專利名稱：在具有邊的區(qū)域內(nèi)定義多邊形的邊的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在具有邊的區(qū)域內(nèi)定義多邊形的邊的方法。本發(fā)明可以應(yīng)用于網(wǎng)線板(reticle)和大面積掩模的生產(chǎn)，圖形的直接寫入和網(wǎng)線板或其他帶有圖形的工件的檢驗(yàn)。本發(fā)明的方面可以應(yīng)用于SLM和掃描技術(shù)。
背景技術(shù)：
用于半導(dǎo)體制造的設(shè)備包括用于在網(wǎng)線板和大面積掩模上產(chǎn)生圖像、用于直接寫入芯片的圖形和用于檢驗(yàn)帶有圖形的工件的寫入器和檢驗(yàn)設(shè)備。漸漸地，隨著處理器、存儲(chǔ)器電路和其他半導(dǎo)體取得越來(lái)越大的容量，芯片變得越來(lái)越復(fù)雜密集。特別是存儲(chǔ)器電路和一般來(lái)說(shuō)所有具有小圖形尺寸的電路已經(jīng)變得更為密集。用于這些電路的圖形已經(jīng)變得比電路更復(fù)雜，因?yàn)楣饨咏群图す饨咏刃Ｕ龍D形已經(jīng)被增加到所述圖形。響應(yīng)于對(duì)在芯片上的較小圖形和更緊密的臨界尺寸的要求，所述設(shè)備和寫入策略已經(jīng)變得越來(lái)越復(fù)雜。多年前開發(fā)的用于滿足半導(dǎo)體制造設(shè)備的需要的設(shè)備和寫入策略的一個(gè)說(shuō)明可以在1996年頒發(fā)給Teitzel等的美國(guó)專利第5,533,170中找到。
對(duì)于制造商的另一個(gè)挑戰(zhàn)是補(bǔ)償在工藝化學(xué)中的變化，諸如抗蝕劑對(duì)曝光輻射的響應(yīng)中的變化。在不同類型和甚至不同批次的抗蝕劑對(duì)曝光的響應(yīng)中出現(xiàn)變化。
當(dāng)制造商努力與摩爾定律保持一致時(shí)，持續(xù)需要可以處理大量的幾何圖形和在工件上產(chǎn)生精確圖形的寫入器和檢驗(yàn)設(shè)備。因此在產(chǎn)生所需要的精密圖形的同時(shí)，需要補(bǔ)償在抗蝕劑和其他處理變量中的變化的技術(shù)、方法和設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的方面可以被組合來(lái)使用例如SLM投射技術(shù)來(lái)處理大量的幾何圖形和產(chǎn)生在工件上的精確圖形。本發(fā)明的其他方面便利了補(bǔ)償在抗蝕劑響應(yīng)和其他處理變量中的變化。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例是一個(gè)數(shù)據(jù)路徑和多個(gè)處理器，它接受被分割的幾何形狀數(shù)據(jù)來(lái)作為輸入，并且產(chǎn)生用于在微鏡陣列中的微鏡的驅(qū)動(dòng)值來(lái)作為輸出。在這個(gè)實(shí)施例中，所述方法包括對(duì)應(yīng)于從多個(gè)重疊曝光向工件的區(qū)域上的意欲的能量分布的圖形而將工件映射到重疊區(qū)域中；使用用于像素圖和用于對(duì)應(yīng)于在像素圖中的像素的微像素陣列的雙分辨率存儲(chǔ)器來(lái)將分割的多邊形表達(dá)為灰度級(jí)像素值；根據(jù)重疊區(qū)域來(lái)計(jì)算用于灰度級(jí)像素值的曝光值；根據(jù)獨(dú)立的微鏡特征來(lái)勾畫曝光值；并且輸出所勾畫的曝光值。根據(jù)用于印刷的遍次的數(shù)量，所述映射步驟可以產(chǎn)生9個(gè)重疊區(qū)域、81個(gè)重疊區(qū)域或一些其他數(shù)量的重疊區(qū)域。所述計(jì)算步驟可以使用重疊區(qū)域來(lái)考慮從多個(gè)曝光產(chǎn)生的累積量。這種方法可以還包括在連接到一組鏡子像素驅(qū)動(dòng)器的至少一個(gè)分段緩沖器中緩沖所勾畫的曝光值。所述緩沖器可以是雙段的，第一段對(duì)應(yīng)于表達(dá)引擎，第二段對(duì)應(yīng)于微鏡陣列的區(qū)域。緩沖器的第一段和第二段可以不同。可以使用多個(gè)緩沖器來(lái)收集數(shù)據(jù)以輸出。緩沖器的輸出可以到數(shù)模轉(zhuǎn)換器。這個(gè)實(shí)施例的另一個(gè)方面是重疊區(qū)域考慮到被施加到工件的能量的脈沖到脈沖變化。在印刷的過(guò)程期間，可以調(diào)整重疊區(qū)域的照明以考慮到在工件上的抗蝕劑的影響，諸如抗蝕劑的老化、由多次曝光對(duì)抗蝕劑的啟動(dòng)和抗蝕劑的敏感度的變化，尤其是在工件的邊或角。
第一實(shí)施例的各種子集合本身是有益的。重疊區(qū)域在面向標(biāo)記的處理中的應(yīng)用是有益的。將幾何圖形表達(dá)為在包括像素圖和對(duì)應(yīng)于在像素圖中的像素的微像素陣列的雙分辨率存儲(chǔ)器中的灰度級(jí)像素值是有益的。獨(dú)立地或組合地考慮到在標(biāo)記之間的重疊、考慮到在多遍次之間的重疊和考慮到在曝光能量中的脈沖到脈沖變化的計(jì)算全是有益的。基于獨(dú)立的微鏡特征而不是微鏡陣列的一般特征的曝光值的勾畫是有益的。第一實(shí)施例的這些方面的成對(duì)組合也是有益的。
本發(fā)明的一個(gè)附加實(shí)施例是使用保護(hù)帶來(lái)作為截割的替代。這包括提供對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)器的較小尋址窗口；提供一個(gè)較大尋址窗口來(lái)建立在所述較小尋址窗口周圍的保護(hù)帶，它是可以尋址的，但是不對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)器；接收在所述較大尋址窗口中包括的多邊形；將所述多邊形的至少部分呈現(xiàn)到所述較大尋址窗口中；并且在丟棄在所述較小窗口之外的多邊形的呈現(xiàn)部分的同時(shí)向存儲(chǔ)器寫入用于在所述較小尋址窗口內(nèi)的多邊形的呈現(xiàn)部分的數(shù)據(jù)。這個(gè)實(shí)施例的另一個(gè)方面是所述呈現(xiàn)步驟被執(zhí)行而不用區(qū)別多邊形的部分在所述較小尋址窗口內(nèi)部或外部。這種方法可以被執(zhí)行而不用將多邊形截割以適合所述較小尋址窗口。通過(guò)比較存儲(chǔ)器地址與較小尋址窗口以使用比較結(jié)果來(lái)控制諸如寫使能信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器仲裁信號(hào)，多邊形的呈現(xiàn)部分的丟棄可以發(fā)生在數(shù)據(jù)被過(guò)濾器發(fā)送到存儲(chǔ)器控制器之前、或者發(fā)生在存儲(chǔ)器控制器中。這個(gè)實(shí)施例及其各個(gè)方面的進(jìn)一步被增強(qiáng)可以通過(guò)包括過(guò)濾一組多邊形的標(biāo)記以便至少所接收和呈現(xiàn)的多邊形的一部分位于所述較小尋址窗口內(nèi)。
在替代實(shí)施例上的一個(gè)變化是向較大尋址窗口呈現(xiàn)多邊形，所述較大尋址窗口包括對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)器的較小尋址窗口和在較小尋址窗口之外的保護(hù)帶，所述保護(hù)帶是可尋址的，但是不對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)器。這種方法可以包括接收在較大尋址窗口中包括的多邊形；重復(fù)選擇多邊形的一部分和將其轉(zhuǎn)換為光柵化的表示數(shù)據(jù)；處理所述光柵化的表示數(shù)據(jù)以便在較小尋址窗口內(nèi)的部分被寫入存儲(chǔ)器并且在那個(gè)窗口外的數(shù)據(jù)不被寫入存儲(chǔ)器中。這個(gè)變化的多個(gè)方面可以類似于在這個(gè)實(shí)施例上的第一變化。所述轉(zhuǎn)換步驟可以被執(zhí)行而不用區(qū)別在較小尋址窗口內(nèi)外的多邊形部分的區(qū)別。可以避免將多邊形截割以適合所述較小尋址窗口。光柵化的表示數(shù)據(jù)可以在被寫入到存儲(chǔ)器控制器或存儲(chǔ)器之前被過(guò)濾。或者，如上所述，它可以在存儲(chǔ)器控制器中被過(guò)濾。輸入的多邊形可以被過(guò)濾，以便每個(gè)多邊形的至少一部分位于較小尋址窗口內(nèi)。這種變化可以還包括限制所接收或輸入的多邊形以便那些多邊形足夠小以適應(yīng)在保護(hù)帶內(nèi)。
對(duì)應(yīng)于前一個(gè)實(shí)施例的器件可以呈現(xiàn)在較大尋址窗口內(nèi)包括的多邊形，所述較大尋址窗口包括較小尋址窗口和較小尋址窗口外部的保護(hù)帶。這個(gè)器件可以包括連接到輸入線的呈現(xiàn)器，用來(lái)接收在較大尋址窗口內(nèi)包括的多邊形和重復(fù)地將多邊形的一部分轉(zhuǎn)換為光柵化的表示數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)器，對(duì)應(yīng)于較小尋址窗口。
連接到呈現(xiàn)器的存儲(chǔ)器控制器被適配來(lái)處理光柵化的表示數(shù)據(jù)，并且將在較小尋址窗口內(nèi)的光柵化的表示數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)器，并且丟棄在較小尋址窗口之外的光柵化的表示數(shù)據(jù)。這個(gè)器件的呈現(xiàn)器可以被適配來(lái)將多邊形的部分轉(zhuǎn)換為光柵化的表示數(shù)據(jù)而不區(qū)別在較小尋址窗口內(nèi)外的部分。所述器件可以操作而不用將所接收的多邊形截割以適應(yīng)在較小尋址窗口內(nèi)并且不要求那個(gè)所接收的多邊形被包括在較小尋址窗口內(nèi)。這個(gè)器件的另一個(gè)變化是用于向存儲(chǔ)器寫入在較大尋址窗口內(nèi)包括的多邊形的一部分的器件，所述較大尋址窗口包括較小尋址窗口和在較小尋址窗口之外的保護(hù)帶，由光柵化的表示數(shù)據(jù)表示的部分和一個(gè)器件包括輸入線；對(duì)應(yīng)于較小尋址窗口的存儲(chǔ)器；連接到輸入行和存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器控制器，用來(lái)引用較大尋址窗口來(lái)接收光柵化的表示數(shù)據(jù)、向存儲(chǔ)器寫入在較小尋址窗口內(nèi)的光柵化的表示數(shù)據(jù)的部分、丟棄在保護(hù)帶內(nèi)的光柵化的表示數(shù)據(jù)的部分。這個(gè)變化的多個(gè)方面可以從或者前述方法或者這個(gè)實(shí)施例的其他變化來(lái)獲得。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例是使用至少兩個(gè)分辨率級(jí)來(lái)表示區(qū)域的方法，包括接收由邊限定的多邊形表示；重復(fù)選擇多邊形的一部分來(lái)用于呈現(xiàn)，所述部分對(duì)應(yīng)于像素；根據(jù)多邊形表示的邊來(lái)表示在第一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)的像素被填充、空或部分被填充。在通過(guò)被填充或空的子像素的陣列表示在第二數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的部分填充的像素中，設(shè)置定義多邊形表示的邊的陣列和設(shè)置包括至少3×3子像素的陣列。或者，所述陣列可以包括4×4或8×8子像素。所述多邊形可以是四邊形、凸四邊形、梯形或數(shù)據(jù)線。四邊形或梯形表示可以具有0長(zhǎng)度的一邊。用于被填充的、空的或部分被填充的像素表示可以使用兩個(gè)數(shù)據(jù)比特。所述方法可以還包括保存對(duì)應(yīng)于在陣列中的被填充的或空的子像素的部分被填充像素的總計(jì)。這些概述可以包括被填充或空的子像素的計(jì)數(shù)或子像素的加權(quán)評(píng)估。
本發(fā)明的一個(gè)相關(guān)實(shí)施例是使用至少兩個(gè)分辨率級(jí)來(lái)表示區(qū)域的方法，包括接收由邊限定的多邊形表示；重復(fù)選擇通過(guò)多邊形的一部分來(lái)用于呈現(xiàn)，所述部分對(duì)應(yīng)于像素；根據(jù)多邊形表示的邊來(lái)將所述像素分類為被填充、空或部分被填充；通過(guò)被分配強(qiáng)度級(jí)而不是填充或空值的子像素的陣列來(lái)表示部分填充的像素。子像素的陣列限定多邊形表示的邊。這些陣列可以包括至少3×3子像素、4×4子像素、8×8子像素或16×16子像素。同上面一樣，所述多邊形具有幾種不同的形式。將像素分類為被填充、空或部分被填充的所述像素圖可以包括用于每個(gè)像素的兩個(gè)比特。所述方法可以還包括保存對(duì)應(yīng)于在陣列中子像素的強(qiáng)度級(jí)的部分被填充像素的總計(jì)。這些概述可以子像素強(qiáng)度級(jí)的概述或子像素的加權(quán)評(píng)估。
使用兩個(gè)分辨率級(jí)來(lái)表示具有至少一個(gè)邊的區(qū)域的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)施例包括至少一個(gè)存儲(chǔ)器；存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的至少一個(gè)像素圖，將像素表示為被填充、空或部分被填充；對(duì)應(yīng)于像素圖的、存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的至少一個(gè)子像素圖，它通過(guò)被填充或空的子像素陣列來(lái)表示部分被填充的像素，所述子像素定義區(qū)域的邊，子像素陣列包括至少3×3子像素；被填充或空的像素，它被表示而不使用子像素值來(lái)表示它們。這個(gè)實(shí)施例的另一個(gè)方面是它可以還包括概述在陣列中的被填充或空子像素的子像素概述。這個(gè)實(shí)施例可以還包括用于像素圖和子像素陣列的獨(dú)立可尋址的存儲(chǔ)器。它可以還包括用于象素圖和子像素概述圖的獨(dú)立可尋址存儲(chǔ)器。
在這個(gè)實(shí)施例上的變化是使用兩個(gè)分辨率級(jí)來(lái)表示至少一個(gè)梯形的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所述梯形具有第一和第三平行邊以及第二和第四相對(duì)邊，所述第一和第三平行邊彼此平行并且與一個(gè)基準(zhǔn)軸平行，所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)存儲(chǔ)器；存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的至少一個(gè)像素圖，將像素表示為被填充、空或部分被填充；對(duì)應(yīng)于在像素圖的一個(gè)像素的、存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的至少一個(gè)子像素陣列，它通過(guò)子像素陣列來(lái)表示在平行邊和相對(duì)邊上的像素。在這些陣列中的所述子像素可以是被填充的或空的。這些陣列包括至少3×3子像素、4×4子像素、8×8子像素或16×16子像素。這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以還包括灰度值概述存儲(chǔ)器，用于概述或者被填充或者空的子像素。所述概述可以基于被填充或空的子像素的計(jì)數(shù)或子像素的加權(quán)評(píng)估。所述子像素可以具有二進(jìn)制值或可以另外具有中間強(qiáng)度值。像素圖和子像素陣列可以被存儲(chǔ)在獨(dú)立可尋址的存儲(chǔ)器中。梯形的平行邊之一可以具有0長(zhǎng)度。
本發(fā)明的多個(gè)方面的另一個(gè)實(shí)施例是一個(gè)協(xié)議，用于使用兩個(gè)分辨率級(jí)來(lái)發(fā)送表示具有多個(gè)邊的多邊形的圖形數(shù)據(jù)，包括通過(guò)像素陣列來(lái)表示多邊形的部分，所述像素被分配被填充、空或部分被填充的一個(gè)值；通過(guò)子像素陣列來(lái)表示部分被填充的像素，所述子像素被分配被填充或空的一個(gè)值，用于限定邊的至少一部分，所述陣列包括至少3×3個(gè)子像素；使用至少第一信道和獨(dú)立的第二信道來(lái)發(fā)送像素陣列和多個(gè)子像素陣列的表示，第一信道用于像素陣列的表示，第二信道用于子像素的陣列。在這個(gè)實(shí)施例中，子像素陣列可以或者包括至少4×4、8×8或16×16個(gè)子像素。像素陣列的表示可以被行程編碼。所述多邊形可以是梯形，所述梯形具有與基準(zhǔn)軸平行的第一和第三平行邊；多個(gè)沿著第一或第三平行邊的部分被填充的像素可以由單個(gè)子像素陣列來(lái)表示。這個(gè)協(xié)議可以還包括保存子像素概述圖，用于總計(jì)在陣列中的被填充或空子像素。所述概述可以是在陣列中的被填充或空子像素的計(jì)數(shù)或子像素的加權(quán)評(píng)估。所述子像素除了被填充或空值之外也可以具有中間強(qiáng)度值。像素和子像素陣列可以被存儲(chǔ)在獨(dú)立可尋址的存儲(chǔ)器中。類似地，像素和子像素概述圖可以被存儲(chǔ)在獨(dú)立可尋址的存儲(chǔ)器中。第一或第三平行邊的相鄰像素可以由同一子像素圖來(lái)表示。第一或第三平行邊可以被分配0長(zhǎng)度。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例是一種計(jì)算用于對(duì)應(yīng)于多邊形的邊的部分的多值像素的值的方法，包括提供子像素陣列；對(duì)應(yīng)于具有特定方向的邊而提供一組預(yù)先計(jì)算的子像素條形圖；通過(guò)應(yīng)用所述預(yù)先計(jì)算的子像素條形圖而將多邊形的邊的部分表示為被填充或空的子像素；超級(jí)采樣對(duì)應(yīng)于像素的一組子像素，并且向所述像素分配一個(gè)灰度值。在這種方法中，預(yù)先計(jì)算的子像素條形圖可以還被表示為填充條的陣列，應(yīng)用預(yù)先計(jì)算的子像素圖可以還包括向?qū)?yīng)于邊或邊的延長(zhǎng)線與由子像素的陣列表示的區(qū)域的邊界的交點(diǎn)的填充條應(yīng)用偏移值。
使用子像素陣列來(lái)表示多邊形邊的至少一部分的方法的另一個(gè)方面是在具有邊的一個(gè)區(qū)域內(nèi)定義多邊形的邊的方法，所述區(qū)域被細(xì)分為子像素。這種方法包括提供對(duì)應(yīng)于多邊形邊和所述區(qū)域的邊的可能相交和方向的多個(gè)預(yù)先計(jì)算的子像素條形圖，其中所述可能相交被限于沿著所述區(qū)域的邊的離散位置，所述可能方向被限于連接所述離散位置的方向；確定在多邊形邊的方向中、多邊形邊與區(qū)域的邊的兩個(gè)相交的三中之二；并且應(yīng)用對(duì)應(yīng)于在所述方向中的兩個(gè)相交的三中之二的、預(yù)先計(jì)算的子像素條形圖之一。在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述區(qū)域被細(xì)分為不超過(guò)256個(gè)子像素，并且所述離散位置被限制為每個(gè)子像素不超過(guò)65個(gè)位置。或者，所述區(qū)域被細(xì)分為不超過(guò)64個(gè)子像素，并且所述離散位置被限制為每個(gè)子像素不超過(guò)33個(gè)位置。在另一個(gè)配置中，所述區(qū)域被細(xì)分為不超過(guò)32×16個(gè)子像素，并且沿著子像素的邊存在不超過(guò)17個(gè)離散位置；或所述區(qū)域可以被細(xì)分為不超過(guò)16×8個(gè)子像素，子像素的一個(gè)邊具有不超過(guò)9個(gè)離散位置。這個(gè)實(shí)施例的另一個(gè)方面是預(yù)先計(jì)算的子像素條形圖可以被限于形成大約45度范圍的一組可能的方向，并且這個(gè)預(yù)先計(jì)算的子像素條形圖的范圍可以被轉(zhuǎn)換為覆蓋大約180度的范圍。由多邊形邊相交的區(qū)域的邊可以或者是相對(duì)邊或相鄰邊。在這個(gè)實(shí)施例中的變化可能涉及使用多邊形邊和多邊形邊的延伸線來(lái)構(gòu)造與區(qū)域的邊的相交。多邊形邊的方向可以在本方法中被確定和利用，或者可以忽略它，因?yàn)閮蓚€(gè)相交限定多邊形邊。
子像素條形圖選擇是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。一種選擇子像素條形圖以表示與一個(gè)區(qū)域相交的邊的方法，所述區(qū)域具有至少第一和第二邊，并且所述區(qū)域被細(xì)分為子像素，所述方法包括構(gòu)造在沿著第一和第二邊的相交之間的線段，所述線段限定區(qū)域的第一和第二范圍。其中所述相交限于沿著區(qū)域的邊的離散位置；形成用于表示第一范圍的子像素的候選組，所述在候選組中的子像素完全或部分地在第一范圍內(nèi)；確定在所述候選子組的面積覆蓋和第一范圍的面積覆蓋之間的偏差；計(jì)算通過(guò)組合候選子組與用于其他分段的子像素條形圖而形成的角；根據(jù)對(duì)所述偏差的確定與所述角的計(jì)算來(lái)在候選子組中選擇；在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)所選擇的子組。這個(gè)實(shí)施例還可以包括重復(fù)所述方法來(lái)用于限定沿著第一邊的可能相交和淘汰冗余的組的一組線段。淘汰冗余組可以考慮到用于表示所述線段組的組的最大數(shù)量，或者它可以考慮到使用組來(lái)表示線段組的最大可接受誤差。在這個(gè)實(shí)施例上的一個(gè)變化是一種預(yù)先計(jì)算用于對(duì)應(yīng)于像素的子像素的子像素條形圖以便限定多邊形邊的部分的方法，包括沿著在一個(gè)像素對(duì)的第一邊上的子像素之一的邊來(lái)提供用于對(duì)應(yīng)于多邊形邊的直線的第一相交；沿著與第一邊相對(duì)的、所述像素對(duì)的第二邊來(lái)提供用于所述直線的可能的第二相交，其中可能的第一和第二相交限于離散位置；提供跨越預(yù)定角范圍的、用于連接第一可能相交和第二可能相交的線段；選擇用于限定由線段限制的范圍的子像素條形圖，其中子像素圖的選擇考慮到在子像素條形圖的面積覆蓋和在范圍的面積覆蓋之間的差異，并且進(jìn)一步考慮到通過(guò)組合子像素條形圖而形成的角的估計(jì)。由線段跨越的角的范圍可以包括大約45度或可以包括大約90度。可以提供變換來(lái)將子像素圖應(yīng)用到跨越大約180度的可能線段方向的范圍。
本發(fā)明的另一個(gè)應(yīng)用是計(jì)算對(duì)應(yīng)于一個(gè)角和多邊形的第一邊與第二邊的相交的像素的值的方法，包括提供存儲(chǔ)器，包括子像素的第一陣列和子像素的第二陣列，第一和第二陣列都對(duì)應(yīng)于一個(gè)像素；將第一和第二邊擴(kuò)展為第一和第二直線；對(duì)應(yīng)于由第一直線限定的第一范圍而將第一陣列的子像素設(shè)置為被填充或空；對(duì)應(yīng)于由第二直線限定的第二范圍而將第二陣列的子像素設(shè)置為被填充或空；計(jì)算第一陣列和第二陣列的相交；超級(jí)采樣在對(duì)應(yīng)于一個(gè)像素的相交中的一組子像素，并且向所述像素分配灰度值。在這個(gè)實(shí)施例中，設(shè)置第一和第二陣列的子像素可以包括應(yīng)用對(duì)應(yīng)于第一和第二范圍的、預(yù)先計(jì)算的子像素條形圖。
一旦我寫SDU和邊位移權(quán)利要求，需要寫一個(gè)SDU和邊位移權(quán)利要求的概述。


