JPH05127366A - Halftone pattern forming device - Google Patents
Halftone pattern forming deviceInfo
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- JPH05127366A JPH05127366A JP3289985A JP28998591A JPH05127366A JP H05127366 A JPH05127366 A JP H05127366A JP 3289985 A JP3289985 A JP 3289985A JP 28998591 A JP28998591 A JP 28998591A JP H05127366 A JPH05127366 A JP H05127366A
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- halftone
- light
- pattern forming
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】直接変調できない光源を用いてもハーフトーン
パターンの形成が可能なハーフトーンパターン形成装置
を提供する。
【構成】上面にハーフトーンスクリーン22が載せられ
た基板20を載置するXYステージ10と、光ビームを
発散する光源1と、ハーフトーンスクリーン22を介し
て光ビームを基板20の上面に集光して露光する対物レ
ンズ8と、この対物レンズ8によって集光された光ビー
ムとXYステージ10とを相対的に駆動するステッピン
グモータ12と、このモータ12を制御する制御装置1
8とを設け、前記光ビームとXYステージ10と相対的
な駆動速度を変化させることによって露光量を調節する
ように、画像の階調情報に基づいてモータ12を制御す
る。
(57) [Summary] [Object] To provide a halftone pattern forming apparatus capable of forming a halftone pattern even by using a light source that cannot be directly modulated. [Structure] An XY stage 10 on which a substrate 20 having a halftone screen 22 mounted thereon is mounted, a light source 1 for diverging a light beam, and a light beam focused on the upper surface of the substrate 20 via a halftone screen 22. The objective lens 8 that is exposed to light, the stepping motor 12 that relatively drives the light beam condensed by the objective lens 8 and the XY stage 10, and the control device 1 that controls the motor 12.
8 is provided, and the motor 12 is controlled based on the gradation information of the image so that the exposure amount is adjusted by changing the driving speed relative to the light beam and the XY stage 10.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、写真印刷や減光フィル
ター等に使われるハーフトーンスクリーンを用いて感光
剤の塗られた基板上に網点状の濃度分布パターン(ハー
フトーンパターン)を形成するハーフトーンパターン形
成装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention forms a halftone density distribution pattern (halftone pattern) on a substrate coated with a photosensitizer by using a halftone screen used for photographic printing or a dark filter. Halftone pattern forming apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】階調画像の濃淡を表現する方法に、階調
画像を微小要素に分割し、その微小要素中の黒白の割合
を網点の密度で表現するハーフトーン法がある。このハ
ーフトーン法による画像、即ちハーフトーンパターンの
形成は、図5に示すように、感光基板30の上にハーフ
トーンスクリーン32を置き、その上方から、光源33
によって形成され、画像の階調情報に基づいて制御装置
35によって強度が変調される光ビーム34を走査し
て、感光基板30を露光する。このハーフトーンスクリ
ーン32は、全面に均一な網点状の濃度分布パターンが
形成された写真フィルムからなっており、このハーフト
ーンスクリーン32と、照射する光の強度とによって、
感光基板上に形成されるドットパターンの大きさが異な
るしくみになっている。2. Description of the Related Art As a method of expressing the gradation of a gradation image, there is a halftone method in which a gradation image is divided into minute elements and the ratio of black and white in the minute elements is expressed by the density of halftone dots. To form an image by the halftone method, that is, a halftone pattern, a halftone screen 32 is placed on a photosensitive substrate 30 as shown in FIG.
The photosensitive substrate 30 is exposed by scanning the light beam 34 which is formed according to the gradation information of the image and whose intensity is modulated by the control device 35. The halftone screen 32 is made of a photographic film on which a uniform halftone dot density distribution pattern is formed. The halftone screen 32 and the intensity of the irradiation light
The size of the dot pattern formed on the photosensitive substrate is different.
