專利名稱：圖像記錄設(shè)備和圖像記錄方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種設(shè)備和方法，用以根據(jù)圖像記錄數(shù)據(jù)由圖像記錄頭
(image recording head)記錄圖像，所述圖像記錄頭沿圖像記錄表面的 預(yù)定掃描方向相對移動。
背景技術(shù)：
迄今為止，作為圖像記錄設(shè)備的示例，曾經(jīng)建議過各種曝光裝置， 所述曝光裝置采用諸如數(shù)字微反射鏡裝置(DMD)等空間光調(diào)制器，用以把 膜曝光成為由按圖像數(shù)據(jù)受到調(diào)制的光束表示的圖像。DMD包括多個微反 射鏡，所述多個微反射鏡在硅之類半導(dǎo)體襯底上被設(shè)置成二維陣列，并 且具有相應(yīng)的反射表面，所述反射面的角度依賴于控制信號而改變。將 與DMD結(jié)合的曝光頭沿曝光表面掃描方向相對移動，以將所需的曝光表面 區(qū)域曝光成由光束表示的圖像。
一般地說，DMD的微反射鏡按照彼此垂直延伸的行和列進(jìn)行布置。 DMD可以向掃描方向傾斜，以便為更高的分辨率而保持掃描線緊密地間隔 開。
例如，日本未審專利公開No. 2001-500628(PCT申請)公開了一種照 射系統(tǒng)，用于將光導(dǎo)引到具有多個光閥的輔助區(qū)域(空間光調(diào)制器)，所 述輔助區(qū)域趨向于投影到掃描線上，用于增加分辨率。這種公開的照射 系統(tǒng)增加了沿與掃描方向垂直方向的分辨率。沿掃描方向的分辨率一般 由掃描速度和空間光調(diào)制器的調(diào)制速度限定，并且可以通過降低掃描速 度或者增大空間光調(diào)制器的調(diào)制速度來增加分辨率。

發(fā)明內(nèi)容
當(dāng)為了更高分辨率而采用傾斜的空間光調(diào)制器記錄圖像時，傾向于 隨所記錄圖像的圖案而產(chǎn)生難以忽略的鋸齒。例如，當(dāng)沿與掃描方向垂 直的方向記錄線形圖像圖案時，由空間光調(diào)制器記錄的點的位置與所記 錄的圖像圖案的所需位置之間的偏移，可以被真實地感知為鋸齒。
本發(fā)明的基本目的在于提供一種以減少的鋸齒記錄所需的圖案，而 無需降低圖像記錄的速度的設(shè)備和方法。
本發(fā)明的主要目的在于提供一種設(shè)備和方法，由于離散地布置多個 圖像記錄單元點，可以在減少鋸齒的同時記錄所需圖案。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種設(shè)備和方法，通過設(shè)定最優(yōu)的記 錄條件來記錄具有減少鋸齒的圖像，而無需用以增加每單位面積記錄的 點的個數(shù)的裝置。


圖1是本發(fā)明一種實施例曝光裝置的透視圖； 圖2是所述實施例曝光裝置的曝光頭示意圖3是表示所述實施例曝光裝置的曝光頭中所用數(shù)字微反射鏡裝置 (DMD)的局部放大透視圖4是表示將圖3所示DMD微反射鏡設(shè)定為導(dǎo)通狀態(tài)方式的示意圖； 圖5是表示將圖3所示DMD微反射鏡設(shè)定為截止?fàn)顟B(tài)的方式的示意
圖6是表示所述實施例曝光裝置的曝光頭與在曝光臺上定位的軟膜 (sheet film)之間關(guān)系的示意圖7是表示所述實施例曝光裝置的曝光頭與軟膜上曝光區(qū)域之間關(guān) 系的示意圖8是所述實施例曝光裝置的控制電路方框圖9是表示由所述實施例曝光裝置的曝光頭中采用的DMD微反射鏡 形成的圖像記錄單元點組的示意圖10是表示圖像、圖像記錄單元點和由所述實施例曝光裝置的曝 光頭形成的圖像記錄點的參數(shù)示意圖11是表示由所述實施例曝光裝置的曝光頭形成的圖象記錄點的
參數(shù)示意圖12是表示由所述實施例曝光裝置的曝光頭形成的圖象的參數(shù)示
意圖13是表示算出的鋸齒間距以及由所述實施例曝光裝置的曝光頭 形成的圖象的鋸齒幅值示意圖14是表示算出的鋸齒間距以及由所述實施例曝光裝置的曝光頭 形成的圖象的鋸齒幅值示意圖15是表示算出的鋸齒間距以及由所述實施例曝光裝置的曝光頭 形成的圖象的鋸齒幅值示意圖16是表示算出的鋸齒間距以及由所述實施例曝光裝置的曝光頭 形成的圖象的鋸齒幅值示意圖17是表示算出的鋸齒間距以及由所述實施例曝光裝置的曝光頭 形成的圖象的鋸齒幅值示意圖18是表示算出的鋸齒間距以及由所述實施例曝光裝置的曝光頭 形成的圖象的鋸齒幅值示意圖。
具體實施例方式
圖1表示本發(fā)明一種實施例平臺型曝光裝置10的透視圖。如圖1 所示，曝光裝置10具有由多個腿支撐的底座14，并將曝光臺18設(shè)置于 裝在底座14上的兩個導(dǎo)軌16上，用于沿箭頭所示方向的相互移動。底 座14不易變形。將涂敷有光敏材料的軟膜板F附加于到曝光臺18上， 并由曝光臺18保持它。
將龍門柱(portal-shaped column) 20在導(dǎo)軌16上方設(shè)置于底座14 的中心。將攝像機(jī)22a、 22b固定安裝到柱20的一側(cè)上，用于檢測在加 有軟膜F的板上所形成的對齊標(biāo)記。將用于通過曝光而在軟膜F上記錄 圖像的多個曝光頭(圖像記錄頭)24a至24j定位在掃描器26中，并由掃 描器26保持，所述掃描器26被固定安裝到柱20的另一側(cè)上。
圖2示出每一個曝光頭24a至24j的結(jié)構(gòu)。將從光源單元28的多 個半導(dǎo)體激光器中發(fā)射的組合激光束L經(jīng)光纖30引入每個曝光頭24a 至24j中。將棒狀鏡頭32、反射鏡34和數(shù)字微反射鏡(DMD)36接續(xù)地設(shè)
置在光纖30的出口端，所述激光束L被引入到所述光纖30中。
