(57)【要約】【課題】  空間変調素子の傾きによる誤差の補正と画像の回転処理をより高速に、かつ高精度に実施する。【解決手段】複数の空間変調素子を備える描画手段によって画像を描画する描画装置で用いるフレームデータを、前記空間変調素子の走査方向に対する傾き及び前記画像の回転角度を考慮して作成する方法であって、前記描画すべき複数の画像に対して、前記空間変調素子の走査方向に対する傾き補正をするステップと、描画すべき画像ごとに回転処理を近似するステップからなり、前記回転処理を近似するステップは、空間変調素子の走査方向に対する前記傾き及び、画像の回転角度を考慮したＸせん断処理を実施するステップと、空間変調素子の走査方向に対する前記傾き及び、画像の回転角度を考慮したＹせん断処理を実施するステップによって、フレームデータを作成する。【選択図】          図９
2006285575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の空間変調素子を備える描画手段によって画像を描画する描画装置で用いるフレームデータを、前記空間変調素子の走査方向に対する傾き及び前記画像の回転角度を考慮して作成する方法であって、
前記描画すべき複数の画像に対して、前記空間変調素子の走査方向に対する傾き補正をするステップと；
描画すべき画像ごとに回転処理を近似するステップからなり、
前記回転処理を近似するステップは、
空間変調素子の走査方向に対する前記傾き及び、画像の回転角度を考慮したＸせん断処理を実施するステップと、
空間変調素子の走査方向に対する前記傾き及び、画像の回転角度を考慮したＹせん断処理を実施するステップとからなることを特徴とするフレームデータ作成方法。
【請求項２】
請求項１に記載のフレームデータ作成方法であって、
前記空間変調素子の走査方向に対する傾き補正をするステップは、
前記画像の１ライン分の画素データを読み出し、
少なくとも前記傾きに応じた列方向のシフト量に相当する行数と、前記画像の列数からなるサイズのリング・バッファに前記読み出した画素データを格納し、
前記傾きと前記画像の列数から求められる値を、斜め読出しの傾きとして、リング・バッファのデータを１ライン分斜めに読出し、
読出されたデータを、補正後の画像の１ライン分の画素データと
するものであることを特徴とする、フレームデータ作成方法。
【請求項３】
請求項１に記載のフレームデータ作成方法であって、
空間変調素子の走査方向に対する傾きをθＳ、画像を回転させるときの回転角度をθＲ、前記空間変調素子の走査方向に対する傾き補正を行った画像における画素データの位置を（Ｘ０，Ｙ０）とすると、
前記回転処理を近似するステップにおけるＸせん断処理は、Ｘせん断処理後の画素データのＸ方向の位置をＸ１とすると、次式によってＸ１を求め、画素データの位置を変更するものであり、
【数１】
2006285575.tif 000017
また、前記回転処理を近似するステップにおけるＹせん断処理は、Ｙせん断処理後のＹ方向の位置をＹ１とすると、上記のＸせん断処理によって得られたＸ１を用いて、次式によってＹ１を求め、画素データの位置を変更する
【数２】
2006285575.tif 000018
ことを特徴とする、フレームデータ作成方法。
【請求項４】
請求項１に記載のフレームデータ作成方法であって、
前記回転処理を近似するステップにおいて、
前記空間変調素子の走査方向に対する傾き補正を行った画像の画素データを１ライン分読み出し、
当該１ライン分の画素データに対して、Ｘ方向スケーリング処理、Ｘ方向シフト処理、および、Ｙ方向スケーリング処理を行い、
当該処理された画素データをリング・バッファへ格納し、
リング・バッファのデータを１ライン分斜め読出しして、
斜め読出しをされたデータをフレームデータの画素データとする、
ことを特徴とするフレームデータ作成方法。
【請求項５】
コンピュータに、複数の空間変調素子を備える描画手段によって画像を描画する描画装置で用いるフレームデータを、前記空間変調素子の走査方向に対する傾き及び前記画像の回転角度を考慮して作成する方法を実行させるプログラムであって、
前記描画すべき複数の画像に対して、前記空間変調素子の走査方向に対する傾き補正を実行させ；
描画すべき画像ごとに回転処理を近似するために、空間変調素子の走査方向に対する前記傾き及び、画像の回転角度を考慮したＸせん断処理を実施させ、空間変調素子の走査方向に対する前記傾き及び、画像の回転角度を考慮したＹせん断処理を実施させることを特徴とするプログラム。
【請求項６】
請求項５に記載のプログラムであって、
前記空間変調素子の走査方向に対する傾き補正をする際に、コンピュータに
前記画像の１ライン分の画素データを読み出させ、
少なくとも前記傾きに応じた列方向のシフト量に相当する行数と、前記画像の列数からなるサイズのリング・バッファに前記読み出した画素データを格納させ、
前記傾きと前記画像の列数から求められる値を、斜め読出しの傾きとして、リング・バッファのデータを１ライン分斜めに読出させ、
読出されたデータを、補正後の画像の１ライン分の画素データとする
ことを特徴とするプログラム。
【請求項７】
