(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有してロール状に回巻可能なシート状の媒体を載置するための描画面を有する描画テーブルと、
レーザ光源と、
該レーザ光源から発したレーザ光を変調する光変調器と、
該光変調器から出射したレーザ光を、前記描画面上において所定の走査開始端から走査終了端まで所定の走査線に沿って走査させる走査光学系と、
前記描画テーブルを前記所定の走査線と直交する方向に移動させる駆動手段と、
前記レーザ光が前記走査開始端から走査線に沿って所定の距離だけ移動した位置を描画開始端として、該描画開始端から前記媒体に対する描画を開始するように前記光変調器を制御するとともに前記駆動手段を制御する制御手段とを、備えた走査式描画装置であって、
前記媒体における当該描画テーブルの描画面上に載置された部分を当該描画テーブルの描画面上に固定し又はこの媒体を開放する固定手段と、
前記媒体をロール状に巻き付けておく供給ローラと、この供給ローラに巻き付けられた媒体を送り出す方向にこの供給ローラを回転させる供給ローラ駆動手段と、前記供給ローラから送り出された媒体を固定する固定状態又はこの媒体を開放する開放状態になるクランプローラ対とを備えるローダと、
前記媒体をロール状に巻き取る巻き取りローラと、前記媒体を巻き取る方向に前記巻き取りローラを回転させる巻き取りローラ駆動手段と、前記ローダ側から供給された前記媒体を固定する固定状態又はこの媒体を巻き取りローラ側へ取り込む搬送状態になる駆動ローラ対とを備えるアンローダと、
前記媒体が前記描画面上の所定の標準位置から、走査線に沿った方向にどれだけズレているかを示す変位値を取得する変位値取得手段とを、さらに備え、
前記ローダ及び前記アンローダ間に延びた媒体が、前記描画テーブルの描画面上に載置されるように、これらローダ及びアンローダが配置され、
前記制御手段が、前記変位値によって前記描画開始端の位置を補正し、前記媒体の実際の位置に関わらず、常に該媒体が標準位置にある場合と同様の描画結果が得られるように、前記光変調器及び前記駆動手段を制御するとともに、前記媒体に描画が行われないときには前記描画テーブルの描画面上から前記媒体を開放するよう前記固定手段を制御するとともに前記クランプローラ対及び前記駆動ローラ対を固定状態となるように制御し、前記媒体に描画が行われるときには前記描画テーブルの描画面上に前記媒体を固定するよう前記固定手段を制御するとともに前記クランプローラ対を開放状態とするとともに前記駆動ローラ対を搬送状態となるように制御し、且つ、前記供給ローラと前記クランプローラ対との間において前記媒体に常にたるみを持たせるように前記供給ローラ駆動手段を制御し、前記巻き取りローラと前記駆動ローラ対との間において前記媒体に常にたるみを持たせるように前記巻き取りローラ駆動手段及び前記駆動ローラ対を制御する
ことを特徴とする走査式描画装置。
【請求項２】
前記変位値取得手段は、
描画面上に載置された媒体の画像データを取得する画像センサと、
その画像データを処理して前記変位値を求める画像処理部と
を有することを特徴とする請求項１記載の走査式描画装置。
【請求項３】
前記画像センサは、
媒体端面周辺の画像データを取得可能に配置され、
前記画像処理部は、
その画像データから、媒体の端面位置を検知することにより、前記変位値を求める
ことを特徴とする請求項２記載の走査式描画装置。
【請求項４】
前記媒体は、
予め定められた所定の位置にマークを有することとし、
前記画像センサは、
そのマーク及び該マーク周辺の画像データを取得可能に配置され、
前記画像処理部は、
その画像データから、媒体のマーク位置を検知することにより、前記変位値を求める
ことを特徴とする請求項２記載の走査式描画装置。
【請求項５】
前記走査線と光学的に等価な位置に配置され、レーザ光で走査されることにより、その走査速度に対応した周期のパルスを発生させるとともに、該パルスを前記制御手段へ送出するモニタスケールと、
前記レーザ光源から発したレーザ光を、前記走査線を形成させるための描画光，及び前記モニタスケール上を走査するモニタ光に、分岐させる光分岐手段とを、さらに備え、
前記制御手段が、前記モニタスケールのパルスに対応させて、前記走査開始端から前記描画開始端までの距離を待機間隔パルス数に変換したうえで、前記走査線の走査開始端から、前記モニタスケールのパルスのカウントを開始し、その待機間隔パルス数をカウントしてから描画を開始するように、前記光変調器を制御する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の走査式描画装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記描画テーブルの描画面に前記媒体が載置される毎に、描画に先立って、前記変位値取得手段に前記変位値を取得させて、前記描画開始端の位置を補正するように制御する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の走査式描画装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光で媒体を走査することにより、その媒体上に所望のイメージを描画する走査式描画装置に係り、例えば、プリント基板露光装置，レーザフォトプロッタ，レーザプリンタ等の走査式描画装置に、関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術によるプリント基板露光装置等の走査式描画装置は、カットシート状の媒体、即ちプリント配線基板用の基板材に対し、レーザ光を走査させて描画を行うというものであった。この基板材とは、絶縁層の上に導体薄膜を形成し、その導体薄膜をフォトレジストで被覆して成るものである。走査式描画装置は、このような基板材に対して、レーザ光を走査させることにより、そのフォトレジスト層に対して所望の基板パターンを感光させる。そのうえで、この処理済みの基板材に対してフォトエッチング処理を施すことにより、基板を製造することができる。
