WO2006137429A1 - フレームデータ作成装置、作成方法、作成プログラム及び該プログラムを格納した記憶媒体、及び描画装置 - Google Patents

フレームデータ作成装置、作成方法、作成プログラム及び該プログラムを格納した記憶媒体、及び描画装置 Download PDF

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WO2006137429A1
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data
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image
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PCT/JP2006/312397
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Daisuke Nakaya
Takayuki Uemura
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Fujifilm Corporation
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    • G02B26/0833—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD

Definitions

  • Frame data creation apparatus creation method, creation program, storage medium storing the program, and drawing apparatus
  • the present invention relates to a frame for creating frame data used when an image is formed by moving a drawing point forming unit such as a spatial light modulator relative to a drawing surface in a predetermined scanning direction.
  • the present invention relates to a drawing apparatus that performs drawing.
  • a spatial light modulation element such as a digital micromirror device (DMD) is used as a pattern generator, and an image exposure is performed on an exposed member by a light beam modulated according to image data.
  • DMD digital micromirror device
  • This DMD is a mirror device in which a large number of micromirrors whose reflecting surface angle changes according to a control signal, for example, are two-dimensionally arranged on a semiconductor substrate such as silicon, and the charge stored in each memory cell. The angle of the reflective surface of the micromirror is changed by the electrostatic force generated by the.
  • a laser beam emitted from a light source that emits a laser beam is collimated by a lens system.
  • An exposure head is used in which a laser beam is reflected by a plurality of DMD micromirrors arranged substantially at the focal position of the lens system, and a plurality of beam emission loci are emitted.
  • each beam emitted from the beam outlet of the exposure head is collected by one lens for each pixel.
  • a lens system with an optical element such as a microlens array is used on the exposure surface of the photosensitive material (exposed member). The image is formed with a small spot diameter, and image exposure is performed with high resolution.
  • each of the DMD micromirrors is controlled on-off (onZoff) by the control unit device to modulate (deflect) the laser beam.
  • a photosensitive material photoresist or the like
  • a laser beam is irradiated onto the photosensitive material from each of a plurality of exposure heads of the multi-beam exposure apparatus. This process performs pattern exposure on the photosensitive material by modulating each DMD according to the image data while moving the position of the imaged beam spot relative to the photosensitive material. It is configured to be possible.
  • the origin is set at a predetermined position of the entire exposure area projected on the drawing surface. Based on this origin, the relative position (exposure point) of the optical image by a predetermined micromirror is measured by a dedicated device before drawing, and this actual measurement value is stored in advance in the ROM of the system control circuit as exposure point coordinate data. Yes. When drawing, this measured value is output as exposure point coordinate data to the exposure point coordinate data memory. As a result, the bit data of the circuit pattern substantially including the lens magnification and the mounting error of the exposure head is held in the exposure data memory. Therefore, the exposure data given to each micromirror is a value that takes these errors into account. Therefore, even if the optical element of the exposure unit has an error, a circuit pattern can be drawn with high accuracy (for example, see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-57836
  • the present invention provides a frame data creation device, method, program, and storage medium storing the program that can correct a positional deviation of drawing due to a change with time, and the like.
  • the frame data creation device creates frame data for creating the frame data used when forming an image in which a plurality of drawing points are arranged two-dimensionally on a drawing surface.
  • the image includes a drawing point forming unit in which a plurality of drawing element groups are arranged in parallel with respect to a drawing surface, and an arrangement direction of the drawing element group and a predetermined inclination angle ⁇ (where 0 ° ⁇ ⁇ 90 °) is relatively moved in the scanning direction and a plurality of drawing point data forces corresponding to the drawing element are sequentially input to the drawing point forming unit in accordance with the movement in the scanning direction.
  • the drawing element group is formed by sequentially forming drawing point groups in time series, and the drawing element group is configured by arranging a plurality of drawing elements forming drawing points on a drawing surface in a line, and corresponding to the scanning direction.
  • Sub-scanning direction and The plurality of drawing point data is acquired based on image data corresponding to the image in which pixel data corresponding to the drawing point data is two-dimensionally arranged in the main scanning direction orthogonal to the scanning direction.
  • a frame data creation device for creating frame data
  • a drawing point position detection unit that detects positions of drawing points by at least some of the drawing elements of the drawing element group
  • a frame data creation unit for creating the frame data so that the displacement of the pixel position due to the displacement of the drawing point is corrected based on the detected position of each drawing point.
  • the positions of the drawing points by at least some of the drawing elements in the drawing element group are detected, and frame data is created based on the detected positions of the drawing points. For this reason, even when the position of the drawing point by the drawing element is shifted due to a change with time due to temperature or the like, the shift of the pixel position due to the shift can be automatically corrected.
  • a complicated mechanism for adjusting the shift of the drawing position of the drawing element group is not required, and the apparatus can be configured inexpensively.
  • tilt angle means the smaller one of the angles formed by the arrangement direction of the drawing element group and the scanning direction.
  • the apparatus is configured so that a predetermined element of the drawing element group is determined based on the detected position of each drawing point.
  • a calculation unit that calculates at least one of an optical magnification in the direction, an inclination, and a movement amount of a predetermined reference position force, and the frame data creation unit is configured to generate the drawing point based on the calculation value of the calculation unit.
  • the frame data can be generated so that the displacement of the pixel position due to the displacement of the position is corrected.
  • the calculation unit calculates a resolution in the main scanning direction, and the frame data generation unit converts the image data according to the resolution, and based on the converted image data, the frame data Data can be created.
  • the frame data creating unit converts the image data so that the resolution is an integral multiple of the resolution.
  • an image data deformation unit that performs a deformation process on the image data according to the inclination of the drawing element group so that pixel data corresponding to the drawing element group in the image data is arranged in the main scanning direction.
  • the frame data creation unit can obtain the plurality of drawing point data based on the transformed image data and create the frame data.
  • the storage unit in which the transformed image data is stored matches the direction in which the addresses of the storage unit continue and the arrangement direction in which the pixel data corresponding to the drawing element group is stored.
  • a storage control unit for storing the pixel data as described above, and the frame data generation unit reads the pixel data stored in the storage unit from the storage unit and acquires the plurality of drawing point data It is preferable.
  • the “direction in which the addresses are continuous” means the continuous direction of the addresses in the memory space as a control unit such as a CPU that controls the storage and reading of the pixel data in the storage unit. . Thereby, drawing point data can be acquired at high speed.
  • the image data transformation unit can execute the transformation process by shifting each pixel data corresponding to the drawing element group in the sub-scanning direction according to the calculated value.
  • a pixel data rearrangement unit that rearranges the pixel data in the scanning direction so that the pixel data is continuously arranged in the main scanning direction
  • the frame data creation unit converts the pixel data into the calculated value. Based on the transformed image data after being rearranged by the pixel data rearrangement unit so that the pixel position deviation due to the position deviation of the drawing point in the scanning direction is corrected. It is possible to create the frame data.
  • the drawing element is a micromirror
  • the drawing point forming unit is an exposure unit that exposes a drawing image on an exposure surface by modulating light emitted from a light source by the micromirror. can do.
  • the present invention can also be realized as a method corresponding to the operation of the frame data creation device, a program for executing the corresponding processing, and a storage medium for storing the program. That is, the frame data creation method according to the second aspect of the present invention is a frame data creation method for creating the frame data used when forming an image in which a plurality of drawing points are arranged two-dimensionally on a drawing surface.
  • the image includes a drawing point forming unit in which a plurality of drawing element groups are arranged in parallel with respect to the drawing surface, and an arrangement direction of the drawing element group and a predetermined inclination angle ⁇ (where 0 ° ⁇ ⁇ 90 °), and the frame data composed of a plurality of drawing point data corresponding to the drawing elements is sequentially transferred to the drawing point forming unit in accordance with the movement in the scanning direction.
  • the drawing element group is formed by inputting and sequentially forming a drawing point group in time series, and the drawing element group is configured by arranging a plurality of drawing elements forming a drawing point on a drawing surface in a row, and the scanning direction.
  • the sub-scanning direction corresponding to The plurality of drawing point data is acquired based on image data corresponding to the image in which pixel data corresponding to the drawing point data is two-dimensionally arranged in the main scanning direction orthogonal to the sub-scanning direction.
  • a frame data creation method for creating the frame data
  • the positions of the drawing points by at least some of the drawing elements of the drawing element group are detected, and based on the detected positions of the drawing points, the pixel position due to the displacement of the drawing points is detected. Generating the frame data so that the shift is corrected.
  • the present invention even when the position of the drawing point by the drawing element is shifted due to a change with time due to temperature or the like, it is possible to correct the shift of the pixel position due to the shift.
  • the frame data creation program includes a procedure for creating the frame data used when forming an image in which a plurality of drawing points are arranged in a two-dimensional shape on a drawing surface.
  • a frame data creation program to be executed by a computer wherein the image includes a drawing point forming unit in which a plurality of drawing element groups are arranged in parallel with respect to a drawing surface and an arrangement direction of the drawing element group and a predetermined inclination angle ⁇ . (However, 0 ° ⁇ ⁇ 90 °) is relatively moved in the scanning direction, and frame data composed of a plurality of drawing point data corresponding to the drawing elements is moved according to the movement in the scanning direction.
  • the drawing point group is formed by sequentially inputting to a drawing point forming unit and sequentially forming drawing point groups in time series.
  • the drawing element group includes a plurality of drawing elements that form drawing points on a drawing surface.
  • the pixel data corresponding to the drawing point data are two-dimensionally arranged in the sub-scanning direction corresponding to the scanning direction and the main scanning direction orthogonal to the sub-scanning direction, based on the image data corresponding to the image.
  • a frame data creation program for causing a computer to execute a process of obtaining the plurality of drawing point data and creating the frame data, the process comprising:
  • the positions of the drawing points by at least some of the drawing elements in the drawing element group are respectively detected, and based on the detected positions of the drawing points, the pixel position deviation due to the drawing point position deviation is corrected. Creating the frame data.
  • a storage medium causes a computer to execute a procedure for creating the frame data used when forming an image in which a plurality of drawing points are arranged two-dimensionally on a drawing surface.
  • a storage medium for storing a frame data creation program wherein the image includes a drawing point forming unit in which a plurality of drawing element groups are arranged in parallel with respect to a drawing surface and an arrangement direction of the drawing element groups and a predetermined inclination angle. ⁇ (where 0 ° ⁇ ⁇ 90 °) is moved relatively in the scanning direction, and frame data consisting of a plurality of drawing point data corresponding to the drawing elements is moved in accordance with the movement in the scanning direction.
  • the drawing element group is formed by sequentially inputting the drawing point forming unit and forming the drawing point group sequentially in time series.
  • the frame data creation program includes a sub-scanning direction corresponding to the scanning direction and a main scanning orthogonal to the sub-scanning direction. Pixel data corresponding to the drawing point data in the direction is
  • the computer is caused to execute a process of acquiring the plurality of drawing point data and creating the frame data
  • the positions of the drawing points by at least some of the drawing elements in the drawing element group are respectively detected, and based on the detected positions of the drawing points, the pixel position deviation due to the drawing point position deviation is corrected. Creating the frame data.
  • the present invention even when the position of the drawing point by the drawing element is shifted due to a change with time due to temperature or the like, it is possible to correct the shift of the pixel position due to the shift.
  • An image drawing device includes a frame data creation device according to the first aspect
  • a drawing point forming unit for forming a drawing point group consisting of a plurality of drawing points on the drawing surface based on the input frame data
  • a moving unit that moves the drawing point forming unit relative to the drawing surface in the scanning direction
  • Frame data created by the frame data creation device in accordance with movement in the scanning direction by the moving unit is sequentially input to the drawing point forming unit, and the drawing point group is time-sequentially stored in the drawing point forming unit.
  • an image formation control unit that forms an image on the drawing surface in which a plurality of the drawing points are two-dimensionally arranged.
  • the exposure apparatus of the present invention when a plurality of pixels are exposed with a beam emitted from a side that selectively modulates, a positional deviation of drawing that changes with time due to factors such as temperature and vibration. The amount can be detected as appropriate. For this reason, it is possible to appropriately correct the detected drawing position deviation amount and perform high-precision drawing to obtain a high-quality exposure image. is there.
  • FIG. 1 is an overall schematic perspective view of an image forming apparatus according to an embodiment of a multi-beam exposure apparatus of the present invention.
  • FIG. 2 is a main part schematic perspective view showing a state in which a photosensitive material is exposed by each exposure head of an exposure head unit provided in the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an enlarged schematic perspective view of a main part showing a state in which a photosensitive material is exposed by one exposure head in an exposure head unit provided in an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic block diagram of an optical system related to an exposure head of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A is a plan view of relevant parts showing a scanning locus of a reflected light image (exposure beam) by each micromirror when the DMD is not tilted in the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5B is a plan view of relevant parts showing the scanning trajectory of the exposure beam when the DMD is inclined in the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an enlarged perspective view of a main part showing a configuration of a DMD used in the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7A is an explanatory diagram for explaining the operation of the DMD used in the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7B is an explanatory diagram for explaining the operation of the DMD used in the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing a state in which a predetermined number of lit specific pixels are detected using a plurality of detection slits related to the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of a relative positional relationship among a plurality of detection slits formed on the slit plate, related to the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 (A) is an explanatory view showing a state in which the position of a specific pixel that is lit is detected using a detection slit in the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention; Lit It is explanatory drawing which shows a signal when a photo sensor detects the specific pixel which is carrying out.
  • FIG. 11 is a block diagram showing an electrical configuration of the exposure apparatus shown in FIG. 1.
  • FIG. 12 is a diagram showing a correspondence relationship between each pixel data of image data and each micromirror to which each pixel data is inputted.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of deformation-processed image data.
  • FIG. 14 is a diagram showing an example of rearranged image data.
  • FIG. 15 is a diagram showing frame data created by the exposure apparatus shown in FIG.
