(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光材に対するビームの照射により描画される描画パターン全体が、複数のバンドに基づく部分描画領域の合成として得られるマルチバンド描画機であって、
前記ビームを射出する光源と、
前記感光材を載置する基台と、
前記基台を基準位置から第１の方向に移動させる第１の駆動手段と、
前記光源を第１の方向と交わる第２の方向に移動させる第２の駆動手段と、
前記ビームを前記感光材に照射させながら前記基台を前記基準位置から前記第１の方向に移動させて単一の前記バンドの描画を行うバンド描画制御を実行させ、前記バンド描画終了後前記基台の前記第１の方向に沿った前記基準位置までの移動および前記光源の前記第２方向への移動を実行させ、再び前記バンド描画制御を実行させる描画制御手段と、
第１、第２の前記バンドに対する前記バンド描画制御開始時において、前記基準位置に対する前記第１の方向に沿った前記光源の相対位置それぞれを予め測定された第１、第２の測定開始位置情報として格納する記憶手段と、
前記記憶手段に格納されている前記第１、第２の測定開始位置情報に基づいて、任意の前記バンドに対する前記バンド描画制御開始時における前記基準位置に対する前記第１の方向に沿った前記光源の相対位置である推定開始位置情報を求める開始位置演算手段と、
前記測定開始位置情報および前記推定開始位置情報に基づいて、各バンドに対する前記バンド描画制御における前記バンドの描画開始位置を補正する開始位置補正手段とを備えること、
を特徴とするマルチバンド描画機。
【請求項２】
前記測定開始位置情報は、一部の前記バンドに対して測定される計測点に基づくこと、を特徴とする請求項１に記載のマルチバンド描画機。
【請求項３】
前記開始位置演算手段は、前記計測点に対応しないバンドに対する前記バンド描画制御における前記バンドの描画開始位置を、前記測定開始位置情報に基づいて、補間演算により求めること、を特徴とする請求項２に記載のマルチバンド描画機。
【請求項４】
前記補間演算は、線形近似による補間演算であること、を特徴とする請求項３に記載のマルチバンド描画機。
【請求項５】
感光材に対するビームの照射により描画される描画パターン全体が、前記感光材を載置する基台を前記ビームを照射する光源に対して第１の方向に基準位置から移動させることによるバンド描画と、連続する前記バンド描画の間に前記基台の前記基準位置までの前記第１の方向に沿った移動および前記光源の前記第１の方向と交わる第２の方向への移動とを複数回行なうことにより、部分描画領域の合成として得られるマルチバンド描画機に適用される描画方法であって、
第１、第２の前記バンドに対する前記バンド描画制御開始時において前記基準位置に対する前記第１の方向に沿った前記光源の相対位置を予め測定された第１、第２の測定開始位置情報として格納し、
格納した前記第１、第２の測定開始位置情報に基づいて、任意の前記バンドに対する前記バンド描画制御開始時における前記基準位置に対する前記第１の方向に沿った前記光源の相対位置である推定開始位置情報を求め、
前記測定開始位置情報および前記推定開始位置情報に基づいて、各バンドに対する前記バンド描画制御における前記バンドの描画開始位置を補正すること
を特徴とする、マルチバンド描画機の描画方法。
【請求項６】
前記測定開始位置情報は、一部の前記バンドに対する計測点に基づくこと、を特徴とする請求項５に記載のマルチバンド描画機の描画方法。
【請求項７】
前記計測前記測定開始位置情報に基づいて、前記計測点に対応しないバンドの描画時における前記バンドの描画開始位置を補間計算により求めること、を特徴とする請求項６に記載のマルチバンド描画機の描画方法。
【請求項８】
