JP6524658B2 - Exposure device - Google Patents
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Description
本発明は、光ビーム露光装置、光ビーム露光装置を備えた電子機器、及び光ビーム露光装置の動作方法に関する。 The present invention relates to a light beam exposure apparatus, an electronic device equipped with the light beam exposure apparatus, and an operation method of the light beam exposure apparatus.
例えばプリント基板などの対象物を光ビームで露光する基板直描露光装置などの光ビーム露光装置が知られている。一般に、光ビーム露光装置は、画像データに基づいて変調された光ビームを発生する光源と、発生された光ビームを偏向する光学系とを備え、光ビームにより対象物を走査して画像データの像を対象物に書き込む。近年では、光源として複数のレーザ光源又はLED光源などのアレイを備えた光ビーム露光装置がある。 For example, a light beam exposure apparatus such as a substrate direct writing exposure apparatus which exposes an object such as a printed board with a light beam is known. In general, a light beam exposure apparatus includes a light source that generates a light beam modulated based on image data, and an optical system that deflects the generated light beam, and scans an object with the light beam to generate image data Write an image to the object. In recent years, there is a light beam exposure apparatus provided with an array of a plurality of laser light sources or LED light sources as light sources.
副走査方向に並んだ複数の光源からの光ビームによって主走査方向の複数の走査線(ライン)をそれぞれ露光する場合、光学系の誤差及び製造上の限界などにより、これらの光ビームによって露光される露光位置の精度にばらつきが生じることがある。隣接した光ビームが互いに近づくと、これらの光ビームの露光位置間の領域がより大きく露光され、互いに遠ざかると、より小さく露光される。従って、対象物に書き込まれた像において、副走査方向の線(縦線)にがたつきが出たり、主走査方向の線(横線)の幅が不均一になったりすることがある。言い換えると、対象物上の基準位置(例えば、対象物上の副走査方向に沿った等間隔の位置)からの各露光位置のずれに起因して、対象物上の露光領域(画像データの非ゼロの輝度値を有する画素の領域に対応する部分)の輪郭形状が変化する。 When a plurality of scanning lines (lines) in the main scanning direction are respectively exposed by light beams from a plurality of light sources aligned in the sub scanning direction, they are exposed by these light beams due to errors in the optical system and manufacturing limitations. Accuracy of the exposure position may vary. As the adjacent light beams approach one another, the area between the exposure positions of these light beams is more heavily exposed and as they are further apart less light exposure. Therefore, in the image written to the object, the lines (vertical lines) in the sub-scanning direction may be jerky or the widths of the lines (horizontal lines) in the main scanning direction may be uneven. In other words, due to the deviation of each exposure position from the reference position on the object (for example, equally spaced positions along the sub-scanning direction on the object), the exposure area on the object (non-image data The contour shape of the portion corresponding to the area of the pixel having a luminance value of zero changes.
各露光位置のずれに起因する露光領域の輪郭形状の変化を抑制するために、露光位置間の距離と、副走査方向に延在する露光領域に対応する画素値の連続性とに応じて、各光ビームの露光エネルギーを変化させて濃度のむらを補正することが既に知られている。 According to the distance between the exposure positions and the continuity of the pixel values corresponding to the exposure areas extending in the sub-scanning direction, in order to suppress the change in the contour shape of the exposure area caused by the deviation of each exposure position. It is already known to change the exposure energy of each light beam to correct density unevenness.
特許文献1は、主走査方向の複数のラインの位置変動(すなわち、ライン間距離の変動)に起因して発生する光量むらを減少させる目的で、大幅なコストアップをもたらすことなく、ハードウェア技術で光量を補正することを開示している。
特許文献1の発明では、副走査方向に連続した複数の画素の光量むらを減少させるように各画素の光量を補正するが、主走査方向に連続した複数の画素の光量は補正対象ではなく、主走査方向では、補正対象の画素の隣接画素の有無のみが考慮される。また、特許文献1の発明では、斜め方向(主走査方向及び副走査方向の間の方向)に連続する複数の画素の光量も補正対象ではない。また、特許文献1の発明では、各画素が3値以上の階調の画素値(輝度値)を有する場合が考慮されていない。従って、特許文献1の発明により画像データの各画素の画素値を補正しても、各露光位置のずれに起因する露光領域の輪郭形状の変化を十分に抑制することができない。
In the invention of
本発明の目的は、複数の光ビームにより複数の露光位置を照射する場合、かつ、画像データの各画素が3値以上の階調の輝度値を有する場合に、各露光位置のずれに起因する露光領域の輪郭形状の変化を抑制することができる光ビーム露光装置を提供することにある。 An object of the present invention is caused by the deviation of each exposure position in the case of irradiating a plurality of exposure positions with a plurality of light beams and in the case where each pixel of image data has a luminance value of three or more gradations. An object of the present invention is to provide a light beam exposure apparatus capable of suppressing a change in the contour shape of an exposure area.
本発明の態様に係る露光装置は、
入力された画像データの各画素を複数の光ビームで露光対象物に主走査方向と副走査方向に沿って照射して書き込む露光装置であって、
前記画像データの各画素の輝度値を所定の設定に基づいて補正する画像処理回路と、
前記画像処理回路から送られた補正後の画像データに基づいて、前記露光対象物上において前記副走査方向に沿って互いに隣接した異なる露光位置をそれぞれ照射する複数の光ビームを発生し、前記複数の光ビームを前記主走査方向に走査する発光装置とを備え、
前記画像処理回路は、
前記複数の光ビームの各露光位置が、前記副走査方向に沿って延在する露光領域のエッジに含まれるとき、前記各露光位置間の距離に応じて、前記各露光位置に対応する各画素の輝度値を補正し、
前記複数の光ビームのうちの1つの光ビームの露光位置が、前記主走査方向に沿って延在する露光領域のエッジに含まれるとき、前記各露光位置の等間隔の基準位置からの当該露光位置のずれに応じて、当該露光位置に対応する画素の輝度値を補正することを特徴とする。
An exposure apparatus according to an aspect of the present invention is
An exposure apparatus that irradiates and writes each pixel of input image data with a plurality of light beams along the main scanning direction and the sub scanning direction on the exposure object,
An image processing circuit that corrects the luminance value of each pixel of the image data based on a predetermined setting ;
And generating a plurality of light beams respectively irradiating different exposure positions adjacent to each other along the sub scanning direction on the exposure object based on the corrected image data sent from the image processing circuit. And a light emitting device for scanning the light beam of
The image processing circuit
Each pixel each exposure position of the plurality of light beams, when included in the edge of the exposure area extending along the sub scanning direction, in accordance with the distance between the respective exposure positions, corresponding to the respective exposure positions Correct the brightness value of
Exposure position one light beam of the plurality of light beams, when included in the edge of the exposure area extending along the main scanning direction, wherein the exposure of the equidistant reference position of each exposure position It is characterized in that the luminance value of the pixel corresponding to the exposure position is corrected according to the position shift.
