(57)【要約】【課題】リアルタイムで高速にラスタ変換を行うことができる描画技術を提供する。【解決手段】ベクトルデータからなるプリント配線基板用の露光パターンデータを生成するＣＡＤ搭載装置１と、前記露光パターンをＸ軸方向に平行な辺を有する基本図形にオフラインで分解して基本図形ベクトルデータを生成する基本図形分解手段２と、生成された基本図形をＸ軸方向に平行な線分に分解してラスタデータをオンラインで生成するラスタ変換手段３を備えた。【選択図】図１
2007199385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベクトルデータからなるプリント配線基板用の露光パターンデータを生成するＣＡＤ搭載装置と、
前記露光パターンをＸ軸方向に平行な辺を有する基本図形にオフラインで分解して基本図形ベクトルデータを生成する基本図形分解手段と、
生成された基本図形をＸ軸方向に平行な線分に分解してラスタデータをオンラインで生成するラスタ変換手段を備えたことを特徴とするプリント配線基板用描画装置。
【請求項２】
ベクトルデータからなるプリント配線基板用の露光パターンデータを生成するＣＡＤ搭載装置と、
前記露光パターンをＸ軸方向に平行な辺を有する基本図形にオフラインで分解して基本図形ベクトルデータを生成する基本図形分解手段と、
前記プリント配線基板の変形を検出して該変形に対する前記基本図形の補正値を演算する変形検出手段と、
前記基本図形ベクトルデータを前記補正値で補正して補正された基本図形を生成し、生成された基本図形をＸ軸方向に平行な線分に分解してラスタデータをオンラインで生成するラスタ変換手段を備えたことを特徴とするプリント配線基板用描画装置。
【請求項３】
請求項２記載のプリント配線基板用描画装置において、
前記ラスタ変換手段は、前記補正された基本図形を再度前記Ｘ軸方向に平行な辺を有する基本図形に分解する再分解手段を備えたことを特徴とするプリント配線基板用描画装置。
【請求項４】
請求項１記載のプリント配線基板用描画装置において、
前記基本図形は三角形であり、ラスタ変換手段は、前記三角形のＸ軸方向に平行な一辺に向かい合う頂点を始点として前記一辺に向かって画素単位でＸ軸方向に平行な線分を塗りつぶすことでラスタデータを生成することを特徴とするプリント配線基板用描画装置。
【請求項５】
請求項１記載のプリント配線基板用描画装置において、
前記ラスタ変換手段は前記ＣＡＤ搭載装置から送られる指令データをもとに前記基本図形にオフセット補正を施すことを特徴とするプリント配線基板用描画装置。
【請求項６】
ベクトルデータからなるプリント配線基板用の露光パターンデータをラスタデータに変換してプリント配線基板上に配線パターンを露光するプリント配線基板の描画方法において、
ＣＡＤ搭載装置で生成したベクトルデータからなるプリント配線基板用の露光パターンをＸ軸方向に平行な辺を有する基本図形にオフラインで分解して基本図形ベクトルデータを生成する工程と、
前記プリント配線基板の変形を検出して該変形に対する前記基本図形の補正値を演算する工程と、
前記基本図形ベクトルデータを前記補正値で補正して補正された基本図形を生成し、生成された基本図形をラスタ方向に平行な線分に分解してラスタデータをオンラインで生成する工程を備えたことを特徴とするプリント配線基板の描画方法。
【請求項７】
請求項６記載のプリント配線基板の描画方法において、
ラスタデータをオンラインで生成する工程は、前記補正された基本図形を再度前記Ｘ軸方向に平行な辺を有する基本図形に分解する工程を備え、再分解された基本図形をＸ軸方向に平行な線分に分解してラスタデータをオンラインで生成することを特徴とするプリント配線基板の描画方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線基板用描画技術にかかり、特にＣＡＤなどにより設計した配線パターンを露光パターンに変換して描画する描画技術に関する。
【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る。露光の際には、ＣＡＤにより設計した配線パターンを描画装置により露光装置に適合した露光パターンに変換する（これをラスタ変換とよぶ）。
【０００３】
ＣＡＤにより設計した配線パターンは、ベクトル形式で表現される図形の輪郭を示す線分の集合で構成されている。一方、露光パターンは露光の解像度に応じたサイズのラスタデータ（ビットマップ画像）で構成される。なお、ビットマップ画像は画素単位では２値のデータであり、それぞれを露光領域もしくは非露光領域に割り当てる。
【０００４】
ところで、露光対象となるプリント基板には、周辺環境等により、たわみ、伸縮等の変形が発生し、この変形はプリント基板毎に異なる。
