(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板に描画する配線パターンをそれぞれ単位図形データから構成されるベクタデータとして生成するベクタデータ生成手段と、
前記ベクタデータ生成手段によって生成されたベクタデータを予め指定した領域単位でプリント基板上の配置座標に基づいてソートするベクタデータソート手段と、
ソートされたベクタデータを前記単位図形データ毎に振り分けて複数の分割されたベクタデータを生成するベクタデータ振分け手段と、
前記複数の分割されたベクタデータについて並行してラスタ変換するための、それぞれが複数のキャッシュ手段を有する複数のラスタ変換処理手段と、
前記ラスタ変換処理手段によって生成されたラスタデータを結合するラスタデータ結合手段と、を備える描画装置であって、
前記処理領域のサイズを前記キャッシュ手段のメモリサイズと同じくし、
前記ベクタデータソート手段は前記処理領域のＸ方向ビット数に前記ラスタ変換処理手段の数を掛けたビット数をＸ方向のビット数とし、前記処理領域のＹ方向ビット数に前記キャッシュ手段の数を掛けたビット数をＹ方向ビット数とする領域をソートの単位とし、
前記ベクタデータ振分け手段は前記複数の分割されたベクタデータを前記複数のラスタ変換処理手段に対して順に繰り返し振り分ける
ことを特徴とする描画装置。
【請求項２】
プリント基板に描画する配線パターンをそれぞれ単位図形データから構成される第一のベクタデータとして生成するベクタデータ生成手段と、
前記第一のベクタデータを予め指定した領域単位でプリント基板上の配置座標に基づいてソートして第二のベクタデータを生成するベクタデータソート手段と、
プリント基板の歪みを検出し、歪みに応じて配線パターンを補正するための補正パラメータを生成する補正パラメータ生成手段と、
前記第二のベクタデータを、前記補正パラメータをもとに補正して第三のベクタデータを生成する補正手段と、
前記第三のベクタデータをプリント基板上の配置座標の座標値をもとに前記単位図形データ毎に振り分けて複数の第四のベクタデータを生成するベクタデータ振分け手段と、
前記第四のベクタデータを受取って第一のラスタデータを生成するための複数のラスタ変換処理手段と、
前記第一のラスタデータを結合し第二のラスタデータを生成するラスタデータ結合手段と、
を備える描画装置であって、
前記ラスタ変換処理手段は、それぞれ、
予め設定されたサイズに区切られた処理領域において現在の処理領域を設定する処理領域管理手段と、
前記第四のベクタデータに含まれる単位図形データが前記現在の処理領域に含まれる場合は第五のベクタデータとし、前記第四のベクタデータに含まれる単位図形データが前記現在の処理領域と他の領域に跨る場合は、前記現在の処理領域に含まれる部分を分割して第五のベクタデータとし、残りの部分を第六のベクタデータとするベクタデータ分割手段と、
前記第六のベクタデータを一時格納し、前記処理領域管理手段によって現在の処理領域が変更された場合には前記第四のベクタデータとして前記ベクタデータ分割手段に入力するバッファ手段と、
前記第五のベクタデータをラスタ変換し、第一のラスタデータを生成するラスタ変換手段と、
前記第一のラスタデータの一部を一時格納する複数のキャッシュ手段と、
前記第一のラスタデータを格納するラスタメモリと、
を有するものであって、
前記処理領域のサイズを前記キャッシュ手段のメモリサイズと同じくし、
前記ベクタデータソート手段は前記処理領域のＸ方向ビット数に前記ラスタ変換処理手段の数を掛けたビット数をＸ方向のビット数とし、前記処理領域のＹ方向ビット数に前記キャッシュ手段の数を掛けたビット数をＹ方向ビット数とする領域をソートの単位とし、
前記ベクタデータ振分け手段は前記複数の第四のベクタデータを前記複数のラスタ変換処理手段に対して順に繰り返し振り分ける
ことを特徴とする描画装置。
【請求項３】
前記ベクタデータ振分け手段はＸ軸方向の座標値及びＹ軸方向の座標値の一方に基づいて前記第三のベクタデータを振り分ける
ことを特徴とする請求項２に記載の描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ＣＡＤ等で設計されたプリント基板の配線パターンを、露光装置で使用する露光パターンに変換する描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