請求項５に記載のプログラムであって、
空間変調素子の走査方向に対する傾きをθＳ、画像を回転させるときの回転角度をθＲ、前記空間変調素子の走査方向に対する傾き補正を行った画像における画素データの位置を（Ｘ０，Ｙ０）とすると、
前記回転処理を近似する際のＸせん断処理は、Ｘせん断処理後の画素データのＸ方向の位置をＸ１とすると、次式によってＸ１を求め、画素データの位置を変更するものであり、
【数３】
2006285575.tif 000019
また、前記回転処理を近似際のＹせん断処理は、Ｙせん断処理後のＹ方向の位置をＹ１とすると、上記のＸせん断処理によって得られたＸ１を用いて、次式によってＹ１を求め、画素データの位置を変更する
【数４】
2006285575.tif 000020
ことを特徴とするプログラム。
【請求項８】
請求項５に記載のプログラムであって、
前記回転処理を近似する際に、
前記空間変調素子の走査方向に対する傾き補正を行った画像の画素データを１ライン分読み出し、
当該１ライン分の画素データに対して、Ｘ方向スケーリング処理、Ｘ方向シフト処理、および、Ｙ方向スケーリング処理を行い、
当該処理された画素データをリング・バッファへ格納し、
リング・バッファのデータを１ライン分斜め読出しして、
斜め読出しをされたデータをフレームデータの画素データとする、
ことを特徴とするプログラム。
【請求項９】
複数の空間変調素子を備える描画手段によって画像を描画する描画装置で用いるフレームデータを、前記空間変調素子の走査方向に対する傾き及び前記画像の回転角度を考慮して作成するシステムであって、
前記描画すべき複数の画像に対して、前記空間変調素子の走査方向に対する傾き補正を実行する手段と；
描画すべき画像ごとに回転処理を近似する手段であって、空間変調素子の走査方向に対する前記傾き及び、画像の回転角度を考慮したＸせん断処理を行う手段と、空間変調素子の走査方向に対する前記傾き及び、画像の回転角度を考慮したＹせん断処理を実施する手段と
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項１０】
請求項９に記載のシステムであって、
前記空間変調素子の走査方向に対する傾き補正をする手段は、
前記画像の１ライン分の画素データを読み出す手段と、
少なくとも前記傾きに応じた列方向のシフト量に相当する行数と、前記画像の列数からなるサイズのリング・バッファに前記読み出した画素データを格納する手段と、
前記傾きと前記画像の列数から求められる値を、斜め読出しの傾きとして、リング・バッファのデータを１ライン分斜めに読出す手段と、
前記斜めに読出されたデータは、補正後の画像の１ライン分の画素データとする手段、
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項１１】
請求項９に記載のシステムであって、
空間変調素子の走査方向に対する傾きをθＳ、画像を回転させるときの回転角度をθＲ、前記空間変調素子の走査方向に対する傾き補正を行った画像における画素データの位置を（Ｘ０，Ｙ０）とすると、
前記回転処理を近似する手段のＸせん断処理を実施する手段は、Ｘせん断処理後の画素データのＸ方向の位置をＸ１とすると、次式によってＸ１を求め、画素データの位置を変更するものであり、
【数５】
2006285575.tif 000021
また、前記回転処理を近似する手段のＹせん断処理を実施する手段は、Ｙせん断処理後のＹ方向の位置をＹ１とすると、上記のＸせん断処理によって得られたＸ１を用いて、次式によってＹ１を求め、画素データの位置を変更する
【数６】
2006285575.tif 000022
ことを特徴とするシステム。
【請求項１２】
請求項９に記載のシステムであって、
前記回転処理を近似する手段は、
前記空間変調素子の走査方向に対する傾き補正を行った画像の画素データを１ライン分読み出す手段と、
当該１ライン分の画素データに対して、Ｘ方向スケーリング処理、Ｘ方向シフト処理、および、Ｙ方向スケーリング処理を行う手段と、
当該処理された画素データをリング・バッファへ格納する手段と、
リング・バッファのデータを１ライン分斜めに読出す手段と、
斜め読出しをされたデータをフレームデータの画素データとする手段、
を備えることを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理方法、プログラム、並びに画像処理システムに関し、特に、２次元に配列された画素データからなる画像を描画装置で描画する際に、予め描画する複数の画像に対して、当該描画装置の描画手段の走査方向への傾きを補正し、その後、補正された各画像に対して回転処理を近似してフレームデータを作成する方法、当該方法をコンピュータに実行させるプログラム、並びにシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像データが表す所望の２次元パターンを描画面上に形成する描画装置が種々知られている。上記のような描画装置として、たとえば、デジタル・マイクロミラー・デバイス（以下、ＤＭＤという）等の空間光変調素子を利用し、画像データに応じて空間光変調素子により光ビームを変調して露光を行う露光装置が種々提案されている。ＤＭＤは、シリコン等の半導体基板上のメモリセル（ＳＲＡＭアレイ）に、微小なマイクロミラーが２次元状に多数配置されて構成されたものである。そして、メモリセルに蓄積される電荷による静電気力を制御することによってマイクロミラーを傾斜させて反射面の角度を変化させることができ、この反射面の角度変化により所望の位置に描画点を形成して画像を形成することができるものである。