【０００５】
プリント基板の製造歩留まり向上のためには、プリント基板毎に変形量を検出し、変形量に応じた補正を露光パターンに対して行い、これによりプリント基板一枚毎に最適な露光を行うのが好ましい。
【０００６】
プリント基板の変形に対する補正方法の例としてはＸＹ各軸方向への伸縮に対する伸縮補正、プリント基板の露光装置への設置誤差、不均質な伸縮による回転補正などが知られている。なお、前記変形は、一枚のプリント基板上で一様ではない場合があるため場所によって異なる補正を行うことが好ましい。
【０００７】
また、一枚のプリント基板上に、同形状の複数の配線パターンを描画する場合がある。この場合の配線パターンは、基本となる配線パターンと異なる配置位置ごとのオフセット指令値とで表現することが配線パターンの情報量削減の面で好ましい。
【０００８】
なお、これらの補正はベクトルデータである配線パターンの段階で実施するのが計算量の面で効率的である。また、ベクトルデータからラスタデータを生成する描画方式としては、図形の輪郭線を示す線分と画像の一方の軸、例えばＸ軸と水平な線分との交点を画素単位で計算し、輪郭線を境に露光領域と非露光領域とに分け、露光領域側を塗りつぶす方式などが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−８４１９８号公報（図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記従来の描画方式でラスタデータを生成する場合には、輪郭線をあらわす線分と水平線との交点を効率よく計算するため、線分のＹ軸方向の位置をもとに線分を並び替えるソーティング、画素単位で水平線と交差するすべての線分の検出、および水平線と各線分との交点の計算をこの順に行う。
【００１０】
図２は、回転補正に伴うソーティングを説明する図である。まず、図２（ａ）線分の場合、各線分を上方から順にソーティングすると、その結果は、
ＡＢ、ＡＣ、ＢＤ、ＣＦ、ＤＥ、ＥＦ
の順となり、水平線Ｍと交差する線分はＡＣおよびＢＤである。このように線分をソートしてあれば、ある水平線と交差する線分データはデータの集合上で並んで配置されているため検出が容易となる。
【００１１】
ここで、配線パターンに対する補正を考慮しない場合には線分データのソーティングはオフラインで実施しておくことができる。しかし、回転補正などを実施する場合には補正結果によって線分のＹ軸方向での位置関係が変わるため、補正後にソーティングをリアルタイムで実施することが必要となる。
【００１２】
例えば、図２（ｂ）は回転補正の結果を示す図である。回転補正の結果、線分の並び順は
ＡＣ、ＡＢ、ＣＦ、ＢＤ、ＤＥ、ＥＦ
となり、補正前とは異なる並び順となる。
【００１３】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、ベクトルデータに補正を施す場合でも、ソーティングなどの複雑な処理を必要とせず、リアルタイムで高速にラスタ変換を行うことができる描画技術を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は上記課題を解決するため、次のような手段を採用した。
【００１５】
ベクトルデータからなるプリント配線基板用の露光パターンデータを生成するＣＡＤ搭載装置と、前記露光パターンをＸ軸方向に平行な辺を有する基本図形にオフラインで分解して基本図形ベクトルデータを生成する基本図形分解手段と、生成された基本図形をＸ軸方向に平行な線分に分解してラスタデータをオンラインで生成するラスタ変換手段を備えた。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、以上の構成を備えるため、ソーティングなどの複雑な処理を必要とせず、リアルタイムで高速にラスタ変換を行うことができる描画技術を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、最良の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係るプリント配線基板用描画装置を説明する図である。
【００１８】
ＣＡＤ搭載装置１は、搭載したＣＡＤシステムにより生成したベクトルデータからなる配線パターンデータを基本図形分解手段２へ送る。なお、配線パターンデータが複数の同形状の配線パターンを備える場合は、描画位置ごとのオフセット指令データをＣＡＤ搭載装置１からラスタ変換手段３へ送る。基本図形分解手段２は前記ＣＡＤ搭載装置１から受け取ったベクトルデータを元に前記パターンをパターンのＸ軸方向に水平な一辺をもつ三角形等の複数の基本図形に分解し、分解して生成された複数の基本図形のベクトルデータをラスタ変換手段３に送る。