【０００３】
図１１は、従来技術による走査式描画装置の構成を示す概略斜視図である。
この走査式描画装置は、固定的に設けられた光源９０及び露光光学系９１と、これに対して図中Ｘ方向にスライド可能に配設された描画テーブル９２とを備える。
【０００４】
光源９０から出射されたレーザ光は、露光光学系９１に配置された走査光学系を介して描画テーブル９２上の描画面９３に、前記Ｘ方向に対して直交するＹ方向の走査線Ｓを形成する。なお、オペレータ又はロボットは、予め、その描画テーブル９２の描画面９３上に、描画対象となる基板材を載置，固定しておく。
【０００５】
光源９０から出射されたレーザ光は、露光光学系９１へ導かれて変調された後に、描画面９３に達し、該描画面９３上に載置された基板材を走査することにより、その基板材のフォトレジスト層を感光させる。レーザ光による走査は、走査線Ｓに沿ってＹ方向に行われる。そして、この１回の走査がなされている間に、描画テーブル９２は図１１のＸ方向（副走査方向）に１走査幅移動しているので、引き続き次の走査を行うことができる。
【０００６】
この走査を繰り返し、描画面９３全面に対して描画を行った後、オペレータ又はロボットは、描画テーブル９２から基板材を開放して取り上げる。この露光処理後の基板材に対して、フォトエッチング処理を施すことにより、プリント配線基板を製造する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の走査式描画装置では、カットシート状の媒体を使用しているため、ロボット等を用いて、その媒体を走査式描画装置の描画テーブルに載置し、走査処理後は処理済みの媒体をその描画テーブルから取り外さなければならない。
【０００８】
ここで、媒体としてロールシート状の媒体を用いれば、上述の載置及び取り外しの工程が不要となり、処理効率が向上するのだが、送り出し側のローダと巻き取り側のアンローダとの間に延びたロールシート状媒体を、描画テーブルの描画面上に載置させた状態で、その媒体の送り出し及び巻き取りを行うと、該媒体の位置ズレが発生することがある。即ち、媒体の描画面上における所定の標準位置から、媒体がオフセットしやすいという問題があった。
【０００９】
そこで、媒体が位置ズレを起こした場合であっても、常にその媒体上の一定位置に描画可能な走査式描画装置を提供することを、本発明の課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明による走査式描画装置は、上記課題を解決するために、以下のような構成を採用した。
【００１１】
即ち、請求項１記載の描画装置は、可撓性を有してロール状に回巻可能なシート状の媒体を載置するための描画面を有する描画テーブルと、レーザ光源と、該レーザ光源から発したレーザ光を変調する光変調器と、該光変調器から出射したレーザ光を、前記描画面上において所定の走査開始端から走査終了端まで所定の走査線に沿って走査させる走査光学系と、前記描画テーブルを前記所定の走査線と直交する方向に移動させる駆動手段と、前記レーザ光が前記走査開始端から走査線に沿って所定の距離だけ移動した位置を描画開始端として、該描画開始端から前記媒体に対する描画を開始するように前記光変調器を制御するとともに前記駆動手段を制御する制御手段とを、備えた走査式描画装置であって、前記媒体における当該描画テーブルの描画面上に載置された部分を当該描画テーブルの描画面上に固定し又はこの媒体を開放する固定手段と、前記媒体をロール状に巻き付けておく供給ローラと、この供給ローラに巻き付けられた媒体を送り出す方向にこの供給ローラを回転させる供給ローラ駆動手段と、前記供給ローラから送り出された媒体を固定する固定状態又はこの媒体を開放する開放状態になるクランプローラ対とを備えるローダと、前記媒体をロール状に巻き取る巻き取りローラと、前記媒体を巻き取る方向に前記巻き取りローラを回転させる巻き取りローラ駆動手段と、前記ローダ側から供給された前記媒体を固定する固定状態又はこの媒体を巻き取りローラ側へ取り込む搬送状態になる駆動ローラ対とを備えるアンローダと、前記媒体が前記描画面上の所定の標準位置から、走査線に沿った方向にどれだけズレているかを示す変位値を取得する変位値取得手段とを、さらに備え、前記ローダ及び前記アンローダ間に延びた媒体が、前記描画テーブルの描画面上に載置されるように、これらローダ及びアンローダが配置され、前記制御手段が、前記変位値によって前記描画開始端の位置を補正し、前記媒体の実際の位置に関わらず、常に該媒体が標準位置にある場合と同様の描画結果が得られるように、前記光変調器及び前記駆動手段を制御するとともに、前記媒体に描画が行われないときには前記描画テーブルの描画面上から前記媒体を開放するよう前記固定手段を制御するとともに前記クランプローラ対及び前記駆動ローラ対を固定状態となるように制御し、前記媒体に描画が行われるときには前記描画テーブルの描画面上に前記媒体を固定するよう前記固定手段を制御するとともに前記クランプローラ対を開放状態とするとともに前記駆動ローラ対を搬送状態となるように制御し、且つ、前記供給ローラと前記クランプローラ対との間において前記媒体に常にたるみを持たせるように前記供給ローラ駆動手段を制御し、前記巻き取りローラと前記駆動ローラ対との間において前記媒体に常にたるみを持たせるように前記巻き取りローラ駆動手段及び前記駆動ローラ対を制御することを、特徴とする。