露光装置の１つである直接露光装置はマスクフィルムを用いずにプリント基板に配線パターンを露光する装置であり、露光の際にはＣＡＤ等で設計された配線パターンを露光パターンに変換して（以下、この変換を「ラスタ変換」という。）露光する。
【０００３】
配線パターンはベクトル形式で表現される単位図形データ（単位図形は、円、四角形、三角形などの単純な形状の図形である。）の集合（ベクタデータ）で構成される。すなわち、図４に示すように、例えば、１個の長円形の配線パターンＰは、２個の単位図形である円Ｐ１、Ｐ２と、１個の単位図形である長方形Ｐ３の集合である。また、露光パターンは露光の解像度に応じたサイズのビットマップ画像（ラスタデータ）で構成される。
【０００４】
描画装置はベクタデータを格納するベクタメモリ、ラスタ変換を行うラスタ変換部、ラスタデータを格納するラスタメモリ等を備え、ラスタ変換部はベクタメモリから取り出したベクタデータをラスタ変換してラスタデータを生成し、ラスタメモリに格納する。ラスタメモリに格納されたラスタデータは露光パターンとして露光の際に使用される。
【０００５】
露光精度は、基板一枚毎に歪みを検出して露光パターンに補正を行うことによって大幅な向上が期待できる。この場合、高精度な補正を行うには、ベクタデータである配線パターンの段階で補正計算を行うのが計算負荷上望ましい。すなわち、露光精度を向上させるためには、補正後の配線パターンを基板一枚毎にラスタ変換する必要があり、作業能率を向上させるためには、ラスタ変換の時間を基板一枚の露光時間内に収める必要がある。すなわち、ラスタ変換を露光速度に応じた速度でリアルタイムに実施する必要がある。
【０００６】
この必要性のために、例えば特許文献１には、プロセッサまたは専用ハードウェアで構成されるラスタ変換処理回路を複数準備しておき、プリント基板をラスタ変換処理回路の数に応じた領域に分割し、それぞれのラスタ変換処理回路が指定された領域内の配線パターンをラスタ変換する技術が提案されている。この技術では、分割した領域に合わせてラスタメモリも分割することができるので、ラスタ変換処理回路とメモリとの接続及びメモリアクセス制御が簡易になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３００８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特定の領域に配線パターンが偏って配置されている場合がある。このような場合、特定のラスタ変換処理回路だけが動作し、その他は処理すべきデータがないため動作しない状態になる。すなわち、配線パターンによっては並列処理効率が低下する場合がある。このような場合、例えば、配線パターンを構成する単位図形データを、データの集合の先頭から順に各ラスタ変換処理回路に振り分けるようにすると、各ラスタ変換処理回路の負荷を均等にすることができる。
【０００９】
しかし、複数のラスタ変換処理回路が生成するラスタデータを１つのラスタメモリに格納できるように、ラスタ変換処理回路とメモリとを接続して、メモリアクセス制御する必要があり、ラスタ変換処理回路の数が増えるに従って接続及びメモリアクセス制御が複雑になる。さらに、ラスタメモリへのアクセスコンフリクトによって全体の性能が低下する場合がある。
【００１０】
本発明の目的は、複数のラスタ変換処理回路の効率の良い並列処理を可能とし、処理効率に優れた描画装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明は、プリント基板に描画する配線パターンをそれぞれ単位図形データから構成される第一のベクタデータとして生成するベクタデータ生成手段と、前記第一のベクタデータを予め指定した領域単位でプリント基板上の配置座標に基づいてソートして第二のベクタデータを生成するベクタデータソート手段と、プリント基板の歪みを検出し、歪みに応じて配線パターンを補正するための補正パラメータを生成する補正パラメータ生成手段と、前記第二のベクタデータを、前記補正パラメータをもとに補正して第三のベクタデータを生成する補正手段と、前記第三のベクタデータをプリント