  • FIG. 16 is a diagram showing a correspondence relationship between each pixel data of image data and each micromirror to which each pixel data is inputted when a magnification shift occurs.
  • FIG. 17 is a diagram showing an example of rearranged image data when a magnification shift occurs.
  • an exposure apparatus 10 configured as a multi-beam exposure apparatus according to an embodiment of the present invention is configured as a so-called flat bed type.
  • the exposure apparatus 10 mainly includes a base 12 supported by four leg members 12A, a moving stage 14, a light source unit 16, an exposure head unit 18, and a control unit 20.
  • the moving stage 14 is movable in the Y direction in the figure provided on the base 12, such as a printed circuit board (PCB), a color liquid crystal display (LCD) or a plasma display panel (PDP)!
  • a photosensitive material such as a photosensitive material formed on the surface of a glass substrate is placed, fixed, and moved.
  • the light source unit 16 emits multi-beams extending in one direction including the ultraviolet wavelength region as laser light.
  • the exposure head unit 18 spatially modulates the multi-beam from the light source unit 16 according to the position of the multi-beam based on desired image data, and converts the modulated multi-beam into a photosensitive material having sensitivity in the multi-beam wavelength region. Irradiate the beam as an exposure beam.
  • the control unit 20 generates a modulation signal to be supplied to the exposure head unit 18 along with the movement of the moving stage 14 to generate image data.
  • an exposure head unit 18 for exposing a photosensitive material is disposed above the moving stage 14.
  • the exposure head unit 18 is provided with a plurality of exposure heads 26. Each exposure head 26 is connected with a bundled optical fiber 28 drawn from the light source unit 16.
  • a gate 22 is provided so as to straddle the base 12, and a pair of position detection sensors 24 are attached to both sides thereof.
  • the position detection sensor 24 supplies the control unit 20 with a detection signal when the passage of the moving stage 14 is detected.
  • two guides 30 extending along the stage moving direction are installed on the upper surface of the base 12.
  • a moving stage 14 is mounted on the two guides 30 so as to be able to reciprocate.
  • the moving stage 14 is configured to be moved by a linear motor (not shown) at a relatively low constant speed, for example, a moving amount of 100 Omm, such as 40 mmZ seconds.
  • scanning exposure is performed while moving the photosensitive material (substrate) placed on the moving stage 14 with respect to the fixed exposure head unit 18.
  • a plurality of exposure heads 26 arranged in a substantially matrix of m rows and n columns are installed inside the exposure head unit 18.
  • a total of nine exposure heads 26 with five columns in the first row and four columns in the second row are provided.
  • the exposure area 32 by the exposure head 26 is configured to have a rectangular shape with a short side in the scanning direction, for example.
  • a strip-shaped exposed region 34 is formed for each exposure head 26 in the photosensitive material 11 in accordance with the scanning exposure moving operation.
  • each of the exposure heads 26 in each row arranged in a line is arranged in the arrangement direction so that the strip-shaped exposed regions 34 are arranged without gaps in the direction orthogonal to the scanning direction. Are shifted by a predetermined interval (a natural number times the long side of the exposure area). For this reason, for example, a portion that cannot be exposed between the exposure area 32 of the first row and the exposure area 32 of the second row can be exposed by the exposure area 32 of the second row.
  • each exposure head 26 uses a digital micromirror device (DMD) as a spatial light modulation element that modulates an incident light beam for each pixel in accordance with image data. 36.
  • the DMD 36 is connected to the control unit 20.
  • the control unit 20 generates a control signal for driving and controlling each micromirror in the region to be controlled by the DMD 36 for each exposure head 26 based on the input image data.
  • the force control unit 20, which will be described in detail later, detects the position of each exposure point by the exposure head 26, and based on the detected position of the exposure point, the input image data is deformed, rearranged, etc. Performs processing to create frame data to drive and control DMD36.
  • the control unit 20 includes a DMD controller 66 (see FIG. 11).
  • the DMD controller 66 controls the angle of the reflecting surface of each micromirror in the DMD 36 for each exposure head 26 based on the created frame data. The control of the angle of the reflecting surface will be described later.
  • a light source unit 16 that is an illumination device that emits a multi-beam extending in one direction including an ultraviolet wavelength region as laser light.
  • the bundle-like optical fibers 28 respectively drawn from are connected.
  • the light source unit 16 has a plurality of multiplexing modules that multiplex and input laser light emitted from a plurality of semiconductor laser chip forces into an optical fiber.
  • the optical fiber in which each combined module force extends is a combined optical fiber that propagates the combined laser light.
  • a plurality of optical fibers are bundled into one to form a bundle-like optical fiber 28.
  • a mirror 42 that reflects the laser light emitted from the connection end of the bundle optical fiber 28 toward the DMD 36 is arranged. Has been.
  • the DMD 36 has a micromirror (micromirror) 46 supported on a support column on an SRAM cell (memory cell) 44. It is configured as a mirror device in which a large number (for example, 600 x 800) of micromirrors that constitute a pixel are arranged in a grid. Each pixel is provided with a micro mirror 46 supported by a support column at the top! A highly reflective material such as aluminum is deposited on the surface of the micromirror 46.
  • a support post including a hinge and a yoke (not shown) is provided directly below the micromirror 46.
  • a silicon gate CMOS SRAM cell 44 manufactured on a normal semiconductor memory manufacturing line is arranged, and the entire structure is monolithic (integrated).
  • FIG. 7A shows a state in which the micromirror 46 is in the on state and tilted to + a degrees.
  • FIG. 7B shows the micromirror 46 in the off state—tilted at a degrees. Therefore, by controlling the inclination of the micromirror 46 in each pixel of the DMD 36 as shown in FIG. 6 according to the image signal, the light incident on the DMD 36 is reflected in the inclination direction of each micromirror 46. .
  • FIG. 6 shows an example of a state in which a part of the DMD 36 is enlarged and the micromirror 46 is controlled to + a degrees or ⁇ a degrees.
  • On / off control of each micromirror 46 is performed by a control unit 20 connected to the DMD 36.
  • the light reflected by the on-state micromirror 46 is modulated into an exposure state and is incident on a projection optical system (see FIG. 4) provided on the light exit side of the DMD 36.
  • the light reflected by the off-state micromirror 46 is modulated into a non-exposure state and is incident on a light absorber (not shown).
  • the DMD 36 is arranged with a slight inclination so that the short side direction forms a predetermined angle (for example, 0.1 ° to 0.5 °) with the scanning direction.
  • FIG. 5A shows the scanning trajectory of the reflected light image (exposure beam) 48 by each micromirror when the DMD 36 is not inclined.
  • FIG. 5B shows the scanning trajectory of the exposure beam 48 when the DMD 36 is tilted.
  • a number of micromirrors 46 (for example, 800) are arranged in the longitudinal direction (row direction). ing. As shown in FIG. 5B, by tilting the DMD 36, the pitch P2 of the scanning trajectory (scan line) of the exposure beam 48 by each micromirror 46 does not tilt the DMD 36! /, The pitch of the scan line in this case Narrower than P1. This can greatly improve the resolution. On the other hand, since the tilt angle of the DMD 36 is very small, the scan width W2 when the DMD 36 is tilted and the scan width W1 when the DMD 36 is not tilted are substantially the same.
  • substantially the same position (dot) on the same scanning line is overlapped and exposed (multiple exposure) by different micromirror rows.
  • the exposure position is obtained by multiple exposure.
  • the minute amount of the position can be controlled, and high-definition exposure can be realized.
  • a joint between a plurality of exposure heads arranged in the scanning direction can be connected without a step by controlling a very small amount of exposure position.
  • the projection optical system provided on the light reflection side of the DMD 36 in each exposure head 26 projects a light source image on the photosensitive material 11 on the exposure surface on the light reflection side of the DMD 36. Therefore, the lateral force of the DMD 36 is also configured by arranging optical members for exposure of the lens systems 50 and 52, the microlens array 54, and the objective lens systems 56 and 58 in order toward the photosensitive material 11.
  • the lens systems 50 and 52 are configured as magnifying optical systems.
  • the area of the exposure area 32 (shown in FIG. 2) by the light beam reflected by the DMD 36 on the photosensitive material 11 is expanded to the required size. .
  • the microlens array 54 includes a plurality of microlenses that correspond one-to-one to each micromirror 46 of the DMD 36 that reflects the laser light emitted from the light source unit 16 through each optical fiber 28.
  • the lens 60 is physically formed.
  • Each microlens 60 is arranged on the optical axis of each laser beam transmitted through the lens systems 50 and 52, respectively.
  • the microlens array 54 is formed in a rectangular flat plate shape. Apertures 62 are physically arranged in the portions where the microlenses 60 are formed. The aperture 62 is configured as an aperture stop arranged in a one-to-one correspondence with each microlens 60.
  • the objective lens systems 56 and 58 are configured as, for example, an equal magnification optical system.
  • the photosensitive material 11 is disposed at the rear focal position of the objective lens systems 56 and 58.
  • Each lens system 50, 52 and objective lens system 56, 58 in the projection optical system is shown as one lens in FIG.
  • the configuration is not limited to this, and a plurality of lenses (for example, a convex lens and a concave lens) may be combined.
  • the temperature at the time of exposure processing by the exposure head 26 Detects information related to the exposure point position, such as the optical magnification in the transport direction of the exposure point, which changes with time due to factors such as vibration and vibration, and the optical magnification in the direction perpendicular to the transport direction, the tilt of the exposure head 26, and the amount of movement of the exposure head 26 with the reference position A detection unit is provided.
  • the exposure apparatus 10 includes a beam for detecting the irradiated beam position on the upstream side in the transport direction of the moving stage 14.
  • a position detector (drawing point position detector) is arranged.
  • the beam position detection unit includes a slit plate 70 that is integrally attached to the upstream edge along the conveyance direction (scanning direction) of the moving stage 14, and each slit on the back side of the slit plate 70. And a photosensor 72 as a light detection unit installed corresponding to each.
  • the slit plate 70 has a slit 74 for detection.
  • the detection slit 74 is formed by forming a light-shielding thin chrome film (chrome mask, emulsion mask) on a rectangular long quartz glass plate having the entire length of the moving stage 14 in the width direction. Etching the chrome film of the ⁇ V ''-shaped part that opens toward the X axis so that the laser beam can pass through each of a plurality of predetermined positions on the film (for example, mask the chrome film and pattern the slit, This is formed by removing the slit portion of the chromium film with an etching solution.
  • a light-shielding thin chrome film chrome mask, emulsion mask
  • the slit plate 70 configured as described above is made of quartz glass, it is difficult to cause an error due to a temperature change.
  • the beam position can be detected with high accuracy.
  • the "V" -shaped detection slit 74 is a linear first slit portion 74a having a predetermined length located on the upstream side in the transport direction.
  • a linear second slit portion 74b having a predetermined length positioned downstream in the transport direction are formed in a shape in which each end portion is connected at a right angle. That is, the first slit portion 74a and the second slit portion 74b are orthogonal to each other, and the first slit portion 74a has an angle of 135 degrees and the second slit portion 74b has an angle of 45 degrees with respect to the Y axis (running direction).
  • the scanning direction is taken as the Y axis
  • the direction orthogonal to this is taken as the X axis.
  • the first slit portion 74a and the second slit portion 74b in the detection slit 74 are illustrated so as to form an angle of 45 degrees with respect to the scanning direction.
  • the first slit portion 74a and the second slit portion 74b are inclined when tilted with respect to the pixel array of the exposure head 26.
  • the angle with respect to the scanning direction may be arbitrarily set as long as it can be tilted with respect to the scanning direction, that is, the stage moving direction (arranged so that they are not parallel to each other).
  • a diffraction grating may be used in place of the detection slit 74.
  • Photosensors 72 (which may be a CCD, a CMOS, a photodetector, or the like) that detect light from the exposure head 26 are disposed at predetermined positions immediately below the detection slits 74, respectively.
  • the control unit 20 receives the image data output from the image data output device 71 as shown in FIG.
  • An image data transformation unit 81 that performs transformation processing on the received image data, and a first frame memory 82 that stores the transformed image data that has undergone transformation processing by the image data transformation unit 81
  • the pixel data rearrangement unit 83 that performs rearrangement processing on the transformed image data stored in the first frame memory 82, and the rearranged image that has undergone rearrangement processing by the pixel data rearrangement unit 83.
  • a second frame memory 84 in which data is temporarily stored, a frame data creation unit 85 for creating frame data based on the rearranged image data stored in the second frame memory 84, and a frame data creation unit 85.
  • a DMD controller 66 that outputs a control signal to the DMD 36 based on the output frame data and an overall controller 90 that controls the entire exposure apparatus are provided.
  • the overall control unit 90 includes a CPU, a memory, and the like.
  • the image data transformation unit 81, the pixel data rearrangement unit 83, and the frame data creation unit 85 include memories that store programs for executing predetermined procedures, respectively.
  • the overall control unit 90 controls the operation of the apparatus according to the processing procedure of the program. A predetermined processing procedure executed by each program will be described in detail later.
  • the overall control unit 90 controls the operations of the stage driving device 80 and the light source unit 16 that drive the moving stage 14.
  • the control unit 20 detects the position of each exposure point of each exposure head 26 based on the detection signal from each photosensor 72. Based on the detected position of each exposure point, information relating to the exposure point position such as optical magnification is calculated and output to the image data transformation unit 81 and the like.
  • the overall control unit 90 moves the moving stage 14 to position the predetermined detection slit 74 for the predetermined exposure head 26 of the slit plate 70 below the exposure head unit 18.
  • the overall control unit 90 performs control so that only the specific pixel Z1 in the predetermined DMD 36 is turned on (lighted state).
  • the overall control unit 90 controls the moving stage 14 so that the detection slit 74 becomes a required position on the exposure area 32 (for example, a position as the origin), as shown by a solid line in FIG. Move as follows. At this time, the overall control unit 90 recognizes the intersection of the first slit portion 74a and the second slit portion 74b as (XO, YO) and stores it in the memory. In Fig. 10 (A), the direction that rotates counterclockwise from the Y axis is the positive angle.