【００１２】
このように構成されると、変位値取得手段は、描画テーブルの描画面上に載置された媒体が、所定の標準位置から走査線に沿った方向にどれだけズレているかを、変位値として検出し、該変位値を制御手段へ送出する。そして、制御手段は、その変位値に基づいて描画開始端の位置を補正したうえで、走査を行う。即ち、制御手段は、光変調器を制御し、走査線の走査開始端からその走査線に沿って、補正済みの位置を補正後の描画開始端として、この補正後の描画開始端から媒体への描画を開始する。このように描画すると、媒体が描画面上の標準位置からズレて載置された場合であっても、描画開始位置もそのズレに応じて移動するので、描画結果は、常に媒体上の一定の位置をとることになる。
【００１３】
請求項２記載の走査式描画装置は、請求項１記載の変位値取得手段が、描画面上に載置された媒体の画像データを取得する画像センサと、その画像データを処理して前記変位値を求める画像処理部とを、有することで、特定したものである。
【００１４】
なお、この画像センサは、ＣＣＤを有することとし、画像処理部において、パターンマッチング，又は２値化による画像処理を行うこととしてもよい。また、アナログ集積回路を利用したヴィジョン・チップ（Vision Chip）を用いて、画像取得及び画像処理を同時に行うこととしてもよい。
【００１５】
請求項３記載の走査式描画装置は、請求項２の構成において、前記画像センサが、媒体端面周辺の画像データを取得可能に配置され、前記画像処理部が、その画像データから、媒体の端面位置を検知することにより、前記変位値を求めることで、特定したものである。
【００１６】
請求項４記載の走査式描画装置は、請求項２の構成において、前記媒体が、予め定められた所定の位置にマークを有することとし、前記画像センサが、そのマーク及び該マーク周辺の画像データを取得可能に配置され、前記画像処理部が、その画像データから、媒体のマーク位置を検知することにより、前記変位値を求めることで、特定したものである。
【００１７】
請求項５記載の走査式描画装置は、請求項１〜４のいずれかの構成において、前記走査線と光学的に等価な位置に配置され、レーザ光で走査されることにより、その走査速度に対応した周期のパルスを発生させるとともに、該パルスを前記制御手段へ送出するモニタスケールと、前記レーザ光源から発したレーザ光を、前記走査線を形成させるための描画光，及び前記モニタスケール上を走査するモニタ光に、分岐させる光分岐手段とを、さらに備え、前記制御手段が、前記モニタスケールのパルスに対応させて、前記走査開始端から前記描画開始端までの距離を待機間隔パルス数に変換したうえで、前記走査線の走査開始端から、前記モニタスケールのパルスのカウントを開始し、その待機間隔パルス数をカウントしてから描画を開始するように、前記光変調器を制御することで、特定したものである。
【００１９】
請求項６記載の走査式描画装置は、請求項１〜５のいずれかの構成において、前記制御手段は、前記描画テーブルの描画面に前記媒体が載置される毎に、描画に先立って、前記変位値取得手段に前記変位値を取得させて、前記描画開始端の位置を補正するように制御することで、特定したものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の一実施形態を説明する。
【００２１】
＜走査式描画装置の構成＞
本発明の一実施形態である走査式描画装置は、描画対象媒体として、ロールシート状に形成されたプリント配線板用基板材Ｍ（以下、媒体Ｍと略記）を使用する。この媒体Ｍは、可撓性を有するフィルム状の絶縁層上に、銅箔等の金属薄膜層を形成し、さらにその金属薄膜層を、ポリイミド等のフォトレジストによって被覆してシート状に形成し、そのシートをロール状に回巻して成るものである。走査式描画装置１は、上記媒体Ｍに対しレーザ光を走査させて露光を行う露光装置２と、媒体Ｍをその露光装置２へ送り出すローダ４と、露光処理後の媒体Ｍを巻き取るアンローダ５と、を備える。
【００２２】
図１は、この走査式描画装置１の概略構成を示す側面図である。露光装置２は、レーザ光走査を行う走査光学系３と、媒体Ｍを載置した状態でその走査光学系３下をスライド動作する描画テーブル１２と、媒体Ｍの位置検出用の画像センサ６０とを、有する。なお、この画像センサ６０は、媒体Ｍの図１における紙面奥行き側の端面周辺を視野に収めるように配置されている。また、描画テーブル１２は、媒体Ｍを固定可能な固定爪１２Ａを具備している。
【００２３】
ローダ４は、未使用の媒体Ｍを回巻させておく供給ローラ７０と、該供給ローラ７０から媒体Ｍを送り出す駆動ローラ対７１と、該駆動ローラ対７１から送り出された媒体Ｍを案内するガイドローラ７２と、該ガイドローラ７２によって案内された媒体Ｍをクランプ可能なクランプローラ対７３と、媒体Ｍの状態を検出するセンサ７４とを、有する。このクランプローラ対７３は、媒体Ｍをクランプして固定する固定状態，又は媒体Ｍを開放する開放状態のいずれかの状態をとることができる。