【0003】[0003]
【発明が解決しょうとする課題】光ビームの強度変調
は、通常、光源に印加する電流あるいは電圧を変調して
行う。しかし、レジストを感光剤とした場合等に使われ
る紫外線光源は、印加電圧に対する光量のリニアリティ
と定格電圧以下での光源の安定性とが悪く、直接変調で
きない。そこで本発明は、直接変調できない光源を用い
ても、ハーフトーンパターンを形成できるハーフトーン
パターン形成装置を提供することを目的とする。The intensity modulation of the light beam is usually performed by modulating the current or voltage applied to the light source. However, an ultraviolet light source used when a resist is used as a photosensitizer has poor linearity of light quantity with respect to applied voltage and stability of the light source below a rated voltage, and cannot be directly modulated. Therefore, it is an object of the present invention to provide a halftone pattern forming apparatus that can form a halftone pattern even if a light source that cannot be directly modulated is used.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】従って、本発明によるハ
ーフトーンパターン形成装置は、被照射面を有しこの被
照射面上にハーフトーンスクリーンが載せられた被照射
物を載置する載置台と、所定の光量で光ビームを発散す
る光源と、前記ハーフトーンスクリーンを介して前記光
源の光ビームを前記被照射面上に集光して被照射面を露
光する集光光学系と、この集光光学系によって集光され
た光ビームと前記載置台とを相対的に駆動する駆動手段
と、この駆動手段を制御する制御手段とを具備するもの
であり、前記制御手段は、前記光ビームと載置台との相
対的な駆動速度を変化させることによって露光量を調節
するように、画像の階調情報に基づいて前記駆動手段を
制御することを特徴とする。Therefore, a halftone pattern forming apparatus according to the present invention includes a mounting table for mounting an irradiation object having an irradiation surface and having a halftone screen mounted on the irradiation surface. A light source that diverges a light beam with a predetermined amount of light; a condensing optical system that condenses the light beam of the light source onto the irradiated surface through the halftone screen and exposes the irradiated surface; and The optical system includes a driving unit that relatively drives the light beam condensed by the optical optical system and the mounting table, and a control unit that controls the driving unit. The driving means is controlled based on the gradation information of the image so that the exposure amount is adjusted by changing the driving speed relative to the mounting table.
【0005】[0005]
【作用】ハーフトーンパターンはハーフトーンスクリー
ンに入射する光の露光量に依存することを用いて、露光
時(被照射物上の光ビームをその走査方向とは直角方向
に僅かづつずらして直線走査する)に、光量(I)は一
定のまま被照射物上の光ビームの走査速度(Vk )を変
化させ、露光量(Dk =I*Vk )を制御する。The function of the halftone pattern depends on the exposure amount of the light incident on the halftone screen, and during exposure (the light beam on the object to be irradiated is slightly shifted in a direction perpendicular to the scanning direction, and linear scanning is performed). Then, the scanning speed (V k ) of the light beam on the object to be irradiated is changed while the light amount (I) is constant, and the exposure amount (D k = I * V k ) is controlled.
【0006】[0006]
【実施例】以下、本発明によるハーフトーンパターン形
成装置の一実施例を添付図面に基づいて具体的に説明す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a halftone pattern forming apparatus according to the present invention will be specifically described below with reference to the accompanying drawings.
【0007】図1において、符号1は光源を示す。この
光源1の下方には、光量調節用のアテネータ2が設置さ
れている。このアテネータ2の下方には、光源1からの
光ビームを遮るためのシャッタ4が設けられている。こ
のシャッタ4は、シャッタ駆動機構6によって開閉され
る。このシャッタ駆動機構6は、後述する制御装置18
に電気的に接続されており、この制御装置18によって
前記シャッタ4の開閉が制御される。このシャッタ4の
下方には、集光光学系である対物レンズ8が設置されて
いる。In FIG. 1, reference numeral 1 indicates a light source. Below the light source 1, an attenuator 2 for adjusting the amount of light is installed. Below the attenuator 2, a shutter 4 for blocking the light beam from the light source 1 is provided. The shutter 4 is opened and closed by a shutter drive mechanism 6. The shutter drive mechanism 6 includes a control device 18 described later.
The control device 18 controls opening / closing of the shutter 4. Below the shutter 4, an objective lens 8 which is a condensing optical system is installed.