  • the overall control unit 90 controls the moving stage 14 and moves the detection slit 74 to the right along the Y axis by the direction of FIG. 10 (A). Start moving to. Then, the overall control unit 90 detects the light from the specific pixel Z1 that is lit at the position indicated by the imaginary line on the right side in FIG. 10 (A), as illustrated in FIG. 10 (B). When moving through the first slit 74a and detecting by the photosensor 72 is detected, the moving stage 14 is stopped. The entire system control unit 90 recognizes the intersection of the first slit portion 74a and the second slit portion 74b at this time as (XO, Y11) and stores it in the memory.
  • the overall control unit 90 operates the moving stage 14 to start moving the detection slit 74 leftward along FIG. 10A along the Y axis. Then, the overall control unit 90 is lit as illustrated in FIG. 10B at the position indicated by the imaginary line on the left side in FIG. When it is detected that light from the specific pixel Zl passes through the first slit 74a and is detected by the photosensor 72, the moving stage 14 is stopped. The overall controller 90 recognizes the intersection of the first slit 74a and the second slit 74b at this time as (XO, Y12) and stores it in the memory.
  • the overall control unit 90 reads the coordinates (XO, Y11) and (XO, Y12) stored in the memory, obtains the coordinates of the specific pixel Z1, and specifies the actual position. Therefore, the calculation is performed using the following formula.
  • the photosensor 72 has the first slit 72b. Only a predetermined range of light passing through the slit portion 74a or the second slit portion 74b is detected. Therefore, the photosensor 72 can use a commercially available and inexpensive one that does not have a fine and special configuration that detects the light amount in a narrow range corresponding to the first slit portion 74a or the second slit portion 74b.
  • this exposure apparatus 10 the optical magnification and exposure in the X-axis direction and Y-axis direction in the exposure area (entire exposure area) 32 in which an image can be projected onto the exposure surface by one exposure head 26.
  • the operation of detecting information related to the position of the exposure point such as the tilt of the head 26 (exposure area), the amount of movement in the X-axis direction and the Y-axis direction from the reference position of the exposure head 26 will be described.
  • a plurality of exposure apparatuses 10 in the present embodiment are provided for one exposure area 32 as shown in FIG.
  • Five detection slits 74 are configured to detect positions simultaneously.
  • a plurality of pixels to be measured which are scattered in an average manner in the exposure area to be measured are set in the exposure area 32 by one exposure head 26.
  • five sets of pixels to be measured are set.
  • the plurality of pixels to be measured are set at target positions with respect to the center of the exposure area 32.
  • a set of pixels to be measured Zcl, Zc2, Zc3 (in this case, a set of three pixels to be measured) arranged at the center in the longitudinal direction. ⁇ J constant pixel Zal, Za2, Za3, Zbl, Zb2, Zb3 And the Zdl, Zd2, Zd3, Zel, Ze2, and Ze3 pairs.
  • the slit plate 70 has five detection slits 74A, 74B, 74C, 74D at corresponding positions so that each set of pixels to be measured can be detected. And 74 E.
  • the first slit portion 74a and The relationship of the relative coordinate position of the intersection with the second slit 74b is obtained.
  • the coordinates (X1, Y1) of the first detection slit 74A are used as a reference
  • the coordinates of the second detection slit 74B are (XI +11, Y1)
  • the third detection slit 74C coordinate is (XI + 11 +12, Y1)
  • the fourth detection slit 74D coordinate is (XI +11 + 12 + 13, Yl + ml)
  • the fifth detection slit 74E (XI +11 + 12 + 13 + 14, Y1).
  • the overall control unit 90 controls the DMD 36 to control the predetermined group.
  • the measurement stage (Zal, Za2, Za3, Zbl, Zb2, Zb3, Zcl, Zc2, Zc3, Zdl, Zd2, Zd3, Zel, Ze2, Ze3) of each of the moving stages 14 with the slit plate 70 installed is turned on. Move directly under the head 26.
  • coordinates are obtained using the corresponding detection slits 74A, 74B, 74C, 74D, and 74E.
  • the predetermined group of pixels to be measured may be individually turned on or all may be detected as the on state.
  • the optical magnification in the X-axis direction can be obtained by, for example, obtaining the distance in the X-axis direction from the X coordinates of the measured pixel Zal and the measured pixel Zbl.
  • the present invention is not limited to this, and a distance between pixels to be measured in the same row in the X-axis direction may be obtained, and an average value thereof may be obtained as an optical magnification in the X-axis direction.
  • the optical magnification in the Y-axis direction can be obtained, for example, by obtaining the distance in the Y-axis direction from the Y coordinates of the pixel to be measured Zal and the pixel to be measured Za3. In addition Not limited to this, find the distance between each measured pixel in the same column (same set) in the Y-axis direction
  • the tilt angle of the exposure head 26 is obtained, for example, by determining the distances in the X-axis direction and the Y-axis direction from the X coordinate and Y coordinate of the pixel to be measured Zal and the pixel to be measured Za3, and based on these distances. Therefore, it can be obtained.
  • the movement amount in the X-axis direction and the Y-axis direction from the reference position of the exposure head 26 is, for example, stored in advance in the memory the reference position of each pixel to be measured, and at least some of these pixels to be measured
  • the difference between the reference position and the position actually detected for the pixel under measurement can be obtained by obtaining each of the X axis direction and the Y axis direction.
  • the slit plate 70 has a plurality of detection slits 74A, 74B,
  • the present invention is not limited to this configuration, and a combination of a single detection slit 74 and a single photosensor 72 is moved in the X-axis direction with respect to the moving stage 14 to measure each pixel to be measured. It may be configured to perform position detection for each group.
  • image data output device 71 such as a computer
  • image data corresponding to an image to be exposed on the photosensitive material 11 is created.
  • the image data is output to the exposure apparatus 10 and input to the image data transformation unit 81.
  • the image data output device 71 outputs, for example, image data to the image data transformation unit 81 as Gerber data (vector data).
  • the image data transformation unit 81 converts this Gerber data into raster data.
  • the image data D converted by the image data transformation unit 81 is data representing the density of each pixel constituting the image in binary (whether or not dots are recorded). As shown in FIG. 12, a large number of pixel data d are two-dimensionally arranged in the main scanning direction and the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction.
  • circles 1 to 24 in FIG. 12 schematically show the micromirrors 46 (exposure positions) of the DMD 36.
  • FIG. 12 shows each pixel data d of image data D and each pixel data. The correspondence relationship with each micromirror 46 to which data d is input is shown.
  • Each grid in FIG. 12 represents the pixel data as described above, and also represents the pixels constituting the image exposed on the photosensitive material 11.
  • the image data D is created so that the transport direction shown in FIG. 1 matches the sub-scanning direction. 12 indicates the arrangement of the microphone aperture mirror 46 when the DMD 36 moves by one pixel in the scanning direction. That is, one frame data is created by the pixel data d corresponding to circles 1 to 24 in FIG. 12, and the next frame data of the frame data is created by the pixel data d corresponding to the triangle mark in FIG. It will be.
  • FIG. 12 shows a state in which the optical magnification, tilt, position, etc. of the exposure head 26 are not displaced and satisfy a predetermined standard, that is, an ideal state.
  • the optical magnification, tilt, and position of the exposure head 26 may change over time due to factors such as temperature change and vibration.
  • the exposure apparatus 10 obtains these optical magnifications and the like for each predetermined period by the method described above, performs deformation and rearrangement of the image data based on the obtained optical magnifications and the like, and appropriately exposes the image data.
  • Data processing as follows. That is, the optical magnification and the like due to changes with time, the mounting error of the exposure head 26, and the like are eliminated by transforming or rearranging the image data without mechanically adjusting the exposure head 26.
  • the image data transformation unit 81 obtains the drawing resolution in the X-axis direction based on the optical magnification in the X-axis direction (main scanning direction) obtained by the overall control unit 90.
  • This drawing resolution R1 is RO for the ideal resolution (design value), Al for the optical magnification in the X-axis direction obtained by actually detecting the position of the exposure point, and the optical magnification (design value for the ideal X-axis direction).
  • As AO for example, by the following equation.
  • Rl RO X (A1 / AO) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ (1)
  • the input image data is converted in resolution.
  • the input Gerber data is converted into raster data so that the resolution of the input image data is an integral multiple of the drawing resolution.
  • the drawing resolution exposure point spacing in the X-axis direction
  • the Gerber data is set so that the resolution of the image data is 2.02 m, which is twice the drawing resolution. Convert to raster data.
  • the optical magnification in the X-axis direction is deviated from the reference, that is, the design value
  • the position of the exposure point and each pixel position of the image data can be matched. That is, the exposure positions of circles 1 to 24 in FIG. 12 can be made to coincide with each grid.
  • the micromirror array 36a has an inclination with respect to the scanning direction of the arrangement direction force DMD (sub-scanning direction of the image data D). Therefore, if the frame data is created with the image data created as described above, that is, if the pixel data d corresponding to each micromirror 46 is collected, the image data as described above. It takes time to read out the pixel data from the memory where the data is stored, and the creation time of the frame data becomes long.
  • the image data deforming unit 81 performs a deformation process on the image data. Specifically, as shown in FIG. 13, the image data is subjected to a deformation process so that the arrangement direction of the pixel data corresponding to each micromirror 46 matches the main scanning direction. As the deformation process, for example, the pixel data corresponding to each micromirror 46 may be shifted in the direction opposite to the sub-scanning direction shown in FIG.
  • the transformed image data subjected to the transformation process as described above is output from the image data transformation unit 81 and stored in the first frame memory 82.
  • the data is stored so that the direction in which the addresses in the first frame memory 82 continue and the arrangement direction in which the pixel data arranged in the main scanning direction are stored coincide.
  • the pixel data rearrangement unit 83 performs a rearrangement process on the transformed image data stored in the first frame memory 82 as described above. Specifically, for the pixel data arranged in the main scanning direction in the transformed image data shown in FIG. 13, by selecting and collecting pixel data arranged for each predetermined number of pixel data, the same frame data Pixel data belonging to can be collected. Processing is performed so that the collected pixel data is continuously arranged. At this time, the pixel data is collected at the pixel pitch corresponding to the calculated drawing resolution, and the pixel data at the position corresponding to the movement amount (deviation) from the reference position in the X-axis direction obtained by the overall control unit 90 is collected. . In other words, the displacement of the pixel position in the X-axis direction due to the displacement of the exposure head 26 from the reference position in the X-axis direction is eliminated. Collect pixel data to cancel (correct).
  • FIG. 13 By performing the above processing in order from the leftmost pixel data of the pixel data arranged in the main scanning direction, the transformed image data shown in FIG. 13 is rearranged as shown in FIG. The image data. That is, the rearrangement process is performed on the transformed image data so that the pixel data forces belonging to the same frame data are arranged side by side in the main scanning direction.
  • the rearrangement process as described above may be performed by a program or may be performed by hardware.
  • FIGS. 13 and 14 show the transformed image data and the rearranged image data in the ideal state of FIG.
  • the rearranged image data in which the pixel data is arranged is stored in the second frame memory 84. Also in this case, the second frame memory 84 is stored so that the direction in which the addresses of the second frame memory 84 are continuous coincides with the arrangement direction in which the pixel data arranged in the main scanning direction is stored.
  • the frame data creating unit 85 creates frame data based on the rearranged image data stored in the second frame memory 84 as described above. Specifically, the frame data creation unit 85 selects pixel data belonging to the same frame data in the rearranged processed image data shown in FIG. 14, for example, pixel data corresponding to the micromirrors 46 with circles 1 to 24. Frame data 1 as shown in Fig. 15 is created. Next, the frame data 2 shown in FIG. 15 is created by selecting and collecting pixel data corresponding to the triangular marks in FIG. Then, all the frame data is created based on the image data D by repeating the same processing as described above. FIG. 15 shows frame data in the ideal state of FIG.
  • the tilt angle of the exposure head 26, and the amount of movement from the reference position in the Y-axis direction obtained by the overall control unit 90 The pixel data is read out and the pixel data is collected. That is, the pixel data is corrected so as to eliminate (correct) the deviation of the optical magnification in the Y axis, the deviation of the tilt angle of the exposure head 26, and the deviation of the pixel position in the Y axis due to the deviation from the reference position in the Y axis. Gather.
  • the frame data creation unit 85 sequentially outputs each frame data created as described above to the DMD controller 66, and the DMD controller 66 generates a control signal corresponding to the input frame data. .
  • the frame data as described above is created for each DMD 36 of each exposure head 26, and a control signal is generated for each DMD 36.
  • a control signal for each exposure head 26 is generated as described above, and a stage drive control signal is output from the overall control unit 90 to the stage drive device 80.
  • the stage driving device 80 moves the moving stage 14 along the guide 30 in the stage moving direction at a desired speed in accordance with the stage driving control signal.
  • the control signal is sent from the DMD controller 66 to the DMD 36 of each exposure head 26. Is output, and drawing for each exposure head 26 is started.
  • the photosensitive material 11 moves at a constant speed together with the moving stage 14, and the photosensitive material 11 is scanned in the direction opposite to the stage moving direction by the exposure head unit 18, and a strip-shaped exposure is performed for each exposure head 26. A finished region 34 is formed.
  • the moving stage 14 is moved by the stage driving device 80. Return to the origin on the most upstream side of the gate 22 along the guide 30. After the new photosensitive material 11 is installed, the moving stage 14 again moves along the guide 30 from the upstream side to the downstream side of the gate 22 at a constant speed.
  • the optical magnification of the exposure head 26, the inclination, the deviation of the reference position force, and the like are calculated based on the detected exposure point position, and the image data solution is calculated based on these.
  • Image data conversion is performed, and image data is processed so that pixel position shifts due to these shifts are eliminated.