【０００３】
そして、上記のようなＤＭＤを用いた露光装置としては、たとえば、ＤＭＤを露光面に対して所定の走査方向に相対的に移動させるとともに、その走査方向への移動に応じてＤＭＤのメモリセルに多数のマイクロミラーに対応した多数の描画点データからなるフレームデータを入力し、ＤＭＤのマイクロミラーに対応した描画点群を時系列に順次形成することにより所望の画像を露光面に形成する露光装置が提案されている。
【０００４】
また、一般に、ＤＭＤのマイクロミラーは、各行の並び方向と各列の並び方向とが直交するように配列されている。そして、このようなＤＭＤを走査方向に対して所定の角度だけ傾けて上記のような露光を行うことによって、マイクロミラーにより走査される走査線の間隔を密にし、露光面上に形成される画像の解像度を向上させた露光装置も提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
ここで、上記のような露光装置を用いて露光を行う際には、上述したようにＤＭＤの走査方向への相対的な移動に応じてフレームデータをＤＭＤに順次入力する必要がある。したがって、露光の前に予め露光面に対するＤＭＤの位置に対応した複数のフレームデータを作成しておく必要がある。
【０００６】
各マイクロミラーに対応する画素データを特定した上で、再度配列しなおすなどして、元の画像における画素データの位置は、ＤＭＤの傾きを考慮した位置に変換されたフレームデータとなる。すなわち、元の画像上においては、ＤＭＤのマイクロミラーに対応する画素データは離散的に存在していたものの、フレームデータにおいては、連続するアドレス上に配置されており、露光処理において、マイクロミラーに対応する画素データの取得がスムーズに行われることとなる。
【０００７】
通常、描画すべき画像がその元画像に対して回転、拡大、縮小等の画像処理を施されたものである場合、図１１に示すように、予め、元画像に対して回転、拡大、縮小等の画像処理を実施した上で、ＤＭＤの傾き補正をしたフレームデータが作成される。複数の描画を露光する場合は、各描画に、回転、拡大、縮小等の画像処理を行い、ＤＭＤの傾きを考慮したＹせん断処理を行うという手順で、フレームデータが作成される。
【特許文献１】特開２００４−９５９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、画素データの配列のしなおし（すなわち、空間変調素子の傾き誤差補正）は、「空間変調素子（ＤＭＤ）の傾き」という描画装置に固有の特徴を考慮してフレームデータを作成するための処理であり、それを描画ごとに施すのでは、複数の描画に対して同じ処理を何度も繰り返すことになる。そこで、演算処理の効率を上げるためにも、複数の描画に対するＹせん断処理を実施した後に、回転、拡大、縮小等の画像処理を実施することが考えられる。
【０００９】
ところが、この方法においても問題が生じる。すなわち、元画像をＤＭＤの傾きに起因する誤差を補正する処理の後に、回転、拡大、縮小等の画像処理を実施すると、フレームデータの誤差、すなわちマイクロミラーへの画素データの対応付けの誤差が、大きくなってしまう。
【００１０】
上記の問題に鑑みて、本発明は、ＤＭＤの傾きに起因する誤差を補正する処理を実施した後に、画像処理を実施しても、フレームデータの誤差を補正する方法を提供するものである。今回、画像処理として、特に回転処理を扱う。すなわち、本発明はＤＭＤの傾きに起因する誤差を補正する処理の後に、回転処理を実施し、誤差の少ないフレームデータを作成する方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のフレームデータ作成方法は、複数の空間変調素子を備える描画手段によって画像を描画する描画装置で用いるフレームデータを、前記空間変調素子の走査方向に対する傾き及び前記画像の回転角度を考慮して作成する方法であって、
前記描画すべき複数の画像に対して、前記空間変調素子の走査方向に対する傾き補正をするステップと；
描画すべき画像ごとに回転処理を近似するステップからなり、
前記回転処理を近似するステップは、
空間変調素子の走査方向に対する前記傾き及び、画像の回転角度を考慮したＸせん断処理を実施するステップと、
空間変調素子の走査方向に対する前記傾き及び、画像の回転角度を考慮したＹせん断処理を実施するステップとからなるものである。
【００１２】
ここで、「画像」とは、２次元に配列された画素データからなる画像をさす。さらに、フレームデータとは、空間変調素子に対応する画素データを