如圖3所示，DMD 36包括多個微反射鏡40(圖像記錄組元)，這些 微反射鏡40以可擺動的方式按類網(wǎng)格圖案的形式設(shè)置在SRAM單元(存儲 器單元)38上。將諸如鋁之類有較高反射率的材料蒸發(fā)到每個微反射鏡 40的表面上。當(dāng)根據(jù)圖像記錄數(shù)據(jù)把數(shù)字信號寫入到SRAM單元38中時， 根據(jù)信號的情況，使微反射鏡40繞對角線方向沿給定方向傾斜，有如圖 4和圖5所示那樣。圖4表示的方式系將微反射鏡40傾斜為導(dǎo)通的狀態(tài)， 而圖5表示的方式系將微反射鏡40傾斜為截止的狀態(tài)。因此，當(dāng)根據(jù)控 制單元42所提供的圖像記錄數(shù)據(jù)，由經(jīng)調(diào)制的信號控制DMD 36的每一 個微反射鏡40的傾斜時，根據(jù)圖像記錄數(shù)據(jù)，使激光束L選擇地落在軟 膜F，在上面記錄所需的圖像。
沿著發(fā)射由處于導(dǎo)通狀態(tài)之微反射鏡40反射的激光束L的方向， 連續(xù)地設(shè)置放大光學(xué)系統(tǒng)的第一圖像聚焦光學(xué)透鏡44、 46，具有多個與 DMD 36的各微反射鏡40對應(yīng)的透鏡的微透鏡陣列48，以及變焦光學(xué)系 統(tǒng)的第二圖像聚焦光學(xué)透鏡50、 52。將用于去除雜散光，并將激光束L 調(diào)節(jié)到預(yù)定直徑的微型孔徑陣列54、 56設(shè)在微透鏡陣列48的前面和后 面。
如圖6所示，將曝光頭24a至24j沿與軟膜F的掃描方向垂直的方 向(曝光臺18的移動方向)延伸的兩行設(shè)置在交錯圖案中。如圖7所示， 使結(jié)合到各個曝光頭24a至24j中的DMD 36與掃描方向傾斜預(yù)定的角度， 用于實現(xiàn)較高的分辨率。具體地說，與掃描方向傾斜的DMD36減小了沿 與掃描方向垂直的方向DMD 36的微反射鏡40之間的距離，從而增加了 沿與掃描方向垂直的方向的分辨率。為了無縫地實現(xiàn)曝光頭24a至24j， 可將它們布置成，使得由各個曝光頭24a至24j產(chǎn)生的曝光區(qū)域58a至 58j沿與掃描方向垂直的方向重疊。
圖8以方框圖的形式示出曝光裝置10的控制電路。用于控制曝光 裝置10的控制單元42(控制裝置)具有同步信號發(fā)生器64，用以更好 編碼器62測得的曝光臺18的位置數(shù)據(jù)產(chǎn)生同步信號;曝光臺致動器66， 用于根據(jù)所產(chǎn)生的同步信號沿掃描方向移動曝光臺18;圖像記錄數(shù)據(jù)存 儲器68，用于存儲擬被記錄到軟膜F上的圖像的圖像記錄數(shù)據(jù)；以及DMD
調(diào)制器70，用于根據(jù)同步信號和圖像記錄數(shù)據(jù)來調(diào)制DMD 36的SRAM單 元38，并起動微反射鏡40。
控制單元42還具有變頻器72(圖像記錄變頻裝置)，用于改變由 同步信號發(fā)生器64產(chǎn)生的同步信號；相差變換器74(調(diào)制定時改變裝 置)；以及移動速度變換器75 (移動速度改變裝置)。
變頻器72改變圖像記錄頻率，用于確定沿DMD 36的微反射鏡40 的掃描方向定時接通/斷開控制，并向同步信號發(fā)生器64提供已改變的 圖像記錄頻率，從而調(diào)節(jié)在軟膜F上形成的圖像記錄點之間沿掃描方向 的圖像記錄間距。相差變換器74改變每個微反射鏡40，或者通過對DMD 36適當(dāng)劃分所得到，并且向同步信號發(fā)生器64提供已改變的調(diào)制定時 的那些區(qū)域當(dāng)中的每個區(qū)域的接通/斷開控制的調(diào)制定時，從而調(diào)節(jié)在軟 膜F上形成的圖像記錄點之間沿掃描方向的相差。移動速度變換器75 改變曝光臺18的移動速度，并向同步信號發(fā)生器提供已改變的移動速 度，從而調(diào)節(jié)曝光臺18的移動速度。
如有必要，控制單元42可以具有曝光頭角向致動器76(圖像記錄單 元點轉(zhuǎn)動裝置)和光學(xué)放大變換器78(放大變換裝置)。曝光頭角向致動 器76將曝光頭24a至27 j繞激光束L的光軸轉(zhuǎn)動預(yù)定角度，從而調(diào)節(jié)在 軟膜F上形成的圖像記錄點的陣列圖案相對于掃描方向的角度。作為選 擇，可以通過轉(zhuǎn)動曝光頭24a至24j的一些光學(xué)構(gòu)件，調(diào)節(jié)圖像記錄點 的陣列圖案的角度。光學(xué)放大變換器78控制變焦光學(xué)系統(tǒng)79，所述變 焦光學(xué)系統(tǒng)79由曝光頭24a至24j的第二圖像聚焦光學(xué)透鏡50、 52構(gòu) 成，以改變光學(xué)放大，從而調(diào)節(jié)在軟膜F上由微反射鏡40形成的鏡像圖 像(圖像記錄單元點)的間距。
基本上有如上述那樣構(gòu)成實施例的曝光裝置10。曝光裝置10的工 作情況有如下面所述者。
在將具有加于其上的軟膜F的板附加到曝光臺18上，并且由曝光 臺18保持，控制單元42操縱曝光臺致動器66，沿底座14上的一條導(dǎo) 軌16的方向移動曝光臺18。當(dāng)曝光臺18在柱20的柱之間移動時，攝 像機(jī)22a、 22b讀取在板上的給定位置中形成的對齊標(biāo)記。根據(jù)讀得的對 齊標(biāo)記的位置數(shù)據(jù)，控制單元42計算軟膜F的位置校正數(shù)據(jù)。在已經(jīng)算出位置校正數(shù)據(jù)之后，控制單元42沿相反方向移動曝光
臺18，并且控制掃描器26，開始通過曝光的途徑，將圖像記錄到軟膜F上。
具體地說，將從光源單元28發(fā)射的激光束L經(jīng)光纖30引入到曝光 頭24a至24j中。所引入的激光束L傳輸通過棒狀透鏡32，并且被從反 射鏡34加給DMD 36。