  • This makes it possible to maintain good image quality even when the optical magnification, tilt, and position of the exposure head 26 change over time due to factors such as temperature changes and vibrations.
  • a complicated adjustment mechanism for adjusting the optical magnification or the like is not necessary, and the adjustment of the displacement of the pixel position can be automated, and the apparatus can be configured inexpensively.
  • DMD is used as the spatial light modulation element used in exposure head 26.
  • the present invention is not limited to this, for example, a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) type spatial light modulator (SLM), an optical element (PLZT element) that modulates transmitted light by an electro-optic effect, or a liquid crystal light shirt.
  • MEMS Micro Electro Mechanical Systems
  • PZT element optical element
  • FLC liquid crystal light shirt
  • MEMS is a general term for a micro system that integrates micro-size sensors, actuators, and control circuits based on micro-machining technology based on the IC manufacturing process.
  • the MEMS type spatial light modulator means a spatial light modulator driven by electromechanical operation using electrostatic force.
  • the spatial light modulation element (DMD) 14 used in the exposure head 26 may be replaced with a device that selectively turns on / off a plurality of pixels. good.
  • This device is composed of, for example, a laser light source that selectively emits a laser beam corresponding to each pixel and can be emitted, or a surface by arranging each minute laser emitting surface corresponding to each pixel.
  • a light emitting laser element can be formed, and each minute laser emitting surface can be selectively turned onZoff to constitute a laser light source that can emit light.
  • the exposure apparatus of V a so-called flood bed type is given as an example.
  • it may be a so-called outer drum type exposure device having a drum around which a photosensitive material is wound.
  • the photosensitive material 11 to be exposed in the above embodiment may be a printed circuit board or a filter for display.
  • the shape of the photosensitive material 11 may be a sheet or a long one (flexible substrate, etc.)! /.
  • the drawing method and apparatus according to the present invention are applied to a printer such as an inkjet method.
  • This can also be applied to drawing control.
  • the drawing point by ink ejection can be controlled by the same method as in the present invention.
  • the drawing element in the present invention can be considered by replacing it with an element that strikes a drawing point by ejecting ink or the like.
  • Image data transformation unit (Image data transformation unit, storage control unit)
  • Pixel data rearrangement unit (pixel data rearrangement unit)

Abstract

　描画素子群が複数配列された空間光変調素子を走査方向に移動させるとともに、その移動に応じてフレームデータを空間光変調素子に入力して画像を形成する際に用いられる上記フレームデータを作成する装置であって、上記走査方向に対応する副走査方向およびその副走査方向に直交する主走査方向に画素データが２次元状に配置された画像データに基づいてフレームデータを作成するとき、描画素子群（丸１～丸２４）の少なくとも一部の描画素子による描画点の位置を各々検出し、検出した各描画点の位置に基づいて、フレームデータを作成する。

Description

フレームデータ作成装置、作成方法、作成プログラム及び該プログラムを 格納した記憶媒体、及び描画装置
技術分野
[0001] 本発明は、空間光変調素子などの描画点形成部を、描画面に対して所定の走査 方向に相対的に移動させて画像を形成する際に用いられるフレームデータを作成す るフレームデータ作成装置、作成方法、作成プログラム及び該プログラムを格納した 記憶媒体、そのフレームデータ作成装置等を用いて作成されたフレームデータを用
V、て描画を行う描画装置に関するものである。
背景技術
[0002] 近年、デジタル ·マイクロミラー ·デバイス (DMD)といった空間光変調素子等をパタ ーンジェネレータとして利用して、画像データに応じて変調された光ビームにより、被 露光部材上に画像露光を行うマルチビーム露光装置の開発が進められている。
[0003] この DMDは、例えば制御信号に応じて反射面の角度が変化する多数のマイクロミ ラーをシリコン等の半導体基板上に 2次元的に配列したミラーデバイスであり、各メモ リセルに蓄えた電荷による静電気力でマイクロミラーの反射面の角度を変化させるよ う構成されている。
[0004] 従来の DMDを用いたマルチビーム露光装置では、例えば、レーザビームを出射 する光源から出射されたレーザビームをレンズ系でコリメートする。このレンズ系の略 焦点位置に配置された DMDの複数のマイクロミラーでそれぞれレーザビームを反射 して複数のビーム出射ロカ 各ビームを出射する露光ヘッドを用いる。さらに露光へ ッドのビーム出射口から出射された各ビームを 1画素毎に 1つのレンズで集光させる マイクロレンズアレイ等の光学素子を持つレンズ系により感光材料 (被露光部材)の 露光面上にスポット径を小さくして結像し、解像度の高 、画像露光を行う。
[0005] このような露光装置では、画像データ等に応じて生成した制御信号に基づいて DM Dのマイクロミラーの各々を制御部装置でオンオフ（onZoff)制御してレーザビーム を変調 (偏向）し、変調されたレーザビームを露光面 (記録面)上に照射して露光する [0006] この露光装置は、記録面に感光材料 (フォトレジスト等）を配置し、マルチビーム露 光装置の複数の露光ヘッドからそれぞれ感光材料上にレーザビームが照射される。 このことにより結像されたビームスポットの位置を感光材料に対して相対的に移動さ せながら、各々の DMDを画像データに応じて変調することにより、感光材料上にパ ターン露光する処理を実行可能に構成されて ヽる。
[0007] このような露光装置では、例えば基板上に高精度に回路パターンを露光する処理 に利用する場合に、描画面上に投影される全面露光領域の所定位置に原点を設定 する。この原点に基づき、所定のマイクロミラーによる光学像の相対位置 (露光点）を 描画前に専用の機器により測定し、この実測値を露光点座標データとしてシステムコ ントロール回路の ROMに予め格納している。描画する際には、この実測値が露光点 座標データとして露光点座標データメモリに出力される。これにより露光データメモリ には、実質的にレンズ倍率や露光ヘッドの取り付け誤差を含んだ回路パターンのビ ットデータが保持されることになる。よって、各マイクロミラーに与えられる露光データ はこれらの誤差が考慮された値である。従って、露光ユニットの光学要素が誤差を有 していたとしても、高精度に回路パターンを描画できるようにしている（例えば、特許 文献 1参照）
特許文献 1：特開 2003 - 57836
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] し力しながら、このようなマルチビーム露光装置では、より高精度な描画を行う場合 に、露光ヘッドによる描画の位置が温度や振動といった要因で経時変化するため、 描画前に専用の機器により経時変化する描画の位置ずれ量をその都度測定して適 切に補正する必要がある。
[0009] 本発明は、上述した問題に鑑み、経時変化等による描画の位置ずれを補正するこ とができるフレームデータ作成装置、方法、プログラム及びプログラムを格納した記憶 媒体を提供するとともに、上記フレームデータ作成装置等を利用した描画装置を提 供する。 課題を解決するための手段
[0010] 本発明の第一の態様によるフレームデータ作成装置は、複数の描画点が 2次元状 に配置された画像を描画面上に形成する際に用いられる前記フレームデータを作成 するフレームデータ作成装置であって、前記画像は、描画素子群が複数平行に配列 された描画点形成部を、描画面に対し、前記描画素子群の配列方向と所定の傾斜 角 Θ (ただし、 0° < Θ < 90° )をなす走査方向に相対的に移動させるとともに、該 走査方向への移動に応じて前記描画素子に対応した複数の描画点データ力 なる フレームデータを前記描画点形成部に順次入力して描画点群を時系列に順次形成 することにより形成され、前記描画素子群は、描画面上に描画点を形成する複数の 描画素子が一列に配置されて構成され、前記走査方向に対応する副走査方向およ び該副走査方向に直交する主走査方向に前記描画点データに対応する画素デー タが 2次元状に配置された、前記画像に応じた画像データに基づいて、前記複数の 描画点データを取得して前記フレームデータを作成するフレームデータ作成装置で あって、
前記描画素子群の少なくとも一部の描画素子による描画点の位置を各々検出する 描画点位置検出部と、
検出した各描画点の位置に基づ!/、て、前記描画点の位置ずれによる画素位置の ずれが補正されるように、前記フレームデータを作成するフレームデータ作成部と、 を備える。
[0011] この発明によれば、描画素子群の少なくとも一部の描画素子による描画点の位置 を各々検出し、検出した各描画点の位置に基づいて、フレームデータを作成する。そ のため、温度等による経時変化によって描画素子による描画点の位置がずれた場合 でも、そのずれによる画素位置のずれを自動的に補正することが可能となる。また、 描画素子群の描画位置のずれを調整するための複雑な機構が不要となり、装置を安 価に構成することができる。
[0012] なお、上記「傾斜角」とは、上記描画素子群の配列方向と上記走査方向とがなす角 のうちの小さい方の角のことを意味する。
[0013] 本態様の装置は、検出した各描画点の位置に基づいて、前記描画素子群の所定 方向における光学倍率、傾き、及び予め定めた基準位置力もの移動量の少なくとも 一つを算出する算出部をさらに備え、前記フレームデータ作成部は、前記算出部の 算出値に基づいて、前記描画点の位置ずれによる画素位置のずれが補正されるよう に、前記フレームデータを作成することができる。
[0014] 前記算出部は、前記主走査方向における解像度を算出し、前記フレームデータ作 成部は、前記解像度に応じて前記画像データを変換し、変換後の画像データに基 づ 、て前記フレームデータを作成することができる。
[0015] これにより、主走査方向における光学倍率のずれ等によって描画位置がずれること に伴う主走査方向における画素位置のずれを補正することができる。
[0016] この場合、前記フレームデータ作成部は、前記解像度の整数倍の解像度となるよう に前記画像データを変換することが好まし 、。
[0017] また、前記画像データにおける前記描画素子群に対応する画素データが前記主 走査方向に並ぶように、前記描画素子群の傾きに応じて前記画像データに変形処 理を施す画像データ変形部をさらに備え、前記フレームデータ作成部は、該変形処 理済画像データに基づいて前記複数の描画点データを取得して前記フレームデー タを作成することができる。
[0018] この場合、前記変形処理済画像データが格納される記憶部と、該記憶部のアドレス が連続する方向と前記描画素子群に対応する画素データが格納される配列方向と がー致するように前記画素データを格納する記憶制御部と、をさらに備え、前記フレ ームデータ作成部は、前記記憶部に格納された画素データを前記記憶部から読み 出して前記複数の描画点データを取得することが好ましい。
[0019] ここで、上記「アドレスが連続する方向」とは、上記記憶部における画素データの格 納および読出しを制御する CPUなどの制御部力 みたメモリ空間のアドレスの連続 方向のことを意味する。これにより、高速に描画点データを取得することができる。