【0008】この対物レンズ8の下方には、載置台であ
るXYステージ10が配置されている。このXYステー
ジ10には、X軸用及びY軸用の2個のステッピングモ
ータ12が取り付けられており、これらによってX軸方
向及びY軸方向に夫々駆動される。この結果、XYステ
ージ10は、このステージ10上に載置された対象物を
X,Yの両軸に沿って夫々移動させることができる。な
お、Y軸用のステッピングモータは、簡略化のために図
1には示さない。これらステッピングモータ12は、ド
ライバ14とモータコントローラ16とを介して制御装
置18に電気的に接続されており、この制御装置18に
よって制御される。Below the objective lens 8, an XY stage 10 which is a mounting table is arranged. Two stepping motors 12 for the X-axis and the Y-axis are attached to the XY stage 10, and they are respectively driven in the X-axis direction and the Y-axis direction. As a result, the XY stage 10 can move the object placed on the stage 10 along the X and Y axes, respectively. The Y-axis stepping motor is not shown in FIG. 1 for simplification. These stepping motors 12 are electrically connected to a control device 18 via a driver 14 and a motor controller 16, and are controlled by the control device 18.
【0009】このXYステージ10上には、被照射物で
あり上面が被照射面を構成している例えばガラスなどの
基板20が取り付けられている。この基板20の上面に
は、感光剤が塗られている。また、この基板20の上面
には、網点状の濃度分布パターンが全面に形成された写
真フィルムよりなるハーフトーンスクリーン22が、基
板20と密着するように設けられている。このハーフト
ーンスクリーン22の上面には、これと基板20との密
着性を上げるための透明板24が配設されている。これ
ら、基板20と、ハーフトーンスクリーン22と、透明
板24とは、両側端部で支持具25によってXYステー
ジ10に固定されている。この様に構成されたハーフト
ーンパターン形成装置の作用を以下に説明する。On the XY stage 10, a substrate 20 such as glass, which is an object to be irradiated and whose upper surface constitutes the surface to be irradiated, is attached. A photosensitizer is applied to the upper surface of the substrate 20. Further, on the upper surface of the substrate 20, a halftone screen 22 made of a photographic film on which a halftone dot-like density distribution pattern is formed is provided so as to be in close contact with the substrate 20. A transparent plate 24 is provided on the upper surface of the halftone screen 22 to enhance the adhesion between the halftone screen 22 and the substrate 20. The substrate 20, the halftone screen 22, and the transparent plate 24 are fixed to the XY stage 10 by supporting members 25 at both end portions. The operation of the halftone pattern forming apparatus configured as described above will be described below.
【0010】まず、シャッタ4は、シャッタ駆動機構6
によって開かれているものとする。光源1からの光ビー
ムは、アテネータ2を透過後、透明板24及びハーフト
ーンスクリーン22を介して対物レンズ8によって基板
20の上面の一点に集光される。この集光された基板2
0上の光ビームの位置を、図2に点SAで示す(始点S
A)。この後、図2に示すように、XYステージ10
(図1に図示)を駆動することによって、光ビーム26
を終点EAに向かって図中のX軸に沿った方向(以下、
X軸方向と称する)に直線移動(SA→EA)させる。
そして、XYステージ10を駆動して光ビーム26を始
点SBに向かってY軸方向に直線移動させた後、終点E
Bに向かって再びX軸方向に直線移動(SB→EB)さ
せる。この動作を基板20(図1に図示)上の露光領域
全体にわたって行なう。First, the shutter 4 includes a shutter drive mechanism 6
Be opened by. After passing through the attenuator 2, the light beam from the light source 1 is focused on one point on the upper surface of the substrate 20 by the objective lens 8 via the transparent plate 24 and the halftone screen 22. This condensed substrate 2
The position of the light beam on 0 is indicated by point SA in FIG. 2 (start point S
A). After that, as shown in FIG.
By driving (shown in FIG. 1) the light beam 26
To the end point EA in the direction along the X-axis in the figure (hereinafter,
Linear movement (SA → EA) in the X-axis direction).
Then, after driving the XY stage 10 to linearly move the light beam 26 toward the starting point SB in the Y-axis direction, the end point E
A straight line is again moved in the X-axis direction toward SB (SB → EB). This operation is performed over the entire exposure area on the substrate 20 (shown in FIG. 1).