這時，根據(jù)同步信號發(fā)生器64提供的同步信號，由DMD調(diào)制器70 對于從圖像記錄數(shù)據(jù)存儲器68讀取,并由位置校正數(shù)據(jù)進(jìn)行校正的圖像 記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制。將已調(diào)制的圖像記錄數(shù)據(jù)提供給DJffi36。結(jié)果，這 時根據(jù)同步信號，由圖像記錄數(shù)據(jù)接通或斷開DMD 36的微反射鏡40。
如圖4和圖5所示，通過第一圖像聚焦光學(xué)透鏡44、 46，將由DMD 36的每個微反射鏡40沿所需方向選擇地反射的激光束L進(jìn)行放大，由 微孔徑陣列54、微透鏡陣列48和微孔徑陣列56調(diào)節(jié)到預(yù)定直徑，然后 由光學(xué)放大變換器78的第二圖像聚焦光學(xué)透鏡50、 52調(diào)節(jié)到預(yù)定放大 率，并且引導(dǎo)到軟膜F。
沿底座14移動曝光臺18，在此期間，通過曝光頭24a至24j將所 需的二維圖像記錄到軟膜F上；所述曝光頭24a至24j沿與曝光臺18 移動方向垂直的方向進(jìn)行排列。
如此記錄到軟膜F上的二維圖像包括以DMD 36的微反射鏡40為 基礎(chǔ)的一串多個離散的圖像記錄點(地址網(wǎng)格點)。因為是通過將待記錄 的原始圖像映射到軟膜F上的離散圖像記錄點來復(fù)制所述原始圖像，就 產(chǎn)生如下缺點由于原始圖像和圖像記錄點的圖案之間的關(guān)系，復(fù)制的 圖像包含鋸齒，或者降低了原始圖像的線寬精度。
按照本發(fā)明，對軟膜F上圖像記錄點的陣列圖案進(jìn)行優(yōu)化，以抑制 鋸齒的產(chǎn)生，使其能夠記錄合適的圖像。以下將描述對圖像記錄點的陣 列圖案進(jìn)行優(yōu)化的過程。
圖9表示由一個DMD 36的微反射鏡40(圖像記錄部件，參見圖3) 在軟膜F上的鏡像圖像41 (圖像記錄單元點)所構(gòu)成的鏡像圖像組43 (圖 像記錄單元點組)。在圖9中，假設(shè)用Y來表示軟膜F的掃描方向，并用 X表示與掃描方向Y垂直的方向，將實質(zhì)上沿掃描方向Y的一行鏡像圖
像41定義為條帶(swath) 77。將條帶77保持為相對于x方向為預(yù)定角度 0s(下稱"條帶傾斜角es(#90°)"，以便提高所記錄圖像相對于x方向的 分辨率。條帶77上兩個相鄰鏡像圖像41稱為鏡像圖像A、 B。
圖10示意地示出了地址網(wǎng)格點(由實線圈和虛線圈表示)，所述地 址網(wǎng)格點是可以由具有如圖9所述布置的鏡像圖像41的DMD 36記錄到 軟膜F上的圖像記錄點，并記錄規(guī)則的正交圖像80。通過由實線圈所表 示的多個地址網(wǎng)格點來復(fù)制原來的圖像80。
激光束L形成圖像記錄點，該圖像記錄點具有繞每一個地址網(wǎng)格點 的預(yù)定直徑。軟膜F上實際形成的圖像包括但并不限于比由實線表示的 地址網(wǎng)格點的輪廓寬的圖像，例如，有如輪廓線82所示的那樣。在圖 10中，鏡像圖像A、 B是一些圓圈，但不限于這種圓圈。實際上，可以 通過掃描使鏡像圖像A、 B沿y方向變形。即使在這樣的情況下，也將會 與圖IO—樣地產(chǎn)生鋸齒。
如圖IO所示，按三種類型排列各地址網(wǎng)格點，也即網(wǎng)格點串l至3。 網(wǎng)格點串1至3中每一個的特征在于如下的參數(shù)網(wǎng)格點串1至3相對 于x方向的傾斜角egi(i^至3);由網(wǎng)格點串l至3中每一個構(gòu)成的網(wǎng) 格點的網(wǎng)格點間距pgi (i = l至3);以及網(wǎng)格點串1至3的串間隔dgi (i =1至3)。
由條帶77上的相鄰鏡像圖像A、 B(參見圖9)在軟膜F上形成的圖 像記錄單元點的陣列間距ps、條帶傾斜角9s(若從x方向逆時針方向看 為正)，以及沿y方向地址網(wǎng)格點的圖像記錄間距py來確定這些參數(shù)。 這些參數(shù)之間的關(guān)系有如下述。
(a)傾斜角egi(i:l至3):
將考慮如圖ll所示的三個相鄰的定義網(wǎng)格點A、 B'、 B〃。網(wǎng)格點串 3的傾斜角eg3給出如下
0g3 = 90。 (1)
網(wǎng)格點串i、 2的傾斜角egi、 eg2表示如下
如果Nl = integer (ps'sin9s/py)
(式中"integer"表示舍入)
N2=N1+1
那么，地址網(wǎng)格點B'、B"沿y方向相對于地址網(wǎng)格點A的偏移量Ayl、Ay2 給出如下
Ayi = ps.sin6s-py.Nl (i二l、 2)
由于地址網(wǎng)格點A、 B'、 B"之間沿X方向的圖像記錄間距px由下表示 px = ps.cos0s
所以，滿足以下方程-
tan6gi = Ayi/py (i二l、 2) (2)
因此，網(wǎng)格點串i至3的傾斜角egi、 eg2確定如下
6gi = tan—1 {ps.sin9s-py'Ni}/(ps'cos9s)}
(i=l、 2) (3)
(b) 網(wǎng)格點間距pgi(i二l至3):
由于網(wǎng)格點串3由沿y方向排列的地址網(wǎng)格點構(gòu)成，所以，網(wǎng)格點 間距pg3如下給出
pg3 = py (4) 此外，
pgi = px/cos6gi (i二l、 2) (5)
(c) 串間隔dgiOl至3): 網(wǎng)格點串3的串間隔dp3給出如下
