(57)【要約】【課題】    二値画像データの各画素値に基づいて記録媒体を走査する光や熱などのエネルギービームをオン／オフ制御する画像記録装置を用いて画像記録を行う製造工程において、画像の記録効率および品質を高める。【解決手段】  画像記録装置１３に、ＣＡＭシステム１２から出力されたベクトルデータを入力し、画像記録装置１３内のラスタ変換部１４によりベクトルデータを二値画像データデータに変換し、画素値置換部１５において、その二値画像データを構成する画素データのうち、エネルギービームをオンにする値の画素データの中から選択された一部の画素データの値を、エネルギービームをオフにする値に置き換える。露光処理部１６は、値の置き換えが行われた後の二値画像データを用いてエネルギービームをオン／オフ制御する。【選択図】          図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望の画像を表す二値画像データを生成し、記録媒体を走査するエネルギービームを前記二値画像データを構成する各画素データの値に基づいてオン／オフ制御することにより、前記記録媒体に前記画像を記録する方法において、
前記二値画像データを構成する画素データのうち、前記エネルギービームをオンにする値の画素データの中から選択された一部の画素データの値を、前記エネルギービームをオフにする値に置き換え、
前記値の置き換えが行われた後の二値画像データを用いて前記エネルギービームをオン／オフ制御することを特徴とする画像記録方法。
【請求項２】
前記一部の画素データの選択は、選択されなかった画素データに対応するエネルギービームの照射位置の間隔が、前記記録媒体の解像度よりも小さく且つ前記エネルギービームのスポットサイズよりも小さくなるように行うことを特徴とする請求項１記載の画像記録方法。
【請求項３】
前記一部の画素データの選択を、予め設定された複数の選択方法の中から選択された方法により行うことを特徴とする請求項１または２記載の画像記録方法。
【請求項４】
前記画像を複数種類の領域に分類し、
前記一部の画素データの選択を、前記領域の種類ごとに異なる選択方法により行うことを特徴とする請求項３記載の画像記録方法。
【請求項５】
前記領域の種類の１つは、画像に含まれるパターンのエッジ領域であり、
該エッジ領域については、選択されなかった画素データに対応するエネルギービームの照射位置の間隔が、前記記録媒体の解像度の１／２以下で且つ前記エネルギービームのスポットサイズの１／２以下となるように、前記一部の画素データの選択を行うことを特徴とする請求項４記載の画像記録方法。
【請求項６】
前記領域の種類の１つは、画像に含まれるパターンのエッジ領域であり、
該エッジ領域については、前記値の置き換えを行わないことを特徴とする請求項４記載の画像記録方法。
【請求項７】
前記エネルギービームはレーザ光ビームであり、
前記オン／オフ制御は、空間光変調素子によるレーザ光ビームの非遮断／遮断の制御であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の画像記録方法。
【請求項８】
前記記録媒体として、前記エネルギービームに対する感度がそれぞれ異なる複数種類の膜材料が積層された構造の記録媒体を用いることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の画像記録方法。
【請求項９】
所望の画像を表す二値画像データを生成する画像データ取得手段と、記録媒体を走査するエネルギービームを前記二値画像データを構成する各画素データの値に基づいてオン／オフ制御するビーム制御手段とを備えた画像記録装置において、
前記画像データ取得手段により取得された前記二値画像データを構成する画素データのうち、前記エネルギービームをオンにする値の画素データの中から選択された一部の画素データの値を、前記エネルギービームをオフにする値に置き換える画素値置換手段を備え、
前記ビーム制御手段は、前記画素値置換手段による前記値の置き換えが行われた後の二値画像データを構成する各画素データの値に基づいて前記オン／オフ制御を行うことを特徴とする画像記録装置。
【請求項１０】
前記画素値置換手段は、選択されなかった画素データに対応するエネルギービームの照射位置の間隔が、前記記録媒体の解像度よりも小さく且つ前記エネルギービームのスポットサイズよりも小さくなるように前記一部の画素データの選択を行うことを特徴とする請求項９記載の画像記録装置。
【請求項１１】
前記画素値置換手段は、前記一部の画素データの選択方法として複数の選択方法を予め記憶し、記憶されている選択方法の中から選択された方法により前記一部の画素データの選択を行うことを特徴とする請求項９または１０記載の画像記録装置。
【請求項１２】
前記画素値置換手段は、前記画像を複数種類の領域に分類し、前記領域の種類ごとに異なる選択方法により、前記一部の画素データの選択を行うことを特徴とする請求項１１記載の画像記録装置。
【請求項１３】
前記領域の種類の１つは、画像に含まれるパターンのエッジ領域であり、
前記画素値置換手段は、前記エッジ領域については、選択されなかった画素データに対応するエネルギービームの照射位置の間隔が、前記記録媒体の解像度の１／２以下で且つ前記エネルギービームのスポットサイズの１／２以下となるように、前記一部の画素データの選択を行うことを特徴とする請求項１２記載の画像記録装置。
【請求項１４】
前記領域の種類の１つは、画像に含まれるパターンのエッジ領域であり、
前記画素値置換手段は、前記エッジ領域については、前記値の置き換えを行わないことを特徴とする請求項１２記載の画像記録装置。
【請求項１５】
前記エネルギービームはレーザ光ビームであり、
前記ビーム制御手段は、空間光変調素子により記録媒体を走査するレーザ光ビームの非遮断／遮断を制御する手段であることを特徴とする請求項９から１４のいずれかに記載の画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光などの走査により記録媒体に文字、図形などのパターンを記録する画像記録方法および画像記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空間光変調素子で変調されたレーザ光を感光性記録媒体に照射して画像を記録する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、直線的に並んだ発熱抵抗体に選択的に電位を与え、感熱性記録媒体に画像を記録する装置も知られている。これらの装置は、いずれも、記録する画像を表す二値画像データを生成あるいは取得し、その二値画像データを構成する各画素データの値に基づいて、記録媒体を走査する光や熱などのエネルギービームをオン／オフ制御するものである。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示されている装置は、空間変調素子として、１画素を構成する微小ミラーを多数格子状に（例えば１０２４個×７６８個等）配列して構成されたデジタル・マイクロミラー・デバイス（テキサス・インスツルメンツ社の登録商標。以下ＤＭＤという）を採用した露光装置である。この装置では、各微小ミラーの向きが二値画像データを構成する各画素データの値に基づいて個別に制御され、各微小ミラーに入射されたレーザ光が、２方向のうちいずれかの方向に反射される。２方向のうちの一方向に反射されたレーザ光は、所定の光学系を経て記録媒体に照射される。これにより、画素値が「１」の画素についてのみレーザ光を記録媒体上に結像させ、画像を記録することができる。