本発明の光ビーム露光装置によれば、複数の光ビームにより複数の露光位置を照射する場合、各露光位置のずれに起因する露光領域の輪郭形状の変化を抑制することができる。 According to the optical beam exposure apparatus of the present invention, when irradiating a plurality of exposure positions by a plurality of light beams, it is possible to suppress a change in the contour shape of the exposure area due to the deviation of each exposure position.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る光ビーム露光装置について詳細に説明する。 Hereinafter, a light beam exposure apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る光ビーム露光装置20の構成を示す斜視図である。図1は、本発明の実施例として基板直描露光装置の概観を示す。図2は、図1の光ビーム露光装置20の構成を示すブロック図である。図2は、光ビーム露光装置20におけるデータの流れも示す。
FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of a light
光ビーム露光装置20は、ホストコンピュータ10の制御下で動作し、ホストコンピュータ10は、画像データ及び制御データなどを光ビーム露光装置20に送る。光ビーム露光装置20は、露光対象物であるプリント配線基板30を配置するための台を備える。光ビーム露光装置20は、プリント配線基板30上において主走査方向(図1の+X方向)及び副走査方向(図1の+Y方向)を有する。
The light
プリント配線基板30上には、例えばレジスト等の感光体が形成される。
For example, a photosensitive member such as a resist is formed on the printed
光ビーム露光装置20は、最大輝度値及び最小輝度値を含む3値以上の階調の輝度値をそれぞれ有する複数の画素を含む画像データに基づいて複数の光ビームを発生し、複数の光ビームにより対象物を走査して画像データの像を対象物に書き込む。対象物に書き込まれた像は、最小輝度値とは異なる輝度値を有する画素の領域に対応する少なくとも1つの露光領域と、最小輝度値を有する画素の領域に対応する少なくとも1つの非露光領域とを含む。
The light
以下では、露光対象物がプリント配線基板30であり、露光領域が配線(導体領域)となり、非露光領域が導体を除去した領域となる場合について説明するが、逆であってもよい。
Although the case where the exposure target is the printed
光ビーム露光装置20は、画像処理回路21、制御回路22、少なくとも1つの発光装置23−1〜23−6、及び駆動装置26を備える。
The light
画像処理回路21は、ホストコンピュータ10から送られた制御データに従って、ホストコンピュータ10から送られた画像データに対して画像処理を実行し、処理後の画像データを発光装置23−1〜23−6に送る。ここで、画像処理は、例えば回転処理及び変倍処理など、プリント配線基板30の位置のずれ及び歪みなどを補正するために、入力された画像データを補正することを含む。制御データはこの画像処理を行うための情報を含む。特に、画像処理回路21は、図24の輝度値補正処理を実行することにより、ホストコンピュータ10から送られた画像データの各画素の輝度値を補正して、補正後の画像データの各画素の輝度値を発光装置23−1〜23−6に送る。画像処理回路21は、例えば、マイクロプロセッサ又はFPGAと、その上で実行される画像処理のためのプログラムとを含む。画像処理回路21によって補正された画像データは、発光装置23−1〜23−6に送られて光ビームに変換され、プリント配線基板30上に照射される。
The
発光装置23−1は、発光素子24A〜24D及び偏向装置25を備える。発光装置23−1は、プリント配線基板30上において副走査方向に沿って互いに隣接した異なる露光位置をそれぞれ照射する複数の光ビームA〜Dを発生し、複数の光ビームA〜Dを主走査方向に走査する。各発光素子24A〜24Dは、例えばレーザ光源又はLED光源などであり、光ビームA〜Dをそれぞれ発生する。偏向装置25は、例えばレンズ及びポリゴンミラーなどを含み、回転するポリゴンミラーの反射によって光ビームA〜Dを主走査方向に走査する。他の発光装置23−2〜23−6もまた、発光装置23−1と同様に構成される。
The light emitting device 23-1 includes
制御回路22は、ホストコンピュータ10から送られた制御データに従って、駆動装置26を用いてプリント配線基板30を−Y方向(副走査方向の逆方向)に移動させる。
The
発光装置23−1〜23−6は、光ビーム露光装置20の台の上方に設けられ、この台上に配置されたプリント配線基板30に光ビームA〜Dを照射する。1つの発光装置が照射する範囲には限界があるので、プリント配線基板30の主走査方向の長さを分割し、分割された各領域を別個の発光装置でそれぞれ照射する。図1の例では、光ビーム露光装置20は6個の発光装置23−1〜23−6を備える。副走査方向の所定範囲(光ビームA〜Dに対応する範囲)においてプリント配線基板30の主走査方向の長さ全体が走査されたとき、副走査方向の別の範囲を走査するために、制御回路22は駆動装置26を用いてプリント配線基板30を−Y方向に移動させる。主走査方向の走査と副走査方向の移動とを交互に繰り返すことで、光ビームはプリント配線基板30全体を走査する。
The light emitting devices 23-1 to 23-6 are provided above the table of the light
図3は、図2の発光装置23−1からプリント配線基板30に照射される第1の例示的な光ビームA〜Dの基準位置を示す上面図である。光ビーム露光装置20は主走査方向の走査と副走査方向の移動とを交互に繰り返すので、光ビームDの露光位置の+Y側に光ビームAの露光位置があり、以後同様に、光ビームA〜Dの露光位置が副走査方向に沿って繰り返される。プリント配線基板30上における光ビームA〜Dの露光位置は、理想的には、プリント配線基板30上の副走査方向に沿った等間隔の位置(基準位置)にあるとよい。図3の例では、光ビームA〜Dの露光位置は、それぞれ、円形状の露光領域を有する。本明細書では、円形状の露光領域の中心を、各光ビームの露光位置とする。光ビームA〜Dの露光領域に隙間を生じさせないために、図3のように、光ビームA〜Dの露光位置は、互いに隣接する光ビームの露光領域が重複するように決定される。
FIG. 3 is a top view showing the reference positions of the first exemplary light beams A to D emitted from the light emitting device 23-1 of FIG. 2 to the printed
図4は、図3の光ビームA〜Dの実際の露光位置を示す上面図である。光ビームA〜Dの露光位置は、実際には等間隔ではなく、図3の基準位置からずれることがある。ここでは、光ビームB及びCが−Y側にずれ、光ビームA及びBの露光位置間の距離と、光ビームB及びCの露光位置間の距離とが小さくなり、光ビームC及びDの露光位置間の距離が大きくなっている。これにより、プリント配線基板30上の基準位置からの各露光位置のずれに起因して、プリント配線基板30上の露光領域の輪郭形状が変化する。図2の画像処理回路21は、図24の輝度値補正処理を実行することにより、各露光位置のずれに起因する露光領域の輪郭形状の変化を抑制するように、各露光位置に対応する各画素の輝度値を補正する。
FIG. 4 is a top view showing the actual exposure position of the light beams A to D in FIG. The exposure positions of the light beams A to D are not actually at regular intervals, and may deviate from the reference position of FIG. Here, the light beams B and C shift to the -Y side, and the distance between the exposure positions of the light beams A and B and the distance between the exposure positions of the light beams B and C become smaller. The distance between the exposure positions is large. Thereby, the contour shape of the exposure area on the printed
図5は、互いに隣接する光ビームの露光領域間の重複に起因する露光領域の輪郭の変形を考慮しない場合、図3の光ビームA〜Dを主走査方向に走査したときのプリント配線基板30の露光領域を示す上面図である。図6は、互いに隣接する光ビームの露光領域間の重複に起因する露光領域の輪郭の変形を考慮した場合、図3の光ビームA〜Dを主走査方向に走査したときのプリント配線基板30の露光領域を示す上面図である。図5及び図6は、副走査方向に沿って延在する露光領域の部分(縦線)であって、9本の走査線(光ビームA,B,C,D,A,B,C,D,Aの走査線)を含む部分を示す。各光ビームの露光領域が円形状であるので、図5のように、露光領域の+X側エッジ及び−X側エッジでは小さながたつきが生じる。ただし、各光ビームの露光位置は副走査方向に沿って等間隔にあるので、露光領域のエッジのがたつきは一定の周期を有する。また、互いに隣接する光ビームの露光領域間の重複する部分では露光量がより大きくなり、当該部分の+X側エッジ及び−X側エッジが非露光領域に向かって膨張するので、図5のがたつき部分は、実際には、図6のようになめらかになる。
FIG. 5 shows the printed
図7は、互いに隣接する光ビームの露光領域間の重複に起因する露光領域の輪郭の変形を考慮しない場合、図4の光ビームA〜Dを主走査方向に走査したときのプリント配線基板30の露光領域を示す上面図である。図8は、互いに隣接する光ビームの露光領域間の重複に起因する露光領域の輪郭の変形を考慮した場合、図4の光ビームA〜Dを主走査方向に走査したときのプリント配線基板30の露光領域を示す上面図である。図7及び図8もまた、副走査方向に沿って延在する露光領域の部分(縦線)であって、9本の走査線(光ビームA,B,C,D,A,B,C,D,Aの走査線)を含む部分を示す。図7の露光領域では、図4を参照して説明したように、光ビームA及びBの露光位置間の距離と、光ビームB及びCの露光位置間の距離とが小さいので、これらの光ビームの露光領域の+X側エッジ及び−X側エッジではがたつきが小さくなる。一方、図7の露光領域では、図4を参照して説明したように、光ビームC及びDの露光位置間の距離が大きいので、これらの光ビームの露光領域の+X側エッジ及び−X側エッジではがたつきが大きくなる。全体的に、図7の露光領域では、図5の露光領域よりも+X側エッジ及び−X側エッジのがたつきが大きくなる。さらに、露光位置間の距離が小さい部分(光ビームA及びBの露光位置間の部分、光ビームB及びCの露光位置間の部分)では、露光領域が重複する範囲が大きくなるので、当該部分における露光量が大きくなる。その結果、当該部分の+X側エッジ及び−X側エッジが非露光領域に向かってより大きく膨張し、従って、図8で示すように、露光位置間の距離が大きい部分(光ビームC及びDの露光位置間の部分)との露光量の差がさらに増大し、がたつきがより顕著になる。
FIG. 7 shows the printed
以下、画像データの各画素が3値以上の階調の輝度値を有する場合に、画像処理回路21が、各露光位置のずれに起因する露光領域の輪郭形状の変化を抑制するように、各露光位置に対応する各画素の輝度値を補正する方法について説明する。
Hereinafter, in the case where each pixel of the image data has a luminance value of three or more gradations, the
画像データの各画素が3値以上の階調の輝度値を有する場合、例えば画像のエッジ、特に斜めエッジにおける画素は、しばしば、最大輝度値及び最小輝度値の間の輝度値に設定される。ここで、最大輝度値が「4」であり、最小輝度値が「0」である(すなわち露光しない)場合、斜めエッジの画素の輝度値は「1」、「2」、「3」、又は「4」に設定される。これは、エッジをがたつきが少なくなめらかに描画するために一般的に用いられる方法である。 If each pixel of the image data has a luminance value with three or more gray levels, for example, the pixels at the edge of the image, in particular at the oblique edge, are often set to a luminance value between the maximum luminance value and the minimum luminance value. Here, when the maximum luminance value is “4” and the minimum luminance value is “0” (ie, not exposed), the luminance value of the pixel of the oblique edge is “1”, “2”, “3”, or It is set to "4". This is a commonly used method for drawing an edge with less blurring and smooth.
