TWI648604B - 數位直接成像方法與系統、影像產生方法與電子裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種數位直接成像方法與系統、影像產生方法與電子裝置。數位直接成像方法包括：取得第一格式的第一影像；將第一影像轉換成第二格式的第二影像，其中第二影像包括輪廓描述；根據基板上的標記產生校正參數；根據輪廓描述以及校正參數校正第二影像；以及對校正後的第二影像進行光柵化操作並藉由曝光機將經光柵化操作後的第二影像成像於基板上。

Description

數位直接成像方法與系統、影像產生方法與電子裝置
本發明是有關於一種數位直接成像方法與系統、光柵化影像產生方法與電子裝置。
無光罩光刻(Maskless Lithography，ML2)是不使用傳統光罩而採取直接成像(Direct Imaging，DI)的技術，其可應用在印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)的製造上。在成像品質的要求下，新的技術例如雷射直接成像(Laser Direct Imaging，LDI)與數位微鏡裝置(Digital Micromirror Device，DMD)也被應用於無光罩光刻的技術中。目前在PCB的領域中，基板、軟式電路板等精密產品已大量使用LDI或DMD來作為曝光機。由於PCB產業與先進的封裝技術不斷面對薄型化所帶來的挑戰，因此必須同時解決更細微的圖案與結構、利用標記得到良好的對位以及提高產能的問題。
須注意的是，目前應用於無光罩光刻的曝光機的資料處理流程均使用影像檔資料為基礎格式。然而，在進入高精度領域時，解析度提高10倍則影像將膨脹100倍，同時也面臨到多項問題，包括：(1) 影像點陣化工作站(例如，光柵成像處理(Raster Imager Processing，RIP)工作站)運算的負載、(2) 高解析度即時幾何縮放旋轉修正、與(3) 龐大資料傳輸與儲存的問題。
本發明提供一種數位直接成像方法與系統、光柵化影像產生方法與電子裝置可以降低RIP工作站運算的負載、提高解析度即時幾何縮放旋轉修正與解決龐大資料傳輸與儲存的問題。
本發明提供一種數位直接成像方法，所述方法包括：取得第一格式的第一影像；將第一影像轉換成第二格式的第二影像，其中第二影像包括輪廓描述；根據基板上的標記產生校正參數；根據輪廓描述以及校正參數校正第二影像；以及對校正後的第二影像進行光柵化操作並藉由曝光機將經光柵化操作後的第二影像成像於基板上。
本發明提供一種數位直接成像系統，此系統包括：輸入/輸出裝置、處理器以及曝光機。輸入/輸出裝置取得第一格式的第一影像。處理器將第一影像轉換成第二格式的第二影像，其中第二影像包括輪廓描述。處理器根據基板上的標記產生校正參數。處理器根據輪廓描述以及校正參數校正第二影像，以及對校正後的第二影像進行光柵化操作。曝光機將經光柵化操作後的第二影像成像於基板上。
本發明提供一種光柵化影像產生方法，適用於具有第一暫存器、第二暫存器以及處理器的電子裝置，所述方法包括：藉由第一暫存器使用第一標記標記多個方格中第一方格中的一幾何形狀的底部輪廓的第一影像單元；藉由第一暫存器使用第二標記標記位於上述幾何形狀的上部輪廓的第二影像單元；藉由第二暫存器使用第三標記標記上述幾何形狀中位於底部輪廓以及上部輪廓之間的第三影像單元；以及藉由處理器合併已標記的第一影像單元、已標記的第二影像單元以及已標記的第三影像單元以產生第一輸出影像，並輸出第一輸出影像。
本發明提供一種電子裝置，包括：第一暫存器、第二暫存器以及處理器。第一暫存器使用第一標記標記多個方格中第一方格中的幾何形狀的底部輪廓的第一影像單元。第一暫存器使用第二標記標記位於上述幾何形狀的上部輪廓的第二影像單元。第二暫存器使用第三標記標記上述幾何形狀中位於底部輪廓以及上部輪廓之間的第三影像單元。處理器合併已標記的第一影像單元、已標記的第二影像單元以及已標記的第三影像單元以產生第一輸出影像，並輸出第一輸出影像。
本發明提供一種光柵化影像產生方法，適用於具有暫存器以及處理器的電子裝置，所述方法包括：藉由暫存器使用第一標記標記多個方格中第一方格中的幾何形狀的底部輪廓的第一影像單元；藉由暫存器使用第二標記標記位於上述幾何形狀的上部輪廓的第二影像單元；藉由暫存器使用第三標記標記上述幾何形狀中位於底部輪廓以及上部輪廓之間的第三影像單元；以及藉由處理器合併已標記的第一影像單元、已標記的第二影像單元以及已標記的第三影像單元以產生第一輸出影像，並輸出第一輸出影像。
本發明提供一種電子裝置，包括：暫存器以及處理器。暫存器使用第一標記標記多個方格中第一方格中的幾何形狀的底部輪廓的第一影像單元。暫存器使用第二標記標記位於上述幾何形狀的上部輪廓的第二影像單元。暫存器使用第三標記標記上述幾何形狀中位於底部輪廓以及上部輪廓之間的第三影像單元。處理器合併已標記的第一影像單元、已標記的第二影像單元以及已標記的第三影像單元以產生第一輸出影像，並輸出第一輸出影像。
基於上述，本發明提供的數位直接成像方法與系統、光柵化影像產生方法與電子裝置可以降低RIP工作站運算的負載、提高解析度即時幾何縮放旋轉修正、與解決龐大資料傳輸與儲存的問題。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