【００２４】
アンローダ５は、露光装置２によって露光済みの媒体Ｍを、そのアンローダ５内へ取り込む駆動ローラ対８０と、該駆動ローラ対８０によって送り込まれた媒体Ｍを案内するガイドローラ８１と、該ガイドローラ８１によって案内された媒体Ｍを回巻させて収納する巻き取りローラ８２と、媒体Ｍの状態を検出するセンサ８３，８４とを、有する。駆動ローラ対８０は、そのローラを回転させることにより媒体Ｍを搬送する搬送状態，又は媒体Ｍを固定する固定状態のいずれかの状態をとることができる。
【００２５】
図２は、走査式描画装置１のブロック図である。主制御部６は、描画制御部７及びマシン制御部８に夫々接続して、制御を行う。また、マシン制御部８は、描画制御部７及びローダ・アンローダ制御部９に夫々接続している。これら主制御部６，描画制御部７，マシン制御部８，及びローダ・アンローダ制御部９は、走査式描画装置１の制御手段として機能する。
【００２６】
光変調器としての音響光学変調素子（ＡＯＭ）３０は、描画制御部７の制御の下、レーザ光源１０から発したレーザ光の変調、即ちＯＮ／ＯＦＦのスイッチングを行う。このＡＯＭ３０によって変調を受けたレーザ光は、描画光として、描画テーブル１２上を走査する。なお、後において説明するが、この描画光と同期したモニタ光が、モニタスケール４７上を走査することにより、描画制御部７は、現在描画光が描画テーブル１２上のどの位置を走査しているのかを検知することができる。
【００２７】
画像センサ６０はＣＣＤを有し、媒体Ｍの端面周辺が視野に入るように配置され、得られた画像データを、画像処理部６１へ送出している。この画像処理部６１は、画像センサ６０によって得られた画像データに対して、後述するパターンマッチングによる画像処理を行い、その処理結果を描画制御部７へ送出する。なお、これら画像センサ６０及び画像処理部６１は、変位値取得手段として機能する。
【００２８】
マシン制御部８は、画像処理部６１及びＸ軸制御部６２に夫々接続している。このＸ軸制御部６２は、図示せぬサーボを介してＸ軸モータ６３を制御することにより、描画テーブル１２をスライド動作させる。
ローダ・アンローダ制御部９は、ローダ駆動モータ７５，クランプローラ対制御部７６，アンローダ駆動モータ８５，及び駆動ローラ対制御部８６に、夫々接続して制御を行う。
【００２９】
ローダ駆動モータ７５は、供給ローラ７０，及びローダ４側の駆動ローラ７１を駆動することにより、媒体Ｍを送り出す。センサ７４は、図示せぬ発光素子及び受光素子の対により成り、所定の媒体下限位置にその媒体Ｍが位置しているかどうかを検出し、ローダ・アンローダ制御部９にその検出結果を送出する。クランプローラ対制御部７６は、クランプローラ対７３を制御し、媒体Ｍをクランプして固定する固定状態，又は媒体Ｍを開放する開放状態とする。
【００３０】
駆動ローラ対制御部８６は、駆動ローラ対８０を制御し、該駆動ローラ対８０を、媒体Ｍを搬送する搬送状態，又は媒体Ｍを固定する固定状態とする。アンローダ駆動モータ８５は、巻き取りローラ８２を駆動することにより、アンローダ５内に送り込まれた媒体Ｍを巻き取る。上限センサ８３は、図示せぬ発光素子及び受光素子の対により成り、所定の媒体上限位置に媒体Ｍが位置しているかどうかを検出し、ローダ・アンローダ制御部９にその検出結果を送出する。下限センサ８４は、図示せぬ発光素子及び受光素子の対により成り、所定の媒体下限位置に媒体Ｍが位置しているかどうかを検出し、ローダ・アンローダ制御部９にその検出結果を送出する。
【００３１】
（露光装置の走査光学系）
図３は、露光装置２の構成を示す斜視図である。以下に、この図３を参照して、露光装置２の走査光学系３について詳述する。
【００３２】
露光装置２は、固定的に設けられたレーザ光源１０及び光学台１１と、これに対して図中Ｘ方向にスライド可能に配設された描画テーブル１２とを備える。
ここでは光源１０としてアルゴンレーザを用いており、この光源１０から出射されたレーザ光は、光学台１１に配置された走査光学系を介して描画テーブル１２上の描画面１３に、前記Ｘ方向に対して直交するＹ方向の走査線Ｓを形成する。なお、この走査線Ｓは、走査開始端Ｓｓに発して走査終了端Ｓｆに終わる線分である。
【００３３】
光学台１１の下側に配置された光源１０から出射されたレーザ光は、ミラー２０，２１により反射されて光学台１１に形成された光路孔１１ａを通過し、ミラー２２で反射された後、変倍レンズ系２３によってそのビーム径が調整される。この調整は、光源１０の特性に由来するビーム径の変化を補正するために行うものである。変倍レンズ系２３を透過したレーザ光は、光分岐手段であるハーフミラー２４によって、反射される描画光Ｌ1（図３において実線で示す）と、透過するモニタ光Ｌ2（図３において一点鎖線で示す）とに分離される。
【００３４】
描画光Ｌ1は、ハーフミラー２５により二分され、反射された描画光はビームセパレータ２６ａに入射し、透過した描画光はミラー２７を介してビームセパレータ２６ｂに入射する。各ビームセパレータ２６ａ，２６ｂは、夫々の描画光をさらに複数本に分離する機能を有する。なお、ここに示す例では、各描画光は８本に分離されるのだが、図３では図示の都合上３本の線で示している。
【００３５】