【００１９】
変形検出手段４はプリント基板毎にその変形を検出し、変形を補正するための伸縮補正データおよび回転補正データを前記ラスタ変換手段３に送る。ラスタ変換手段３は前記複数の基本図形のベクトルデータ、前記基本図形毎もしくは基本図形の集合毎の前記オフセット指令データ、並びに伸縮補正データおよび回転補正データを入力データとする。なお、ラスタ変換手段は、補正、再分解手段５、水平線分生成手段６、露光データ格納手段７を備える。
【００２０】
前記補正、再分解手段５は基本図形分解手段２から送られる基本図形ベクトルデータに対して、ＣＡＤ搭載装置１から送られるオフセット指令データ、または変形検出手段４から送られる伸縮、回転補正データを元に補正を行う。このとき、回転補正によって図形の形状が基本図形の形状から外れた場合は複数の基本図形に再分解する。
【００２１】
前記水平線分生成手段６は、補正、再分解手段５から送られる基本図形ベクトルデータを元に基本図形を画素幅の水平線分に分解し、これを基本図形ラスタデータとする。
【００２２】
露光データ格納部７は水平線分生成手段６から送られる基本図形ラスタデータを蓄積し、これを露光データとする。
【００２３】
図３は、基本図形分解手段２による基本図形分解処理を説明する図である。ここでは、前記水平線分生成手段６での処理を単純化するため、基本図形はＸ軸に平行な一辺を持つ図形とし、特にここでは、Ｘ軸に平行な一辺を持つ三角形として説明する。
【００２４】
図３の（ａ）に示すような多角形をＸ軸に平行な一辺を持つ三角形に分解する場合、まず、多角形の各頂点を通る平行な線分により図形を分解する。図３（ａ）に示す多角形の場合は、図３の（ｂ）に示すように線分Ｂ−Ｂ’、Ｃ−Ｃ’、Ｄ−Ｄ’、Ｅ−Ｅ’によって５つの図形に分解される。
【００２５】
次に、上記の分解によって得られた基本図形である三角形ＡＢＢ’、ＦＥＥ’以外の図形について、それぞれ対角線によって２つの三角形に分解する。すなわち、図３の（ｂ）で示す四角形ＢＢ’ＣＣ’、ＣＣ’ＤＤ’、ＤＤ’ＥＥ’はそれぞれ三角形ＢＢ’Ｃ’とＢ’ＣＣ’、ＣＣ’ＤとＣＤＤ’、ＤＤ’Ｅ’とＤＥＥ’に分解される。
【００２６】
以上の分解手順により、図３（ａ）に示す多角形は、図３（ｃ）に示すようにＸ軸方向に平行な一辺をもつ８つの三角形に分解される。
【００２７】
なお、図形によっては長方形、平行四辺形、円形や画素幅の線分に分解できる場合もあるため、基本図形としてこれらを追加してもよい。図３の（ｄ）は、平行四辺形を基本図形として扱った場合の例である。すなわち、図３（ｄ）に示す四角形ＤＤ’ＥＥ’は平行四辺形であるため三角形に分解せずに一つの図形として扱うことができる。長方形や平行四辺形を基本図形として扱った場合、前記平行線分生成手段６において平行線分を生成するときに、平行線分の幅が基本図形内で一定となるため三角形と比較して平行線分生成処理を簡単化できる。
【００２８】
図４は、前記補正、再分解手段５における処理を説明する図である。この例では、基本図形として三角形を用い、基本図形のベクトルデータとしては三角形の各頂点の座標データを用いる。
【００２９】
まず、基本図形に伸縮補正を行う場合の例を図４（ｂ）に示す。図４（ｂ）に示すように伸縮補正を行う場合には、図形の頂点Ａ（Ｘ１、Ｙ１）に対して式（１）、（２）に示すように伸縮補正係数（Ｃｘ、Ｃｙ）を乗算することによって行う。式（１）、（２）によって得られた結果Ａ’（Ｘ１’、Ｙ１’）を補正後の基本図形ベクトルデータとする。なお、頂点Ｂ、Ｃについても頂点Ａと同様に補正を行う。
【００３０】
Ｘ１’  ＝  Ｃｘ  ×  Ｘ１                            ・・・・（１）
Ｙ１’  ＝  Ｃｙ  ×  Ｙ１                            ・・・・（２）
次に、基本図形に回転補正を行う場合の例を図４（ｃ）に示す。三角形に回転補正を行う場合、図４（ｃ）に示すように基本図形の要件であるＸ軸に平行な一辺が回転によって失われるため、Ｘ軸に平行な一辺をもつ２つの三角形に分解する。この場合の回転補正の手順を次に示す。
【００３１】
まず、各頂点について回転補正係数（ｓｉｎθ、ｃｏｓθ）に基づき補正をかける。頂点Ａ（Ｘ１、Ｙ１）に回転補正をかける場合には、式（３）、（４）にしたがって補正された頂点Ａ’’（Ｘ１’’、Ｙ１’’）を得る。頂点Ｂ、Ｃについても同様に補正を行い三角形ＡＢＣに回転補正を行った三角形Ａ’’Ｂ’’Ｃ’’を得る。
【００３２】
Ｘ１’’  ＝  Ｘ１×ｃｏｓθ  −  Ｙ１×ｓｉｎθ      ・・・・（３）
Ｙ１’’  ＝  Ｘ１×ｓｉｎθ  −  Ｙ１×ｃｏｓθ      ・・・・（４）