画像データの各画素が3値以上の階調の輝度値を有する場合、露光領域のエッジをなめらかにするためには、元の輝度値に応じて変更後の輝度値を決定する必要がある。光ビーム露光装置20は、各露光位置のずれに起因する露光領域の輪郭形状の変化を抑制するように各露光位置に対応する各画素の輝度値を補正するとき、元の輝度値に応じて変更後の輝度値を決定するので、露光領域のエッジをなめらかにすることができる。
When each pixel of the image data has a luminance value of three or more gradations, in order to smooth the edge of the exposure area, it is necessary to determine the changed luminance value according to the original luminance value. When the light
また、補正対象の画素の輝度値が補正により最大輝度値を超えるとき、最大輝度値を超える輝度値を設定することはできないので、当該画素の変更後の輝度値は、露光領域のエッジをなめらかにするために必要であると考えられる輝度値に満たない。ここで、補正対象の画素に対応する露光位置が露光領域のエッジにある場合、補正対象の画素の隣接画素に対応する露光位置が非露光領域にあり、従って、この隣接画素は最小輝度値を有する。従って、補正対象の画素の輝度値が補正により最大輝度値を超えるとき、かつ、補正対象の画素の隣接画素が最小輝度値を有するとき、補正対象の画素の輝度値に代えて、又は補正対象の画素の輝度値に加えて、補正対象の画素の隣接画素の輝度値を増加させる。これにより、補正対象の画素の輝度値が補正により最大輝度値を超えるときであっても、露光領域のエッジをなめらかにすることができる。 Further, when the luminance value of the pixel to be corrected exceeds the maximum luminance value by correction, it is not possible to set a luminance value exceeding the maximum luminance value, so the luminance value after the change of the pixel smoothes the edge of the exposure area. It is less than the luminance value considered to be necessary to Here, when the exposure position corresponding to the pixel to be corrected is at the edge of the exposure area, the exposure position corresponding to the adjacent pixel to the pixel to be corrected is in the non-exposure area. Therefore, this adjacent pixel has the minimum luminance value. Have. Therefore, when the luminance value of the pixel to be corrected exceeds the maximum luminance value by correction, and when the adjacent pixel of the pixel to be corrected has the minimum luminance value, instead of the luminance value of the pixel to be corrected, or The luminance value of the adjacent pixel of the pixel to be corrected is increased in addition to the luminance value of the pixel of. Thus, even when the luminance value of the pixel to be corrected exceeds the maximum luminance value due to the correction, the edge of the exposure area can be made smooth.
なお、プリント配線基板30を露光する場合、プリント配線基板30上の配線(導体領域)間の距離の最小値(しきい値)が予め決められている。ここで、補正対象の画素に対応する露光位置が露光領域(例えば配線)のエッジにある場合、補正対象の画素の隣接画素に対応する露光位置が非露光領域(例えば配線間の領域)にあり、従って、この隣接画素は最小輝度値を有する。前述のように、補正対象の画素の輝度値が補正により最大輝度値を超えるとき、かつ、補正対象の画素の隣接画素が最小輝度値を有するとき、補正対象の画素の隣接画素の輝度値を増加させた場合、露光領域が広がり、非露光領域が狭くなる。従って、補正対象の画素の隣接画素の輝度値を増加させることにより、配線間の距離が予め決められた最小値未満になることがある。このため、最小輝度値を有する画素の輝度値を増加させる前に、当該画素の輝度値を増加させても配線間の距離が予め決められた最小値以上になるか否かを判断する。
When the printed
まず、図9〜図12を参照して、プリント配線基板30上で副走査方向に延在する露光領域の輪郭形状の変化を抑制する場合について説明する。
First, with reference to FIGS. 9 to 12, the case of suppressing the change in the contour shape of the exposure region extending in the sub scanning direction on the printed
図9は、プリント配線基板30上で副走査方向に延在する露光領域に対応する画像データの各画素の輝度値の例を示す図である。図9他は、画像データの各画素とプリント配線基板30上の対応する位置との関係を表すために、プリント配線基板30上の主走査方向(図1の+X方向)及び副走査方向(図1の+Y方向)に対応するXY座標を示す。本実施形態において、画像データの各画素は、5値の階調の輝度値「0」〜「4」を有する。通常は輝度値「0」〜「3」を使用し、露光量をさらに上げる場合には輝度値「4」を使用する。プリント配線基板30上において、輝度値「0」とは異なる輝度値を有する画素の領域に対応する部分が露光領域であり、輝度値「0」を有する画素の領域に対応する部分が非露光領域である。
FIG. 9 is a view showing an example of the luminance value of each pixel of the image data corresponding to the exposure region extending in the sub scanning direction on the printed
図10は、図9の輝度値の第1の補正例を示す図である。画像処理回路21は、対象物上の副走査方向に沿った等間隔の基準位置からの各露光位置のずれを示す露光位置情報に基づいて、各露光位置のずれに起因する露光領域の輪郭形状の変化を抑制するように、各露光位置に対応する各画素の輝度値を補正する。図9の画像データにおいて、図3のように光ビームA〜Dの露光位置が等間隔である場合には、画像処理回路21は、各画素の輝度値を変更せずにそのまま維持する。しかし、図4のように光ビームA〜Dの露光位置が等間隔ではない場合には、画像処理回路21は、例えば図10のように、露光領域のエッジに対応する画素の輝度値を変更する。図10他において、実線で囲んだ数字が輝度値を変更した部分を示す。輝度値の変更は、露光領域のエッジに対応する画素で行う必要がある。補正対象の画素が最小輝度値「0」とは異なる輝度値を有し、当該画素の+X側又は−X側の隣接画素が最小輝度値「0」を有するとき、画像処理回路21は、補正対象の画素が露光領域のエッジに対応すると判断する。次いで、画像処理回路21は、補正対象の画素の現在の輝度値と、露光位置情報とに基づいて、補正対象の画素の新たな輝度値を決定する。露光位置情報は、例えば露光位置間の距離の比、すなわち、補正対象の画素に対応する露光位置から、その+Y側又は−Y側の露光位置までの距離の比である。補正対象の画素の新たな輝度値は、例えば、露光位置間の距離の比と輝度値の増減量とを関連付けたテーブル(図11)を参照することによって決定される。
FIG. 10 is a diagram showing a first correction example of the luminance value of FIG. The
ここで、露光位置間の距離の比は、例えば、以下のように得られる。発光装置23−1〜23−6を光ビーム露光装置20に取り付けたとき、較正用のガラス面等に光ビームを照射し、当該光ビームの露光位置及び露光領域の形状を較正用のカメラで撮影し、撮影された画像に基づいて露光位置間の距離を求める。露光位置間の距離の比は、複数の露光位置が等距離となる理想的な場合を「1」として計算される。露光位置間の距離の比は、制御データの一部として画像処理回路21に入力される。
Here, the ratio of distances between exposure positions is obtained, for example, as follows. When the light emitting devices 23-1 to 23-6 are attached to the light
図11は、図2の画像処理回路21によって画像データの各画素の輝度値を補正するための第1の判断基準を示す表である。画像処理回路21は、互いに隣接した2つの露光位置の間隔が互いに隣接した2つの基準位置の間隔よりも短いとき、当該2つの露光位置の少なくとも一方に対応する画素の輝度値を減少させることにより、各画素の輝度値を補正する。画像処理回路21は、互いに隣接した2つの露光位置の間隔が互いに隣接した2つの基準位置の間隔よりも長いとき、当該2つの露光位置の少なくとも一方に対応する画素の輝度値を増加させることにより、各画素の輝度値を補正する。
FIG. 11 is a table showing a first determination criterion for correcting the luminance value of each pixel of the image data by the