[0020] 前記画像データ変形部は、前記描画素子群に対応する各画素データを、それぞ れ前記算出値に応じて前記副走査方向にシフトさせることによって前記変形処理を 実行することができる。
[0021] また、前記描画素子群の各描画素子に対応する、同じ前記フレームデータに属す る画素データが前記主走査方向に連続して配置されるように前記画素データを前記 走査方向にっ 、て並び替える画素データ並替部をさらに備え、前記フレームデータ 作成部が、前記算出値に基づいて、前記走査方向における前記描画点の位置ずれ による画素位置のずれが補正されるように、前記画素データ並替部によって並び替 えられた後の変形処理済画像データに基づ 、て、前記フレームデータを作成するこ とがでさる。
[0022] これにより、走査方向における光学倍率のずれ等によって描画位置がずれることに 伴う走査方向における画素位置のずれを補正することができる。
[0023] 前記描画素子は、マイクロミラーであり、前記描画点形成部は、光源から照射され た光を前記マイクロミラーによって変調することで露光面上に描画像を露光する露光 部である構成とすることができる。
[0024] 本発明は上記フレームデータ作成装置の動作に対応する方法、対応する処理を実 行するプログラム、及び前記プログラムを格納する記憶媒体としても実現できる。 即ち、本発明の第二の態様によるフレームデータ作成方法は、複数の描画点が 2 次元状に配置された画像を描画面上に形成する際に用いられる前記フレームデータ を作成するフレームデータ作成方法であって、前記画像は、描画素子群が複数平行 に配列された描画点形成部を、描画面に対し、前記描画素子群の配列方向と所定 の傾斜角 Θ (ただし、 0° < Θ < 90° )をなす走査方向に相対的に移動させるととも に、該走査方向への移動に応じて前記描画素子に対応した複数の描画点データか らなるフレームデータを前記描画点形成部に順次入力して描画点群を時系列に順 次形成することにより形成され、前記描画素子群は、描画面上に描画点を形成する 複数の描画素子が一列に配置されて構成され、前記走査方向に対応する副走査方 向および該副走査方向に直交する主走査方向に前記描画点データに対応する画 素データが 2次元状に配置された、前記画像に応じた画像データに基づいて、前記 複数の描画点データを取得して前記フレームデータを作成するフレームデータ作成 方法であって、
前記描画素子群の少なくとも一部の描画素子による描画点の位置を各々検出し、 検出した各描画点の位置に基づ!/、て、前記描画点の位置ずれによる画素位置の ずれが補正されるように、前記フレームデータを作成すること、を含む。
[0025] この発明よれば、温度等による経時変化によって描画素子による描画点の位置が ずれた場合でも、そのずれによる画素位置のずれを補正することが可能となる。
[0026] 本発明の第三の態様によるフレームデータ作成プログラムは、複数の描画点が 2次 元状に配置された画像を描画面上に形成する際に用いられる前記フレームデータを 作成する手順をコンピュータに実行させるフレームデータ作成プログラムであって、 前記画像は、描画素子群が複数平行に配列された描画点形成部を、描画面に対し 、前記描画素子群の配列方向と所定の傾斜角 Θ (ただし、 0° < Θ < 90° )をなす 走査方向に相対的に移動させるとともに、該走査方向への移動に応じて前記描画素 子に対応した複数の描画点データからなるフレームデータを前記描画点形成部に順 次入力して描画点群を時系列に順次形成することにより形成され、前記描画素子群 は、描画面上に描画点を形成する複数の描画素子が一列に配置されて構成され、 前記走査方向に対応する副走査方向および該副走査方向に直交する主走査方向 に前記描画点データに対応する画素データが 2次元状に配置された、前記画像に 応じた画像データに基づ 、て、前記複数の描画点データを取得して前記フレームデ ータを作成する処理をコンピュータに実行させるフレームデータ作成プログラムであ つて、前記処理は、
前記描画素子群の少なくとも一部の描画素子による描画点の位置を各々検出し、 検出した各描画点の位置に基づ!/、て、前記描画点の位置ずれによる画素位置の ずれが補正されるように、前記フレームデータを作成すること、を含む。
本発明の第四の態様による記憶媒体は、複数の描画点が 2次元状に配置された画 像を描画面上に形成する際に用いられる前記フレームデータを作成する手順をコン ピュータに実行させるフレームデータ作成プログラムを格納する記憶媒体であって、 前記画像は、描画素子群が複数平行に配列された描画点形成部を、描画面に対し 、前記描画素子群の配列方向と所定の傾斜角 Θ (ただし、 0° < Θ < 90° )をなす 走査方向に相対的に移動させるとともに、該走査方向への移動に応じて前記描画素 子に対応した複数の描画点データからなるフレームデータを前記描画点形成部に順 次入力して描画点群を時系列に順次形成することにより形成され、前記描画素子群 は、描画面上に描画点を形成する複数の描画素子が一列に配置されて構成され、 前記フレームデータ作成プログラムは、前記走査方向に対応する副走査方向および 該副走査方向に直交する主走査方向に前記描画点データに対応する画素データが
2次元状に配置された、前記画像に応じた画像データに基づいて、前記複数の描画 点データを取得して前記フレームデータを作成する処理をコンピュータに実行させ、 前記処理は、
前記描画素子群の少なくとも一部の描画素子による描画点の位置を各々検出し、 検出した各描画点の位置に基づ!/、て、前記描画点の位置ずれによる画素位置の ずれが補正されるように、前記フレームデータを作成すること、を含む。
[0027] この発明によれば、温度等による経時変化によって描画素子による描画点の位置 がずれた場合でも、そのずれによる画素位置のずれを補正することが可能となる。
[0028] 本発明の第五の態様による画像描画装置は、第一の態様によるフレームデータ作 成装置と、
入力された前記フレームデータに基づいて複数の描画点からなる描画点群を描画 面上に形成する描画点形成部と、
該描画点形成部を前記描画面に対して前記走査方向に相対的に移動させる移動 部と、
前記移動部による走査方向への移動に応じて前記フレームデータ作成装置にお いて作成されたフレームデータを前記描画点形成部に順次入力し、前記描画点形 成部に前記描画点群を時系列に順次形成させて複数の前記描画点が 2次元状に配 置された画像を前記描画面上に形成させる画像形成制御部と、を備える。
[0029] この発明によれば、温度等による経時変化によって描画素子による描画点の位置 がずれた場合でも、そのずれによる画素位置のずれを補正することが可能となる。 発明の効果
[0030] 本発明に係る露光装置によれば、複数の画素を選択的に変調する部側から出射さ れたビームにより露光する際に、温度や振動といった要因で経時変化する描画の位 置ずれ量を適宜検出できる。そのため、この検出した描画の位置ずれ量に対応して 適切に補正し、より高精度な描画を行って高品質の露光画像を得られるという効果が ある。
図面の簡単な説明
[図 1]本発明のマルチビーム露光装置の実施の形態に係る、画像形成装置の全体概 略斜視図である。
[図 2]本発明の実施の形態に係る画像形成装置に設けた露光ヘッドュ ノトの各露 光ヘッドによって感光材料に露光する状態を示す要部概略斜視図である。
[図 3]本発明の実施の形態に係る画像形成装置に設けた露光ヘッドユニットにおける 一つの露光ヘッドによって感光材料に露光する状態を示す要部拡大概略斜視図で ある。
[図 4]本発明の実施の形態に係る画像形成装置の露光ヘッドに関する光学系の概略 構成図である。
[図 5A]本発明の実施の形態に係る画像形成装置における、 DMDを傾斜させない場 合の各マイクロミラーによる反射光像 (露光ビーム）の走査軌跡を示す要部平面図で ある。
[図 5B]本発明の実施の形態に係る画像形成装置における、 DMDを傾斜させた場合 の露光ビームの走査軌跡を示す要部平面図である。
[図 6]本発明の実施の形態に係る露光装置に用いる DMDの構成を示す要部拡大斜 視図である。
[図 7A]本発明の実施の形態に係る露光装置に用いる DMDの動作を説明するため の説明図である。
[図 7B]本発明の実施の形態に係る露光装置に用いる DMDの動作を説明するため の説明図である。
[図 8]本発明の実施の形態に係る画像形成装置に係わる複数の検出用スリットを利 用して所定複数点灯している特定画素を検出する状態を示す説明図である。
[図 9]本発明の実施の形態に係る画像形成装置に係わる、スリット板上に形成された 複数の検出用スリットの相対的な位置関係の一例を示す説明図である。
[図 10] (A)は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置に係わる検出用スリットを 利用して点灯している特定画素の位置を検出する状態を示す説明図、（B)は、点灯 している特定画素をフォトセンサが検知したときの信号を示す説明図である。
[図 11]図 1に示す露光装置における電気的構成を示すブロック図である。
[図 12]画像データの各画素データとその各画素データが入力される各マイクロミラー との対応関係を示す図である。
[図 13]変形処理済画像データの一例を示す図である。
[図 14]並替処理済画像データの一例を示す図である。
[図 15]図 1に示す露光装置おいて作成されるフレームデータを示す図である。
[図 16]倍率ずれが生じた場合における画像データの各画素データとその各画素デ ータが入力される各マイクロミラーとの対応関係を示す図である。
[図 17]倍率ずれが生じた場合における並替処理済画像データの一例を示す図であ る。
発明を実施するための最良の形態
本発明のマルチビーム露光装置に関する実施の形態について、図面を参照しなが ら説明する。
[画像形成装置の構成]
図 1に示すように、本発明の実施の形態に係るマルチビーム露光装置として構成さ れた露光装置 10は、いわゆるフラットベッド型に構成したものである。露光装置 10は 、 4本の脚部材 12Aに支持された基台 12と、移動ステージ 14と、光源ユニット 16と、 露光ヘッドユニット 18と、制御ユニット 20とを主に有して構成される。移動ステージ 14 は、基台 12上に設けられた図中 Y方向に移動可能であり、例えばプリント基板 (PCB )、カラーの液晶ディスプレイ（LCD)やプラズマ ·ディスプレイ ·パネル（PDP)と!、つ たガラス基板の表面に感光材料を形成したもの等である感光材料を載置固定して移 動する。光源ユニット 16は、紫外波長領域を含む、一方向に延在したマルチビーム をレーザ光として射出する。露光ヘッドユニット 18は、光源ユニット 16からのマルチビ ームを所望の画像データに基づきマルチビームの位置に応じて空間変調し、マルチ ビームの波長領域に感度を有する感光材料に、この変調されたマルチビームを露光 ビームとして照射する。制御ユニット 20は、移動ステージ 14の移動に伴って露光へッ ドユニット 18に供給する変調信号を画像データ力 生成する。 [0033] この露光装置 10では、移動ステージ 14の上方に感光材料を露光するための露光 ヘッドユニット 18を配置する。この露光ヘッドユニット 18には、複数の露光ヘッド 26を 設置する。各露光ヘッド 26には、光源ユニット 16からそれぞれ引き出されたバンドル 状光ファイバ 28を接続する。
[0034] この露光装置 10には、基台 12を跨ぐようにゲート 22を設け、その両面にそれぞれ 一対の位置検出センサ 24を取り付ける。この位置検出センサ 24は、移動ステージ 1 4の通過を検知したときの検出信号を制御ユニット 20に供給する。
[0035] この露光装置 10では、基台 12の上面に、ステージ移動方向に沿って延びた 2本の ガイド 30を設置する。この 2本のガイド 30上には、移動ステージ 14を往復移動可能 に装着する。この移動ステージ 14は、図示しないリニアモータによって、例えば、 100 Ommの移動量を 40mmZ秒といった比較的低速の一定速度で移動されるよう構成 する。
[0036] この露光装置 10では、固定された露光ヘッドユニット 18に対して、移動ステージ 14 に載置された感光材料 (基板)を移動しながら、走査露光する。
[0037] 図 2に示すように、露光ヘッドユニット 18の内部には m行 n列の略マトリックス状に配 列された複数の露光ヘッド 26を設置する。なお、図 2では、 1行目は 5列、 2行目は 4 列の合計 9個の露光ヘッド 26を設けた構成としている。
[0038] 露光ヘッド 26による露光エリア 32は、例えば走査方向を短辺とする矩形状に構成 する。この場合、感光材料 11には、その走査露光の移動動作に伴って露光ヘッド 26 毎に帯状の露光済み領域 34が形成される。
[0039] また、図 2に示すように、帯状の露光済み領域 34が走査方向と直交する方向に隙 間無く並ぶように、ライン状に配列された各行の露光ヘッド 26の各々は、配列方向に 所定間隔 (露光エリアの長辺の自然数倍)ずらして配置されている。このため、例えば 第 1列目の露光エリア 32と第 2列目の露光エリア 32との間の露光できない部分は、 第 2行目の露光エリア 32により露光することができる。
[0040] 図 4に示すように、各露光ヘッド 26は、それぞれ入射された光ビームを画像データ に応じて各画素毎に変調する空間光変調素子として、デジタル ·マイクロミラー 'デバ イス（DMD) 36を備えている。この DMD36は、制御ユニット 20に接続されている。 [0041] この制御ユニット 20では、入力された画像データに基づいて、各露光ヘッド 26毎に DMD36の制御すべき領域内の各マイクロミラーを駆動制御する制御信号を生成す る。なお、詳細は後述する力 制御ユニット 20では、露光ヘッド 26による各露光点の 位置を検出し、検出した露光点の位置に基づいて、入力された画像データの変形、 並べ替え等を行って、 DMD36を駆動制御するためのフレームデータを作成する処 理を行う。
[0042] また、制御ユニット 20は、 DMDコントローラ 66を備えており（図 11参照）いる。この DMDコントローラ 66では、作成されたフレームデータに基づいて、各露光ヘッド 26 毎に DMD36における各マイクロミラーの反射面の角度を制御する。なお、この反射 面の角度の制御に付 、ては後述する。
[0043] 各露光ヘッド 26における DMD36の光入射側には、図 1に示すように、紫外波長 領域を含む一方向に延在したマルチビームをレーザ光として射出する照明装置であ る光源ユニット 16からそれぞれ引き出されたバンドル状光ファイバ 28が接続される。
[0044] 光源ユニット 16は、図示しないがその内部に、複数の半導体レーザチップ力も射出 されたレーザ光を合波して光ファイバに入力する合波モジュールが複数個設置され ている。各合波モジュール力も延びる光ファイバは、合波したレーザ光を伝搬する合 波光ファイバである。複数の光ファイバが 1つに束ねられてバンドル状の光ファイバ 2 8として形成される。
[0045] 図 4に示すように、各露光ヘッド 26における DMD36の光入射側には、バンドル状 光ファイバ 28の接続端部から出射されたレーザ光を DMD36に向けて反射するミラ 一 42が配置されている。