dp3 二 px (6) dgi = prcos9gi(i = l、 2) (7) 由于這些鋸齒是在由地址網(wǎng)格點復(fù)制原來的圖像80時由網(wǎng)格點串 l至3引起的，所以，可以用以上確定的網(wǎng)格點串l至3的參數(shù)和原來 的圖像80相對于x方向的傾斜角0L來定義這些鋸齒。這些鋸齒由鋸齒 間距pjl至pj3和鋸齒幅值ajl至aj3表示。
(d) 鋸齒間距pji(i二l至3):
由網(wǎng)格點串l至3的串間隔dgi，以及網(wǎng)格點串l至3的傾斜角9gi 與原來的圖像80的傾斜角0L之間的差(egi-ej確定鋸齒間距pji。若 假設(shè)將地址網(wǎng)格點連續(xù)地形成于每一個網(wǎng)格點串1至3上，那么平均的 鋸齒間距如下所示
pji = dgi/sin(9gi - eL) (i:l至3) (8)
圖12說明網(wǎng)格點串l與原來的圖像80之間所產(chǎn)生的鋸齒。原來的
圖像80和網(wǎng)格點串1邊界之間的距離表示鋸齒間距Pjl。將鋸齒的幅值 Ajl限定在網(wǎng)格點串1和網(wǎng)格點串2之間，并且也在網(wǎng)格點串1和網(wǎng)格 點串3之間。如果將這些鋸齒幅值ajl中較小的一個選擇作為代表性的 鋸齒幅值ajl，那么，根據(jù)圖12所示的關(guān)系， ajl 二 pjl.tane'l-tane'2/(tane'2-t肌e'l)
(e'i:egi-eu
因此，鋸齒幅值aji表示如下 aji = pji.tan9'i-tan9'k/(tan9'k-tan6'i) (i二l至3， e'i=ei-9L, bl至3， i^c) (9) e'k表示在具有所選定的較小鋸齒幅值aji的網(wǎng)格點串與原來的圖 像80之間形成的角度。
當(dāng)鋸齒間距pji和鋸齒幅值aji兩者都大到一定程度時，軟膜F上 復(fù)制的圖像中的鋸齒將是視覺可察覺到的。因為組成圖像的每一個圖像 記錄點都是基于如圖10所示的地址網(wǎng)格點周圍的激光束L的束徑的，以 確定的直徑進(jìn)行記錄，如果鋸齒間距pji較小，那么，即使鋸齒幅值aji 較大，也不會視覺地察覺到鋸齒。因此，為了使鋸齒更不易被視覺地察 覺到，可以選擇參數(shù)，使得鋸齒間距pji或者鋸齒幅值aji當(dāng)中任一個 為預(yù)定的值，或者更小。所述預(yù)定值可以用激光束L的束徑來表示。
按照方程式(1)至(9)，根據(jù)以下參數(shù)原來的圖像80相對于x方 向的傾斜角0l、條帶傾斜角0s、條帶77上相鄰鏡像圖像A、 B的陣列間 距ps、以及沿y方向地址網(wǎng)格點的圖像記錄間距py來確定鋸齒間距pji 和鋸齒幅值aji。因此，可以通過單獨地調(diào)節(jié)這些參數(shù)，或者同步地調(diào) 節(jié)這些參數(shù)中的兩個或更多，來復(fù)制具有更低的視覺察覺性的鋸齒的圖 像。
由待記錄到軟膜f上的原有圖像預(yù)先確定傾斜角eu由結(jié)合到曝光
頭24a至24j中的DMD36相對于掃描方向的傾斜角，以及通過設(shè)定圖2 中所示的曝光頭24a至24j的每個光學(xué)系統(tǒng)，確定所述條帶傾斜角es。 可以通過釆用曝光頭角向致動器74使曝光頭24a至24j繞光軸轉(zhuǎn)動來調(diào) 節(jié)條帶傾斜角es。也可以通過轉(zhuǎn)動曝光頭24a至24j的一些光學(xué)構(gòu)件(如 微透鏡陣列48和微孔徑陣列54、 56)，或者轉(zhuǎn)動比如設(shè)置用于轉(zhuǎn)動光學(xué)
圖像的諸如雙棱鏡等圖像轉(zhuǎn)動元件來調(diào)節(jié)條帶傾斜角es?？梢詫D像轉(zhuǎn)
動元件設(shè)置在第二圖像聚焦光學(xué)透鏡50、 52的后面。如果將第二圖像光 學(xué)透鏡50、 52進(jìn)行分配，并且由微透鏡陣列48將激光束L直接聚焦到 軟膜F上，則可以將圖像轉(zhuǎn)動元件設(shè)置在微透鏡陣列48的后面。
陣列間距ps依賴于DMD 36的微反射鏡40的空間間隔?？梢酝ㄟ^ 改變帶光學(xué)放大變換器78的變焦光學(xué)系統(tǒng)79的第二圖像聚焦光學(xué)透鏡 50、 52來調(diào)節(jié)軟膜F上的陣列間距ps?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)由具有來自變頻器 72的頻率改變信號的同步信號發(fā)生器64所產(chǎn)生的同步信號的輸出定時， 或者通過從移動速度變換器75向同步信號發(fā)生器64提供移動速度改變 信號從而改變臺起動同步信號的輸出定時，來調(diào)節(jié)圖像記錄間距py，從 而改變具有曝光臺致動器66的曝光臺18沿y方向的移動速度。
相對于其傾斜角9l隨著沿y方向的位置而改變的原有圖像80，難 以根據(jù)原有圖像80的傾斜角e"決速地改變條帶傾斜角es。因此，譬如 利用變頻器72改變圖像記錄間距py是合情合理的。
例如在圖10中，可以通過利用相差變換器74移動鏡像圖像B相對 于鏡像圖像A的記錄定時預(yù)定時間，來調(diào)節(jié)鋸齒間距pji和鋸齒幅值 aji，而不是同時地記錄鏡像圖像A、 B。因此，在記錄定的時刻相同時， 可以通過如圖11中虛線所示沿y方向的相差A(yù)Ay，同時改變傾斜角egi， 使設(shè)想要形成為沿x方向與鏡像圖像A相鄰的鏡像圖像B'、 B〃的移動量 Ayi得以被改變。
圖13至圖15和圖16至圖18示出根據(jù)方程式(8)和(9)計算，并具 有設(shè)定為預(yù)定值的參數(shù)的網(wǎng)格點串1至3的鋸齒間距pji和鋸齒幅值 aji。選擇在網(wǎng)格點串之間所產(chǎn)生的鋸齒幅值中較小的一個的絕對值。由 -5iim至+5iim來表示鋸齒間距pji的可允許范圍，并且由-ltim至+lpim 來表示鋸齒幅值aji的可允許范圍。