図12は、図9の輝度値の第2の補正例を示す図である。画像処理回路21は、補正対象の画素の輝度値が補正により最大輝度値を超えるとき、最大輝度値を変更後の輝度値としてもよい。また、画像処理回路21は、補正対象の画素の輝度値が補正により最大輝度値を超えるとき、かつ、補正対象の画素の隣接画素が最小輝度値を有するとき、隣接画素の輝度値を増加させてもよい。図12は、光ビームC及びDの露光位置間の距離が図10の場合よりも大きく、図11のテーブルに従って、補正対象の画素の輝度値に「2」を加算しようとする場合を示す。補正対象の画素の元の輝度値が「3」であれば、「2」を加算して「5」になり、最大輝度値「4」を越えてしまう。この場合、補正対象の画素の輝度値を「4」に丸めて、残る増加分「1」を、輝度値「0」を有する隣接画素の画素に加算する。
FIG. 12 is a diagram showing a second correction example of the luminance value of FIG. When the luminance value of the pixel to be corrected exceeds the maximum luminance value by correction, the
このように、露光領域が副走査方向に沿って延在する部分を含む場合、画像処理回路21は、各露光位置のずれに起因する露光領域の副走査方向に沿って延在する部分の幅の変化を抑制するように、各露光位置に対応する各画素の輝度値を補正することができる。露光位置間の距離に応じて各画素の輝度値を変化させ、プリント配線基板30上に縦線を描画したときのがたつきを抑制することができる。
Thus, when the exposure region includes a portion extending along the sub-scanning direction, the
次に、図13〜図18を参照して、プリント配線基板30上で主走査方向に延在する露光領域の輪郭形状の変化を抑制する場合について説明する。
Next, with reference to FIGS. 13 to 18, the case of suppressing the change in the contour shape of the exposure region extending in the main scanning direction on the printed
図13は、図2の発光装置23−1からプリント配線基板30に照射される第2の例示的な光ビームA,B,Cを主走査方向に走査したときのプリント配線基板30の露光領域を示す上面図である。図14は、図2の発光装置23−1からプリント配線基板30に照射される第3の例示的な光ビームC,D,Aを主走査方向に走査したときのプリント配線基板30の露光領域を示す上面図である。図13は、主走査方向に沿って延在する露光領域の部分(横線)であって、3本の走査線(光ビームA,B,Cの走査線)を含む部分を示す。図14は、主走査方向に沿って延在する露光領域の部分(横線)であって、3本の走査線(光ビームC,D,Aの走査線)を含む部分を示す。図4のように露光位置間の距離にばらつきがあると、例えば3画素分の幅を有する横線を描画する場合、光ビームA,B,Cで描画した場合と、光ビームC,D,Aで描画した場合では、横線の幅が異なることになる。言い換えると、副走査方向の位置に応じて、横線の幅が異なってしまう。図13及び図14からわかるように、明らかに幅(Y方向の長さ)が異なっている。
FIG. 13 is an exposure area of the printed
図15は、プリント配線基板30上で主走査方向に延在する露光領域に対応する画像データの各画素の輝度値の例を示す図である。図15は、図13のように光ビームCの露光領域が横線の+Y側エッジになる場合を示す。
FIG. 15 is a diagram showing an example of the luminance value of each pixel of the image data corresponding to the exposure region extending in the main scanning direction on the printed
図16は、図15の輝度値の第1の補正例を示す図である。画像処理回路21は、対象物上の副走査方向に沿った等間隔の基準位置からの各露光位置のずれを示す露光位置情報に基づいて、各露光位置のずれに起因する露光領域の輪郭形状の変化を抑制するように、各露光位置に対応する各画素の輝度値を補正する。補正対象の画素が最小輝度値「0」とは異なる輝度値を有し、当該画素の+Y側又は−Y側の隣接画素が最小輝度値「0」を有するとき、画像処理回路21は、補正対象の画素がエッジであると判断する。図13のように光ビームCの露光領域が横線の+Y側エッジになる場合、光ビームCの露光位置が−Y側にずれているので横線の幅が小さくなる。従って、光ビームCに対応する画素の輝度値を変更する必要がある。次いで、画像処理回路21は、補正対象の画素の現在の輝度値と、露光位置情報とに基づいて、補正対象の画素の新たな輝度値を決定する。露光位置情報は、例えば基準位置からの露光位置の距離である。画像処理回路21は、例えば図16のように輝度値を増加させる。図16の例では、光ビームCに対応する画素の輝度値に「1」を加算している。この輝度値の変更は、例えば光ビーム位置の理想的な位置からの距離から、その輝度値の増減値をテーブル変換で求める方法がある。補正対象の画素の新たな輝度値は、例えば、基準位置からの露光位置の距離と、+Y側及び−Y側エッジにおける輝度値の増減量ととを関連付けたテーブル(図17)を参照することによって決定される。
FIG. 16 is a diagram showing a first correction example of the luminance value of FIG. The
ここで、基準位置からの露光位置の距離は、例えば、以下のように得られる。発光装置23−1〜23−6を光ビーム露光装置20に取り付けたとき、較正用のガラス面等に光ビームを照射し、当該光ビームの露光位置及び露光領域の形状を較正用のカメラで撮影し、撮影された画像に基づいて、基準位置からの露光位置の距離を求める。基準位置からの露光位置の距離は、理想的な露光位置間の距離を「1」として計算される。基準位置からの露光位置の距離は、制御データの一部として画像処理回路21に入力される。
Here, the distance of the exposure position from the reference position is obtained, for example, as follows. When the light emitting devices 23-1 to 23-6 are attached to the light
図17は、図2の画像処理回路21によって画像データの各画素の輝度値を補正するための第2の判断基準を示す表である。基準位置からの露光位置の距離は、+Y側のへずれを正とし、−Y側へのずれを負とする。副走査方向に沿って互いに隣接した複数の露光位置は、互いに隣接した第1及び第2の露光位置であって、最小輝度値とは異なる輝度値を有する画素に対応する第1の露光位置と、最小輝度値を有する画素に対応する第2の露光位置とを含む。画像処理回路21は、第1の露光位置が、第1の露光位置の基準位置から第2の露光位置に向かってずれているとき、第1の露光位置に対応する画素の輝度値を減少させる。言い換えると、画像処理回路21は、露光領域が非露光領域に向かって広がっているとき、露光領域のエッジに対応する画素の輝度値を減少させる。第1の露光位置が、第1の露光位置の基準位置から第2の露光位置に向かってずれているとき、第1の露光位置に対応する画素の輝度値を減少させる。画像処理回路21は、第1の露光位置が、第1の露光位置の基準位置から第2の露光位置の逆方向に向かってずれているとき、第1の露光位置に対応する画素の輝度値を増加させる。言い換えると、画像処理回路21は、露光領域が縮小しているとき(非露光領域が露光領域に向かって広がっているとき)、露光領域のエッジに対応する画素の輝度値を増加させる。画像処理回路21は、以上のように各画素の輝度値を補正する。
FIG. 17 is a table showing a second determination criterion for correcting the luminance value of each pixel of the image data by the
図18は、図15の輝度値の第2の補正例を示す図である。前述のように、画像処理回路21は、補正対象の画素の輝度値が補正により最大輝度値を超えるとき、最大輝度値を変更後の輝度値としてもよい。また、画像処理回路21は、補正対象の画素の輝度値が補正により最大輝度値を超えるとき、かつ、補正対象の画素の隣接画素が最小輝度値を有するとき、隣接画素の輝度値を増加させてもよい。図18は、光ビームCの露光位置が図16の場合よりも−Y側にずれて、光ビームCの基準位置からの露光位置の距離がさらに大きくなり、図17のテーブルに従って、補正対象の画素の輝度値に「2」を加算しようとする場合を示す。補正対象の画素の元の輝度値が「3」であれば、「2」を加算して「5」になり、最大輝度値「4」を越えてしまう。この場合、補正対象の画素の輝度値を「4」に丸めて、残る増加分「1」を、輝度値「0」を有する隣接画素の画素に加算する。
FIG. 18 is a view showing a second correction example of the luminance value of FIG. As described above, when the luminance value of the pixel to be corrected exceeds the maximum luminance value by correction, the
図16及び図18の例は、主走査方向に延在する露光領域の+Y側エッジに相当する光ビームの露光位置が基準位置から−Y側にずれている場合を示すが、+Y側にずれている場合は、補正対象の画素の輝度値を減らせばよい。 The examples of FIGS. 16 and 18 show the case where the exposure position of the light beam corresponding to the + Y side edge of the exposure area extending in the main scanning direction is shifted from the reference position to the −Y side. In this case, the luminance value of the pixel to be corrected may be reduced.