所定の方向（Ｘ軸方向）で移動可能に構成されたビーム照射ヘッドと、前記ビーム照射ヘッドの移動方向と直交する方向（Ｙ軸方向）で基準位置から移動可能に構成され、感光材が載置されるテーブルとを備え、描画パターン全体が、Ｘ軸方向において複数の領域に分割され、Ｙ軸方向に帯状に延びたバンドに基づく部分描画領域の合成として得られる、マルチバンド描画機に適用される描画方法であって、
補正のために前記マルチバンド描画機により描画した測定用感光材への描画結果に基づいて、バンド数よりも少ない数の計測点において測定された、バンドの描画開始位置座標を含んだ補正データファイルを読み込み、
前記計測点に対応するバンドの描画を行う場合は、テーブルをＹ軸上で移動することにより、前記補正データファイル中の当該計測点における前記基準位置からのＹ座標値の極性を反転した値を、当該バンドの描画開始位置のＹ座標値とし、
隣接する２つの計測点の間に位置するバンドの描画を行う場合は、
ＣＹ＝ＡＹ＋（（ＢＹ−ＡＹ）／（ＢＸ−ＡＸ））・ＣＸ
（但し、当該バンドを挟む両側のそれぞれの計測点Ａ，Ｂの座標をそれぞれ（ＡＸ，ＡＹ），（ＢＸ，ＢＹ）とする）の計算によってＣＹの値を求め、テーブルをＹ軸上で移動することで、ＣＹの極性を反転した値を、当該バンドの描画開始位置のＹ座標値として、描画を行うこと、
を特徴とする、マルチバンド描画機の描画方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光材に対するビームの照射により描画される描画パターン全体が、複数のバンドに基づく部分描画領域の合成として得られるマルチバンド描画機及びその描画方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、より大きいサイズの感光材に対して高解像度での描画を行うために、所定の方向（Ｘ軸方向）で移動可能に構成されたビーム照射ヘッドと、ビーム照射ヘッドの移動方向と直交する方向（Ｙ軸方向）で移動可能に構成され、感光材が載置されるテーブルとを備え、描画パターン全体が、Ｘ軸方向において複数の領域に分割され、Ｙ軸方向に帯状に延びたバンドに基づく部分描画領域の合成として得られる、マルチバンド描画機が知られている。
【０００３】
このようなマルチバンド描画機においては、露光面に光を照射する光照射ヘッドがビームを露光面に照射し、テーブルをＹ軸上で移動して感光材に１つのバンドの画像を描画し、さらに、光照射ヘッドを機械的な機構によってＸ軸方向に移動して次のバンドに対する描画が実行され、この動作が繰り返されることで、感光材全体に対する描画が行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように機械的な機構によって光照射ヘッドを移動させる場合、取り付け上の誤差から、描画が開始される各バンド毎の描画開始位置が、副走査方向にずれを生ずる場合がある。このような取り付け上の誤差から生ずる描画位置のずれは、装置の製造時に調整されるが、機械的な調整では困難な範囲での微量のずれが残るのが一般的である。
【０００５】
本発明は、製造時の機械的な調整では補正することのできない範囲での誤差を、描画時において補正し、描画精度を上げて描画することのできる、マルチバンド描画機及びその描画方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載のマルチバンド描画機は、感光材に対するビームの照射により描画される描画パターン全体が、複数のバンドに基づく部分描画領域の合成として得られるマルチバンド描画機であって、所定のバンドに対する描画開始位置情報記憶手段と、前記記憶手段に格納されている所定のバンドの描画開始位置情報に基づいて、任意のバンドの描画開始位置情報を求める、描画開始位置演算手段と、前記描画開始位置演算手段により求めた描画開始位置に従って、各バンドを描画する描画制御手段とによって構成される。
【０００７】
ここで、前記所定のバンドに対する描画開始位置情報は、バンド数より少ない計測点に対する描画開始位置情報であっても良い（請求項２）。