ここで、「空間変調素子の走査方向に対する傾き補正をする」とは、空間変調素子の走査方向に対する傾き（傾斜角度）に応じた画像の列方向へのシフトによって、前記画像を変形することをいう。この変形の手法は後述する「Ｙせん断処理」であって、例えば、リング・バッファを用いて前記空間変調素子の走査方向に対する傾きに応じた斜め読出しによる方法であってもよいし、他の方法であってもよい。
【００１３】
また、「空間変調素子の走査方向に対する前記傾き及び、画像の回転角度を考慮したＸせん断処理」とは、例えば、元の画像における画素データの位置を（Ｘ０，Ｙ０）とし、Ｘせん断処理後のＸ方向の位置をＸ１とすると、次式によってＸ１を求め、画素データの位置を変更することを言う。
【数１】
2006285575.tif 000003
【００１４】
ここで、θＳは空間変調素子の走査方向に対する傾きであり、θＲは画像を回転させるときの回転角度である。
【００１５】
また、「空間変調素子の走査方向に対する前記傾き及び、画像の回転角度を考慮したＹせん断処理」とは、Ｙせん断処理後のＹ方向の位置をＹ１とすると、上記のＸせん断処理によって得られたＸ１を用いて、次式によってＹ１を求め、画素データの位置を変更することを言う。
【数２】
2006285575.tif 000004
【００１６】
また、前記の「回転処理を近似するステップ」は、以下の手順によって実施されてもよい。すなわち、「空間変調素子の走査方向に対する傾き補正された画像」の１ライン分（１行分）の画素データを読出し、Ｘ方向スケーリング処理を行い、Ｘ方向シフト処理を行い、さらに、Ｙ方向スケーリング処理を行い、リング・バッファに格納し、リング・バッファから斜めにデータを読出し、読出したデータをフレームデータの１ライン分の画素データとする処理を、「空間変調素子の走査方向に対する傾き補正された画像」のすべてのライン（行）について繰り返すというものである。
【発明の効果】
【００１７】
上記の方法によれば、空間変調素子の傾きによる画素データの位置のずれを、複数の描画ごとに補正することで処理の高速化を図ることがでる。
【００１８】
また、先に空間変調素子の傾きによる誤差補正を実施しても、その傾きを考慮したＸせん断処理とＹせん断処理によって回転処理を近似することによって、画像の回転処理を高精度に行うことができる。
【００１９】
さらに、画像回転処理を近似する際において、リング・バッファを用いた斜め読出しを実行するので、画像のラインごとの処理を並行して行う、いわゆるパイプライン処理が可能となり、より高速に回転処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明のフレームデータ作成方法および装置並びにプログラム、描画方法および装置の一実施形態を用いた露光装置について詳細に説明する。
【００２１】
本露光装置は、本発明における描画点形成部としてＤＭＤを用いた露光装置であって、そのＤＭＤへ入力されるフレームデータの作成方法に特徴を有するものであるが、まず、本実施形態の露光装置の全体の構成について説明する。図１は、本実施形態の露光装置の概略構成を示す斜視図である。
【００２２】
本実施形態の露光装置１０は、図１に示すように、感光材料１２を表面に吸着して保持する平板状の移動ステージ１４を備えている。そして、４本の脚部１６に支持された厚い板状の設置台１８の上面には、ステージ移動方向に沿って延びた２本のガイド２０が設置されている。ステージ１４は、その長手方向がステージ移動方向を向くように配置されると共に、ガイド２０によって往復移動可能に支持されている。
【００２３】
設置台１８の中央部には、移動ステージ１４の移動経路を跨ぐようにコの字状のゲート２２が設けられている。コの字状のゲート２２の端部の各々は、設置台１８の両側面に固定されている。このゲート２２を挟んで一方の側にはスキャナ２４が設けられ、他方の側には感光材料１２の先端および後端を検知する複数（たとえば２個）のセンサ２６が設けられている。スキャナ２４およびセンサ２６はゲート２２に各々取り付けられて、移動ステージ１４の移動経路の上方に固定配置されている。なお、スキャナ２４およびセンサ２６は、これらを制御する、後述する全体制御部に接続されている。
【００２４】
スキャナ２４は、図２および図３（Ｂ）に示すように、２行５列の略マトリックス状に配列された１０個の露光ヘッド３０を備えている。なお、以下において、ｍ行目のｎ列目に配列された個々の露光ヘッドを示す場合は、露光ヘッド３０ｍｎと表記する。
【００２５】
各露光ヘッド３０は、空間光変調素子であるＤＭＤ３６を備えている。ＤＭＤ３６は、描画素子としてのマイクロミラーが一列に配置されたマイクロミラー列が、複数平行に配列されたものであり、そのマイクロミラー列の配列方向が走査方向と所定の傾斜角度θＳをなすように露光ヘッド３０に取り付けられている。したがって、各露光ヘッド３０による露光エリア３２は、図２および図３（Ｂ）に示すように、走査方向に対して傾斜した矩形状のエリアとなる。なお、以下において、ｍ行目のｎ列目に配列された個々の露光ヘッドによる露光エリアを示す場合は、露光エリア３２ｍｎと表記する。
【００２６】