基板上の配置座標の座標値をもとに前記単位図形データ毎に振り分けて複数の第四のベクタデータを生成するベクタデータ振分け手段と、前記第四のベクタデータを受取って第一のラスタデータを生成するための複数のラスタ変換処理手段と、前記第一のラスタデータを結合し第二のラスタデータを生成するラスタデータ結合手段と、を備える描画装置であって、前記ラスタ変換処理手段は、それぞれ、予め設定されたサイズに区切られた処理領域において現在の処理領域を設定する処理領域管理手段と、前記第四のベクタデータに含まれる単位図形データが前記現在の処理領域に含まれる場合は第五のベクタデータとし、前記第四のベクタデータに含まれる単位図形データが前記現在の処理領域と他の領域に跨る場合は、前記現在の処理領域に含まれる部分を分割して第五のベクタデータとし、残りの部分を第六のベクタデータとするベクタデータ分割手段と、前記第六のベクタデータを一時格納し、前記処理領域管理手段によって現在の処理領域が変更された場合には前記第四のベクタデータとして前記ベクタデータ分割手段に入力するバッファ手段と、前記第五のベクタデータをラスタ変換し、第一のラスタデータを生成するラスタ変換手段と、前記第一のラスタデータの一部を一時格納する複数のキャッシュ手段と、前記第一のラスタデータを格納するラスタメモリと、を有するものであって、前記処理領域のサイズを前記キャッシュ手段のメモリサイズと同じくし、前記ベクタデータソート手段は前記処理領域のＸ方向ビット数に前記ラスタ変換処理手段の数を掛けたビット数をＸ方向のビット数とし、前記処理領域のＹ方向ビット数に前記キャッシュ手段の数を掛けたビット数をＹ方向ビット数とする領域をソートの単位とし、前記ベクタデータ振分け手段は前記複数の第四のベクタデータを前記複数のラスタ変換処理手段に対して順に繰り返し振り分けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数のラスタ変換処理回路の効率の良い並列処理が可能となり、処理効率に優れた描画装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る描画装置の構成図である。
【図２】本発明の実施形態におけるベクタデータをラスタデータに変換するまでの変換手順を示す図である。
【図３】本発明の実施形態における処理領域及びソート領域を示す図である。
【図４】配線パターンを単位図形の集合に分割する一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照し、本発明の実施形について説明する。
【００１５】
図１は本発明の実施形態に係る描画装置の構成図、図２はベクタデータをラスタデータに変換するまでの変換手順を示す図である。同図において、描画装置１００は、ベクタデータ生成手段１０１、ベクタデータソート手段１０２、補正パラメータ生成手段１０３、ベクタメモリ１０４、補正手段１０５、ベクタデータ振り分け手段１０６、第１ないし第８のラスタ変換処理手段２００（２００−０〜７）、及びラスタデータ結合手段１１３から基本的に構成されている。
【００１６】
ベクタデータ生成手段１０１には市販のＣＡＤ等により生成された配線パターンＰＮが入力され、この配線パターンＰＮはベクタデータ生成手段１０１によって単位図形データの集合に変換され、第一のベクタデータＤ１が生成される。単位図形は閉図形であるので、個々の単位図形データは、始点（終点でもある）と他の特徴点（角の点）の座標とで記述されている。なお、始点はいずれの特徴点であっても良いが、ここでは、Ｘ座標が最も小さい特徴点が始点として選定されている。
【００１７】
また、図３の処理領域及びソート領域を示す図から分かるように、配線パターン描画領域は、Ｘ方向及びＹ方向に予め定めるサイズの領域にマトリクス状に分割され、この分割された１つの領域が処理領域１０となる。図３の例では、処理領域１０は２５６ｂｉｔ×２５６ｂｉｔの領域に設定されている。また、Ｘ方向のサイズがラスタ変換処理手段２００の数に処理領域１０のＸ方向サイズ（図３の例では２５６ｂｉｔ）を掛けたビット数、Ｙ方向のサイズがキャッシュ手段１１１の数に処理領域１０のＹ方向サイズ（図３の例では２５６ｂｉｔ）を掛けたビット数である領域が、ソート領域２０として設定されている。図３におけるソート領域２０は、ラスタ変換処理手段２００の数を８とし、キャッシュ手段１１１の数を４とした場合の例であり、ソート領域２０のサイズは２０４８ｂｉｔ×１０２４ｂｉｔである。