また、主走査方向に延在する露光領域の−Y側エッジについも同様である。光ビームの露光位置のずれに応じて、補正対象の画素の輝度値を増減させる。 The same applies to the -Y side edge of the exposure region extending in the main scanning direction. The luminance value of the pixel to be corrected is increased or decreased according to the deviation of the exposure position of the light beam.
このように、露光領域が主走査方向に沿って延在する部分を含む場合、画像処理回路21は、各露光位置のずれに起因する露光領域の主走査方向に沿って延在する部分の幅の変化を抑制するように、各露光位置に対応する各画素の輝度値を補正することができる。基準位置からの露光位置の距離に応じて各画素の輝度値を変化させ、プリント配線基板30上に横線を描画したときの幅の変動を抑制することができる。
Thus, when the exposure region includes a portion extending along the main scanning direction, the
以上では、プリント配線基板30上で主走査方向又は副走査方向に延在する露光領域の輪郭形状の変化を抑制する場合について説明したが、以下では、プリント配線基板30上の配線間の距離の予め決められた最小値を考慮する場合について説明する。
In the above, the case of suppressing the change in the contour shape of the exposure region extending in the main scanning direction or the sub scanning direction on printed
光ビーム露光装置20では、プリント配線基板30上の配線間の距離の最小値が規定される。例えば、配線間の距離の最小値が25μmであり、光ビームの露光位置間の距離が5μmである場合は、配線間に最小で5画素分の距離が必要になる。実際には、1つの光ビームの露光領域の直径が5μm以上になることがあり、従って、配線間に6画素分又は7画素分の距離が必要になることもある。
In the light
ここで、例えば図12のように、補正対象の画素の輝度値が補正により最大輝度値を超えるとき、かつ、補正対象の画素の隣接画素が最小輝度値を有するとき、補正対象の画素の隣接画素の輝度値を増加させた場合、露光領域が広がり、非露光領域が狭くなる。従って、補正対象の画素の隣接画素の輝度値を増加させることにより、配線間の距離が予め決められた最小値未満になることがある。以下では、各露光位置のずれに起因する露光領域の輪郭形状の変化を抑制することよりも、配線間の距離の規定を優先する場合について説明する。 Here, for example, as shown in FIG. 12, when the luminance value of the pixel to be corrected exceeds the maximum luminance value by correction, and when the adjacent pixel of the pixel to be corrected has the minimum luminance value, the pixel adjacent to the pixel to be corrected When the luminance value of the pixel is increased, the exposed area is expanded and the non-exposed area is narrowed. Therefore, by increasing the luminance value of the adjacent pixel of the pixel to be corrected, the distance between the wires may be less than a predetermined minimum value. Below, the case where priority is given to defining the distance between wires rather than suppressing the change in the contour shape of the exposure region caused by the displacement of each exposure position will be described.
図19は、プリント配線基板30上で副走査方向に延在して非露光領域を介して対向する一対の露光領域の部分に対応する画像データの各画素の輝度値の第1の補正例を示す図である。図20は、プリント配線基板30上で副走査方向に延在して非露光領域を介して対向する一対の露光領域の部分に対応する画像データの各画素の輝度値の第2の補正例を示す図である。プリント配線基板30に書き込まれた像は、非露光領域を介して対向する一対の露光領域の部分をそれぞれ含む、少なくとも一対の対向部分を含む。図19は、図12の露光領域の−X側に、6画素分の非露光領域を介して、他の露光領域が存在する場合の例を示す。図19によれば、画像処理回路21は、副走査方向に延在する露光領域のエッジに対応する画素の輝度値を「3」から「2」又は「4」に変更し、さらに、輝度値「4」に変更した画素の隣接画素の輝度値を「0」から「1」に変更している。しかし、補正対象の画素の隣接画素の輝度値を「0」から「1」に変更したことにより、露光領域が広がり、非露光領域が狭くなり、従って、配線間の距離が25μm未満になる可能性がある。この場合、配線間の距離を予め決められた最小値以上にするために、非露光領域の−X側又は+X側の端部の露光位置に対応する画素の輝度値を最小輝度値から変更しないようにする。図20は、その例であり、補正対象の画素の輝度値が補正により最大輝度値を超えるとき、かつ、補正対象の画素の隣接画素が最小輝度値を有するとき、非露光領域の−X側の隣接画素の輝度値を最小輝度値「0」から変更せずに維持する。
FIG. 19 shows a first correction example of the luminance value of each pixel of image data corresponding to the portion of a pair of exposure regions extending in the sub scanning direction on the printed
発光装置23−1〜23−6の設計によっては、光ビームを主走査方向に走査する向きが異なる(+X方向又は−X方向)。光ビームの立ち上がり露光特性及び立ち下がり露光特性の差などに応じて、非露光領域の+X側の隣接画素の輝度値を最小輝度値「0」のまま維持してもよく、非露光領域の両側の隣接画素の輝度値を最小輝度値「0」のまま維持してもよい。 Depending on the design of the light emitting devices 23-1 to 23-6, the direction in which the light beam is scanned in the main scanning direction is different (+ X direction or -X direction). The luminance value of the adjacent pixel on the + X side of the non-exposure area may be maintained at the minimum luminance value “0” according to the difference between the rising exposure characteristic and the falling exposure characteristic of the light beam, etc. The luminance value of the adjacent pixel of may be maintained at the minimum luminance value “0”.
同様に、プリント配線基板30上で主走査方向に延在して非露光領域を介して対向する一対の露光領域の部分についても、各露光位置のずれに起因する露光領域の輪郭形状の変化を抑制することよりも、配線間の距離の規定を優先することができる。このため、非露光領域の−Y側及び+Y側の少なくとも一方の端部の露光位置に対応する画素の輝度値を最小輝度値から変更しないようにする。
Similarly, for the portions of a pair of exposure regions extending in the main scanning direction on the printed
さらに、主走査方向及び副走査方向だけでなく、他の方向に延在して非露光領域を介して対向する一対の露光領域の部分についても、各露光位置のずれに起因する露光領域の輪郭形状の変化を抑制することよりも、配線間の距離の規定を優先することができる。 Furthermore, not only in the main scanning direction and the sub scanning direction, but also in a pair of exposure regions extending in the other direction and facing each other via the non-exposure region, the contours of the exposure regions resulting from the deviation of each exposure position It is possible to prioritize the definition of the distance between wires rather than suppressing the change in shape.
図21は、プリント配線基板30上で斜め方向に延在して非露光領域を介して対向する一対の露光領域の部分に対応する画像データの各画素の輝度値の例を示す図である。斜め方向に延在する露光領域間には、主走査方向に8画素分の距離があり、副走査方向にも8画素分の距離がある。この場合、主走査方向及び副走査方向の両方とも、露光領域間には8画素分の距離があり、配線間の距離の予め決められた最小値(5画素)を超えている。ここで、斜め方向の露光領域間の距離Lは、ピタゴラスの定理(L×L+L×L=8×8)から、L≒5.66になる。従って、斜め方向でも、露光領域間の距離は、配線間の距離の予め決められた最小値(5画素)を超えている。
FIG. 21 is a diagram showing an example of the luminance value of each pixel of the image data corresponding to the portion of the pair of exposure regions extending in the oblique direction on the printed
図22は、図21の輝度値の第1の補正例を示す図である。図22は、図4のように光ビームの露光位置が等間隔ではない場合の補正例である。図22の例は、副走査方向の補正(図9〜図12)及び主走査方向の補正(図15〜図18)の両方が行われているので、実線で囲んだ画素a1及びa2が重複して補正され、その輝度値は「0」から「2」に変更されている。この場合、主走査方向及び副走査方向では、露光領域間には6画素分の距離があり、配線間の距離の予め決められた最小値(5画素)を超えている。しかし、斜め方向では、画素a1及びa2から+X方向に4画素かつ+Y方向に4画素の位置に、輝度値「4」の画素a3及びa4が存在している。これらの画素間の距離L’は、ピタゴラスの定理(L’×L’+L’×L’=7×7)から、L’≒4.95になる。従って、斜め方向では、露光領域間の距離は、配線間の距離の予め決められた最小値(5画素)未満になり、わずかに規定を満足できなくなる。 FIG. 22 is a diagram showing a first correction example of the luminance value of FIG. FIG. 22 shows an example of correction when the exposure positions of the light beam are not equally spaced as shown in FIG. In the example of FIG. 22, since both the correction in the sub scanning direction (FIGS. 9 to 12) and the correction in the main scanning direction (FIGS. 15 to 18) are performed, the pixels a1 and a2 surrounded by solid lines overlap. And the luminance value is changed from "0" to "2". In this case, in the main scanning direction and the sub scanning direction, there is a distance of 6 pixels between the exposure regions, which exceeds the predetermined minimum value (5 pixels) of the distance between the interconnections. However, in the oblique direction, pixels a3 and a4 of a luminance value "4" exist at positions of four pixels in the + X direction and four pixels in the + Y direction from the pixels a1 and a2. The distance L 'between these pixels is L' .apprxeq. 4.95 from the Pythagorean theorem (L'.times.L '+ L'.times.L' = 7.times.7). Therefore, in the oblique direction, the distance between the exposure areas is less than the predetermined minimum value (5 pixels) of the distance between the wires, and the definition can not be satisfied slightly.
