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発明の名称 マルチバンド描画機
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−183808(P2001−183808A)
公開日 平成13年7月6日(2001.7.6)
出願番号 特願平11−370083
出願日 平成11年12月27日(1999.12.27)
代理人 【識別番号】100078880
【弁理士】
【氏名又は名称】松岡 修平
【テーマコード(参考)】
2H095
2H097
【Fターム(参考)】
2H095 AA01 AB08 AB25 AC04 BB02 BB33 BB34 BB36 
2H097 AA04 BA00 KA29 LA09
発明者 森田 英行
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 感光材に対するビームの照射により描画される描画パターン全体が、複数のバンドに基づく部分描画領域の合成として得られるマルチバンド描画機であって、所定のバンドに対する描画開始位置情報記憶手段と、前記記憶手段に格納されている所定のバンドの描画開始位置情報に基づいて、任意のバンドの描画開始位置情報を求める、描画開始位置演算手段と、前記描画開始位置演算手段により求めた描画開始位置に従って、各バンドを描画する描画制御手段とを備えること、を特徴とするマルチバンド描画機。
【請求項2】 前記所定のバンドに対する描画開始位置情報は、バンド数より少ない計測点に対する描画開始位置情報であること、を特徴とする請求項1に記載のマルチバンド描画機。
【請求項3】 前記演算手段は、前記計測点に対応しないバンドの描画開始位置を、前記計測点に対応するバンドの描画開始位置情報に基づいて、補間演算により求めること、を特徴とする請求項2に記載のマルチバンド描画機。
【請求項4】 前記補間演算は、線形近似による補間演算であること、を特徴とする請求項3に記載のマルチバンド描画機。
【請求項5】 前記描画制御手段が、感光材に対してビームを照射するビーム照射ヘッド或いは感光材が載置されるテーブルの位置を、前記描画開始位置情報に基づいて調整して、それぞれのバンドの描画を行うこと、を特徴とする請求項1から4の何れかに記載のマルチバンド描画機。
【請求項6】 感光材に対するビームの照射により描画される描画パターン全体が、複数のバンドに基づく部分描画領域の合成として得られるマルチバンド描画機に適用される描画方法であって、所定のバンドの描画開始位置情報に基づいて各バンドの描画開始位置情報を求め、描画すること、を特徴とする、マルチバンド描画機の描画方法。
【請求項7】 バンド数以下の数の計測点における描画開始位置に基づいて、各バンドの描画開始位置を求めること、を特徴とする請求項6に記載のマルチバンド描画機の描画方法。
【請求項8】 バンド数より少ない計測点に対する描画開始位置情報に基づいて、各バンドの描画開始位置を補間計算により求めること、を特徴とする請求項7に記載のマルチバンド描画機の描画方法。
【請求項9】 所定の方向(X軸方向)で移動可能に構成されたビーム照射ヘッドと、前記ビーム照射ヘッドの移動方向と直交する方向(Y軸方向)で移動可能に構成され、感光材が載置されるテーブルとを備え、描画パターン全体が、X軸方向において複数の領域に分割され、Y軸方向に帯状に延びたバンドに基づく部分描画領域の合成として得られる、マルチバンド描画機に適用される描画方法であって、描画結果に基づいて、バンド数よりも少ない数の計測点において測定された、バンドの描画開始位置座標を含んだ補正データファイルを読み込み、前記計測点に対応するバンドの描画を行う場合は、テーブルをY軸上で移動することにより、前記補正データファイル中の当該計測点におけるY座標値の極性を反転した値を、当該バンドの描画開始位置のY座標値とし、隣接する2つの計測点の間に位置するバンドの描画を行う場合は、C=A+((B−A)/(B−A))・C(但し、当該バンドを挟む両側のそれぞれの計測点A,Bの座標をそれぞれ(A,A),(B,B)とする)の計算によってCの値を求め、テーブルをY軸上で移動することで、Cの極性を反転した値を、当該バンドの描画開始位置のY座標値として、描画を行うこと、を特徴とする、マルチバンド描画機の描