分離された描画光は、それぞれミラー２８ａ，２８ｂを挟んで配設された一対のレンズ群から成る第１縮小光学系２９ａ，２９ｂによりビーム間隔が狭められ、マルチチャンネルのＡＯＭ３０ａ，３０ｂに入射する。各ＡＯＭ３０ａ，３０ｂは、独立して変調可能な複数の変調部を備え、各描画光を独立して変調する。一方のＡＯＭ３０ａにより変調された各描画光は、直接ビームスプリッタ３２に入射し、他方のＡＯＭ３０ｂにより変調された各描画光は、ミラー３１で反射された後、そのビームスプリッタ３２に入射する。即ち、両ＡＯＭ３０ａ，３０ｂ由来の描画光は、ビームスプリッタ３２で合成され、以後同一光路を進む。
【００３６】
そして、この合成された描画光は、ミラー３３で反射された後、ミラー３４を挟んで配置された一対のレンズ群から成る第２縮小光学系３５により、ビーム間隔が縮小され、イメージローテータ３６に入射する。イメージローテータ３６は、複数並行する描画光が描画面１３上で適正に配列されるよう、その方向を調整する。
【００３７】
なお、ハーフミラー２４を透過したモニタ光Ｌ2は、ミラー５０で反射された後、モニタ光用縮小光学系５１，モニタ光用倍率調整光学系５２を経て、ミラー５３で反射され、第２縮小光学系３５の後群レンズとイメージローテータ３６との間で、描画光の光路外に配置されたミラー５４により反射されて描画光に合流する。
【００３８】
イメージローテータ３６を出射した描画光及びモニタ光は、ミラー３７，３８で反射された後、コリメートレンズ３９を透過し、ミラー４０により反射されて偏向器としてのポリゴンミラー４１に入射する。ポリゴンミラー４１は、８つの側面が反射面となった略８角柱状であり、該角柱の中心軸を中心に図３における時計方向に回転し、描画光及びモニタ光を同時に反射，偏向する。なお、ポリゴンミラー４１の各反射面は、夫々一回の走査に対応している。即ち、ポリゴンミラー４１が１回転する間に８回の走査が行われることになる。
【００３９】
ポリゴンミラー４１により反射偏向された描画光及びモニタ光は、走査レンズであるｆθレンズ４２により収束され、ミラー４３，コンデンサレンズ４４を介して描画面１３に向う。ミラー４５は、描画光の光路外に配置され、モニタ光のみをミラー４６方向へ反射させる。
【００４０】
描画光は、直進して描画面１３に達し、この描画面１３を走査する。描画光は複数本あり、これらは走査線Ｓと直交する方向に並んだ状態で、Ｓと平行に描画面１３上を走査する。従って、副走査方向（図３におけるＸ方向）に並んだ複数ドット（ここでは１６ドット）を同時に描画しながら、走査線Ｓに沿って図３におけるＹ方向に走査してゆくことができ、高速描画が可能となる。
【００４１】
なお、ＡＯＭ３０ａ，３０ｂによりＯＮとされた描画光は、描画面１３に達し、該描画面１３上に載置された媒体Ｍの対応部分を感光させてドットを形成させるが、ＡＯＭ３０ａ，３０ｂにて、ＯＦＦとされた描画光は、描画面１３に達しないので、その描画面１３上の媒体Ｍの対応部分は感光されないまま残される。従って、図２に示した描画制御部７は、主制御部６から取得した描画データに基づき、ＡＯＭ３０ａ，３０ｂをＯＮ／ＯＦＦさせることにより、媒体Ｍ上にその描画データが示すイメージを描画することができるわけである。
【００４２】
ミラー４５によって描画光から分離されたモニタ光は、ミラー４６により反射されてモニタスケール４７上を走査する。モニタスケール４７は、表面に不透明なラインが等しいピッチで多数形成された透明板であり、この上をモニタ光が走査することにより、透過光を検出する図示せぬ受光素子からパルス状の信号が出力される。このパルス状の信号は、モニタスケール４７上の不透明部分と透明部分に応じて発生するので、そのパルス数が走査距離に対応し、パルス周期が走査速度に対応している。従って、描画制御部７は、その受光素子から送出されるパルスにより、現在、描画光が描画面１３上のどの位置を走査中であるかを検知することができる。
【００４３】
一回の走査がなされている間に、描画テーブル１２は、媒体Ｍをその描画面１３上に載置固定した状態で、図３のＸ方向（副走査方向）に１６ドット分移動しているので、走査終了時点で、引き続き次の走査が可能な状態となっている。この時、ポリゴンミラー４１の相隣接する反射面同士の境界部分に、描画光及びモニタ光が当たっており、さらにポリゴンミラー４１が回転して行くことにより、次の走査が開始される。描画光は、再び走査線Ｓの走査開始端Ｓｓから走査終了端Ｓｆまでの範囲を、図３におけるＹ方向へ走査して行く。
【００４４】
ここで、走査開始端Ｓｓ及び走査終了端Ｓｆ，並びに描画開始端Ｄｓ及び描画終了端Ｄｆについて説明する。ポリゴンミラー４１の相隣接する反射面同士の境界部分に、描画光及びモニタ光が当たっている時、その描画光は、描画面１３上において走査開始端Ｓｓに位置する。この時、モニタ光は、モニタスケール４７上の対応部分を照射している。また、描画制御部７は、図示せぬセンサによって、その時点で描画光が描画面１３上の走査開始端Ｓｓに位置することを、検知可能である。
【００４５】
ポリゴンミラー４１は、常時、図３における時計方向に回転しているので、描画面１３上における描画光の位置は、走査開始端Ｓｓから走査線Ｓに沿ってＹ方向へ進行する。モニタ光は描画光と同期してモニタスケール４７上を進行し、該モニタスケール４７は、その不透明部分及び透明部分に応じたパルスを発生する。従って、描画制御部７は、そのモニタスケール４７のパルスをカウントすることにより、描画面１３上における描画光の進行状況、即ち現在位置を、監視することができる。