[0046] DMD36は、図 6に示すように、 SRAMセル (メモリセル） 44上に、微小ミラー（マイ クロミラー) 46が支柱により支持されて配置されたものである。画素（ピクセル)を構成 する多数の（例えば、 600個 X 800個）の微小ミラーを格子状に配列したミラーデバ イスとして構成されている。各ピクセルには、最上部に支柱に支えられたマイクロミラ 一 46が設けられて!/、る。マイクロミラー 46の表面にはアルミニウム等の反射率の高!ヽ 材料が蒸着されている。
[0047] また、マイクロミラー 46の直下には、図示しないヒンジ及びヨークを含む支柱を介し て通常の半導体メモリの製造ラインで製造されるシリコンゲートの CMOSの SRAMセ ル 44が配置されており、全体はモノリシック（一体型）に構成されている。
[0048] DMD36の SRAMセル 44にデジタル信号が書き込まれると、支柱に支えられたマ イク口ミラー 46が、対角線を中心として DMD36が配置された基板側に対して士 &度（ 例えば ± 10度）の範囲で傾けられる。図 7Aは、マイクロミラー 46がオン状態である + a度に傾いた状態を示す。図 7Bは、マイクロミラー 46がオフ状態である— a度に傾い た状態を示す。従って、画像信号に応じて、 DMD36の各ピクセルにおけるマイクロミ ラー 46の傾きを、図 6に示すように制御することによって、 DMD36に入射された光 はそれぞれのマイクロミラー 46の傾き方向へ反射される。
[0049] なお、図 6には、 DMD36の一部を拡大し、マイクロミラー 46が + a度又は— a度に 制御されている状態の一例を示す。それぞれのマイクロミラー 46のオンオフ（onZof f)制御は、 DMD36に接続された制御ユニット 20によって行われる。オン状態のマイ クロミラー 46により反射された光は露光状態に変調され、 DMD36の光出射側に設 けられた投影光学系（図 4参照)へ入射する。またオフ状態のマイクロミラー 46により 反射された光は非露光状態に変調され、光吸収体 (図示省略）に入射する。
[0050] また、 DMD36は、その短辺方向が走査方向と所定角度（例えば、 0. 1° 〜0. 5° )を成すように僅かに傾斜させて配置するのが好まし 、。図 5Aは DMD36を傾斜さ せな 、場合の各マイクロミラーによる反射光像 (露光ビーム) 48の走査軌跡を示す。 図 5Bは DMD36を傾斜させた場合の露光ビーム 48の走査軌跡を示している。
[0051] DMD36には、長手方向（行方向）に沿ってマイクロミラー 46が多数個（例えば、 80 0個）配列されたマイクロミラー列力 短手方向に多数組 (例えば、 600組)配列され ている。図 5Bに示すように、 DMD36を傾斜させることにより、各マイクロミラー 46によ る露光ビーム 48の走査軌跡（走査線）のピッチ P2が、 DMD36を傾斜させな!/、場合 の走査線のピッチ P1より狭くなる。このことにより、解像度を大幅に向上させることが できる。一方、 DMD36の傾斜角は微小であるので、 DMD36を傾斜させた場合の 走査幅 W2と、 DMD36を傾斜させない場合の走査幅 W1とは略同一である。
[0052] また、異なるマイクロミラー列により同じ走査線上における略同一の位置（ドット）が 重ねて露光（多重露光）されることになる。このように、多重露光されることで、露光位 置の微少量をコントロールすることができ、高精細な露光を実現することができる。ま た、走査方向に配列された複数の露光ヘッド間のつなぎ目を微少量の露光位置制 御により段差無くつなぐことができる。
[0053] なお、 DMD36を傾斜させる代わりに、各マイクロミラー列を走査方向と直交する方 向に所定間隔ずらして千鳥状に配置しても、同様の効果を得ることができる。
[0054] 次に、露光ヘッド 26における DMD36の光反射側に設けられる投影光学系（結像 光学系）について説明する。図 4に示すように、各露光ヘッド 26における DMD36の 光反射側に設けられる投影光学系は、 DMD36の光反射側の露光面にある感光材 料 11上に光源像を投影する。そのため、 DMD36の側力も感光材料 11へ向って順 に、レンズ系 50, 52、マイクロレンズアレイ 54、対物レンズ系 56, 58の各露光用の光 学部材が配置されて構成されて ヽる。
[0055] ここで、レンズ系 50, 52は拡大光学系として構成されている。 DMD36により反射さ れる光線束の断面積を拡大することで、感光材料 11上の DMD36により反射された 光線束による露光エリア 32 (図 2に図示）の面積を所要の大きさに拡大している。
[0056] 図 4に示すように、マイクロレンズアレイ 54は、光源ユニット 16から各光ファイバ 28 を通じて照射されたレーザ光を反射する DMD36の各マイクロミラー 46に 1対 1で対 応する複数のマイクロレンズ 60がー体的に成形されたものである。各マイクロレンズ 6 0は、それぞれレンズ系 50, 52を透過した各レーザビームの光軸上にそれぞれ配置 されている。
[0057] このマイクロレンズアレイ 54は、矩开平板状に开成されている。各マイクロレンズ 60 を形成した部分には、それぞれアパーチャ 62がー体的に配置される。このァパーチ ャ 62は、各マイクロレンズ 60に 1対 1で対応して配置された開口絞りとして構成する。
[0058] 図 4に示すように、対物レンズ系 56, 58は、例えば、等倍光学系として構成されて いる。また感光材料 11は、対物レンズ系 56, 58の後方焦点位置に配置される。なお 、投影光学系における各レンズ系 50, 52,対物レンズ系 56, 58は、図 4においてそ れぞれ 1枚のレンズとして示されている。しかしこの構成に限らず、複数枚のレンズ（ 例えば、凸レンズと凹レンズ）を組み合せたものであっても良い。
[0059] 上述のように構成された露光装置 10では、露光ヘッド 26で露光処理する際に温度 や振動といった要因で経時変化する露光点の搬送方向及び搬送方向と直交する方 向における光学倍率、露光ヘッド 26の傾き、露光ヘッド 26の基準位置力もの移動量 等の露光点位置に関する情報を検出するための検出部を設ける。
[0060] この検出部の一部として図 3及び図 8に示すように、この露光装置 10には、その移 動ステージ 14の搬送方向上流側に、照射されたビーム位置を検出するためのビーム 位置検出部 (描画点位置検出部)を配置する。
[0061] このビーム位置検出部は、移動ステージ 14における搬送方向（走査方向）に沿って 上流側の端縁部に一体的に取り付けたスリット板 70と、このスリット板 70の裏側に、各 スリット毎に対応して設置した光検知部としてのフォトセンサ 72とを有する。
[0062] このスリット板 70には、検出用スリット 74が穿設されている。検出用スリット 74は、移 動ステージ 14の幅方向全長の長さを持つ矩形長板状の石英ガラス板に遮光用の薄 いクロム膜 (クロムマスク、ェマルジヨンマスク）を形成し、このクロム膜の所定複数位置 に、それぞれレーザビームを通過させるよう X軸方向に向かって開く「V」字型部分の クロム膜をエッチングカ卩ェ (例えばクロム膜にマスクしてスリットをパター-ングし、エツ チング液でクロム膜のスリット部分を溶出させる加工）により除去して形成する。
[0063] このように構成したスリット板 70は、石英ガラス製のため、温度変化による誤差を生 じにくい。また遮光用の薄いクロム膜を利用することにより、ビーム位置を高精度で検 出できる。
[0064] 図 8及び図 10 (A)に示すように、「V」字型の検出用スリット 74は、その搬送方向上 流側に位置する所定長さを持つ直線状の第 1スリット部 74aと搬送方向下流側に位 置する所定長さを持つ直線状の第 2スリット部 74bとをそれぞれの一端部で直角に接 続した形状に形成する。すなわち、第 1スリット部 74aと、第 2スリット部 74bとは互いに 直交するとともに、 Y軸（走行方向）に対して第 1スリット部 74aは 135度、第 2スリット 部 74bは 45度の角度を有するように構成する。なお、本実施の形態では、走査方向 を Y軸にとり、これに直交する方向（露光ヘッド 26の配列方向）を X軸にとる。
[0065] なお、検出用スリット 74における第 1スリット部 74aと、第 2スリット部 74bとは、走査方 向に対して 45度の角度を成すように形成したものを図示した。しかし、これら第 1スリ ット部 74aと、第 2スリット部 74bとを、露光ヘッド 26の画素配列に対して傾斜すると同 時に、走査方向、即ちステージ移動方向に対して傾斜する状態（お互いが平行でな いように配置した状態）とできれば、走査方向に対する角度を任意に設定しても良い
。また、検出用スリット 74に代えて回折格子を使用してもよい。
[0066] 各検出用スリット 74直下の各所定位置には、それぞれ露光ヘッド 26からの光を検 出するフォトセンサ 72 (CCD、 CMOS又はフォトディテクタ等でも良い）を配置する。
[0067] 次に、制御ユニット 20の電気系の構成について説明する。
[0068] 制御ユニット 20は、図 11に示すように、画像データ出力装置 71から出力された画 像データを受け取る。その受け取った画像データに変形処理を施す画像データ変形 部 81と、画像データ変形部 81にお ヽて変形処理の施された変形処理済画像データ がー時記憶される第 1のフレームメモリ 82と、第 1のフレームメモリ 82に記憶された変 形処理済画像データに並替処理を施す画素データ並替部 83と、画素データ並替部 83により並替処理の施された並替処理済画像データが一時記憶される第 2のフレー ムメモリ 84と、第 2のフレームメモリ 84に記憶された並替処理済画像データに基づい てフレームデータを作成するフレームデータ作成部 85と、フレームデータ作成部 85 力も出力されたフレームデータに基づいて DMD36に制御信号を出力する DMDコ ントローラ 66と、露光装置全体を制御する全体制御部 90とを備えている。全体制御 部 90は、 CPUやメモリ等を含んで構成されている。
[0069] なお、画像データ変形部 81、画素データ並替部 83およびフレームデータ作成部 8 5には、所定の手順を実行させるプログラムがそれぞれ格納されるメモリ等が含まれ て 、る。そのプログラムの処理手順に従って全体制御部 90が装置の動作を制御する 。各プログラムが実行させる所定の処理手順については、後で詳述する。
[0070] また、全体制御部 90は、移動ステージ 14を駆動するステージ駆動装置 80と光源ュ ニット 16の動作を制御する。
[0071] 第 1のフレームメモリ 82および第 2のフレームメモリ 84としては、たとえば、 DRAM を用いることができる。し力し、これに限らず、その他 MRAMや FRAMなども用いる ことができる。格納されたデータが、アドレスが連続する方向に順次読み出されうるも のであれば如何なるものを使用してもよい。また、格納されたデータがいわゆるバー スト転送により読み出されるメモリを利用するようにしてもょ 、。 [0072] また、制御ユニット 20は、各フォトセンサ 72からの検出信号に基づいて各露光へッ ド 26の各露光点の位置を検出する。検出した各露光点の位置に基づいて、光学倍 率等の露光点位置に関する情報を算出し、画像データ変形部 81等に出力する。
[0073] 次に、この露光装置 10に設けた検出用スリット 74を利用してビーム位置を検出する 動作について説明する。
[0074] まず、この露光装置 10において、被測定画素である一つの特定画素 Z1を点灯した ときの露光面上に実際に照射された位置を、検出用スリット 74を利用して特定すると きの動作について説明する。
[0075] この場合に全体制御部 90は、移動ステージ 14を移動操作してスリット板 70の所定 露光ヘッド 26用の所定検出用スリット 74を露光ヘッドユニット 18の下方に位置させる
[0076] 次に全体制御部 90は、所定の DMD36における特定画素 Z1だけをオン状態（点 灯状態)とするよう制御する。
[0077] さらに全体制御部 90は、移動ステージ 14を制御し、図 10 (A)に実線で示すように 、検出用スリット 74が露光エリア 32上の所要位置 (例えば原点とする位置）となるよう に移動させる。このとき、全体制御部 90は、第 1スリット部 74aと、第 2スリット部 74bと の交点を (XO, YO)と認識し、メモリに記憶する。なお図 10 (A)では、 Y軸から反時 計方向に回転する方向を正の角とする。
[0078] 次に、図 10 (A)に示すように、全体制御部 90は、移動ステージ 14を制御し、検出 用スリット 74を Y軸に沿って図 10 (A)の向力つて右方へ移動を開始させる。そして、 全体制御部 90は、図 10 (A)の向カゝつて右方の想像線で示した位置で、図 10 (B)に 例示するように、点灯している特定画素 Z1からの光が第 1スリット部 74aを透過してフ オトセンサ 72で検出されたことを検知した際に移動ステージ 14を停止させる。全体制 御部 90は、このときの第 1スリット部 74aと、第 2スリット部 74bとの交点を (XO, Y11) として認識し、メモリに記憶する。
[0079] 次に、全体制御部 90は、移動ステージ 14を操作し、検出用スリット 74を Y軸に沿つ て図 10 (A)の向かって左方へ移動を開始させる。そして、全体制御部 90は、図 10 ( A)の向力つて左方の想像線で示した位置で、図 10 (B)に例示するように点灯してい る特定画素 Zlからの光が第 1スリット部 74aを透過してフォトセンサ 72で検出されたこ とを検知した際に、移動ステージ 14を停止させる。全体制御部 90は、このときの第 1 スリット部 74aと、第 2スリット部 74bとの交点を (XO, Y12)として認識し、メモリに記憶 する。
[0080] 次に、全体制御部 90は、メモリに記憶した、座標 (XO, Y11)と (XO, Y12)とを読 み出して、特定画素 Z1の座標を求め、実際の位置を特定するため下記式で演算を 行う。ここで、特定画素 Z1の座標を (XI, Y1)とすると、 X1 =X0+ (Y11—Y12)Z 2で表され、 Yl = (Yl 1 +Y12) Ζ2で表される。
[0081] なお、上述のように第 1スリット部 74aと交差する第 2スリット部 74bを有する検出用ス リット 74と、フォトセンサ 72とを組み合わせて用いる場合には、フォトセンサ 72が、第 1スリット部 74a又は第 2スリット部 74bを通過する所定範囲の光だけを検出することに なる。よって、フォトセンサ 72は、第 1スリット部 74a又は第 2スリット部 74bに対応する 狭い範囲だけの光量を検出する微細で特別な構成とすること無ぐ市販の廉価なも の等を利用できる。
[0082] 次に、この露光装置 10において、一つの露光ヘッド 26によって露光面上に像を投 影可能な露光エリア（全面露光領域） 32における X軸方向及び Y軸方向における光 学倍率、露光ヘッド 26 (露光エリア）の傾き、露光ヘッド 26の基準位置からの X軸方 向及び Y軸方向における移動量等の露光点位置に関する情報を検出する動作につ いて説明する。