画方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、感光材に対するビームの照射により描画される描画パターン全体が、複数のバンドに基づく部分描画領域の合成として得られるマルチバンド描画機及びその描画方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、より大きいサイズの感光材に対して高解像度での描画を行うために、所定の方向(X軸方向)で移動可能に構成されたビーム照射ヘッドと、ビーム照射ヘッドの移動方向と直交する方向(Y軸方向)で移動可能に構成され、感光材が載置されるテーブルとを備え、描画パターン全体が、X軸方向において複数の領域に分割され、Y軸方向に帯状に延びたバンドに基づく部分描画領域の合成として得られる、マルチバンド描画機が知られている。
【0003】このようなマルチバンド描画機においては、露光面に光を照射する光照射ヘッドがビームを露光面に照射し、テーブルをY軸上で移動して感光材に1つのバンドの画像を描画し、さらに、光照射ヘッドを機械的な機構によってX軸方向に移動して次のバンドに対する描画が実行され、この動作が繰り返されることで、感光材全体に対する描画が行われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このように機械的な機構によって光照射ヘッドを移動させる場合、取り付け上の誤差から、描画が開始される各バンド毎の描画開始位置が、副走査方向にずれを生ずる場合がある。このような取り付け上の誤差から生ずる描画位置のずれは、装置の製造時に調整されるが、機械的な調整では困難な範囲での微量のずれが残るのが一般的である。
【0005】本発明は、製造時の機械的な調整では補正することのできない範囲での誤差を、描画時において補正し、描画精度を上げて描画することのできる、マルチバンド描画機及びその描画方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載のマルチバンド描画機は、感光材に対するビームの照射により描画される描画パターン全体が、複数のバンドに基づく部分描画領域の合成として得られるマルチバンド描画機であって、所定のバンドに対する描画開始位置情報記憶手段と、前記記憶手段に格納されている所定のバンドの描画開始位置情報に基づいて、任意のバンドの描画開始位置情報を求める、描画開始位置演算手段と、前記描画開始位置演算手段により求めた描画開始位置に従って、各バンドを描画する描画制御手段とによって構成される。
【0007】ここで、前記所定のバンドに対する描画開始位置情報は、バンド数より少ない計測点に対する描画開始位置情報であっても良い(請求項2)。
【0008】その場合、前記演算手段は、前記計測点に対応しないバンドの描画開始位置を、前記計測点に対応するバンドの描画開始位置情報に基づいて、補間演算により求める(請求項3)。
【0009】ここで、前記補間演算は、線形近似による補間演算とすることができる(請求項4)。
【0010】なお、描画を行う場合、前記描画制御手段によって、感光材に対してビームを照射するビーム照射ヘッド或いは感光材が載置されるテーブルの位置を、前記描画開始位置情報に基づいて調整することが可能である(請求項5)。
【0011】本発明の請求項6に記載の描画方法は、感光材に対するビームの照射により描画される描画パターン全体が、複数のバンドに基づく部分描画領域の合成として得られるマルチバンド描画機に適用される描画方法であって、所定のバンドの描画開始位置情報に基づいて各バンドの描画開始位置情報を求め、描画する。
【0012】この場合、バンド数以下の数の計測点における描画開始位置に基づいて、各バンドの描画開始位置を求めることができる(請求項7)。
【0013】また、バンド数より少ない計測点に対する描画開始位置情報に基づいて、各バンドの描画開始位置を補間計算により求めることもできる(請求項8)。