現將詳細參考本發明之示範性實施例，在附圖中說明所述示範性實施例之實例。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件代表相同或類似部分。
圖1A是依照本發明的一實施例所繪示的數位直接成像系統的示意圖。
請參照圖1A，數位直接成像系統1000包括用於作為電腦輔助製造(Computer Aided Manufacturing，CAM)工作站的電子裝置100，用於作為光柵影像處理(Raster Image Processing，RIP)工作站的電子裝置120以及曝光機130。
電子裝置100(以下稱為，CAM工作站)例如是具有處理器(未繪示)與連接至此處理器的儲存裝置(未繪示)的電子裝置。CAM工作站例如是是手機、平板電腦、桌上型電腦與筆記型電腦等電子裝置，在此不設限。在本範例實施例中，CAM工作站的儲存裝置中儲存有多個程式碼片段，在上述程式碼片段被安裝後，會由CAM工作站的處理器來執行。例如，CAM工作站的儲存裝置中包括多個模組，藉由這些模組來分別執行CAM工作站應用於數位直接成像系統1000中的各個運作，其中各模組是由一或多個程式碼片段所組成。然而本發明不限於此，CAM工作站的各個運作也可以是使用其他硬體形式的方式來實現。此外，CAM工作站還可以包括輸入/輸出裝置(未繪示)，此輸入/輸出裝置可以將檔案輸出給用於作為RIP工作站的電子裝置120。
電子裝置120(以下稱為，RIP工作站)例如是具有處理器10、輸入/輸出裝置12、第一暫存器14a、第二暫存器14b以及儲存裝置16的電子裝置。RIP工作站例如是手機、平板電腦、桌上型電腦與筆記型電腦等電子裝置，在此不設限。
處理器10可以是中央處理單元（Central Processing Unit，CPU），或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器（Microprocessor）、數位信號處理器（Digital Signal Processor，DSP）、可程式化控制器、特殊應用積體電路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）或其他類似元件或上述元件的組合。
輸入/輸出裝置12例如是用於從CAM工作站或其他來源取得相關資料的輸入介面或電路。此外，輸入/輸出裝置12可以將RIP工作站處理後產生的資料傳送給曝光機130或其他電子裝置的輸出介面或電路，在此並不設限。
第一暫存器14a與第二暫存器14b可以是任何型態的固定或可移動隨機存取記憶體（random access memory，RAM）、觸發器(flip-flop)或類似元件或上述元件的組合。在本範例實施例中，第一暫存器14a是隨機存取記憶體而第二暫存器14b是觸發器。然而本發明不限於此，在一實施例中，第一暫存器14a與第二暫存器14b也可以整合為單一一個暫存器。
儲存裝置16可以是任何型態的固定或可移動隨機存取記憶體（random access memory，RAM）、唯讀記憶體（read-only memory，ROM）、快閃記憶體（flash memory）或類似元件或上述元件的組合。此外，在本範例實施例中，儲存裝置16中還做為緩衝記憶體進行使用。
在本範例實施例中，RIP工作站的儲存裝置16中儲存有多個程式碼片段，在上述程式碼片段被安裝後，會由RIP工作站的處理器10來執行。例如，RIP工作站的儲存裝置16中包括多個模組，藉由這些模組來分別執行RIP工作站應用於數位直接成像系統1000中的各個運作，其中各模組是由一或多個程式碼片段所組成。然而本發明不限於此，RIP工作站的各個運作也可以是使用其他硬體形式的方式來實現。
曝光機130可以是習知應用雷射直接成像(Laser Direct Imaging，LDI)或數位微鏡裝置(Digital Micromirror Device，DMD)等技術的曝光機。
特別是，圖1B是依照本發明的一實施例所繪示的以另一角度描述RIP工作站中的電子裝置的示意圖。
請參照圖1B，以另一個角度來看RIP工作站中的電子裝置120，電子裝置120還可以包括一合併單元15。合併單元15可以是由軟體實作並由處理器10(未繪示於圖1B)執行合併單元15的相關運作。合併單元15例如可以接收來自第一暫存器14a及/或第二暫存器14b的資料(例如，影像)，並且將來自第一暫存器14a及/或第二暫存器14b的資料進行整合(或合併)。接著，合併單元15可以將整合後的資料傳送給儲存裝置16暫存，而曝光機130可以從儲存裝置16取得整合後的資料並將影像成像於基板上。然而須注意的是，合併單元15也可以是以硬體實作的相關電路，在此並不做限制。
圖1C是影像由大小為64*64像素之方格組成，其中方格大小與第一暫存器14a、第二暫存器14b大小一致的示意圖。