圖1A-B是一對(duì)輻射吸收?qǐng)D，它們描述了作為降低在邊上的曝光輻射的幅度的結(jié)果而將一個(gè)邊移動(dòng)小于一個(gè)像素或柵格圖形。
圖2是提供本發(fā)明的一個(gè)數(shù)據(jù)路徑實(shí)現(xiàn)方面的概覽的方框圖。
圖3是在簇協(xié)調(diào)處理、支持和掩模寫入處理和呈現(xiàn)模塊之間的分層關(guān)系的方框圖概覽。
圖4A-B是一對(duì)用于圖解呈現(xiàn)窗口、保護(hù)窗口、標(biāo)記帶、子帶和與呈現(xiàn)相關(guān)聯(lián)的其他元件的圖。圖4C是示出在調(diào)制器窗口、標(biāo)記、帶、子帶和圖像之間的內(nèi)部關(guān)系的方框圖。圖4D是圖解在全局和本地協(xié)調(diào)系統(tǒng)之間的關(guān)系的向量圖。
圖5A-B是圖解與一個(gè)像素相交的一個(gè)邊的表示的一對(duì)子像素網(wǎng)格。
圖6包括一系列像素網(wǎng)格和對(duì)應(yīng)于像素之一的一個(gè)子像素網(wǎng)格。其中圖解了向像素網(wǎng)格上映射一對(duì)幾何圖形。
圖7是超集采樣電路的方框圖。
圖8-10是幾何形狀、微像素高速緩存組和從那些幾何形狀產(chǎn)生的地址組的示例。
圖11A-D圖解了從一個(gè)像素和對(duì)應(yīng)于所述像素的一個(gè)子像素陣列的一個(gè)角向一側(cè)擴(kuò)展一個(gè)邊的四種情況。
圖12圖解了像素的水平和垂直對(duì)以及使用微像素條來(lái)呈現(xiàn)邊的其他特征。
圖13A-D圖解了可以從一組微像素條呈現(xiàn)的不同方向的四個(gè)邊。
圖14A-D圖解了使用一組微像素條來(lái)用于構(gòu)造從一個(gè)角位移的一個(gè)邊。
圖15A圖解了與呈現(xiàn)和保護(hù)帶重疊的梯形的特征。圖15B-C圖解了準(zhǔn)備用于限定與像素相交的邊的子像素條形圖的界面。
圖16A-C圖解了構(gòu)造在子像素網(wǎng)格中的角和計(jì)算對(duì)應(yīng)于所述角的像素灰度值。圖16D圖解了將訪問(wèn)限定器應(yīng)用到將一個(gè)幾何圖形覆蓋在另一個(gè)上。
圖17圖解了用于邊位移的橢圓結(jié)構(gòu)圖形。
圖18和19圖解了所謂的填充和滑動(dòng)位移算法的操作。
圖20是可以用于實(shí)現(xiàn)以多達(dá)5×5灰度值像素的相鄰尺寸的邊位移的、邏輯元件的硬件方框圖。
圖21描述了與一個(gè)標(biāo)記重疊的6個(gè)調(diào)制器或呈現(xiàn)窗口。圖22描述了一個(gè)標(biāo)記和9個(gè)重疊子區(qū)。圖23A將子區(qū)概念擴(kuò)展到在多遍次中印刷。圖23B圖解了從四個(gè)曝光遍次產(chǎn)生的81個(gè)重疊子區(qū)。圖23C-D是描述在標(biāo)記、帶和子帶之間的關(guān)系的方框圖。圖24A-B圖解了在標(biāo)記的呈現(xiàn)或調(diào)制器窗口內(nèi)的重疊子區(qū)以及對(duì)應(yīng)于一些重疊子區(qū)的輻射量簡(jiǎn)檔。
圖25是一個(gè)方框圖，其中包括向用于灰度級(jí)像素的多遍次補(bǔ)償照明值的計(jì)算應(yīng)用重疊區(qū)和能量變化處理。
圖26是用于光柵化分割的幾何形狀的幾個(gè)處理的方框圖。
圖27是圖解鏡子傳遞函數(shù)的應(yīng)用的硬件方框圖。
圖28描述了使用本征矢量方法計(jì)算的一對(duì)基本函數(shù)。
圖29是圖解可能的緩沖配置的方框圖。圖30圖解了數(shù)據(jù)從分割處通過(guò)安裝進(jìn)入SLM的流程。
圖31是呈現(xiàn)模塊的硬件方框圖。圖32是作為呈現(xiàn)模塊的一部分的呈現(xiàn)處理器的硬件方框圖。圖33是作為呈現(xiàn)處理器的一部分的分割轉(zhuǎn)換器的硬件方框圖。圖34是微像素高速緩存產(chǎn)生器的方框圖。圖35是微像素高速緩存緩沖器的方框圖。圖36是幀緩沖器接口和相關(guān)部件的方框圖。
圖37圖解了在數(shù)據(jù)被寫入存儲(chǔ)器控制器之前實(shí)現(xiàn)的保護(hù)帶過(guò)濾器的操作。圖38-39提供了關(guān)于幀緩沖器接口的結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。
圖40是提供關(guān)于預(yù)處理器核心的一種實(shí)現(xiàn)方式的細(xì)節(jié)的硬件方框圖。
圖41圖解了當(dāng)通過(guò)處理器時(shí)存儲(chǔ)器塊的處理。
圖42是微像素高速緩存緩沖器的硬件方框圖。
圖43圖解了在本發(fā)明的硬件實(shí)現(xiàn)方面的一個(gè)實(shí)施例中的存儲(chǔ)器訪問(wèn)。
圖44圖解了表示一個(gè)像素的子像素的對(duì)稱加權(quán)。圖45圖解了表示特定邊方向的對(duì)稱和非對(duì)稱子像素圖。
圖46-47圖解了在檢測(cè)一個(gè)角中使用的5×5鄰域的兩級(jí)卷積。
圖48-51圖解了邊位移的方面。圖52是邊位移的概覽流程圖。
圖53是應(yīng)用Bresenham算法的流程圖。
圖54A-C是多個(gè)SLM配置的示例。
圖55圖解了使用校正因數(shù)來(lái)補(bǔ)償在從SLM向工件的投射中的最小缺陷和失真。
具體實(shí)施例方式
參照附圖來(lái)進(jìn)行下面的詳細(xì)說(shuō)明。優(yōu)選實(shí)施例的描述是為了說(shuō)明本發(fā)明，而不是限制由權(quán)利要求限定的發(fā)明范圍。本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員可以識(shí)別對(duì)于隨后的說(shuō)明的多種等同的改變。
新的芯片設(shè)計(jì)要求高精度光刻設(shè)備來(lái)用于掩模制造和直接寫入。許多數(shù)據(jù)需要從幾何域轉(zhuǎn)換到由光刻設(shè)備可以使用的格式，以便投射期望的圖像。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)可以與多種光刻投射設(shè)備組合。
光刻投射的一種變化形式使用微鏡或具有獨(dú)立像素的類似系統(tǒng)。微鏡系統(tǒng)使用陣列，諸如512×2048的像素陣列，其中每個(gè)像素具有65個(gè)灰度值。使用1kHz的脈沖速率的系統(tǒng)的這個(gè)尺寸要求每秒向微鏡陣列裝入大約1G個(gè)數(shù)據(jù)像素。諸如256×256灰度級(jí)像素的較小陣列要求較小但仍然很大的數(shù)據(jù)吞吐量。諸如每個(gè)像素257灰度值的較大深度的灰度級(jí)要求一定程度上更大的數(shù)據(jù)吞吐量。一種替代的微鏡系統(tǒng)可以使用掃過(guò)工件的微鏡的較窄陣列，例如1×512、2×512或4×512微鏡。
用于光刻投射的另一種技術(shù)涉及使用一個(gè)或多個(gè)掃描光束。或者所述光束可以類似于在電視屏幕上的圖像而被系統(tǒng)地掃描以建立光柵圖像，或者所述光束可以被向量掃描以建立獨(dú)立的圖形。所述光束可以是激光、電子、離子或粒子光束。更一般而言，可以使用任何輻射光束。按照本發(fā)明的方面光柵化的數(shù)據(jù)可以被游程編碼或被壓縮以用于掃描光束。
處理概覽光刻設(shè)備用于向?qū)ν渡漭椛涿舾械谋砻嫱渡鋱D像。通常，抗蝕劑被輻射曝光。與投射圖像正面或負(fù)面地相對(duì)應(yīng)，被曝光的抗蝕劑被顯影，并且抗蝕劑的區(qū)域被去除。圖1A圖解了抗蝕劑曝光的兩個(gè)模式。獨(dú)立的峰101表示在均勻間隔的位置上的輻射的分布。對(duì)于微鏡系統(tǒng)，這些位置可以表示獨(dú)立的微鏡像素元件。對(duì)于掃描光束系統(tǒng)，這些位置可以表示光束意欲掃描的網(wǎng)格位置。由抗蝕劑吸收的總能量是覆蓋曝光區(qū)域的輻射分布的和。曲線102表示總的吸收輻射。抗蝕劑通常產(chǎn)生很高對(duì)比度的圖像。具有大于門限103的總吸收輻射的抗蝕劑的區(qū)域當(dāng)被顯影時(shí)可能硬化，而具有小于所述門限的吸收輻射的抗蝕劑的區(qū)域可能在顯影后被去除。在抗蝕劑表面建立的圖形的寬度對(duì)應(yīng)于沿著門限線103從總吸收輻射曲線102的一個(gè)交點(diǎn)到另一個(gè)交點(diǎn)的距離。圖1B圖解了通過(guò)降低在圖形的一邊上的輻射量來(lái)調(diào)整圖形尺寸。在圖1B中，當(dāng)在最右位置中的輻射量被降低大約一半106時(shí)，邊104被移動(dòng)距離105。在微鏡系統(tǒng)中，可以調(diào)整獨(dú)立的鏡子元件以降低來(lái)自單個(gè)像素的輻射量。在一個(gè)掃描輻射系統(tǒng)中，可以在特定的位置降低掃描輻射的強(qiáng)度，或者在光束在其掃描中到達(dá)特定位置之前不久可以取消輻射。
系統(tǒng)架構(gòu)概覽本發(fā)明的圖像呈現(xiàn)引擎可以與分割引擎、光柵化引擎和驅(qū)動(dòng)電路相結(jié)合地使用。圖2提供了數(shù)據(jù)路徑的概覽。這個(gè)數(shù)據(jù)路徑以預(yù)處理的幾何數(shù)據(jù)開始來(lái)作為輸入。預(yù)處理的幾何數(shù)據(jù)可以是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的輸出。預(yù)處理可以降低分層或迭代信息和有效地使得幾何表示流變平。數(shù)據(jù)獲取202通常包括從輔助存儲(chǔ)器獲得預(yù)處理的幾何數(shù)據(jù)。幾何轉(zhuǎn)換203是這樣的處理其中幾何形狀被轉(zhuǎn)換為可呈現(xiàn)的定點(diǎn)幾何形狀(RFG)。分割204是將幾何形狀劃分為在微鏡實(shí)現(xiàn)方式中對(duì)應(yīng)于標(biāo)記和標(biāo)記的呈現(xiàn)窗口的不同窗口和子窗口的處理。分割引擎的輸出是以一種或多種指定記錄格式的幾何數(shù)據(jù)。所述記錄表示幾何圖形，諸如多邊形和多邊形組。將分割的數(shù)據(jù)表示為梯形是有用的，其中三角和矩形是梯形的子類。梯形的平行邊之一可以具有0或接近0的長(zhǎng)度，以便表示三角。分割的數(shù)據(jù)的另一種有用表示是作為三角或三角鏈。本發(fā)明的大部分方面等同地適合于梯形、矩形、三角或其他多邊形或幾何形狀。多邊形角的坐標(biāo)可以被提供7比特或更多的子像素或半子像素分辨率，以便支持像素的1/64或1/128的精度或更大。可以根據(jù)圖像投射技術(shù)的期望精度和特點(diǎn)來(lái)使用更高或更低比特的分辨率。
圖像呈現(xiàn)引擎210包括多個(gè)部件。擴(kuò)展211是在呈現(xiàn)之前擴(kuò)展幾何迭代的處理。可以將分割的幾何形狀接收作為迭代的RFG，它具有重復(fù)的幾何形狀或重復(fù)的幾何形狀組。擴(kuò)展取消了RFG的編組，因此它們可以被獨(dú)立的處理。呈現(xiàn)212是將包括可呈現(xiàn)定點(diǎn)幾何形狀的多邊形轉(zhuǎn)換為光柵化的圖像的處理。在多個(gè)呈現(xiàn)處理器上執(zhí)行呈現(xiàn)處理。超級(jí)采樣212是采樣微像素分辨率圖像和計(jì)算灰度級(jí)像素值的處理。(在本文中，子像素和微像素一般指的是像素的同一細(xì)分。)下面討論用于超級(jí)采樣的替代加權(quán)方案。邊位移213是縮放幾何形狀的處理，例如用于通過(guò)激光接近性校正(LPC)或通過(guò)光接近性校正(OPC)來(lái)補(bǔ)償接近的和雜散的輻射。圖像校正214是補(bǔ)償在光路徑、投射系統(tǒng)的級(jí)的布置或另一個(gè)特性中的非線性和小缺陷的處理。這可以包括非線性圖像重新耦合。照明轉(zhuǎn)換215考慮到下述因素諸如在投射的區(qū)域之間的重疊、在曝光輻射中的變化和多遍次寫入。當(dāng)投射系統(tǒng)使用微鏡陣列時(shí)，鏡子補(bǔ)償216應(yīng)用預(yù)先校準(zhǔn)的因子以補(bǔ)償獨(dú)立鏡子的特性。微鏡補(bǔ)償因子可以用于補(bǔ)償對(duì)電壓的不同響應(yīng)、在工作周期的過(guò)程期間的響應(yīng)的改變、在陣列中的死像素或微鏡陣列的類似特征。在需要時(shí)和對(duì)于所使用的投射系統(tǒng)適當(dāng)?shù)那闆r下，可以向呈現(xiàn)引擎210增加另外的部件。
驅(qū)動(dòng)電路220包括合成221和調(diào)制222處理。合成221是將來(lái)自幾個(gè)呈現(xiàn)處理的結(jié)果組合到調(diào)制所響應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流中的處理。使用合成器使得可以縮放呈現(xiàn)模塊330的數(shù)量。例如，可以通過(guò)修改合成器參數(shù)來(lái)將呈現(xiàn)模塊的數(shù)量從10提高到12而不改變對(duì)于調(diào)制系統(tǒng)的接口。在一種微鏡系統(tǒng)中，可以使用一個(gè)數(shù)據(jù)流來(lái)進(jìn)行調(diào)制，以便在使用輻射快速照射微鏡陣列之前設(shè)置獨(dú)立的微鏡。在另一種微鏡系統(tǒng)中，如果微鏡用于掃描工件，則數(shù)據(jù)流的數(shù)量可以匹配微鏡數(shù)量或微鏡數(shù)量的因子。在傳統(tǒng)的掃描系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)流的數(shù)量可以匹配所使用的掃描光束的數(shù)量，調(diào)制222是將集中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為投射系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)值的處理。對(duì)于微鏡系統(tǒng)，數(shù)模轉(zhuǎn)換器可以用于產(chǎn)生模擬電壓，所述模擬電壓被施加到獨(dú)立微鏡元件上。對(duì)于掃描系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)可以用于控制聲光調(diào)制器，它調(diào)制電子、離子或粒子輻射的輻射光束或等同控制元件。
非線性變換可能要求向每個(gè)被再取樣的像素應(yīng)用像素再取樣梯度。或者，用于每個(gè)像素的梯度可以被卷積核心取樣以產(chǎn)生輸出像素值。卷積核心的鄰域?qū)⒁蕾囉谔荻鹊淖畲笤试S幅度。一像素梯度可以被3×3核心取樣；兩像素梯度可以被5×5核心取樣。
投射系統(tǒng)通常也包括掃描230和網(wǎng)線板240。掃描230攜帶圖像信息來(lái)通過(guò)對(duì)輻射曝光的網(wǎng)線板240的區(qū)域。網(wǎng)線板240是投射系統(tǒng)針對(duì)其工作的工件。
光柵簇概覽圖3是提供數(shù)據(jù)處理的概覽的方框圖。寫入器控制器310控制向工件的圖像投射。寫入器連接器310可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)接口連接以與簇協(xié)調(diào)處理321通信。在圖3中，描述了Telnet接口和寫入器到光柵化器的接口(WRI)。WRI接口可以包括TCP/IP套接字和在工作在寫入器控制310上的管理控制軟件和簇協(xié)調(diào)處理321之間的接口。這個(gè)接口將光柵化處理與獲取和計(jì)算在分割引擎中的數(shù)據(jù)以及曝光工件的處理同步。通過(guò)這個(gè)接口，簇協(xié)調(diào)處理321可以向?qū)懭肫骺刂?10報(bào)告寫入功能的級(jí)的位置和當(dāng)前狀態(tài)。簇協(xié)調(diào)處理321是依賴于呈現(xiàn)模塊330來(lái)呈現(xiàn)RFG幾何形狀的一組處理320之一。簇級(jí)處理320支持多個(gè)簇322、324。簇包括簇控制器323，它提供支持和掩模寫入處理323。簇還包括一個(gè)或多個(gè)呈現(xiàn)模塊331。簇控制器323可以被設(shè)計(jì)來(lái)支持多達(dá)7個(gè)呈現(xiàn)模塊以與現(xiàn)有的PCI協(xié)議一致，或者可以被設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)期望吞吐量所需要的和與其他總線協(xié)議一致的更多或更少的模塊和不同的總線結(jié)構(gòu)。在圖3中描述的任務(wù)的組織具有靈活性和可伸縮性。通過(guò)替代的硬件組織可以實(shí)現(xiàn)較少靈活性和更高速度的操作。
下面通過(guò)進(jìn)一步說(shuō)明其上可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各個(gè)方法的硬件來(lái)補(bǔ)充在簇控制器級(jí)的這個(gè)概覽。
光柵化方法的概覽圖4C提供了用于解釋對(duì)于理解本發(fā)明的方面有益的術(shù)語(yǔ)的基礎(chǔ)。SLM(空間光調(diào)制器)在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方面的一個(gè)實(shí)施例中是用于調(diào)制用于曝光的激光脈沖的微鏡的矩陣陣列。標(biāo)記(例如獨(dú)立的431A-431E或集體的434A-434F)表示SLM的單個(gè)曝光。帶(例如432)是重疊的標(biāo)記的水平系列。水平可以或可以不是帶的物理表示。水平可以被帶的方向定義，帶的方向繼而被通過(guò)工件的SLM的掃描運(yùn)動(dòng)定義。標(biāo)記區(qū)域包括重疊區(qū)。在帶中的標(biāo)記的高度可以相同或不同。標(biāo)記的寬度也可以各標(biāo)記彼此不同。在帶中的標(biāo)記的時(shí)間順序最可能是依序的。它可以具有或者從左向右或從右向左的方向或兩者。一個(gè)圖像是帶的垂直序列(例如432，432A-432C)。圖像的獨(dú)立的帶可以或可以不具有相同的寬度。圖像的帶具有垂直重疊區(qū)域433，這類似于帶的相鄰標(biāo)記。下面進(jìn)一步討論在標(biāo)記之間的重疊。標(biāo)記可以包括來(lái)自一個(gè)或多個(gè)調(diào)制器窗口434A-434F的數(shù)據(jù)。或者，調(diào)制器窗口可以包括跨越幾個(gè)標(biāo)記的整個(gè)帶432或子帶(例如432A)。分區(qū)為多個(gè)呈現(xiàn)窗口用于實(shí)現(xiàn)在光柵化引擎的數(shù)據(jù)路徑中的并行性。帶可以被劃分為兩個(gè)或多個(gè)子帶432A-432C。子帶不必重疊，因?yàn)樗鼈儽粏我粯?biāo)記曝光印刷。在呈現(xiàn)過(guò)程中，如后所述，它們的擴(kuò)展區(qū)重疊，因此用于產(chǎn)生子帶的輸入數(shù)據(jù)略微重疊。子帶的劃分可以對(duì)應(yīng)于在標(biāo)記中的調(diào)制器窗口之間的劃分。在一個(gè)帶內(nèi)的子帶從圖像的一邊到另一邊具有相同的寬度，但是不必具有相同的高度。
圖26提供了光柵化和呈現(xiàn)的進(jìn)一步概覽。它圖解了參數(shù)文件(2611-2626)、支持軟件(2630-2645)、參數(shù)安裝、呈現(xiàn)模塊的功能部件(2662-2668)。使用許多數(shù)據(jù)表或文件可以提高系統(tǒng)的靈活性。或者，優(yōu)選地存儲(chǔ)在表格中的數(shù)據(jù)值可以被編碼為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方面的軟件、固件或硬件。硬編碼通常降低靈活性，但是提高性能。
在圖26中，掩模參數(shù)文件2611可以用于靜態(tài)參數(shù)。可以逐個(gè)帶地進(jìn)行處理。處理關(guān)鍵信息可以逐個(gè)帶不同。一些輸入文件可以逐個(gè)帶、逐個(gè)掩模部分和逐個(gè)工作地相同。可以通過(guò)平臺(tái)處理器的CAPS軟件處理來(lái)逐個(gè)掩模或逐個(gè)帶地執(zhí)行在系統(tǒng)中裝入的參數(shù)的改變。本發(fā)明的另一個(gè)方面是可以在例如一個(gè)帶內(nèi)改變由系統(tǒng)使用的參數(shù)，因?yàn)閷懭胩幚磉_(dá)到工件的角，在此抗蝕劑被烘烤得比在工件的中心更熱。
帶首標(biāo)文件2612、窗口部分2613和命令參數(shù)2614包括對(duì)在一個(gè)帶內(nèi)的所有標(biāo)記公共的信息。它描述了將SLM劃分為多個(gè)窗口。影響RASE處理的參數(shù)是子帶的數(shù)量，它表示在Y軸上將SLM劃分為多個(gè)調(diào)制器窗口。這個(gè)參數(shù)對(duì)應(yīng)于在系統(tǒng)配置中的模塊的數(shù)量。子帶高度的表，它影響RP(呈現(xiàn)處理器)，所述RP使用子帶高度來(lái)用于呈現(xiàn)地址產(chǎn)生處理和讀出處理，子帶高度的表也影響像素?cái)?shù)據(jù)列高度參數(shù)。子帶Y坐標(biāo)偏移的表，它被幾何形狀預(yù)處理器使用來(lái)給出獨(dú)立子帶的Y偏移。呈現(xiàn)窗口大小X，它影響幾何形狀預(yù)處理器，所述幾何形狀預(yù)處理器使用X窗口尺寸來(lái)用于分割復(fù)雜幾何形狀。它也被用于防止RP的地址產(chǎn)生器的保護(hù)窗口刪節(jié)。呈現(xiàn)窗口間距X，它是在呈現(xiàn)窗口之間的距離。X重疊區(qū)域大小可以從在SLM大小和呈現(xiàn)窗口間距之間的差來(lái)計(jì)算。X間距被幾何形狀預(yù)處理器(PP)用于分割復(fù)雜幾何圖形和對(duì)于提供到RP的幾何形狀進(jìn)行坐標(biāo)偏移計(jì)算。擴(kuò)展區(qū)尺寸X和Y，它被像素鄰域操作(邊位移)使用，并且影響在PP中的分割。呈現(xiàn)窗口尺寸減去擴(kuò)展區(qū)等于調(diào)制器窗口尺寸。這個(gè)參數(shù)是AP的隱含部分，必須總是匹配AP的設(shè)計(jì)。調(diào)整參數(shù)文件2621包括幾個(gè)數(shù)據(jù)類型。它一般包括對(duì)于在調(diào)整處理器中實(shí)現(xiàn)的處理的控制信息。這個(gè)參數(shù)部分包括區(qū)域代碼的游程編碼的位圖。獨(dú)立調(diào)制器窗口的區(qū)域代碼的數(shù)量在一種實(shí)現(xiàn)方式中限于128，但是SLM的區(qū)域代碼的總數(shù)可以高達(dá)512。每個(gè)游程記錄具有兩個(gè)值重疊區(qū)ID和區(qū)域代碼。重疊區(qū)ID的數(shù)量可以限于每個(gè)調(diào)制器窗口最大15。文件的照明轉(zhuǎn)換部分包括用于每個(gè)重疊區(qū)ID的一個(gè)傳遞函數(shù)表。微鏡表部分包括用于每個(gè)鏡子補(bǔ)償系數(shù)[Cn](n＝1..4)的一個(gè)標(biāo)度/偏移輸入項(xiàng)[Cn2/Cn1]。AP參數(shù)文件的鏡子函數(shù)部分包括用于鏡子補(bǔ)償計(jì)算的兩個(gè)函數(shù)的函數(shù)表、用于每個(gè)參數(shù)C1..C4的一組標(biāo)度/偏移。鏡子校準(zhǔn)文件包括圖像圖，對(duì)于SLM的每個(gè)像素都有一個(gè)輸入項(xiàng)，每個(gè)像素具有四個(gè)校準(zhǔn)參數(shù)(C1..C4)。關(guān)于鏡子補(bǔ)償函數(shù)的比特寬度和偏移的一般信息被存儲(chǔ)在AP參數(shù)文件的鏡子表部分中。這個(gè)文件由于大小的原因而是二進(jìn)制的格式，這與基于文本的多數(shù)其他參數(shù)文件相反。向這些文件或這些文件的部分分配參數(shù)不是本發(fā)明的限制而是一個(gè)實(shí)施例的限制。
校正因子可以被存儲(chǔ)在用于校正光路徑的靜態(tài)或系統(tǒng)特征的文件中，或可以實(shí)時(shí)地產(chǎn)生來(lái)用于系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)或隨機(jī)特征，諸如級(jí)布置。
CPAS軟件2630從文件向呈現(xiàn)模塊2660提供參數(shù)。邏輯塊2631-2645對(duì)應(yīng)于上述的參數(shù)文件。CPAS軟件實(shí)時(shí)修改在呈現(xiàn)模塊中的參數(shù)以符合輻射曝光要求。在寫入網(wǎng)線板或直接寫入芯片期間，可以通過(guò)改變?cè)诔尸F(xiàn)模塊2660中的參數(shù)來(lái)處理至少三個(gè)抗蝕劑問(wèn)題。在表面上抗蝕劑的烘烤不是完全均勻的。在許多情況下，表面的邊或角比表面的中心烘烤得更快或更徹底。可以設(shè)置考慮到在被曝光的工件上的位置的參數(shù)以對(duì)應(yīng)于工件的那個(gè)部分的烘烤特征。可以使用邊位移和照明轉(zhuǎn)換參數(shù)來(lái)響應(yīng)于表面烘烤特征。接著，對(duì)曝光輻射的抗蝕劑響應(yīng)依賴于曝光如何積累。即，輻射量對(duì)于抗蝕劑沒有線性相加效應(yīng)。許多抗蝕劑由其初始曝光敏化。A輻射量后隨B輻射量將產(chǎn)生比單個(gè)量C更大的響應(yīng)，其中能量A+B＝C。通過(guò)使得CAPS軟件在連續(xù)印刷遍次中向呈現(xiàn)模塊安裝適當(dāng)?shù)膮?shù)，可以考慮到抗蝕劑激活。另外，抗蝕劑老化可以影響對(duì)曝光輻射的響應(yīng)。一些抗蝕劑與多遍次曝光網(wǎng)線板或芯片所需要的時(shí)間相比較是短壽命的。隨著抗蝕劑老化，它可能變得敏感度降低。可以通過(guò)使得CAPS軟件根據(jù)抗蝕劑老化而向呈現(xiàn)模塊安裝適當(dāng)?shù)膮?shù)來(lái)考慮抗蝕劑老化。或者，可以通過(guò)在能量擴(kuò)展補(bǔ)償因數(shù)(ESCF)表中的值來(lái)處理這些問(wèn)題，所述表格從幾何形狀擴(kuò)展模塊2662向照明轉(zhuǎn)換模塊2666傳送。
替代截割的保護(hù)窗口圖4描述了使用保護(hù)區(qū)和保護(hù)窗口來(lái)呈現(xiàn)分割的幾何形狀的獨(dú)立圖形。在本圖中描述的區(qū)域包括呈現(xiàn)窗口401、保護(hù)窗口402和在呈現(xiàn)和保護(hù)窗口之間的保護(hù)區(qū)403。呈現(xiàn)窗口是較小尋址窗口，保護(hù)窗口是較大尋址窗口。
圖4A圖解了在呈現(xiàn)處理中使用保護(hù)區(qū)和保護(hù)窗口來(lái)作為在分割處理中截割幾何圖形的替代方式。呈現(xiàn)窗口401對(duì)應(yīng)于其中可以呈現(xiàn)幾何形狀以用于未來(lái)投射的存儲(chǔ)器。呈現(xiàn)窗口401被保護(hù)窗口402圍繞。保護(hù)區(qū)403是在呈現(xiàn)窗口401外部的保護(hù)窗口402的一部分。諸如多邊形、梯形、矩形、四邊形、三角形等的幾何形狀被接收來(lái)用于呈現(xiàn)。所述幾何形狀可以是凸的。落入呈現(xiàn)窗口401內(nèi)的幾何形狀404、即所謂的可呈現(xiàn)定點(diǎn)幾何形狀(RFG)被呈現(xiàn)到對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器。跨越呈現(xiàn)窗口和保護(hù)區(qū)的幾何形狀405被部分地呈現(xiàn)到存儲(chǔ)器。可以尋址保護(hù)帶以用于呈現(xiàn)，但是數(shù)據(jù)不被寫入存儲(chǔ)器來(lái)用于投射圖像。在呈現(xiàn)窗口之外的數(shù)據(jù)被丟棄。保護(hù)區(qū)可以不對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)器，同樣呈現(xiàn)窗口不對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)器。地址在保護(hù)區(qū)的數(shù)據(jù)可以使用過(guò)濾器來(lái)迅速地處理，因?yàn)椴恍枰鎯?chǔ)器傳送。在分割期間在呈現(xiàn)窗口的邊界不截割跨越呈現(xiàn)窗口和保護(hù)區(qū)的幾何形狀。如下所述，可以構(gòu)造這樣的硬件，它同時(shí)呈現(xiàn)在呈現(xiàn)窗口內(nèi)外的邊。這個(gè)呈現(xiàn)可以不區(qū)別在呈現(xiàn)窗口內(nèi)外的邊。與僅僅呈現(xiàn)幾何形狀在呈現(xiàn)窗口內(nèi)的部分相比較，呈現(xiàn)在呈現(xiàn)窗口外部的邊和區(qū)域不會(huì)明顯減慢所述跨越幾何形狀405的呈現(xiàn)。可以通過(guò)以兩種方式限制幾何形狀來(lái)協(xié)助幾何形狀的呈現(xiàn)。首先，幾何形狀可以在尺寸上受限，以便沒有幾何形狀可以落入呈現(xiàn)窗口401內(nèi)和保護(hù)窗口402外。這樣的幾何形狀可以適合于保護(hù)區(qū)內(nèi)。第二，可以在呈現(xiàn)之前過(guò)濾幾何形狀，以便完全在呈現(xiàn)窗口401之外的幾何形狀都不對(duì)于呈現(xiàn)窗口處理。被呈現(xiàn)到保護(hù)區(qū)的數(shù)據(jù)可以在被存儲(chǔ)在高速緩存緩沖器之前被過(guò)濾或丟棄，如下進(jìn)一步所述，由此降低存儲(chǔ)器帶寬負(fù)荷。或者，當(dāng)從微像素高速緩存向?qū)?yīng)于呈現(xiàn)窗口的緩沖存儲(chǔ)器轉(zhuǎn)換幾何形狀時(shí)，尋址電路可以識(shí)別在保護(hù)區(qū)中的地址。這個(gè)尋址電路可以將幾何形狀寫入截?cái)嗟匠尸F(xiàn)窗口。尋址電路可以比較地址信號(hào)與呈現(xiàn)窗口的有效地址，并且使用這個(gè)結(jié)果來(lái)控制寫使能或其他存儲(chǔ)器仲裁信號(hào)。或者，在保護(hù)區(qū)中開始或結(jié)束的固定長(zhǎng)度填充指令可以被修改以匹配落入窗口內(nèi)的指令的部分。落入保護(hù)窗口內(nèi)的離散指令可以被地址處理電路忽略。實(shí)現(xiàn)保護(hù)帶的尋址電路或存儲(chǔ)器控制器可以與FIFO(先入先出)存儲(chǔ)器組合，如結(jié)合實(shí)現(xiàn)調(diào)整處理器的電路所述，以便實(shí)現(xiàn)負(fù)載平均化。在呈現(xiàn)過(guò)程中，重復(fù)選擇幾何形狀的部分，并且產(chǎn)生微像素高速緩存，如下所述。所述微像素高速緩存是對(duì)應(yīng)于那個(gè)部分的光柵化表示數(shù)據(jù)的一個(gè)替代集。微像素緩沖器是另一種表示。
呈現(xiàn)和保護(hù)窗口思想的一個(gè)擴(kuò)展是擴(kuò)展區(qū)。擴(kuò)展區(qū)包括在呈現(xiàn)窗口401的每個(gè)邊外部的一些像素。擴(kuò)展區(qū)象呈現(xiàn)窗口那樣對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)器。但是，在擴(kuò)展區(qū)中的像素不用于投射圖像。相反，它們建立像素的鄰域，它可以用于在呈現(xiàn)窗口的邊上卷積一個(gè)或多個(gè)像素。擴(kuò)展區(qū)的大小應(yīng)當(dāng)支持在任何卷積中使用的像素的最大鄰域。例如，如果使用5×5卷積過(guò)濾器或鄰域或者兩次應(yīng)用3×3卷積過(guò)濾器，則擴(kuò)展區(qū)應(yīng)當(dāng)為至少兩個(gè)像素，以便在呈現(xiàn)區(qū)的邊上的像素在每個(gè)方向上被兩個(gè)像素圍繞以建立用于卷積的5×5鄰域。
呈現(xiàn)窗口配置圖4B還圖解了被應(yīng)用到微鏡陣列的呈現(xiàn)窗口的幾何形狀。微鏡陣列的兩次閃光被描述為460、470。陣列460在這個(gè)示例中被劃分為四個(gè)呈現(xiàn)窗口，包括451、461。所述陣列可以被水平、垂直或以這兩種方式劃分為適當(dāng)數(shù)量的呈現(xiàn)窗口。一個(gè)512×2048陣列可以被劃分為例如10個(gè)呈現(xiàn)窗口，以便向10個(gè)呈現(xiàn)處理器分布呈現(xiàn)工作。呈現(xiàn)窗口451、461被擴(kuò)展區(qū)452、462圍繞。呈現(xiàn)窗口451進(jìn)一步被保護(hù)區(qū)453圍繞。標(biāo)記帶475包括多個(gè)標(biāo)記投射。子帶471、481包括多個(gè)呈現(xiàn)窗口和它們的擴(kuò)展區(qū)，所述擴(kuò)展區(qū)擴(kuò)展通過(guò)多個(gè)標(biāo)記。由于子帶和擴(kuò)展區(qū)大于呈現(xiàn)窗口，因此用于尋址的原點(diǎn)可以為擴(kuò)展區(qū)465的一個(gè)角。這個(gè)原點(diǎn)可以用于本地尋址、用于特定的呈現(xiàn)窗口及其擴(kuò)展區(qū)或用于在遍及子帶或標(biāo)記帶的全局尋址。本地尋址降低了幾何邊的內(nèi)插所需要的比特的數(shù)量。用于尋址的另一個(gè)有益原點(diǎn)可以是保護(hù)區(qū)463的一個(gè)角。
圖4D描述了從全局坐標(biāo)向本地坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換。在一種輸入流中，以相對(duì)于當(dāng)前帶的軟像素來(lái)給出坐標(biāo)。一個(gè)軟像素是一個(gè)微像素的一半。預(yù)處理器的一個(gè)功能是準(zhǔn)備用于呈現(xiàn)處理器的坐標(biāo)，對(duì)于一個(gè)相對(duì)原點(diǎn)，轉(zhuǎn)換所有的坐標(biāo)。在這個(gè)附圖中，梯形404被包含在呈現(xiàn)窗口401內(nèi)，所述呈現(xiàn)窗口401被包含在保護(hù)窗口402中。可以通過(guò)這個(gè)附圖中所示的向量操作來(lái)描述坐標(biāo)變換。使得M＝(Mx，My)＝當(dāng)前調(diào)制器窗口相對(duì)帶的原點(diǎn)。
G＝(Gx，Gy)＝當(dāng)前保護(hù)窗口相對(duì)帶的原點(diǎn)。
V＝(Vx，Vy)＝要變換的幾何坐標(biāo)。
m＝(mx，my)＝當(dāng)前調(diào)制器窗口相對(duì)保護(hù)窗口原點(diǎn)。
v＝(vx，vy)＝新幾何坐標(biāo)。則G＝M-mv＝V-G組合這些方程得到vx＝Vx-Mx+mxvy＝Vy-Gy參數(shù)Mx、mx和Gy可以被存儲(chǔ)在寄存器中。Mx可以是9比特的無(wú)符號(hào)整數(shù)；Mx＝k*SLM_PITCH*128，其中k是標(biāo)記編號(hào)，k＞＝0。mx可以是9比特的帶符號(hào)整數(shù)。Gy可以是11比特的帶符號(hào)整數(shù)。注意可以以宏像素來(lái)表達(dá)參數(shù)值。
在一個(gè)替代實(shí)施例中，呈現(xiàn)窗口可能比微鏡陣列更寬，甚至與整個(gè)子帶一樣寬。根據(jù)呈現(xiàn)引擎的性能和組織、所需要的吞吐量(例如對(duì)于大面積寫入器)和被呈現(xiàn)輸出的緩沖，一個(gè)單個(gè)呈現(xiàn)引擎或呈現(xiàn)引擎組可以產(chǎn)生標(biāo)記的整個(gè)子帶或帶。一個(gè)寬的呈現(xiàn)窗口對(duì)于使用掃描輻射的投射系統(tǒng)或?qū)τ谠谖㈢R陣列的連續(xù)閃光之間具有實(shí)質(zhì)重疊的基于微鏡的系統(tǒng)可能尤其有用。在這個(gè)實(shí)施例中，對(duì)于連續(xù)閃光可以讀出呈現(xiàn)窗口的部分。
用于增強(qiáng)的分辨率的像素和子像素圖5A-B描述了使用微像素或子像素陣列來(lái)表示被分配給像素的灰度值。上面，圖1A-B圖解了像素灰度值對(duì)于邊位置的影響。圖5A-C圖解了表示65個(gè)灰度級(jí)(包括全白)的子像素。同樣的原理適用于使用5、10、17、26、37、50、82、101、122、145、170、197、226、257或一般而言n的平方加1個(gè)灰度級(jí)。類似的原理適用于使用4、8、16、32、64、128或256個(gè)灰度級(jí)。使用子像素的8×8網(wǎng)格來(lái)表示一個(gè)像素的很方便的。其他網(wǎng)格配置可以包括3×3子像素、4×4子像素、16×16子像素或更多。這些子像素可以被稱為空的或填充的或稱為接通或關(guān)閉。因?yàn)榭刮g劑可能對(duì)曝光具有正面或負(fù)面的響應(yīng)，因此子像素的負(fù)面或正面表示是任意的約定。圖5A圖解了穿過(guò)像素中央的幾何形狀的垂直邊。像素具有8行501和8列502個(gè)子像素。幾何形狀沿著像素的頂邊距離510處相交503。在這個(gè)示例中，幾何形狀邊沿著像素的底邊在相同的距離511相交504。由幾何形狀邊限制的幾何區(qū)域精確地是像素的一半。這個(gè)特定邊沿著在子像素之間的邊界。根據(jù)陰影圖約定，在邊的左邊加有陰影的子像素在由邊限定的圖形的外部或內(nèi)部；在邊的右邊的白色子像素在圖形的內(nèi)部或外部。32個(gè)加有陰影的子像素表示像素的區(qū)域的一半。對(duì)應(yīng)于加有陰影的子像素的數(shù)量，可以向像素分配灰度值32。圖5B圖解了幾何形狀的對(duì)角線邊。在由8中之4的距離530，這個(gè)邊與上像素邊的中間相交。這個(gè)邊在距離7與下像素邊531相交。幾何形狀邊左邊的區(qū)域的幾何面積是像素的68.75％。這個(gè)幾何面積以階梯樣式由44個(gè)子像素表示，它具有與加有陰影的范圍的幾何面積精確匹配的面積。
可以通過(guò)使得一個(gè)幾何形狀邊在子像素邊界之間相交來(lái)進(jìn)一步改進(jìn)子像素的網(wǎng)格表示。方便的是，將一個(gè)子像素的邊細(xì)分為由2的冪表示的多個(gè)增量，諸如2、4、8、16、32或64個(gè)增量，它們對(duì)應(yīng)于每個(gè)子像素的3、5、9、17、33或65個(gè)可能的相交位置——如果子像素的兩個(gè)邊都算數(shù)的話。可以預(yù)先計(jì)算用于表示與在邊界之間的子像素邊相交的幾何形狀邊的子像素的數(shù)量和模式，如下所述。
兩級(jí)呈現(xiàn)圖6使用用于表示像素的灰度值的子像素陣列來(lái)圖解了在一個(gè)像素網(wǎng)格上的兩個(gè)幾何形狀。網(wǎng)格610包括8行601和8列602個(gè)像素。兩個(gè)幾何形狀611、610被從幾何域呈現(xiàn)到像素上。網(wǎng)格620指示獨(dú)立的像素是白色(W)、灰色(G)或黑色(B)。像素621是黑色的；像素622是灰色的；像素623是白色的。兩個(gè)比特的數(shù)據(jù)可以用于表示每個(gè)像素，00＝B、01＝W、10＝G和11＝備用。像素624由子像素的網(wǎng)格640表示。在像素網(wǎng)格620中的為白色或灰色的加有陰影的像素641在幾何形狀之一的內(nèi)部。其他像素642在幾何形狀的外部。網(wǎng)格630指示獨(dú)立像素的灰度值。例如，其中邊將像素一分為二的、對(duì)應(yīng)于幾何形狀611左側(cè)邊的像素具有1/2(或32/64)的灰度值。在幾何形狀611的斜邊上的像素632具有1/2的灰度值。在幾何形狀的內(nèi)部的像素633具有灰度值1，表示完全接通。像素634具有5/8的灰度值，對(duì)應(yīng)于在網(wǎng)格640中40個(gè)陰影子像素。在流水線或其他優(yōu)化的結(jié)構(gòu)中，獨(dú)立的遍次可以提供對(duì)第一個(gè)像素圖分辨率和對(duì)第二個(gè)更高分辨率的微像素高速緩存的訪問(wèn)。
像素的子像素表示可以對(duì)應(yīng)于直接被映射到獨(dú)立像素的存儲(chǔ)器位置，諸如32或64比特字。或者，可以使用指針結(jié)構(gòu)來(lái)將獨(dú)立的灰度像素映射到存儲(chǔ)子像素網(wǎng)格的位置。在任何一種情況下，僅僅需要對(duì)灰度像素、而不是對(duì)黑色或白色像素更新子像素網(wǎng)格。通過(guò)標(biāo)注對(duì)應(yīng)的像素陣列元素“B”，可以有效地消除子像素陣列，而不用改變獨(dú)立子像素的值。下次使用子像素網(wǎng)格時(shí)，可以不用首先讀出數(shù)據(jù)而向子像素網(wǎng)格寫入值。
在一個(gè)替代實(shí)施例中，可以向子像素分配灰度值而不是二進(jìn)制值。用于組合像素的一些邏輯操作將需要被替換為加法或減法運(yùn)算。在子像素中的灰度值可以用于進(jìn)一步改進(jìn)分辨率。
具有總計(jì)高速緩存的兩級(jí)使用兩級(jí)分辨率的這個(gè)方法和裝置的一種增強(qiáng)方式是引入第三組存儲(chǔ)器位置以總計(jì)子像素陣列或網(wǎng)格的灰度值。在諸如流水線結(jié)構(gòu)的一些硬件實(shí)現(xiàn)方式中，可以當(dāng)向子像素網(wǎng)格寫入或記錄數(shù)據(jù)時(shí)計(jì)算子像素網(wǎng)格的灰度值。灰度值可以是空的或被填充的子像素的數(shù)量計(jì)數(shù)，或者它可以是被填充或空的子像素的加權(quán)求和。加權(quán)對(duì)于微鏡陣列或激光束掃描都是有益的，因?yàn)樵谕渡涔馐慕裹c(diǎn)處投射的輻射的強(qiáng)度大于與中心一段距離的強(qiáng)度。與多數(shù)輻射源相關(guān)聯(lián)的輻射強(qiáng)度的高斯分布可以由子像素的加權(quán)和來(lái)更好地表示。圖44圖解了使用僅僅10個(gè)加權(quán)來(lái)表示在子像素的8×8陣列中曝光輻射的高斯或類似分布。固有地，高斯或類似分布是對(duì)稱的，因此適用于像素的四個(gè)象限的加權(quán)可以取為相同的。對(duì)稱性還允許分配單個(gè)加權(quán)或系數(shù)來(lái)覆蓋編號(hào)子像素對(duì)，諸如標(biāo)為2、3、4、6、9的子像素對(duì)。利用這種對(duì)稱程度，可以通過(guò)在施加加權(quán)之前在所有四個(gè)象限內(nèi)計(jì)數(shù)相同加權(quán)的2個(gè)像素來(lái)使得計(jì)算簡(jiǎn)化。處理將從計(jì)數(shù)進(jìn)行到應(yīng)用加權(quán)。應(yīng)當(dāng)使用定點(diǎn)數(shù)值表示來(lái)計(jì)算加權(quán)和加權(quán)的和，并且具有雙重性。隨后加權(quán)的和可以在使用前舍入。所分配的加權(quán)以及甚至在本發(fā)明的一些實(shí)施例中使用的用于實(shí)現(xiàn)加權(quán)的門編程將是現(xiàn)場(chǎng)可編程的，使用諸如Xilinx的部分重新配置接口的邏輯。在圖44中的手段可以良好地?cái)U(kuò)展到從更圓一些或更大的鄰域采樣。從更大鄰域超級(jí)采樣可以在正方形中進(jìn)行，并且將在所述正方形的角中的加權(quán)設(shè)置為0以便有效地產(chǎn)生來(lái)自方形鄰域的圓形采樣。按照本發(fā)明，在超級(jí)采樣上的許多變化是實(shí)際和現(xiàn)場(chǎng)可編程的。
使用第三組存儲(chǔ)位置的一個(gè)替代方式是提高用于表示獨(dú)立像素的比特的數(shù)量，以便可以由像素網(wǎng)格來(lái)表示灰度值。
圖7描述了可以在讀出時(shí)被應(yīng)用或當(dāng)寫入到微像素高速緩存時(shí)被采用的一種硬件結(jié)構(gòu)，用于總計(jì)像素的灰度值。圖7圖解了在64比特的微高速緩存中計(jì)數(shù)通/斷微像素的數(shù)量，并且具有兩個(gè)分辨率級(jí)。微像素高速緩存陣列701的比特被提供到四個(gè)計(jì)數(shù)器或求和電路702。在一個(gè)替代實(shí)施例中，這些電路702可以向微像素施加加權(quán)方案。電路702的結(jié)果繼而被一個(gè)或多個(gè)加法器703組合以產(chǎn)生用于微像素高速緩存的灰度值713。當(dāng)從微像素高速緩存讀取時(shí)，兩比特的MUX 705可以控制例如整個(gè)電路的所選擇的輸出。兩個(gè)輸入比特704來(lái)自像素圖，它記錄是否每個(gè)像素是黑色、白色或灰色。對(duì)于灰色像素，MUX 705通過(guò)加法器703的結(jié)果。對(duì)于黑色或白色像素，MUX 705通過(guò)對(duì)應(yīng)于所有子像素的通或斷的靜態(tài)值711、712。在一個(gè)替代實(shí)施例中，如果像素圖704指示像素是黑色或白色的，則可以避免從微像素高速緩存獲取或向微像素高速緩存寫入。這降低了對(duì)于訪問(wèn)微像素高速緩存的要求。當(dāng)向微像素高速緩存寫入一個(gè)值時(shí)，這個(gè)電路可以被適配到超級(jí)采樣。適配涉及使用求和硬件701-703和假定寫入被執(zhí)行，因?yàn)樗鱿袼厥腔疑摹３?jí)采樣值將被寫入到灰度值存儲(chǔ)器。
邊的并行處理圖8圖解了在梯形幾何圖形上的微像素高速緩存產(chǎn)生器的操作。所述微像素高速緩存產(chǎn)生器包括兩個(gè)Bresenham內(nèi)插單元，它們并行工作在相對(duì)邊802、803上。解釋Bresenham呈現(xiàn)算法的一個(gè)參考文獻(xiàn)是F.S.Hill，Jr.，Computer Graphics，ISBN 0-02-354860-6，pp.428-433(F.S.Hill，Jr.，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，ISBN 0-02-354860-6，第428-433頁(yè))。Bresenham算法使用整數(shù)值，并且避免相乘。它是增量算法的一個(gè)示例，其根據(jù)關(guān)于前一個(gè)像素的信息來(lái)計(jì)算在被呈現(xiàn)的直線上的每個(gè)像素的位置。Bresenham是可以用于本發(fā)明的多種曲線和直線產(chǎn)生方法之一。在啟動(dòng)期間向兩個(gè)Bresenham內(nèi)插單元預(yù)先安裝幾何形狀的相對(duì)邊的坐標(biāo)。在預(yù)先安裝之后開始內(nèi)插。內(nèi)插從梯形的一個(gè)平行邊到另一個(gè)重復(fù)。如果使用多邊形來(lái)取代梯形，則一般可以在所選擇的坐標(biāo)系統(tǒng)的軸801的方向上進(jìn)行重復(fù)。它以幾何形狀的一個(gè)角開始，并且沿著所述軸進(jìn)行直到達(dá)到相對(duì)角。在內(nèi)插期間，對(duì)于每個(gè)內(nèi)插步驟產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)微像素高速緩存組。這些高速緩存組表示通過(guò)幾何形狀的部分。所述微像素高速緩存組被存儲(chǔ)在微像素高速緩存緩沖器中。在圖8中描述了5個(gè)微像素高速緩存組810-50。對(duì)于沿著內(nèi)插軸801的特定坐標(biāo)，當(dāng)兩個(gè)內(nèi)插單元都指示內(nèi)插完成時(shí)，產(chǎn)生地址組并存儲(chǔ)在微像素高速緩存緩沖器中。這個(gè)地址組與自從組配最后地址組后所產(chǎn)生的獨(dú)立微像素高速緩存一起形成微像素高速緩存組。在所述地址組中，在一個(gè)高速緩存組(例如810)中的第一邊(例如811、821、831、841、851)由地址X1S和X1E表示。在這種符號(hào)表示中，“X”指示軸的方向，“1”指示第一邊，“S”表示邊的呈現(xiàn)部分的開始像素，“E”表示邊的呈現(xiàn)部分的結(jié)束像素。在所述地址組中，第二便被地址X2S和X2E表示。在用于第一邊和第二邊的X1和X2地址之間的間隔表示可能不包括任何子像素信息的閉合數(shù)據(jù)的區(qū)域。當(dāng)呈現(xiàn)具有與坐標(biāo)系統(tǒng)平行的上下邊的梯形時(shí)，可以使用單個(gè)微像素高速緩存來(lái)表示在角(811、813和851、853)之間沿著所述上或下邊(812、852)的所有像素。當(dāng)所呈現(xiàn)的幾何形狀沒有與坐標(biāo)系統(tǒng)平行的上或下邊時(shí)，在邊之間沒有任何閉合區(qū)域。在下邊之上和在上邊之下，閉合區(qū)域(822、832、842)被完全填充，并且可以不使用微像素高速緩存而隱含地被表示，或使用上述的兩比特編碼方案來(lái)被表示，或者為了一致它可以被填充的微像素高速緩存來(lái)表示。
圖9提供了呈現(xiàn)梯形的特殊情況，其中在梯形中的兩個(gè)點(diǎn)具有相同或接近相同的位置，因此有效地將梯形縮為三角形。為了一致，四個(gè)地址點(diǎn)可以被包括在由分割引擎提供的數(shù)據(jù)流中。在這個(gè)附圖中再次表示5個(gè)微像素高速緩存組910-50。內(nèi)插軸901是垂直的。第一邊(911-951)也是垂直的。第二邊(913-953)是三角形的斜邊。下面的閉合邊912位于內(nèi)插邊之間。沒有上面的邊。微像素高速緩存組920、930、940包括完全填充的像素922、932和942。在地址X2S和X2E之間的距離903對(duì)應(yīng)于具有表示斜邊的部分的子像素網(wǎng)格的像素的數(shù)量。
圖10A表示另一種特殊情況，其中通過(guò)單個(gè)微像素高速緩存1010來(lái)表示幾何形狀。內(nèi)插軸是1001。象圖9中一樣，梯形已經(jīng)被縮為三角形。左邊延伸通過(guò)所有三個(gè)單元1011、1012和1013。右邊被包括在單元1013中，具有由1003指示的像素寬度。因?yàn)殚g隔X1S…X1E和X2S…X2E重疊，因此所述重疊表示其中微像素高速緩存以邏輯與運(yùn)算來(lái)相結(jié)合的區(qū)域。還因?yàn)橛蓡蝹€(gè)微像素高速緩存組來(lái)表示整體幾何形狀，因此表示三角形底邊的微像素高速緩存需要使用邏輯與運(yùn)算與用于左邊的部分的微像素高速緩存組合。
圖10B-D圖解了使用微像素高速緩存組發(fā)送的數(shù)據(jù)的部分。圖10B描述了具有比頂部窄的底部的梯形。它適配在7×7像素網(wǎng)格中。通過(guò)并行處理這個(gè)梯形的上和下以及左和右邊而產(chǎn)生的微像素高速緩存一般從上下開始，并且從下向上進(jìn)行
左處理器高速緩存對(duì) 右處理器L6.19R6.7L5.18R5.7L4.17R5.6L4.26R4.6L3.25R3.6L2.24R2.6L2.33R2.5L1.32R1.5T6.11B1.3使用諸如上面列出的順序的固定順序來(lái)處理邊可以提高呈現(xiàn)邏輯的各個(gè)塊的吞吐量。在一個(gè)替代實(shí)施例中，可以以不同的順序來(lái)處理邊，可以垂直定位幾何形狀的平行邊，或者幾何形狀可以不是梯形。在這個(gè)示例中，上(T)和下(B)邊是梯形的平行邊。在第一重復(fù)中，使用與左邊相交的像素、即頂部在像素6.1以及底部在像素1.3來(lái)對(duì)應(yīng)于上和下邊而呈現(xiàn)水平線。連續(xù)重復(fù)呈現(xiàn)左右邊。在第二重復(fù)中，在行1中的右和左邊完全被包括在單個(gè)像素中。行2需要兩次重復(fù)、即第三和第四重復(fù)來(lái)產(chǎn)生微像素高速緩存，因?yàn)樽蠛陀疫叺男?部分跨越兩個(gè)像素。除了高速緩存的對(duì)，多邊形解釋包括產(chǎn)生地址組。所述地址組包括一個(gè)行坐標(biāo)(Y)和四個(gè)列坐標(biāo)，X1S、X1E、X2S和X2E，其中S指示邊的開始，并且E指示其結(jié)尾。在X1S、X1E和X2S、X2E之間的距離限定每個(gè)行的左和右?guī)缀芜呂挥诤翁帯Ｔ赬1S、X1E和X2S、X2E之間的距離表示閉合數(shù)據(jù)的區(qū)域或者上或下邊的閉合部分。對(duì)于每行像素產(chǎn)生一個(gè)地址組YX1S X1E X2S X2E611775116742166322662325613355左邊的X1[S]tart和X1[E]end的相對(duì)大小指示邊當(dāng)上升時(shí)向左傾斜。可以從表格推斷通過(guò)左右處理器產(chǎn)生像素高速緩存的順序。
圖10C-D圖解了在特殊情況中的地址組。圖10B是垂直定位的小矩形。它的小指的是它是一個(gè)像素寬或更小。用于Y行5的地址組被圖解。所有四個(gè)X參數(shù)具有相同的值。圖10C是水平定位的小矩形。僅僅在Y行5中存在這個(gè)矩形的一個(gè)地址組。諸如小矩形的小幾何形狀的識(shí)別可以促進(jìn)處理。
圖11A-D幫助圖解了在一個(gè)微像素高速緩存內(nèi)的像素呈現(xiàn)和使用多邊形邊的延伸來(lái)開始應(yīng)用Bresenham算法。每個(gè)圖表示用于單個(gè)像素的8×8子像素網(wǎng)格。用于呈現(xiàn)的一個(gè)操作是確定邊投影與像素的邊的相交(1102A、1102B、1112C或1112D)。在附圖中提供了涉及梯形的四種情況。在圖11A和11B中的梯形側(cè)邊的角大于從水平算起的45度。在圖11A中，xTop 1101A落到角(Xm，Ym)1103A的右方。在圖11B中，xTop 1101B落到角(Xm，Ym)1103B的左方。在圖11C和11D中剩余的兩種情況涉及從水平算起小于45度的角以及右/左yTop 1111到y(tǒng)Bottom 1112關(guān)系。用于計(jì)算邊投影與像素的邊的相交的公式依賴于所圖解的四種情況。對(duì)于超過(guò)45度的角度情況A和BxBottom＝Xm-(dx1/dy)*YmXTop＝xBottom-(dx1/dy)*Micro pixelCacheWidth情況C 情況DyBottom＝Y(jié)m-(dy/dx1)*XmYm+(dy/dx1)*MPCWidthyTop＝y(tǒng)Bottom+(dy/dx1)*MPCWidthyBottom-(dy/dx1)*MPCWidth使用Bresenham算法來(lái)呈現(xiàn)像素(“MilPxCaW”)。使用微像素來(lái)呈現(xiàn)由一個(gè)邊相交的像素。為了找到MiPxCaW，可以使用下面的算法1)找到左下角所在的MiPxCaW。
2)找到從那個(gè)MiPxCaW的左下角到邊的延長(zhǎng)線與MiPxCaW的下邊的交點(diǎn)的距離(xBottom)。這是以作為與7個(gè)雙重(binal)的定點(diǎn)坐標(biāo)的宏像素為單位來(lái)提供的。這個(gè)距離是xBottom=X-dx1dyY]]>其中(X，Y)是從當(dāng)前的MiPxCaW的左下角計(jì)算的角的坐標(biāo)。
3)使用xBottom，下一個(gè)交點(diǎn)被計(jì)算為xTop=xBottom+dx1dyMiPxCaWinWidth,]]>
4)如果0＜＝xTop＜MiPxCaWidth，則應(yīng)當(dāng)恰在當(dāng)前那個(gè)之上的MiPxCaW中執(zhí)行微像素呈現(xiàn)。
5)如果xTop＞MiPxCaWidth，則應(yīng)當(dāng)在恰在當(dāng)前那個(gè)之上右側(cè)的MiPxCaW中執(zhí)行微像素呈現(xiàn)。
6)如果xTop＜0，則應(yīng)當(dāng)在恰在當(dāng)前那個(gè)之上左側(cè)的MiPxCaW中執(zhí)行微像素呈現(xiàn)。
7)重復(fù)直到達(dá)到上一行。
不使用浮點(diǎn)數(shù)來(lái)表示(dx1/dy)，可以將它們都乘以dy來(lái)得到整數(shù)。如果邊的斜率小，則可能必須向側(cè)面走幾步來(lái)獲得在下一行上的下一個(gè)MiPxCaW。如果在邊和x軸之間的角限于大于45度，則不是這樣。可以通過(guò)將幾何形狀旋轉(zhuǎn)90度來(lái)呈現(xiàn)較小的角。在接受大于45度的角度情況下用于Bresenham算法的代碼為eLeft=dy*xBottom=dy*X-dx1*Y;
eLeftShift=dx1*MiPxCaWinHeight;
eLeftCond=dy*MiPxCaWinWidth;
xBottom=eLeft/dy;
eLeft+=eLeftShift;
while(eLeft>=eLeftCond){eLeft-=eLeftCond;
MiPxCaWNumber+=1;
}while(eLeft<0){eLeft+=eLeftCond;
MiPxCaWNumber-=1;
}xTop=eLeft/dy;
根據(jù)斜率是正的或負(fù)的，變量MiPxCaWNumber是應(yīng)當(dāng)被移到左或右的MiPxCaW的連續(xù)數(shù)目。
用于呈現(xiàn)左邊的輸入?yún)?shù)如下
XBottom 邊和MiPxCaW網(wǎng)格的下交點(diǎn)XTop邊和MiPxCaW網(wǎng)格的上交點(diǎn)CacheWinLeft呈現(xiàn)開始的MiPxCaW的編號(hào)StartCacheWin 在邊右側(cè)的第一個(gè)MiPxCaW的編號(hào)。這是在內(nèi)部第一個(gè)要被填充的。這是一個(gè)返回參數(shù)。
StartRow要呈現(xiàn)的最低微像素行。它被用在下邊上。
StopRow 要呈現(xiàn)的最高微像素行。它被用在上邊上。
在硬件中，有可能預(yù)先計(jì)算和在表格中存儲(chǔ)在微像素級(jí)上的呈現(xiàn)。
用于呈現(xiàn)在MiPxCaW內(nèi)的微像素的原理與開始用于找到MiPxCaW的原理相同。流程如下1)找到xBottom的子微像素部分，并且使用它來(lái)作為開始值，并且將其稱為xBottomMi。
2)填充通過(guò)其邊進(jìn)入MiPxCaW的微像素。
3)使用Bresenham算法來(lái)計(jì)算邊在下一個(gè)微像素線上通過(guò)哪個(gè)微像素。一般，MiPxHeight＝以定點(diǎn)單位的微象素的尺寸。
xBottomMi+=(((xTop-xBottom)/MiPxCaHeight)*MiPxHeight;
if(xBottomMi>=MiPxWidth){xBottomMi-=MiPxWidth;
miPxNumber++;
}4)關(guān)于MiPxCaW，將其乘以MiPxCaHeight以獲得整數(shù)關(guān)系，下面給出用于Bresenham算法的代碼。
xMiOffset=subMiPxBin(xBottom)*MiPxCaHeight;
shift=(xTop-xBottom)*MiPxHeight;
cond=MiPxWidth*MiPxCaHeight;
xMiOffset+=shift;
while(xMiOffset>=cond){xMiOffset-=cond;
MiPxNumber++;
}while(xMiOffset<0){
xMiOffset+=cond;
MiPxNumber--;
}圖23是描述應(yīng)用Bresenham算法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。在5301執(zhí)行初始化步驟。在5302、5303和5306的測(cè)試將開始點(diǎn)劃分為對(duì)應(yīng)于圖11A-D的情況。在方框5305、5304、5307和5308中執(zhí)行用于這些情況的代碼。在5311中設(shè)置用于所述算法的定位點(diǎn)。所述算法沿著在5312-5321中內(nèi)插的邊而重復(fù)。
在圖15A中進(jìn)一步描述了圖11A-D的計(jì)算的參數(shù)。在這個(gè)附圖中，在像素的網(wǎng)格1501上布置梯形1500。給出了示例水平像素對(duì)1502和垂直像素對(duì)1503。所述像素網(wǎng)格包括呈現(xiàn)窗口1501A和保護(hù)窗口1520A。距離dx1 1531被定義為在左邊的下和上角的x坐標(biāo)之間的差。距離dy 1532被定義為在梯形1500的上和下平行邊之間的y坐標(biāo)的差。在呈現(xiàn)窗口周圍的擴(kuò)展區(qū)未示出。角在(Xm，Ym)。“dx1”是在左邊的上和下角之間的x坐標(biāo)差1531。類似的量度“dx2”對(duì)應(yīng)于在右邊的上和下角之間的距離。“dy”是在梯形的平行上和下邊之間的y坐標(biāo)差1532。對(duì)于不同的幾何形狀，可能需要兩個(gè)或更多的dy值。MPCWidth是微像素高速緩存的寬度(它等于像素的寬度)。應(yīng)當(dāng)選擇適當(dāng)?shù)膯挝弧?br> 方便的是，一次呈現(xiàn)像素對(duì)，諸如水平像素對(duì)1502或垂直像素對(duì)1503。可以總是選擇像素對(duì)以使得被呈現(xiàn)的邊和邊的任何投影在像素對(duì)的相對(duì)側(cè)相交，而不是切除一個(gè)像素角。沿著左邊1500，由于這個(gè)左邊的方向而呈現(xiàn)水平像素對(duì)。在這個(gè)示例中，沿著上邊1501和剩余的邊呈現(xiàn)像素的垂直對(duì)。呈現(xiàn)包括與像素的相對(duì)側(cè)相交的邊的成對(duì)像素使之能夠使用下述的表格查找方法。或者，可以使用或不使用像素對(duì)來(lái)直接應(yīng)用Bresenham的或另一種內(nèi)插算法。
均衡像素用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方面的一種替代方式是使用均衡子像素并且使用或不使用預(yù)先計(jì)算的子像素條形圖，如下所述。在用于呈現(xiàn)在左邊的微像素的一種算法中，初始填充通過(guò)其被呈現(xiàn)的邊與微像素的底部相交的微像素外加在相交的微像素右面(在幾何形狀內(nèi)部)的所有微像素。于是，由被填充的微像素覆蓋的區(qū)域一般與正確區(qū)域不同。為了補(bǔ)償，可以計(jì)算這個(gè)差別，并且當(dāng)總的面積誤差大于一個(gè)微像素時(shí)，就增加或減去一個(gè)微像素。超過(guò)區(qū)域初始為0。對(duì)于每個(gè)MiPx行，它增加A=[xBottomMi+(xBottomMi+dx1dyMiPxHeight)]12MiPxWidth.]]>如果累積的超出區(qū)域大于一個(gè)MiPx，則應(yīng)當(dāng)移動(dòng)邊以補(bǔ)償。對(duì)于正的和負(fù)的差別都執(zhí)行這個(gè)補(bǔ)償，并且加上(減去)均衡微像素，以便從不在一個(gè)MiPxCaW中偏離理想?yún)^(qū)域超過(guò)一個(gè)MiPx。超出區(qū)域可以對(duì)于每個(gè)新MiPxCaW被設(shè)置為0，或從微像素高速緩存的一行被攜帶到下一個(gè)。
上述用于計(jì)算A的公式基本上與前面的Bresenham算法相同。如果以硬件實(shí)現(xiàn)則兩種內(nèi)插流程可以被組合為一個(gè)單個(gè)流程。
使用預(yù)先計(jì)算的子像素圖另一種替換方式是使用預(yù)先計(jì)算的子像素來(lái)利用均衡子像素呈現(xiàn)在微像素高速緩存內(nèi)的邊。圖12圖解了使用垂直像素對(duì)來(lái)呈現(xiàn)從水平起的小于45度的角，并且使用水平像素對(duì)來(lái)呈現(xiàn)大于45度的角。(可以使用像素對(duì)的任何一個(gè)方向來(lái)呈現(xiàn)精確的45度角。)垂直對(duì)沿著X1-X2軸(1211，1212)。水平對(duì)沿著Y1-Y2軸(1201，1202)。單像素或微像素高速緩存被粗線1221約束。單個(gè)子像素或微像素被標(biāo)為1225。陰影區(qū)域1222被填充以表示幾何形狀的內(nèi)部(或外部)。陰影像素1223一行的長(zhǎng)度是子像素或微像素條值。微像素條可以被用作連續(xù)執(zhí)行用于呈現(xiàn)子像素高速緩存所需要的計(jì)算的替代方式。微像素條表示存儲(chǔ)在表格中的預(yù)先計(jì)算的陰影。
可以使用左手和上幾何邊來(lái)構(gòu)造微像素條的表格。左手邊將對(duì)象的內(nèi)部布置在邊的右手側(cè)。上邊將對(duì)象的內(nèi)部布置在邊的下部。圖13B和13D表示左手和頂部幾何邊。在傳統(tǒng)的x、y坐標(biāo)系統(tǒng)中，可以通過(guò)將左下手的角定位在或接近原點(diǎn)并且掃描通過(guò)從90到45度的角的范圍來(lái)表示可能的角的范圍。在圖13中，通過(guò)組合反射、旋轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)操作，用于圖13D的微像素條可以被轉(zhuǎn)換為其他圖，所述反轉(zhuǎn)如果需要的話被應(yīng)用來(lái)將邊的內(nèi)部和外部保持在它們適當(dāng)?shù)奈恢谩D13D是在90和45度之間的上部左手幾何邊。圖13C是圖13D通過(guò)y軸的反射外加反轉(zhuǎn)。圖13B是在45和0度之間的較淺的邊角。通過(guò)y軸反射圖13D然后逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度產(chǎn)生圖13B。通過(guò)y軸的進(jìn)一步反射外加反轉(zhuǎn)將圖13B進(jìn)一步變換為圖13A。在圖13A-13D的四角布置中，需要兩個(gè)操作，即一個(gè)反射外加旋轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)來(lái)將一組微像素條值轉(zhuǎn)換為方形的相鄰角，并且需要四個(gè)操作來(lái)轉(zhuǎn)換為方形的相對(duì)角。因此，可以通過(guò)將左下手角定位在原點(diǎn)并且掃描通過(guò)從90到45度的角范圍來(lái)表示可能角的范圍。
本發(fā)明的一個(gè)有益方面是使用對(duì)稱子像素條形圖。圖45圖解了這個(gè)對(duì)稱性。在左手的子像素條形圖對(duì)中，圖4501A和4502是彼此的鏡子圖像。它們緊密適配。它們將一起覆蓋微像素陣列的所有子像素，例如產(chǎn)生64/64的亮度。在右手的子像素條形圖對(duì)中，圖4501B和4502具有與4501A和4502相同的區(qū)域覆蓋，但是產(chǎn)生了不同的合并結(jié)果。因?yàn)?501B和4502不對(duì)稱，它們不能良好地適配在一起。存在一些重疊區(qū)域和其他間隙區(qū)域。它們一起覆蓋少于所有子像素，例如61/64。對(duì)于在圖形中對(duì)角布置的幾何形狀，缺少對(duì)稱性可以負(fù)面地影響系統(tǒng)的臨界尺寸的統(tǒng)一和誤差預(yù)算。
微像素條的表格僅僅包括某些角，因?yàn)閹缀涡螤钸叡幌拗茷樵谔囟ǖ拈g隔相交子像素，如上所述。將沿著像素的邊的離散位置使用作為交點(diǎn)是便利使用具有可管理數(shù)量的輸入項(xiàng)的表格的一種方式。在給定當(dāng)前可以獲得的存儲(chǔ)器和處理器配置的情況下，對(duì)于離散位置，我們指的是513個(gè)位置或更少。進(jìn)行下列限定是合理的將子像素和離散位置的精度限制為256個(gè)子像素和每個(gè)子像素不超過(guò)65個(gè)位置、或限制為64個(gè)子像素和每個(gè)子像素不超過(guò)33個(gè)位置、或限制為32×16個(gè)子像素和沿著子像素的邊不超過(guò)17個(gè)離散位置、或限制為16×8個(gè)子像素和沿著子像素的邊不超過(guò)9個(gè)離散位置。在給定現(xiàn)有的存儲(chǔ)器、處理器和FPGA技術(shù)的情況下，這些被認(rèn)為是可能的替代配置。它們一般涉及2的冪，它外推到可以在諸如以后5年的不久的未來(lái)中可以實(shí)現(xiàn)的配置。離散位置不是用來(lái)指可以使用16或32比特地址尋址的每個(gè)位置。使用離散位置限制了表格輸入項(xiàng)的可能數(shù)量。當(dāng)一個(gè)像素邊具有8個(gè)子像素并且每個(gè)子像素具有8個(gè)增量時(shí)，它具有邊相交的64或65個(gè)可能點(diǎn)。從原點(diǎn)，可以使用用于在90和45度之間的64個(gè)角(或65個(gè)角，包括兩個(gè)末端)的表示來(lái)表示可能角的全范圍。在8×8子像素網(wǎng)格中，可以將有效地跨越一對(duì)像素的8個(gè)微像素條表示為5比特值。
在我們的示例中，具有45到90度角的左手邊可以相交在沿著x軸的8個(gè)不同的增量而不落入自原點(diǎn)一個(gè)全像素寬度距離范圍內(nèi)。可以選擇微像素條的不同圖形來(lái)表示通過(guò)原點(diǎn)的角而不是表示當(dāng)它通過(guò)x軸的距離原點(diǎn)半個(gè)像素的相同的角。對(duì)于同一角需要微像素條的不同圖形，以便實(shí)現(xiàn)在邊布置中的子像素精度。為了說(shuō)明，考慮45度邊。如果這個(gè)邊通過(guò)原點(diǎn)，則通過(guò)將32/64的子像素加陰影來(lái)表示它。如果這個(gè)45度邊向右移動(dòng)一個(gè)全像素，則它以每行少于一個(gè)像素的比率被少了8個(gè)的像素來(lái)表示。對(duì)應(yīng)于將邊布置在沿著子像素邊的8個(gè)不同的位置，在32和25個(gè)加有陰影的像素之間，可以存在在45度角上的8個(gè)變化。圖14A-14D描述了使用一組微像素條來(lái)構(gòu)造左手邊的操作。因?yàn)榻切∮?5度，因此使用一個(gè)垂直對(duì)的像素。在圖14A中，被構(gòu)造的邊1402被整數(shù)個(gè)像素轉(zhuǎn)換為1401，以便它位于或接近(距離小于一個(gè)像素)一個(gè)角。在圖14B中，根據(jù)下述增量來(lái)選擇一組微像素條，以所述增量，被轉(zhuǎn)換的邊與在像素對(duì)的右和左側(cè)上的子像素的邊相交。接著，在圖14C中，對(duì)應(yīng)于從1402到1401的轉(zhuǎn)換的一定數(shù)量或區(qū)域的像素1412被從微像素條減去。在圖14D中，微像素條1413被移回靠著像素對(duì)頂部的位置，在此它們表示期望的邊1402。
子像素條的預(yù)先計(jì)算圖15B-C描述了用于預(yù)先計(jì)算被如上所述應(yīng)用的子像素條的界面。兩個(gè)附圖的特征是相同的，除了所選擇的標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)果產(chǎn)生的微像素條配置。控件“產(chǎn)生MiPxCaW呈現(xiàn)表格”1541控制來(lái)自預(yù)先計(jì)算處理的輸出。當(dāng)選擇此按鍵時(shí)，輸出包括一個(gè)參數(shù)文件，它可以與其他參數(shù)文件合并，并且用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方面的系統(tǒng)中。復(fù)選框1542和1543選擇如何表達(dá)邊線段1555的交點(diǎn)。在圖15B中，提供了x相交坐標(biāo)。x1(1551)坐標(biāo)是20，它對(duì)應(yīng)于在原點(diǎn)右面的一又四分之一的微像素(20/16)。有效坐標(biāo)在1..255的范圍內(nèi)，它對(duì)應(yīng)于16個(gè)微像素的每個(gè)微像素的16個(gè)位置。x2(1552)坐標(biāo)是80，它對(duì)應(yīng)于原點(diǎn)右面的5個(gè)微像素。如果選擇y坐標(biāo)選擇1543，則提供了在微像素顯示的y1(1553)和y2(1554)邊上的交點(diǎn)的值。提供了三個(gè)呈現(xiàn)選項(xiàng)。除非選擇“呈現(xiàn)右邊”選項(xiàng)1544，所描述的邊將是左邊，并且?guī)缀涡螤?556的被填充部分在邊1555的右面。
通過(guò)兩個(gè)或可選擇的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)引導(dǎo)均衡像素的分布。對(duì)于在呈現(xiàn)時(shí)使用流水線運(yùn)算來(lái)計(jì)算均衡像素的實(shí)現(xiàn)方式，優(yōu)選前兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。首先，由包括均衡像素的微像素覆蓋的區(qū)域應(yīng)當(dāng)與使用三角方法從MiPiCa的覆蓋部分的角點(diǎn)計(jì)算的真實(shí)區(qū)域最多相差子像素的一半。控制按鍵1545“執(zhí)行像素均衡”調(diào)用這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。第二，當(dāng)通過(guò)兩個(gè)邊的邏輯“與”操作形成角時(shí)由微像素覆蓋的區(qū)域應(yīng)當(dāng)與對(duì)于相交邊可以使用三角方法計(jì)算的區(qū)域不應(yīng)當(dāng)相差超過(guò)1個(gè)子像素區(qū)域。控制按鍵1546“執(zhí)行像素區(qū)域均衡”調(diào)用這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。信息窗口1547支持對(duì)于呈現(xiàn)實(shí)現(xiàn)的注解。當(dāng)選擇呈現(xiàn)按鍵1548時(shí)產(chǎn)生幾個(gè)輸出。使用所提供的坐標(biāo)來(lái)以三角方法計(jì)算真實(shí)區(qū)域值1561。在這個(gè)示例中它是邊線段1555右面的區(qū)域。近似區(qū)域值1562是由微像素條1556覆蓋的微像素的計(jì)數(shù)。近似區(qū)域誤差1563是在真實(shí)區(qū)域1561和近似區(qū)域1562之間的差，它在這個(gè)示例中是0。在這個(gè)附圖中的灰度級(jí)值1564是冗余的。當(dāng)系統(tǒng)一次產(chǎn)生在微像素條的整個(gè)組時(shí)使用最大表誤差1565。它通過(guò)指示在用于在所述組中的任何微像素條的真實(shí)區(qū)域和近似區(qū)域之間的最大差而提供了對(duì)于程序性能的校驗(yàn)。
確定分布的處理可以是任何種類的在角上的系統(tǒng)迭代、偏移和分布，由此評(píng)估對(duì)于每個(gè)可能組合的誤差預(yù)算完成情況。按照第一標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定所需要的均衡像素的數(shù)量。然后，迭代程序嘗試不同的可能角組合以找到以最小誤差滿足第二標(biāo)準(zhǔn)的子像素配置。在微像素條的邊和端之間的最小二方差可以用于測(cè)量誤差。
在本實(shí)施例中的另一種方法是驗(yàn)證當(dāng)從上部向下部和從下部向上部遍歷MiPiCa時(shí)累積的誤差(逐個(gè)條地增加誤差)在任何點(diǎn)都不超過(guò)1。
一般，選擇微像素條組涉及選擇偏好較小表尺寸或較緊的誤差預(yù)算。一種方式是設(shè)置期望的表尺寸并找到對(duì)處理有最小誤差的微像素條組。另一種方式是設(shè)置誤差預(yù)算并產(chǎn)生導(dǎo)致最小可能表尺寸的微像素條組。還有一種手段是產(chǎn)生多組微像素條，并且在其他因素之中，特別根據(jù)表尺寸和誤差分布的組合來(lái)選擇一個(gè)。
比較圖15B-C示出了依賴于所應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)1545、1546的、不同的結(jié)果微像素條組。在1556A和1556B之間的差別在行0-1和2-3中出現(xiàn)。
預(yù)先計(jì)算微像素條組的另一個(gè)方面可以涉及分層表格，其中包括用于不同角和網(wǎng)格相交偏移的微像素條組。通過(guò)使用具有兩級(jí)的表系統(tǒng)來(lái)獲得表尺寸的縮小，其中一個(gè)表具有用于角和相交偏移對(duì)的輸入項(xiàng)(0..15，從高速緩存交點(diǎn)坐標(biāo)(0..127)模8確定)。這個(gè)表格包括對(duì)第二表格的指針，所述第二表包括微像素條長(zhǎng)度的組(對(duì)8×8子像素分辨率在每個(gè)組中為8)。這個(gè)分層允許幾種角/偏移組合共享一個(gè)微像素條組。因?yàn)闂l組表是較大的表，因此縮小了總的表尺寸。或者，可以構(gòu)造支持角和偏移的附加組合的較大表，并且降低或消除了在應(yīng)用條對(duì)轉(zhuǎn)換和旋轉(zhuǎn)的需要。
Matlab是用于找到可以可由單個(gè)微像素條組表示的全部可能組合的有用工具。針對(duì)用于其他角/偏移對(duì)的分布而查看滿足第一和第二標(biāo)準(zhǔn)的可能均衡像素分布。如果兩個(gè)分布圖形對(duì)于不同的角/偏移項(xiàng)匹配——這可以使用Matlab的獨(dú)特函數(shù)來(lái)識(shí)別，則可以存儲(chǔ)所述圖形的一個(gè)拷貝，并且向兩個(gè)輸入項(xiàng)提供指向同一組微像素條的指針。
圖16A-C圖解了在像素或子像素網(wǎng)格的左下手區(qū)域中形成角。圖16A圖解了限定邊的微像素條的圖形。邊標(biāo)稱地沿著x軸下降8中的4又1/2個(gè)增量。在像素的頂部1601和底部1602的邊的交點(diǎn)是等同的。在這個(gè)示例中，64個(gè)子像素的36個(gè)被加陰影。圖16B圖解了定義斜邊的宏像素條的圖形。在像素1611的頂部的邊的交點(diǎn)是在像素的中間。在像素1612的底部的邊的交點(diǎn)沿著x軸下降4又1/2個(gè)增量。加有陰影的子像素覆蓋64個(gè)網(wǎng)格位置中的36個(gè)。在圖16C中，在圖16A-B中描述的一對(duì)邊與前角相交。由淺灰來(lái)指示對(duì)應(yīng)于垂直邊1621和水平邊1622的子像素的圖形。由邏輯與運(yùn)算形成的兩個(gè)像素圖形的相交是深灰。在這個(gè)示例中的深灰陰影區(qū)域與理想值略微不同。
前面的附解了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方面的替代實(shí)施例。本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，在幾何關(guān)系中的許多變化可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。例如，用于使用輻射掃描來(lái)投射圖像的器件的網(wǎng)格位置可以是矩形的。在掃描方向中具有子網(wǎng)格地址的網(wǎng)格位置可以被當(dāng)作矩形像素或子像素。微鏡陣列的獨(dú)立微鏡可以是矩形的、六邊形的或非凸形的。一個(gè)子像素網(wǎng)格可以覆蓋多個(gè)網(wǎng)格位置、微鏡或像素，以適合于用于投射輻射以形成圖像的器件的幾何形狀。從子像素網(wǎng)格總計(jì)像素的灰度級(jí)值應(yīng)當(dāng)對(duì)應(yīng)于子像素到像素的映射。本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員將進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到，兩級(jí)分辨率的使用可以被適配到較高分辨率的子像素網(wǎng)格的灰度分級(jí)。當(dāng)高分辨率的子像素網(wǎng)格包括用于獨(dú)立子像素的灰度級(jí)信息時(shí)，用于形成角的邊的相交將需要相加子像素的值，并且注意超過(guò)子像素的最大值的和，而不是使用邏輯操作。總計(jì)子像素網(wǎng)格的灰度級(jí)值將需要相加而不是計(jì)數(shù)陰影子像素。
邊位移圖17按照本發(fā)明的方面來(lái)開始邊位移的展示。邊位移指的是通過(guò)將幾何形狀的邊從圖形的中心向外位移或向圖形的中心內(nèi)位移來(lái)增加或縮小(膨脹或侵蝕)所述幾何形狀。這與轉(zhuǎn)換幾何形狀不同，因?yàn)閹缀涡螤畹南鄬?duì)邊向相反的方向移動(dòng)。當(dāng)邊被位移時(shí)，理想地，在邊之間的角將反映兩個(gè)邊的新相交。在實(shí)際的應(yīng)用中，水平、垂直和45度邊的位移是最重要的。與幾何域相反不同，在呈現(xiàn)域中邊位移使得設(shè)備操作員可以細(xì)調(diào)圖形尺寸而不改變要印刷的幾何文件。使用多個(gè)邊位移參數(shù)來(lái)在單個(gè)工件上印刷的測(cè)試圖形序列可以用于校準(zhǔn)設(shè)備。測(cè)試圖形的重復(fù)實(shí)例可以被包括在數(shù)據(jù)文件中。這個(gè)幾何形狀可以被分割或擴(kuò)展。不同的邊位移參數(shù)可以被應(yīng)用到測(cè)試圖形的不同實(shí)例。可以使用查看工具來(lái)從測(cè)試圖形選擇產(chǎn)生期望的圖形尺寸的邊位移參數(shù)組。
圖17圖解了邊位移的幾何關(guān)系。用于邊位移的參數(shù)包括cdX和cdY。cdX參數(shù)指示垂直邊應(yīng)當(dāng)從幾何形狀的中心位移多遠(yuǎn)。正的cdX膨脹所述幾何形狀。負(fù)的cdX侵蝕它。cdY參數(shù)指示水平邊應(yīng)當(dāng)被布置到距離幾何形狀的中心多遠(yuǎn)。圖17圖解了被位移到新邊位置1712的、與水平成大約30度角的舊邊1711。具有等于cdX和cdY的軸的橢圓1701被用作結(jié)構(gòu)工具。新邊位置1712與舊邊1711平行，并且與舊邊分離由橢圓結(jié)構(gòu)工具限定的距離1702。新邊在與舊邊相切的點(diǎn)接觸結(jié)構(gòu)工具。相切點(diǎn)的位置是dX、dY。位移1703的方向正交于舊邊和新邊。
(dXcdX)2+(dYcdY)2=1=z(dX,dY),]]>n∝▿z∝(dXcdX2,dYcdY2)∝(fX,fY),]]>dX2=fX2cdX4cdX2fX2+cdY2fY2,]]>dY2=fY2cdY4cdX2fX2+cdY2fY2]]>dX和dY的計(jì)算是計(jì)算密集的。最小化邊位移的計(jì)算要求的一種方式是在裝入?yún)?shù)cdX和cdY的同時(shí)，向呈現(xiàn)引擎裝入dX、dY、fX和fY的預(yù)先計(jì)算值。
邊角檢測(cè)三種算法和變化方式提供了使用兩級(jí)分辨率的呈現(xiàn)引擎中實(shí)現(xiàn)邊位移的情況。所述算法被適配用于水平和垂直邊的正交位移、在沿著水平或垂直邊的方向上的斜位移、45度邊的正交位移。
卷積過(guò)濾器是用于檢測(cè)邊的角或方向的一種工具，以選擇要應(yīng)用的算法。考慮適用于像素的3×3鄰域的下列卷積過(guò)濾器。
-101121
fX＝ -202fY＝ 000-100 -1 -2 -1為了應(yīng)用這些卷積過(guò)濾器，過(guò)濾器系數(shù)的圖形被布置在灰度像素值的圖形上。對(duì)于每個(gè)單元計(jì)算過(guò)濾器系數(shù)和像素灰度值的乘積，并且將單元加在一起。對(duì)于每個(gè)過(guò)濾器計(jì)算獨(dú)立的和。可以使用較大的鄰域和使用非整數(shù)值來(lái)構(gòu)造較好的卷積過(guò)濾器，諸如Sobel過(guò)濾器，或者使用2的平方根的兩倍而不是整數(shù)2的過(guò)濾器。依賴于在計(jì)算要求和精度之間的大致折中，可以對(duì)過(guò)濾系數(shù)使用寬范圍的近似。
邊位移的結(jié)果當(dāng)使用對(duì)應(yīng)于掩模圖形的數(shù)據(jù)來(lái)測(cè)試fY/fX的反正切時(shí)，使用上面的過(guò)濾器來(lái)計(jì)算角。結(jié)果如下

