40)의 각각에 공급된 순서로 상기 복수의 화상 기록 데 이터의 적어도 일부를 배열하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 화상 기록 데이터를 핸들링하는 방법.
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