【０００４】
上記各画像記録装置の用途の１つとして、プリント基板の製造工程における利用が知られている。一般に、プリント基板は、次の工程により製造される。まず、配線パターンを形成する導電層（例えば銅薄膜）の上に感光性材料からなるレジスト層を形成する。次に、そのレジスト層を配線パターンと同じ形状に露光する。現像によってレジスト層に配線パターンと同じ形状のパターン（以下、レジストパターンと称する）を形成した後、そのレジストパターンをマスクとして導電層をエッチングする。これにより、導電層に配線パターンが形成される。
【０００５】
レジスト層の露光は、従来、配線パターンと同じ形状の開口部を有するマスクフィルムをレジスト層に密着させた状態で行われていたが、上記画像記録装置を用いれば、レジスト層に直接レジストパターンを記録（露光）することができる。
【０００６】
ここで、プリント基板の製造工程では、一般に次のような問題が知られている。両面（あるいは多層）プリント基板を製造する場合には、最初に各面に形成される配線を接続するためのスルーホールを形成し、その後各面について配線パターンを形成する。この際、スルーホールの上に形成されたレジスト層は、他の部分よりも強度が劣るため、前述の現像工程やエッチング工程で、レジストパターンに破損が生じることがある。この問題の解決策としては、例えば、特許文献２に、エッチング溶液などのスプレー圧に耐え得る強度を備えた感光性樹脂組成物が示されている。
【特許文献１】特開２００３−３４５０３０号公報
【特許文献２】特開平１０−１４２７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
発明者らは、後に詳細に説明するように、特許文献２に開示された方法に代わる方法として、感度が異なる複数種類の感光（あるいは感熱）材料を積層してなるレジストフィルムを用いてプリント基板を製造する方法を検討している。具体的には、比較的低い照射エネルギーでも感光する薄膜高感度層と、高い照射エネルギーで感光する厚膜低感度層からなる２層レジスト層を導電層上に形成し、配線パターンのうちライン部など高い解像度を要する部分は薄膜高感度層のみのレジストパターンを形成し、スルーホール周辺の強度を要する部分は薄膜高感度層と厚膜低感度層の２層からなるレジストパターンが形成されるようにする方法である。
【０００８】
上記レジストパターンを形成するためには、レジスト層にライン部を表す画像を記録（露光など）するときには照射エネルギーが低くなるようにして薄膜高感度層のみに画像が記録されるようにし、スルーホール周辺のランド部をあらわす画像を記録するときには、照射エネルギーが高くなるようにして低感度層と高感度層の両方に画像が記録されるようにすればよい。このように層ごとに異なる画像を記録した後、現像を行えば、上述のような１層構造と２層構造とが混在するレジストパターンを形成することができる。
【０００９】
しかし、レーザ光は安定するまでに時間を要するため、レーザ光の強度を適宜変更しながら露光を行うことは困難である。このため、レジスト層の各領域に、それぞれ異なるレベルのレーザ光を照射するためには、２回以上の走査が必要となる。これでは、レジストパターンの記録に従来の２倍以上の時間がかかることになり、生産性の面で実用化が難しい。
【００１０】
生産性の問題の解決策としては、まず画像記録装置を改良して記録速度を速めることが考えられる。しかし、空間光変調素子などエネルギービームをオン／オフする機構の応答速度には限界があるため、その限界を越えて記録速度を速めることはできない。
【００１１】
例えば、既存のＤＭＤの微小ミラーの応答速度は約５０μｓである。この場合、記録解像度が２μｍの記録媒体に２階調の画像を記録するとすれば、記録媒体の副走査方向の移動速度は４０ｍｍ／ｓ以下としなければならない。この速度で記録媒体を移動しながら記録を行った場合、副走査方向の長さ６００ｍｍの範囲に画像を記録するには、１５〜２０秒を要する。
【００１２】
例えば４階調の画像を記録するためには３段階の異なるエネルギーでの走査が必要になる。上記２階調の画像と同程度の時間で画像を記録するためには、ＤＭＤの応答速度は、５０μｓの３分の１の１７μｓにまで改善されなければならない。さらには、カラー画像で一般的な２５６階調の画像を同程度の時間で記録するためには、ＤＭＤの応答速度は５０μｓの２５５分の１の０．２μｓにまで改善されなければならない。ＤＭＤの性能は、改良により今後向上する可能性はあるものの、応答速度が２５５分の１になるほどの飛躍的な進歩は必ずしも期待できない。
【００１３】
そこで、本発明は、ＤＭＤなどの空間光変調素子、その他エネルギーのオン／オフを制御する機構の応答速度の限界に阻まれることなく、高速に画像を記録する方法および装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の画像記録方法は、所望の画像を表す二値画像データを生成し、記録媒体を走査するエネルギービームを二値画像データを構成する各画素データの値に基づいてオン／オフ制御することにより、その記録媒体に画像を記録する方法であって、次のステップを行うことを特徴とする。
【００１５】
この方法では、生成した二値画像データを構成する画素データのうち、エネルギービームをオンにする値の画素データの中から選択された一部の画素データの値を、エネルギービームをオフにする値に置き換える。そして、値の置き換えが行われた後の二値画像データを用いてエネルギービームをオン／オフ制御することにより、記録媒体の所望の領域に照射されるエネルギー量を低減する。
【００１６】
ここで、エネルギーとは、光エネルギーのほか、熱エネルギーなども含まれる。また、オン／オフ制御は、エネルギー源自体をオン／オフする制御のほか、記録媒体を走査するエネルギービームの非遮断／遮断を制御することも含まれる。また、エネルギービームをオンにする値／オフにする値については、オンにする値を「１」、オフにする値を「０」としてもよいし、その反対でもよい。オンにする値が「１」である場合には、上記値の置き換えは「１」から「０」への置き換えとなる。
【００１７】
上記方法によれば、画素値の置き換えが行われた範囲でのみ照射エネルギーを低減することができ、エネルギー源から発せられるエネルギーの強さはそのままで、記録媒体に照射されるエネルギーのみを調整することができる。
【００１８】
前記一部の画素データの選択は、選択されなかった画素データに対応するエネルギービームの照射位置の間隔が、記録媒体の解像度よりも小さく且つエネルギービームのスポットサイズよりも小さくなるように行うことが望ましい。照射位置の間隔が離れすぎると記録される画像が歪んだり、抜けが生じたりするためである。
【００１９】
記録媒体の解像度は、区別可能な状態で記録できるライン幅として表すことができる。例えば、記録可能な最小ライン幅が２０μｍのときには、記録媒体の解像度は２０μｍと表すことができる。この場合、記録媒体の解像度よりも小さい間隔とは、２０μｍより短い間隔ということになる。また、エネルギービームのスポットサイズは、スポットの中心のエネルギーを１としたときに、１／ｅ２以上のエネルギーが照射される領域のサイズとして定義される。なお、サイズとは、例えばエネルギービームの断面形状が円であれば円の直径であり、エネルギービームの断面形状が矩形に成形されていれば矩形の一辺である。