填充算法在圖18A-B中描述了用于位移水平或垂直邊的算法。每個(gè)附圖包括5個(gè)像素1801-05。圖18A是在位移前；圖18B是在位移后。被位移的邊近乎垂直1811、1812。在位移前，所述邊與像素1804的一個(gè)角相交。因此，像素1804的灰度值是58/64。所述邊與像素1803的稍大角相交，因此像素1803的灰度值是10/64。在這個(gè)示例中的邊位移參數(shù)是左面的15/64的子像素。這種所謂的“填充”邊位移算法用于與光柵坐標(biāo)系統(tǒng)的軸之一接近平行的邊。它用于將一個(gè)邊移動(dòng)0-1個(gè)像素。對(duì)于幾何形狀的膨脹，所述算法請(qǐng)求將最亮的灰色像素填充為64的白值，并且向第一黑色或灰色像素溢出任何多余的位移量。為了侵蝕幾何形狀，所述算法請(qǐng)求將最黑的灰色像素清空，并且從第一白色或亮灰色像素取得任何多余的位移量。下面的函數(shù)是實(shí)現(xiàn)這種算法的方式之一p′[i]=p[i]+sgn(cdX)×max0,dX-(1+sgn(cdX))+sgn(cdX)(p[i+sgn(cdX)sgn(fX)]+p[i+2sgn(cdX)sgn(fX)])]]>其中，p’[i]是像素p[i]的結(jié)果亮度；sgn依賴于自變量是否為正或負(fù)而是(1，0，-1)；cdX是上述的輸入?yún)?shù)；dX使用上面的公式被計(jì)算，并且可以被預(yù)先計(jì)算；fX使用上面的公式被計(jì)算，并且可以被預(yù)先計(jì)算。
在圖18A-B的示例中，期望像素位移15/64。像素1804以58/64的值開始。像素1804被填充15個(gè)子像素之6的陰影。15個(gè)中的剩余9個(gè)被加到像素1803，將其值從10提高到19。邊1811被位移到位置1812，它是在左面的15/64微像素。這種算法用于垂直和水平邊的正交位移，但是對(duì)于沿著近乎水平或垂直的邊的位移效果不好。
滑動(dòng)位移算法-第一實(shí)施例圖19A-B圖解了滑動(dòng)位移算法。對(duì)于沿著與被位移的邊近乎平行的軸的位移，可以使用下面的函數(shù)p′[i]=dXmaxValp[i+sgn(cdX)sgn(fX)]+(maxVal-dX)maxValp[i]]]>其中，maxVal＝被填充像素的最大亮度值(在這個(gè)示例中是64)。這種算法僅僅依賴于一個(gè)相鄰像素的灰度值，所述相鄰像素依賴于參數(shù)cdX和fX的符號(hào)而在左或右。所述公式實(shí)際上計(jì)算在兩個(gè)像素之間的加權(quán)平均，其中加權(quán)系數(shù)的和為1。
可以應(yīng)用不同的加權(quán)系數(shù)以補(bǔ)償當(dāng)應(yīng)用所述方法時(shí)觀察到的誤差。本圖中圖解的位移是32/64的膨脹。結(jié)果產(chǎn)生的加權(quán)是當(dāng)前像素的亮度的一半加上其右手鄰域的亮度的一半。邊1911被向左1912位移。像素1904被分配像素1904和1905的平均值。它的值從48向56改變。像素1903保持不變，因?yàn)橄袼?903和1904的加權(quán)的、預(yù)先膨脹的平均值和像素1902和1903的加權(quán)的、預(yù)先膨脹的平均值是48。像素1901從0向24改變，因?yàn)樗哂邢袼?902的亮度值的一半。邊1911通過(guò)這個(gè)處理向左位移1/2個(gè)像素。
滑動(dòng)位移算法-第二實(shí)施例用于滑動(dòng)位移的替代公式是p′[i]+=max0min64(1-dX64)p[i]+dX64*p[i+sgn(cdX)sgn(fx)]]]>其中p[i]是中心像素。如果超過(guò)64個(gè)子像素表示單個(gè)像素，則相應(yīng)地調(diào)整替代的min值。
通過(guò)滑動(dòng)和填充的位移圖48-49中圖解了在應(yīng)用滑動(dòng)和填充邊位移中的變化方式。所使用的手段可以依賴于由梯度過(guò)濾器檢測(cè)的邊的角。在每種變化方式中，首先對(duì)沿著x或y軸的鄰域的每個(gè)中心像素執(zhí)行滑動(dòng)操作。然后，對(duì)在相反方向中的鄰域的中心像素進(jìn)行填充操作。使用加權(quán)系數(shù)1，但是可以修改它以成比例地提高或降低算法對(duì)位移參數(shù)的響應(yīng)。
上述的填充和滑動(dòng)算法的一種變化方式是使用是填充算法來(lái)用于所有的侵蝕，引入用于中心像素的加權(quán)因子，以便它僅僅與第一侵蝕方向中的其填充因子成比例地被侵蝕以及僅僅與第二侵蝕方向中的其填充因子的平方根成比例地被侵蝕。可以使用滑動(dòng)算法用于幾何形狀的所有膨脹。當(dāng)在x和y方向中都存在幾個(gè)灰色像素時(shí)，所述填充算法趨向于不填滿像素，使得滑動(dòng)算法有吸引力。
45度邊算法第三種算法對(duì)于45度邊的位移作用良好。這種算法可以被應(yīng)用到接近45的邊。對(duì)于邊是否足夠接近45度以應(yīng)用45度算法的兩個(gè)測(cè)試是abs(abs(fX)-abs(fY))*32＜(abs(fX)+abs(fY))，以及abs(abs(fX)-abs(fY))*8＜(abs(fX)+abs(fY))其中abs是絕對(duì)值函數(shù)。這些測(cè)試被應(yīng)用到用于檢測(cè)邊方向的梯度過(guò)濾器。因子8或32的選擇確定在應(yīng)用所述算法之前角必須如何接近45度。可以容易地使用其他因子或因子范圍，包括16、20或24和8-32或16-24。使用因子8對(duì)應(yīng)于大約45度+/-10度。
如果邊是45度，則距離它相交的像素的角的距離D可以被計(jì)算為D=FmaxVal,0≤F≤maxVal/22-1-FmaxVal,maxVal/2≤F≤maxVl]]>
其中F是陰影子像素的數(shù)量(例如，當(dāng)45度邊將像素平分為2時(shí)，maxVal＝64的32)。一般，45度邊被位移的距離可以被計(jì)算為cdH=fX2cdX2sgn(cdX)+fY2cdY2sgn(cdY)(fX2+fY2)(fX2cdX2+fY2cdY2)]]>這個(gè)位移當(dāng)然在與圖17中的單位向量n(1703)相同的方向中。如果cdH＞0并且像素為空，或cdH＜0并且像素為滿，則我們必須查看對(duì)角鄰域以看它們是否是灰色的，并且按照上述方程計(jì)算與角的距離。然后通過(guò)加或減sqt(2)而獲得當(dāng)前的與角的距離，所述sqt(2)是單個(gè)像素的對(duì)角距離。從角到邊的新距離因此是