請參照圖1C，圖1C表示一張大影像，其由大小為64x64像素之方格組合而成，其中方格大小與第一暫存器14a、第二暫存器14b大小一致；當每個方格第一次被填寫前，第一暫存器14a、第二暫存器14b需先進行初始化，將內容清為0；初始化的方式可以在第一暫存器14a、第二暫存器14b填寫內容前，先執行填0的操作，例如，於搬移合併影像至緩衝記憶體的過程，同時進行清為0以增進效能，但初始化不以此例為限。至於第一暫存器14a、第二暫存器14b的第一次初始化可由習知的方式初始化，例如由軟體初始化為0。
圖2是依照本發明的一實施例所繪示的數位直接成像系統的運作的流程示意圖。
請參照圖2，首先，CAM工作站會輸出第一格式的影像(亦稱為，第一影像)給RIP工作站(步驟S201)。在一實施例中，第一格式可以是格博(Gerber)檔案格式，格博檔案格式是一種二維向量圖檔格式，其可以用於描述印刷電路板影像的標準格式，例如：線路層，阻焊層，字元層，鑽孔層等等。特別是，若一影像檔案的格式為格博檔案格式，則該影像檔案中可以包括用於描述該影像中的圖形的描述(description)。舉例來說，若一影像檔案的格式為格博檔案格式且該影像中包括一個矩形，則該影像檔案中可以包括用於描述該矩形的描述(description)，此描述例如包括該矩形的長度、寬度與中心點位置等。
之後，RIP工作站可以從CAM工作站取得上述的第一影像，並將此第一影像轉換成第二格式的影像(亦稱為，第二影像)(步驟S203)。此第二影像包括一輪廓描述(contour description)，此輪廓描述用於描述第二影像中的幾何形狀的輪廓，例如構成第二影像中的幾何形狀的輪廓的像素的位置等資訊。因此，第二格式亦可稱為「輪廓描述格式」。特別是，習知技術通常是先將以向量為基礎(vector-based)的格博檔案格式轉換為以像素為基礎(pixel-based)的點陣影像格式來進行處理，然而此方式通常會造成RIP工作站運算的負載過大以及龐大的資料傳輸與儲存的問題，因此，本發明先將以向量為基礎(vector-based)的第一格式的影像(例如：格博檔案格式的影像)轉換為以多邊形為基礎(polygon-based)的輪廓描述格式進行處理，可以有效地降低RIP工作站運算的負載以及資料傳輸與儲存的問題。
接著，RIP工作站可以執行幾何優化操作(步驟S205)。在本範例實施例中，幾何優化操作主要用以將上述第二影像中的多個幾何形狀所相互重疊的區域劃分為單一一個幾何形狀，藉此避免之後在繪製(或成像)時該相互重疊的區域被重複地繪製(或成像)。也就是說，若兩個幾何形狀相互重疊，則且該相互重疊(或交集)的區域會被區分為僅一個幾何形狀以避免該相互重疊(或交集)的區域被重複處理。須注意的是，步驟S205中的幾何優化操作是可選的。換句話說，在另一實施例中，RIP工作站也可以不執行幾何優化操作。
接著，RIP工作站可以執行幾何校正操作(步驟S207)。在一實施例中，幾何校正操作可以包括參考幀變換(reference frame transform)操作。詳細來說，在一實施例中，RIP工作站在執行參考幀變換操作的過程中，可以先旋轉上述的第二影像以符合之後曝光機130在曝光時的掃描角度(例如，雷射的角度)。然而須注意的是，在其他實施例中，RIP工作站在執行參考幀變換操作的過程中，也可以不旋轉上述的第二影像。本發明並不對參考幀變換操作進行限制。此外，在本範例實施例中，在執行參考幀變換操作的過程中，RIP工作站可以對第二影像中的幾何形狀進行原型切割(primitive partition)。詳細來說，RIP工作站會從上述第二影像的輪廓描述中取得第二影像中的多個幾何形狀(亦稱為，第一幾何形狀)，並對此些第一幾何形狀進行分割以產生多個幾何形狀(亦稱為，第二幾何形狀)。須注意的是，原型切割的目的是要原本複雜的第一幾何形狀切小並改成以原形幾何形狀網格表示。之後，RIP工作站可以儲存所切割出的第二幾何形狀的輪廓上的至少一參考點於例如RIP工作站的儲存裝置16中。在此需注意的是，在本範例實施例中，由於RIP工作站僅儲存位在幾何形狀的輪廓上部分的參考點而非如點陣影像格式儲存整個幾何形狀內部所有的像素點，因此可以降低RIP工作站運算的負載以及龐大資料傳輸與儲存的問題。
舉例來說，圖3A是依照本發明的一實施例所繪示的儲存幾何形狀的輪廓上的參考點的示意圖。
請參照圖3A，假設圖3A中像素點P1~P3以及像素點P1~P3中兩點之間的連線可以構成上述多個第二幾何形狀中的一個幾何形狀的輪廓。RIP工作站可以將像素點P1~P3當作參考點並儲存像素點P1~P3於儲存裝置16中。藉此，可以降低RIP工作站運算的負載以及龐大資料傳輸與儲存的問題。
此外步驟S207的幾何校正操作還可以包括其他的校正操作。詳細來說，當使用無光罩光刻技術來將影像直接成像於一基板時，由於基板放置在機台上時可能會有歪斜的現象，故RIP工作站可以先取得基板被放置在曝光機上的一影像(亦稱為，第三影像)，並根據此第三影像中原本被繪製用於定位用的標記判斷此基板的被放置在機台上的歪斜程度。RIP工作站可以根據所計算出的歪斜程度執行幾何校正操作以計算出一校正參數。須注意的是，根據影像中的標記計算一歪斜程度可以由習知技術而得知，在此並不贅述。在計算出校正參數後，RIP工作站可以根據先前取得的參考點以及所計算出的校正參數旋轉上述的第二幾何形狀以使得曝光機130在成像時可以將上述的第二影像對齊於基板。