【００４６】
描画光が描画面１３上の走査開始端Ｓｓに位置している時、描画制御部７は、ＡＯＭ３０（ａ，ｂ）をＯＦＦ状態としておくため、実際には、描画光はＡＯＭ３０から出射しない。従って、描画光は描画開始端Ｓｓを照射することはないのだが、モニタ光は常時モニタスケール４７を走査しているので、描画制御部７は、もしその時ＡＯＭ３０がＯＮ状態であったならば、描画光が描画開始端Ｓｓに位置するはずであるということを検知することができる。このようにＡＯＭ３０がＯＮ状態であったならば存在したであろう、仮想の描画光を、以下、便宜的に仮想的描画光と呼ぶことにする。
【００４７】
描画制御部７は、モニタスケール４７によって、仮想的描画光が走査開始端Ｓｓに位置することを検知してから、そのモニタスケール４７からの出力パルスをカウントする。そして、後述する「待機間隔値」分に対応するパルス数をカウントした後、描画を開始する。この時点で、描画光は、走査線Ｓ上の描画開始端Ｄｓに位置している。描画制御部７は、この描画開始端Ｄｓから描画終了端Ｄｆまでの間を描画範囲とし、描画データに基づいてＡＯＭ３０のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。描画光が走査線Ｓ上の描画終了端Ｄｆに達すると、描画制御部７は、ＡＯＭ３０をＯＦＦ状態として描画を終了する。それでもポリゴンミラー４１は連続的に回転しているので、仮想的描画光は、走査線Ｓ上を描画終了端Ｄｆから走査終了端Ｓｆまで、進むことになる。仮想的描画光がその走査終了端Ｓｆに位置した直後、ポリゴンミラー４１の相隣接する反射面同士の境界部分に、モニタ光及び仮想的描画光が当たった状態となり、その仮想的描画光は、再び、走査開始端Ｓｓから走査を開始する。
【００４８】
（露光位置補正）
媒体Ｍはロールシート状であるため、この媒体Ｍを、ローダ４とアンローダ５との間に延ばした状態で、描画テーブル１２の描画面１３上に載置すると、媒体Ｍが所定の標準位置からズレてしまうことがある。特に、媒体Ｍの端面位置がオフセットする端面位置ズレが発生しやすい。
【００４９】
本実施形態の走査式描画装置１は、媒体Ｍを描画テーブル１２の描画面に載置する毎に、描画に先立って、該媒体Ｍの端面位置ズレを検出し、この媒体Ｍに対する露光位置を補正することにより、常に媒体Ｍの所定位置に露光可能である。以下、図４，図５，及び図６を参照して、この露光位置補正について説明する。
【００５０】
図４は、描画テーブル１２の描画面１３上に載置された媒体Ｍ，走査線Ｓ，及び画像センサ６０を模式的に示した概略平面図となっている。走査は、走査開始端Ｓｓから走査終了端Ｓｆまで、走査線Ｓに沿って行われる。しかし、実際に、図２に示した描画制御部７が、ＡＯＭ３０を制御して１走査分の描画データを描画させるのは、描画開始端Ｄｓから描画終了端Ｄｆまでの描画範囲Ｄについてだけである。この描画範囲Ｄ以外に対しては、描画制御部７は、常にＡＯＭ３０をＯＦＦ状態としておく。
【００５１】
媒体Ｍが所定の標準位置に正しくセットされている場合、描画範囲Ｄは、媒体Ｍ上の所定の位置に対応する。しかしながら、図４に２点鎖線で示す媒体Ｍ´のように、標準位置からの端面位置ズレが発生した場合、描画範囲Ｄは、媒体Ｍ´上の所定の位置に対応しないので、そのまま描画を行えば、描画結果は、その媒体Ｍ´上において所定の位置からズレてしまう。
【００５２】
そこで、予め、画像センサ６０（及び図２に示した画像処理部６１）によって、標準位置からの端面位置ズレ量Δｄ（以下、「変位値」と呼ぶ）を取得して、露光位置補正を行うのである。
【００５３】
まず、画像センサ６０及び画像処理部による変位値Δｄ取得処理について説明する。画像センサ６０は、ＣＣＤを有し、媒体Ｍの端面周辺の画像データを取得して画像処理部６１へ送出する。なお、この画像センサ６０は、媒体Ｍの端面周辺を広く視野に収めているため、媒体Ｍ´のように端面位置ズレが発生した場合にも、該媒体Ｍ´の端面部分をその視野内に捉えている。
【００５４】
画像処理部６１は、画像センサ６０により取得された画像データに対し、パターンマッチング処理を行うことにより、媒体端面位置を特定する。即ち、予め標準位置に載置された媒体Ｍの画像データを、画像センサ６０により取得し、その画像データを、マスタデータとして図示せぬメモリに登録しておき、実際に走査式描画装置１が稼動中に得られた画像データと、そのマスタデータとを比較することにより、実際の端面位置を特定する。このように得られた実際の端面位置と、標準位置を比較することにより、変位値Δｄを取得することができる。
【００５５】
次に、取得された変位値Δｄに基づき、露光位置を補正する。図４では、媒体Ｍ´は、走査終了端Ｓｆ方向にΔｄだけオフセットしている。従って、描画開始端Ｄｓについても、走査終了端Ｓｆ方向にΔｄだけオフセットさせるように補正し、その補正後の描画開始端Ｄｓ´から描画を開始することとする。この描画開始端Ｄｓ´から走査線Ｓに沿って１走査分の描画データを描画し終わる位置が、補正後の描画終了端Ｄｆ´である。即ち、描画制御部７は、ＡＯＭ３０を制御して、補正後の描画開始端Ｄｓ´から描画終了端Ｄｆ´までの描画範囲Ｄ´に対して、描画を実行する。
【００５６】