【０００８】
その場合、前記演算手段は、前記計測点に対応しないバンドの描画開始位置を、前記計測点に対応するバンドの描画開始位置情報に基づいて、補間演算により求める（請求項３）。
【０００９】
ここで、前記補間演算は、線形近似による補間演算とすることができる（請求項４）。
【００１０】
なお、描画を行う場合、前記描画制御手段によって、感光材に対してビームを照射するビーム照射ヘッド或いは感光材が載置されるテーブルの位置を、前記描画開始位置情報に基づいて調整することが可能である（請求項５）。
【００１１】
本発明の請求項６に記載の描画方法は、感光材に対するビームの照射により描画される描画パターン全体が、複数のバンドに基づく部分描画領域の合成として得られるマルチバンド描画機に適用される描画方法であって、所定のバンドの描画開始位置情報に基づいて各バンドの描画開始位置情報を求め、描画する。
【００１２】
この場合、バンド数以下の数の計測点における描画開始位置に基づいて、各バンドの描画開始位置を求めることができる（請求項７）。
【００１３】
また、バンド数より少ない計測点に対する描画開始位置情報に基づいて、各バンドの描画開始位置を補間計算により求めることもできる（請求項８）。
【００１４】
本発明の請求項９に記載の描画方法は、所定の方向（Ｘ軸方向）で移動可能に構成されたビーム照射ヘッドと、前記ビーム照射ヘッドの移動方向と直交する方向（Ｙ軸方向）で移動可能に構成され、感光材が載置されるテーブルとを備え、描画パターン全体が、Ｘ軸方向において複数の領域に分割され、Ｙ軸方向に帯状に延びたバンドに基づく部分描画領域の合成として得られる、マルチバンド描画機に適用される描画方法であって、描画結果に基づいて、バンド数よりも少ない数の計測点において測定された、バンドの描画開始位置座標を含んだ補正データファイルを読み込み、前記計測点に対応するバンドの描画を行う場合は、テーブルをＹ軸上で移動することにより、前記補正データファイル中の当該計測点におけるＹ座標値の極性を反転した値を、当該バンドの描画開始位置のＹ座標値とし、隣接する２つの計測点の間に位置するバンドの描画を行う場合は、
ＣＹ＝ＡＹ＋（（ＢＹ−ＡＹ）／（ＢＸ−ＡＸ））・ＣＸ
（但し、当該バンドを挟む両側のそれぞれの計測点Ａ，Ｂの座標をそれぞれ（ＡＸ，ＡＹ），（ＢＸ，ＢＹ）とする）
の計算によってＣＹの値を求め、テーブルをＹ軸上で移動することで、ＣＹの極性を反転した値を、当該バンドの描画開始位置のＹ座標値として、描画を行う。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のマルチバンド描画機１００の外観を示す斜視図である。マルチバンド描画機１００は、例えば、プリント基板を作成するための、露光焼き付け用のフォトマスクフィルムに回路パターンを描画する。また、装置本体ベース１に、回路パターンが描画される感光フィルム３を載置するためのテーブル２が設けられている。テーブル２は、その下面がＹ方向に延びる一対のレール２Ｒに沿ってガイドされた状態で、ボールねじ２Ｂを図示しないテーブル駆動用モータにより回転させることによって、図中Ｙ方向で往復移動可能となっている。
【００１６】
感光材に対してビームを射出する光照射ヘッド４は、光学系搭載ステージ５Ｓに載置された光学ベース５に固定されている。光学系搭載ステージ５Ｓは、Ｘ方向に延びる一対のガイドレール５ＲにガイドされてＸ方向に移動可能となっており、光学系駆動モータ５Ｍによってボールねじ５Ｂを回転させることにより、光照射ヘッド４は、Ｘ方向で移動可能となっている。
【００１７】