ＤＭＤ３６の光入射側には、光ファイバの発光点が露光エリア３２の長辺方向と対応する方向に沿って一列に配列されたファイバアレイ光源（図示省略）とファイバアレイ光源から出射されたレーザ光を平行光化し、その平行光化されたレーザ光の光量分布が均一になるように補正してＤＭＤ３６上に集光する集光レンズ系（図示省略）とが設けられている。
【００２７】
また、ＤＭＤ３６の光反射側には、ＤＭＤ３６で反射されたレーザ光を感光材料１２０の描画面に結像する結像レンズ系（図示省略）が配置されている。
【００２８】
そして、図３（Ａ）に示すように、ステージ１４の移動に伴い、感光材料１２には露光ヘッド３０ごとに帯状の露光済み領域３４が形成されるが、その帯状の露光済み領域３４のそれぞれが、隣接する露光済み領域３４と部分的に重なるように、ライン状に配列された各行の露光ヘッド３０の各々は、その配列方向に所定間隔ずらして配置されている。このため、１行目の露光エリア３２１１と露光エリア３２１２との間の露光できない部分は、２行目の露光エリア３２２１により露光することができる。
【００２９】
ＤＭＤ３６は、図４に示すように、ＳＲＡＭアレイ（メモリセル）５６上に、マイクロミラー５８が支柱により支持されて配置されたものであり、多数の（例えば、ピッチ１３．６８μｍ、１０２４個×７６８個）のマイクロミラー５８が、直交する方向に２次元状に配列されて構成されたミラーデバイスである。そして、上述したようにマイクロミラー５８の直下には、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アレイ５６が配置されている。
【００３０】
ＤＭＤ３６のＳＲＡＭアレイ５６に制御信号としてのデジタル信号が書き込まれると、そのデジタル信号に応じた制御電圧が、マイクロミラー５８毎に設けられた電極部（図示せず）に印加され、その制御電圧の印加により発生した静電気力によって支柱に支えられたマイクロミラー５８が、対角線を中心として±α度（例えば±１０度）の範囲で傾けられる。図５（Ａ）は、マイクロミラー５８がオン状態である＋α度に傾いた状態を示し、図５（Ｂ）は、マイクロミラー５８がオフ状態である−α度に傾いた状態を示す。そして、マイクロミラー５８がオン状態のときにマイクロミラー５８に入射された光Ｂは、感光材料１２に向けて反射され、マイクロミラー５８がオフ状態のときにマイクロミラー５８に入射された光Ｂは、感光材料１２以外の光吸収材料に向けて反射される。そして、１つのマイクロミラー５８により反射された光Ｂが感光材料１２に照射されることによって、露光対象である画像を構成する１つの描画点が感光材料１２上に露光される。
【００３１】
また、露光装置１０においては、上述したようにＤＭＤ３６が、そのマイクロミラー列３６ａの配列方向が走査方向と所定の傾斜角度θＳ（ただし、０°＜θＳ＜９０°）をなすように露光ヘッド３０に取り付けられているので、各マイクロミラー５８の露光軌跡は、図６に示すようになり、マイクロミラー５８の配列ピッチよりも狭いピッチで露光することができる。
【００３２】
本発明においては、上述の露光装置１０を用いて複数の画像の回転画像を描画する際に、先にＤＭＤの各マイクロミラー（空間変調素子）の前記傾斜角度θＳによる誤差を補正し、その後で、画像の回転処理を施すことでフレーム画像を作成する。傾斜角度θＳは露光装置に固有の値であるため、複数の画像に対して傾斜角度θＳによる誤差の補正を一度に実施することは、画像一枚一枚に対して補正を実施するよりも効率がよい。しかし、画像の回転処理よりも先に、傾斜角度θＳによる誤差の補正を実施するため、先に画像の回転処理を行う場合に比べて、フレームデータの歪み（誤差）が大きくなる。そこで、フレームデータの歪みを抑えることが可能な画像の回転処理の方法を採る。
【００３３】
以下では、まず、前記傾斜角度θＳによる誤差を補正する方法の一例を説明し、その後、フレームデータの歪みを抑えることが可能な画像の回転処理の方法について説明する。
【００３４】
まず、ＤＭＤの各マイクロミラー（空間変調素子）の前記傾斜角度θＳによる誤差を補正する必要性について説明する。
【００３５】
本発明において、「描画すべき画像」とは複数の画素データが２次元に配列されてなるものである。ＤＭＤ３６のマイクロミラーも２次元に配列されているが、前述のように、ＤＭＤ３６はその走査方向に対して傾斜角度θＳ（ただし、０°＜θＳ＜９０°）をなすように露光ヘッド３０に取り付けられているので、描画すべき画像の画素データの配列と、マイクロミラーの配列とにはズレが生じる。すなわち、前記の傾斜角度θＳのために画素データの配列順に読み込んだとしても、マイクロミラーの配列に対応する画素データは得られない。たとえば、図５に示すように、各マイクロミラーに対応する画素データは、描画すべき画像上においては連続する配置にはなく、離散的に配置されている。このため、描画すべき画像の画素データを、前記の傾斜角度θＳを考慮した上で各マイクロミラーに対応づけて配列しなおす必要が生じる。
【００３６】
この画素データの配列をしなおす方法を「傾斜角度θＳによる誤差を補正する方法」として、その一例であるリング・バッファを用いたＹせん断処理による方法を説明する。
【００３７】