【００１８】
ベクタデータ生成手段１０１から第一のベクタデータＤ１が入力されるベクタデータソート手段１０２は、前記第一のベクタデータを予め指定した領域単位でプリント基板上の配置座標に基づいてソートして第二のベクタデータを生成するもので、前記第一のベクタデータＤ１の構成要素である単位図形データを、ソート領域２０をもとにソートして第二のベクタデータＤ２とし、ベクタメモリ１０４に格納する。
【００１９】
補正パラメータ生成手段１０３は、プリント基板一枚毎に歪みを検出し、本来のプリント基板の形状と検出された歪みとの誤差から配線パターンＰＮを補正するための補正パラメータＰＡを生成する。補正手段１０５には補正パラメータ生成手段１０３で生成された補正パラメータＰＡとベクタメモリ１０４に格納された第二のベクタデータＤ２が入力され、補正手段１０５は補正パラメータＰＡに基づいて第二のベクタデータＤ２を補正して第三のベクタデータＤ３を生成する。
【００２０】
単位図形である第三のベクタデータＤ３はＸ軸方向データ振分け手段１０６に入力され、Ｘ軸方向データ振分け手段（ベクタデータ振り分け手段）１０６によって処理領域１０のＸ軸方向毎にラスタ変換処理手段２００を割り当て、始点のＸ座標に基づいて対応するラスタ変換処理手段２００に振り分けられる。ここでは、振り分けられた第三のベクタデータＤ３を第四のベクタデータＤ４という。すなわち、Ｘ軸方向データ振分け手段１０６は、前記第三のベクタデータＤ３をプリント基板上の配置座標の座標値をもとに前記単位図形データ毎に振り分けて第四のベクタデータＤ４を生成する。
【００２１】
例えば、処理領域１０のＸ方向サイズを２５６ｂｉｔ、ラスタ変換処理手段２００の数を８とした場合、単位図形データの始点のＸ座標が０〜２５５の場合はラスタ変換処理手段２００−０に振り分け、単位図形データのＸ座標が２５６〜５１１の場合はラスタ変換処理手段２００−１に振り分け、同様にしてラスタ変換処理手段２００−７にまで振り分ける。また、Ｘ座標が２０４８以降のＸ座標を有する単位図形データは同様にしてラスタ変換処理手段２００−０〜２００−７の順に、繰り返し振り分ける。
【００２２】
ここで、ベクタデータソート手段１０２で予めＸ軸方向に２５６ｂｉｔ×８の単位で単位図形データがソートされているため、第１ないし第８のラスタ変換処理手段２００−０〜７に平均して単位図形データが振り分けられる。
【００２３】
各ラスタ変換処理手段２００−０〜７は、それぞれ、処理領域管理手段１０７、ベクタデータ分割手段１０８、バッファ手段１０９、ラスタ変換手段１１０、キャッシュ手段（０〜３）１１１、及びラスタメモリ１１２を備え、ラスタメモリ１１２には第一のラスタデータＲ１が格納される。
【００２４】
この内、処理領域管理手段１０７は、予め設定された任意のサイズに区切られた処理領域１０において現在の処理領域を設定するもので、一度に設定する処理領域１０の数は後述のキャッシュ手段１１１と同じ数である。ベクタデータ分割手段１０８は、第四のベクタデータＤ４を単位図形データ毎に以下に述べるように処理する。
【００２５】
すなわち、単位図形データが優先的に処理する処理領域（現在の処理領域）１０内に含まれる場合はそのまま第五のベクタデータＤ５とし、含まれない場合は第六のベクタデータＤ６とする。また、優先的に処理する処理領域１０とそれ以外の処理領域１０に跨る場合は単位図形データの優先的に処理する処理領域１０に含まれる部分を単位図形データに分割して第五のベクタデータＤ５とし、それ以外を第六のベクタデータＤ６とする。
【００２６】
バッファ手段１０９は、第六のベクタデータＤ６を一時格納し、処理領域管理手段１０７によって優先的に処理する処理領域１０が切り替えられた時に、第六のベクタデータＤ６を、第四のベクタデータＤ４と同様に、ベクタデータ分割手段１０８で処理し、第五のベクタデータＤ５及び第六のベクタデータＤ６を生成する。例えば、第四のベクタデータＤ４に３つの処理領域１０に跨る単位図形データがある場合、ベクタデータ分割手段１０８によって２回の分割手順を経て第五のベクタデータＤ５として３つの単位図形データが生成される。