關(guān)于圖13所示的網(wǎng)格點串1，預(yù)計當(dāng)原來的圖像80的傾斜角9L 在e^0。至55。時產(chǎn)生不能允許的鋸齒。關(guān)于圖14所示的網(wǎng)格點串2，預(yù) 計當(dāng)原來的圖像80的傾斜角A在A= 110°至135。時產(chǎn)生不能允許的鋸 齒。關(guān)于圖15所示的網(wǎng)格點串3，預(yù)計不會產(chǎn)生不能允許的鋸齒。如果
原來的圖像80是具有比如約為0。傾斜角的直線，則該直線傾向于會遇 到因網(wǎng)格點串1所致的不允許的鋸齒。
關(guān)于具有如圖16至圖18所示的改變了的參數(shù)的網(wǎng)格點串1至3， 期望當(dāng)原來的圖像80的傾斜角A約為0。時不產(chǎn)生鋸齒，產(chǎn)生良好的圖 像。
在上述實施例中，已經(jīng)描述了對于由一個DMD 36產(chǎn)生的鋸齒的抑 制。然而，可以將相同的調(diào)節(jié)過程應(yīng)用于曝光頭24a至24j的DMD 36 的每一個中?？梢哉{(diào)節(jié)單個的曝光頭24a至24j的參數(shù)。然而，為了減 小整個記錄圖像中的鋸齒，比如，可以利用曝光臺18的移動速度調(diào)節(jié)圖 像記錄間距py，使得由曝光頭24a至24j產(chǎn)生鋸齒的鋸齒間距或鋸齒幅 值的平均值為預(yù)定值或更小。
特別是如果原來的圖像80的圖案是沿著與x方向接近的方向，或 更可能看見鋸齒的x方向延伸的線形圖案，應(yīng)該優(yōu)選地調(diào)節(jié)所述參數(shù)， 以便使線形圖案的鋸齒最小化。另外，可以關(guān)于原有圖像80的圖案設(shè)定 或者改變每個參數(shù)，比如，相對于x方向每一個原有圖像80的傾斜角eL。
作為可供選擇的方式，可以確定由鋸齒間距或鋸齒幅值所限定的鋸 齒形狀與用以調(diào)節(jié)鋸齒的每個參數(shù)之間的關(guān)系，并且可以基于所述關(guān)系 來設(shè)定或者改變最佳參數(shù)，以便容易地產(chǎn)生合適的圖像。
另外作為選擇，可以將用于把鋸齒形狀引入可允許范圍的參數(shù)條件 確定為選擇條件，并且可以根據(jù)原來的圖像80選擇或設(shè)定所需參數(shù)，或 者可以將用于把鋸齒形狀引出可運行范圍的參數(shù)條件確定為抑制條件， 并且可以根據(jù)原有圖像80來抑制參數(shù)的選擇。
可以通過選擇原來的圖像80的圖案方向，比如原來的圖像80在確 定區(qū)域中的支配圖像的方向或正常方向，或者使方向的柱狀圖最大化的 方向，來確定原來的圖像80和參數(shù)之間的相互關(guān)系。可以預(yù)見待記錄的 圖像分為多個區(qū)域，可以在每一個區(qū)域確定上述相互關(guān)系，并且可以設(shè) 定參數(shù)，用以減小每個區(qū)域的鋸齒。
還可以通過設(shè)定初始參數(shù)、記錄圖像、測量參數(shù)和鋸齒形狀等之間 的相互關(guān)系，以及搜索和設(shè)定最佳參數(shù)，來設(shè)定用于減小鋸齒的參數(shù)。
在上面的實施例中，匿D 36具有多個微反射鏡40，它們設(shè)置于彼
此垂直延伸的行和列的網(wǎng)格上。作為一種可供選擇的方式，可以采用包
含微反射鏡40的DMD，那些微反射鏡40設(shè)置于彼此相對地按傾斜角0s 延伸的行和列的網(wǎng)格上。
可以將諸如LCD之類的透射型空間光調(diào)制器用于代替反射型空間光 調(diào)制器DMD36。同樣，可以釆用MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))空間光調(diào)制器、或者 除了 MEMS類型的空間光調(diào)制器，比如用于基于電光效應(yīng)調(diào)制透射光的光 學(xué)器件(PLZT器件)，或者比如液晶光快門(FLC)等液晶快門陣列。MEMS 是表示由集成微尺寸傳感器、致動器，以及由基于IC制作工藝的微機(jī)械 技術(shù)制作的控制電路組成的微系統(tǒng)的通用術(shù)語。MEMS空間光調(diào)制器指的 是通過基于經(jīng)典或電磁力等的機(jī)械操作進(jìn)行起動的空間光調(diào)制器。也可 以采用光柵光閥(GLV)的二維組件。除激光外，可以采用燈等作為光源。
在上面的實施例中，將半導(dǎo)體激光器用作光源。作為選擇，也可以 將固態(tài)激光器、紫外LD、紅外LD等用為光源。另外，也可以采用具有 二維發(fā)光點陣列(如LD陣列、LED陣列等)的光源來代替空間光調(diào)制器。
在上面的實施例中，曝光裝置10是平板型的。作為可供選擇的方 式，曝光裝置10可以是具有纏在鼓形外部圓周上的光敏介質(zhì)的外部鼓形 曝光裝置，或者可以是具有安裝到鼓的內(nèi)部圓周表面上的光敏介質(zhì)的內(nèi) 部鼓形曝光裝置。
例如，可以將曝光裝置IO適當(dāng)?shù)赜糜谠谥谱饔∷⒉季€板(PWB)的工 藝中，對干膜抗蝕劑(DFR)進(jìn)行曝光，以便按照制作液晶顯示器(1XD)的 工藝形成濾色器，在制作TFT的工藝中對DFR進(jìn)行曝光，以及在制作等 離子體顯示面板(PDP)的工藝中對DFR進(jìn)行曝光等?？梢詫⒈景l(fā)明應(yīng)用于 涂敷有光敏材料的襯底上。