簡単のため、Ｍ行Ｎ列の描画すべき画像と、画像１のような１２行６列の画素データからなる画像とした。図６（Ａ）の画像１について補正処理を行い、補正処理後の画像を図６（Ｃ）の画像２とする。図６（Ｃ）に示すように、画像１は、ＤＭＤの傾斜角度θＳに対して、−１×θＳほど列方向（Ｙ方向）へ傾斜したものとなる。このとき、１行分の画素データが数行にわたって配列されるときの行数を、Ｙ方向最大シフト量ＳＹとする。
【００３８】
Ｙ方向への最大シフト量ＳＹは、以下の式によって定義されるものである。
【数３】
2006285575.tif 000005
【００３９】
以下では、θＳ＝４５°とし、ＳＹ＝６、すなわち、画像１は、最大６行のシフトをもって変形されることになる。
【００４０】
変形された画像が、元の画像の列方向（Ｙ方向）に、せん断されたような形状になることから、このように、元の画像をＹせん断されたように変形させる手法を、「Ｙせん断処理」と呼ぶ。
【００４１】
また、本手法では、画像１の一行分の画素データを一時的に格納するリング・バッファを用いる。リング・バッファとは、配列の先頭と末尾をつないでデータを環状に記憶するものである。もちろん物理的に環状になっているものではなく、アドレスの指定方法によって概念的に環状のバッファを構成するものである。例えばＰ行Ｎ列のサイズのリング・バッファの場合、最終行であるＰ行目の次にデータを格納すべき行は、第１行目となる。また、Ｎ列目の次の列は第１列目となる。従って、画像のＩ行目の画素データを、当該リング・バッファのＩ行目に格納するときに、Ｉ＞Ｐ（Ｐは、リング・バッファの最終行）の場合は、（Ｉ−a・Ｐ）行目（ａは１以上の自然数）に格納される。また、本発明におけるリング・バッファには、予めブランクデータが格納されており、そこに、画像の各行の画素データが、順次上書きされて格納されていくものとする。用いるリング・バッファのサイズは、少なくとも、Ｙ方向最大シフト量ＳＹ行×元画像の幅（＝Ｎ列）のサイズが必要である。以下では、図６（Ｂ）に示すように、６行×６列のリング・バッファを用いて説明する。
【００４２】
まず、画像１の第１行目の画素データをすべて読出し、リング・バッファの第１行目に格納する。リング・バッファの他の行は、すべてブランクデータとなっている。次に、１行１列から順に、傾きＴａｎ(θＳ)＝１で、リング・バッファのデータを元画像１の列数（幅）と同じ、６列に渡って斜めに読み出していく。すなわち、１行１列、６行２列、５行３列、４行４列、３行５列、２行６列のデータを読出し、読出したデータは、図６（Ｃ）の画像２の第１行目の画素データとなる。
【００４３】
続いて、画像１の第２行目の画素データを読出し、リング・バッファの第２行目に格納する。第１行目には、すでに画像１の第１行目の画素データが格納されている。リング・バッファの第３行目から最終行である第６行目までは、すべてブランクデータとなっている。そして、２行１列から、傾き１で、リング・バッファのデータを６列に渡って斜めに読み出していく。読出したデータは、画像２の第２行目の画素データとなる。
【００４４】
画像１の３行目以降、最終行まで同様の処理を繰り返す。
【００４５】
画像１の最終行目まで処理が完了したら、すなわち、画像２の第１２行目までの画素データの配列が完了したら、続いて、（ＳＹ−１）行×Ｎ列（ここでは、５行×６列）のブランクデータを用いて、同様の処理を繰り返す。具体的には、ブランクデータの第１行目を、画像１の第１３行目として、リング・バッファの第１３行目に相当する箇所（ここでは、第１行目）にブランクデータを格納し、リング・バッファの第１３行１列に相当する箇所（ここでは、１行１列）から傾き１で、６列にわたって斜めに読出していく。読出されたデータは、画像２の第１３行目の画素データとなる。
【００４６】
同様の処理を、ブランクデータの最終行まで繰り返すと、画像２の最終行（ここでは第１７行目）までの画素データの配列が完了し、画像１から画像２へのＹせん断処理が完了する。
【００４７】
上記のように、ブランクデータを用いるのは、画像１の最終行（第１２行目）の画素データが、ＳＹ行（ここでは６行）にわたって配列されることを考慮するためである。
【００４８】
以上が、リング・バッファを用いたＹせん断処理の方法である。尚、Ｙせん断処理の方法、すなわち、画像１から画像２への変形の手法は上述の方法に限定されるものでなない。
【００４９】
続いて、画像２に対して回転処理を施す方法について説明する。Ｙせん断処理された画像に対して、通常の回転処理、例えばアフィン変換などによる回転処理を施しても、画像１を回転処理した場合と比べて、得られる画像の歪みは大きい。
【００５０】
そこで回転処理を、先のＤＭＤの傾き誤差を補正するためのＹせん断処理による画像の歪み(誤差)を吸収するとともに、Ｘ方向のせん断処理（以下、Ｘせん断処理）とＹ方向のせん断処理によって近似する。
【００５１】
以下では、Ｘせん断処理とＹせん断処理を用いて画像の歪みを吸収し、回転処理を近似する方法について説明する。
【００５２】
まず、Ｘせん断処理は、すでに説明したＹせん断処理と同様に、画像をせん断したかのように変形させる処理のことを指し、特に、Ｘ方向へ画素データの位置をシフトさせる処理を言う。Ｙせん断処理の手法については既に詳述したので、以下においてＸせん断処理について説明する。