【００２０】
値を置き換える画素データの選択は、予め設定された複数の選択方法の中から選択された方法により行うと効率がよい。
【００２１】
また、画像を複数種類の領域に分類し、値の置き換えを行う画素データの選択を、領域の種類ごとに異なる選択方法により行ってもよい。例えば、前記画像がプリント基板の配線パターンを表すものである場合、スルーホール周辺部、ライン部というように領域を分類し、配線パターンの各部に適した選択方法で、値を置き換える画素データを選択するとよい。このような値の置き換えを行うことにより得られる二値画像を用いてエネルギービームのオン／オフ制御を行えば、１回の走査で領域ごとに異なるエネルギー量での記録を行うことができる。
【００２２】
この際、前記領域の種類の１つとして、画像に含まれるパターンのエッジ領域を定義し、エッジ領域については、選択されなかった画素データに対応するエネルギービームの照射位置の間隔が、記録媒体の解像度の１／２以下で且つエネルギービームのスポットサイズの１／２以下となるように、値の置き換えを行う画素データの選択を行うことが好ましい。あるいは、エッジ領域については、値の置き換えを行わないこととしてもよい。いずれの場合も、記録されるエッジの歪みを低減することができる。
【００２３】
上記画像記録方法は、特に、エネルギーに対する感度がそれぞれ異なる複数種類の膜材料が積層された構造の記録媒体に対し画像を記録する方法として適している。このような記録媒体では、所定の照射エネルギーが供与された場合、所定以上の感度（その照射エネルギーに反応し得る感度）を有する層では反応が生じるが、より感度が低い層では反応が生じない。よって、値を置き換える画素データの選択方法を、記録媒体の各層の感度を考慮しながら決めれば、１回の走査で、複数の層に、それぞれ異なる画像を記録することができる。
【００２４】
なお、上記画像記録方法は、照射されるエネルギーによって記録される画像の濃度が変化する１層の記録媒体に対し画像を記録する方法として用いることもできる。このような記録媒体を用いた場合、画像を構成する各領域のうち、画素データの値の置き換えが行われなかった領域は最も濃く記録され、画素データの値の置き換えが行われた領域は、その値が置き換えられた画素データが多いほど薄く記録される。
【００２５】
次に、本発明の画像記録装置は、所望の画像を表す二値画像データを生成する画像データ取得手段と、記録媒体を走査するエネルギービームを前記二値画像データを構成する各画素データの値に基づいてオン／オフ制御するビーム制御手段とを備えた画像記録装置であり、次のような画素値置換手段を備えることを特徴とする。
【００２６】
画素値置換手段は、画像データ取得手段により取得された二値画像データを構成する画素データのうち、エネルギービームをオンにする値の画素データの中から選択された一部の画素データの値を、エネルギービームをオフにする値に置き換える手段である。ビーム制御手段は、画素値置換手段による前記値の置き換えが行われた後の二値画像データを構成する各画素データの値に基づいて前記オン／オフ制御を行う。この際、画素値置換手段は、前述したような各処理を行う手段とすることが望ましい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の画像記録方法および画像記録装置によれば、二値画像データを構成する画素データのうち、エネルギービームをオンにする値の画素データの中から選択された一部の画素データの値が、エネルギービームをオフにする値に置き換えられる。このため、所望の領域の照射エネルギーを他の領域よりも小さくすることができる。これにより、従来複数回の走査を行わなければ記録できなかった画像を、１回の走査で記録できるようになる。
【００２８】
また、走査が１回しか行われないということは、複数回の走査により画像を記録した場合のように、本来重ねて記録されるべきパターンがずれるといった問題が発生しないということである。このため、高品質な画像記録を実現でき、製造工程において高い歩留を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の画像記録方法の一実施の形態として、プリント基板の製造工程において基板上に配線パターンを記録するときのパターンの記録方法について説明する。
【００３０】
図１は、配線パターンを形成する基板１の断面を表す図であり、基板１にレジストフィルム７が貼り付けられた状態を示している。なお、以下、レジストフィルム７が貼り付けられた状態の基板１を、必要に応じて「記録媒体」と称する。
【００３１】
基板１は、図に示すように、ガラスエポキシ基材２と、その両面に積層された銅薄膜３とからなる。レジストフィルム７は、支持体層６上に積層された厚膜低感度層５と薄膜高感度層４からなるフィルムである。レジストフィルム７は、図に示すように、薄膜高感度層４が基板１に接するように、基板１に貼り付ける。
【００３２】
薄膜高感度層４は４ｍＪ／ｃｍ２以上のエネルギーが照射された際に感光する材料からなり、その厚さは５〜１０μｍ程度である。厚膜低感度層５は、４０ｍＪ／ｃｍ２以上のエネルギーが照射された際に感光する材料からなり、その厚さは２０〜２５μｍ程度である。また、支持体層６はポリエステル（ＰＥＴ）６からなり、その厚さは、１５〜２５μｍ程度である。
【００３３】
なお、レジストフィルム７を貼り付ける以外の方法として、基板１上に、上記薄膜高感度層４、厚膜低感度層５の２層を順番に形成する方法も考えられる。
【００３４】
図２は、スルーホールが形成された部分にのみ厚いパターンを形成する方法について説明するための図である。図２（ａ）は記録媒体の上面図、図２（ｂ）は断面図を表している。
【００３５】
図２（ａ）に示すスルーホール８の周辺部９には４０ｍＪ／ｃｍ２以上の光エネルギーを照射し、ライン部１０には、４ｍＪ／ｃｍ２以上４０ｍＪ／ｃｍ２未満の光エネルギーを照射する。これにより、図２（ｂ）に示すように、スルーホール８の周辺部９では薄膜高感度層４と厚膜低感度層５の両方に反応が生じて両方の層に潜像２７が形成され、ライン部１０では薄膜高感度層４にのみ潜像２７が形成される。
【００３６】
露光後、現像処理により、図３に示すように、ライン部１０には薄膜高感度層４のみのレジストパターンが形成される。スルーホール周辺部９には薄膜高感度層４と厚膜低感度層５の両方からなるレジストパターンが形成される。スルーホール周辺部９のレジストパターンについて十分な強度が得られ、エッチング工程における破損を防止することができる。
【００３７】
次に、スルーホール８の周辺部９には４０ｍＪ／ｃｍ２以上の光エネルギーを照射し、ライン部１０など他の部分には、４ｍＪ／ｃｍ２以上４０ｍＪ／ｃｍ２未満の光エネルギーを照射するための、具体的な手段について説明する。
【００３８】
図４は、レジストパターンを記録する際に用いられるパターン記録システムの概要を示す図である。このパターン記録システムは、通常、パターンの設計に用いられているＣＡＤ（Computer Aided Design）システム１１およびＣＡＭ(Computer Aided Manufacturing)システム１２と、記録媒体にパターンを記録する画像記録装置１３とにより構成される。
【００３９】
ＣＡＤシステム１１とＣＡＭシステム１２は、汎用のコンピュータ（パソコンなど）にＣＡＤソフトやＣＡＭソフトを組み込んだものである。ＣＡＭシステム１２は、記録媒体のレジストフィルム７に記録すべきパターンをベクトルデータとして出力する。ＣＡＭシステム１２から出力されたベクトルデータは、画像記録装置１３に入力される。