上述曝光裝置10可以使用通過光學(xué)曝光將信息直接記錄在其上的 光子模式的光敏材料，或者通過曝光產(chǎn)生的熱將信息記錄在其上的熱模 式光敏材料。如果采用光子模式光敏材料，則可將GaN半導(dǎo)體激光器、 波長轉(zhuǎn)化固態(tài)激光器等用作激光束源。如果采用熱模式光敏材料，則可 將紅外半導(dǎo)體激光器、固態(tài)激光器等用作激光束源。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不局限于曝光裝置，而可應(yīng)用于噴墨記錄頭。具體地
說，噴墨記錄頭通常在面對記錄介質(zhì)(如記錄帶、0HP帶等)的噴嘴表面 上具有噴嘴，用于噴射墨水滴。 一些噴墨記錄頭具有設(shè)置成網(wǎng)格圖案的 多個噴嘴，并且相對于掃描方向傾斜以記錄高分辨率的圖像。在這種具 有二維陣列噴嘴的噴墨記錄頭中，可以調(diào)節(jié)噴墨記錄頭的噴嘴的參數(shù)，
以防止在圖像中產(chǎn)生鋸齒。
權(quán)利要求
1.一種圖像記錄設(shè)備(10)，用以根據(jù)圖像記錄數(shù)據(jù)來記錄圖像，所述圖像記錄設(shè)備包括沿著圖像記錄表面按預(yù)定掃描方向可相對移動的圖像記錄頭(24a至24j)，所述設(shè)備包括圖像記錄部件組(36)，它包括多個圖像記錄部件(40)的二維陣列，利用多個圖像記錄單元點(41)按預(yù)定傾斜角(θs)與所述圖像記錄表面上的所述掃描方向傾斜，而形成二維圖像記錄點組；以及控制裝置(42)，用于根據(jù)所述圖像記錄數(shù)據(jù)，按預(yù)定定時調(diào)制所述每一個圖像記錄部件(40)；其中，設(shè)定相鄰的所述圖像記錄單元點(41)之間的陣列間距(ps)、所述傾斜角(θs)，以及沿所述掃描方向形成的圖像記錄點之間的圖像記錄間距(py)，或者相鄰的所述圖像記錄單元點(41)沿所述掃描方向的圖像記錄位置之間的相差(ΔΔy)，使得由于在所述圖像記錄表面上形成的所述圖像記錄點的陣列圖案與根據(jù)所述圖像記錄數(shù)據(jù)的圖像圖案(80)之間的關(guān)系所產(chǎn)生鋸齒的鋸齒間距(pji)或鋸齒幅值(aji)為預(yù)定值或更小。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像記錄設(shè)備，其中，所述圖像記錄部件組 (36)包括空間光調(diào)制器，用于利用圖像記錄數(shù)據(jù)調(diào)制來調(diào)制所施加的照 射光，并將己調(diào)制的照射光引導(dǎo)到所述圖像記錄表面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像記錄設(shè)備，其中，所述空間光調(diào)制器包 括具有許多微反射鏡(40)的二維陣列的微反射鏡器件(36)，所述微反射 鏡(40)具有用來反射所述照射光的反射表面，所述反射表面具有根據(jù)所 述圖像記錄數(shù)據(jù)可變化的角度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像記錄設(shè)備，其中，還包括圖像記錄單元 點轉(zhuǎn)動裝置(76)，用于轉(zhuǎn)動全部或部分所述圖像記錄頭(24a-24j)，以改 變所述圖像記錄單元點(41)的所述傾斜角(es)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像記錄設(shè)備，其中，還包括放大改變裝置 (78)，用以通過改變在所述圖像記錄表面上形成的所述圖像記錄單元點 (41)的圖像記錄放大倍數(shù)，改變所述陣列間距(ps)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像記錄設(shè)備，其中，還包括圖像記錄變頻裝置(72)，用以改變所述圖像記錄部件(40)記錄所述圖像記錄點的頻率， 以從而改變所述圖像記錄間距(py)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像記錄設(shè)備，其中，還包括移動速度改變 裝置(75)，用以改變所述圖像記錄頭相對于所述圖像記錄表面的相對移 動速度，從而改變所述圖像記錄間距(py)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像記錄設(shè)備，其中，還包括調(diào)制定時改變 裝置(74)，用以改變沿掃描方向彼此相鄰的圖像記錄部件(40)進(jìn)行調(diào)制 的定時，從而改變所述相差(AAy)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像記錄設(shè)備，其中，將所述鋸齒間距(pji) 的所述預(yù)定值設(shè)定為在所述圖像記錄表面上形成的所述圖像記錄點的點 直徑，或者更小。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像記錄設(shè)備，其中，包括多個所述圖像記 錄頭(24a-24j)，每個所述圖像記錄頭(24a-24j)中單獨設(shè)定所述陣列間 距(ps)、所述傾斜角(e》、所述圖像記錄間距(py)或所述相差(AAy)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像記錄設(shè)備，其中，包括多個所述圖像記 錄頭(24a-24j)，設(shè)定所述陣列間距(ps)、所述傾斜角(&)、所述圖像 記錄間距(py)或者所述相差(AAy)，使得在每個所述圖像記錄頭 (24a-24j)中產(chǎn)生的鋸齒間距(pji)或鋸齒幅值(aji)的平均值為預(yù)定值， 或者更小。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像記錄設(shè)備，其中，根據(jù)所述圖像圖案(80) 關(guān)于所述掃描方向的傾斜角設(shè)定所述陣列間距(ps)、所述傾斜角(es)、 所述圖像記錄間距(py)或所述相差(AAy)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像記錄設(shè)備，其中，設(shè)定所述陣列間距 (ps)、所述傾斜角(e》、所述圖像記錄間距(py)或所述相差(AAy)，使 得沿與所述掃描方向垂直或?qū)嵸|(zhì)垂直的方向由所述圖像圖案(80)產(chǎn)生的 所述鋸齒間距(pji)或所述鋸齒幅值(aji)為預(yù)定值或更小。