【００２７】
ラスタ変換手段１１０は単位図形データ毎に第五のベクタデータＤ５をラスタ変換して、第一のラスタデータＲ１を生成する。キャッシュ手段１１１は、前記処理領域１０と同じサイズのメモリで構成され、同じ処理領域１０に含まれる第一のラスタデータＲ１を構成する単位図形データを一時的に格納する。ラスタメモリ１１２は、第一のラスタデータＲ１に含まれる全ての単位図形データを格納する。ここで、ラスタメモリ１１２は容量が大きいがバーストアクセスしかできないＤＲＡＭで構成され、キャッシュ手段１１１は容量が小さいがランダムアクセスができるＳＲＡＭで構成される。
【００２８】
第一のベクタデータＤ１を構成する複数の単位図形データは任意の順番に並んでおり、従って第一のラスタデータＲ１も任意の順番に生成される。このため第一のラスタデータＲ１をそのままラスタメモリ１１２に格納する場合、ランダムアクセスとなるためアクセス効率が低下する。キャッシュ手段１１１はこれを回避するため、ランダムアクセスで同じ処理領域の第一のラスタデータＲ１を一時ＳＲＡＭであるキャッシュ手段１１１に格納し、あとでまとめてキャッシュ手段１１１内の第一のラスタデータＲ１をバーストアクセスでＤＲＡＭであるラスタメモリ１１２に格納する。
【００２９】
キャッシュ手段１１１に格納する領域は処理領域管理手段１０７で設定される処理領域１０とし、前記バッファ手段１０９の空きメモリ領域がなくなった場合に、処理領域管理手段１０７に設定される処理領域１０を変更すると同時に、キャッシュ手段１１１に格納される第一のラスタデータＲ１をラスタメモリ１１２に移動させる。キャッシュ手段１１１はその数が１つのラスタ変換処理手段２００で一度に処理できる処理領域の数となり、多いほど処理効率が向上するが一般的には実装可能なメモリサイズが制限されるため、実装可能な数だけ描画装置に実装される。ここで、ベクタデータソート手段１０２で予め２５６ｂｉｔ×キャッシュ手段１１１の数の領域で単位図形データがソートされているため、キャッシュ手段１１１を効率よく使用することができる。
【００３０】
ラスタデータ結合手段１１３は、複数のラスタ変換処理手段２００のラスタメモリ１１２に分割して格納される第一のラスタデータＲ１を結合して第二のラスタデータＲ２とし、これを露光パターンとして露光に使用する。
【００３１】
本実施形態によれば、ラスタ変換処理手段２００で実行されるラスタ変換の処理性能向上のためにラスタ変換の並列処理回路数を増やした場合でも、ラスタ変換の並列処理回路数（ラスタ変換処理手段数）と、キャッシュ１１１手段の数に基づいてソート領域の単位でソートすることで、ソートによる処理負荷を削減しつつ並列処理を効率よく行うことができ、ラスタ変換の処理性能の向上を図ることができる。すなわち、処理領域１０単位のデータ密度は不均一であるため、そのまま処理をしたのではラスタ変換処理の並列処理能力を十分に発揮させることはできず、また、領域毎に分割してベクタデータを事前にソートしておくと効率よく並列処理が行えるが、事前処理の負荷が大きくなりすぎる。しかし、本実施形態では、ベクタデータの事前ソートをソート領域という大まかな領域で簡易にソートし、詳細なソートをラスタ変換処理部で行うことで、ソートを負荷分散することができ、装置として作業能率を向上させることができる。
【００３２】
なお、本発明は本実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の技術思想に含まれる技術的事項の全てが対象となる。
【符号の説明】
【００３３】
１０１  ベクタデータ生成手段
１０２  ベクタデータソート手段
１０３  補正パラメータ生成手段
１０４  ベクタメモリ
１０５  補正手段
１０６  Ｘ軸方向データ振分け手段
１０７  処理領域管理手段
１０８  ベクタデータ分割手段
１０９  バッファ手段
１１０  ラスタ変換手段
１１１  キャッシュ手段
１１２  ラスタメモリ
１１３  ラスタデータ結合手段
２００  ラスタ変換処理手段
【図１】
0005395551.tif 000002
【図２】
0005395551.tif 000003
【図３】
0005395551.tif 000004
【図４】
0005395551.tif 000005