【００４０】
画像記録装置１３は、ＣＡＭシステム１２から入力されたベクトルデータを二値画像データに変換するラスタ変換部１４(画像データ取得部)と、その二値画像データに対し、後述する画素値置換処理を施す画素値置換部１５と、画素値置換部１５により処理された二値画像データに基づいてレーザ光を変調して露光ビームを出力する露光処理部１６とを備える。
【００４１】
図５は、ＣＡＭシステム１２から画像記録装置１３に入力されるベクトルデータについて説明するための図である。ＣＡＭシステム１２からは、図に示すように、スルーホールの位置１７を示す座標データ、スルーホール周辺のランド部の径１８を示すデータ、ラインの始点や終点１９を示す座標データ、ライン幅２０を示すデータなどのベクトルデータが画像記録装置１３に入力される。本実施の形態では、スルーホール周辺のランド部の径１８は０．１〜６ｍｍであり、ライン幅２０は２０μｍである。ラスタ変換部１４は、これらのデータを利用して二値画像データを生成する。
【００４２】
図６は、ラスタ変換部１４が出力する二値画像データ２１の一部を例示した図であり、スルーホール周辺部に記録するパターン画像２２とライン部に記録するパターン画像２３を表している。レジストフィルム７がネガ型レジストである場合、ラスタ変換部１４は、記録すべきパターンを構成する画素データの値が「１」、それ以外の画素データの値が「０」に設定された画像を出力する。図は、そのような場合を例示しており、画素データの値が「１」の画素は黒く、値が「０」の画素は白く表示されている。
【００４３】
また、レジストフィルム７がポジ型レジストである場合には、記録すべきパターンを構成する画素データの値が「０」、それ以外の画素データの値が「１」に設定された画像を出力する。いずれの変換方法により変換を行うかは、レジストフィルム７の種類に応じて、外部からの入力により適宜設定できるようにしておくことが望ましい。
【００４４】
二値画像データ２１は、画素値置換部１５において処理される。画素値置換部１５の処理を説明するにあたり、先に、レーザ光が記録媒体に当たった際に記録媒体に照射されるエネルギーの分布状態について説明する。
【００４５】
図７は、記録媒体上の１点にレーザ光を照射した場合の照射エネルギー分布を表す図である。図に示すように、照射エネルギーの分布は、ガウシアン形状になることが知られている。
【００４６】
図８は、記録媒体上に画像が記録されたときの１画素に相当する範囲と、レーザ光のスポットサイズの関係を示す図である。記録媒体上の１画素に相当する範囲を図中の領域２４で表わすものとする。本実施の形態では、領域２４のサイズは、２μｍ×２μｍである。図に示すように、レーザ光は、領域２４よりも広い範囲２５に照射される。本実施の形態では、レーザ光のスポットサイズφは、１２μｍである。但し、スポットサイズφは、レーザスポットの中心のエネルギーを１としたときに、１／ｅ２以上のエネルギーが照射される領域のサイズと定義される。
【００４７】
なお、図８は、レーザ光の断面が円形の場合を例示しているが、レーザ光の断面は例えば矩形など他の形状に成形されていてもよい。この場合、レーザ光のスポットサイズは、矩形の辺の長さを意味する。
【００４８】
ここで、比較のため、従来の記録方法について説明する。図９ａおよび図９ｂは、図６に例示した二値画像データ２１のライン部のパターン画像２３を用いて、所定強度のレーザ光による露光走査を行った場合の照射エネルギーの分布を示す。図９ａはエネルギー分布を立体的に表した図であり、図９ｂは平面的に表した図である。ライン部の照射エネルギーは、図に示すように４０ｍＪ／ｃｍ２である。これは、厚膜低感度層５を感光するのに必要なエネルギー量に相当するので、図９ａおよび９ｂに示した例では、ライン部にも厚いレジストパターンが形成されてしまう。
【００４９】
次に、画素値置換部１５の処理について説明する。画素値置換部１５は、ライン部において薄膜高感度層４のみが感光されるようにするために、一部の画素データの値を、「１」から「０」に置き換える。言い換えれば、ライン部において、値が「１」の画素データの間引きを行う。値が「１」の画素データの数（割合）が減ると、レジストフィルム７への照射エネルギーは低減されるので、図９ａ、ｂの例と同じ強度のレーザ光で走査を行っても、ライン部において厚膜低感度層５は感光されない。なお、画素値置換部１５は、スルーホール周辺部については、画素の置き換えを行わない。
【００５０】
例えば、図１０は、図６の二値画像データ２１のライン部のパターン画像２３に対し、値が「１」の画素データの数が１／２になるように画素値の置き換えを行った場合に得られるパターン画像を表している。画素値の置き換えは、図に示すように値が「１」の画素と値が「０」の画素とが交互に並んだパターン画像が得られるように行う。
【００５１】
図１１ａおよび図１１ｂは、図１０のパターン画像を記録した場合のエネルギー分布を示す図である。図１１ａはエネルギー分布を立体的に表した図であり、図１１ｂは平面的に表した図である。図に示すように、この例では、ライン部に照射されるエネルギーは、画素値の置き換えを行わない場合の半分の２０ｍＪ／ｃｍ２となる。このエネルギー量では、薄膜高感度層４にのみ潜像が形成され、厚膜低感度層５には潜像は形成されない。
【００５２】
図１２は、図１０の例よりも、さらに多くの画素データの値を「０」に置き換えた例を示している。具体的には、２×２の４個の画素データのうち、１個の画像データの値のみを残し、他の３個の画像データの値を「１」から「０」に置き換えている。これにより、値が「１」の画素データの数は、もとの二値画像データ２１の１／４になる。
【００５３】
図１３ａおよび図１３ｂは、図１２のパターン画像を記録した場合のエネルギー分布を示す図である。図１３ａはエネルギー分布を立体的に表した図であり、図１３ｂは平面的に表した図である。図に示すように、この例では、ライン部に照射されるエネルギーは、画素値の置き換えを行わない場合の１／４の１０ｍＪ／ｃｍ２となる。このエネルギー量では、薄膜高感度層４にのみ潜像が形成され、厚膜低感度層５には潜像は形成されない。
【００５４】
図１４は、図１２の例よりも、さらに多くの画素データの値を「０」に置き換え、値が「１」の画素データの数を、もとの二値画像データ２１の１／９とした例を示している。具体的には、３×３の９個の画素データのうち、１個の画像データの値のみを残し、他の８個の画像データの値を「１」から「０」に置き換えている。
【００５５】
図１５ａおよび図１５ｂは、図１４のパターン画像を記録した場合の照射エネルギー分布を示す図である。図１５ａはエネルギー分布を立体的に表した図であり、図１５ｂは平面的に表した図である。なお、わかりやすくするため、図１５ａの縦軸のスケールは、図１１ａや図１３ａとは異ならせている。図に示すように、この例では、ライン部に照射されるエネルギーは、画素値の置き換えを行わない場合の１／９の約４．５ｍＪ／ｃｍ２となる。
【００５６】
ここで、図１０、図１２および図１４の例では、画素値置換処理が行われた後のパターン画像において、値が「１」の画素データが千鳥上に配置されていた。このため、図１５ｂに表すように、ライン部のエッジにシャギーが発生する（エッジが真っ直ぐにならない）。このような形状のライン部のインピーダンスは、特に高周波信号を処理する回路の場合に変化しやすく、回路の動作に悪影響を及ぼす可能性がある。また、このような形状のライン部は、外観上も好ましいとは言えない。