14. 一種圖像記錄方法，用于通過沿所述圖像記錄表面的所述預(yù)定掃描 方向相對移動圖像記錄頭(24a-24 j)，并根據(jù)圖像記錄數(shù)據(jù)來調(diào)制每一個 所述記錄部件(40)，以形成具有多個圖像記錄單元點(41)的二維圖像記 錄點組，所述圖像記錄單元點(41)按相對于沿圖像記錄表面的預(yù)定掃描 角度(9S)傾斜，每一個所述移動圖像記錄頭(24a-24j)都包括所述圖像 記錄部件(40)的二維陣列，所述方法包括下述步驟-設(shè)定彼此相鄰的所述圖像記錄單元點(41)之間的陣列間距(ps)、所述傾斜角(es)，以及沿所述掃描方向形成的各圖像記錄點之間的圖像記 錄間距(py)，或者沿彼此相鄰的所述圖像記錄單元點(41)的掃描方向的 圖像記錄位置之間的相差(AAy)，使得由于在所述圖像記錄表面上形成 的所述各圖像記錄點的陣列圖案與基于所述圖像記錄數(shù)據(jù)的圖像圖案 (80)之間的關(guān)系所產(chǎn)生鋸齒的鋸齒間距(pji)或鋸齒幅值(aji)為預(yù)定 值，或者更小。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像記錄方法，其中，通過轉(zhuǎn)動全部或部 分所述圖像記錄頭(24a-24j)，改變所述傾斜角(es)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像記錄方法，其中，通過改變在所述圖 像記錄表面上形成的所述各圖像記錄單元點(41)的圖像記錄放大倍數(shù)， 改變所述陣列間距(ps)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像記錄方法，其中，通過改變由所述圖 像記錄部件(40)記錄所述圖像記錄點的頻率，改變所述圖像記錄間距 (py)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像記錄方法，其中，通過改變所述圖像 記錄頭(24a-24j)相對于所述圖像記錄表面的相對移動速度，改變所述圖 像記錄間距(py)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像記錄方法，其中，通過改變相鄰圖像 記錄部件(40)進(jìn)行調(diào)制的定時，改變所述相差(AAy)。
20. 根據(jù)據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像記錄方法，其中，將所述鋸齒間距 (pji)的所述預(yù)定值設(shè)定為在所述圖像記錄表面上形成的所述各圖像記 錄點的點直徑，或者更小。
21. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像記錄方法，其中，提供多個所述圖像 記錄頭(24a-24j)，并在每個所述圖像記錄頭(24a-24j)中單獨設(shè)定所述 陣列間距(ps)、所述傾斜角(e》、所述圖像記錄間距(py)或所述相差 (A厶y)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像記錄方法，其中，提供多個所述圖像 記錄頭(24a-24j)，并且設(shè)定所述陣列間距(ps)、所述傾斜角(e》、所 述圖像記錄間距(py)或所述相差(AAy)，使得每個所述圖像記錄頭 (24a-24j)中產(chǎn)生的鋸齒間距(pji)或鋸齒幅值(aji)的平均值為是預(yù)定 值，或者更小。
23. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像記錄方法，其中，根據(jù)所述圖像圖案 (80)相對于所述掃描方向的傾斜角，設(shè)定所述陣列間距(ps)、所述傾斜 角(0S)、所述圖像記錄間距(py)或所述相差(AAy)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像記錄方法，其中，設(shè)定所述陣列間距 (ps)、所述傾斜角(e》、所述圖像記錄間距(py)或所述相差(AAy)，使 得沿與所述掃描方向垂直或?qū)嵸|(zhì)垂直的方向由所述圖像圖案(80)產(chǎn)生的 所述鋸齒間距(pji)或所述鋸齒幅值(aji)為預(yù)定值，或者更小。
25. —種圖像記錄方法，通過設(shè)定可控制用于在圖像記錄表面上的至少 接通或斷開的圖像記錄單元點(41)的二維陣列，相對地掃描所述圖像記 錄單元點(41)和所述圖像記錄表面，并控制所述圖像記錄單元點(41)來 記錄圖像，所述方法包括下述步驟提供由所記錄的圖像圖案(80)產(chǎn)生的鋸齒形狀與實質(zhì)上沿所述圖 像記錄單元點(41)的掃描方向的陣列間距(ps)、所述圖像記錄單元點(41) 的方向(es)、沿所述掃描方向由所述圖像記錄單元點(41)形成的圖像記 錄點的圖像記錄間距(py)，以及彼此相鄰的所述圖像記錄單元點(41)的 所述掃描方向的圖像記錄位置之間的相差(AAy)當(dāng)中至少一個之間的相 互關(guān)系；并且根據(jù)所述相互關(guān)系，設(shè)定或改變所述陣列間距(ps)、所述方向(es)、 所述圖像記錄間距(py)和所述相差(AAy)當(dāng)中至少一個。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的圖像記錄方法，其中，把所述鋸齒的形狀 保持在可允許范圍內(nèi)的所述陣列間距(ps)、所述傾斜角(9s)、所述圖像 記錄間距(py)或所述相差(AAy )當(dāng)中至少一個條件定義為選擇條件。
27. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的圖像記錄方法，其中，將所述鋸齒的形狀 保持在可允許范圍之外的所述陣列間距(ps)、所述傾斜角(es)、所述圖 像記錄間距(py)或所述相差(AAy)當(dāng)中的至少一個條件定義為抑制條 件。
28. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的圖像記錄方法，其中，由鋸齒間距(pji) 和鋸齒幅值(aji)中的至少一個定義所述鋸齒的形狀。
29. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的圖像記錄方法，其中，根據(jù)所述圖像圖案 (80)的方向設(shè)定所述相互關(guān)系。
30. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的圖像記錄方法，其中，根據(jù)在預(yù)定區(qū)域中 所包含的所述圖像圖案(80)的代表性方向設(shè)定所述相互關(guān)系。
31. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的圖像記錄方法，其中，包含在預(yù)定區(qū)域中， 并與所述掃描方向垂直或?qū)嵸|(zhì)垂直地延伸的所述圖像圖案(80)的方向定 義為代表性方向，并根據(jù)所述代表性方向設(shè)定所述相互關(guān)系。
32. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的圖像記錄方法，其中，關(guān)于預(yù)定區(qū)域中的 每個所述圖像圖案(80)設(shè)定所述相互關(guān)系。
33. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的圖像記錄方法，其中，相對與預(yù)定區(qū)域中 每個所述圖像圖案(80)設(shè)定或者改變所述陣列間距(ps)、所述傾斜角 (es)、所述圖像記錄間距(py)和所述相差(AAy)當(dāng)中的至少一個。
34. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的圖像記錄方法，其中，根據(jù)所述陣列間距 (ps)、所述傾斜角(es)、所述圖像記錄間距(py)和所述相差(AAy)當(dāng)中 的至少一個確定的計算值，設(shè)定所述相互關(guān)系。
35. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的圖像記錄方法，其中，根據(jù)所述圖像記錄 數(shù)據(jù)記錄圖像，并由所記錄的圖像測量和設(shè)定所述相互關(guān)系。
36. —種圖像記錄方法，通過設(shè)定可控制用于在圖像記錄表面上的至少 接通或斷開的圖像記錄單元點(41)的二維陣列，相對地掃描所述圖像記 錄單元點(41)和所述圖像記錄表面，并控制所述圖像記錄單元點(41)來 記錄圖像，所述方法包括下述步驟提供由所述圖像記錄單元點形成的圖像記錄點的陣列狀態(tài)與由所 記錄的圖像圖案產(chǎn)生的鋸齒形狀之間的相互關(guān)系；以及 根據(jù)所述相互關(guān)系，設(shè)定或改變所述陣列狀態(tài)。
37. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的圖像記錄方法，其中，將所述相互關(guān)系設(shè) 定為數(shù)學(xué)表達(dá)式或數(shù)據(jù)表。
38. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的圖像記錄方法，其中，根據(jù)所述圖像圖案 (80)的方向設(shè)定所述相互關(guān)系。
39.—種圖像記錄方法，通過設(shè)定可控制用于在圖像記錄表面上的至少 接通或斷開的圖像記錄單元點(41)的二維陣列，相對地掃描所述圖像記 錄單元點(41)和所述圖像記錄表面，并控制所述圖像記錄單元點(41)來記錄圖像，所述方法包括下述步驟設(shè)定或改變由所述圖像記錄單元點(41)形成的圖像記錄點的陣列 狀態(tài)，以便減小由所記錄的圖像圖案(80)產(chǎn)生的鋸齒。
全文摘要
按照圖像圖案(80)，調(diào)節(jié)圖像記錄單元點(41)之間的陣列間距(ps)、條帶傾斜角(θ_S)，以及沿y方向形成的圖像記錄點之間的圖像記錄間距(py)，或者沿與y方向?qū)嶋H為垂直的方向形成的相鄰圖像記錄點沿y方向的圖像記錄位置之間的相差(ΔΔy)，使鋸齒的鋸齒間距(pji)或鋸齒幅值(aji)為預(yù)定值，或更小，以得到良好的圖像。
文檔編號B41J2/465GK101115625SQ2006800040
公開日2008年1月30日 申請日期2006年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月4日
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