為了計(jì)算45度邊的新填充因子，我們計(jì)算與像素角的距離為D+cdH。則新的填充因子是FmaxVal=(D+cdH)2,0≤D+cdH≤1/21-(2-D-cdH)2,1/2≤D+cdH≤1]]>當(dāng)然，存在用于F的max(maxVal)和min(0)。為了避免舍入誤差，我們從中心像素和兩個(gè)相鄰像素取平均值D。
用于45度邊位移的第二實(shí)施例類似于第一實(shí)施例。這種45度算法在128×128像素方塊中變換被分類為45度邊的灰度級(jí)虛擬邊。所述邊被從光柵域變換到幾何域。在幾何域中執(zhí)行邊位移，然后將邊位移重新變換為灰度級(jí)填充值。定義GetDist函數(shù)以將灰度級(jí)值轉(zhuǎn)換為幾何值。函數(shù)GetFill將幾何值轉(zhuǎn)換為灰度級(jí)值。GetDist將灰度級(jí)填充值轉(zhuǎn)換為幾何距離值

GetFill將距離值轉(zhuǎn)換為灰度級(jí)填充值


所述45度算法使用環(huán)繞的3×3像素來(lái)計(jì)算中心像素位移。在3×3矩陣中的像素位置被表達(dá)為p[x][y]，其中p
是中心像素。所述算法的輸入?yún)?shù)是sgnfX、sgnfY和cdH。

在這個(gè)代碼段中，(sgn fX，sgn fY∈{1-，1})。a到e的值是a)=GF(GD(p
)+GD(p[sgnfX]
)-1282+GD(p
[sgnfY])-12823+cdH)]]>b)=GF(GD(p
)+GD(p[-sgnfX]
)+1282+GD(p
[-sgnfY)+12823cdH)]]>c)=GetFill(GetDist(p[sgnfX][sgnfY])-1282+cdH)]]>d)=GetFill(GetDist(p[-sgnfX][-sgnfY])+1282+cdH)]]>e)＝CetFill(GetDist(p
)+cdH)其中GF是GetFill的縮寫，并且GD是用于GetDist的縮寫。
角檢測(cè)和處理邊位移的一個(gè)附加、可選用的方面可以是角的特殊處理。所謂的Forstner-Plessey-Harris算法是用于檢測(cè)角的一個(gè)基礎(chǔ)。參見VIGRA ComputerVision Library，template<...>void cornerResponseFunction athttp//kogs-www.information.uni-hamburg.de/～koethe/vigra/doc/cornerResponseFunction.html；C.G.Harris and M.J.Stevens“A Combined Corner and EdgeDetector”，Proc.of 4th Alvey Vision Conference，ed.by C.J.Taylor，pp.147-151(Manchester University，31st August-2nd September 1988)(VIGRA計(jì)算機(jī)視覺庫(kù)，在http//kogs-www.information.uni-hamburg.de/～koethe/vigra/doc/cornerResponseFunction.html的template<...>void cornerResponseFunction；C.G.Harris和M.J.Stevens“組合角和邊檢測(cè)器”，C.J.Taylor編輯的、第四次Alvey視覺會(huì)議會(huì)刊，第147-151頁(yè)(Manchester大學(xué)，1988年8月31日-9月2日))。所述算法如下在給定的標(biāo)度s，它計(jì)算如下的在每個(gè)像素的結(jié)構(gòu)張量(它是梯度乘積的平滑矩陣)Gs(gxsgxs)Gs(gxsgys)Gs(gxsgys)Gs(gysgys)=ACCB]]>其中G表示在標(biāo)度s的高斯平均值，g和g是第一高斯導(dǎo)數(shù)，并且相乘是逐個(gè)像素的。因此，角響應(yīng)可以被定義為CR＝AB-C2-0.0625(A+B)2。
可以在設(shè)置門限后使用角響應(yīng)CR來(lái)識(shí)別角像素。
在實(shí)際中，我們使用fX和fY來(lái)估計(jì)g和下述形式的高斯過(guò)濾器
Gaussian=010141010]]>注意這個(gè)操作需要5×5的鄰域。CR的值接近角為高。門限用于選擇角像素(ALG2_PAR_HARRIS_LOW＜CR＜ALG2_PAR_HARRIS_HIGH)。或者，角檢測(cè)可以使用5×5像素窗口來(lái)確定是否中心像素是目標(biāo)角。用于一般邊檢測(cè)的兩個(gè)3×3梯度過(guò)濾器被應(yīng)用到在窗口中的每個(gè)可能位置，如圖46所示。結(jié)果是具有fx和fy值的3×3矩陣。在每個(gè)位置，結(jié)果被求平方并且彼此相乘，產(chǎn)生每個(gè)位置三個(gè)值，如圖47所示。對(duì)于每個(gè)值，上述的高斯過(guò)濾器被應(yīng)用到圖47中的矩陣。角響應(yīng)(CR)被計(jì)算和與用于角檢測(cè)的門限相比較。
CR＝G(fx2)*G(fy2)-G(fx*fy)2-0.0625*(G(fx2)+G(fy2))2TBD＜CR＜TBD邊和角檢測(cè)的另一種手段是最小單值段吸收核心(SUSAN)，它已經(jīng)被廣泛地說(shuō)明和包括在下述文獻(xiàn)中S.M.Smith，Method For Digitally ProcessingImages To Determine The Position Of Edges And/Or Corners Therein ForGuidance Of Unmanned Vehicle，UK Patent 2272285(15，January 1997)(S.M.Smith，數(shù)字處理圖像以確定其中的邊和/或角的位置來(lái)用于引導(dǎo)無(wú)人汽車的方法，英國(guó)專利2272285(1997年1月15日))；S.M.Smith，A New Class OfComer Finder，in Proc.3rd British Machine Vision Conference，pages139-148(1992)(S.M.Smith，新類型的角探測(cè)器，第三次英國(guó)機(jī)器視覺會(huì)議，第139-148頁(yè)(1992))。邊位移的利用獨(dú)立于所選擇的特定邊和角檢測(cè)算法，除了更好的角和邊檢測(cè)方法提供膨脹或侵蝕幾何圖形的更好的基礎(chǔ)。
角檢測(cè)的另一種替代方式是在呈現(xiàn)過(guò)程期間記錄角的建立。通過(guò)使用邏輯與運(yùn)算相交兩個(gè)邊來(lái)建立角。在呈現(xiàn)多邊形或組合多邊形中的邏輯與運(yùn)算的應(yīng)用指示可能的角。上述的兩比特像素編碼保留了比特值“11”。這個(gè)值可以用于標(biāo)記角操作而構(gòu)造的灰色像素，這與幾何圖形的簡(jiǎn)單邊相反。當(dāng)連續(xù)的幾何圖形完全覆蓋一個(gè)像素、將其亮度值驅(qū)至maxVal并且使得所述像素被標(biāo)記為W/B時(shí)，將自動(dòng)去除這個(gè)標(biāo)記。當(dāng)兩個(gè)鄰接的梯形建立先前兩個(gè)角所在的一個(gè)連續(xù)邊時(shí)，可能去除這個(gè)標(biāo)記。所述標(biāo)記可以被作為指示用于特殊情況處理的角或指示用于進(jìn)一步測(cè)試的角。
邊位移的流程52是用于邊位移的硬件實(shí)現(xiàn)的流程圖。在這個(gè)實(shí)施例中，一旦計(jì)算完dX、dY和cdH值就計(jì)算位移計(jì)算，使得角檢測(cè)算法可以與位移計(jì)算并行被賦值。在檢測(cè)和判決樹中，dX、dY和cdH值的表格可以從軟件預(yù)裝，并且當(dāng)cdX和cdY值改變時(shí)被重裝。在所述附圖中，輸入的像素?cái)?shù)據(jù)被緩沖5201。對(duì)應(yīng)于所選擇的鄰域的大小，數(shù)據(jù)被提供為5行像素?cái)?shù)據(jù)。數(shù)據(jù)送入延遲緩沖器5211和邊卷積計(jì)算器5212兩者。卷積的結(jié)果用于通過(guò)從表格5221提取一些數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算dX、dY和cdH 5222。卷積結(jié)果也用于確定是否已經(jīng)檢測(cè)了角、45度邊或其它邊5223。延遲緩沖器5211使得5行像素?cái)?shù)據(jù)和所計(jì)算的值5222組合以用于在并行處理中計(jì)算角位移5231、45度邊位移5232和其它邊位移5233。復(fù)用器5241或其它邏輯選擇器件使用檢測(cè)結(jié)果5223來(lái)選擇所計(jì)算的位移之一以應(yīng)用或不選擇。
邊位移的結(jié)果執(zhí)行使用或不使用角檢測(cè)而應(yīng)用邊位移算法的測(cè)試。測(cè)試圖形是不同的。方形圖形的LR或右下邊類似于以45度削去右下角而剩下五邊圖形的方形。SQ或方形圖形包括一系列方形，其中原點(diǎn)沿著x和y軸移動(dòng)半個(gè)像素。SRQot或旋轉(zhuǎn)的方形圖形使用與SQ圖形相同的方形，僅僅在x上移動(dòng)并且在y上旋轉(zhuǎn)0-90度。PlusRot圖形是被當(dāng)作SQRot的一系列加號(hào)，具有x上的移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)。這個(gè)圖形將內(nèi)角引入到在其他情況下僅僅具有外角的一組圖形。用于每個(gè)測(cè)試圖形的參數(shù)cdX和cdY不同，并且誤差的范圍在陰影子像素的數(shù)量與理想情況的差別上特征化。
在沒有角檢測(cè)的情況下，對(duì)于上述多個(gè)圖形測(cè)試所述三邊位移算法，并且得到不同的結(jié)果。對(duì)于LR文件，得到下面所示的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，這僅僅用于通過(guò)不包括角的測(cè)試圖形的那些行。因此，這些結(jié)果示出了純邊的算法行為。(所包括的行是27+i+j*32，其中i，j＝0，1，2...)。


對(duì)于SQ圖形，達(dá)到下面的結(jié)果。因?yàn)樵赟Q中的邊是0或90度，因此邊角對(duì)于與理想圖像的差別像素的數(shù)量沒有影響。因此，在這個(gè)數(shù)據(jù)組中的平均表示角上的誤差。

SQRot圖形的測(cè)試需要被重復(fù)，因?yàn)樵紨?shù)據(jù)組包括非各向同性的ED的誤差。下面的數(shù)據(jù)來(lái)自校正后的圖像。因?yàn)檫叢皇?或90度，因此在檢測(cè)邊方向中的誤差影響差別像素的數(shù)量。因此，平均不代表角誤差。


與SQRot圖形一樣，PlusRot圖形的測(cè)試需要被重復(fù)，因?yàn)樵紨?shù)據(jù)組包括非各向同性的ED的誤差。下面的數(shù)據(jù)來(lái)自校正后的圖像。因?yàn)檫叢皇?或90度，因此在檢測(cè)邊方向中的誤差影響差別像素的數(shù)量。因此，平均不代表角誤差。

對(duì)于上述的角檢測(cè)(非替代的SUSAN手段)，測(cè)試顯示出一些改善。對(duì)于LR文件，下面示出的統(tǒng)計(jì)數(shù)字僅僅基于那些不包括角的行。因此，統(tǒng)計(jì)反映出純邊的行為。(所包括的行是27+i+j*32，其中i，j＝0，1，2...。)


對(duì)于SQ圖形，在SQ中的邊是0或90度，因此邊角不影響差別像素的數(shù)量。因此，在應(yīng)用角檢測(cè)的情況下，所述平均表示在角的誤差。