【００５７】
シャギーは、ライン部のエッジにおいて、レーザスポットが照射された点同士の距離が離れすぎている場合に生じる。例えば、図１６に示すように、レーザスポットが照射された点２４同士の距離ｄが、レーザ光のスポットサイズφよりも大きいと、エッジ上にエネルギーが全く照射されない領域２６ができてしまい、これがシャギーの要因となる。また、距離ｄが、記録媒体の解像度より大きい場合も、記録された点が互いに区別されてしまい、直線状のエッジが得られない。よって、少なくともライン部のエッジを構成する画素データについては、値が「１」の画素データが少なくなりすぎないよう配慮する必要がある。
【００５８】
図１７は、図１４と同じく、値が「１」の画素データの数を、もとの二値画像データ２１の１／９まで低減した例を示している。３×３の９個の画素データのうち、１個の画像データの値のみを残し、他の８個の画像データの値を「１」から「０」に置き換えている点も、図１４の例と同じである。しかし、ライン部のエッジを構成する画素データ列に着目した場合、図１４の例では、値が「１」の画素データが９個に１個の割合で配置されていたのに対し、図１７の例では、３個に１個の割合で配置されている。
【００５９】
図１８ａおよび図１８ｂは、図１７のパターン画像を記録した場合のエネルギー分布を示す図である。図１８ａはエネルギー分布を立体的に表した図であり、図１８ｂは平面的に表した図である。ライン部に照射されるエネルギーは、画素値の置き換えを行わない場合の１／９の約４．５ｍＪ／ｃｍ２となる。図１５ａおよび図１５ｂとの比較により明らかであるように、この例ではライン部のエッジは直線となる。
【００６０】
図１８ｂに表されるように、この例では、エッジに画素値が「１」の画素データを多く配置したことにより、ライン幅が２０μｍよりも太くなっている。このため、好ましくは、図１７のパターン画像において、エッジの位置が、より内側になるように（パターン画像の幅が狭くなるように）、さらなる画素値の置き換えを行うとよい。図１９は、そのような置き換えを行った場合のパターン画像の例を示す図である。また、図２０ａおよび図２０ｂは、図１９のパターン画像を記録した場合のエネルギー分布を示す図である。図２０ａはエネルギー分布を立体的に表した図であり、図２０ｂは平面的に表した図である。図２０ｂに表されるように、図１９に示した画素値の置き換えを行うことにより、記録されるラインの幅を、ほぼ２０μｍとすることができる。
【００６１】
図２１は、ライン部のエッジを構成する画素データ列についてのみ、値が「１」の画素データを２個に１個の割合で「０」に置き換え、ライン部の内部は図１７の例と同様の置換えを行った例を示している。図２２ａおよび図２２ｂは、図２１のパターン画像を記録した場合のエネルギー分布を示す図である。図２２ａはエネルギー分布を立体的に表した図であり、図２２ｂは平面的に表した図である。図に示すように、この例ではライン部のエッジに特に高いエネルギーが照射され、シャギーの発生を防止することができる。
【００６２】
図２３は、ライン部のエッジを構成する画素データ列については、画素値の置き換えを行わず、値が「１」の画素データが連続して配置されたままとした例である。図２４ａおよび図２４ｂは、図２３のパターン画像を記録した場合のエネルギー分布を示す図である。図２４ａはエネルギー分布を立体的に表した図であり、図２４ｂは平面的に表した図である。この例では、ライン部のエッジに図２１に示した例よりもさらに高いエネルギーが照射され、エッジが強調される。
【００６３】
以上、画素値置換部１５において行われる画素値の置換え処理と、その効果について説明した。画素値置換部１５は、ライン部のパターン画像のすべてについて、上記置換処理のいずれか１種類の処理を施してもよいし、ラインごとに異なる画素値置換処理を施してもよい。
【００６４】
図４を参照して説明したように、本実施の形態では、画素値置換部１５に対し、ＣＡＭシステム１２からベクトルデータが入力される。画素値置換部１５は、二値画像データ２１のどの領域に対し、どのような置換処理を行うか、あるいは置換処理を行わないかを、入力されたベクトルデータに基づいて判断する。
【００６５】
例えば、図５に示したスルーホールの位置１７を示す座標データが与えられれば、画素値置換部１５は、その座標データが表す位置周辺のパターンはスルーホール周辺部のパターンであると判断し、画素値の置換えは行わない。また、図５に示したライン幅２０のデータが与えられれば、画素値置換部１５は、その周辺のパターンはライン部を表すパターンであると判断し、画素値の置換えを行う。画素値置換部１５は、同様に、与えられたベクトルデータから、ライン部のエッジを判別することができる。これにより、エッジ領域について他の領域と異なる画素値置換処理を施すことも可能である。
【００６６】
図２５は、画素値置換部１５の処理の概要を表すフローチャートである。画素値置換部１５は、まずラスタ変換部１４が出力する二値画像データ２１と、ＣＡＭシステム１２から与えられたベクトルデータとを取得する。次に、ベクトルデータに基づいて、二値画像データ２１に含まれる領域を、例えば、スルーホール周辺部、ライン部の内部領域、ライン部のエッジ領域、あるいは何も記録しない領域というように分類する。さらに、分類された各領域について、画素値の置き換えを行うか否か、行う場合には置き換える画素データの数（割合）を決定する。その後、各領域について、画素値の置き換えを行って、領域ごとに異なる置換処理が施された二値画像データを生成する。
【００６７】
この二値画像データは、図４の露光処理部１６に入力され、二値画像データに応じて変調されたレーザ光による走査が行われる。そこで、次に、露光処理部１６について説明する。
【００６８】
まず、露光処理部１６の構成について説明する。露光処理部１６は、図２６に示すように、シート状の記録媒体１５０を表面に吸着して保持する平板状の移動ステージ１５２を備えている。４本の脚部１５４に支持された厚い板状の設置台１５６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１５８が設置されている。ステージ１５２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１５８によって往復移動可能に支持されている。なお、この露光装置には、副走査手段としてのステージ１５２をガイド１５８に沿って駆動するステージ駆動装置（図示せず）が設けられている。
【００６９】
設置台１５６の中央部には、ステージ１５２の移動経路を跨ぐようにコ字状のゲート１６０が設けられている。コ字状のゲート１６０の端部の各々は、設置台１５６の両側面に固定されている。このゲート１６０を挟んで一方の側にはスキャナ１６２が設けられ、他方の側には記録媒体１５０の先端および後端を検知する複数（例えば２個）のセンサ１６４が設けられている。スキャナ１６２およびセンサ１６４はゲート１６０に各々取り付けられて、ステージ１５２の移動経路の上方に固定配置されている。なお、スキャナ１６２およびセンサ１６４は、これらを制御する図示しないコントローラに接続されている。
【００７０】