次に、三角形Ａ’’Ｂ’’Ｃ’’をＸ軸に平行な一辺を持つ２つの三角形に分解する処理を行う。まず三角形の３つの頂点のうちＹ軸上で真ん中に位置する頂点、すなわち図４（ｃ）の例では  Ｂ’’を通る平行線分によって２つの三角形に分解する。つぎに頂点Ｂ’’を通る平行線分と線分Ａ’’Ｃ’’との交点Ｄを求める。これにより、分解後の三角形Ａ’’Ｂ’’ＤとＢ’’ＤＣ’’の各頂点の座標、すなわち基本図形である三角形のベクトルデータが得られる。
【００３３】
なお、オフセット描画については基本図形の頂点座標にそれぞれ、オフセット指令データを加算すればよい。また、これらの補正は基本図形毎もしくは基本図形の集合毎に異なる補正値で行ってもよい。
【００３４】
図５は、前記水平線分分解手段における処理を説明する図である。水平線分生成手段６は、基本図形のベクトルデータに基づき、図形内を塗りつぶすラスタデータを生成する処理を行う。
【００３５】
ここでは、Ｙ軸方向が画素単位で、かつＸ軸に平行な線分を生成することによりラスタデータを生成する。Ｘ軸方向に平行な線分は線分の左端を開始点とし、開始点の座標と線分の長さによって表される。以下に図５を参照して、平行な線分（ラスタデータ）の生成手順について説明する。
【００３６】
まず、Ｘ軸に平行な線分に向かい合う頂点、すなわち図５の頂点Ａを原点として、頂点Ａから線分ＢＣに向かって画素単位で線分を生成する。頂点からｎ番目の線分の開始点座標（Ｘｎ、Ｙｎ）および線分の長さＬｎは式（５）（６）（７）によって求められる。
【００３７】
Ｙｎ  ＝  Ｙ１  ＋  ｎ                                          ・・・（５）
Ｘｎ  ＝  Ｘ１  −  ｜Ｘ１−Ｘ２｜／｜Ｙ１−Ｙ２｜  ×  ｎ      ・・・（６）
Ｌｎ  ＝  ｜Ｘ１−Ｘ２｜／｜Ｙ１−Ｙ２｜×ｎ  ＋  ｜Ｘ１−Ｘ３｜／｜Ｙ１−Ｙ３｜×ｎ   ・・・（７）
なお、前述のように、基本図形として平行四辺形、あるいは四角形を追加した場合、平行四辺形については平行線分の長さは一定であるため、式（７）を省くことができ、また四角形については線分の開始点座標Ｘｎが同じであるため、式（６）を省くことができる。
【００３８】
露光データ格納部７は、例えばメモリ等で構成し、前記平行線分分解手段で生成された水平線分の開始点座標をアドレス、長さをビット幅とみなして格納することによってメモリ上にラスタデータを構成する。
【００３９】
また、複数のプリント基板に同一の配線パターンを露光する場合には、前記ラスタ変換手段への入力データとして、基板ごとに基本図形のベクトルデータは更新せずに、補正値のみを更新することで、前記ラスタ変換手段へのデータ転送時間を省くことができる。また、以上の実施形態においては、伸縮、回転補正方式について説明したが、他の補正方式、例えば、台形補正についても適用可能である。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態によれば、ベクトルデータである配線パターンから露光パターンへのラスタ変換を行う際、配線パターンをオフラインで基本図形に分解し、リアルタイム処理では、前記基本図形に補正を施しつつ、ラスタデータに変換する。これにより、ラスタ変換処理は、伸縮、回転補正、オフセット補正などを施しつつ、平行線分発生などの処理に単純化できる。このためリアルタイムでのラスタ変換処理をより高速に行うことが可能となる。また、従来のように、ソーティングなどの複雑な処理を必要とせずリアルタイムで高速にラスタ変換を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本実施形態に係るプリント配線基板用描画装置を説明する図である。
【図２】回転補正に伴うソーティングを説明する図である。
【図３】基本図形分解手段による基本図形分解処理を説明する図である。
【図４】補正、再分解手段における処理を説明する図である。
【図５】水平線分分解手段における処理を説明する図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  ＣＡＤ搭載装置  
２  基本図形分解手段  
３  ラスタ変換手段  
４  変形検出手段  
５  補正、再分解手段  
６  水平線分生成手段  
７  露光データ格納手段
【図１】
2007199385.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2007199385.tif 000006
【図５】
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