図23は、図21の輝度値の第2の補正例を示す図である。画素a1及びa2の輝度値「2」を、元の輝度値「0」から変更せずに維持するか、又は輝度値「1」に変更する。輝度値「0」から変更せずに維持する場合は、輝度値を変更する場合よりも濃度のむらの改善が小さくなるが、配線間の間隔を予め決められた最小値以上にすることができる。一方、輝度値「1」に変更しても、前述の距離L’=4.95は輝度値が大きい場合の計算結果であり、輝度値「1」では露光量が少ないので、実質的にはL’=5以上となると考えられ、実質的に配線間の間隔を予め決められた最小値以上にすることができる。 FIG. 23 is a view showing a second correction example of the luminance value of FIG. The luminance value "2" of the pixels a1 and a2 is maintained without being changed from the original luminance value "0", or is changed to the luminance value "1". When maintaining without changing from the luminance value “0”, the improvement of the unevenness of the density is smaller than when changing the luminance value, but the distance between the wirings can be made equal to or more than the predetermined minimum value. On the other hand, even if it is changed to the luminance value "1", the above-mentioned distance L '= 4.95 is the calculation result in the case where the luminance value is large, and the exposure value is small at the luminance value "1". It is considered that L ′ = 5 or more, and the distance between the interconnections can be substantially made equal to or more than a predetermined minimum value.
図21〜図23によれば、画像処理回路21は、以下のように、配線間の距離を予め決められた最小値以上にすることができる。対象物に書き込まれた像は、非露光領域を介して対向する一対の露光領域の部分をそれぞれ含む、少なくとも一対の対向部分を含む。各一対の対向部分は、当該一対の対向部分間において、主走査方向における第1の距離と、副走査方向における第2の距離と、主走査方向及び副走査方向の間の方向における第3の距離とを有する。画像処理回路21は、補正対象の画素の輝度値が補正により最大輝度値を超えるとき、かつ、補正対象の画素の隣接画素が最小輝度値を有するとき、かつ、隣接画素の輝度値を増加させても、第1、第2、及び第3の距離のすべてが予め決められたしきい値を超えるとき、隣接画素の輝度値を増加させる。
According to FIGS. 21 to 23, the
図24は、図2の画像処理回路21によって実行される輝度値補正処理を示すフローチャートである。図24は、これまでに説明した一連の処理の概略の一例を示す。ステップS1において、画像処理回路21は、補正対象の画素を読み込む。ステップS2において、画像処理回路21は、画素が+X側又は−X側エッジであるか否かを判断し、YESのときはステップS3に進み、NOのときはステップS8に進む。ステップS3において、画像処理回路21は、露光位置間の距離に応じて画素の輝度値を変更する。ステップS4において、画像処理回路21は、変更後の輝度値が、露光領域の輪郭形状の変化を抑制するために必要であると考えられる輝度値に達したか否かを判断し、YESのときはステップS8に進み、NOのときはステップS5に進む。ステップS5において、画像処理回路21は、+X側又は−X側の他の露光領域までの距離が予め決められた最小値(しきい値)以上であるか否かを判断し、YESのときはステップS6に進み、NOのときはステップS8に進む。ステップS6において、画像処理回路21は、斜め方向の他の露光領域までの距離が予め決められた最小値以上であるか否かを判断し、YESのときはステップS7に進み、NOのときはステップS8に進む。ステップS7において、画像処理回路21は、+X側又は−X側の隣接画素の輝度値を変更する。
FIG. 24 is a flowchart showing the luminance value correction process performed by the
ステップS8において、画像処理回路21は、画素が+Y側又は−Y側エッジであるか否かを判断し、YESのときはステップS9に進み、NOのときはステップS14に進む。ステップS9において、画像処理回路21は、基準位置からの露光位置のずれに応じて画素の輝度値を変更する。ステップS10において、画像処理回路21は、変更後の輝度値が、露光領域の輪郭形状の変化を抑制するために必要であると考えられる輝度値に達したか否かを判断し、YESのときはステップS14に進み、NOのときはステップS11に進む。ステップS11において、画像処理回路21は、+Y側又は−Y側の他の露光領域までの距離が予め決められた最小値以上であるか否かを判断し、YESのときはステップS12に進み、NOのときはステップS14に進む。ステップS12において、画像処理回路21は、斜め方向の他の露光領域までの距離が予め決められた最小値以上であるか否かを判断し、YESのときはステップS13に進み、NOのときはステップS14に進む。ステップS13において、画像処理回路21は、+Y側又は−Y側の隣接画素の輝度値を変更する。ステップS14において、画像処理回路21は、次の補正対象の画素を読み込む。
In step S8, the
画像処理回路21は、副走査方向の複数の露光位置が等間隔ではない場合、主走査方向、副走査方向、又は斜め方向に延在する露光領域に対応する互いに隣接する複数の画素の輝度値を参照し、露光領域のエッジ及びその近傍に対応する画素の輝度値を変更する。これにより、配線間の距離を予め決められた最小値以上にしながら、縦線のがたつき及び横線幅の不均一性を改善することができる。
When the plurality of exposure positions in the sub-scanning direction are not equally spaced, the
本実施形態の光ビーム露光装置20によれば、複数の光ビームにより複数の露光位置を照射する場合、かつ、画像データの各画素が3値以上の階調の輝度値を有する場合に、各露光位置のずれに起因する露光領域の輪郭形状の変化を抑制することができる。特に、光ビーム露光装置20は、各画素の輝度値を補正し、濃度むらを減少させ、縦線のがたつき及び横線幅の不均一性を抑制することができる。また、光ビーム露光装置20は、主走査方向、副走査方向、及び斜め方向の任意の方向に連続する複数の画素の輝度値を補正することができる。また、光ビーム露光装置20は、主走査方向、副走査方向、及び斜め方向の任意の方向において、配線間の距離を予め決められた最小値以上にすることができる。
According to the light
また、光ビーム露光装置20は、各露光位置のずれと、補正対象の画素の輝度値と、その主走査方向又は副走査方向の隣接画素の輝度値とに応じて、補正対象の画素の輝度値を補正する。これにより、露光領域のエッジのなめらかさを損なうことなく、かつ、配線間の距離を予め決められた最小値以上に維持しながら、縦線のがたつき及び横線幅の不均一性を抑制することができる。
Further, the light
また、図24のフローチャートの動作を、コンピュータ上で実行されるコンピュータプログラムとして構成してもよい。これにより、CPU及びメモリ等を有するコンピュータで機能を実現できるので、機能の移植及び拡張が容易となる。また、このコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納することで、当該プログラムを機器に組み込む以外に単体でも流通させることができ、バージョンアップ等も容易に行える。 Also, the operation of the flowchart in FIG. 24 may be configured as a computer program executed on a computer. Thus, the functions can be realized by a computer having a CPU, a memory, and the like, so that porting and expansion of the functions becomes easy. Further, by storing the computer program in a computer readable recording medium, the program can be distributed as a single unit in addition to being incorporated in the device, and the version can be easily upgraded.
また、上述した実施形態では、プリント配線基板30のための光ビーム露光装置20として説明したが、それに限らず、プリンタ、コピー機、複合機、及び他の任意の画像形成装置などの電子機器であってもよい。電子機器は、光ビーム露光装置20と、画像データを取得する入力装置と、対象物を移動させる駆動装置とを備える。この場合、光ビームの走査によって露光される(書き込まれる)対象物は、光ビーム露光装置20に対して相対的に位置が移動する、例えば感光体ドラムなどが相当する。
In the embodiment described above, the light
図1では、駆動装置26をローラーとして示したが、駆動装置26は、ローラーに限らず、任意の方法でプリント配線基板30を移動させてもよい。
Although the
また、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。すなわち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の光ビーム露光装置や画像形成装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。 Further, the present invention is not limited to the above embodiment. That is, those skilled in the art can carry out various modifications without departing from the gist of the present invention in accordance with conventionally known findings. Of course, as long as the configuration of the light beam exposure apparatus and the image forming apparatus of the present invention is provided even by such a modification, it is of course included in the scope of the present invention.