舉例來說，圖3B與圖3C是依照本發明的一實施例所繪示的旋轉第二幾何形狀的示意圖。請參照圖3B，RIP工作站可以根據先前在圖3A中選出的參考點(即，像素點P1~P3)以及所計算出的校正參數分別旋轉圖3A的幾何形狀中的像素點P1~P3至如圖3B中的像素點P4~P6，而旋轉後的幾何形狀如圖3C所示。藉此，可以使得第二影像對齊於基板。
請再次參照圖2，之後，由於曝光機130的曝光頭(例如，雷射二極體)的設計為斜擺的緣故，故RIP工作站還會對上述的第二幾何形狀以一預設大小進行分割以產生多個方格(步驟S209)。具體來說，由於RIP工作站的一個擴張光柵器(spanning rasterizer)的緩衝記憶體一次只能儲存(或繪製)一部份的幾何形狀，故RIP工作站分割第二幾何形狀後所產生的多個方格中的每一個可以給一個或多個擴張光柵器的緩衝記憶體來輸出給曝光機130的曝光頭，藉此符合曝光機130的曝光頭(例如，雷射二極體)的掃描方向。例如，圖3D是依照本發明的一實施例所繪示的以一預設大小分割第二幾何形狀的示意圖。請參照圖3D，在分別將圖3A的幾何形狀中的像素點P1~P3旋轉至像素點P4~P6後，RIP工作站可以一預設大小分割圖3D中的幾何形狀以產生9個方格。
在分割第二幾何形狀以產生多個方格後，可以藉由RIP工作站中以程式碼或硬體實做的分散單元將每一個方格分配到多個擴張光柵器的其中之一中(步驟S211)。並且，所述多個擴張光柵器可以對每一個方格中的幾何形狀填滿其輪廓所包圍的像素(步驟S213)。
詳細來說，圖4是依照本發明的一實施例所繪示的填滿一幾何形狀的輪廓所包圍的像素的示意圖。請參照圖4，以上述多個方格中的一方格400(在此稱為，第一方格)為例，方格400中包括一個幾何形狀(在此稱為，第三幾何形狀)。RIP工作站可以使用第一暫存器14a來標記第三幾何形狀中底部輪廓的像素以及上部輪廓的像素(如圖4中左邊的方格400所示)。此外，RIP工作站可以使用第二暫存器14b來標記第三幾何形狀中位於底部輪廓以及上部輪廓之間的像素(如圖4中右邊的方格400所示)。更詳細來說，RIP工作站可以透過第一暫存器14a將圖4中位於第三幾何形狀的底部輪廓的像素(又稱為，第一影像單元)使用「L」(在此稱為，第一標記)來進行標記。此外，RIP工作站還可以透過第一暫存器14a將圖4中位於第三幾何形狀的上部輪廓的像素(又稱為，第二影像單元)使用「U」(在此稱為，第二標記)來進行標記。接著，在標記完第三幾何形狀的底部輪廓的像素以及上部輪廓的像素之後，第一暫存器14a可以輸出一個控制訊號。之後，第二暫存器14b可以根據此控制訊號將第三幾何形狀中位於底部輪廓以及上部輪廓之間的像素(在此稱為，第三影像單元)標記為1。例如，當一個像素被標記為「L」時，則第二暫存器14b會以此被標記為「L」的像素為起點，將往圖4中垂直方向d 1上的像素標記為「1」(在此稱為，第三標記)直到遇到被標記為「U」的像素或邊界為止。
之後，RIP工作站的處理器10可以合併已標記的第一影像單元、已標記的第二影像單元以及已標記的第三影像單元以產生一輸出影像(亦稱為，第一輸出影像)。也就是說，如圖4所示當第一暫存器14a與第二暫存器14b分別完成上述標記像素運作之後，第一暫存器14a以及第二暫存器14b可以分別輸出已標記的像素給合併單元15進行合併。合併單元15可以將第一暫存器14a以及第二暫存器14b中的輸出進行合併以產生第一輸出影像，並將此第一輸出影像儲存至例如儲存裝置16所提供的緩衝記憶體50b。在本範例實施例中，儲存裝置16可以提供緩衝記憶體50a~50n，而曝光機130可以從緩衝記憶體50a~50n中取得影像並進行成像。須說明的是，假設緩衝記憶體50a~50n中的每一個緩衝記憶體可以儲存64*64個像素，且假設緩衝記憶體50a~50n的數量為16，則在緩衝記憶體50a~50n所形成的陣列的同一列的像素的數量剛好為一掃描線的長度(即64*16的長度)，而一個緩衝記憶體的列數(即，64)剛好是掃描線的數量。而當緩衝記憶體50a~50n中的每一個緩衝記憶體皆儲存了輸出影像時，則緩衝記憶體50a~50n中已儲存了64條掃描線的資料量。
然而，在另一實施例中，圖5是依照本發明的另一實施例所繪示的填滿方格中的像素的示意圖。請參照圖5，以圖5左邊的方格500(亦稱為，第二方格)為例，假設第一暫存器14a已使用「U」標記了圖5左邊的方格500中的上部輪廓。此外，RIP工作站也藉由第一暫存器14a使用「L」(在此稱為，第四標記)標記方格500中的像素點52(在此稱為，第四影像單元)，並且輸出多個控制訊號。接著，RIP工作站可以藉由第二暫存器14b根據一控制訊號(在此稱為，第一控制訊號)將上述的第四標記標記此方格500中位在像素點52的d 2方向(亦稱為，第一方向)的像素點(亦稱為，第五影像單元)。也就是說，第二暫存器14b可以橫向地使用上述的第四標記標記與像素點52位在同一列的像素點(如圖5左邊的方格500所示)。之後，如圖5右邊的方格500所示，第二暫存器14b可以根據另一控制訊號(在此稱為，第二控制訊號)以上述第五影像單元為起點，將往垂直方向d 3(亦稱為，第二方向)上的像素標記為「1」(在此稱為，第五標記)直到方格上方被標記為「U」的像素或邊界為止(在此稱為，第六影像單元)。