スキャナ１６２は、図２７および図２８（Ｂ）に示すように、ｍ行ｎ列（例えば３行５列）の略マトリックス状に配列された複数（例えば１４個）の露光ヘッド１６６を備えている。この例では、記録媒体１５０の幅との関係で、３行目には４個の露光ヘッド１６６を配置してある。なお、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１６６mnと表記する。
【００７１】
露光ヘッド１６６による露光エリア１６８は、副走査方向を短辺とする矩形状である。従って、ステージ１５２の移動に伴い、記録媒体１５０には露光ヘッド１６６ごとに帯状の露光済み領域１７０が形成される。なお、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１６８mnと表記する。
【００７２】
また、図２８（Ａ）および（Ｂ）に示すように、帯状の露光済み領域１７０が副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、本例では２倍）ずらして配置されている。このため、１行目の露光エリア１６８11と露光エリア１６８12との間の露光できない部分は、２行目の露光エリア１６８21と３行目の露光エリア１６８31とにより露光することができる。
【００７３】
露光ヘッド１６６11〜１６６mn各々は、図２９および図３０に示すように、入射された光ビームを画像データに応じて画素ごとに変調する空間光変調素子として、ＤＭＤ５０を備えている。このＤＭＤ５０は、データ処理部とミラー駆動制御部とを備えたコントローラに接続されている。このコントローラのデータ処理部では、入力された画像データに基づいて、露光ヘッド１６６ごとにＤＭＤ５０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。また、ミラー駆動制御部では、画像データ処理部で生成した制御信号に基づいて、露光ヘッド１６６ごとにＤＭＤ５０の各マイクロミラーの反射面の角度を制御する。
【００７４】
ＤＭＤ５０の光入射側には、光ファイバの出射端部（発光点）が露光エリア１６８の長辺方向と対応する方向に沿って一列に配列されたレーザ出射部を備えたファイバアレイ光源６６、ファイバアレイ光源６６から出射されたレーザ光を補正してＤＭＤ上に集光させるレンズ系６７、このレンズ系６７を透過したレーザ光をＤＭＤ５０に向けて反射するミラー６９がこの順に配置されている。なお図２９では、レンズ系６７を概略的に示してある。
【００７５】
上記レンズ系６７は、図３０に詳しく示すように、ファイバアレイ光源６６から出射した照明光としてのレーザ光Ｂを集光する集光レンズ７１、この集光レンズ７１を通過した光の光路に挿入されたロッドインテグレータ７２、およびこのロッドインテグレータ７２の前方つまりミラー６９側に配置された結像レンズ７４から構成されている。ロッドインテグレータ７２は、ファイバアレイ光源６６から出射したレーザ光を、平行光に近くかつビーム断面内強度が均一化された光束としてＤＭＤ５０に入射させる。
【００７６】
上記レンズ系６７から出射したレーザ光Ｂはミラー６９で反射し、ＴＩＲ（全反射）プリズム７０を介してＤＭＤ５０に照射される。なお図２９では、このＴＩＲプリズム７０は省略してある。
【００７７】
またＤＭＤ５０の光反射側には、ＤＭＤ５０で反射されたレーザ光Ｂを、記録媒体１５０上に結像する結像光学系５１が配置されている。この結像光学系５１は図２９では概略的に示してあるが、図３０に詳細に示すように、レンズ系５２，５４からなる第１結像光学系と、レンズ系５７，５８からなる第２結像光学系と、これらの結像光学系の間に挿入されたマイクロレンズアレイ５５と、アパーチャアレイ５９とから構成されている。上記のマイクロレンズアレイ５５は、ＤＭＤ５０の各画素に対応する多数のマイクロレンズ５５ａが配置されてなるものである。このマイクロレンズ５５ａは、一例として焦点距離が０．１９ｍｍ、ＮＡ（開口数）が０．１１のものである。またアパーチャアレイ５９は、マイクロレンズアレイ５５の各マイクロレンズ５５ａに対応する多数のアパーチャ５９ａが形成されてなるものである。
【００７８】
上記第１結像光学系は、ＤＭＤ５０による像を３倍に拡大してマイクロレンズアレイ５５上に結像する。そして第２結像光学系は、マイクロレンズアレイ５５を経た像を１．６７倍に拡大して記録媒体１５０上に結像、投影する。したがって全体では、ＤＭＤ５０による像が５倍に拡大して記録媒体１５０上に結像、投影されることになる。
【００７９】
なお本例では、第２結像光学系と記録媒体１５０との間にプリズムペア７３が配設され、このプリズムペア７３を図３０中で上下方向に移動させることにより、記録媒体１５０上における像のピントを調節可能となっている。なお同図中において、記録媒体１５０は矢印Ｙ方向に副走査送りされる。
【００８０】
ＤＭＤ５０は図３１に示すように、ＳＲＡＭセル（メモリセル）６０上に、微小ミラー（マイクロミラー）６２が支柱により支持されて配置されたものであり、画素（ピクセル）を構成する多数の（例えば１０２４個×７６８個）の微小ミラーを格子状に配列して構成されたミラーデバイスである。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ー６２が設けられており、マイクロミラー６２の表面にはアルミニウム等の反射率の高い材料が蒸着されている。なお、マイクロミラー６２の反射率は９０％以上である。また、マイクロミラー６２の直下には、ヒンジおよ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６０が配置されており、全体はモノリシックに構成されている。
【００８１】
ＤＭＤ５０のＳＲＡＭセル６０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ロミラー６２が、対角線を中心としてＤＭＤ５０が配置された基板側に対して±α度（例えば±１０度）の範囲で傾けられる。図３２（Ａ）は、マイクロミラー６２がオン状態である＋α度に傾いた状態を示し、図３２（Ｂ）は、マイクロミラー６２がオフ状態である−α度に傾いた状態を示す。したがって、画像信号に応じて、ＤＭＤ５０の各ピクセルにおけるマイクロミラー６２の傾きを、図３１に示すように制御することによって、ＤＭＤ５０に入射したレーザ光Ｂはそれぞれのマイクロミラー６２の傾き方向へ反射される。
【００８２】
なお図３１には、ＤＭＤ５０の一部を拡大し、マイクロミラー６２が＋α度又は−α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６２のオンオフ制御は、ＤＭＤ５０に接続された上記コントローラによって行われる。また、オフ状態のマイクロミラー６２で反射したレーザ光Ｂが進行する方向には、光吸収体（図示せず）が配置されている。
【００８３】
次に図３３を参照して、露光処理部１６の電気的な構成について説明する。図に示すように全体制御部３００には変調回路３０１が接続されている。変調回路３０１は、図４の画素値置換部１５から画素値置換処理済みの二値画像データを取得する。また、その変調回路３０１にはＤＭＤ５０を制御するコントローラ３０２が接続されている。さらに、全体制御部３００には、レーザモジュール６４を駆動するＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）駆動回路３０３が接続されている。また、全体制御部３００には、前記ステージ１５２を駆動するステージ駆動装置３０４が接続されている。
【００８４】