使用角檢測(cè)的SQRot圖形的結(jié)果是


使用角檢測(cè)的PlusRot圖形的結(jié)果是

邊位移的一種硬件實(shí)現(xiàn)方式被圖解在圖20中，并且被討論如下。
硬件實(shí)現(xiàn)圖20描述了像素行延遲緩沖器，包括例如FIFO和在5×5鄰域上的像素延遲運(yùn)算器。替代的實(shí)施例將獲益于與傳統(tǒng)的圖像處理算法一致，使用在卷積核心中的對(duì)稱性來(lái)降低延遲元件的數(shù)量。在線2001上輸入像素?cái)?shù)據(jù)。延遲元件2010、2020、2030、2040和2050控制數(shù)據(jù)沿著線2011、2012、2022、2032、2042和2052傳播到用于邊位移的像素鄰域運(yùn)算器2060。修改或位移的像素鄰域被計(jì)算和輸出2070。調(diào)整處理器對(duì)在來(lái)自呈現(xiàn)處理器的輸出數(shù)據(jù)流中所接收的像素鄰域上執(zhí)行灰度分級(jí)的邊位移。在一個(gè)實(shí)施例中，用于邊位移的鄰域尺寸是5×5灰度級(jí)像素，但是鄰域大小是實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)，而不是對(duì)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方面的方法的應(yīng)用的限定。邊位移的實(shí)現(xiàn)方式有利于并行性以容納并行像素輸入和輸出數(shù)據(jù)流(每個(gè)周期2或4個(gè)像素)。輸出數(shù)據(jù)圖像的符號(hào)表示[Inc Y0-2；Inc X0-2]指的是存在一個(gè)兩像素線延遲和一個(gè)兩像素延遲。
照明補(bǔ)償圖21描述了所謂的標(biāo)記重疊。呈現(xiàn)或調(diào)制器窗口可以覆蓋一個(gè)或多個(gè)標(biāo)記的部分。例如，標(biāo)記2101被六個(gè)調(diào)制器窗口2111-16覆蓋。在單遍次中，標(biāo)記在它們的邊緣2102附近重疊。重疊區(qū)2103是重疊區(qū)域。重疊分析也可以被應(yīng)用到掃描輻射圖像投影器，其中網(wǎng)線板區(qū)域被印刷，然后與該網(wǎng)線板的隨后印刷區(qū)域重疊。如果從一條邊向?qū)厭呙杈W(wǎng)線板，則掃描系統(tǒng)的重疊圖形可以包括在掃描帶的所有側(cè)上或僅僅在兩側(cè)上的重疊區(qū)。
用于重疊和能量變化補(bǔ)償?shù)闹丿B區(qū)圖22描述了在單遍次環(huán)境中的微鏡標(biāo)記的重疊子區(qū)。標(biāo)記2201具有由與8個(gè)相鄰標(biāo)記2211的重疊而產(chǎn)生的9個(gè)重疊子區(qū)2220，標(biāo)記2201在3×3標(biāo)記網(wǎng)格的中心。中心子區(qū)不與相鄰標(biāo)記重疊。沿著“+”圖形的臂從中心子區(qū)向呈現(xiàn)區(qū)的邊向外投射，存在與相鄰標(biāo)記曝光具有單次重疊的四個(gè)子區(qū)。在呈現(xiàn)區(qū)的四個(gè)角的每個(gè)中，存在與相鄰曝光具有多次重疊的子區(qū)。對(duì)于由其它呈現(xiàn)子區(qū)的曝光圍繞的矩形呈現(xiàn)區(qū)，角多次重疊子區(qū)的每個(gè)可以被曝光四次。這種9個(gè)子區(qū)配置可以被適配到多個(gè)曝光。四個(gè)交錯(cuò)的曝光可能產(chǎn)生呈現(xiàn)區(qū)的81個(gè)子區(qū)，如圖23B所示。相同的子區(qū)劃分可以容易地被應(yīng)用到其它形狀的呈現(xiàn)和保護(hù)區(qū)，諸如六邊形或替代的三角形呈現(xiàn)和保護(hù)區(qū)。照明補(bǔ)償是用于補(bǔ)償在多遍次中曝光的區(qū)域之間的重疊的方法。這種方法以變化方式適用于微鏡和掃描輻射束系統(tǒng)。多遍次使得在單個(gè)標(biāo)記的角內(nèi)的照明區(qū)的數(shù)量變?yōu)槎啾丁Ｔ趫D23A中，圖解了標(biāo)準(zhǔn)兩個(gè)遍次，當(dāng)前遍次2301和來(lái)自另一個(gè)遍次的重疊標(biāo)記2311-14。區(qū)域代碼2320-26在由多遍次曝光建立的許多重疊子區(qū)中。一種多遍次圖形包括四個(gè)(移位)層。每個(gè)層由重疊的SLM圖像組成，如圖23B所示。最內(nèi)的方形示出了通常的“標(biāo)記”的幾何圖形。每個(gè)這樣的標(biāo)記具有81個(gè)區(qū)域，其中每個(gè)是4-7個(gè)不同曝光脈沖的結(jié)果。區(qū)域代碼算法的目的是將最后的劑量變化縮小到(大約)脈沖能量的變化的四分之一，并且提供劑量補(bǔ)償來(lái)用于在重疊區(qū)中的縫合。在所述縫合區(qū)中，我們可以選擇使用內(nèi)插函數(shù)(以斜坡的形式)或在整個(gè)縫合區(qū)上的恒定值。
重疊區(qū)的一種使用是記錄從標(biāo)稱曝光脈沖產(chǎn)生的理論曝光。圖24A-B圖解了用于標(biāo)記2301的各種照明區(qū)域的照明劑量特征。在這個(gè)示例中，標(biāo)記由n個(gè)調(diào)制器窗口2302覆蓋，其中每個(gè)與標(biāo)記一樣寬。每個(gè)調(diào)制器窗口被分配6個(gè)照明子區(qū)。不與在單遍次中的其它曝光重疊的中心子區(qū)具有相對(duì)較高的劑量特征，如在圖24B中的子區(qū)0；4指示。諸如0；1和0；5的單個(gè)重疊子區(qū)具有中間劑量特征。諸如0；2的多個(gè)重疊子區(qū)具有低的劑量特征。
重疊區(qū)的另一種使用是記錄在閃光強(qiáng)度中的變化。曝光脈沖提供了在能量中的非確定變化或擴(kuò)展。所述擴(kuò)展相對(duì)于標(biāo)稱能量被表示為能量擴(kuò)展。這尤其適合于激態(tài)原子脈沖激光器和其它可能在能量輸出中具有大的脈沖到脈沖的變化的來(lái)源。如果由輻射光束提供的能量隨著時(shí)間變化，例如當(dāng)輻射源加熱時(shí)，它也可以被應(yīng)用到掃描輻射。照明區(qū)可以將關(guān)于來(lái)自重疊輻射的理想曝光的信息與關(guān)于在曝光特定工件期間產(chǎn)生的實(shí)際曝光能量的信息相結(jié)合。能量擴(kuò)展補(bǔ)償是通過(guò)調(diào)整在后續(xù)曝光遍次中的SLM調(diào)制值來(lái)補(bǔ)償所述能量擴(kuò)展的處理。在調(diào)制調(diào)整處理中對(duì)于照明值進(jìn)行所述補(bǔ)償。與標(biāo)稱調(diào)制相關(guān)聯(lián)的補(bǔ)償值是所謂的能量擴(kuò)展補(bǔ)償因子(ESCF)。ESCF表是表示用于一個(gè)特定調(diào)制器窗口的ESCF代碼的表格，并且每個(gè)區(qū)域代碼一個(gè)ESCF代碼。ECT陣列是一組ESCF表格，其中整個(gè)子帶或帶的每個(gè)調(diào)制器窗口一個(gè)表格。能量擴(kuò)展補(bǔ)償計(jì)算是產(chǎn)生ESCF表陣列的處理。這個(gè)處理可以在Mercury計(jì)算機(jī)集群或用于分割處理的其它主機(jī)中被執(zhí)行，如下所述，或在模擬Mercury計(jì)算機(jī)集群實(shí)現(xiàn)方式的離線處理中被執(zhí)行。
能量擴(kuò)展補(bǔ)償發(fā)生在整體光柵化引擎(RASE)的調(diào)整處理器塊的照明轉(zhuǎn)換處理中(圖31中的3141)。對(duì)于在標(biāo)記中的每個(gè)調(diào)制器窗口，存在一組區(qū)域代碼，每個(gè)區(qū)域代碼表示一個(gè)窗口段。對(duì)于在帶中的每個(gè)閃光脈沖，使用對(duì)于每個(gè)區(qū)域代碼和對(duì)于每個(gè)脈沖獨(dú)立的能量擴(kuò)展補(bǔ)償因子來(lái)補(bǔ)償標(biāo)記照明值。另外，通過(guò)裝入用于在標(biāo)記中的多個(gè)區(qū)域的不同的因子集，在一個(gè)標(biāo)記中的所有區(qū)域可以被附加因子補(bǔ)償。當(dāng)補(bǔ)償抗蝕劑和其它系統(tǒng)因子時(shí)這是所期望的，所述其它系統(tǒng)因子諸如角烘烤、啟動(dòng)和老化效應(yīng)。所述因子可以以下列方式提供二進(jìn)制2補(bǔ)碼定點(diǎn)編碼f＝(F+512)/512其中F是二進(jìn)制ESCF值(-128..+127)，f是相對(duì)補(bǔ)償因子(0.7500..1.2481)。零F值表示100％，它表示“無(wú)補(bǔ)償”。
再次地，表示用于特定閃光脈沖的區(qū)域代碼的一組ESCF被稱為ESCF表(ECT)。ESCF表格可以包括用于沿32比特雙字中排列的、每個(gè)位置的一字節(jié)輸入項(xiàng)。ESCF的長(zhǎng)度可以被固定在128，而與所利用的區(qū)域代碼的數(shù)量無(wú)關(guān)。

對(duì)于要被寫入的每個(gè)帶，需要一個(gè)ECT的陣列(每個(gè)激光脈沖和每個(gè)調(diào)制器窗口一個(gè))，稱為ECT帶陣列。所述陣列被劃分為子帶，如圖23C所示。產(chǎn)生ECT帶陣列的處理被劃分為子帶，因此對(duì)于每個(gè)GLI信道(對(duì)應(yīng)于一個(gè)子帶)，產(chǎn)生ECT子帶陣列來(lái)作為在分割引擎計(jì)算機(jī)集群中的獨(dú)立結(jié)構(gòu)，如圖23D所示。當(dāng)在數(shù)據(jù)文件中表示ECT帶時(shí)，諸如當(dāng)離線產(chǎn)生ECT帶時(shí)，在文件1，1到1，n，然后文件2，1到2，n等等中排序子帶。
返回圖23A，對(duì)于在特定調(diào)制器窗口中的每個(gè)區(qū)域代碼，存在一組能量測(cè)量源參考。在所述附圖中，標(biāo)記2301是當(dāng)前標(biāo)記的曝光區(qū)域。標(biāo)記2311-14是前一個(gè)遍次的四個(gè)重疊標(biāo)記。調(diào)制器窗口2302以點(diǎn)虛線給出輪廓。在調(diào)制器窗口(i)中是各種區(qū)域代碼(在這個(gè)示例中的i；0到i；8，2320-2328)。因?yàn)檫@是兩遍次示例，因此在調(diào)制器窗口內(nèi)存在9個(gè)區(qū)域代碼。
在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)能量源測(cè)量參考被表示為在參數(shù)文件中的、具有兩個(gè)指針和加權(quán)因子的記錄。如果多個(gè)閃光影響曝光，則所述指針指出(多個(gè))源測(cè)量值，加權(quán)因子表示來(lái)自在重疊區(qū)中的獨(dú)立測(cè)量的影響。
從下面的表達(dá)式中計(jì)算ESCFESCF=1Σj=1j=m(E(x+dxj;y+dyj)·wj)]]>其中x是標(biāo)記號(hào)，y是帶號(hào)，wj是能量加權(quán)因子，dxj和dyj是相對(duì)標(biāo)記坐標(biāo)，m是用于區(qū)域代碼的源參考的數(shù)量。變量dxj和dyj是在從劃分區(qū)域代碼得到的范圍(-1..+1)中的值，所述區(qū)域代碼在多遍次曝光標(biāo)記位置偏移之后。wj變量具有定點(diǎn)表示，它具有
的整數(shù)間隔，其中0表示0％的貢獻(xiàn)，32768表示100％貢獻(xiàn)。E值也是具有范圍
的定點(diǎn)表示值，其中32768表示標(biāo)稱能量(100％)，并且＞32768的值表示。
在下面的示例中，給出用于標(biāo)記的源參考的完全集。掃描順序是首先上升X，然后上升Y。在重疊區(qū)中，第一曝光標(biāo)記具有0,55的加權(quán)，第二曝光標(biāo)記具有0,45的加權(quán)。同一加權(quán)應(yīng)用到垂直和水平重疊。當(dāng)四個(gè)標(biāo)記重疊時(shí)，按曝光的依次順序，加權(quán)是(0,275；0,265；0,240；0,220)。能量測(cè)量已經(jīng)得到了下面的結(jié)果，它們說(shuō)明一個(gè)實(shí)施例。
E(0；0) E(1；0)E(0；1)E(1；1)0,970 1,000 1,000 1,030區(qū)域 相對(duì)X 相對(duì)Y 加權(quán) 加權(quán) ESCF ESCF整數(shù)值代碼 指針 指針 實(shí)際值 整數(shù)值 實(shí)際值(1；0)0 0 1,000327681,031+16(1；1)0 0 0,550196611,017+9+10 0,45018022(1；2)+10 1,000327681,0000(1；3)0 0 0,550196611,017+90 +10,45018022(1；4)0 0 0,275131071,002+11 0 0,26598300 1 0,24088471 1 0,2208192(1；5)+10 0,600196610,987-7+1+10,40018022
(1；6)0 11,000327681,0000(1；7)0 10,550196610,987-7+110,45018022(1；8)1 11,000327680,971-15重疊區(qū)還可以考慮在理想和實(shí)際曝光中的、可以從圖1看出的、在照明或曝光和邊位置之間的非線性關(guān)系。
用于通過(guò)多遍次曝光補(bǔ)償手段而獲得的曝光能量變化校正的理論限制如下。假定以產(chǎn)生四次曝光輻射，并且最大能量在其誤差規(guī)格內(nèi)。如果n表示已經(jīng)在同一點(diǎn)上發(fā)生了多少次曝光，則我們可以寫出用于在n次后的能量的下列遞歸。
En＝(n-En-1)(1+δ)+En-1，E0＝0；上述表達(dá)式的解釋如下。在了解在n-1次閃光后的能量和En-1的情況下，我們將區(qū)域代碼(AC)補(bǔ)償因子設(shè)置為(n-En-1)，以便獲得在n次激光閃光后的總劑量，n，(標(biāo)準(zhǔn)劑量)。因?yàn)槲覀儍H僅將激光控制為精度(1+δ)，因此通過(guò)前一個(gè)給出的(遞歸)表達(dá)式來(lái)給出結(jié)果產(chǎn)生的劑量。
我們?cè)谙卤碇锌偨Y(jié)這個(gè)遞歸公式

在最后一列中的因子4被包括來(lái)突出以下事實(shí)使用4遍次寫入的改進(jìn)是幾乎四倍，但是不完全是。在此使用的表達(dá)式僅僅適用于與同一層中的其它區(qū)域不重疊的區(qū)域。
有益的區(qū)域代碼補(bǔ)償因子可以被計(jì)算如下。下面的符號(hào)表示如下a＝區(qū)域代碼。范圍(0，0)到(8，8)1＝層。范圍1..4s＝標(biāo)記代碼。范圍(0，0)到..(N，M)，其中NxM*4＝107ρ＝曝光補(bǔ)償因子(依賴于區(qū)域代碼)，范圍≈0.25-1(依賴于激光的脈沖能量穩(wěn)定性)
E(1，s)＝用于標(biāo)記s和層1的所記錄激光脈沖能量。以與前一部分相同的方式，我們得到曝光補(bǔ)償因子如下。對(duì)于每個(gè)區(qū)域(區(qū)域代碼)，先前進(jìn)入那個(gè)區(qū)域代碼(包括補(bǔ)償因子)的總的激光脈沖能量和K倍的補(bǔ)償因子的和應(yīng)當(dāng)?shù)扔?E0。E0是標(biāo)稱激光脈沖能量。因子K是我們將在一個(gè)層內(nèi)寫入所述區(qū)域代碼a的次數(shù)，并且依賴于a。因此Kρa(bǔ)，l，s+∑ρa(bǔ)′，l′，s′El′，s′＝lE0(注意在一些情況下E0可以被設(shè)置為1)。這再次是我們需要對(duì)于每個(gè)標(biāo)記求解的一個(gè)遞歸方程。所述遞歸遍布在當(dāng)前層中已經(jīng)被寫入的標(biāo)記(和區(qū)域代碼)，并且隨后遍布在下面的多個(gè)層中的標(biāo)記。
實(shí)現(xiàn)方式圖25是用于照明轉(zhuǎn)換的一個(gè)處理流程的方框圖。這是照明轉(zhuǎn)換的完全版本；部分實(shí)現(xiàn)方式也具有實(shí)用性，例如當(dāng)僅僅使用一個(gè)遍次時(shí)，使用掃描輻射源或可以忽略在曝光能量中的脈沖到脈沖或遍次到遍次的變化。照明轉(zhuǎn)換機(jī)制的任務(wù)是產(chǎn)生具有從輸入的灰度級(jí)值(表示虛擬網(wǎng)格)計(jì)算的期望照明的、像素?cái)?shù)據(jù)的圖像。在虛擬網(wǎng)格和照明之間的關(guān)系是非線性的，這可以從圖25看出。所述處理包括通過(guò)改變灰度級(jí)到照明的轉(zhuǎn)換表來(lái)補(bǔ)償重疊。這用于補(bǔ)償在光致抗蝕劑中的非線性能量累積特性。所述處理也考慮了用于補(bǔ)償在多遍次曝光的在前遍次中的閃光能量中的擴(kuò)展或變化所需要的照明的補(bǔ)償。
區(qū)域代碼部分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)2511包括一個(gè)或多個(gè)區(qū)域代碼圖像圖和一個(gè)重疊區(qū)查找表。區(qū)域代碼圖包括用于在調(diào)制器或呈現(xiàn)窗口中的像素的輸入項(xiàng)。所述輸入項(xiàng)限定區(qū)域代碼。在一個(gè)實(shí)施例中，所述區(qū)域代碼的范圍是0..127。在單遍次的實(shí)施例中，可能使用少達(dá)9個(gè)的區(qū)域代碼。區(qū)域代碼的數(shù)量被適當(dāng)?shù)剡m配到從所有曝光遍次、重疊圖形和特殊情況產(chǎn)生的照明子區(qū)的數(shù)量。區(qū)域代碼圖的處理可以考慮特殊情況，諸如在呈現(xiàn)窗口的端點(diǎn)的調(diào)制器窗口，這與在呈現(xiàn)窗口中央的調(diào)制器窗口、跨越呈現(xiàn)窗口的調(diào)制器窗口和用于在工件的邊上應(yīng)用的標(biāo)記的調(diào)制器窗口不同。不同的區(qū)域代碼圖像圖可以用于處理不同的情況，或者不同的索引可以用于對(duì)綜合區(qū)域代碼圖的行或列給出地址。包括表面烘烤特征、抗蝕劑激活和抗蝕劑老化的抗蝕劑問(wèn)題可能產(chǎn)生特殊適配的區(qū)域代碼圖像圖。不管區(qū)域代碼圖像圖如何存儲(chǔ)，對(duì)于調(diào)制器或呈現(xiàn)窗口的特定像素或較大區(qū)域都可以查找區(qū)域代碼。
區(qū)域代碼2522可以作為重疊區(qū)查找表2523的索引。對(duì)于具有范圍0..127的區(qū)域代碼，重疊區(qū)域查找表將具有128個(gè)輸入項(xiàng)。在重疊區(qū)查找表中的輸入項(xiàng)可以是具有諸如0..14的范圍的重疊區(qū)ID(OZ ID)(2533)。可以根據(jù)照明表2524的期望數(shù)量來(lái)使用更寬或更窄范圍的OZ ID。OZ ID用于驅(qū)動(dòng)照明表選擇器2535。或者，可以直接用OZ ID 2533裝入?yún)^(qū)域代碼圖像圖，以便用于在調(diào)制器或呈現(xiàn)窗口中的像素的圖像圖輸入項(xiàng)直接訪問(wèn)OZ ID，而不用使用區(qū)域代碼2522來(lái)訪問(wèn)查找表2523的中間步驟。
照明部分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)2512包括用于可允許的灰度級(jí)值和用于有效OZ ID的表格，在這種情況下為0..64×0..14個(gè)輸入項(xiàng)。對(duì)每個(gè)可允許灰度級(jí)值，將數(shù)據(jù)裝入照明表2524。所述數(shù)據(jù)提供了依賴于照明重疊區(qū)ID的、用于實(shí)現(xiàn)期望灰度級(jí)值的值范圍(例如0..14)。一個(gè)輸入的灰度級(jí)值2513調(diào)用特定的照明表2524，它使得可以獲得一定范圍的照明值2534。照明表選擇器2535使用OZ ID值2533來(lái)選擇可應(yīng)用的照明值。在所述照明表中的值可以考慮在來(lái)自多個(gè)曝光的劑量累積中的非線性，并且可以考慮在照明級(jí)中的非線性，所述照明級(jí)是產(chǎn)生可以被表示為全亮像素的相等劃分的輻射劑量所需要的。可以通過(guò)將特殊適配的照明表2524存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)2512中來(lái)處理抗蝕劑表面烘烤特征、抗蝕劑激活和抗蝕劑老化的問(wèn)題。可以使用諸如0..820的寬范圍的照明值2544來(lái)表達(dá)輻射劑量，所述輻射劑量是實(shí)現(xiàn)多種曝光重疊條件下的相對(duì)較小范圍(例如0..65)的灰度值的所需要的。
可以本身或與重疊轉(zhuǎn)換組合而可能具有實(shí)用性的照明轉(zhuǎn)換的另一個(gè)方面是能量變化補(bǔ)償。當(dāng)工件的部分在多遍次中向輻射曝光時(shí)，可以累積能量變化補(bǔ)償因子的數(shù)據(jù)庫(kù)2541。例如，使用脈沖激態(tài)原子激光輻射源的微鏡系統(tǒng)可以在能量輸出中經(jīng)歷脈沖到脈沖的變化。這些變化可以被監(jiān)控并記錄。累積在諸如理想的75-125％的寬范圍中的能量變化因子可以是有益的，所述范圍足夠?qū)捯圆东@多遍次中的累積變化。對(duì)于照明微鏡系統(tǒng)的輻射源的每個(gè)脈沖，可以在對(duì)應(yīng)于脈沖的標(biāo)記位置的較大圖內(nèi)在逐個(gè)區(qū)域代碼的基礎(chǔ)上累積能量變化。然后，來(lái)自區(qū)域代碼圖像圖2521的區(qū)域代碼2522可以用于索引能量變化補(bǔ)償因子表2532。諸如75-125％(384..639/512)的補(bǔ)償因子2542可以用于補(bǔ)償來(lái)自理想能量曝光的可觀察的變化。這個(gè)補(bǔ)償因子2542可以2545乘以照明值2544來(lái)產(chǎn)生具有諸如0..1023的范圍的、多遍次補(bǔ)償照明值2546。如果輻射劑量從一個(gè)遍次到下一個(gè)遍次縮放，例如在兩遍次印刷處理中縮放80/20或在四遍次處理中縮放40/30/20/10，則這種能量變化補(bǔ)償可能特別有益。多遍次縮放具有下述應(yīng)用可能通過(guò)向較小最大劑量應(yīng)用從低到高的相同定標(biāo)來(lái)改善特定動(dòng)態(tài)范圍的精度(例如10的能量劑量的1024個(gè)層級(jí)而不是40的能量劑量的)。
照明函數(shù)不僅校正抗蝕劑非線性，而且在基于SLM的部分相干成像的圖形產(chǎn)生器中具有基本光學(xué)基礎(chǔ)。理論研究已經(jīng)顯示，在最簡(jiǎn)單情況下，所述部分相干使得邊位移成為灰度級(jí)的非線性函數(shù)，并且非線性依賴于照明SLM的光的空間分布，所謂照明系統(tǒng)的西格馬值。從灰度值到邊位移的dx的傳遞函數(shù)通常是在g和sqt(g)之間的函數(shù)，其中g(shù)是在范圍0.00-1.00中的灰度級(jí)。所述灰度級(jí)對(duì)于包括具有被設(shè)置為相同偏轉(zhuǎn)的許多像素的大區(qū)域獲得的灰度級(jí)。當(dāng)多遍次(4或更多)印刷時(shí)，照明函數(shù)的精確形狀較不重要，可以以良好的精度來(lái)使用基于傳遞函數(shù)dx＝g**0.75的單個(gè)函數(shù)。
鏡子補(bǔ)償處理鏡子補(bǔ)償函數(shù)將在照明轉(zhuǎn)換函數(shù)中計(jì)算的照明值轉(zhuǎn)換為鏡子電壓值。補(bǔ)償函數(shù)使用來(lái)自存儲(chǔ)在補(bǔ)償系數(shù)圖中的鏡子校準(zhǔn)文件的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算SLM鏡子的電壓值。所述補(bǔ)償系數(shù)圖對(duì)在調(diào)制器窗口中的每個(gè)鏡子包括一個(gè)輸入項(xiàng)，具有四個(gè)系數(shù)(C1..C4)。所述補(bǔ)償系數(shù)C1..C4每個(gè)經(jīng)歷一個(gè)定標(biāo)/偏移機(jī)制，其中包括用Cn2的二進(jìn)制移位運(yùn)算和偏移值Cn1的相加。這些定標(biāo)/偏移常數(shù)對(duì)于在調(diào)制器窗口中的所有鏡子是公共的，并且從AP參數(shù)文件的鏡子表格部分裝入。從下面的用于鏡子驅(qū)動(dòng)電壓的方程產(chǎn)生作為照明值x的函數(shù)的輸出電壓UCS1＝C11+C1*2C12CS2＝round((C21+C2*2C22)*x/128)CS3＝round((C31+C3*2C32)*F3(x)/128)CS4＝round((C31+C3*2C42)*F4(x)/128)U(x)＝round(CS1+CS2+CS3+CS4/128)在一個(gè)實(shí)施例中，用于這些方程的參數(shù)范圍是參數(shù) 范圍C1..C40..255C11，C21，C31，C41-4096..4095C12，C22，C32，C420..7
補(bǔ)償函數(shù)使用由查找表定義的兩個(gè)原始函數(shù)。這些查找表從AP參數(shù)文件2621的鏡子函數(shù)部分2625裝入。在圖27中示出了這些方程的一種硬件實(shí)現(xiàn)方式。
在圖27中的硬件是上述方程的一種有效實(shí)現(xiàn)方式。系數(shù)C1..C4被存儲(chǔ)在補(bǔ)償系數(shù)圖2701中，所述補(bǔ)償系數(shù)圖2701可以被存儲(chǔ)在鏡子校準(zhǔn)文件2626中。對(duì)于每個(gè)像素可以存儲(chǔ)多組系數(shù)，以便考慮鏡子的老化、在鏡子休止周期之間的時(shí)間、在鏡子休止周期之間的鏡子循環(huán)的數(shù)量或隨著時(shí)間改變的獨(dú)立微鏡的其它特征。期望的照明值(x)2702是輸入。計(jì)算塊2711-2713實(shí)現(xiàn)了第一方程CS1＝C11+C1*2C12。系數(shù)C1被裝入移位寄存器2711中。指數(shù)C12用于啟動(dòng)寄存器2711的移位功能，以較快地完成相乘和求冪。加法器2712將移位寄存器2711的結(jié)果和系數(shù)C11求和。溢出檢測(cè)器2713響應(yīng)于溢出范圍的值。所述響應(yīng)可以是錯(cuò)誤或?qū)⒔Y(jié)果設(shè)置為預(yù)定值，諸如數(shù)據(jù)路徑的最大可允許值。計(jì)算塊2721-2723、2731-2733和2741-2743類似地操作以部分地計(jì)算CS2、CS3和CS4。計(jì)算這些值需要將塊結(jié)果分別乘以期望的照明值(x)、乘以F3(x)和乘以F4(x)的乘法。乘法器2753-2755實(shí)現(xiàn)這些乘法。下移位和舍入邏輯單元2761-2764將所述結(jié)果定標(biāo)為期望范圍，其中保留了在計(jì)算初始階段中的計(jì)算精度。邏輯單元2761-2764也實(shí)現(xiàn)除以128，這可以被實(shí)現(xiàn)為移位寄存器操作。加法器2765組合結(jié)果CS1、CS2、CS3和CS4。溢出檢測(cè)器2766類似于2713而校驗(yàn)結(jié)果，并且下移位和舍入邏輯單元2768，定標(biāo)、舍入和除以128，以適當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生在期望動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)的U(x)。依賴于用于鏡子補(bǔ)償?shù)暮瘮?shù)和所使用的處理器的類型，不同的硬件邏輯將產(chǎn)生等同于在圖27中的硬件邏輯單元的結(jié)果，其總是使用預(yù)先存儲(chǔ)的系數(shù)和函數(shù)和數(shù)字邏輯來(lái)將期望的照明值轉(zhuǎn)換為期望的調(diào)制或電壓驅(qū)動(dòng)器，以便產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)調(diào)制器或微鏡的數(shù)字值。
校準(zhǔn)程序的目標(biāo)是在給出M(其中M可以是106)個(gè)微鏡的情況下，找到對(duì)于所有鏡子公共的反射系數(shù)范圍和可以用于所有微鏡的補(bǔ)償例程中的有限(小)組的函數(shù)(優(yōu)選的是兩個(gè)或三個(gè)以方便存儲(chǔ))。即，在給出作為用于每個(gè)鏡子的電壓的函數(shù)的反射系數(shù)的情況下，找到可以由所有微鏡獲得的最大和最小(公共)反射系數(shù)。在那些值之間，對(duì)于所有鏡子良好地定義倒數(shù)，即作為反射系數(shù)的函數(shù)的電壓。除了可以被存儲(chǔ)在表格中的一小組靜態(tài)函數(shù)之外，還使用用于每個(gè)鏡子的32比特存儲(chǔ)來(lái)找到那些倒數(shù)的適當(dāng)表達(dá)式。對(duì)于具有公共白和黑級(jí)(至少由CCD看來(lái))的陣列中的微鏡，整個(gè)陣列的動(dòng)態(tài)反射系數(shù)范圍將由所有微鏡可以獲得的級(jí)來(lái)限定，它可以是多數(shù)微鏡的動(dòng)態(tài)范圍的一半或更少。依賴于所需要的動(dòng)態(tài)范圍，無(wú)缺陷的一些微鏡可以被排除使用或特殊地被對(duì)待，因?yàn)樗鼈兙哂杏邢薜膭?dòng)態(tài)范圍。當(dāng)鏡子被特殊對(duì)待時(shí)，它們?nèi)匀槐皇褂茫⑶以诤诨虬字芯哂休^大的補(bǔ)償誤差。一旦選擇了“黑”和“白”級(jí)，則在那個(gè)反射系數(shù)范圍內(nèi)校準(zhǔn)獨(dú)立的鏡子。校準(zhǔn)程序是上述引用的同時(shí)的專利申請(qǐng)的主題。
定義這些函數(shù)的一種手段是使用容易被傅立葉展開表示的函數(shù)，諸如基本函數(shù)sin(πx)和sin(2πx)。當(dāng)使用這些基本函數(shù)時(shí)，可以期望類似于sin(3πx)的特征誤差形式。得到所述函數(shù)的第二種方法是線性內(nèi)插和使用特征函數(shù)的內(nèi)插的混合。特征函數(shù)(實(shí)質(zhì)上)是用于使用線性內(nèi)插的內(nèi)插誤差的協(xié)方差矩陣的本征函數(shù)。用于M個(gè)鏡子的協(xié)方差矩陣的直接計(jì)算需要M×M矩陣的對(duì)角化。或者，可以向N個(gè)正弦傅立葉分量投射M個(gè)函數(shù)，并且取代而計(jì)算N×N協(xié)方差矩陣的協(xié)方差。流程如下1)在在端點(diǎn)內(nèi)插反射函數(shù)和響應(yīng)函數(shù)的直線之間的差別被擴(kuò)展足夠大量的傅立葉分量(例如60個(gè)正弦函數(shù))；2)具有M個(gè)鏡子(因此具有M個(gè)函數(shù))并且擴(kuò)展為N個(gè)分量向我們提供了具有N×M大小的矩陣A；3)現(xiàn)在通過(guò)選擇具有最大本征值的(方陣)AAt(t表示轉(zhuǎn)置矩陣)的兩個(gè)本征向量來(lái)選擇基本函數(shù)。以這種方式獲得的基本函數(shù)仍然是正弦類的，并且擬合數(shù)據(jù)而沒有sin(3πx)形式的系統(tǒng)誤差。圖28的函數(shù)2801-2802圖解了一對(duì)使用在傅立葉展開中的60個(gè)正弦項(xiàng)而產(chǎn)生的一對(duì)基本函數(shù)。這些基本函數(shù)是正弦類的，沒有當(dāng)如上所述使用其它基本函數(shù)時(shí)預(yù)期的系統(tǒng)誤差。
用于上述方程的可用校準(zhǔn)流程中存在傅立葉方法和最小二乘擬合。通過(guò)傅立葉方法，可以通過(guò)積分來(lái)得到系數(shù)，c=∫01sin(πx)e(x)dx=Σn=1Nwne(bn)sin(2πbn)1-bn]]>其中e(x)是在在端點(diǎn)內(nèi)插數(shù)據(jù)的直線之間的差別，wn和bn是來(lái)自求積法的加權(quán)和橫坐標(biāo)。也類似地對(duì)sin(2πx)積分。這個(gè)積分容易通過(guò)Gauss-Chebyshev求積分法來(lái)求解。在間隔中具有少達(dá)四個(gè)點(diǎn)的求積分法可以產(chǎn)生滿意的結(jié)果。
在最小乘方擬合和傅立葉方法之間的差別是前者在端點(diǎn)是(設(shè)計(jì)上)精確的，同時(shí)最小乘方擬合最小化了誤差的偏差(至少當(dāng)加權(quán)函數(shù)等于1時(shí))。通過(guò)求解下式來(lái)得到校準(zhǔn)系數(shù)c1到c4Ac＝Y(jié)其中A是4×4矩陣，并且Y是4×1向量。矩陣的元素是Aij=Σmw(xm)fi(xm)fj(xm)]]>并且Yi=Σmw(xm)ymfi(xm)]]>其中Y是在一些(規(guī)格化的)反射系數(shù)樣值xm上的電壓。
所述函數(shù)的兩個(gè)(f1和f2)是常數(shù)函數(shù)和線性函數(shù)f(x)＝x。所使用的剩余兩個(gè)是從sin(x)和(實(shí)質(zhì)上的)本征函數(shù)推出的那些。如果將加權(quán)函數(shù)w(x)被選擇為1，則我們將獲得最小化偏差的校準(zhǔn)系數(shù)(c)。如果我們也將基本函數(shù)之中的兩個(gè)選擇為sin(πx)和sin(2πx)，則我們將獲得很類似于傅立葉展開的解。在這兩者之間的差別僅僅產(chǎn)生自下述要求在傅立葉情況中，常數(shù)和線性函數(shù)用于精確地(在端點(diǎn))內(nèi)插入校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，而最小二算法自由地選擇它們。結(jié)果，最小乘方擬合產(chǎn)生最小的平均誤差，但是不保證在端點(diǎn)是精確的。
用于補(bǔ)償?shù)乃惴ㄊ呛芎?jiǎn)單的，即U(x)＝c1+c2x+c3f3(x)+c4f4(x)對(duì)于每個(gè)鏡子存在四個(gè)特有系數(shù)和對(duì)于所有鏡子共同的兩個(gè)支持函數(shù)(f3(x)和f4(x))。這兩個(gè)函數(shù)可以被置入表格中來(lái)作為校準(zhǔn)流程的結(jié)果。參數(shù)x在這種情況下被規(guī)格化到范圍(0..1)，雖然在最后的實(shí)現(xiàn)中可以使用其它的規(guī)格化方式。
有益的是，將鏡子補(bǔ)償系數(shù)所需要的存儲(chǔ)亮和帶寬最小化到例如每個(gè)鏡子32個(gè)比特。這將在補(bǔ)償中引入“舍入”誤差。例如，考慮被分別舍入為9、9、7和7比特的系數(shù)。舍入的進(jìn)行首先通過(guò)下式將每組數(shù)字變換到范圍0..1中X′=x-min(x)max(x)-min(x),]]>(X’屬于(閉合)范圍
)然后通過(guò)下式被刪截到N比特的精度xb＝Round(X′2N)/2N(max(x)-min(x))+min(x)函數(shù)“ROUND”僅僅舍入為最接近的整數(shù)。“1/2^N”將結(jié)果移位回
范圍，并且最后的相乘恢復(fù)現(xiàn)在在N比特精度的原始校準(zhǔn)參數(shù)。剩余的計(jì)算以浮點(diǎn)(64比特，IEEE)精度進(jìn)行。對(duì)于在此提供的方法，存儲(chǔ)用于補(bǔ)償分量的9，9，7，7(7比特用于乘以表函數(shù)的常數(shù))比特不總是最佳選擇。如果改變基本函數(shù)，則另一種存儲(chǔ)方式可能變得最佳。但是模擬顯示以這種方式選擇存儲(chǔ)方式將產(chǎn)生充分精確的結(jié)果。
在32比特存儲(chǔ)方式中，可能也需要存儲(chǔ)7比特的區(qū)域代碼。測(cè)試顯示存儲(chǔ)分別具有7，7，5，6比特精度的系數(shù)為區(qū)域代碼流出空間，仍然適合每個(gè)微鏡32比特的存儲(chǔ)。
替代的系數(shù)定標(biāo)影響例如在圖27中所需要的計(jì)算。通過(guò)乘以范圍(最大值-最小值)來(lái)從存儲(chǔ)值恢復(fù)系數(shù)可能顯示計(jì)算太昂貴。如果所述范圍被替換為超過(guò)所述范圍的2的最接近倍數(shù)，則可以通過(guò)簡(jiǎn)單的移位操作來(lái)恢復(fù)系數(shù)，并且一定程度上犧牲精度。恢復(fù)系數(shù)的兩種替代方式是1)如前一樣，乘以定標(biāo)值以恢復(fù)從最大值到最小值的所述范圍；2)如上一樣，但是不包括獨(dú)立微鏡的最小和最大值。(這種手段的變化包括僅僅排除最小或僅僅最大值，或排除獨(dú)立微鏡的多個(gè)最小或最大值。)排除外圍值具有以下效果值中的兩個(gè)可能不落入范圍0…1-2-n中。如果這樣，則被排除的值被分別存儲(chǔ)為0和2-n。第二流程可以向被排除的微鏡(例如，在1000個(gè)微鏡中的兩個(gè)中)的補(bǔ)償誤差引入實(shí)質(zhì)的誤差，同時(shí)可能更有效地存儲(chǔ)剩余的系數(shù)。下面的表格表示各種方法的模擬誤差。第一種替代標(biāo)度方法被稱為“all”，并且第二種被稱為“l(fā)oose2”。