之後，RIP工作站的處理器10會合併上述已標記的第四影像單元、已標記的第五影像單元以及已標記的第六影像單元以產生輸出影像(亦稱為，第二輸出影像)。例如，RIP工作站可以藉由圖4的方式以藉由合併單元15合併已標記的第四影像單元、已標記的第五影像單元以及已標記的第六影像單元以產生第二輸出影像，並將此第二輸出影像輸出至緩衝記憶體50a~50n的其中之一。
然而，在另一實施例中，圖6A至圖6C是依照本發明的另一實施例所繪示對幾何形狀的輪廓進行灰階處理的示意圖。請參照圖6A，類似於圖4的實施例，以上述多個方格中的一方格400(在此稱為，第一方格)為例，方格400中包括一個幾何形狀(在此稱為，第三幾何形狀)。RIP工作站可以使用第一暫存器14a來標記第三幾何形狀中底部輪廓的像素以及上部輪廓的像素。更詳細來說，RIP工作站可以透過第一暫存器14a將圖6A中位於第三幾何形狀的底部輪廓的像素(又稱為，第一影像單元)使用「L」(在此稱為，第一標記)來進行標記。此外，RIP工作站還可以透過第一暫存器14a將圖6A中位於第三幾何形狀的上部輪廓的像素(又稱為，第二影像單元)使用「U」(在此稱為，第二標記)來進行標記。然而不同的是，RIP工作站還可以透過第一暫存器14a對第一影像單元以及第二影像單元進行灰階處理操作，如圖6B所示。對像素進行灰階處理操作的過程可以藉由習知的方式而得知，在此不再贅述。之後，第二暫存器14b可以將第三幾何形狀中位於底部輪廓以及上部輪廓之間的像素標記為「1」(在此稱為，第三標記)。
特別是，圖6C是依照本發明的一實施例所繪示的經由灰階處理操作後的示意圖。請參照圖6C，字母600是未經灰階處理操作後所呈現的結果，而字母601是經灰階處理操作後所呈現的結果。可以明顯得看出，字母600在邊緣的部分會稍微呈現鋸齒狀，而字母601在邊緣的部分較平滑。因此，經由上述的灰階處理操作，在後續的成像上會有更佳的效果。
請再次參照圖2，在經由上述方式使得擴張光柵器產生輸出影像(例如，上述的第一輸出影像與第二輸出影像)後，可以藉由曝光機130的LDI或DMD的成像技術將影像直接成像在基板上(步驟S215)。
圖7是依照本發明的一實施例所繪示的數位直接成像方法的流程圖。請參照圖7，在步驟S701中，RIP工作站取得第一格式的第一影像。在步驟S703中，RIP工作站將第一影像轉換成第二格式的第二影像。其中此第二影像包括輪廓描述。在步驟S705中，RIP工作站根據基板上的標記產生校正參數。在步驟S707中，RIP工作站根據輪廓描述以及校正參數校正第二影像。最後在步驟S709中，RIP工作站對校正後的第二影像進行光柵化操作並藉由曝光機將經光柵化操作後的第二影像成像於基板上。
圖8是依照本發明的一實施例所繪示的光柵化影像產生方法的流程圖。請參照圖8，在步驟S801中，RIP工作站的第一暫存器14a使用第一標記標記多個方格中第一方格中的幾何形狀的底部輪廓的第一影像單元。在步驟S803中，RIP工作站的第一暫存器14a使用第二標記標記位於上述幾何形狀的上部輪廓的第二影像單元。在步驟S805中，RIP工作站的第二暫存器14b使用第三標記標記上述幾何形狀中位於底部輪廓以及上部輪廓之間的第三影像單元。在步驟S807中，RIP工作站的處理器10合併已標記的第一影像單元、已標記的第二影像單元以及已標記的第三影像單元以產生第一輸出影像並輸出此第一輸出影像。
圖9是依照本發明的另一實施例所繪示的光柵化影像產生方法的流程圖。請參照圖9，在步驟S901中，RIP工作站的暫存器使用第一標記標記多個方格中第一方格中的幾何形狀的底部輪廓的第一影像單元。在步驟S903中，RIP工作站的暫存器使用第二標記標記位於上述幾何形狀的上部輪廓的第二影像單元。在步驟S905中，RIP工作站的暫存器使用第三標記標記上述幾何形狀中位於底部輪廓以及上部輪廓之間的第三影像單元。在步驟S907中，RIP工作站的處理器合併已標記的第一影像單元、已標記的第二影像單元以及已標記的第三影像單元以產生第一輸出影像，並輸出第一輸出影像。
綜上所述，本發明提供的數位直接成像方法與系統、光柵化影像產生方法與電子裝置可以降低RIP工作站運算的負載、提高解析度即時幾何縮放旋轉修正、與解決龐大資料傳輸與儲存的問題。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100、120‧‧‧電子裝置
1000‧‧‧數位直接成像系統
10‧‧‧處理器
12‧‧‧輸入/輸出裝置
14a‧‧‧第一暫存器
14b‧‧‧第二暫存器
15‧‧‧合併單元
16‧‧‧儲存裝置
130‧‧‧曝光機
S201‧‧‧第一格式的影像
S203‧‧‧第二格式的影像
S205‧‧‧幾何優化操作
S207‧‧‧幾何校正操作
S209‧‧‧塊狀分割
S211‧‧‧分散單元
S213‧‧‧擴張光柵器
S215‧‧‧LDI/DMD
50a~50n‧‧‧緩衝記憶體
P1~P6、52‧‧‧像素點
400、500‧‧‧方格
d1、d2、d3‧‧‧方向
600、601‧‧‧字母