次に、上記露光処理部１６の動作について説明する。スキャナ１６２の各露光ヘッド１６６において、ファイバアレイ光源６６の合波レーザ光源を構成するＧａＮ系半導体レーザの各々から発散光状態で出射したレーザ光の各々は、対応するコリメータレンズによって平行光化される。平行光化されたレーザ光は、集光レンズによって集光され、マルチモード光ファイバのコアの入射端面上で収束する。
【００８５】
本例では、コリメータレンズおよび集光レンズによって集光光学系が構成され、その集光光学系とマルチモード光ファイバとによって合波光学系が構成されている。すなわち、集光レンズによって集光されたレーザ光が、このマルチモード光ファイバのコアに入射して光ファイバ内を伝搬し、１本のレーザ光に合波されてマルチモード光ファイバの出射端部に結合された光ファイバから出射する。
【００８６】
各レーザモジュールにおいて、レーザ光のマルチモード光ファイバへの結合効率が０．８５で、ＧａＮ系半導体レーザの各出力が３０ｍＷの場合には、アレイ状に配列された光ファイバの各々について、出力１８０ｍＷ（＝３０ｍＷ×０．８５×７）の合波レーザ光を得ることができる。したがって、１４本のマルチモード光ファイバ全体では、２．５２Ｗ（＝０．１８Ｗ×１７）の出力のレーザ光が得られる。
【００８７】
画像露光に際しては、前述の画素値置換処理が施された二値画像データが図３３に示す変調回路３０１からＤＭＤ５０のコントローラ３０２に入力され、そのフレームメモリに一旦記憶される。
【００８８】
記録媒体１５０を表面に吸着したステージ１５２は、図３３に示すステージ駆動装置３０４により、ガイド１５８に沿ってゲート１６０の上流側から下流側に一定速度で移動される。ステージ１５２がゲート１６０下を通過する際に、ゲート１６０に取り付けられたセンサ１６４により記録媒体１５０の先端が検出されると、フレームメモリに記憶された画像データが複数ライン分ずつ順次読み出され、データ処理部で読み出された画像データに基づいて露光ヘッド１６６ごとに制御信号が生成される。そして、ミラー駆動制御部により、生成された制御信号に基づいて露光ヘッド１６６ごとにＤＭＤ５０のマイクロミラーの各々がオンオフ制御される。なお本例の場合、１画素部となる上記マイクロミラーのサイズは１４μｍ×１４μｍである。
【００８９】
ファイバアレイ光源６６からＤＭＤ５０にレーザ光が照射されると、ＤＭＤ５０のマイクロミラーがオン状態のときに反射されたレーザ光は、レンズ系５４、５８により記録媒体１５０上に結像される。このようにして、ファイバアレイ光源６６から出射されたレーザ光が画素ごとにオンオフされて、記録媒体１５０がＤＭＤ５０の使用画素数と略同数の画素単位（露光エリア１６８）で露光される。また、記録媒体１５０がステージ１５２と共に一定速度で移動されることにより、記録媒体１５０がスキャナ１６２によりステージ移動方向と反対の方向に副走査され、露光ヘッド１６６ごとに帯状の露光済み領域１７０が形成される。
【００９０】
スキャナ１６２による記録媒体１５０の副走査が終了し、センサ１６４で記録媒体１５０の後端が検出されると、ステージ１５２は、ステージ駆動装置３０４により、ガイド１５８に沿ってゲート１６０の最上流側にある原点に復帰し、再度、ガイド１５８に沿ってゲート１６０の上流側から下流側に一定速度で移動される。
【００９１】
以上、露光処理部１６の動作について説明した。なお、本実施の形態では、露光処理部１６が備える光源は、前述のようにＧａＮ系半導体レーザである。ＧａＮ系半導体レーザが発するレーザ光の波長は３５０〜４５０ｎｍであるが、画像を記録する媒体として上記２層レジストフィルムを用いる場合には、レーザ光の波長は４００〜４１５ｎｍとすることが好ましい。但し、レーザ光の波長は、記録媒体の波長感度に合わせて選択すればよい。
【００９２】
露光処理部１６は、照射光として３００〜１０６００ｎｍの種々の波長の光を選択できるよう、複数種類の光源を備えていてもよい。光源としては、半導体レーザダイオードのほか、固体レーザ、ガスレーザなども採用できる。具体的には、波長約６５０ｎｍの半導体レーザダイオード、波長約５３２ｎｍのＹＡＧレーザとＳＨＧを組み合わせたレーザ、波長約３５５ｎｍのＹＡＧレーザとＳＨＧを組み合わせたレーザ、波長約３５５ｎｍのＹＬＦレーザとＳＨＧを組み合わせたレーザ、波長約２６６ｎｍのＹＡＧレーザとＳＨＧを組み合わせたレーザ、波長約２４８ｎｍのエキシマレーザ、波長約１９３ｎｍのエキシマレーザ、波長約１０６００ｎｍのＣＯ２レーザなどが候補としてあげられる。
【００９３】
以上に説明したように、本実施の形態における画像記録方法および装置によれば、記録媒体への照射エネルギーは、二値画像データの各領域における画素値置換状況に応じて変化するため、１回の走査で、異なるエネルギー量の記録を行うことができる。すなわち、図２（ｂ）に例示した露光（潜像形成）を、１回の走査で行うことができる。これは、従来の画像記録方法に比べて、画像記録に要する時間が半分以下になることを意味する。
【００９４】
また、従来の方法のように複数回の走査を行う場合、各走査により記録されたパターン同士がずれる場合があるが、本実施の形態の方法では１回の走査ですべてのパターンを記録するため、位置ずれの問題は発生しない。このように、生産性の観点からみても、生産される製品の品質からみても、上記方法および装置の有用性は明らかである。
【００９５】
また、上記実施の形態では、薄膜高感度層４と厚膜低感度層５の２種類の感光性材料が積層されたレジストフィルムに画像を記録しているが、３種類以上の感度の異なる材料が積層されたレジストフィルム（あるいはその他の記録媒体）でも、本発明の方法を用いて画像を記録できることは言うまでもない。
【００９６】
例えば、感度の異なる４種類の感光材料を積層してなるレジストフィルムを基板に貼り付け、ラスタ変換部から出力された二値画像データを５種類の領域に分類する。５種類の領域のうち１種類の領域は、すべての画素データの値が「０」の領域である。画素データの値が「１」の領域のうち、第１の領域では画素値の置換えを行わず、第２の領域では値が「１」の画素の割合が１／２になるように２個に１個の割合で値の置き換えを行い、第３の領域では値が「１」の画素の割合が１／４となるように４個に３個の割合で値の置き換えを行い、第４の領域では値が「１」の画素の割合が１／９となるように、９個に８個の割合で画素値の置き換えを行う。このように、領域ごとに異なる画素値置換処理が施された二値画像データに基づいてレーザ光を変調し、露光を行う。
【００９７】
このような形態、すなわち、従来の方法であれば３回以上の走査が必要である場合には、上記実施の形態に示した２層記録媒体の例よりも、さらに大きな時間短縮の効果が得られる。また、走査回数が増えれば位置ずれの問題も生じやすくなるため、その点においても得られる効果は大きい。
【００９８】
なお、上記実施の形態は、光エネルギーにより画像を記録する形態を示すものであるが、本発明の特徴は、記録媒体を走査するエネルギービームのオン／オフ制御に用いられる二値画像データに対し、前述のような画素値置換処理を施す点にある。したがって、本発明は、サーマルヘッドなど熱エネルギーを用いて画像を記録する装置にも応用可能であり、エネルギーの種類やエネルギー照射系の構成は、上記実施の形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】記録媒体の断面を表す図
【図２】露光方法について説明するための図
【図３】露光と現像により形成されるレジストパターンの一例を示す図