【0014】本発明の請求項9に記載の描画方法は、所定の方向(X軸方向)で移動可能に構成されたビーム照射ヘッドと、前記ビーム照射ヘッドの移動方向と直交する方向(Y軸方向)で移動可能に構成され、感光材が載置されるテーブルとを備え、描画パターン全体が、X軸方向において複数の領域に分割され、Y軸方向に帯状に延びたバンドに基づく部分描画領域の合成として得られる、マルチバンド描画機に適用される描画方法であって、描画結果に基づいて、バンド数よりも少ない数の計測点において測定された、バンドの描画開始位置座標を含んだ補正データファイルを読み込み、前記計測点に対応するバンドの描画を行う場合は、テーブルをY軸上で移動することにより、前記補正データファイル中の当該計測点におけるY座標値の極性を反転した値を、当該バンドの描画開始位置のY座標値とし、隣接する2つの計測点の間に位置するバンドの描画を行う場合は、C=A+((B−A)/(B−A))・C(但し、当該バンドを挟む両側のそれぞれの計測点A,Bの座標をそれぞれ(A,A),(B,B)とする)の計算によってCの値を求め、テーブルをY軸上で移動することで、Cの極性を反転した値を、当該バンドの描画開始位置のY座標値として、描画を行う。
【0015】
【発明の実施の形態】図1は、本発明のマルチバンド描画機100の外観を示す斜視図である。マルチバンド描画機100は、例えば、プリント基板を作成するための、露光焼き付け用のフォトマスクフィルムに回路パターンを描画する。また、装置本体ベース1に、回路パターンが描画される感光フィルム3を載置するためのテーブル2が設けられている。テーブル2は、その下面がY方向に延びる一対のレール2Rに沿ってガイドされた状態で、ボールねじ2Bを図示しないテーブル駆動用モータにより回転させることによって、図中Y方向で往復移動可能となっている。
【0016】感光材に対してビームを射出する光照射ヘッド4は、光学系搭載ステージ5Sに載置された光学ベース5に固定されている。光学系搭載ステージ5Sは、X方向に延びる一対のガイドレール5RにガイドされてX方向に移動可能となっており、光学系駆動モータ5Mによってボールねじ5Bを回転させることにより、光照射ヘッド4は、X方向で移動可能となっている。
【0017】感光フィルム3への描画は次のように行われる。最初に、テーブル2と光照射ヘッド4を描画開始位置に移動する。次に、光照射ヘッド4による照射を行いつつテーブル2をY方向に移動して、感光フィルム3の表面に、Y方向に延びた帯状の画像を形成する。感光フィルム3の端部まで画像形成が行われると、光学系搭載ステージ5SをX方向に移動する。光学系搭載ステージ5Sの移動と共にテーブル2を次のバンドの描画開始位置に移動し、光照射ヘッド4による照射を開始して、再び感光フィルム3にY方向に延びた帯状の画像を形成する。このような描画動作が全てのバンドについて行われ、感光材3全体に対する描画が行われる。
【0018】図2は、マルチバンド描画機100の描画処理を行うための制御系を示すブロック図である。図2中符号10はCPU,符号13はメモリ、符号41は感光材にビームを照射する光源としてのLEDアレイ、符号12はLEDアレイ41を駆動するLED駆動回路を示す。また、符号5Mは光学系駆動モータ、符号2Mはテーブル駆動モータを表わしている。メモリ13には描画データが記憶されており、CPU10は、LEDアレイ41の配列に対応するデータをメモリ13から読み出し、そのデータに基づいてLED駆動回路12にデータを出力し、LEDを発光させる。また、CPU10は、テーブル2及び光学ベース5の移動も制御する。
【0019】図3は、以上のように感光材全体に対する描画を行った場合の各バンドの状態を示している。図中でY方向に延びた帯状の領域が、1つのバンドを示している。また、図3中のY方向は、テーブル2が移動する方向を表わし、X方向は光照射ヘッド4が移動する方向を表わす。前述のように、光照射ヘッド4は機械的な機構によってX方向に移動する為、その移動に伴って、各バンドの描画開始位置がY方向において位置ずれを生ずる。図3には、各バンドのY方向の描画開始位置が、本来の位置(図のX軸)からずれて描画された状態が示されている。図3の描画結果は、光照射ヘッド4をX軸方向で移動した場合の位置ずれの性質を表わしている為、このずれの量に応じて、各バンドに対する描画に際しての描画開始位置を補正することで、以後このような位置ずれを解消した描画を行うことが可能となる。
【0020】補正をしての描画を行う際は、補正のためのデータとして、図3のような状態に描画された感光材の各バンドの描画開始位置座標を、専用の測定器で計測し、ワークステーション等に補正データファイルとして保存しておく。また、補正をしての描画を実施する場合に、マルチバンド描画機100内部のCPU10が、補正データファイルをワークステーション等から読み込むことが可能となるように、マルチバンド描画機100を、ネットワーク等を介して補正データファイルの保存されたワークステーション等と接続する。