【0011】なお、ここでX軸方向の光ビームの移動に
際しては、シャッタ4(図1に図示)を開けて露光を行
うが、Y軸方向の光ビームの移動、即ち、終点から始点
までの移動に際しては、シャッタ4(図1に図示)を閉
じて露光は行わない。また、光ビーム26のY軸方向の
ピッチ(例えば直線SB・EBと直線SC・ECとの間
のY軸方向の隔たり)は光ビーム26の直径の半分以下
程度とって、隣合うX方向移動間に挟まれた領域の光量
の均一化を図る。一方、露光量の分布の生成は、光ビー
ムのX軸方向の移動の際、光量を一定のまま、光ビーム
の移動速度を場所によって変化させることで行なう。 Dk =I/Vk ………(1) Dk …露光量、I…光量、Vk …光ビームの移動速度When the light beam is moved in the X-axis direction, the shutter 4 (shown in FIG. 1) is opened for exposure, but the light beam is moved in the Y-axis direction, that is, from the end point to the start point. During the movement, the shutter 4 (shown in FIG. 1) is closed and the exposure is not performed. Further, the pitch of the light beam 26 in the Y-axis direction (for example, the distance between the straight line SB / EB and the straight line SC / EC in the Y-axis direction) is about half the diameter of the light beam 26 or less, and the light beam 26 moves in the adjacent X-direction. The amount of light in the area sandwiched between them is made uniform. On the other hand, when the light beam is moved in the X-axis direction, the exposure amount distribution is generated by changing the moving speed of the light beam depending on the place while keeping the light amount constant. Dk = I / Vk ... (1) Dk ... exposure amount, I ... light amount, Vk ... light beam moving speed
【0012】光ビームの移動速度は、XYステージを駆
動するステッピングモータの回転速度に依存する。ステ
ッピングモータの回転速度は離散化した値でしか設定で
きないので、露光量分布(図3(A))を予め離散化し
て分割化し、座標データと露光量データを得(図3
(B))、(1)式より、露光量データ(Dk )を光ビ
ームの移動速度(Vk )に換算する。そして、このVk
に対応するようにステッピングモータの回転速度を設定
する。ここでステッピングモータの回転速度は離散化し
た値しか取れないので、ステッピングモータの速度設定
値にない場合は、偏差が一番小さいものを選ぶ。The moving speed of the light beam depends on the rotating speed of the stepping motor which drives the XY stage. Since the rotation speed of the stepping motor can be set only with discrete values, the exposure amount distribution (FIG. 3A) is previously discretized and divided to obtain coordinate data and exposure amount data (see FIG. 3).
From the formulas (B)) and (1), the exposure amount data (D k ) is converted into the moving speed (V k ) of the light beam. And this V k
The rotation speed of the stepping motor is set to correspond to. Here, since the rotation speed of the stepping motor can take only discretized values, if the speed setting value of the stepping motor does not exist, the one with the smallest deviation is selected.
【0013】この様にして露光量分布をもたせた場合の
露光の様子について、図4を用いて説明する。光ビーム
がX軸方向に移動するときに、領域分割され夫々異なる
露光量が設定された3つの露光領域I、II、III をまた
がる場合、始点PC1 から始まるX軸方向の移動を例に
取ると、PC1 ・PC2 間は領域Iの露光量に見合った
速度V1 で、PC2 ・PC3 間は領域IIの露光量に見合
った速度V2 で、PC3 ・PC4 間は再び速度V1 で移
動させる。よって実際の制御に当たっては、各ラインの
始点・終点の位置と、異なった露光量領域とそのライン
とが交差する点の位置及び露光量を決めるパルスモータ
の回転速度を制御装置からモーターコントローラに随時
入力するようにすればよい。The manner of exposure when the exposure amount distribution is provided in this manner will be described with reference to FIG. When the light beam moves in the X-axis direction and crosses three exposure regions I, II and III in which the regions are divided and different exposure amounts are set, the movement in the X-axis direction starting from the starting point PC 1 is taken as an example. Then, the speed between PC 1 and PC 2 is V 1 corresponding to the exposure amount of area I, the speed between PC 2 and PC 3 is V 2 corresponding to the exposure amount of area II, and the speed between PC 3 and PC 4 is again. Move at speed V 1 . Therefore, in actual control, the position of the start point and end point of each line, the position of the intersection of the different exposure amount area and that line, and the rotation speed of the pulse motor that determines the exposure amount are determined from the control device to the motor controller at any time. Just enter it.