このように、露光位置補正を行えば、位置ズレを起こした媒体Ｍ´に対しても、標準位置にある媒体Ｍと同様の正しい位置に露光を行うことができる。図５の（ａ）は、標準位置にある媒体Ｍに対する描画結果Ｒを模式的に示し、図５の（ｂ）は、位置ズレを起こした媒体Ｍ´に対する補正後の描画結果Ｒ´を模式的に示している。これら図５（ａ），図５（ｂ）を比較すると、描画結果Ｒ´は描画結果Ｒに対し、媒体Ｍ´の媒体Ｍに対する変位値Δｄの分だけオフセットしていることがわかる。従って、媒体Ｍ上における描画結果Ｒの位置と、媒体Ｍ´上における描画結果Ｒ´の位置とが、一致することになる。
【００５７】
さらに、図６を用いて、描画制御部７による露光位置補正制御を説明する。図６（ａ）は、媒体Ｍが標準位置にある場合を示し、図６（ｂ）は、媒体Ｍ´端面が、図４及び図５と同様に走査終了端Ｓｆ側にオフセットした場合を示し、図６（ｃ）は、逆に走査開始端Ｓｓ側にオフセットした場合を示している。
【００５８】
画像処理装置６１は、画像センサ６０から送出された画像データを基に、上述の如く変位値Δｄを求め、マシン制御部８へ送出する。さらに、マシン制御部８は、この変位値Δｄが、モニタスケール４７の目盛により定まるパルスを基準として、何パルス分に相当するかを算出する。即ち、変位値Δｄを変位パルス数ΔＰに変換する（ΔＰは整数）。なお、媒体端面が、走査終了端Ｓｆ側にオフセットしている場合に、変位パルス数の符号をプラスとし、媒体端面が、走査開始端Ｓｓ側にオフセットしている場合に、変位パルス数の符号をマイナスとする。こうして得られた変位パルス数ΔＰを、描画制御部７へ送出する。
【００５９】
なお、描画制御部７は、走査開始端Ｓｓからモニタスケール４７のカウントを開始して、待機間隔値としての待機間隔パルス数Ｐをカウントした後、ＡＯＭ３０を制御して描画を開始するように設定されている。この待機間隔パルス数Ｐとは、予め定められた標準待機間隔パルス数Ｐ0に、前記変位パルス数ΔＰを加えたものである。即ち、待機間隔パルス数Ｐは、以下の式、
Ｐ＝Ｐ0＋ΔＰ
により算出することができる。
【００６０】
図６（ａ）に示すように、媒体Ｍが標準位置にある場合、即ち、変位パルス数ΔＰが０である場合、Ｐ＝Ｐ0となる。描画制御部７は、仮想的描画光が走査開始端Ｓｓに達すると、このことを図示せぬセンサによって検出し、その時点からモニタスケール４７のカウントを開始して、標準待機間隔パルス数Ｐ0をカウントした後、ＡＯＭ３０を制御して描画を開始する。
【００６１】
図６（ｂ）に示すように、変位パルス数ΔＰが正の数である場合、Ｐ＝Ｐ0＋ΔＰ＝Ｐ0＋｜ΔＰ｜となり、描画制御部７は、走査開始端Ｓｓからモニタスケール４７のカウントを開始して、標準待機間隔パルス数Ｐ0をカウントしたうえで、さらにΔＰだけカウントした後、ＡＯＭ３０を制御して描画を開始する。
【００６２】
図６（ｃ）に示すように、変位パルス数ΔＰが負の数である場合、Ｐ＝Ｐ0＋ΔＰ＝Ｐ0−｜ΔＰ｜となり、描画制御部７は、走査開始端Ｓｓからモニタスケール４７のカウントを開始して、Ｐ0−｜ΔＰ｜だけカウントした後、ＡＯＭ３０を制御して描画を開始する。
【００６３】
＜実施形態の作用＞
図７及び図８は、媒体搬送動作の説明図であり、以下これらの図を併せて参照しながら、図９のフローチャートの各ステップ毎に説明する。
【００６４】
（Ｓ１）
まず、図２に示したローダ・アンローダ制御部９は、クランプローラ対制御部７６を制御して、ローダ４のクランプローラ対７３を固定状態とするとともに、駆動ローラ対制御部８６を制御して、アンローダ５の駆動ローラ対８０を固定状態とすることにより、媒体Ｍを固定する。この状態で、マシン制御部８は、図示せぬエアフロー制御部を制御して、描画テーブル１２の固定爪１２Ａを、図７に示すように開放した後、Ｘ軸制御部６２を制御して、Ｘ軸モータ６３を駆動することにより、描画テーブル１２を、図７における左方へスライドさせる。
【００６５】
描画テーブル１２が、図８に示す位置にセットされると、マシン制御部８は、描画テーブル１２の固定爪１２Ａにより、媒体Ｍを描画テーブル１２上に固定する。そして、ローダ・アンローダ制御部９は、クランプローラ対制御部７６を制御して、ローダ４のクランプローラ対７３を開放状態とし、ローダ駆動モータ７５を制御して、ローダ４の供給ローラ７０を図８における反時計方向に回転させるとともに、ローダ４の駆動ローラ対７１を駆動して媒体Ｍを送り出し、センサ７４がその媒体Ｍを検出するまで、該媒体Ｍを、ローダ４内でたるませる。即ち、媒体Ｍがセンサ７４のところまでたるむと、供給ローラ７０及び駆動ローラ対７１は停止する。
【００６６】
（Ｓ２）
この状態で、画像センサ６０は、描画テーブル１２の描画面１３に固定された媒体Ｍの端面位置周辺の画像データを取得して、画像処理部６１へ送出する。
【００６７】
（Ｓ３）
画像処理部６１は、取得された画像データ，及び予め登録されたマスタデータに基づき、パターンマッチングを行い、実際の媒体端面位置の標準位置に対するズレを示す変位値Δｄを求める。
【００６８】
（Ｓ４）
さらに、マシン制御部８は、その変位値Δｄを、モニタスケール４７のパルスに対応した変位パルス数ΔＰに変換した後、この変位パルス数ΔＰ，及び予め記憶した標準待機間隔パルス数Ｐ0の和を、待機間隔パルス数Ｐとして、描画制御部７へ送出する。描画制御部７は、その待機間隔値としての待機間隔パルス数Ｐを図示せぬメモリに記憶させ、以後、描画面１３一面分の全ての走査に適用する。
【００６９】
（Ｓ５）
次に、マシン制御部８は、Ｘ軸制御部６２を制御して、描画テーブル１２を図８における右方へスライドさせるように、Ｘ軸モータの駆動を開始する。