感光フィルム３への描画は次のように行われる。最初に、テーブル２と光照射ヘッド４を描画開始位置に移動する。次に、光照射ヘッド４による照射を行いつつテーブル２をＹ方向に移動して、感光フィルム３の表面に、Ｙ方向に延びた帯状の画像を形成する。感光フィルム３の端部まで画像形成が行われると、光学系搭載ステージ５ＳをＸ方向に移動する。光学系搭載ステージ５Ｓの移動と共にテーブル２を次のバンドの描画開始位置に移動し、光照射ヘッド４による照射を開始して、再び感光フィルム３にＹ方向に延びた帯状の画像を形成する。このような描画動作が全てのバンドについて行われ、感光材３全体に対する描画が行われる。
【００１８】
図２は、マルチバンド描画機１００の描画処理を行うための制御系を示すブロック図である。図２中符号１０はＣＰＵ，符号１３はメモリ、符号４１は感光材にビームを照射する光源としてのＬＥＤアレイ、符号１２はＬＥＤアレイ４１を駆動するＬＥＤ駆動回路を示す。また、符号５Ｍは光学系駆動モータ、符号２Ｍはテーブル駆動モータを表わしている。メモリ１３には描画データが記憶されており、ＣＰＵ１０は、ＬＥＤアレイ４１の配列に対応するデータをメモリ１３から読み出し、そのデータに基づいてＬＥＤ駆動回路１２にデータを出力し、ＬＥＤを発光させる。また、ＣＰＵ１０は、テーブル２及び光学ベース５の移動も制御する。
【００１９】
図３は、以上のように感光材全体に対する描画を行った場合の各バンドの状態を示している。図中でＹ方向に延びた帯状の領域が、１つのバンドを示している。また、図３中のＹ方向は、テーブル２が移動する方向を表わし、Ｘ方向は光照射ヘッド４が移動する方向を表わす。前述のように、光照射ヘッド４は機械的な機構によってＸ方向に移動する為、その移動に伴って、各バンドの描画開始位置がＹ方向において位置ずれを生ずる。図３には、各バンドのＹ方向の描画開始位置が、本来の位置（図のＸ軸）からずれて描画された状態が示されている。図３の描画結果は、光照射ヘッド４をＸ軸方向で移動した場合の位置ずれの性質を表わしている為、このずれの量に応じて、各バンドに対する描画に際しての描画開始位置を補正することで、以後このような位置ずれを解消した描画を行うことが可能となる。
【００２０】
補正をして描画を行う際は、補正のためのデータとして、図３のような状態に描画された感光材の各バンドの描画開始位置座標を、専用の測定器で計測し、ワークステーション等に補正データファイルとして保存しておく。また、補正をして描画を実施する場合に、マルチバンド描画機１００内部のＣＰＵ１０が、補正データファイルをワークステーション等から読み込むことが可能となるように、マルチバンド描画機１００を、ネットワーク等を介して補正データファイルの保存されたワークステーション等と接続する。
【００２１】
図４は、描画結果と計測点の関係を示している。図４のＹの値が０のライン（Ｘ軸）が本来のバンドの描画開始位置を表す。図４中Ａ点，Ｂ点が計測点であり、計測点の数はバンド数よりも少ない数となっている。Ａ点、Ｂ点の座標をそれぞれ、（ＡＸ，ＡＹ），（ＢＸ，ＢＹ）とすると、補正データファイル中には、これらの座標値が保存されている。補正を行っての描画を行う場合、ＣＰＵ１０は、あらかじめ補正データファイルを読み込んで、データをメモリ１３に保存する。ここで、Ａ点に対応するバンドについては、ＡＹの極性を反転した値が描画開始位置のＹ座標とされ、Ｂ点に対応するバンドについては、ＢＹの極性を反転した値が描画開始位置のＹ座標と決定される。ＣＰＵ１０は、決定された描画開始位置からバンドの描画が開始されるように、テーブル駆動モータ２Ｍを駆動制御してテーブル２を移動させる。
【００２２】
図４のＣ点に対応するバンドのように、隣接する２つの計測点の間に位置するバンドについて、補正を行っての描画を実施する場合には、ＣＰＵ１０は、補正データファイルからＡ点とＢ点の座標値を読み出して、ＣＹを、
ＣＹ＝ＡＹ＋（（ＢＹ−ＡＹ）／（ＢＸ−ＡＸ））・ＣＸ