如表格中所示，“l(fā)oose2”平均起來(lái)幾乎與“最佳”一樣精確，但是一些微鏡具有達(dá)到5％的補(bǔ)償誤差，而“all”以平均誤差為代價(jià)將所有微鏡的補(bǔ)償誤差保持為小于1.5％。
可以根據(jù)系數(shù)c1..c4的分布來(lái)對(duì)于它們選擇不同的定標(biāo)方法。例如，在模擬中，多數(shù)時(shí)間下，c1被正態(tài)分布，因此排除最極端校準(zhǔn)系數(shù)的0.2％不會(huì)大大改變范圍。在同一模擬中，c4具有一些極值，并且排除它們看起來(lái)改善了剩余值的存儲(chǔ)效率。
多SLM配置可以使用大量的像素和高刷新率來(lái)制造SLM以便每秒打印許多像素。然而，在同一系統(tǒng)中使用多個(gè)SLM是有益的。圖54A-C示出了用于多個(gè)SLM的三種不同配置。在圖54中，圓圈描述了在投影光學(xué)的工件上的光場(chǎng)。矩形對(duì)應(yīng)于來(lái)自多個(gè)SLM的投射。它們可以或者被安裝在諸如PC板或多芯片模塊的單個(gè)支持件上，或者它們可以在不同的支持件上，并且通過(guò)鏡子、棱鏡、全息元件等將它們的光投射組合到投射透鏡的場(chǎng)中。在所述附圖中的平行細(xì)垂直線描述由獨(dú)立的SLM印刷的條紋。在圖54A中，投影被例如半透明鏡子或其它分光鏡或光束組合器光縫合在一起，以便它們建立在圖像之間具有小重疊的連續(xù)區(qū)域。如上所述的重疊區(qū)的使用將在SLM圖像之間的接縫結(jié)合在一起。在圖54B中，在兩個(gè)方向中分離圖像。這種配置適合于將所有SLM安裝到單個(gè)支持件上的實(shí)施例，因?yàn)樵赟LM之間的空間提供了用于驅(qū)動(dòng)電子學(xué)器件和互連器件的空間。在圖54B的配置中，SLM在沿著帶的不同位置，并且考慮到偏移而緩沖或產(chǎn)生數(shù)據(jù)。在圖54C中，SLM是印刷部分重疊帶，因此在一個(gè)物理遍次中建立兩個(gè)偏移遍次。在附圖54A-C中的配置被以四個(gè)SLM的寬度的帶偏移(即在寫入路徑之間的側(cè)向運(yùn)動(dòng))印刷，并且區(qū)域被印刷一次。在圖54C中，所述偏移僅僅是一個(gè)SLM寬度，但是區(qū)域被印刷兩次。
使用幾個(gè)SLM的復(fù)雜性是精確的對(duì)齊以降低小圖形誤差和不可見的邊界。圖55示出了與由該級(jí)定義的理想幾何網(wǎng)格5501相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)SLM 5503和5504的圖像。所述圖示出了在SLM的像素和理想網(wǎng)格之間的放大對(duì)準(zhǔn)誤差。與理想網(wǎng)格相關(guān)聯(lián)地提供要打印的圖形的輸入數(shù)據(jù)5502。要由頂部SLM5503打印的圖形元素5502的部分相對(duì)于SLM的本地坐標(biāo)系統(tǒng)失準(zhǔn)。考慮到這個(gè)失準(zhǔn)而光柵化圖形。對(duì)于一個(gè)或多個(gè)SLM，一組失準(zhǔn)參數(shù)——在這個(gè)情況下為一個(gè)旋轉(zhuǎn)5507和兩個(gè)轉(zhuǎn)換5505和5506——在印刷之前作為要應(yīng)用到校正變換2665中的校正因子2635存儲(chǔ)。
無(wú)法使用一個(gè)旋轉(zhuǎn)和兩個(gè)轉(zhuǎn)換的簡(jiǎn)單方式來(lái)說(shuō)明SLM圖像5504，因?yàn)樗鞘д娴摹Ｔ谝粋€(gè)替代實(shí)施例中，通過(guò)每個(gè)SLM的失真和失準(zhǔn)的圖來(lái)實(shí)現(xiàn)在失準(zhǔn)的表示中的較高精度。這對(duì)于圖54A-C中的配置具有大價(jià)值，因?yàn)楣鈭?chǎng)越大就越難建立無(wú)失真投影系統(tǒng)。
每個(gè)SLM圖形的失準(zhǔn)和/或失真的特征在于向在級(jí)上的參考點(diǎn)上投影部分圖像和測(cè)量相對(duì)于參考點(diǎn)的位置。這通過(guò)自動(dòng)校準(zhǔn)程序來(lái)進(jìn)行，所述自動(dòng)校準(zhǔn)程序測(cè)量SLM失準(zhǔn)和/或失真，并且建立SLM失準(zhǔn)數(shù)據(jù)組。
可以以三種不同的方式來(lái)按照SLM失準(zhǔn)數(shù)據(jù)組進(jìn)行數(shù)據(jù)變換。首先，可以在分割期間向數(shù)據(jù)應(yīng)用校正。當(dāng)數(shù)據(jù)被切割到呈現(xiàn)窗口時(shí)，渦系(vortex)的坐標(biāo)值被校正失準(zhǔn)，或當(dāng)適用時(shí)被校正失真。可以進(jìn)行變換的第二位置在光柵化步驟中，其中在建立位圖期間或就在建立位圖之前可以修改元素的坐標(biāo)。第三種可能是最好在應(yīng)用照明函數(shù)之前使用轉(zhuǎn)換核心來(lái)卷積位圖。參見圖26，2635。下面是在x方向中的小位移dx的轉(zhuǎn)換核心。
00001-dx dx000對(duì)于小位移、一個(gè)像素的分割，圖像質(zhì)量的損失是可以忽略的。而且，卷積核心卷積只具有兩個(gè)非0系數(shù)，并且可以容易地以硬件被實(shí)現(xiàn)。對(duì)于其它轉(zhuǎn)換方向，核心也是簡(jiǎn)單的，并且將圖像轉(zhuǎn)換為在任何方向中的一個(gè)像素的一般硬件實(shí)現(xiàn)方式是簡(jiǎn)單和快速的。同一校正方法也中可以包括其它效果，諸如用于級(jí)位置誤差和圖像失真的校正。在圖26的方框2665進(jìn)行對(duì)于位圖的校正，其可能包括透鏡失真、多SLM對(duì)齊誤差、級(jí)位置誤差，并且在方框2635中存儲(chǔ)校正因子或參數(shù)。在多個(gè)SLM的情況下，可能在方框2635中存在幾組參數(shù)，并且方框2635包括對(duì)于失真控制的校正圖。這些校正可以被應(yīng)用到單一SLM；它們不限于多SLM配置。
使用幾個(gè)SLM的另一個(gè)方面是向數(shù)據(jù)路徑增加另一級(jí)并行性的機(jī)會(huì)。在55A中的SLM可以被分割和光柵化為連續(xù)區(qū)域，但是每個(gè)SLM也可以獨(dú)立于其它SLM地分割和/或光柵化。其中，每個(gè)SLM具有其本身的完整數(shù)據(jù)路徑，并且在數(shù)據(jù)路徑之間的最小通信可以保證它們同步。使用一種廣泛并行計(jì)算方案，即使輸入數(shù)據(jù)信道分離，系統(tǒng)也變得可以真正擴(kuò)展到很高容量。使用分割、光柵化和SLM的完整寫入通道可以被組合以建立可能需要的任何吞吐量。SLM可以被集成到光投射系統(tǒng)中，并且保持電子自主。它們的組合能力與SLM的數(shù)量成比例。
有益硬件配置概覽圖29-42是描述可以用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方面的、各種詳細(xì)級(jí)別的方框圖。圖30是分割硬件3001A-E、控制邏輯單元3010、呈現(xiàn)模塊3011A-E、調(diào)度和控制邏輯單元3020、緩沖器3030A-B、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)和控制邏輯單元3040和微鏡陣列的高層框圖。分割可以Mercury處理器集群或任何其它適合的幾何圖形分割引擎來(lái)支持。所述集群可以是每個(gè)呈現(xiàn)模塊一個(gè)分割處理器，如圖所示。或者，分割可以是產(chǎn)生數(shù)據(jù)文件的離線處理。所謂的FRAC-S格式可以用于將數(shù)據(jù)從分割處理傳送給呈現(xiàn)處理。被分割的數(shù)據(jù)的有益特征包括所有被分割的幾何圖形可以小于一個(gè)矩形，所述矩形能夠完全適配到在保護(hù)區(qū)中的任何位置；所有的分割幾何圖形可以小于一個(gè)矩形，所述矩形能夠完全適配到在呈現(xiàn)窗口中的任何位置；所有的分割幾何圖形可以小于一個(gè)矩形，其邊具有以像素測(cè)量的最大尺寸，諸如255或253個(gè)像素或者511或509個(gè)像素；所有的被分割幾何圖形必須至少1/2像素高和1/2像素寬。這些特征可以依賴于在特定實(shí)施例中使用的本發(fā)明的方面的組合而被修改。
SDU執(zhí)行一個(gè)處理，所述處理從邏輯角度來(lái)看是光柵域重新分割，用于將在分割/光柵域中的窗口劃分轉(zhuǎn)換為匹配SLM分區(qū)的窗口劃分。從物理的角度來(lái)看，它也執(zhí)行集中處理，但是從調(diào)制的角度來(lái)看，實(shí)際的集中不發(fā)生直到在SLM中。理論上，像素傳送和數(shù)模轉(zhuǎn)換可以發(fā)生在完全獨(dú)立的器件中，所述器件不連接直到在SLM處，但是由于像素處理和調(diào)制器的不同定標(biāo)屬性，并且由于信號(hào)完整性和其它原因，數(shù)據(jù)被物理地集中在SDU中。
在第一實(shí)施例中，緩沖是有限的。圖29描述的配置可變地輪詢線輸入，使用在呈現(xiàn)模塊和SDU之間的一個(gè)或多個(gè)緩沖器，或者可以被適配來(lái)利用在SDU和DAC之間的一個(gè)或多個(gè)緩沖器。呈現(xiàn)模塊2911A-E連接到SRM2921A-E。SRM是SDU接收器模塊，它向SDU提供接收來(lái)自RM的數(shù)據(jù)的接口。SLM鏈路接口(SLI)將SRM連接到SDU 2940。這個(gè)接口可能受到較弱信號(hào)完整性的影響。在圖29中的配置上的逐個(gè)線的變化中，不使用緩沖器2931，要求復(fù)雜協(xié)議需要用于線的確認(rèn)/否認(rèn)和發(fā)送-重發(fā)。SRM-SDU CABS接口處理時(shí)鐘域斜線與“等待直到可以獲得所有線，然后進(jìn)行”協(xié)議的同步。將在RM上的幀處理同步具有等待時(shí)間和閃光速率不確定性的顯著損失。SDU的輸出是到連接到SLM的DAC對(duì)。
在第二實(shí)施例中，環(huán)形緩沖器連接到每個(gè)SRM 2931。環(huán)形緩沖器總計(jì)帶寬和大小與SRM的數(shù)量成線性比例。SRM的數(shù)量大致上與像素的吞吐量成比例。環(huán)形緩沖器消除了在SRM-SDU之間的線同步和在SRM-SDU之間的幀同步的需要。如果所述緩沖器足夠大，則它也將支持在曝光開始之前的完整帶的光柵化。基于SDRAM的環(huán)形緩沖器已經(jīng)在SRM的RT-fract側(cè)上存在，并且可以與其測(cè)試工具和接口一起復(fù)用所述設(shè)計(jì)。帶寬和大小不是重要的，主要目的是將同步方法從逐個(gè)線改變?yōu)橹饌€(gè)帶。SLM鏈路接口在逐個(gè)帶的基礎(chǔ)上被同步。SRM-SDU CABS接口不必處理除了基于逐個(gè)帶之外的‘可用-進(jìn)行’事件。這大大地提高了SLM鏈路接口和SRM-SDU接口的強(qiáng)壯性，并且去除了對(duì)于功能齊備的發(fā)送-再發(fā)SRM的設(shè)計(jì)和集成任務(wù)。對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的可靠性要求被放松，其僅僅被回掃強(qiáng)度(retrace intensity)引導(dǎo)。在帶級(jí)上處理所有例外使得SRM-SDU接口變?yōu)橥耆降南到y(tǒng)。或者，緩沖器2931可以被布置在SDU和DAC之間。
在圖30中描述了第三實(shí)施例。一個(gè)或多個(gè)SDU緩沖器3030A-B和相關(guān)的控制邏輯單元使得所使用的呈現(xiàn)3011A-E單元的數(shù)量獨(dú)立于在微鏡陣列3050中的段3052A-D的數(shù)量。有益的是，產(chǎn)生光柵化圖像的處理器的數(shù)量獨(dú)立于微鏡段的數(shù)量。對(duì)于對(duì)具有特別復(fù)雜的幾何圖形的應(yīng)用，可以提高分割和呈現(xiàn)單元的數(shù)量。當(dāng)所述多個(gè)單元并行動(dòng)作時(shí)，所涉及的單元越多，則可以獲得越大的處理能力。對(duì)于對(duì)特別簡(jiǎn)單的幾何圖形的應(yīng)用，分割和呈現(xiàn)單元的數(shù)量可以降低。調(diào)度和控制邏輯單元3020允許從呈現(xiàn)模塊向緩沖器異步提供數(shù)據(jù)。
緩沖器本身被不同地分段以輸入和讀出。輸入調(diào)制器窗口3031A-E對(duì)應(yīng)于呈現(xiàn)單元。調(diào)制器窗口在這個(gè)圖中被描述為相同大小，但是它們可以在大小上不同，并且可以在行和列兩者之上劃分存儲(chǔ)器陣列。在緩沖器3030A-B中的存儲(chǔ)器位置對(duì)應(yīng)于在微鏡陣列中的微鏡或用于掃描系統(tǒng)的光柵化圖像圖。所述存儲(chǔ)器可以是雙端口的，以便可以裝入來(lái)自呈現(xiàn)處理器的結(jié)果而不破壞讀出以裝入DAC。在微鏡閃光系統(tǒng)中，在每次閃光之前，鏡子陣列被裝入數(shù)據(jù)。在所圖解的實(shí)施例中，128個(gè)DAC 3040和控制邏輯單元用于向微鏡陣列裝入數(shù)據(jù)。在微鏡陣列中或微鏡陣列之外的復(fù)用電路可以從DAC向許多微鏡分布模擬信號(hào)。8mhz可以為大約8,192微鏡執(zhí)行1khz頻率的轉(zhuǎn)換。這128個(gè)DAC每個(gè)都可以處理32行256個(gè)微鏡。通過(guò)8比特DAC來(lái)產(chǎn)生模擬電壓以建立靜電電荷，所述靜電電荷偏轉(zhuǎn)獨(dú)立的微鏡。在一些實(shí)施例中，更大的精度，諸如在模擬電壓中的10或14比特可能是有益的。諸如下述微鏡陣列可以被適當(dāng)?shù)赜米魍队捌骷﨧icronic Laser System公司共同擁有的申請(qǐng)，發(fā)明人Torbjom Sandstrom，“用于圖形產(chǎn)生器的改善的調(diào)制器設(shè)計(jì)”，WO99/45441(優(yōu)先權(quán)日為1998年3月2日)；或上述引用的同時(shí)提交的臨時(shí)申請(qǐng)。或者，可以使用基于微鏡或調(diào)制的輻射的掃描器件。對(duì)于基于微鏡的掃描器件，可以使用足夠大組的DAC來(lái)在一個(gè)遍次中向所有微鏡傳送數(shù)據(jù)。對(duì)于調(diào)制輻射，每個(gè)輻射光束具有一個(gè)調(diào)制器是慣例。
可以使用一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)緩沖器單元3030A-B。從呈現(xiàn)模塊異步接收數(shù)據(jù)和呈現(xiàn)模塊的處理在時(shí)間上的變化最好被多個(gè)緩沖器單元支持。對(duì)于一些光刻設(shè)備，由于工件休止所在的移動(dòng)級(jí)的慣性，微鏡陣列的閃光不能在帶的掃描期間被延遲。一些延遲可以在帶之間被容納。因此，DAC的操作可以僅僅被延遲到這樣的程度段裝入的順序可以基于從呈現(xiàn)模塊3011向調(diào)制器窗口3031寫入數(shù)據(jù)的完成。如果任何呈現(xiàn)模塊3011花費(fèi)大于一個(gè)閃光周期來(lái)在緩沖器中裝入其調(diào)制器窗口，則將引起數(shù)據(jù)錯(cuò)誤并且可能浪費(fèi)工件。使用兩個(gè)或多個(gè)緩沖器3030允許在特定調(diào)制器窗口中的例外呈現(xiàn)周期的額外范圍。
圖31是呈現(xiàn)模塊3011的方框圖。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，使用5個(gè)現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)來(lái)實(shí)現(xiàn)邏輯3100、3110、3120A-B和3140。適合于邏輯實(shí)現(xiàn)的當(dāng)前一代FPGA是Xilinx Virtex XCV1600E-6BG560C FPGA。已經(jīng)被聲明的、但是尚在等待提供的Xilinx-II XC2V產(chǎn)品系列預(yù)期提供附加的功能，包括板上的SRAM，它可以允許向較少的模塊中并入功能塊。或者，可以使用RISC處理器、ASIC處理器或定制或半定制的處理器。FPGA的選擇是方便的并降低了產(chǎn)品的研制時(shí)間和預(yù)先成本。多種其它處理器可以一樣地用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方面。
RMPL-13300的目的是提供到PCI、CABS和其它總線結(jié)構(gòu)的接口。接口3103可用來(lái)現(xiàn)場(chǎng)配置FPGA。可以重新配置或重新裝入所有或部分的FPGA。例如，可以現(xiàn)場(chǎng)重新配置和重新裝入用于子像素加權(quán)的加權(quán)系數(shù)。這些接口允許測(cè)量板的工作溫度。它們還支持對(duì)板所使用的時(shí)鐘頻率的編程。
幾何圖形預(yù)處理器概覽RMPL-2 3110的目的是提供在幾何圖形輸入光纖信道和呈現(xiàn)處理器之間的接口。主要任務(wù)是接收和緩沖復(fù)雜幾何圖形數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)變平為原始幾何圖形，并且在請(qǐng)求下向呈現(xiàn)處理器輸出數(shù)據(jù)。RMPL 2因此包括用于板上256M字節(jié)SDRAM的接口；用于板上2*8M比特ZBT RAM的接口；管理針對(duì)外部器件的CABS協(xié)議的鏈?zhǔn)皆L問(wèn)總線結(jié)構(gòu)(CABS)單元；所謂的幾何圖形輸入控制器(GIC)3113的接收單元，它從幾何圖形線接口(GLI)接收幾何圖形數(shù)據(jù)，并且在SDRAM中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；預(yù)處理器(PP)3111，它將幾何圖形數(shù)據(jù)變平并且執(zhí)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換；在CABS、GIC、PP和SDRAM之間的幾何圖形緩沖器接口(GBI)3112，它還實(shí)現(xiàn)SDRAM控制器。RMPL-2 3110的CABS塊作為在內(nèi)部塊、零總線轉(zhuǎn)變(ZBT)SRAM 3115和其它FPGA或更一般而言其它處理器或功能部件之間的接口。CABS是用于器件內(nèi)通信的一般總線結(jié)構(gòu)。它基于器件的鏈狀結(jié)構(gòu)，并且消除了一般多節(jié)點(diǎn)總線結(jié)構(gòu)的板級(jí)的復(fù)雜性。在CABS上的采樣可以是25-50MHz。它使用板級(jí)系統(tǒng)時(shí)鐘來(lái)計(jì)時(shí)。CABS塊可以從存儲(chǔ)器的引導(dǎo)區(qū)域連接到用于器件的默認(rèn)配置的模式控制引腳。或者，可以使用其它的總線結(jié)構(gòu)和協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方面。
GIC塊是在GLI鏈路和GBI之間的接口。它包括FIFO緩沖器，用于將所接收的32比特的雙字(DS)編組為16字的分段。一次發(fā)送一個(gè)分段到GBI以存儲(chǔ)在SDRAM中。在GLI上的字可以以任何大小的分段到達(dá)。GBI塊作為在GIC和PP之間的接口。它包括邏輯單元，用于從GIC接收數(shù)據(jù)分段，將其存儲(chǔ)在SDRAM中，并且在請(qǐng)求下從SDRAM讀取數(shù)據(jù)和向PP發(fā)送它。GBI也可以處理來(lái)自CABS的讀取和寫入請(qǐng)求。在CABS-GBI接口，數(shù)據(jù)一次以n*16雙字的分段長(zhǎng)度被寫入，其中n是1-64，除了用于數(shù)據(jù)傳送的使能信號(hào)之外，不需要實(shí)際傳送長(zhǎng)度的指示。可以一次以16個(gè)雙字的分段來(lái)讀取數(shù)據(jù)。
幾何圖形預(yù)處理器(PP)塊作為在GBI和FPGA 3120A-B之間的接口。預(yù)處理器將輸入的分割數(shù)據(jù)流變平，并且輸出具有相對(duì)于當(dāng)前的呈現(xiàn)窗口的坐標(biāo)偏移的簡(jiǎn)單幾何圖形。分割的數(shù)據(jù)被從GLI信道接收并且被存儲(chǔ)在幾何圖形緩沖存儲(chǔ)器(GBM)3116中。可以通過(guò)預(yù)處理器來(lái)獲得原始數(shù)據(jù)模式以讀出存儲(chǔ)在GBM中的所有內(nèi)容來(lái)用于測(cè)試目的。在圖40中給出了關(guān)于預(yù)處理器核心的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。
存儲(chǔ)器控制器包括ZBT-SRAM控制器和SDRAM頂部模塊。ZBT-SRAM控制器與諸如符合標(biāo)準(zhǔn)PC 100或PC 133的256MB存儲(chǔ)器的SDRAM連接。ZBT SRAM器件是通過(guò)利用每個(gè)總線周期來(lái)提供最大系統(tǒng)吞吐量的同步SRAM。如其名稱所示，不存在當(dāng)在讀取和寫入周期之間切換時(shí)需要的轉(zhuǎn)變周期。因此，不存在浪費(fèi)的周期，并且系統(tǒng)實(shí)際提供所聲明的帶寬。呈現(xiàn)模塊ZBT SRAMS可以獲得休眠模式，當(dāng)啟動(dòng)該模式時(shí)將存儲(chǔ)器置于低功率待機(jī)模式中，以保留數(shù)據(jù)和忽略輸入。這在重新配置FPGA期間可以是有益的。為了降低等待時(shí)間，ZBD-SRAM控制器可以通過(guò)雙頻時(shí)鐘來(lái)計(jì)時(shí)。SDRAM頂部模塊包括邏輯單元，用于產(chǎn)生用于執(zhí)行存儲(chǔ)器寫入、讀取、刷新和內(nèi)置的自行測(cè)試所需要的信號(hào)。在FPGA中使用的各種ZBT-SRAM控制器，可以使用單個(gè)和雙32和64比特的數(shù)據(jù)路徑。例如，在預(yù)處理器3111和工作存儲(chǔ)器3115之間的接口可以是一對(duì)獨(dú)立的32比特?cái)?shù)據(jù)路徑。在呈現(xiàn)處理器3121和幀緩沖器之間的接口可以是一對(duì)64比特的數(shù)據(jù)路徑。
呈現(xiàn)處理器概覽在圖31中，指示了一對(duì)呈現(xiàn)處理器3120A-B。這些呈現(xiàn)處理器的每個(gè)可以被實(shí)現(xiàn)在FPGA中，或者可以以RISC或ASIC處理器或者定制或半定制的處理器來(lái)被實(shí)現(xiàn)。可以使用兩個(gè)處理器，以便一個(gè)從預(yù)處理器3111接收數(shù)據(jù)，而另一個(gè)向調(diào)整處理器3141寫入數(shù)據(jù)。從預(yù)處理器3111到呈現(xiàn)處理器3120A-B的數(shù)據(jù)路徑可以被復(fù)用器或類似的器件控制，或者呈現(xiàn)處理器可以忽略意欲到達(dá)互補(bǔ)處理器的信號(hào)的組。可以使用一個(gè)附加的呈現(xiàn)處理器。呈現(xiàn)處理器3120A被圖解為具有到一對(duì)幀緩沖器3122的數(shù)據(jù)路徑。這兩個(gè)存儲(chǔ)器被圖解為具有分立的數(shù)據(jù)路徑，即用于存儲(chǔ)器訪問(wèn)的獨(dú)立信道。一個(gè)用于像素圖存儲(chǔ)器，另一個(gè)用于灰度值超級(jí)采樣中間存儲(chǔ)。呈現(xiàn)處理器3121也被圖解為具有到附加幀緩沖器3123的另一個(gè)獨(dú)立數(shù)據(jù)路徑或信道，所述附加幀緩沖器3123可以具有微像素幀緩沖器。一個(gè)或多個(gè)幀緩沖器3123可以用于微像素。在每個(gè)像素64個(gè)微像素的一種實(shí)現(xiàn)方式中，從處理器到幀緩沖器3123的數(shù)據(jù)路徑可以是64比特寬。可以使用一對(duì)幀緩沖器3123，以便可以在對(duì)另一個(gè)存儲(chǔ)器執(zhí)行讀取、寫入或讀取/修改/寫入的同時(shí)在一個(gè)幀緩沖器中執(zhí)行存儲(chǔ)器清除功能。在這個(gè)附圖中未圖解灰度值總計(jì)緩沖器。雖然這些存儲(chǔ)器被圖解為在FPGA外部，它們也可以被內(nèi)部并入到適當(dāng)?shù)腇PGA、定制或半定制處理器中。
圖32提供了關(guān)于可以用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方面的呈現(xiàn)處理器的功能塊的附加細(xì)節(jié)。呈現(xiàn)處理器3120包括幾個(gè)功能塊。CABS接口3211對(duì)于通過(guò)總線結(jié)構(gòu)連接的系統(tǒng)的部件是共同的。分割幾何圖形轉(zhuǎn)換器3212通過(guò)傳送可呈現(xiàn)定點(diǎn)幾何圖形的數(shù)據(jù)路徑而連接到CABS接口。轉(zhuǎn)換器使用50MHz的時(shí)鐘頻率來(lái)以每秒50百萬(wàn)的速度來(lái)提供單邊角坐標(biāo)。可以使用更快或更慢的時(shí)鐘速度來(lái)獲得更快或更慢的吞吐量。轉(zhuǎn)換器3212的輸出是以角坐標(biāo)幾何圖形格式。可以使用一對(duì)數(shù)據(jù)路徑來(lái)向一對(duì)微像素高速緩存產(chǎn)生器(MPCG)3132L-R提供數(shù)據(jù)。使用與多邊形幾何圖形相結(jié)合的一對(duì)MPCG使得可以沿著多邊形的右和左邊來(lái)劃分處理。可以根據(jù)諸如所使用的吞吐量和幾何圖形的設(shè)計(jì)特征來(lái)使用更少或更多的MPCG。當(dāng)多邊形幾何圖形是梯形時(shí)，可以向不同的處理器分配多邊形的頂部和平行的底部，例如在它們開始處理梯形的相對(duì)的、不平行的邊之前。在圖33中描述了關(guān)于轉(zhuǎn)換器的附加細(xì)節(jié)。
圖32的MPCG 3213使用50MHz的時(shí)鐘頻率以每秒50百萬(wàn)MiPxCaW的速度提供微像素高速緩存組。可以使用更快或更慢的時(shí)鐘速度來(lái)獲得更快或更慢的吞吐量。MPCG對(duì)向微像素高速緩存緩沖器(MPCB)3214輸出高速緩存組。在圖34中描述了關(guān)于MPCG的附加細(xì)節(jié)。
微像素高速緩存緩沖器3214將包括單邊信息、即梯形的左、右、上和下的、被呈現(xiàn)的微像素高速緩存組轉(zhuǎn)換為包括來(lái)自用于幾何圖形的一個(gè)到四個(gè)單邊高速緩存的信息的、微像素高速緩存組。當(dāng)幾何圖形包括被包含的上或下邊線段時(shí)，上和下邊的被包含段可以在計(jì)算角前后被通過(guò)。地址組也如上所述產(chǎn)生。地址組隱含地傳送將被產(chǎn)生的微像素高速緩存的順序。可以使用分立的數(shù)據(jù)路徑來(lái)用于傳送高速緩存組和地址組。這些高速緩存集體定義被呈現(xiàn)的多邊形的邊。在圖35中描述了關(guān)于微像素高速緩存緩沖器3214的附加細(xì)節(jié)。
幀緩沖器接口(FBIF)3215可以工作在三個(gè)階段呈現(xiàn)、讀出和清除。在呈現(xiàn)階段中，F(xiàn)BIF從MPCB獲取幾何圖形，并且將它們存儲(chǔ)在一個(gè)或多個(gè)緩沖存儲(chǔ)器中。在第一實(shí)施例中，唯一的存儲(chǔ)器可以是微像素幀緩沖器(MPFB)3222。可以使用多個(gè)MPFB來(lái)允許在在另一個(gè)MPFB上工作的同時(shí)清除一個(gè)MPFB。這些存儲(chǔ)器可以雙端口的，并且可以具有用于存儲(chǔ)器訪問(wèn)的獨(dú)立信道。在第二實(shí)施例中，可以既有微像素幀緩沖器也有像素圖幀緩沖器(PMFB)3223。可以有多個(gè)像素圖存儲(chǔ)器，它們最好帶有獨(dú)立的用于存儲(chǔ)器訪問(wèn)的信道以便增強(qiáng)性能。在第三實(shí)施例中，可以有增加的灰度值幀緩沖器(GVFB)3224來(lái)總計(jì)在微像素(MPFB)中的值。再次，可以使用多個(gè)灰度值存儲(chǔ)器和獨(dú)立的信道。在一個(gè)混合實(shí)施例中，PMFB可以具有足夠的值來(lái)作為一個(gè)GVFB。幀緩沖存儲(chǔ)器存儲(chǔ)完整呈現(xiàn)窗口，它可以以x、y坐標(biāo)來(lái)定位。這些存儲(chǔ)器以不同的分辨率來(lái)存儲(chǔ)被呈現(xiàn)的圖像。對(duì)于所有像素來(lái)說(shuō)，像素圖PMFB存儲(chǔ)器以兩個(gè)比特來(lái)存儲(chǔ)白色、黑色、灰色信息。微像素MPFB存儲(chǔ)器存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于像素的獨(dú)立微像素。例如，8×8、16×16、32×32或64×64微像素的陣列可以對(duì)應(yīng)于一個(gè)像素。這些微像素可以具有黑色或白色值或者替代為灰度級(jí)值。組合微像素高速緩存的方式依賴于微像素是具有黑/白或灰色值。使用MPFB來(lái)利用灰色值GVFB存儲(chǔ)器，以便相加微像素陣列的賦值。微像素陣列可以在被讀出或當(dāng)它們被寫入并且結(jié)果被存儲(chǔ)在GVFB時(shí)被賦值為灰色值。
在讀出階段中，對(duì)于每個(gè)像素報(bào)告灰色值。在第一實(shí)施例中，僅僅使用MPFB存儲(chǔ)器，這涉及對(duì)所有的微像素陣列賦值。在第二實(shí)施例中，使用MPFB和PMFB存儲(chǔ)器，一些像素位置在像素圖中被記錄為黑色或白色。系統(tǒng)可以將那些位置賦值為整數(shù)值，諸如賦值為0或64或者賦值為0或256，而不用訪問(wèn)MPFB存儲(chǔ)器，有可能降低對(duì)MPFB存儲(chǔ)器訪問(wèn)帶寬的需要。在第三實(shí)施例中，每次寫入PMFB時(shí)，向GVFB存儲(chǔ)器賦值。可選地，每次更新PMFB時(shí)，向GVFB存儲(chǔ)器賦值。在一種方式中，PMFB計(jì)算以確定是否賦值一個(gè)白色或黑色值或利用GVFB值。在另一種方式中，GVFB值被直接使用。來(lái)自FBIF 3220的灰度值被報(bào)告到CABS接口3231來(lái)作為光柵圖像。
在清除階段中，一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器被設(shè)置為黑色/白色，以便可以在縮小的背景中呈現(xiàn)白色/黑色幾何圖形。在第一實(shí)施例中，MPFB存儲(chǔ)器被清除。在第二和第三實(shí)施例中，PMFB被清除。對(duì)于一些類型的存儲(chǔ)器，清除較小的PMFB比MPFB或GVFB消耗更少的時(shí)間，因?yàn)榇鎯?chǔ)器的單個(gè)字可以表示低分辨率的多個(gè)像素。在第二和第三實(shí)施例中，可以選用采取清除MPFB或GVFB存儲(chǔ)器的更耗時(shí)的步驟，因?yàn)橄袼貓D存儲(chǔ)器控制是否使用其他的存儲(chǔ)器來(lái)產(chǎn)生灰色值。即，如果像素圖存儲(chǔ)器指示一個(gè)像素的值是黑色或白色的，則在其他存儲(chǔ)器中的任何灰色值可以被忽略，因?yàn)槠渌鎯?chǔ)器可能在先前的操作之后還沒有被清除。對(duì)于支持在最小時(shí)鐘周期中批量消除存儲(chǔ)段的存儲(chǔ)器配置，用于清除MPFB或GVFB的開銷不會(huì)使得處理變慢。
調(diào)整處理器概覽調(diào)整處理器3140經(jīng)由CABS接口3231接收數(shù)據(jù)或從呈現(xiàn)處理器3120A-B接收另一種適當(dāng)?shù)目偩€結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。它可以以其CABS接口的頻率的兩倍來(lái)被定時(shí)。調(diào)整處理器包括用于邊位移、照明補(bǔ)償和鏡子補(bǔ)償?shù)膲K。它還可以包括用于校正在光學(xué)系統(tǒng)中的較小缺陷的邏輯單元。邊位移如上所述是將曝光輻射的投影圖像調(diào)整以調(diào)整線寬而不是調(diào)整曝光的抗蝕劑的處理的方法。照明補(bǔ)償也如上所述是處理在單個(gè)或多個(gè)寫入遍次中的重疊曝光和在期望的曝光輻射和實(shí)際的曝光輻射之間的能量差異的方法。鏡子補(bǔ)償將期望的照明值轉(zhuǎn)換為用于獨(dú)立鏡子的驅(qū)動(dòng)值。它也可以用于補(bǔ)償當(dāng)鏡子變得老化時(shí)或在使用鏡子的系統(tǒng)的休止周期之間變化的鏡子響應(yīng)。在使用微鏡陣列和曝光輻射的閃光的系統(tǒng)中，鏡子補(bǔ)償可以將照明值轉(zhuǎn)換為用于對(duì)獨(dú)立微鏡充電的DAC的輸入。
調(diào)整處理器3141經(jīng)由數(shù)據(jù)路徑來(lái)訪問(wèn)系數(shù)存儲(chǔ)器3143。這個(gè)存儲(chǔ)器保存用于鏡子補(bǔ)償?shù)南禂?shù)，并且也可以保存用于在照明補(bǔ)償中使用的區(qū)域圖的系數(shù)。ZBT-SRAM存儲(chǔ)器可以被用作外部存儲(chǔ)器。或者，可以使用內(nèi)部存儲(chǔ)器。調(diào)整處理器還訪問(wèn)幀緩沖器存儲(chǔ)器3142。可以使用一個(gè)或多個(gè)ZBT-SRAM存儲(chǔ)器來(lái)作為用于邊位移的工作存儲(chǔ)器，并且保存等待在一個(gè)或多個(gè)背板通道3144-45上輸出的最后值。
像素輸出控制器(POC)提供格式轉(zhuǎn)換以將數(shù)據(jù)適配到物理層。
幾何圖形預(yù)處理器在幾何圖形預(yù)處理器以所謂的FRAC-S格式來(lái)接收幾何圖形說(shuō)明。下面是所示的FRAC-S流的BNF語(yǔ)法。FRAC-S流可以被存儲(chǔ)在包括各種處理相關(guān)首標(biāo)參數(shù)的、所謂的FRAC文件中。這些參數(shù)一旦被裝上就可以通過(guò)控制寄存器被幾何圖形預(yù)處理器獲得。
FRAC_S_FILE∷= SUBSTRIP[SUBSTRIP]*SUBSTRIP∷=<SUBSTRIP_START>
SUBSTRIP_BODY<SUB_S_TRIP_END>
SUBSTRIP_BODY∷= RENDERING_WINDOW[RENDERING_WINDOW]*RENDERING_WINDOW∷=<RENDERING_WINDOW_START> *<RENDERING_WINDOW_END>
REND_WIN_BODY∷= GEOMETRY[GEOMETRY]*[LAYER]*
LAYER∷= <BEGIN_LAYER> *<END>
GEOMETRY∷=<RECTANGLE>
|<SMALL_RECTANGLE>
|<REPEAT_RECTANGLE-X>
|<REPEAT_RECTANGLE_XY>
|<TRAPEZOID>
|<REPEAT_TRAPEZOID_X>
|<REPEAT_TRAPEZOID_XY>
|<BEGIN_X_REPEAT>[GEOMETRY]*<END>
|<BEGIN_XY_REPEAT>[GEOMETRY]*<END>
|<BEGIN_Y-REPEAT>[GEOMETRY]*<END>
| <BEGIN_INSERT>[GEOMETRY]*<END>
符號(hào)[x]*表示“x的0次或更多的出現(xiàn)”。以這種格式的輸入流被轉(zhuǎn)換為在這個(gè)格式的子集中的輸出流，其中諸如分層和重復(fù)的說(shuō)明的復(fù)雜幾何圖形說(shuō)明被簡(jiǎn)化。在輸出流中的記錄類型是矩形、小矩形、梯形、開始層和結(jié)束層。在一種實(shí)現(xiàn)方式中，重復(fù)級(jí)的數(shù)量是5。一次預(yù)處理一個(gè)呈現(xiàn)窗口。可以以大于子像素或微像素的精度來(lái)處理數(shù)據(jù)。所謂的軟像素是微像素的一半。
實(shí)時(shí)幾何圖形預(yù)處理器的處理速率部分依賴于幾何圖形的復(fù)雜程度。對(duì)于具有每秒1,000的閃光速率和2048×512像素(微鏡)的陣列的閃光曝光輻射系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)每秒處理104.8*106個(gè)像素。對(duì)于半導(dǎo)體的金屬層圖形，這對(duì)應(yīng)于每秒7,000,000個(gè)幾何圖形的平均幾何圖形速率。使用每個(gè)幾何圖形四個(gè)記錄的平均值，所需要的記錄輸出速率將是每秒28,000,000個(gè)記錄。
所述幾何圖形預(yù)處理器連接到三個(gè)其他模塊，即它從其讀出FRAC-S數(shù)據(jù)的SDRAM、用于暫時(shí)存儲(chǔ)的ZBT RAM和處理數(shù)據(jù)尋址和幀化的CABS單元。
PP的整體操作如下1)在RESET，PP等待STRIP_SYCN事件。
2)在STRIP_SYNC，前兩個(gè)呈現(xiàn)窗口被讀入，被變換為對(duì)應(yīng)的FRAC-L序列，并且被發(fā)送到兩個(gè)呈現(xiàn)處理器。所述預(yù)處理器然后等待RP_DONE事件。
3)在RP_DONE，下一個(gè)呈現(xiàn)窗口被讀入、處理和發(fā)送到第一呈現(xiàn)處理器。所述預(yù)處理器然后等待新的RP_DONE事件。
4)在RP_DONE，下一個(gè)呈現(xiàn)窗口被讀入、處理和發(fā)送到第二呈現(xiàn)處理器。所述預(yù)處理器然后等待新的RP_DONE事件，并且進(jìn)行到3)。
注意，從接收到STRIP_SYNC事件時(shí)直到遇到一個(gè)SUBSTRIP_END記錄，F(xiàn)RAC-S數(shù)據(jù)被預(yù)先裝到本地輸入高速緩存中。這有效地最小化了從SDRAM訪問(wèn)帶來(lái)的等待時(shí)間。以雙字的連續(xù)分段執(zhí)行FRAC-L輸出。因此，預(yù)處理器向內(nèi)部緩沖器中存儲(chǔ)輸出記錄，直到已經(jīng)存儲(chǔ)至少10個(gè)完整的FRAC L塊、或已經(jīng)遇到一個(gè)RENDERING_WINDOW結(jié)束塊。這種10個(gè)塊的規(guī)則意味著到RP的平均分段長(zhǎng)度將是大約32個(gè)雙字。在每個(gè)呈現(xiàn)窗口的尾部，發(fā)送一個(gè)結(jié)尾的END記錄。預(yù)處理器記錄LAYER記錄參數(shù)如下層號(hào)應(yīng)當(dāng)以連續(xù)的順序，開始于用于第一LAYER記錄的1、用于下一個(gè)的2，等等。如果這種排序失敗，則發(fā)出一個(gè)錯(cuò)誤。并且，如果層操作＝IGNORE，則丟棄整個(gè)層。
下面示出了各種FRAC記錄及其可以在一個(gè)呈現(xiàn)窗口內(nèi)出現(xiàn)的對(duì)應(yīng)塊結(jié)構(gòu)。對(duì)于分層結(jié)構(gòu)，{G1..Gn}表示在分層內(nèi)的解析幾何圖形。即，塊總是封閉最外的重復(fù)級(jí)，并且可以包括任何數(shù)量的下伏級(jí)。
FRAC序列 塊結(jié)構(gòu)<RECTANGLE> RECT(x,y,dx,dy)<SMALL_RECTANGLE>SMALL_RECT(x,y,dx,dy)<TRAPEZOID> TRAP(x,y,dx,dy,dx1,dx2)<REPEAT_RECTANGLE_X> REPEAT_X(xrep,xdist,RECT(x,y,dx,dy))；<REPEAT_RECTANGLE_XY>REPEAT_XY(xrep,xdist,yrep,ydist,
RECT(x,y,dx,dy))<REPEAT_TRAPEZOID_X>REPEAT_X(xrep,xdist,TRAP(x,y,dx,dy,dx1,dx2))<REPEAT_TRAPEZOID_XY> REPEAT_XY(xrep,xdist,yrep,ydist,TRAP(x,y,dx,dy,dx1,dx2))<BEGIN LAYER> LAYER(layer_no,oper)<END> END<BEGIN_X_REPEAT> *<END> REPEAT_X(xrep,xdist,{G1..Gn})<BEGIN_Y_REPEAT> *<END> REPEAT_Y(yrep,ydist,{G1..Gn})<BEGIN_XY_REPEAT> *<END> REPEAT_XY(xrep,xdist,yrep,ydist,{G1..Gn})<BEGIN_INSERT> *<END> INSERT({xoffs1..xoffsm},{G1..Gn})<SUBSTRIP_START> -<SUBSTROP_END> -<RENDERING_WIN_START> -<RENDERING_WINDOW_END> REND_WIN_END(CPC)對(duì)于每個(gè)呈現(xiàn)窗口，將可交換地使用兩個(gè)存儲(chǔ)器區(qū)域。到達(dá)的幾何圖形塊在被穿過(guò)的同時(shí)被暫時(shí)地逐個(gè)存儲(chǔ)在當(dāng)前存儲(chǔ)區(qū)域中。如果在隨后的呈現(xiàn)窗口(RW)中不需要一個(gè)塊，則在完全穿過(guò)之后將其從存儲(chǔ)器去除。進(jìn)一步需要的塊在存儲(chǔ)器中排隊(duì)以用于隨后的RW。在示例中，來(lái)自第一RW的一個(gè)REPEAT_X4103和REPEAT_Y4105塊保持被保存4113、4115。對(duì)于下一個(gè)RW，來(lái)自前一個(gè)RW的REPEAT_X塊4113與來(lái)自輸入的FRAC-S流的一個(gè)INSERT塊4142、4122被保存4131。
穿過(guò)一個(gè)塊依賴于由塊表示的幾何圖形的類型而不同。表示簡(jiǎn)單幾何圖形的塊可以被直接轉(zhuǎn)換為FRAC-L記錄，而重復(fù)的幾何圖形塊需要被遞歸地穿過(guò)。穿過(guò)程序如下1)如果塊類型是{RECT，SMALL RECT，TRAP，LAYER，END，REND_WINE_ND}，則將所述塊轉(zhuǎn)換為記錄序列。
2)如果塊類型是{REPEAT_X，REPEAT_Y，REPEAT_XY，INSERT}，則將開始地址和重復(fù)參數(shù)推到堆棧上；在上面的1開始遞歸地穿過(guò)子塊；當(dāng)進(jìn)行完所有的重復(fù)時(shí)，將堆棧上托到前一個(gè)級(jí)。
圖40是預(yù)處理器核心的方框圖。FRAC-S輸入緩沖器4101避免或最小化由于在流程控制機(jī)制中的傳播時(shí)間而導(dǎo)致的溢出。通過(guò)將DRQ信號(hào)設(shè)置為高來(lái)請(qǐng)求新的FRAC-S記錄。對(duì)于其中DAV信號(hào)被設(shè)置為高的每個(gè)周期，一個(gè)新的記錄被寫入緩沖器中。只要CTS輸入信號(hào)為高，則記錄被從緩沖器讀出并且被發(fā)送到解析器。將CTS設(shè)置為低就停止輸出流。所接收的每個(gè)呈現(xiàn)窗口與存儲(chǔ)在RENDERING_WINDOW_END記錄中的循環(huán)冗余檢驗(yàn)(CRC)代碼相關(guān)聯(lián)。CPC控制塊4102重新計(jì)算這個(gè)校驗(yàn)和，并且如果所述和與基準(zhǔn)值不同則發(fā)出錯(cuò)誤信號(hào)。在有錯(cuò)誤信號(hào)的情況下，可以使用各種恢復(fù)方案。
解析器模塊4103從緩沖器讀取FRAC-S記錄，并且將記錄編組為幾何圖形塊。當(dāng)將get_block信號(hào)設(shè)置為高時(shí)，解析器輸出將被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的一個(gè)整塊。重復(fù)的幾何圖形(即REPEAT_RECTANGLE和REPEAT_TRAPEZOID)被轉(zhuǎn)換為REPEAT塊以簡(jiǎn)化進(jìn)一步的處理。
如果解析器4103由于在FRAC-S流語(yǔ)法中的錯(cuò)誤而不能產(chǎn)生塊，則斷言例外信號(hào)syntax_err，并且可以放棄在當(dāng)前呈現(xiàn)窗口中的操作。語(yǔ)法誤差包括下列沒有<END>的<BEGIN_REPEAT>、<BEGIN_INSERT>或<BEGIN_LAYER>，或者沒有<BEGIN_REPEAT>、<BEGIN_INSERT>或<BEGIN_LAYER>的<END>；在REPEAT或INSERT塊中的<BEGIN_LAYER>；或者在層說(shuō)明中的<BEGIN_LAYER>。
存儲(chǔ)器4104包括被組織為32比特字的兩個(gè)ZBT RAM 4105A-B，它們被如上所述使用。存儲(chǔ)器控制4106控制是否應(yīng)當(dāng)從存儲(chǔ)器或從解析器讀出新塊。它選擇要讀寫的存儲(chǔ)區(qū)域和地址，并且執(zhí)行讀/寫操作。為了降低存儲(chǔ)器讀取的等待時(shí)間，可以使用雙時(shí)鐘頻率來(lái)定時(shí)到ZBT SRAM模塊的接口。
穿過(guò)和產(chǎn)生模塊4107穿過(guò)在存儲(chǔ)器中的幾何圖形塊，并且產(chǎn)生原始的幾何圖形(形狀)。堆棧4108用于處理多個(gè)分層級(jí)。當(dāng)進(jìn)入一個(gè)新級(jí)(即REPEAT..END聲明)時(shí)，重復(fù)參數(shù)被推到堆棧上，并且堆棧指針被遞增。當(dāng)完成了在當(dāng)前級(jí)上的所有重復(fù)時(shí)，堆棧4108被上托到前一級(jí)。如果坐標(biāo)加法器塊拒絕幾何圖形，則也上托堆棧，并且當(dāng)前塊將被保留在存儲(chǔ)器中來(lái)用于下一個(gè)RW。堆棧處理器4108包括堆棧讀/寫機(jī)制和用于在重復(fù)循環(huán)中遞增坐標(biāo)的邏輯單元。它控制是否存儲(chǔ)當(dāng)前塊、跳回循環(huán)的開始處或進(jìn)行下一個(gè)指令。坐標(biāo)加法器4109將存儲(chǔ)在堆棧中的、累加的∑dx和∑dy增量加到到達(dá)的幾何圖形的當(dāng)前x和y坐標(biāo)。如果一個(gè)幾何圖形落到當(dāng)前的呈現(xiàn)窗口坐標(biāo)之外，則設(shè)置拒絕信號(hào)以指示應(yīng)當(dāng)上托這個(gè)重復(fù)級(jí)。
分割的幾何圖形轉(zhuǎn)換器圖33是分割的幾何圖形轉(zhuǎn)換器(FCON)的方框圖。分割的幾何圖形轉(zhuǎn)換器3212包括兩個(gè)主塊3321、3323和FIFO存儲(chǔ)器3322。FRAC-L記錄處理器塊FLRH 3321作為到CABS塊3211的接口。它的主要任務(wù)是從FRAC-L記錄檢索幾何圖形信息。FRAC記錄被從CABS接收為32比特的字。分析幾何圖形的類型信息并且被存儲(chǔ)在記錄中。幾何圖形到角轉(zhuǎn)換器GCCON 3323將幾何圖形的FRAC表示轉(zhuǎn)換為幾何圖形角表示。它也將數(shù)據(jù)劃分為左和右數(shù)據(jù)流。在FLRH 3321中包括的FIFO存儲(chǔ)器3322保證CABS數(shù)據(jù)傳送均勻地流動(dòng)。這個(gè)FIFO存儲(chǔ)器可以包括多達(dá)255個(gè)FRAC-L字。FCON將使用控制信號(hào)來(lái)指示何時(shí)緩沖器幾乎滿或需要被重新填充。
在GCCON塊3323中，幾何圖形開始坐標(biāo)和長(zhǎng)度規(guī)格被轉(zhuǎn)換為幾何圖形角說(shuō)明，并且被劃分為上、左和下、右坐標(biāo)對(duì)。為了簡(jiǎn)化下游處理塊的功能，對(duì)于每個(gè)新的幾何圖形，首先方便地發(fā)送上和下幾何圖形信息。因此，即使幾何圖形是三角形也存在頂部信息。如果幾何圖形邊坐標(biāo)位于保護(hù)窗口的外部或在頂部或左邊界上，則將啟動(dòng)FCON錯(cuò)誤指示。
微像素高速緩存產(chǎn)生器圖34是圖解呈現(xiàn)212的一個(gè)實(shí)施例的方框圖，它是在圖2中的呈現(xiàn)引擎的部分。子像素陣列或網(wǎng)格有時(shí)被稱為微像素高速緩存。微像素高速緩存產(chǎn)生器包括四個(gè)塊啟動(dòng)；呈現(xiàn)；表查找；轉(zhuǎn)換。輸入3401可以是可呈現(xiàn)的定點(diǎn)幾何圖形，或更一般而言是要呈現(xiàn)的多邊形。啟動(dòng)塊3402計(jì)算用于將Bresenham呈現(xiàn)算法應(yīng)用到多邊形的開始參數(shù)。Bresenham算法的應(yīng)用結(jié)合附圖8-11被說(shuō)明。呈現(xiàn)塊3403執(zhí)行Bresenham算法。表查找塊3404包括查找表，用于將微像素高速緩存坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為子像素圖像。這個(gè)處理結(jié)合附圖12-14被說(shuō)明。最后的塊轉(zhuǎn)換3405將用于子像素條值的值轉(zhuǎn)換為在子像素網(wǎng)格中的陰影子像素。在一些實(shí)例中，為在子像素網(wǎng)格中的子像素加陰影，需要在查找表中值的旋轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。如果必要的話，可以使用觸發(fā)器陣列在硬件中執(zhí)行從查找表的子像素條值的轉(zhuǎn)換和條的旋轉(zhuǎn)，所述觸發(fā)器可以在水平與垂直兩個(gè)方向上尋址。來(lái)自微像素高速緩存產(chǎn)生器的輸出3406是微像素高速緩存組。
微像素高速緩存緩沖器微像素高速緩存緩沖器3214包括5個(gè)主要塊，如圖35所示。左(L)3512和右(R)3514FIFO存儲(chǔ)器從兩個(gè)MPCG 3213L-R接收MiPxCaW信息。對(duì)于每個(gè)新的幾何圖形接收的第一對(duì)MiPxCaW——它們包括上和下邊信息——被存儲(chǔ)在上(T)3511和下(B)3513 FIFO中。四個(gè)MiPxCaW FIFO連接到組合的復(fù)用器和邏輯與功能3521，產(chǎn)生最后的被呈現(xiàn)MiPxCaW。存在一個(gè)微像素高速緩存組產(chǎn)生器MPCSG，它被劃分為三個(gè)塊3501、3502、3504，用于產(chǎn)生用于控制邏輯與功能3521的微像素高速緩存組和由幀緩沖器接口FBIF 3215使用的信息，所述幀緩沖器接口FBIF 3215描述在輸出上如何組織被呈現(xiàn)的MiPxCaW。
幀緩沖器接口圖36是幀緩沖器接口3220的一個(gè)實(shí)施例的方框圖。如圖所示，處理流從微像素高速緩存產(chǎn)生器3213流向微像素高速緩存緩沖器3214并且流到FBIF 3220上。FBIF的第一元素是保護(hù)區(qū)過(guò)濾器3641，它是上述的保護(hù)區(qū)的一種硬件實(shí)現(xiàn)方式。圖37圖解了這個(gè)過(guò)濾器的操作。考慮幾何圖形3763。它跨越在呈現(xiàn)窗口和保護(hù)區(qū)3762之間的邊界3761。在保護(hù)區(qū)內(nèi)的左和底邊的部分以陰影指示。保護(hù)區(qū)過(guò)濾器3641接收輸入數(shù)據(jù)組3751，并且產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)組3752。對(duì)于在網(wǎng)格的行6中的圖形3763的部分，數(shù)據(jù)3751包括在列2中的邊開端、在列3中的邊尾端和用于像素6，2和6，3的微像素高速緩存。過(guò)濾器檢測(cè)6，2和6，3在保護(hù)區(qū)中。它產(chǎn)生新的地址組和新的微像素高速緩存3752。行6邊線段的開端和尾端被設(shè)置為6，4，并且單個(gè)、白色微像素高速緩存MiPxCaW_X4替換微像素高速緩存的輸入對(duì)。接口3643、3642控制對(duì)于相應(yīng)的存儲(chǔ)器3223、3222的訪問(wèn)。讀出邏輯單元3644從相應(yīng)的存儲(chǔ)器向CABS 3231接口傳送值。所述邏輯單元依賴于存儲(chǔ)器的實(shí)施例，如上所述。在圖7中描述了一種讀出邏輯單元。在圖38-39中示出了一個(gè)實(shí)施例的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。
圖38和39是使用MPCB存儲(chǔ)器3222而不是PMCB存儲(chǔ)器3223的FBIF3220的第一實(shí)施例的方框圖。為吞吐量而提供兩個(gè)子單元3803A-B，它們以如下所述的交錯(cuò)方式操作以有效地利用帶寬。可以根據(jù)子單元的性能和期望的吞吐量而使用更少或更多的子單元。如上所述，第二代FBIF具有三個(gè)階段1)呈現(xiàn)階段；2)讀出階段；3)清除階段。調(diào)度塊3802調(diào)度這3個(gè)階段。在一個(gè)實(shí)施例中，作為讀出階段的一部分，執(zhí)行超級(jí)采樣。(在另一個(gè)實(shí)施例中，可以在每次寫入微像素陣列時(shí)進(jìn)行超級(jí)采樣)。恰好在數(shù)據(jù)被寫入3821到CABS_代理3801中之前執(zhí)行超級(jí)采樣。CABS_代理3801可以放棄在所有塊中的當(dāng)前操作。當(dāng)設(shè)置放棄信號(hào)3825時(shí)，F(xiàn)BIF將放棄當(dāng)前的功能直到MPCB 3214以信號(hào)表示新的數(shù)據(jù)，然后FBIF 3220在呈現(xiàn)階段中開始并且當(dāng)前的存儲(chǔ)內(nèi)容用于新的呈現(xiàn)操作中；或者CABS以send_frame_cabs信號(hào)3822來(lái)命令FBIF讀出數(shù)據(jù)。一般，F(xiàn)BIF塊可以被雙定時(shí)。
在圖38和39中，調(diào)度器3802調(diào)度三個(gè)階段來(lái)用于在4階段交錯(cuò)調(diào)度中的兩個(gè)子單元