【図４】パターン記録システムの概要を示す図
【図５】ＣＡＭシステムの出力データについて説明するための図
【図６】ラスタ変換部が出力する二値画像データの一部を例示した図
【図７】レーザ光のエネルギー分布を表す図
【図８】レーザ光の照射位置とスポットサイズの関係を示す図
【図９ａ】記録媒体に照射されるエネルギーの分布を示す立体図（画素値置換を行わない場合）
【図９ｂ】記録媒体に照射されるエネルギーの分布を示す平面図（画素値置換を行わない場合）
【図１０】画素値置換後の二値画像データの一例を示す図（値が「１」の画素データの数が１／２になるように画素値の置き換えを行った場合）
【図１１ａ】図１０の二値画像データのパターンを記録した場合に記録媒体に照射されるエネルギーの分布を示す立体図
【図１１ｂ】図１０の二値画像データのパターンを記録した場合に記録媒体に照射されるエネルギーの分布を示す平面図
【図１２】画素値置換処理後の二値画像データの一例を示す図（値が「１」の画素データの数が１／４になるように画素値の置き換えを行った場合）
【図１３ａ】図１２の二値画像データのパターンを記録した場合に記録媒体に照射されるエネルギーの分布を示す立体図
【図１３ｂ】図１２の二値画像データのパターンを記録した場合に記録媒体に照射されるエネルギーの分布を示す平面図
【図１４】画素値置換処理後の二値画像データの一例を示す図（値が「１」の画素データの数が１／９になるように画素値の置き換えを行った場合）
【図１５ａ】図１４の二値画像データのパターンを記録した場合に記録媒体に照射されるエネルギーの分布を示す立体図
【図１５ｂ】図１４の二値画像データのパターンを記録した場合に記録媒体に照射されるエネルギーの分布を示す平面図
【図１６】レーザスポットが照射された点同士の距離ｄと、レーザ光のスポットサイズφの関係について説明するための図
【図１７】画素値置換後の二値画像データの一例を示す図（値が「１」の画素データの数が１／９になるように画素値の置き換えを行った場合の他の例）
【図１８ａ】図１７の二値画像データのパターンを記録した場合に記録媒体に照射されるエネルギーの分布を示す立体図
【図１８ｂ】図１７の二値画像データのパターンを記録した場合に記録媒体に照射されるエネルギーの分布を示す平面図
【図１９】画素値置換後の二値画像データの一例を示す図（図１７の例よりもライン幅を狭めた例）
【図２０ａ】図１９の二値画像データのパターンを記録した場合に記録媒体に照射されるエネルギーの分布を示す立体図
【図２０ｂ】図１９の二値画像データのパターンを記録した場合に記録媒体に照射されるエネルギーの分布を示す平面図
【図２１】画素値置換後の二値画像データの一例を示す図（図１９の例よりもエッジを強調した例）
【図２２ａ】図２１の二値画像データのパターンを記録した場合に記録媒体に照射されるエネルギーの分布を示す立体図
【図２２ｂ】図２１の二値画像データのパターンを記録した場合に記録媒体に照射されるエネルギーの分布を示す平面図
【図２３】画素値置換後の二値画像データの一例を示す図（エッジ部で画素値の置き換えを行わない例）
【図２４ａ】図２３の二値画像データのパターンを記録した場合に記録媒体に照射されるエネルギーの分布を示す立体図
【図２４ｂ】図２３の二値画像データのパターンを記録した場合に記録媒体に照射されるエネルギーの分布を示す平面図
【図２５】画素値置換部１５の処理の概要を表すフローチャート
【図２６】露光処理部の外観を示す斜視図
【図２７】露光処理部のスキャナの構成を示す斜視図
【図２８】（Ａ）は感光材料に形成される露光済み領域を示す平面図、（Ｂ）は各露光ヘッドによる露光エリアの配列を示す図
【図２９】露光処理部の露光ヘッドの概略構成を示す斜視図
【図３０】露光ヘッドの、光軸に沿った副走査方向の断面図
【図３１】デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）の構成を示す部分拡大図
【図３２】（Ａ）および（Ｂ）はＤＭＤの動作を説明するための説明図
【図３３】露光処理部の電気的構成を示すブロック図
【符号の説明】
【０１００】
１  基板、  ２  ガラスエポキシ基材、  ３  銅箔、  ４  薄膜高感度層、  
５  厚膜低感度層  ６  支持体層、  ７  レジストフィルム、  ８  スルーホール、  
９  スルーホール周辺部、  １０  ライン部、  １３  画像記録装置、
１７〜２０  ベクトルデータの例、  ２１  二値画像データ、  
２４  一画素に相当する領域、  ２５  レーザスポット照射範囲、  
２６  スポットが当たらない領域、  ２７  潜像、
５０  デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）、  ５１  拡大結像光学系、
５３，５４  第１結像光学系のレンズ、  ５５  マイクロレンズアレイ、
５７，５８  第２結像光学系のレンズ、  ５９  アパーチャアレイ、
６４  レーザモジュール、  ６６  ファイバアレイ光源、  ６８  レーザ出射部、
７２  ロッドインテグレータ、  １５０  記録媒体、  １５２  ステージ、
１６２  スキャナ、  １６６  露光ヘッド、  １６８  露光エリア、  
１７０  露光済み領域
【図１】
2005201972.tif 000003
【図２】
2005201972.tif 000004
【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９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１４】
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【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８ａ】
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【図１８ｂ】
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【図１９】
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【図２０ａ】
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【図２０ｂ】
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【図２１】
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【図２２ａ】
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【図２２ｂ】
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【図２３】
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【図２４ａ】
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【図２４ｂ】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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