[0083] 全面露光領域としての露光エリア 32の露光点位置に関する情報を検出するため、 この露光装置 10は、図 3に示すように、一つの露光エリア 32に対して複数、本実施 の形態では 5個の検出用スリット 74が同時に位置検出するよう構成される。
[0084] このため、一つの露光ヘッド 26による露光エリア 32内には、測定対象となる露光ェ リア内で平均的に分散して点在する複数の被測定画素を設定する。本実施の形態 では、被測定画素を 5組み設定する。これら複数の被測定画素は、露光エリア 32の 中心に対して対象位置に設定する。図 8に示す露光エリア 32では、その長手方向中 央位置に配置した一組 (ここでは被測定画素 3個で一組)の被測定画素 Zcl、 Zc2、 Zc3【こ対して、左右対称【こ 2糸且ずつの被 ¾J定画素 Zal、 Za2、 Za3、 Zbl、 Zb2、 Zb3 のペアと、 Zdl、 Zd2、 Zd3、 Zel、 Ze2、 Ze3ペアとを設定する。
[0085] また図 8に示すように、スリット板 70には、各被測定画素の組を検出可能であるよう に、それぞれ対応する位置に、 5個の検出用スリット 74A、 74B、 74C、 74D及び 74 Eを配置する。
[0086] さらに、予めスリット板 70に形成した 5個の検出用スリット 74A、 74B、 74C、 74D及 び 74E間の加工誤差を調整するときの演算を容易にするため、第 1スリット部 74aと 第 2スリット部 74bとの交点の相対的座標位置の関係を求める。例えば図 9に示すスリ ット板 70では、第 1の検出用スリット 74Aの座標 (Xl、 Y1)を基準とすると、第 2の検 出用スリット 74Bの座標が（XI +11、 Y1)、第 3の検出用スリット 74Cの座標が（XI + 11 +12、 Y1)、第 4の検出用スリット 74Dの座標が（XI +11 +12+13、 Yl +ml)、第 5の検出用スリット 74E (XI +11 +12+13+14、 Y1)となる。
[0087] 次に、前述した条件を基にして、全体制御部 90が露光エリア 32の露光点位置に関 する情報を検出する場合には、全体制御部 90が DMD36を制御して、所定一群の 被測定画素（Zal、 Za2、 Za3、 Zbl、 Zb2、 Zb3、 Zcl、 Zc2、 Zc3、 Zdl、 Zd2、 Zd3 、 Zel、 Ze2、 Ze3)をオン状態としてスリット板 70を設置した移動ステージ 14を各露 光ヘッド 26の直下で移動させる。これにより、これら被測定画素の各々に対して、そ れぞれ対応する検出用スリット 74A、 74B、 74C、 74D及び 74Eを利用して座標を求 める。その際、所定一群の被測定画素は個々にオン状態としても良ぐまた全てをォ ン状態として検出しても良い。
[0088] そして、求めた各被測定画素の座標に基づいて、 X軸方向及び Y軸方向における 光学倍率、露光ヘッド 26の傾き、露光ヘッド 26の基準位置からの X軸方向及び Y軸 方向における移動量を算出し、メモリに記憶する。
[0089] X軸方向における光学倍率は、例えば被測定画素 Zal及び被測定画素 Zblの X座 標から、これらの X軸方向における距離を求めることにより求めることができる。なお、 これに限らず、 X軸方向における同一行の各被測定画素間の距離を求め、これらの 平均値を X軸方向の光学倍率として求めても良い。
[0090] Y軸方向における光学倍率は、例えば被測定画素 Zal及び被測定画素 Za3の Y 座標から、これらの Y軸方向における距離を求めることにより求めることができる。なお 、これに限らず、 Y軸方向における同一列（同一組)の各被測定画素間の距離を求め
、これらの平均値を Υ軸方向の光学倍率として求めても良い。
[0091] 露光ヘッド 26の傾き角度は、例えば例えば被測定画素 Zal及び被測定画素 Za3 の X座標及び Y座標から、これらの X軸方向及び Y軸方向における距離を求め、これ らの距離に基づ 、て求めることができる。
[0092] 露光ヘッド 26の基準位置からの X軸方向及び Y軸方向における移動量は、例えば 予め各被測定画素の基準位置をメモリに記憶しておき、これらの少なくとも一部の被 測定画素の基準位置と当該被測定画素について実際に検出した位置との差を X軸 方向及び Y軸方向の各々について求めることにより求めることができる。
[0093] なお、前述した露光装置 10では、スリット板 70に複数の検出用スリット 74A、 74B、
74C、 74D及び 74Eを形成し、各々に対応してフォトセンサ 72を設けたものについ て説明した。し力しこの構成に限られず、単一の検出用スリット 74と単一のフォトセン サ 72とを組み合わせたものを、移動ステージ 14に対して X軸方向に移動して各被測 定画素の組毎に位置検出を行うように構成しても良 、。
[画像形成装置の動作]
次に、上述のように構成した露光装置 10の動作について説明する。
[0094] まず、コンピュータなどの画像データ出力装置 71において、感光材料 11に露光さ れる画像に応じた画像データが作成される。その画像データが露光装置 10に出力さ れ、画像データ変形部 81に入力される。
[0095] 画像データ出力装置 71は、例えば画像データをガーバーデータ（ベクトルデータ） で画像データ変形部 81へ出力する。画像データ変形部 81では、このガーバーデー タをラスタデータに変換する。
[0096] すなわち、画像データ変形部 81で変換された画像データ Dは、画像を構成する各 画素の濃度を 2値 (ドットの記録の有無)で表したデータである。これは、図 12に示す ように、画素データ dが、主走査方向および主走査方向に直交する副走査方向に 2 次元状に多数配列されたものである。
[0097] なお、図 12における丸 1〜丸 24は、 DMD36のマイクロミラー 46 (露光位置）を模 式的に示したものである。図 12は、画像データ Dの各画素データ dとその各画素デ ータ dが入力される各マイクロミラー 46との対応関係を示している。
[0098] そして、図 12の各格子は、上記のように画素データを示すとともに、感光材料 11上 に露光される画像を構成する画素をも表わしている。画像データ Dは、図 12に示す ように、図 1に示す搬送方向と上記副走査方向とがー致するように作成される。また、 図 12における三角印は、 DMD36が走査方向に 1画素分だけ移動した際の、マイク 口ミラー 46の配置を示したものである。つまり、図 12における丸 1〜丸 24に対応する 画素データ dにより 1つのフレームデータが作成され、図 12における三角印に対応す る画素データ dにより上記フレームデータの次のフレームデータが作成されることにな る。なお、図 12は、露光ヘッド 26の光学倍率や傾き、位置等にずれがなく予め定め た基準を満たした状態、すなわち理想的な状態の場合を示して!/、る。
[0099] ここで、温度変化や振動といった要因により、露光ヘッド 26の光学倍率や傾き、位 置が経時変化する場合がある。このため、露光装置 10では、これら光学倍率等を所 定期間毎に前述した方法によって求め、求めた光学倍率等に基づいて画像データ の変形や並べ変えを行い、適切に画像データが露光されるようにデータ処理する。 すなわち、経時変化による光学倍率等のずれや露光ヘッド 26の取り付け誤差等を、 露光ヘッド 26を機械的に調整することなぐ画像データを変形、並べ替え等すること で解消する。
[0100] まず、画像データ変形部 81は、全体制御部 90で求めた X軸方向（主走査方向）の 光学倍率に基づき、 X軸方向における描画解像度を求める。この描画解像度 R1は、 理想的な解像度 (設計値)を RO、実際に露光点の位置を検出して求めた X軸方向の 光学倍率を Al、理想的な X軸方向の光学倍率 (設計値)を AOとして例えば次式によ り求めることがでさる。
[0101] Rl =RO X (A1/AO) · · · (1)
そして、この描画解像度に基づき、入力された画像データを解像度変換する。具体 的には、入力された画像データの解像度が描画解像度の整数倍となるように、入力 されたガーバーデータをラスタデータに変換する。例えば描画解像度 (X軸方向にお ける露光点間隔)が 1. 01 mと算出された場合、画像データの解像度を描画解像 度の 2倍である 2. 02 mとなるようにガーバーデータをラスタデータに変換する。 [0102] これにより、 X軸方向における光学倍率が基準、すなわち設計値からずれた場合で も、露光点の位置と画像データの各画素位置とを一致させることができる。すなわち、 図 12における丸 1〜丸 24の露光位置を各格子と一致させることができる。
[0103] ここで、上述したようにマイクロミラー列 36aの配列方向力 DMDの走査方向（画像 データ Dの副走査方向）に対して傾きをもっている。そのため、上記のようにして作成 された画像データのままでフレームデータを作成したのでは、即ち、各マイクロミラー 46に対応する画素データ dをそれぞれ集めていったのでは、上述したように画像デ ータが記憶されるメモリからの画素データの読出しに時間が力かってしまい、フレーム データの作成時間が長くなつてしまう。
[0104] そこで、本実施形態の露光装置 10においては、画像データ変形部 81において画 像データに変形処理が施される。具体的には、図 13に示すように、各マイクロミラー 4 6に対応する画素データの配列方向と主走査方向とがー致するように画像データに 変形処理が施される。変形処理としては、たとえば、各マイクロミラー 46に対応する画 素データを、図 13に示す副走査方向とは逆方向にシフトする処理を行うようにすれ ばよい。
[0105] そして、上記のようにして変形処理の施された変形処理済画像データが画像デー タ変形部 81から出力され、第 1のフレームメモリ 82に格納される。なお、このとき、第 1 のフレームメモリ 82におけるアドレスが連続する方向と、主走査方向に並ぶ画素デー タが格納される配列方向とがー致するように格納される。
[0106] 次に、上記のようにして第 1のフレームメモリ 82に格納された変形処理済画像デー タに対して、画素データ並替部 83により並替処理が施される。具体的には、図 13に 示す変形処理済画像データにおける主走査方向に並ぶ画素データについて、所定 数の画素データ毎に配置された画素データを 1つずつ選択して集めることによって、 同じフレームデータに属する画素データを集められる。その集められた画素データが 連続して配置されるような処理が施される。このとき、算出した描画解像度に応じた画 素ピッチで画素データを集めると共に、全体制御部 90において求めた X軸方向の基 準位置からの移動量 (ずれ）に応じた位置の画素データを集める。すなわち、露光へ ッド 26の X軸方向における基準位置からのずれによる X軸方向の画素位置のずれを 解消 (補正)するように画素データを集める。
[0107] 上記のような処理を主走査方向に並ぶ画素データの一番左の画素データから順に 施すことにより、図 13に示す変形処理済画像データは、図 14に示すような並替処理 済画像データとされる。つまり、同じフレームデータに属する画素データ力 主走査 方向につ 、て連続して並んで配置されるように変形処理済画像データに対して並替 処理が施される。なお、上記のような並替処理は、プログラムにより行うようにしてもよ いし、ハードウェアにより行うようにしてもよい。なお、図 13、図 14では、図 12の理想 状態における場合の変形処理済画像データ、並替処理済画像データを示して ヽる。
[0108] そして、図 14に示すように画素データが配置された並替処理済画像データが第 2 のフレームメモリ 84に格納される。なお、この際にも、第 2のフレームメモリ 84のァドレ スが連続する方向と、主走査方向に並ぶ画素データが格納される配列方向とがー致 するように格納される。
[0109] そして、次に、上記のようにして第 2のフレームメモリ 84に格納された並替処理済画 像データに基づいて、フレームデータ作成部 85がフレームデータを作成する。具体 的には、フレームデータ作成部 85は、図 14に示す並替処理済画像データにおける 同じフレームデータに属する画素データ、たとえば、丸 1〜丸 24のマイクロミラー 46 に対応する画素データを選択して集めることによって図 15に示すようなフレームデー タ 1を作成する。そして、次に、図 14における三角印に対応する画素データを選択し て集めることによって図 15に示すフレームデータ 2を作成する。そして、上記と同様の 処理を繰り返して行うことによって画像データ Dに基づいて全てのフレームデータを 作成する。なお、図 15は、図 12の理想状態における場合のフレームデータを示して いる。
[0110] ここで、全体制御部 90において求めた Y軸方向（副走査方向）の光学倍率、露光 ヘッド 26の傾き角度、 Y軸方向の基準位置からの移動量に応じて、 Y軸方向におけ る画素データの読み出し位置を定めて画素データを集める。すなわち、 Y軸方向の 光学倍率のずれ、露光ヘッド 26の傾き角度のずれ、 Y軸方向の基準位置からのず れによる Y軸方向の画素位置のずれを解消（補正)するように画素データを集める。
[0111] 例えば、図 12の理想状態から、図 16の点線の丸で示す丸 1〜24、点線の△で示 す位置に露光点がずれた場合、すなわち Y軸方向の倍率が 1ライン分小さくなつた 場合について説明する。この場合、図 13に示すように、位置ずれがない場合には 4ラ インおきに画素データを集めるかわりに、図 17に示すように、 3ラインおきに画素デー タ^^める。これにより、 Y軸方向の倍率を補正することができる。なお、 Y軸方向の 倍率のずれに相当するラインの数が整数でない場合には、例えば全て 3ラインおきに 画素データ^^めるのではなぐ適宜 4ラインおきに画素データを集めたりする等して 、時折ライン数を変化させることにより、倍率補正の微調整を行うことができる。
[0112] そして、フレームデータ作成部 85は、上記のようにして作成した各フレームデータ を順次 DMDコントローラ 66に出力し、 DMDコントローラ 66は入力されたフレームデ ータに応じた制御信号を生成する。なお、上記のようなフレームデータは各露光へッ ド 26の DMD36毎に作成され、 DMD36毎に制御信号が生成される。
[0113] そして、上記のようにして各露光ヘッド 26毎の制御信号が生成されるとともに、全体 制御部 90からステージ駆動装置 80にステージ駆動制御信号が出力される。ステー ジ駆動装置 80はステージ駆動制御信号に応じて移動ステージ 14をガイド 30に沿つ てステージ移動方向へ所望の速度で移動させる。そして、移動ステージ 14がゲート 2 2下を通過する際、ゲート 22に取り付けられた位置検出センサ 24により感光材料 11 の先端が検出されると、 DMDコントローラ 66から各露光ヘッド 26の DMD36に制御 信号が出力され、各露光ヘッド 26毎の描画が開始される。
[0114] そして、感光材料 11が移動ステージ 14とともに一定速度で移動し、感光材料 11が 露光ヘッドュ-ット 18によりステージ移動方向と反対の方向に走査され、露光ヘッド 2 6毎に帯状の露光済み領域 34が形成される。