調(diào)度器3802向子單元3903A-B發(fā)送信號(hào)3827呈現(xiàn)、清除和讀出。當(dāng)子單元8303A-B接收到來(lái)自MPCB 3214和CABS_代理3801的數(shù)據(jù)和控制3822、3823、3824時(shí)，它們與它們所在的階段一致地響應(yīng)。調(diào)度器使用來(lái)自其他邏輯單元的信號(hào)。從MPCB 3214，它使用downward_ready和WEND。從CABS_代理3801，它使用send_frame_CABS。從子單元，它使用ftame_done_CABS、clear_done。如果接收到一個(gè)放棄信號(hào)，則調(diào)度器進(jìn)入階段1，并且子單元A等待downward_ready以開始呈現(xiàn)；同時(shí)，在子單元B中開始清除存儲(chǔ)器處理。如果接收到放棄，則當(dāng)前在FBIF中處理的所有數(shù)據(jù)將被丟失，但是存儲(chǔ)器的內(nèi)容將不由于放棄而被改變。
控制邏輯3904也與其所在的階段一致地響應(yīng)。在呈現(xiàn)階段期間，downward_ready和upward_req信號(hào)控制從MPCB 3214到FBIF 3220的數(shù)據(jù)流。當(dāng)MPCB信號(hào)Downward_ready激活以指示數(shù)據(jù)可用時(shí)，呈現(xiàn)階段開始。FBIF將接收數(shù)據(jù)，直到?jīng)]有用于當(dāng)前呈現(xiàn)窗口的數(shù)據(jù)，并且WEnd信號(hào)變得激活。只要Downward_ready是激活的，則存在從MPCB塊接收的MiPxCaW。如果Downward_ready是非激活的并且未接收到WEnd信號(hào)，則存在用于這個(gè)呈現(xiàn)窗口的更多的MiPxCaW，但是在此時(shí)MPCB緩沖器為空。只要FBIF準(zhǔn)備好接收新的數(shù)據(jù)，則它將upward_req保持激活。當(dāng)Wend信號(hào)變?yōu)榧せ顣r(shí)，呈現(xiàn)階段結(jié)束。FBIF然后向CABS_代理發(fā)送frame_ready_CABS，因此CABS_代理可以獲取數(shù)據(jù)。Downward_ready僅僅在在激活的WEnd或GEnd脈沖之后才變得非激活。在激活的WEnd或GEnd脈沖后，在FBIF中的流水線被清空。當(dāng)新的多個(gè)MiPxCaW從來(lái)自新幾何圖形的MPCB到來(lái)時(shí)，在流水線中將不存在任何來(lái)自舊幾何圖形的未處理的舊MiPxCaW。當(dāng)?shù)刂方M被處理時(shí)，控制塊檢查在存儲(chǔ)器中的地址是否需要被增加或降低，并且向地址產(chǎn)生器提供上或下計(jì)數(shù)命令。當(dāng)白色MiPxCaW被呈現(xiàn)時(shí)，數(shù)據(jù)僅僅被寫入到存儲(chǔ)器中，不執(zhí)行任何讀取。
使用send_frame_CABS來(lái)從CABS_代理3801調(diào)用讀出階段。數(shù)據(jù)然后被發(fā)送到CABS_代理直到幀緩沖器被清空。一旦最后的幀數(shù)據(jù)被發(fā)送到CABS_代理，則FBIF將send_frame_CABS信號(hào)設(shè)置為激活，同樣在讀出階段中，控制器3904向清除和讀出地址產(chǎn)生器3902和數(shù)據(jù)處理器3905提供開始信號(hào)。數(shù)據(jù)經(jīng)由超級(jí)采樣塊3901被寫入CABS接口3801。
清除階段的從調(diào)度器3802被調(diào)用的。控制器向清除和讀出地址產(chǎn)生器3902發(fā)送開始信號(hào)，清除和讀出地址產(chǎn)生器3902產(chǎn)生存儲(chǔ)器的所有地址。所有的存儲(chǔ)器位置將被寫入用于黑色的0。
數(shù)據(jù)處理器3905包括用于識(shí)別三個(gè)階段并且據(jù)此動(dòng)作的邏輯單元。在呈現(xiàn)階段期間，MiPxCaW來(lái)自其接口。只有MiPxCaW是灰色時(shí)，新的MiPxCaW才到來(lái)。如果MiPxCaW是白色的，則這作為地址組的隱含信息，并且不沿著數(shù)據(jù)路徑發(fā)送任何微像素高速緩存。控制塊3904告訴數(shù)據(jù)處理器3905當(dāng)前數(shù)據(jù)是否是白色或灰色的。數(shù)據(jù)處理器使用上述的邏輯單元來(lái)執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)邏輯或/與非運(yùn)算。一般，讀取存儲(chǔ)器以看所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是否是白色、灰色或黑色的；執(zhí)行邏輯或/與非，并且新的數(shù)據(jù)被寫入存儲(chǔ)器中。為了當(dāng)讀取來(lái)自存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)時(shí)補(bǔ)償在ZBT存儲(chǔ)器3805和在ZBT存儲(chǔ)器控制器3804中的流水線中的延遲，在數(shù)據(jù)路徑中和在數(shù)據(jù)處理器中的控制路徑中存在延遲函數(shù)3906。在讀出階段期間，延遲被禁止。在清除階段期間，數(shù)據(jù)處理器向存儲(chǔ)器寫入0。
地址產(chǎn)生器3903響應(yīng)于執(zhí)行的當(dāng)前狀態(tài)。在呈現(xiàn)階段中，通過(guò)從MPCB向FBIF發(fā)送的地址組來(lái)提供地址。控制塊讀取所述地址組，然后它向地址產(chǎn)生器發(fā)送關(guān)于下列的信息關(guān)于在窗口中的當(dāng)前位置的信息；來(lái)自MPCB的地址組可以被定位在上/下或在下/上方向。控制塊告訴地址產(chǎn)生器是否它應(yīng)當(dāng)遞增或遞減計(jì)數(shù)。一個(gè)完全呈現(xiàn)窗口是Rend_win_ln_x*Rend_win_ln_yMiPxCaW。呈現(xiàn)窗口以逐個(gè)行的方向被存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器中。例如，Rend_win_ln_y＝400或Rend_win_ln_x＝200。