本発明の態様に係る光ビーム露光装置、光ビーム露光装置を備えた電子機器、及び光ビーム露光装置の動作方法は、以下の構成を備えたことを特徴とする。 A light beam exposure apparatus according to an aspect of the present invention, an electronic device equipped with the light beam exposure apparatus, and an operation method of the light beam exposure apparatus are characterized by having the following configuration.
本発明の第1の態様に係る光ビーム露光装置は、
最大輝度値及び最小輝度値を含む3値以上の階調の輝度値をそれぞれ有する複数の画素を含む画像データに基づいて複数の光ビームを発生し、上記複数の光ビームにより対象物を走査して上記画像データの像を上記対象物に書き込む光ビーム露光装置において、
上記対象物に書き込まれた像は、上記最小輝度値とは異なる輝度値を有する画素の領域に対応する少なくとも1つの露光領域と、上記最小輝度値を有する画素の領域に対応する少なくとも1つの非露光領域とを含み、
上記光ビーム露光装置は、上記対象物上において主走査方向及び副走査方向を有し、
上記光ビーム露光装置は、
上記対象物上において上記副走査方向に沿って互いに隣接した異なる露光位置をそれぞれ照射する複数の光ビームを発生し、上記複数の光ビームを上記主走査方向に走査する発光装置と、
上記画像データの各画素の輝度値を補正して上記発光装置に送る画像処理回路とを備え、
上記画像処理回路は、
上記対象物上の上記副走査方向に沿った等間隔の基準位置からの上記各露光位置のずれを示す露光位置情報に基づいて、上記各露光位置のずれに起因する上記露光領域の輪郭形状の変化を抑制するように、上記各露光位置に対応する上記各画素の輝度値を補正し、
補正対象の画素の輝度値が補正により上記最大輝度値を超えるとき、かつ、上記補正対象の画素の隣接画素が上記最小輝度値を有するとき、上記隣接画素の輝度値を増加させることを特徴とする。
A light beam exposure apparatus according to a first aspect of the present invention is
A plurality of light beams are generated based on image data including a plurality of pixels each having a luminance value of three or more gradations including the maximum luminance value and the minimum luminance value, and the object is scanned by the plurality of light beams. A light beam exposure apparatus for writing an image of the image data onto the object;
The image written to the object has at least one exposure region corresponding to a region of a pixel having a luminance value different from the minimum luminance value and at least one non-exposure region corresponding to a region of a pixel having the minimum luminance value. Including an exposure area,
The light beam exposure apparatus has a main scanning direction and a sub scanning direction on the object,
The above light beam exposure apparatus
A light emitting device for generating a plurality of light beams respectively irradiating different exposure positions adjacent to each other along the sub scanning direction on the object, and scanning the plurality of light beams in the main scanning direction;
An image processing circuit that corrects the luminance value of each pixel of the image data and sends it to the light emitting device;
The above image processing circuit
The contour shape of the exposure area due to the deviation of each exposure position based on the exposure position information indicating the deviation of each exposure position from the reference position at regular intervals along the sub scanning direction on the object Correcting the luminance value of each of the pixels corresponding to each of the exposure positions so as to suppress a change;
When the luminance value of the pixel to be corrected exceeds the maximum luminance value by correction, and the adjacent pixel of the pixel to be corrected has the minimum luminance value, the luminance value of the adjacent pixel is increased. Do.
本発明の第2の態様に係る光ビーム露光装置によれば、第1の態様に係る光ビーム露光装置において、
上記露光領域は、上記副走査方向に沿って延在する部分を含み、
上記画像処理回路は、
互いに隣接した2つの露光位置の間隔が互いに隣接した2つの基準位置の間隔よりも短いとき、当該2つの露光位置の少なくとも一方に対応する画素の輝度値を減少させ、
互いに隣接した2つの露光位置の間隔が互いに隣接した2つの基準位置の間隔よりも長いとき、当該2つの露光位置の少なくとも一方に対応する画素の輝度値を増加させることにより、上記各画素の輝度値を補正することを特徴とする。
According to the light beam exposure apparatus of the second aspect of the present invention, in the light beam exposure apparatus of the first aspect,
The exposure region includes a portion extending along the sub scanning direction,
The above image processing circuit
When the distance between two adjacent exposure positions is shorter than the distance between two adjacent reference positions, the luminance value of the pixel corresponding to at least one of the two exposure positions is decreased,
When the interval between two adjacent exposure positions is longer than the interval between two adjacent reference positions, the luminance value of each pixel is increased by increasing the luminance value of the pixel corresponding to at least one of the two exposure positions. It is characterized in that the value is corrected.
本発明の第3の態様に係る光ビーム露光装置によれば、第1の態様に係る光ビーム露光装置において、
上記露光領域は、上記主走査方向に沿って延在する部分を含み、
上記副走査方向に沿って互いに隣接した複数の露光位置は、互いに隣接した第1及び第2の露光位置であって、上記最小輝度値とは異なる輝度値を有する画素に対応する第1の露光位置と、上記最小輝度値を有する画素に対応する第2の露光位置とを含み、
上記画像処理回路は、
上記第1の露光位置が、上記第1の露光位置の基準位置から上記第2の露光位置に向かってずれているとき、上記第1の露光位置に対応する画素の輝度値を減少させ、
上記第1の露光位置が、上記第1の露光位置の基準位置から上記第2の露光位置の逆方向に向かってずれているとき、上記第1の露光位置に対応する画素の輝度値を増加させることにより、上記各画素の輝度値を補正することを特徴とする。
According to the light beam exposure apparatus of the third aspect of the present invention, in the light beam exposure apparatus of the first aspect,
The exposure region includes a portion extending along the main scanning direction,
The plurality of exposure positions adjacent to each other along the sub-scanning direction are first and second exposure positions adjacent to each other, and the first exposure corresponds to a pixel having a luminance value different from the minimum luminance value. A position and a second exposure position corresponding to the pixel having the minimum luminance value,
The above image processing circuit
When the first exposure position is shifted from the reference position of the first exposure position toward the second exposure position, the luminance value of the pixel corresponding to the first exposure position is decreased.
When the first exposure position is shifted from the reference position of the first exposure position in the direction opposite to the second exposure position, the luminance value of the pixel corresponding to the first exposure position is increased. By doing this, the luminance value of each pixel is corrected.
本発明の第4の態様に係る光ビーム露光装置によれば、第1〜第3のうちの1つの態様に係る光ビーム露光装置において、
上記対象物に書き込まれた像は、非露光領域を介して対向する一対の露光領域の部分をそれぞれ含む、少なくとも一対の対向部分を含み、
上記各一対の対向部分は、当該一対の対向部分間において、上記主走査方向における第1の距離と、上記副走査方向における第2の距離と、上記主走査方向及び上記副走査方向の間の方向における第3の距離とを有し、
上記画像処理回路は、補正対象の画素の輝度値が補正により上記最大輝度値を超えるとき、かつ、上記補正対象の画素の隣接画素が上記最小輝度値を有するとき、かつ、上記隣接画素の輝度値を増加させても、上記第1、第2、及び第3の距離のすべてが予め決められたしきい値を超えるとき、上記隣接画素の輝度値を増加させることを特徴とする。
According to the light beam exposure apparatus of the fourth aspect of the present invention, in the light beam exposure apparatus of the first to third aspects,
The image written on the object includes at least a pair of opposing portions, each including a portion of the pair of exposure regions opposing through the non-exposure region,
The pair of facing portions are disposed between the first distance in the main scanning direction, the second distance in the sub scanning direction, and the main scanning direction and the sub scanning direction between the pair of facing portions. Have a third distance in the direction,
When the luminance value of the pixel to be corrected exceeds the maximum luminance value by correction, and the adjacent pixel of the pixel to be corrected has the minimum luminance value, and the image processing circuit is configured to calculate the luminance of the adjacent pixel. Even when the value is increased, the luminance value of the adjacent pixel is increased when all of the first, second and third distances exceed a predetermined threshold value.