S701‧‧‧取得第一格式的第一影像的步驟
S703‧‧‧將第一影像轉換成第二格式的第二影像，其中第二影像包括輪廓描述的步驟
S705‧‧‧根據基板上的標記產生校正參數的步驟
S707‧‧‧根據輪廓描述以及校正參數校正第二影像的步驟
S709‧‧‧對校正後的第二影像進行光柵化操作並藉由曝光機將經光柵化操作後的第二影像成像於基板上的步驟
S801‧‧‧藉由第一暫存器使用第一標記標記多個方格中一第一方格中的幾何形狀的底部輪廓的第一影像單元的步驟
S803‧‧‧藉由第一暫存器使用第二標記標記位於上述幾何形狀的上部輪廓的第二影像單元的步驟
S805‧‧‧藉由第二暫存器使用第三標記標記上述幾何形狀中位於底部輪廓以及上部輪廓之間的第三影像單元的步驟
S807‧‧‧藉由處理器合併已標記的第一影像單元、已標記的第二影像單元以及已標記的第三影像單元以產生第一輸出影像，並輸出第一輸出影像的步驟
S901‧‧‧藉由暫存器使用第一標記標記多個方格中一第一方格中的幾何形狀的底部輪廓的第一影像單元的步驟
S903‧‧‧藉由暫存器使用第二標記標記位於上述幾何形狀的上部輪廓的第二影像單元的步驟
S905‧‧‧藉由暫存器使用第三標記標記上述幾何形狀中位於底部輪廓以及該上部輪廓之間的第三影像單元的步驟
S907‧‧‧藉由處理器合併已標記的第一影像單元、已標記的第二影像單元以及已標記的第三影像單元以產生第一輸出影像，並輸出第一輸出影像的步驟
圖1A是依照本發明的一實施例所繪示的數位直接成像系統的示意圖。 圖1B是依照本發明的一實施例所繪示的以另一角度描述RIP工作站中的電子裝置的示意圖。 圖1C是影像由大小為64*64像素之方格組成，其中方格大小與第一暫存器14a、第二暫存器14b大小一致的示意圖。 圖2是依照本發明的一實施例所繪示的數位直接成像系統的運作的流程示意圖。 圖3A是依照本發明的一實施例所繪示的儲存幾何形狀的輪廓上的參考點的示意圖。 圖3B與圖3C是依照本發明的一實施例所繪示的旋轉第二幾何形狀的示意圖。 圖3D是依照本發明的一實施例所繪示的以一預設大小分割第二幾何形狀的示意圖。 圖4是依照本發明的一實施例所繪示的填滿一幾何形狀的輪廓所包圍的像素的示意圖。 圖5是依照本發明的另一實施例所繪示的填滿方格中的像素的示意圖。 圖6A至圖6C是依照本發明的另一實施例所繪示對幾何形狀的輪廓進行灰階處理的示意圖。 圖7是依照本發明的一實施例所繪示的數位直接成像方法的流程圖。 圖8是依照本發明的一實施例所繪示的光柵化影像產生方法的流程圖。 圖9是依照本發明的另一實施例所繪示的光柵化影像產生方法的流程圖。

Claims (34)

  1. 一種數位直接成像方法，包括：取得一第一格式的一第一影像；將該第一影像轉換成一第二格式的一第二影像，其中該第二影像包括一輪廓描述(contour description)；根據一基板上的一標記產生一校正參數(correction parameter)；從該輪廓描述取得對應於該第二影像中的多個第一幾何形狀；對該些第一幾何形狀進行分割以產生多個第二幾何形狀，並儲存該些第二幾何形狀的輪廓上的至少一參考點；根據該輪廓描述以及該校正參數校正該第二影像；以及對校正後的該第二影像進行一光柵化操作並藉由一曝光機將經該光柵化操作後的該第二影像成像於該基板上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的數位直接成像方法，其中根據該基板上的該標記產生該校正參數的步驟包括：取得該基板的一第三影像，並根據該第三影像中該基板上的該標記判斷該基板的一歪斜程度；以及根據該基板的該歪斜程度執行一幾何校正操作以計算出該校正參數。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的數位直接成像方法，其中根據該輪廓描述以及該校正參數校正該第二影像的步驟包括：根據該至少一參考點以及該校正參數旋轉該些第二幾何形狀以使得該第二影像對齊於該基板。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的數位直接成像方法，其中對該校正後的該第二影像進行該光柵化操作的步驟之前，所述方法還包括：以一預設大小分割該些第二幾何形狀以產生多個方格。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的數位直接成像方法，其中對該校正後的該第二影像進行該光柵化操作的步驟包括：使用一第一標記標記位於該些方格中一第一方格中的一第三幾何形狀的一底部輪廓的一第一影像單元；使用一第二標記標記位於該第三幾何形狀的一上部輪廓的一第二影像單元；以及使用一第三標記標記該第三幾何形狀中位於該底部輪廓以及該上部輪廓之間的一第三影像單元。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的數位直接成像方法，其中對該校正後的該第二影像進行該光柵化操作的步驟包括：使用一第四標記標記該些方格中一第二方格中的一第四影像單元；使用該第四標記標記該第二方格中位在該第四影像單元的一第一方向上的一第五影像單元；以及使用一第五標記標記該第二方格中位在該第五影像單元的一第二方向上的一第六影像單元。