【００５３】
図７（Ａ）に示すような画像１のＸ方向の１ライン（つまり、１行分）だけ読出し、その位置を、回転角度θＲに対して以下のように定義する。ここで、画素データの元の位置を（Ｘ０，Ｙ０）、Ｘせん断後の画素データのＸ方向の位置をＸ１とすると、以下のように定義される。
【数４】
2006285575.tif 000006
【００５４】
Ｘ方向の１ラインだけ読出すということは、すなわち、Ｙ０の値は一定であるから、読出された各画素データの位置は、Ｘ方向の一定のシフトを施されることになる。新たな位置データ（Ｘ１，Ｙ０）は、各画素データの元の位置データ（Ｘ０，Ｙ０）に上書きされていく。これを、画像のすべてのラインについて実施すると、各画素データの位置は図７（Ｂ）のようにＹ方向の位置を示す値が大きいほど各ラインのシフト量は大きくなり、最終的に各画素データは、元の画像をＸ方向にせん断したような位置に配置される。
【００５５】
ここでは、１ラインごとに画素データのシフト量を求めているが、図７（Ｃ）に示すようにシフト量が数ラインにわたって同じであれば、その数ラインをまとめてＸ方向へのせん断処理を実施することも可能である。
【００５６】
その場合は、まず、Ｘ０からＸ１へのシフト量の最大値を求める。各画素データのＸ０からＸ１へのシフト量は
【数５】
2006285575.tif 000007
【００５７】
であり、その最大値をＸ方向最大変形量ＳＸとする。Ｘ方向最大変形量が自然数ではない場合は、小数点以下を四捨五入、切捨て、切り上げ等して、その値を自然数にする。
【００５８】
続いて、画像をブロックに分割する。このとき元の画像のＹ方向の長さをＬとすると、各ブロックの長さ、すなわちブロックのＹ方向の長さＬＢを、
【数６】
2006285575.tif 000008
【００５９】
と定義する。分割されたブロックごとにＸ方向への変形量を増やしながらシフトさせ、最後のブロックがＸ方向最大変形量であるＳＸだけシフトするようにする。
【００６０】
例えば、図７（Ｃ）に示すように、Ｘ方向最大変形量ＳＸ＝４とすると、画像は５つのブロックに同じ長さで分割される。その後、図７（Ｃ）の上から２つ目のブロックだけＸ方向へ１列分シフトさせる。続いて、上から３つ目のブロックだけＸ方向へ２列分シフトさせる。同じように４つ目のブロックは３列分シフトさせ、最後の５つ目のブロックはＸ方向最大変形量である４列分シフトさせる。
【００６１】
上記は、画像の回転角度θＲのみを考慮して、回転近似を行う場合のＸせん断処理の手法である。次に、ＤＭＤの傾斜角度θＳによる変形処理（先に詳述したＹせん断処理）による画像の歪みを考慮した回転近似に用いるＸせん断処理について説明する。
【００６２】
本発明においては、例えば図６（Ａ）の画像１をＤＭＤの傾斜角度θＳによる変形処理によって得られた画像（図６（Ｃ）の画像２）に対して、θＳおよびθＲを考慮した回転近似が実施される。ここでは、画像２における画素データの元の位置データを（Ｘ０，Ｙ０）とし、Ｘせん断処理後のＸ方向に位置データをＸ１とすると、Ｘ１は以下の式によって求められる。
【数７】
2006285575.tif 000009
【００６３】
続いて上記のＸせん断処理によって得られた、画素データのＸ方向の新たな位置Ｘ１の値を用いて、以下の式によってＹ方向せん断処理を行う。
【００６４】
Ｘせん断処理後の画像の各画素データの位置は（Ｘ１，Ｙ０）であり、Ｙせん断後の画素データの位置をＹ１とすると、その位置は、回転角度θＲのみを考慮すれば、対して以下のように表すことができる。
【数８】
2006285575.tif 000010
【００６５】
簡単のために、回転角度θＲのみを考慮したＸせん断処理並びにＹせん断処理による回転近似の手順を図８によって示す。尚、図８（Ａ）はＸせん断処理、（Ｂ）はＸせん断処理によって生じた画像の回転中心のずれを補正する処理、（Ｃ）は前記（Ｂ）で得られた画像をさらにＹせん断処理し、（Ｄ）はＹせん断処理によって生じた画像の回転中心のずれを補正する処理をそれぞれ表すものである。
【００６６】
しかし、本発明においては、ＤＭＤの傾斜角度θＳによる変形処理（先に詳述したＹせん断処理）による画像の歪みを考慮した回転近似に用いるＹせん断処理を用いる。
【００６７】
この場合、画素データのＹ方向の位置データＹ１の値は、以下の式によって求められる。
【数９】
2006285575.tif 000011
【００６８】
上記よりまとめると、図９に示すように、本発明のフレームデータ作成方法は、まず複数の元画像（例えば、複数の画像１）に対して、リング・バッファを用いたＹせん断処理等によって「空間変調素子の傾き誤差補正」を行い、複数の画像２を得る。各画像２に対して、数７のＸせん断処理、および数９のＹせん断処理によって、ＤＭＤの傾斜角度θＳに基づき変形処理された画像を回転処理する際に生じる誤差を考慮し、且つ、回転角度θＲの回転処理を近似することができる。以上の手順によって作成されたフレームデータの画素データは、ＤＭＤの各マイクロミラーに対応する配置となっている。