在呈現(xiàn)階段中，當(dāng)呈現(xiàn)灰色數(shù)據(jù)時(shí)，每個(gè)第二時(shí)鐘周期產(chǎn)生一個(gè)新的地址。當(dāng)呈現(xiàn)白色數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)僅僅被寫入存儲(chǔ)器中并且不被讀取，因此每個(gè)時(shí)鐘周期產(chǎn)生一個(gè)新的地址。控制信號(hào)Rend_win_offs_x，Rend_win_offs_y包括關(guān)于在保護(hù)窗口中的呈現(xiàn)窗口的位置的信息，并且Rend_win_offs_x和Rend_win_offs_y告知關(guān)于呈現(xiàn)窗口的大小。這些用于其確定MiPxCaW是否位于保護(hù)窗口中或在呈現(xiàn)窗口中。在保護(hù)和呈現(xiàn)窗口中的所有的MiPxCaW被FBIF等同地處理。但是如果地址產(chǎn)生器檢測(cè)到在呈現(xiàn)窗口之外的地址，則存儲(chǔ)器使能信號(hào)將不是激活的，并且因此對(duì)應(yīng)的MiPxCaW將不被寫入存儲(chǔ)器中。在讀出和清除階段期間，不使用這個(gè)邏輯塊。
在呈現(xiàn)階段期間不使用清除和讀出地址產(chǎn)生器3902。在讀出階段期間，數(shù)據(jù)被逐個(gè)行地寫入到CABS接口，即用于兩個(gè)連續(xù)數(shù)據(jù)的地址增量將是Rend_win_ln_x，除了當(dāng)新行開始的時(shí)候。當(dāng)新的行開始時(shí)，current_line_pointer(當(dāng)前行指針)將被遞增1。在消隱情況下的兩個(gè)連續(xù)行之間，地址將按照消隱參數(shù)而被停止，參見下面的示例。對(duì)于參數(shù)Rend_win_ln_y＝400、Rend_win_ln_x＝200和消隱＝2

在讀出階段，對(duì)于100M像素/秒的讀出速率，每個(gè)時(shí)鐘周期產(chǎn)生一個(gè)新的地址，并且對(duì)于50M像素/秒的讀出速率，每?jī)蓚€(gè)時(shí)鐘周期產(chǎn)生一個(gè)地址。為了以交錯(cuò)模式產(chǎn)生地址，在兩個(gè)子單元發(fā)揮作用的情況下，一個(gè)偏移將被加到地址Address_1＝adr_gen；Address_2＝adr_gen+rend_win_length_x/2。在交錯(cuò)模式中，存儲(chǔ)器訪問(wèn)從地址1開始，在地址1和地址2之間交錯(cuò)。如果使用擴(kuò)展區(qū)，則地址2將具有下列表達(dá)式Addess_2＝adr_gen+rend_win_length_x/2-2。在清除階段中。產(chǎn)生用于清除的、從0-256k的所有存儲(chǔ)器地址。(對(duì)于允許批清除功能的存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)可能不需要這個(gè)功能)。
地址延遲邏輯單元3906在呈現(xiàn)階段期間被使能。舊的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)需要被讀取以便使用新的MiPxCaW數(shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行或/與非。為了補(bǔ)償在讀取處理中在ZBT存儲(chǔ)器和在ZBT存儲(chǔ)器控制器中的流水線中的延遲，需要延遲數(shù)據(jù)和地址兩者。地址延遲塊延遲地址。數(shù)據(jù)的延遲被集成在數(shù)據(jù)處理器中。地址延遲邏輯單元在讀出和清除階段期間被禁止。
在這個(gè)實(shí)施例中，超級(jí)采樣邏輯單元3901在讀出階段期間被使用，如圖7所示。
FBIF的第二和第三實(shí)施例分別利用被適配來(lái)具有PMFB和GVFB存儲(chǔ)器的邏輯單元。如圖32所示，多個(gè)像素圖3223和灰度級(jí)3224存儲(chǔ)器會(huì)是有益的。從下面的交錯(cuò)討論來(lái)看，增加的存儲(chǔ)器和用于存儲(chǔ)器訪問(wèn)的獨(dú)立信道的影響是明顯的。像素圖PMFB存儲(chǔ)器作為訪問(wèn)限定器，用于限定訪問(wèn)用于特定像素的微像素存儲(chǔ)器的需要。用于像素圖符號(hào)修改的真值表依賴于所需要的呈現(xiàn)運(yùn)算符，它可以是“或”或“與非”。在表格中的“*”表示任何符號(hào)值，表示“無(wú)關(guān)”或“通配符”。
或運(yùn)算

之前修改之后與非運(yùn)算

之前修改之后訪問(wèn)限制器可以是寫或者修改寫，所述寫表示單個(gè)寫操作，所述修改寫表示讀取-修改-寫操作。對(duì)于或運(yùn)算，當(dāng)一個(gè)像素的之后值是W或B時(shí)，微像素陣列不需要被讀取或?qū)懭搿Ｏ喾矗袼貓DPMFB存儲(chǔ)器被設(shè)置為適當(dāng)?shù)闹怠．?dāng)之后值是灰色并且之前或修改值是黑色時(shí)，則單個(gè)寫或根本沒有寫將產(chǎn)生在微像素MPFB存儲(chǔ)器中的正確灰色值。當(dāng)一個(gè)像素具有作為灰色的之前和修改值的時(shí)候，微像素陣列需要被讀取、通過(guò)對(duì)之前和修改值應(yīng)用邏輯或或者與非運(yùn)算來(lái)被進(jìn)行運(yùn)算，隨后向MPFB寫入結(jié)果產(chǎn)生的值。本質(zhì)上，同一訪問(wèn)限制器可以向或運(yùn)算一樣被應(yīng)用到與非運(yùn)算。圖16D圖解了訪問(wèn)限制器的操作。矩形是像素的在前值。平行四邊形是像素的修改值。陰影圖指示在修改運(yùn)算符之后的結(jié)果產(chǎn)生的像素圖值(黑色，白色，灰色)。它示出了在應(yīng)用邏輯或運(yùn)算來(lái)使用平行四邊形修改矩形之后微像素MPFB存儲(chǔ)器進(jìn)行了單個(gè)寫入操作、讀取-修改-寫入操作、或者不被改變。
用于第二實(shí)施例的交錯(cuò)圖是

上述的第三實(shí)施例將涉及每次執(zhí)行寫入或讀取-修改-寫入操作時(shí)的超級(jí)采樣。一個(gè)或多個(gè)灰色GVFB總計(jì)存儲(chǔ)器將保存結(jié)果。所述第三實(shí)施例的兩種變化形式使用在同一或獨(dú)立數(shù)據(jù)路徑上的像素圖和灰度值存儲(chǔ)器。第一交錯(cuò)圖用于兩個(gè)共享的PMFB存儲(chǔ)器(在同一數(shù)據(jù)路徑上、在同一存儲(chǔ)器中的兩個(gè)緩沖器)和兩個(gè)共享的GVFB存儲(chǔ)器(在同一存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)路徑中的兩個(gè)緩沖器)。(在逐個(gè)行基礎(chǔ)上交錯(cuò)的子階段，每個(gè)讀出行一組四個(gè)子階段，對(duì)于整個(gè)階段512個(gè)讀出行)

Que end表示在MPFB代理之前的FIFO緩沖器可以仍然被清空，即使PM代理正在忙于讀取。這提供了負(fù)荷共享。
在第三實(shí)施例的第二種變化方式中，使用兩個(gè)獨(dú)立的PMFB和兩個(gè)獨(dú)立的GVFB。每個(gè)存儲(chǔ)器具有其本身的數(shù)據(jù)路徑或用于存儲(chǔ)器訪問(wèn)的獨(dú)立信道。


在第二和第三實(shí)施例中，讀出和清除階段被組合。當(dāng)讀出PMFB和MPFB存儲(chǔ)器的時(shí)候，像素圖被清除。這迅速地發(fā)生，因?yàn)橄袼貓D以僅僅兩個(gè)比特表示像素。不必有分立的讀出和清除階段。
圖42描述了在第二實(shí)施例中的幀緩沖器接口的大致方框結(jié)構(gòu)。所述結(jié)構(gòu)視圖與功能視圖相反，給出了如何合并交錯(cuò)和流水線算法以便加速執(zhí)行。離大數(shù)據(jù)總線并且在不互連的幾個(gè)較小邏輯塊中并行處理數(shù)據(jù)是有益的。將數(shù)據(jù)劃分為幾個(gè)較小塊便于在高速數(shù)字器件中的物理實(shí)現(xiàn)。塊劃分適用于流水線操作。在產(chǎn)生地址族4201和微像素高速緩存4202中的MPCB 3214的功能如上所述。保護(hù)區(qū)過(guò)濾器作為保護(hù)區(qū)的一個(gè)實(shí)施例是3641。像素圖幀緩沖器接口3643訪問(wèn)PMFB存儲(chǔ)器3223(見圖36)。微像素幀緩沖器接口3642訪問(wèn)MPFB存儲(chǔ)器3222(也參見圖36)。
在這種配置中，保護(hù)區(qū)過(guò)濾器塊3641與MPCB(微像素高速緩存緩沖器)3214、像素圖幀緩沖器訪問(wèn)序列產(chǎn)生器(PMFB AccSeqGen)4221、微像素幀緩沖器AccSeqGen 4222和MiPxCaW緩沖器4223共享信號(hào)。需要下面的信號(hào)來(lái)確定MiPxCaW是否位于呈現(xiàn)窗口內(nèi)Interior_info、MPCS_Y、MPCS_X1S、MPCS_X1E、MPCS_X2S和MPCS_X2E是在x和y方向中相對(duì)于保護(hù)窗口的左角的坐標(biāo)；Rend_win_offs_x和Rend_win_offs_y指示呈現(xiàn)窗口的原點(diǎn)位置；Rend_win_ln_x和Rend_win_ln_y指示呈現(xiàn)窗口的尺寸；一對(duì)交換信號(hào)(Downward_Ready/Up_Request)，以便仲裁在這個(gè)塊和MPCB(微像素高速緩存緩沖器)4202之間的數(shù)據(jù)流。
像素圖幀緩沖器訪問(wèn)序列產(chǎn)生器4221與保護(hù)區(qū)過(guò)濾器3641和PMFB代理4231共享信號(hào)。它接收下列內(nèi)容來(lái)自保護(hù)區(qū)過(guò)濾器的(X，Y，interior_info)的地址組；一對(duì)交換信號(hào)(Downward_Ready/Up_Request)，它們仲裁在這個(gè)塊和保護(hù)區(qū)過(guò)濾器之間的數(shù)據(jù)流；地址和字節(jié)使能，對(duì)應(yīng)于要在PMFB代理中處理的像素圖組；用于指示存在可用于處理的數(shù)據(jù)的信號(hào)(PMFBAccSeqGen->PMFB代理)；用于指示PMFB代理準(zhǔn)備好從PMFB AccSeqGen接收數(shù)據(jù)的信號(hào)。
PMFB代理4231一次讀取一個(gè)地址組(AS)，并且產(chǎn)生PMFB(像素圖幀緩沖器)訪問(wèn)的序列。對(duì)于X1S、X1E、X2S、X2E、Y的每個(gè)AS，將產(chǎn)生PMFB訪問(wèn)的序列。PMFB訪問(wèn)包括通過(guò)字位置[(0...Xsize/4-1)，(0...Ysize/4-1)]和組編號(hào)
尋址的PM組訪問(wèn)。所述組編號(hào)將在PMFB代理中被用作字節(jié)使能信號(hào)。
圖43圖解了可以用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方面的一個(gè)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，像素圖符號(hào)具有W＝白色、G＝灰色、B＝黑色的值，像素圖組包括被排列為8比特字的四個(gè)像素圖符號(hào)，一個(gè)像素圖字包括四個(gè)像素圖組，它被布置為一個(gè)32比特的字。在這個(gè)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)中支持下面的RMW程序讀取8比特字(丟棄24個(gè)剩余比特)，使用掩模(字節(jié)使能)來(lái)寫入，讀取32比特字，寫32比特字。再次參見圖43，假定行8被PMFB AccSeqGen 4221處理。將產(chǎn)生三個(gè)存儲(chǔ)器訪問(wèn)的序列。
序列1 序列2序列3PM組 GGWW WWWW GGBB字節(jié)使能 0 00對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器字(1，2) (2，2) (3，2)位置PMFB代理4231構(gòu)造一個(gè)一般像素圖容器來(lái)處理PM組或PM字的中間存儲(chǔ)。所述容器包括一個(gè)到四個(gè)符號(hào)組和一個(gè)字地址。所述容器具有一個(gè)像素圖組輸入項(xiàng)

s＝像素圖符號(hào)[W，G，B]v＝有效狀態(tài)[真，偽]op＝運(yùn)算符[或，與非]示例


PMFB代理4231與ZBT控制器3804A、PMFB-AccSeqGen 4231和訪問(wèn)限制器FIFO 4232共享信號(hào)。在PMFB AccSeqGen和PMFB代理之間的接口如上所述。在AccQua FiFo 4232和PMFB代理4231之間的接口包括向FiFo發(fā)送訪問(wèn)限制器。為了使得可以寫入新的數(shù)據(jù)，需要一個(gè)寫使能以及FiFo狀態(tài)標(biāo)志，例如fifo_full或fifo_overrun。在PMFB代理4231和ZBT控制器3804A之間的接口包括地址、數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)輸出、讀寫和字節(jié)使能信號(hào)。另外，需要在一般容器中包括的呈現(xiàn)窗口邏輯運(yùn)算符(RWLOper)來(lái)確定使用那個(gè)邏輯運(yùn)算符來(lái)執(zhí)行呈現(xiàn)處理。
MPFB AccSeqGen 4222用于產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于在MiPxCaW緩沖器4223中存儲(chǔ)的MiPxCaW的地址。從Y值、X1S、X1E、X2S和X2E向外產(chǎn)生地址。S指示開始，E指示結(jié)束。下面是地址組的邏輯規(guī)則X1S＜X1EMiPxCaW被存儲(chǔ)在MPCB中，其中在從X1S到X1E的區(qū)域中首先出現(xiàn)最低地址數(shù)據(jù)。(左邊)X1S＞X1EMiPxCaW被存儲(chǔ)在MPCB中，并且在從X1S到X1E的區(qū)域中首先出現(xiàn)最高地址數(shù)據(jù)。(左邊)X2S＜X2EMiPxCaW被存儲(chǔ)在MPCB中，其中在從X2S到X2E的區(qū)域中首先出現(xiàn)最低地址數(shù)據(jù)。(右邊)
X2S＞X2EMiPxCaW被存儲(chǔ)在MPCB中，其中在從X2S到X2E的區(qū)域中首先出現(xiàn)最高地址數(shù)據(jù)。(右邊)而且，這個(gè)塊必須向上、即向保護(hù)區(qū)過(guò)濾器指示一旦它已經(jīng)向MPFB代理4233發(fā)送了對(duì)應(yīng)于前一個(gè)接收的地址組的最后一個(gè)地址，它就準(zhǔn)備好接收一個(gè)新的地址組。
MPFB AccSeqGen 4222具有與保護(hù)區(qū)過(guò)濾器3641和與微像素幀緩沖器代理4233的公共接口。保護(hù)區(qū)過(guò)濾器根據(jù)請(qǐng)求發(fā)送地址組X1S、X1E、X2S、X2E和interio_info標(biāo)記。一對(duì)交換信號(hào)(Downward_Ready/Up_Request)，仲裁在這個(gè)邏輯塊和保護(hù)區(qū)過(guò)濾器之間的數(shù)據(jù)流。在MPFB代理和MFB訪問(wèn)序列產(chǎn)生器塊4222之間的接口，傳送要用于對(duì)應(yīng)的MiPxCaW(存儲(chǔ)在MiPxCaW緩沖器中)的地址以及數(shù)據(jù)流仲裁信號(hào)。
MiPxCaW緩沖器4223僅僅是一個(gè)FIFO緩沖器。它容許在這個(gè)設(shè)計(jì)中所需要的高時(shí)鐘頻率(100MHz)，并且一般是FloorPlanner友好的。需要提供四個(gè)DPRAM塊來(lái)存儲(chǔ)最大的幾何圖形(253MiPxCaW)，即64比特的字被劃分為四個(gè)16比特的字。MiPxCaW緩沖器4223具有與保護(hù)區(qū)過(guò)濾器和MPFB代理的公共接口。在保護(hù)區(qū)過(guò)濾器和這個(gè)塊之間的接口，需要到緩沖器的MiPxCaW流和寫使能信號(hào)來(lái)提供FiFo。在MPFB代理和這個(gè)塊之間的接口，需要來(lái)自緩沖器的MiPxCaW流和讀使能信號(hào)來(lái)從FiFo獲取數(shù)據(jù)。
MP幀緩沖器代理4233在逐個(gè)MiPxCaW的基礎(chǔ)上對(duì)MPFB 3222執(zhí)行操作，即一次一個(gè)64比特的字。所述代理根據(jù)訪問(wèn)限制器AccQua的值來(lái)執(zhí)行寫入或讀取-修改-寫入操作。用于MiPxCaW修改的真值表依賴于邏輯呈現(xiàn)運(yùn)算符，它可以是“或”或者“與非”。如果用于一個(gè)給定對(duì)(地址，MiPxCaW)的AccQua是寫入，則MiPxCaW僅僅需要被寫入對(duì)應(yīng)的地址。但是如果AccQua是修改-寫入，則必須首先從由所述地址指示的位置獲取存儲(chǔ)在MPFB中的值。其后，可以按照呈現(xiàn)窗口運(yùn)算符來(lái)修改數(shù)據(jù)。但是，在等待要被檢索的數(shù)據(jù)的同時(shí)必須在隊(duì)列中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和地址。在所述代理向ZBT控制器3804發(fā)送地址和控制信號(hào)的時(shí)刻和在Dout總線上可以獲得對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的時(shí)刻之間存在一個(gè)等待時(shí)間(大約10個(gè)時(shí)鐘周期)。這意味著如果例如在MPFB中先后寫入兩個(gè)重疊幾何圖形，則會(huì)發(fā)生高速緩存一致性爭(zhēng)用。這可以使用監(jiān)控用于訪問(wèn)存儲(chǔ)器的地址的CAM結(jié)構(gòu)來(lái)解決。一種可能的實(shí)現(xiàn)方式是如果一個(gè)地址在CAM結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)兩次，則存儲(chǔ)最后10個(gè)地址以發(fā)出匹配指示符。這意味著在操作中的暫時(shí)中斷直到匹配指示器消失。
微像素幀緩沖器代理4233邏輯塊具有與AccQua FiFo 4232、MPFBAccSeqGen 4222、MiPxCaW緩沖器4223和ZBT控制器3804B的公共接口。對(duì)于FiFo、緩沖器和地址產(chǎn)生器公共的讀取使能信號(hào)觸發(fā)釋放新的AccQua、地址和MiPxCaW。在FiFo和這個(gè)塊之間的接口，存在AccQua和FiFo狀態(tài)指示符，諸如FiFo空標(biāo)記。在MPFB AccSeqGen和這個(gè)塊之間的接口，存在一個(gè)地址總線和一對(duì)仲裁信號(hào)，例如準(zhǔn)備好/進(jìn)行。在MiPxCaW緩沖區(qū)和這個(gè)塊之間的接口，存在MiPxCaW總線和一對(duì)仲裁信號(hào)，例如準(zhǔn)備好/進(jìn)行。有可能所述這對(duì)仲裁信號(hào)與在這個(gè)塊和MPFB AccSeqGen之間使用的相同。最后，對(duì)于PMFB代理，在ZBT控制器和這個(gè)塊之間的接口如上所述。
讀出邏輯單元3644具有與幀緩沖器(經(jīng)由ZBT控制器)和CABS總線的公共接口。
定時(shí)策略需要使用在100MHz的雙頻的clk_c2時(shí)鐘來(lái)定時(shí)FBIF的邏輯塊。讀出邏輯單元也使用clk_c1時(shí)鐘來(lái)被定時(shí)，所述clk_c1時(shí)鐘具有50MHz的基本頻率。可以使用兩個(gè)時(shí)鐘頻率來(lái)驅(qū)動(dòng)使用clk_c1時(shí)鐘的CABS接口和使用clk_c2時(shí)鐘的ZBT控制器。兩個(gè)時(shí)鐘產(chǎn)生具有相同的DLL，這意味著應(yīng)當(dāng)可以忽略變形。即，兩個(gè)時(shí)鐘可以被考慮為同步時(shí)鐘。每當(dāng)在那兩個(gè)時(shí)鐘域中進(jìn)行過(guò)渡時(shí)，可以考慮兩種手段或者僅僅使用clk_c2時(shí)鐘并當(dāng)需要時(shí)使用多個(gè)時(shí)鐘周期路徑，或者使用clk_c2和clk_c1兩者。
雖然已經(jīng)參照上面詳細(xì)所述的優(yōu)選實(shí)施例和示例公開了本發(fā)明，但是可以理解，這些示例意欲是說(shuō)明性的而不是限定性的。可以認(rèn)識(shí)到，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以容易地進(jìn)行修改和組合，所述修改和組合將在本發(fā)明的精神和所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種在具有邊的區(qū)域內(nèi)定義多邊形的邊的方法，所述區(qū)域被細(xì)分為子像素，包括提供對(duì)應(yīng)于多邊形邊和所述區(qū)域的邊的可能相交和方向的多個(gè)預(yù)先計(jì)算的子像素條形圖，其中所述可能相交被限于沿著所述區(qū)域的邊的離散位置；其中所述可能方向被限于連接所述離散位置的方向；確定多邊形邊與區(qū)域的邊的兩個(gè)相交；確定所述多邊形邊的方向；并且應(yīng)用對(duì)應(yīng)于兩個(gè)相交至少之一和所述方向的、預(yù)先計(jì)算的子像素條形圖之一。
2.按照權(quán)利要求1的方法，還包括超級(jí)采樣已經(jīng)被應(yīng)用一個(gè)或多個(gè)預(yù)先計(jì)算的子像素條形圖的一個(gè)或多組子像素。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其中第一區(qū)域被細(xì)分為不超過(guò)256個(gè)子像素，并且所述離散位置被限制為每個(gè)子像素不超過(guò)65個(gè)位置。
4.按照權(quán)利要求1的方法，其中所述區(qū)域被細(xì)分為不超過(guò)64個(gè)子像素，并且所述離散位置被限制為每個(gè)子像素不超過(guò)33個(gè)位置。
5.按照權(quán)利要求1的方法，其中所述區(qū)域被細(xì)分為不超過(guò)32×16個(gè)子像素，并且沿著子像素的邊存在17個(gè)離散位置。
6.按照權(quán)利要求1的方法，其中所述區(qū)域被細(xì)分為不超過(guò)16×8個(gè)子像素，并且沿著子像素的一個(gè)邊具有9個(gè)離散位置。
7.按照權(quán)利要求1的方法，其中所述預(yù)先計(jì)算的子像素條形圖被限于形成大約45度范圍的一組可能的方向，并且所述預(yù)先計(jì)算的子像素條形圖的范圍被轉(zhuǎn)換為覆蓋大約180度的范圍。
8.按照權(quán)利要求1的方法，其中預(yù)先計(jì)算的子像素條形圖包括形成從沿著一個(gè)像素的邊的離散位置的范圍中的可能相交之一大約45度的范圍的、可能方向的組合。
9.按照權(quán)利要求1的方法，其中所述預(yù)先計(jì)算的子像素條形圖被限于形成從沿著一個(gè)像素的邊的離散位置的范圍中的可能相交之一大約45度的范圍的、一組可能方向。
10.按照權(quán)利要求9的方法，其中預(yù)先計(jì)算的條形圖被轉(zhuǎn)換為覆蓋大約180度的可能方向的范圍。
11.按照權(quán)利要求1的方法，其中第一和第二邊是相對(duì)的。
12.按照權(quán)利要求1的方法，其中第一和第二邊是相鄰的。
13.一種定義在具有邊的區(qū)域內(nèi)的多邊形的邊的方法，所述區(qū)域被細(xì)分為多個(gè)子像素，包括提供對(duì)應(yīng)于多邊形邊與區(qū)域的可能相交和方向的、多個(gè)預(yù)先計(jì)算的子像素條形圖；其中，所述可能相交限于沿著區(qū)域的邊的離散位置；其中，所述可能方向限于連接所述離散位置的方向；確定多邊形邊或多邊形邊的延伸與矩形區(qū)域的邊的兩個(gè)相交；確定多邊形邊的方向；并且應(yīng)用對(duì)應(yīng)于兩個(gè)相交和方向的至少一個(gè)的、預(yù)先計(jì)算的子像素條形圖之一。
14.一種定義在矩形區(qū)域內(nèi)的多邊形的邊的方法，所述矩形區(qū)域被細(xì)分為子像素，包括提供對(duì)應(yīng)于多邊形邊與矩形區(qū)域的可能相交的、多個(gè)預(yù)先計(jì)算的子像素條形圖；其中，所述可能相交限于沿著矩形區(qū)域的邊的離散位置；確定多邊形邊與矩形區(qū)域的邊的兩個(gè)相交；并且根據(jù)兩個(gè)相交來(lái)應(yīng)用預(yù)先計(jì)算的子像素條形圖之一。
15.一種定義在矩形區(qū)域內(nèi)的多邊形的邊的方法，所述矩形區(qū)域被細(xì)分為多個(gè)子像素，包括提供對(duì)應(yīng)于多邊形邊與矩形區(qū)域的可能相交的、多個(gè)預(yù)先計(jì)算的子像素條形圖；其中，所述可能相交限于沿著矩形區(qū)域的邊的離散位置；確定多邊形邊和多邊形邊的延伸與矩形區(qū)域的邊的兩個(gè)相交；并且應(yīng)用對(duì)應(yīng)于兩個(gè)相交的、預(yù)先計(jì)算的子像素條形圖之一。
16.按照權(quán)利要求15的方法，還包括超級(jí)采樣已經(jīng)被應(yīng)用一個(gè)或多個(gè)預(yù)先計(jì)算的子像素條形圖的一組或多組子像素。
17.按照權(quán)利要求15的方法，其中所述矩形區(qū)域的兩個(gè)相對(duì)邊被細(xì)分為不超過(guò)64個(gè)子像素，并且所述離散位置被限制為每個(gè)子像素不超過(guò)33個(gè)位置。
18.按照權(quán)利要求15的方法，其中所述矩形區(qū)域被細(xì)分為32×16個(gè)子像素，并且沿著子像素的一個(gè)邊存在17個(gè)離散位置。
19.按照權(quán)利要求15的方法，其中所述矩形區(qū)域被細(xì)分為16×8個(gè)子像素，并且沿著子像素的一個(gè)邊具有9個(gè)離散位置。
20.按照權(quán)利要求15的方法，其中所述預(yù)先計(jì)算的子像素條形圖被限于形成大約45度范圍的離散位置之間的一組可能的方向，并且所述預(yù)先計(jì)算的子像素條形圖被轉(zhuǎn)換為覆蓋大約180度的范圍。
21.按照權(quán)利要求15的方法，其中預(yù)先計(jì)算的子像素條形圖包括在形成大約45度的范圍的離散位置之間的可能方向與沿著一個(gè)子像素的一個(gè)邊的離散位置的范圍中的可能相交之一的組合。
22.按照權(quán)利要求15的方法，其中所述預(yù)先計(jì)算的子像素條形圖被限于形成大約45度的范圍的離散位置之間的可能方向與沿著一個(gè)子像素的一個(gè)邊的離散位置的范圍中的可能相交之一的組合。
23.按照權(quán)利要求22的方法，其中預(yù)先計(jì)算的條形圖被轉(zhuǎn)換為覆蓋大約180度的可能方向的范圍。
全文摘要
本發(fā)明涉及使用子像素分辨率來(lái)呈現(xiàn)高精度圖像，可用適用于產(chǎn)生網(wǎng)線板和大面積掩模、直接寫入圖形和查看網(wǎng)線板或其他圖形的工件。本發(fā)明的多個(gè)方面可以應(yīng)用到SLM和掃描技術(shù)。本發(fā)明包括一種調(diào)制微鏡陣列以建立和加強(qiáng)圖像的方法。本申請(qǐng)公開了重疊區(qū)、保護(hù)區(qū)的使用、將多邊形移動(dòng)和重新定大小、使用兩個(gè)分辨率級(jí)，表示區(qū)域、定義邊、定位邊和角。
文檔編號(hào)G06T15/00GK1866131SQ200610080358
公開日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2002年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月12日
發(fā)明者托布喬恩·桑德斯特羅姆, 馬丁·奧爾森, 珀·埃爾姆福斯, 斯蒂芬·古斯塔夫森 申請(qǐng)人:麥克羅尼克激光系統(tǒng)公司