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的數位直接成像方法，其中對該校正後的該第二影像進行該光柵化操作的步驟包括：對該第一影像單元以及該第二影像單元進行一灰階處理操作。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的數位直接成像方法，其中將該第一影像轉換成該第二格式的該第二影像的步驟之後以及根據該基板上的該標記產生該校正參數的步驟之前，所述方法更包括：執行一幾何優化操作以將該第二影像中多個幾何形狀所相互重疊的區域劃分為單一一個幾何形狀。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的數位直接成像方法，其中該第一格式為格博(Gerber)檔案的格式。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的數位直接成像方法，其中該第二格式為幾何形狀檔案的格式。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的數位直接成像方法，其中該曝光機為雷射直接成像(Laser Direct Imaging，LDI)裝置或數位微鏡裝置(Digital Micromirror Device)。
  12. 一種數位直接成像系統，包括：一輸入/輸出裝置，取得一第一格式的一第一影像；一處理器，將該第一影像轉換成一第二格式的一第二影像，其中該第二影像包括一輪廓描述(contour description)，該處理器從該輪廓描述取得對應於該第二影像中的多個第一幾何形狀，該處理器對該些第一幾何形狀進行分割以產生多個第二幾何形狀，並儲存該些第二幾何形狀的輪廓上的至少一參考點，根據一基板上的一標記產生一校正參數(correction parameter)，根據該輪廓描述以及該校正參數校正該第二影像，以及對校正後的該第二影像進行一光柵化操作；以及一曝光機，將經該光柵化操作後的該第二影像成像於該基板上。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的數位直接成像系統，其中根據該基板上的該標記產生該校正參數的運作中，該輸入/輸出裝置取得該基板的一第三影像，該處理器根據該第三影像中該基板上的該標記判斷該基板的一歪斜程度，以及該處理器根據該基板的該歪斜程度執行一幾何校正操作以計算出該校正參數。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的數位直接成像系統，其中根據該輪廓描述以及該校正參數校正該第二影像的運作中，該處理器根據該至少一參考點以及該校正參數旋轉該些第二幾何形狀以使得該第二影像對齊於該基板。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的數位直接成像系統，其中對該校正後的該第二影像進行該光柵化操作的運作之前，該處理器以一預設大小分割該些第二幾何形狀以產生多個方格。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的數位直接成像系統，更包括一第一暫存器以及一第二暫存器，其中對該校正後的該第二影像進行該光柵化操作的運作中，該第一暫存器使用一第一標記標記該些方格中一第一方格中的一第三幾何形狀的一底部輪廓的一第一影像單元，該第一暫存器使用一第二標記標記位於該第三幾何形狀的一上部輪廓的一第二影像單元，以及該第二暫存器使用一第三標記標記該第三幾何形狀中位於該底部輪廓以及該上部輪廓之間的一第三影像單元。
  17. 如申請專利範圍第15項所述的數位直接成像系統，更包括一第一暫存器以及一第二暫存器，其中對該校正後的該第二影像進行該光柵化操作的運作中，該第一暫存器使用一第四標記標記該些方格中一第二方格中的一第四影像單元，該第一暫存器使用該第四標記標記該第二方格中位在該第四影像單元的一第一方向上的一第五影像單元，以及該第二暫存器使用一第五標記標記該第二方格中位在該第五影像單元的一第二方向上的一第六影像單元。
  18. 如申請專利範圍第16項所述的數位直接成像系統，其中對該校正後的該第二影像進行該光柵化操作的運作中，該第一暫存器對該第一影像單元以及該第二影像單元進行一灰階處理操作。
  19. 如申請專利範圍第12項所述的數位直接成像系統，其中將該第一影像轉換成該第二格式的該第二影像的運作之後以及根據該基板上的該標記產生該校正參數的運作之前，該處理器執行一幾何優化操作以將該第二影像中多個幾何形狀所相互重疊的區域劃分為單一一個幾何形狀。
  20. 如申請專利範圍第12項所述的數位直接成像系統，其中該第一格式為格博(Gerber)檔案的格式。
  21. 如申請專利範圍第12項所述的數位直接成像系統，其中該第二格式為幾何形狀檔案的格式。
  22. 如申請專利範圍第12項所述的數位直接成像系統，其中該曝光機為雷射直接成像(Laser Direct Imaging，LDI)裝置或數位微鏡裝置(Digital Micromirror Device)。