【0014】[0014]
【発明の効果】本発明によって、ハーフトーンパターン
を形成する際、一度透過性の原画を作らずに、計算機上
でパターンデータを生成し、直接ハーフトーンパターン
を形成することができる。According to the present invention, when forming a halftone pattern, it is possible to directly generate a halftone pattern by generating pattern data on a computer without making a transparent original image.
【図1】本発明によるハーフトーンパターン形成装置の
一実施例を示す側面図である。FIG. 1 is a side view showing an embodiment of a halftone pattern forming apparatus according to the present invention.
【図2】基板上での光ビームの軌跡を示す上面図であ
る。FIG. 2 is a top view showing a trajectory of a light beam on a substrate.
【図3】(A)及び(B)を含み、(A)は分布された
露光量のデータを示すグラフであり、(B)は(A)に
示すデータを離散化して分割化したデータを示すグラフ
である。FIG. 3 includes (A) and (B), (A) is a graph showing distributed exposure data, and (B) is data obtained by discretizing and dividing the data shown in (A). It is a graph shown.
【図4】夫々異なる露光量が規定された基板上の露光領
域を示す上面図である。FIG. 4 is a top view showing exposure regions on a substrate in which different exposure amounts are defined.
【図5】従来のハーフトーンパターン形成装置を示す側
面図である。FIG. 5 is a side view showing a conventional halftone pattern forming apparatus.
1…光源、8…対物レンズ、10…XYステージ、12
…ステッピングモータ、18…制御装置、20…基板、
22…ハーフトーンスクリーン、26…光ビーム。1 ... Light source, 8 ... Objective lens, 10 ... XY stage, 12
... Stepping motor, 18 ... Control device, 20 ... Substrate,
22 ... Halftone screen, 26 ... Light beam.
Claims (1)
トーンスクリーンが載せられた被照射物を載置する載置
台と、所定の光量で光ビームを発散する光源と、前記ハ
ーフトーンスクリーンを介して前記光源の光ビームを前
記被照射面上に集光して被照射面を露光する集光光学系
と、この集光光学系によって集光された光ビームと前記
載置台とを相対的に駆動する駆動手段と、この駆動手段
を制御する制御手段とを具備するハーフトーンパターン
形成装置において、前記制御手段は、前記光ビームと載
置台との相対的な駆動速度を変化させることによって露
光量を調節するように、画像の階調情報に基づいて前記
駆動手段を制御することを特徴とするハーフトーンパタ
ーン形成装置。1. A mounting table for mounting an irradiation object having an irradiation surface and having a halftone screen mounted on the irradiation surface, a light source for diverging a light beam with a predetermined light amount, and the halftone. A focusing optical system that focuses the light beam of the light source on the illuminated surface through a screen to expose the illuminated surface, a light beam focused by the focusing optical system, and the mounting table. In a halftone pattern forming apparatus including a driving unit that relatively drives and a control unit that controls the driving unit, the control unit changes a relative driving speed between the light beam and the mounting table. A halftone pattern forming apparatus, characterized in that the driving means is controlled on the basis of gradation information of an image so as to adjust the exposure amount according to.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3289985A JPH05127366A (en) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | Halftone pattern forming device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3289985A JPH05127366A (en) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | Halftone pattern forming device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05127366A true JPH05127366A (en) | 1993-05-25 |
Family
ID=17750287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3289985A Withdrawn JPH05127366A (en) | 1991-11-06 | 1991-11-06 | Halftone pattern forming device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05127366A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110032345A (en) * | 2009-09-22 | 2011-03-30 | 삼성전자주식회사 | Modulator, Optical field data acquisition device using modulator, Optical field data processing device and method using modulator |
-
1991
- 1991-11-06 JP JP3289985A patent/JPH05127366A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110032345A (en) * | 2009-09-22 | 2011-03-30 | 삼성전자주식회사 | Modulator, Optical field data acquisition device using modulator, Optical field data processing device and method using modulator |
| JP2011071981A (en) * | 2009-09-22 | 2011-04-07 | Samsung Electronics Co Ltd | Modulator, device for obtaining optical field data using the modulator, and device and method for processing optical field data using the modulator |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990204 |