であるとして、直線補間によって求めた上で、ＣＹの極性を反転した値を、そのバンドの描画開始位置座標のＹ座標値と決定する。ＣＰＵ１０は、決定された描画開始位置からバンドの描画が開始されるように、テーブル駆動モータ２Ｍを駆動制御してテーブル２を移動させる。なお、Ｃ点のＸ座標値ＣＸについては、バンドのＸ方向の幅が描画機特有の値としてあらかじめ決まっているので、対象となるバンドが、Ｘ軸原点から何番目のバンドであるかによって決定される。以上のように描画を行うことで、各バンドの描画開始位置が、本来の描画開始位置である図４のＸ軸位置に揃えられることになる。なお、図４で計測点Ａ，Ｂは、Ｙ軸座標のプラス側に存在しているが、これらがＹ軸座標のマイナス側に位置する場合であっても上記の直線補間の計算は同様に適用可能である。
【００２３】
図５は、以上で説明した本発明の描画位置補正方法を示すフローチャートである。描画を開始すると、まず、テーブル２及び光照射ヘッド４の位置が初期化される（Ｓ１）。次に、ＣＰＵ１０によって、バンドの描画開始位置座標が入っている補正データファイルから、データがメモリ１３に読み込まれる（Ｓ２）。次に、処理の対象となるバンドが計測点部分のバンドである場合には、読み込んだデータ中の当該計測点のＹ座標値の極性を反転した値を描画開始位置座標としてのＹ座標値と決定し、処理の対象となるバンドが隣接する２つの計測点の間に位置するバンドである場合には、前述のように直線補間の計算によって求められた値の極性を反転した値を描画開始位置座標としてのＹ座標値と決定する（Ｓ４）。描画開始位置座標が求められると、その開始位置座標から描画が開始されるように、ＣＰＵ１０は、光学系駆動モータ５Ｍを駆動制御することにより光照射ヘッド４を描画対象のバンド位置へ移動すると共に、テーブル駆動モータ２Ｍを駆動制御することによりテーブル２を移動させ（Ｓ５）、そのバンドに対する描画を開始する（Ｓ６）。以上の動作が、全てのバンドに対して終了すると（Ｓ２：ＹＥＳ）、１つの感光材に対する描画が終了する。なお、モータの駆動によって移動制御されるテーブル２の最小移動分解能は通常０．１μｍ程度の値となっているため、各バンドの描画位置の補正も０．１μｍの分解能で行われることになる。この値は、一般的な描画パターンのサイズと比較し十分に小さい値であるため、本方法による補正によって事実上ずれの発生しない正確な描画が可能となる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、マルチバンド描画機において、バンド数よりも少ない数の計測点で、バンドの描画開始位置座標を測定することで、その測定結果により、全てのバンドに対する描画開始位置の補正量が決定され、各バンド毎のＹ軸方向の描画開始位置のずれを解消した正確な描画を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の描画開始位置補正を行う、マルチバンド描画機の概観図である。
【図２】図１のマルチバンド描画機の制御系を示すブロック図である。
【図３】各バンド毎に描画開始位置のずれが発生している状態を示す図である。
【図４】計測点間のバンドの描画開始位置を求めるケースを説明するための図である。
【図５】本発明の、描画位置補正方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１    描画機本体ベース
２    テーブル
２Ｂ  ボールねじ
２Ｒ  ガイドレール
２Ｍ  テーブル駆動モータ
３    感光フィルム
４    光照射ヘッド
５    光学ベース
５Ｓ  光学系搭載ステージ
５Ｂ  ボールねじ
５Ｒ  ガイドレール
５Ｍ  光学系駆動モータ
１０  ＣＰＵ
１２  ＬＥＤアレイ駆動回路
１３  メモリ
４１  ＬＥＤアレイ
１００  マルチバンド描画機
【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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