【００６９】
尚、各画素データの位置データを、上述のＸせん断処理、Ｙせん断処理によって求めてもよいし、あるいは、以下のようなパイプライン処理によって実施してもよい。
【００７０】
パイプライン処理による手順は、図１０を用いて説明する。尚、この回転近似は、元の画像である画像１をＤＭＤの傾斜角度θＳによる変形処理（Ｙせん断処理）して得られた画像、例えば、図６（Ｃ）の画像２、に対して実施するものである。
【００７１】
まず、図１０（Ａ）に示すように、画像２に相当する画像から第１行目の画素データ（１ライン分の画素データ）を読み出し、図１０（Ｂ）に示すように、Ｘスケール処理をして、さらにＸシフト処理を行う。ここで、Ｘスケール処理とは、
【数１０】
2006285575.tif 000012
【００７２】
における
【数１１】
2006285575.tif 000013
【００７３】
を求めることで、Ｘ方向の伸縮を決定することを言う。また、Ｘシフト処理とは、
【数１２】
2006285575.tif 000014
【００７４】
で表されるＸ方向へのシフトを決定することを言う。
【００７５】
さらに、読出した画素データに対して、図１０（Ｃ）に示すようにＹスケール処理を行う。Ｙスケール処理とは、
【数１３】
2006285575.tif 000015
【００７６】
における、
【数１４】
2006285575.tif 000016
【００７７】
を求めることによって、Ｙ方向の伸縮を決定することを言う。
【００７８】
上記の、Ｘスケール処理、Ｘシフト処理、Ｙスケール処理をされた画素データを、リング・バッファに格納する（図１０（Ｃ））。続いて、図１０（Ｄ）に示すように、リング・バッファのデータを斜めに読み出していく。斜めに読出したデータを、フレームデータの１ライン分として出力する（図１０（Ｅ））。以上の処理を、画像２のすべての行について繰り返し、フレームデータが完成する。
【００７９】
以上の方法によって、空間変調素子の傾きによる画素データの位置のずれを、複数の描画ごとに補正することで処理の高速化を図ることができる。また、先に空間変調素子の傾きによる誤差補正を実施しても、その傾きを考慮したＸせん断処理とＹせん断処理によって回転処理を近似することによって、画像の回転処理を高精度に行うことができる。
【００８０】
また、画像回転処理を近似する際において、リング・バッファを用いた斜め読出しを実行するので、画像のラインごとの処理を順次同時に行う、いわゆるパイプライン処理が可能となり、より高速に回転処理を行うことができる。
【００８１】
上記の方法は、描画装置へ画像のデータを入力するためのコンピュータ内のプログラムとして、あるいは、描画装置内のプログラムとして実施されるものであってもよいし、また、それを実行する画像処理システムとして実施されるものであってもよい。
【００８２】
尚、上記において詳細に説明した本発明の各実施形態は例示的なものに過ぎず、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲のみによって定められるべきものであることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の描画装置の一実施形態を用いた露光装置の外観を示す斜視図
【図２】図１に示す露光装置のスキャナの構成を示す斜視図
【図３】感光材料に形成される露光済み領域を示す平面図（Ａ）、各露光ヘッドによる露光エリアの配列を示す図（Ｂ）
【図４】図１の露光装置のＤＭＤの構成を示す部分拡大図
【図５】画像の画素データの配列と、ＤＭＤの傾きについての説明図
【図６】空間変調素子の傾き補正のためのＹせん断処理の手順を説明する図
【図７】Ｘせん断処理の手順を説明する図
【図８】Ｘせん断処理とＹせん断処理による回転近似の手順を説明する図
【図９】本発明におけるフレームデータ作成方法の手順を説明する図
【図１０】本発明におけるフレームデータ作成方法であって、パイプライン処理による手順を説明する図
【図１１】画像の回転処理を先に実施する場合のフレームデータ作成方法の手順を説明する図
【符号の説明】
【００８４】
１０    露光装置
１２    感光材料
１４    移動ステージ
１８    設置台
２０    ガイド
２２    ゲート
２４    スキャナ
２６    センサ
２８    スリット
３０    露光ヘッド
３２    露光エリア
３６    ＤＭＤ
５８    マイクロミラー
【図１】
2006285575.tif 000023
【図２】
2006285575.tif 000024
【図３】
2006285575.tif 000025
【図４】
2006285575.tif 000026
【図５】
2006285575.tif 000027
【図６】
2006285575.tif 000028
【図７】
2006285575.tif 000029
【図８】
2006285575.tif 000030
【図９】
2006285575.tif 000031
【図１０】
2006285575.tif 000032
【図１１】
2006285575.tif 000033