  23. 一種光柵化影像產生方法，適用於具有一第一暫存器、一第二暫存器以及一處理器的電子裝置，所述方法包括：藉由該第一暫存器使用一第一標記標記多個方格中一第一方格中的一幾何形狀的一底部輪廓的一第一影像單元；藉由該第一暫存器使用一第二標記標記位於該幾何形狀的一上部輪廓的一第二影像單元；藉由該第二暫存器使用一第三標記標記該幾何形狀中位於該底部輪廓以及該上部輪廓之間的一第三影像單元；以及藉由該處理器合併已標記的該第一影像單元、已標記的該第二影像單元以及已標記的該第三影像單元以產生一第一輸出影像，並輸出該第一輸出影像。
  24. 如申請專利範圍第23項所述的光柵化影像產生方法，更包括：藉由該第一暫存器使用一第四標記標記該些方格中一第二方格中的一第四影像單元；藉由該第一暫存器使用該第四標記標記該第二方格中位在該第四影像單元的一第一方向上的一第五影像單元；藉由該第二暫存器使用一第五標記標記該第二方格中位在該第五影像單元的一第二方向上的一第六影像單元；以及藉由該處理器合併已標記的該第四影像單元、已標記的該第五影像單元以及已標記的該第六影像單元以產生一第二輸出影像，並輸出該第二輸出影像。
  25. 如申請專利範圍第23項所述的光柵化影像產生方法，更包括：藉由該第一暫存器對該第一影像單元以及該第二影像單元進行一灰階處理操作。
  26. 一種電子裝置，包括：一第一暫存器；一第二暫存器；以及一處理器，其中該第一暫存器使用一第一標記標記多個方格中一第一方格中的一幾何形狀的一底部輪廓的一第一影像單元，該第一暫存器使用一第二標記標記位於該幾何形狀的一上部輪廓的一第二影像單元，該第二暫存器使用一第三標記標記該幾何形狀中位於該底部輪廓以及該上部輪廓之間的一第三影像單元，以及該處理器合併已標記的該第一影像單元、已標記的該第二影像單元以及已標記的該第三影像單元以產生一第一輸出影像，並輸出該第一輸出影像。
  27. 如申請專利範圍第26項所述的電子裝置，其中該第一暫存器使用一第四標記標記該些方格中一第二方格中的一第四影像單元，該第一暫存器使用該第四標記標記第二方格中位在該第四影像單元的一第一方向上的一第五影像單元，該第二暫存器使用一第五標記標記該第二方格中位在該第五影像單元的一第二方向上的一第六影像單元；以及該處理器合併已標記的該第四影像單元、已標記的該第五影像單元以及已標記的該第六影像單元以產生一第二輸出影像，並輸出該第二輸出影像。
  28. 如申請專利範圍第26項所述的電子裝置，其中該第一暫存器對該第一影像單元以及該第二影像單元進行一灰階處理操作。
  29. 一種光柵化影像產生方法，適用於具有一暫存器以及一處理器的電子裝置，所述方法包括：藉由該暫存器使用一第一標記標記多個方格中一第一方格中的一幾何形狀的一底部輪廓的一第一影像單元；藉由該暫存器使用一第二標記標記位於該幾何形狀的一上部輪廓的一第二影像單元；藉由該暫存器使用一第三標記標記該幾何形狀中位於該底部輪廓以及該上部輪廓之間的一第三影像單元；以及藉由該處理器合併已標記的該第一影像單元、已標記的該第二影像單元以及已標記的該第三影像單元以產生一第一輸出影像，並輸出該第一輸出影像。
  30. 如申請專利範圍第29項所述的光柵化影像產生方法，更包括：藉由該暫存器使用一第四標記標記該些方格中一第二方格中的一第四影像單元；藉由該暫存器使用該第四標記標記該第二方格中位在該第四影像單元的一第一方向上的一第五影像單元；藉由該暫存器使用一第五標記標記該第二方格中位在該第五影像單元的一第二方向上的一第六影像單元；以及藉由該處理器合併已標記的該第四影像單元、已標記的該第五影像單元以及已標記的該第六影像單元以產生一第二輸出影像，並輸出該第二輸出影像。
  31. 如申請專利範圍第29項所述的光柵化影像產生方法，更包括：藉由該暫存器對該第一影像單元以及該第二影像單元進行一灰階處理操作。
  32. 一種電子裝置，包括：一暫存器；以及一處理器，其中該暫存器使用一第一標記標記多個方格中一第一方格中的一幾何形狀的一底部輪廓的一第一影像單元，該暫存器使用一第二標記標記位於該幾何形狀的一上部輪廓的一第二影像單元，該暫存器使用一第三標記標記該幾何形狀中位於該底部輪廓以及該上部輪廓之間的一第三影像單元，以及該處理器合併已標記的該第一影像單元、已標記的該第二影像單元以及已標記的該第三影像單元以產生一第一輸出影像，並輸出該第一輸出影像。
  33. 如申請專利範圍第32項所述的電子裝置，其中該暫存器使用一第四標記標記該些方格中一第二方格中的一第四影像單元，該暫存器使用該第四標記標記第二方格中位在該第四影像單元的一第一方向上的一第五影像單元，該暫存器使用一第五標記標記該第二方格中位在該第五影像單元的一第二方向上的一第六影像單元，以及該處理器合併已標記的該第四影像單元、已標記的該第五影像單元以及已標記的該第六影像單元以產生一第二輸出影像，並輸出該第二輸出影像。
  34. 如申請專利範圍第32項所述的電子裝置，其中該暫存器對該第一影像單元以及該第二影像單元進行一灰階處理操作。
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