描画制御部７は、図示せぬセンサにより、仮想的描画光の位置が走査開始端Ｓｓになったことを検知すると、そのモニタスケール４７のパルスカウントを開始し、待機間隔パルス数Ｐ分をカウントしたところから、ＡＯＭ３０を制御して、描画を開始する。
【００７０】
描画テーブル１２を図８の右方へスライドさせながら、上記の走査を繰り返し行うと、描画テーブル１２とアンローダ５との間の媒体Ｍがたるんでしまうので、ローダ・アンローダ制御部９は、描画テーブル１２がスライドしている間は、常に駆動ローラ対８０を回転させて媒体Ｍをアンローダ５内に取り込むように、駆動ローラ対制御部８６を介して制御している。そして、このローダ・アンローダ制御部９は、アンローダ駆動モータ８５を駆動して、巻き取りローラ８２を図８における反時計方向に回転させ、媒体Ｍを巻き取る制御を行う。
【００７１】
なお、ローダ・アンローダ制御部９は、常時、上限センサ８３及び下限センサ８４により、アンローダ５内の媒体Ｍのたるみを監視し、そのたるみを適正な範囲に保つように制御する。
【００７２】
即ち、ローダ・アンローダ制御部９は、上限センサ８３が媒体Ｍを検出しなくなると、アンローダ駆動モータ８５を停止させて巻き取りを中断し、媒体Ｍをたるませるようにする。駆動ローラ８０は、常時、媒体Ｍをアンローダ５内に取り込んでいるので、アンローダ５内の媒体Ｍのたるみは大きくなる。そして、その媒体Ｍ下端が下限センサ８４の位置に達し、下限センサ８４が媒体Ｍを検出すると、ローダ・アンローダ制御部９は、アンローダ駆動モータ８５を再び駆動して、巻き取りローラ８２による媒体Ｍ巻き取りを再開する。このように、ローダ・アンローダ制御部９が制御を行うことにより、アンローダ５内の媒体Ｍのたるみは、常に適正な範囲に保たれる。
【００７３】
（Ｓ６）
描画面１３一面分の走査が終了すると、再び図７に示した状態となる。ここで、露光を続行する場合には、上述の処理をＳ１から繰り返すことにより、ロールシート状の媒体Ｍに対して、連続的に露光を行うことができる。即ち、描画面１３に未描画の媒体Ｍが新たに載置される毎に、該媒体Ｍへの描画実行に先立って、予め媒体位置ズレを検出して、露光位置を補正するわけであるから、連続的に露光が行われる場合にも、常に、当該媒体Ｍの正しい位置に所望のデータが露光されることになる。
【００７４】
＜変形例＞
上述した実施形態の構成を変更し、予め媒体に対し、その端面から一定の位置に、かつ、当該媒体の長手方向に沿って一定間隔に、マークｍを印刷しておき、この媒体Ｍｍを描画面１３上に固定した場合に、そのマークｍの位置周辺が視野に収まるように、画像センサ６０´を配置してもよい。図１０に、マークｍを付与した媒体Ｍｍを用いた場合のマークｍと画像センサ６０´の位置関係について示す。この画像センサ６０´は、媒体Ｍｍの端面周辺を視野に収めるためではなく、そのマークｍを中心として該マークｍ及びその周辺を視野に収めるように、配置されている。
【００７５】
なお、画像処理部６１に登録しておくマスタデータは、媒体Ｍｍが描画面１３上の標準位置に固定された場合に、画像センサ６０´によって取得されるマークｍ周辺の画像データとする。
その他の構成、即ち、媒体Ｍｍ，画像センサ６０´，画像処理部６１のマスタデータ以外については、上述の実施形態と同一である。
【００７６】
【発明の効果】
以上のように構成した本発明の走査式描画装置によると、描画テーブル上で、媒体が位置ズレを起こした場合であっても、その位置ズレに応じて、描画開始位置を調整することにより、常に、媒体が標準位置にある場合と同様の描画結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態による走査式描画装置の概略構成を示す側面図
【図２】  本発明の一実施形態による走査式描画装置のブロック図
【図３】  露光装置の構成を示す斜視図
【図４】  露光位置補正処理の説明図
【図５】  露光位置補正処理の説明図
【図６】  露光位置補正処理の説明図
【図７】  媒体搬送動作の説明図
【図８】  媒体搬送動作の説明図
【図９】  本発明の一実施形態の作用を示すフローチャート
【図１０】  実施形態の変形例を示す説明図
【図１１】  従来技術による走査式描画装置の概略構成を示す斜視図
【符号の説明】
１    走査式描画装置
２    露光装置
３    走査光学系
４    ローダ
５    アンローダ
６    主制御部
７    描画制御部
８    マシン制御部
９    ローダ・アンローダ制御部
１０    レーザ光源
１２    描画テーブル
１３    描画面
２４    ハーフミラー
３０    ＡＯＭ
４１    ポリゴンミラー
４２    ｆθレンズ
４７    モニタスケール
６０    画像センサ
６１    画像処理部
Ｍ，Ｍ´，Ｍｍ    媒体
Ｓ    走査線
Ｓｓ  走査開始端
Ｓｆ  走査終了端
Ｄｓ  描画開始端
Ｄｆ  描画終了端
Ｒ，Ｒ´    描画結果
ｍ    マーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0003648516.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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