[0115] 上記のようにして、露光ヘッドユニット 18による感光材料 11の走査が終了し、位置 検出センサ 24で感光材料 11の後端が検出されると、移動ステージ 14は、ステージ 駆動装置 80により、ガイド 30に沿ってゲート 22の最上流側にある原点に復帰する。 移動ステージ 14は、新たな感光材料 11が設置された後、再度、ガイド 30に沿ってゲ ート 22の上流側から下流側に一定速度で移動する。
[0116] このように、本実施形態では、検出した露光点位置に基づいて露光ヘッド 26の光 学倍率、傾き、基準位置力ゝらのずれ等を算出し、これらに基づいて画像データの解 像度変換や、変形や並べ変えを行い、これらのずれによる画素位置のずれが解消さ れるように画像データをデータ処理する。これにより、温度変化や振動といった要因 により、露光ヘッド 26の光学倍率や傾き、位置が経時変化した場合であっても、良好 な画質を維持することが可能となる。また、光学倍率等を調整するための複雑な調整 機構を不要となり、画素位置のずれの調整を自動化することができると共に装置を安 価に構成することができる。
[0117] 本実施の形態に係る露光装置 10では、露光ヘッド 26に用いる空間光変調素子と して DMDを用いた。しかしこれに限らず、例えば、 MEMS (Micro Electro Mechanic al Systems)タイプの空間光変調素子（SLM ; Special Light Modulator)や、電気光学 効果により透過光を変調する光学素子 (PLZT素子)や液晶光シャツタ (FLC)等、 M EMSタイプ以外の空間光変調素子を DMDに代えて用いることができる。
[0118] なお、 MEMSとは、 IC製造プロセスを基盤としたマイクロマシユング技術によるマイ クロサイズのセンサ、ァクチユエータ、そして制御回路を集積ィ匕した微細システムの総 称である。 MEMSタイプの空間光変調素子とは、静電気力を利用した電気機械動 作により駆動される空間光変調素子を意味している。
[0119] また、本実施形態に係る露光装置 10では、露光ヘッド 26に用いる空間光変調素 子 (DMD) 14を、複数の画素を選択的に on/offするデバイスに置き換えて構成し ても良い。このデバイスは、例えば、各画素に対応したレーザビームを選択的に onZ offして出射可能にしたレーザ光源で構成し、または、各微小レーザ発光面を各画素 に対応して配置することにより面発光レーザ素子を形成し、各微小レーザ発光面を 選択的に onZoffして発光可能にしたレーザ光源で構成することができる。
[0120] また、上記実施形態では、 V、わゆるフラッドベッドタイプの露光装置を例に挙げた。
しかし、感光材料が巻きつけられるドラムを有する、いわゆるアウタードラムタイプの露 光装置としてもよい。
[0121] また、上記実施形態の露光対象である感光材料 11は、プリント基板や、ディスプレ ィ用のフィルタであってもよい。また、感光材料 11の形状は、シート状のものであって も、長尺状のもの（フレキシブル基板など）であってもよ！/、。
[0122] また、本発明における描画方法および装置は、インクジェット方式などのプリンタに おける描画制御にも適用することができる。たとえば、インクの吐出による描画点を、 本発明と同様の方法で制御することができる。つまり、本発明における描画素子を、 インクの吐出などによって描画点を打つ素子に置き換えて考慮することができる。 符号の説明
10露光装置
11感光材料
14移動ステージ
16光源ユニット
18露光ヘッドユニット
20制御ユニット
26露光ヘッド
36 DMD (描画点形成部）
46マイクロミラー (描画素子）
70スリット板
72フォトセンサ (描画点位置検出部）
74検出用スリット
80 ステージ駆動装置
81 画像データ変形部 (画像データ変形部、記憶制御部）
82 第 1のフレームメモリ（記憶部）
83 画素データ並替部（画素データ並替部）
84 第 2のフレームメモリ
85 フレームデータ作成部（フレームデータ作成部）
90 全体制御部 (描画点位置検出部、算出部）

Claims

請求の範囲
[1] 複数の描画点が 2次元状に配置された画像を描画面上に形成する際に用いられる 前記フレームデータを作成するフレームデータ作成装置であって、前記画像は、描 画素子群が複数平行に配列された描画点形成部を、描画面に対し、前記描画素子 群の配列方向と所定の傾斜角 Θ (ただし、 0° < Θ < 90° )をなす走査方向に相対 的に移動させるとともに、該走査方向への移動に応じて前記描画素子に対応した複 数の描画点データからなるフレームデータを前記描画点形成部に順次入力して描画 点群を時系列に順次形成することにより形成され、前記描画素子群は、描画面上に 描画点を形成する複数の描画素子が一列に配置されて構成され、前記走査方向に 対応する副走査方向および該副走査方向に直交する主走査方向に前記描画点デ ータに対応する画素データが 2次元状に配置された、前記画像に応じた画像データ に基づ!/、て、前記複数の描画点データを取得して前記フレームデータを作成するフ レームデータ作成装置であって、
前記描画素子群の少なくとも一部の描画素子による描画点の位置を各々検出する 描画点位置検出部と、
検出した各描画点の位置に基づ!/、て、前記描画点の位置ずれによる画素位置の ずれが補正されるように、前記フレームデータを作成するフレームデータ作成部と、 を備える、フレームデータ作成装置。
[2] 検出した各描画点の位置に基づいて、前記描画素子群の所定方向における光学 倍率、傾き、及び予め定めた基準位置力もの移動量の少なくとも一つを算出する算 出部、をさらに備え、
前記フレームデータ作成部は、前記算出部の算出値に基づいて、前記描画点の 位置ずれによる画素位置のずれが補正されるように、前記フレームデータを作成する 、請求項 1記載のフレームデータ作成装置。
[3] 前記算出部は、前記主走査方向における解像度を算出し、
前記フレームデータ作成部は、前記解像度に応じて前記画像データを変換し、変 換後の画像データに基づ 、て前記フレームデータを作成する、請求項 2記載のフレ ームデータ作成装置。
[4] 前記フレームデータ作成部は、前記解像度の整数倍の解像度となるように前記画 像データを変換する、請求項 3記載のフレームデータ作成装置。
[5] 前記画像データにおける前記描画素子群に対応する画素データが前記主走査方 向に並ぶように、前記描画素子群の傾きに応じて前記画像データに変形処理を実行 する画像データ変形部、をさらに備え、
前記フレームデータ作成部は、該変形処理済画像データに基づ 、て前記複数の 描画点データを取得して前記フレームデータを作成する、請求項 2に記載のフレー ムデータ作成装置。
[6] 前記変形処理済画像データが格納される記憶部と、
前記記憶部のアドレスが連続する方向と前記描画素子群に対応する画素データが 格納される配列方向とがー致するように前記画素データを格納する記憶制御部と、 をさらに備え、
前記フレームデータ作成部は、前記記憶部に格納された画素データを前記記憶部 力 読み出して前記複数の描画点データを取得する、請求項 5記載のフレームデー タ作成装置。
[7] 前記画像データ変形部は、前記描画素子群に対応する各画素データを、それぞ れ前記算出値に応じて前記副走査方向にシフトさせることによって前記変形処理を 実行する、請求項 5記載のフレームデータ作成装置。
[8] 前記描画素子群の各描画素子に対応する、同じ前記フレームデータに属する画素 データが前記主走査方向に連続して配置されるように前記画素データを前記走査方 向につ 、て並び替える画素データ並替部、をさらに備え、
前記フレームデータ作成部が、前記算出値に基づいて、前記走査方向における前 記描画点の位置ずれによる画素位置のずれが補正されるように、前記画素データ並 替部によって並び替えられた後の画像データに基づいて、前記フレームデータを作 成することを特徴とする請求項 2記載のフレームデータ作成装置。
[9] 前記描画素子は、マイクロミラーであり、
前記描画点形成部は、光源から照射された光を前記マイクロミラーによって変調す ることで露光面上に描画像を露光する露光部である、請求項 1記載のフレームデータ 作成装置。
[10] 複数の描画点が 2次元状に配置された画像を描画面上に形成する際に用いられる 前記フレームデータを作成するフレームデータ作成方法であって、前記画像は、描 画素子群が複数平行に配列された描画点形成部を、描画面に対し、前記描画素子 群の配列方向と所定の傾斜角 Θ (ただし、 0° < Θ < 90° )をなす走査方向に相対 的に移動させるとともに、該走査方向への移動に応じて前記描画素子に対応した複 数の描画点データからなるフレームデータを前記描画点形成部に順次入力して描画 点群を時系列に順次形成することにより形成され、前記描画素子群は、描画面上に 描画点を形成する複数の描画素子が一列に配置されて構成され、前記走査方向に 対応する副走査方向および該副走査方向に直交する主走査方向に前記描画点デ ータに対応する画素データが 2次元状に配置された、前記画像に応じた画像データ に基づ!/、て、前記複数の描画点データを取得して前記フレームデータを作成するフ レームデータ作成方法であって、
前記描画素子群の少なくとも一部の描画素子による描画点の位置を各々検出し、 検出した各描画点の位置に基づ!/、て、前記描画点の位置ずれによる画素位置の ずれが補正されるように、前記フレームデータを作成する
ことを含む、フレームデータ作成方法。
[11] 検出した各描画点の位置に基づいて、前記描画素子群の所定方向における光学 倍率、傾き、及び予め定めた基準位置力もの移動量の少なくとも一つを算出すること 、をさらに含む、請求項 10記載のフレームデータ作成方法。
[12] 前記算出は、前記主走査方向における解像度を算出することを含み、
前記フレームデータ作成は、前記解像度に応じて前記画像データを変換し、変換 後の画像データに基づいて前記フレームデータを作成することを含む、
請求項 11記載のフレームデータ作成方法。
[13] 前記フレームデータ作成は、前記解像度の整数倍の解像度となるように前記画像 データを変換することを含む、請求項 12記載のフレームデータ作成方法。
[14] 前記画像データにおける前記描画素子群に対応する画素データが前記主走査方 向に並ぶように、前記描画素子群の傾きに応じて前記画像データを変形処理するこ と、をさらに含み、
前記フレームデータ作成は、該変形処理済画像データに基づ 、て前記複数の描 画点データを取得して前記フレームデータを作成することを含む、請求項 11に記載 のフレームデータ作成方法。
[15] 前記変形処理済画像データを記憶部に格納し、
前記記憶部のアドレスが連続する方向と前記描画素子群に対応する画素データが 格納される配列方向とがー致するように前記画素データを格納するよう制御すること 、をさらに含み、
前記フレームデータ作成は、前記格納された画素データを読み出して前記複数の 描画点データを取得する、請求項 14記載のフレームデータ作成方法。
[16] 前記変形処理は、前記描画素子群に対応する各画素データを、それぞれ前記算 出値に応じて前記副走査方向にシフトさせることによって変形処理することを含む、 請求項 14記載のフレームデータ作成方法。
[17] 前記描画素子群の各描画素子に対応する、同じ前記フレームデータに属する画素 データが前記主走査方向に連続して配置されるように前記画素データを前記走査方 向について並び替えること、をさらに含み、
前記フレームデータ作成が、前記算出値に基づいて、前記走査方向における前記 描画点の位置ずれによる画素位置のずれが補正されるように、並び替えられた後の 画像データに基づいて、前記フレームデータを作成することを含む、請求項 11記載 のフレームデータ作成方法。
[18] 複数の描画点が 2次元状に配置された画像を描画面上に形成する際に用いられる 前記フレームデータを作成する手順をコンピュータに実行させるフレームデータ作成 プログラムであって、前記画像は、描画素子群が複数平行に配列された描画点形成 部を、描画面に対し、前記描画素子群の配列方向と所定の傾斜角 Θ (ただし、 0° < Θ < 90° )をなす走査方向に相対的に移動させるとともに、該走査方向への移動に 応じて前記描画素子に対応した複数の描画点データからなるフレームデータを前記 描画点形成部に順次入力して描画点群を時系列に順次形成することにより形成され 、前記描画素子群は、描画面上に描画点を形成する複数の描画素子が一列に配置 されて構成され、前記走査方向に対応する副走査方向および該副走査方向に直交 する主走査方向に前記描画点データに対応する画素データが 2次元状に配置され た、前記画像に応じた画像データに基づいて、前記複数の描画点データを取得して 前記フレームデータを作成する処理をコンピュータに実行させるフレームデータ作成 プログラムであって、前記処理は、
前記描画素子群の少なくとも一部の描画素子による描画点の位置を各々検出し、 検出した各描画点の位置に基づ!/、て、前記描画点の位置ずれによる画素位置の ずれが補正されるように、前記フレームデータを作成すること、
を含む、フレームデータ作成プログラム。
[19] 複数の描画点が 2次元状に配置された画像を描画面上に形成する際に用いられる 前記フレームデータを作成する手順をコンピュータに実行させるフレームデータ作成 プログラムを格納する記憶媒体であって、前記画像は、描画素子群が複数平行に配 列された描画点形成部を、描画面に対し、前記描画素子群の配列方向と所定の傾 斜角 Θ (ただし、 0° < Θ < 90° )をなす走査方向に相対的に移動させるとともに、 該走査方向への移動に応じて前記描画素子に対応した複数の描画点データ力 な るフレームデータを前記描画点形成部に順次入力して描画点群を時系列に順次形 成することにより形成され、前記描画素子群は、描画面上に描画点を形成する複数 の描画素子が一列に配置されて構成され、前記フレームデータ作成プログラムは、 前記走査方向に対応する副走査方向および該副走査方向に直交する主走査方向 に前記描画点データに対応する画素データが 2次元状に配置された、前記画像に 応じた画像データに基づ 、て、前記複数の描画点データを取得して前記フレームデ ータを作成する処理をコンピュータに実行させ、前記処理は、
前記描画素子群の少なくとも一部の描画素子による描画点の位置を各々検出し、 検出した各描画点の位置に基づ!/、て、前記描画点の位置ずれによる画素位置の ずれが補正されるように、前記フレームデータを作成すること、
を含む、フレームデータ作成プログラムを格納する記憶媒体。
[20] 請求項 1に記載のフレームデータ作成装置と、
入力された前記フレームデータに基づいて複数の描画点からなる描画点群を描画 面上に形成する描画点形成部と、
該描画点形成部を前記描画面に対して前記走査方向に相対的に移動させる移動 部と、
前記移動部による走査方向への移動に応じて前記フレームデータ作成装置にお いて作成されたフレームデータを前記描画点形成部に順次入力し、前記描画点形 成部に前記描画点群を時系列に順次形成させて複数の前記描画点が 2次元状に配 置された画像を前記描画面上に形成させる画像形成制御部と、
を備える画像描画装置。
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