本発明の第5の態様に係る電子機器は、
第1〜第4のうちの1つの態様に係る光ビーム露光装置と、
上記画像データを取得する入力装置と、
上記対象物を移動させる駆動装置とを備えたことを特徴とする。
An electronic device according to a fifth aspect of the present invention is
A light beam exposure apparatus according to one of the first to fourth aspects;
An input device for acquiring the image data;
And a driving device for moving the object.
本発明の第6の態様に係る光ビーム露光装置の動作方法は、
最大輝度値及び最小輝度値を含む3値以上の階調の輝度値をそれぞれ有する複数の画素を含む画像データに基づいて複数の光ビームを発生し、上記複数の光ビームにより対象物を走査して上記画像データの像を上記対象物に書き込む光ビーム露光装置の動作方法において、
上記対象物に書き込まれた像は、上記最小輝度値とは異なる輝度値を有する画素の領域に対応する少なくとも1つの露光領域と、上記最小輝度値を有する画素の領域に対応する少なくとも1つの非露光領域とを含み、
上記光ビーム露光装置は、上記対象物上において主走査方向及び副走査方向を有し、
上記動作方法は、
上記画像データの各画素の輝度値を補正するステップと、
上記補正された画像データの各画素の輝度値を上記発光装置に送るステップと、
上記対象物上において上記副走査方向に沿って互いに隣接した異なる露光位置をそれぞれ照射する複数の光ビームを発生し、上記複数の光ビームを上記主走査方向に走査するステップとを含み、
上記画像データの各画素の輝度値を補正するステップは、
上記対象物上の上記副走査方向に沿った等間隔の基準位置からの上記各露光位置のずれを示す露光位置情報に基づいて、上記各露光位置のずれに起因する上記露光領域の輪郭形状の変化を抑制するように、上記各露光位置に対応する上記各画素の輝度値を補正するステップと、
補正対象の画素の輝度値が補正により上記最大輝度値を超えるとき、かつ、上記補正対象の画素の隣接画素が上記最小輝度値を有するとき、上記隣接画素の輝度値を増加させるステップとを含むことを特徴とする。
A method of operating a light beam exposure apparatus according to a sixth aspect of the present invention,
A plurality of light beams are generated based on image data including a plurality of pixels each having a luminance value of three or more gradations including the maximum luminance value and the minimum luminance value, and the object is scanned by the plurality of light beams. An operation method of a light beam exposure apparatus for writing an image of the image data onto the object;
The image written to the object has at least one exposure region corresponding to a region of a pixel having a luminance value different from the minimum luminance value and at least one non-exposure region corresponding to a region of a pixel having the minimum luminance value. Including an exposure area,
The light beam exposure apparatus has a main scanning direction and a sub scanning direction on the object,
The above operation method is
Correcting the luminance value of each pixel of the image data;
Sending the luminance value of each pixel of the corrected image data to the light emitting device;
Generating a plurality of light beams respectively irradiating different exposure positions adjacent to each other along the sub-scanning direction on the object, and scanning the plurality of light beams in the main scanning direction.
The step of correcting the luminance value of each pixel of the image data is:
The contour shape of the exposure area due to the deviation of each exposure position based on the exposure position information indicating the deviation of each exposure position from the reference position at regular intervals along the sub scanning direction on the object Correcting the luminance value of each pixel corresponding to each exposure position so as to suppress a change;
Increasing the luminance value of the adjacent pixel when the luminance value of the pixel to be corrected exceeds the maximum luminance value by correction and when the adjacent pixel of the pixel to be corrected has the minimum luminance value It is characterized by
10…ホストコンピュータ、
20…光ビーム露光装置、
21…画像処理回路、
22…制御回路、
23−1〜23−6…発光装置、
24A〜24D…発光素子、
25…偏向装置、
26…駆動装置、
30…プリント配線基板。
10: Host computer,
20: Light beam exposure apparatus,
21 ... image processing circuit,
22: Control circuit,
23-1 to 23-6: light emitting devices,
24A to 24D: light emitting elements,
25 ... deflection device,
26 ... Drive device,
30 ... printed wiring board.
Claims (4)
前記画像データの各画素の輝度値を所定の設定に基づいて補正する画像処理回路と、
前記画像処理回路から送られた補正後の画像データに基づいて、前記露光対象物上において前記副走査方向に沿って互いに隣接した異なる露光位置をそれぞれ照射する複数の光ビームを発生し、前記複数の光ビームを前記主走査方向に走査する発光装置とを備え、
前記画像処理回路は、
前記複数の光ビームの各露光位置が、前記副走査方向に沿って延在する露光領域のエッジに含まれるとき、前記各露光位置間の距離に応じて、前記各露光位置に対応する各画素の輝度値を補正し、
前記複数の光ビームのうちの1つの光ビームの露光位置が、前記主走査方向に沿って延在する露光領域のエッジに含まれるとき、前記各露光位置の等間隔の基準位置からの当該露光位置のずれに応じて、当該露光位置に対応する画素の輝度値を補正する、
露光装置。 An exposure apparatus that irradiates and writes each pixel of input image data with a plurality of light beams along the main scanning direction and the sub scanning direction on the exposure object,
An image processing circuit that corrects the luminance value of each pixel of the image data based on a predetermined setting ;
And generating a plurality of light beams respectively irradiating different exposure positions adjacent to each other along the sub scanning direction on the exposure object based on the corrected image data sent from the image processing circuit. And a light emitting device for scanning the light beam of
The image processing circuit
Each pixel each exposure position of the plurality of light beams, when included in the edge of the exposure area extending along the sub scanning direction, in accordance with the distance between the respective exposure positions, corresponding to the respective exposure positions Correct the brightness value of
Exposure position one light beam of the plurality of light beams, when included in the edge of the exposure area extending along the main scanning direction, wherein the exposure of the equidistant reference position of each exposure position Correct the luminance value of the pixel corresponding to the exposure position according to the position shift .
Exposure device.
前記画像処理回路は、補正対象の画素に対応する露光位置が、前記副走査方向に沿って延在する露光領域のエッジに含まれる場合に、前記補正対象の画素の輝度値を補正すると予め決められた最大輝度値を超えるとき、かつ、前記補正対象の画素の隣接画素が予め決められた最小輝度値を有するとき、前記補正対象の画素の輝度値を前記最大輝度値に設定し、前記隣接画素の輝度値を増加することを特徴とする露光装置。 The exposure apparatus according to claim 1,
The image processing circuit includes an exposure position corresponding to the pixel to be corrected, if included in the edge of the exposed region extending along the sub-scanning direction, predetermined when correcting the luminance value of pixels of the corrected when exceeding the maximum luminance value which is, and, when having a minimum luminance value adjacent pixels of the pixel of the correction target is predetermined, it sets the luminance value of the pixel of the correction target to the maximum brightness value, the neighboring An exposure apparatus characterized by increasing the luminance value of a pixel.
前記画像処理回路は、補正対象の画素に対応する露光位置が、前記主走査方向に沿って延在する露光領域のエッジに含まれる場合に、前記補正対象の画素の輝度値を補正すると予め決められた最大輝度値を超えるとき、かつ、前記補正対象の画素の隣接画素が予め決められた最小輝度値を有するとき、前記補正対象の画素の輝度値を前記最大輝度値に設定し、前記隣接画素の輝度値を増加することを特徴とする露光装置。 The exposure apparatus according to claim 1,
The image processing circuit includes an exposure position corresponding to the pixel to be corrected, if included in the edge of the exposure area extending along the main scanning direction, predetermined when correcting the luminance value of pixels of the corrected when exceeding the maximum luminance value which is, and, when having a minimum luminance value adjacent pixels of the pixel of the correction target is predetermined, it sets the luminance value of the pixel of the correction target to the maximum brightness value, the neighboring An exposure apparatus characterized by increasing the luminance value of a pixel.
前記画像処理回路は、補正対象の画素の輝度値が補正により予め決められた最大輝度値を超えるとき、かつ、前記補正対象の画素の隣接画素が予め決められた最小輝度値を有するとき、かつ、前記隣接画素の輝度値を増加させても、前記各露光領域間の距離が前記プリント配線基板の配線間の距離の予め決められたしきい値を超えるとき、前記隣接画素の輝度値を増加させることを特徴とする露光装置。 The exposure apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the exposure object is a printed wiring board having at least two exposure areas and at least one non-exposure area .
The image processing circuit may exceed the maximum luminance value which the luminance value is predetermined by the correction of the pixel to be corrected Rutoki and when have a minimum luminance value adjacent pixels of the pixel of the correction target is predetermined and the even increasing the luminance values of adjacent pixels, when the distance between the respective exposure regions exceeds a predetermined threshold value of the distance between the wiring of the printed wiring board, the brightness value of the neighboring pixel An exposure apparatus characterized by increasing
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