【0021】図4は、描画結果と計測点の関係を示している。図4のYの値が0のライン(X軸)が本来のバンドの描画開始位置を表す。図4中A点,B点が計測点であり、計測点の数はバンド数よりも少ない数となっている。A点、B点の座標をそれぞれ、(A,A),(B,B)とすると、補正データファイル中には、これらの座標値が保存されている。補正を行っての描画を行う場合、CPU10は、あらかじめ補正データファイルを読み込んで、データをメモリ13に保存する。ここで、A点に対応するバンドについては、Aの極性を反転した値が描画開始位置のY座標とされ、B点に対応するバンドについては、Bの極性を反転した値が描画開始位置のY座標と決定される。CPU10は、決定された描画開始位置からバンドの描画が開始されるように、テーブル駆動モータ2Mを駆動制御してテーブル2を移動させる。
【0022】図4のC点に対応するバンドのように、隣接する2つの計測点の間に位置するバンドについて、補正を行っての描画を実施する場合には、CPU10は、補正データファイルからA点とB点の座標値を読み出して、Cを、C=A+((B−A)/(B−A))・Cであるとして、直線補間によって求めた上で、Cの極性を反転した値を、そのバンドの描画開始位置座標のY座標値と決定する。CPU10は、決定された描画開始位置からバンドの描画が開始されるように、テーブル駆動モータ2Mを駆動制御してテーブル2を移動させる。なお、C点のX座標値Cについては、バンドのX方向の幅が描画機特有の値としてあらかじめ決まっているので、対象となるバンドが、X軸原点から何番目のバンドであるかによって決定される。以上のように描画を行うことで、各バンドの描画開始位置が本来の描画開始位置である図4のX軸位置に揃えられることになる。なお、図4で計測点A,Bは、Y軸座標のプラス側に存在しているが、これらがY軸座標のマイナス側に位置する場合であっても上記の直線補間の計算は同様に適用可能である。
【0023】図5は、以上で説明した本発明の描画位置補正方法を示すフローチャートである。描画を開始すると、まず、テーブル2及び光照射ヘッド4の位置が初期化される(S1)。次に、CPU10によって、バンドの描画開始位置座標が入っている補正データファイルから、データがメモリ13に読み込まれる(S2)。次に、処理の対象となるバンドが計測点部分のバンドである場合には、読み込んだデータ中の当該計測点のY座標値の極性を反転した値を描画開始位置座標としてのY座標値と決定し、処理の対象となるバンドが隣接する2つの計測点の間に位置するバンドである場合には、前述のように直線補間の計算によって求められた値の極性を反転した値を描画開始位置座標としてのY座標値と決定する(S4)。描画開始位置座標が求められると、その開始位置座標から描画が開始されるように、CPU10は、光学系駆動モータ5Mを駆動制御することにより光照射ヘッド4を描画対象のバンド位置へ移動すると共に、テーブル駆動モータ2Mを駆動制御することによりテーブル2を移動させ(S5)、そのバンドに対する描画を開始する(S6)。以上の動作が、全てのバンドに対して終了すると(S2:YES)、1つの感光材に対する描画が終了する。なお、モータの駆動によって移動制御されるテーブル2の最小移動分解能は通常0.1μm程度の値となっているため、各バンドの描画位置の補正も0.1μmの分解能で行われることになる。この値は、一般的な描画パターンのサイズと比較し十分に小さい値であるため、本方法による補正によって事実上ずれの発生しない正確な描画が可能となる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、マルチバンド描画機において、バンド数よりも少ない数の計測点で、バンドの描画開始位置座標を測定することで、その測定結果により、全てのバンドに対する描画開始位置の補正量が決定され、各バンド毎のY軸方向の描画開始位置のずれを解消した正確な描画を行うことが可能となる。




 

 


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