JP2009237415A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像を記録する際に、１画素に相当する距離を超えて遷移位置をシフトさせる。
【解決手段】画像記録装置では、各光変調素子に対応する画素列の画素値が変化する各変化点に関して、描画ずれを補正するために光変調素子からの出力光量の遷移位置をシフトするシフト量が求められる。シフト量が１つの画素７１に対応する基板上の領域の走査方向の幅を超える場合に、当該シフト量を当該幅にて除した値の整数部分の画素数だけ変化点が列方向に移動するように、対象画像の画素７１ａの画素値が変更されるとともに、当該変化点に対応するシフト量が小数部に相当する値に修正される。そして、変更後の対象画像および修正後のシフト量に基づいて空間光変調器を制御することにより、画像を記録する際に、１画素に相当する距離を超えて光変調素子からの出力光量の遷移位置をシフトさせつつ画像を精度よく記録することが実現される。
【選択図】図１６

Description

本発明は、光の照射により記録媒体に画像を記録する画像記録装置に関する。

半導体装置製造技術を利用して基板上に固定リボンと可撓リボンとを交互に形成し、可撓リボンを固定リボンに対して撓ませることにより回折格子の深さを変更することができる回折格子型の光変調素子が開発されている。このような回折格子では溝の深さを変更することにより正反射光や回折光の強度が変化するため、光変調素子として各種記録媒体に画像を記録する画像記録装置への利用が提案されている。

例えば、画像記録装置に複数の回折格子型の光変調素子を設けて光を照射し、固定リボンと可撓リボンとが基準面から同じ高さに位置する状態の光変調素子からの反射光（０次光）を記録媒体へと導き、可撓リボンが撓んだ状態の光変調素子からの非０次回折光（主として１次回折光）を遮光することにより、記録媒体への画像記録が実現される。

特許文献１では、このような画像記録装置において、光変調素子がＯＮ−ＯＦＦ間で遷移するタイミングを補正することにより、光変調素子がＯＦＦ状態からＯＮ状態へと遷移するときとＯＮ状態からＯＦＦ状態へと遷移するときの非対称性、感光材料毎の特性の相違、および、光変調素子毎の照射領域の走査方向の長さの相違や位置のずれに起因して生じる描画領域のずれを補正する技術が開示されている。
特開２００４−４５２５号公報

ところが、特許文献１の画像記録装置では、順次僅かな時間だけずれたクロック群から１つのクロックを選択することにより、当該クロックに対応する画素の画素値に従った駆動電圧が光変調素子に入力されるため、１画素に相当する時間を超えて遷移タイミングをシフトさせる（または、１画素に相当する距離を超えて遷移位置をシフトさせる）ことができない。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、記録媒体に画像を記録する際に、１画素に相当する距離を超えて遷移位置をシフトさせることが可能な画像記録装置を提供することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、光の照射により記録媒体に画像を記録する画像記録装置であって、光変調素子を有する光変調器と、前記光変調器からの信号光により画像が記録される記録媒体を保持する保持部と、前記保持部を前記光変調器に対して相対的に移動して前記光変調素子からの光が照射される記録媒体上の照射位置を走査方向に連続的に移動する移動機構と、記録媒体への記録対象である対象画像において、前記走査方向に対応する列方向に複数の画素が並ぶ各画素列が、それぞれが前記列方向に連続して同一の画素値を有する複数の画素群の集合であり、前記各画素列において隣接する２つの画素群の間の位置である各変化点に関して、画素群の描画ずれを補正するために前記光変調素子からの出力光量の遷移位置をシフトするシフト量を求め、前記シフト量が、１つの画素に対応する記録媒体上の領域の前記走査方向の幅を超える場合に、前記シフト量を前記幅にて除した値の整数部分の画素数だけ前記各変化点が前記列方向に移動するように前記対象画像の画素の画素値を変更するとともに、前記各変化点に対応する前記シフト量を前記値の小数部に相当する値に修正する演算部と、前記移動機構に同期しつつ、変更後の前記対象画像および修正後の前記シフト量に基づいて前記光変調器を制御する制御部とを備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像記録装置であって、前記光変調器が複数の光変調素子を有し、前記複数の光変調素子が、前記対象画像に含まれる互いに異なる複数の画素列の描画を行う。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の画像記録装置であって、前記演算部において、前記各変化点に対して、前記隣接する２つの画素群の画素値の組合せに基づいて修正前の前記シフト量が求められ、前記演算部が、複数通りの２つの画素値の組合せのそれぞれに対する変化点の移動量を示す画素加工テーブルを記憶する第１テーブル記憶部と、前記各画素列の各変化点における２つの画素値の組合せを用いて前記画素加工テーブルを参照することにより、前記各変化点の移動量を取得して前記各変化点を前記列方向に移動する画像変更部と、前記複数通りの２つの画素値の組合せのそれぞれに対する修正後のシフト量を示す修正シフト量テーブルを記憶する第２テーブル記憶部と、前記各画素列の前記各変化点における２つの画素値の組合せを用いて前記修正シフト量テーブルを参照することにより、前記各変化点に対する前記修正後のシフト量を取得するシフト量取得部とを備える。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像記録装置であって、前記光変調器が複数の光変調素子を有し、前記複数の光変調素子が、前記対象画像に含まれる互いに異なる複数の画素列の描画を行い、前記複数の光変調素子にそれぞれ対応する複数の画素加工テーブルおよび複数の修正シフト量テーブルが前記第１テーブル記憶部および前記第２テーブル記憶部に記憶される。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の画像記録装置であって、前記複数通りの２つの画素値の組合せのそれぞれに対して移動前の変化点のシフト量を示す複数の補正テーブルが前記複数の光変調素子に対応して予め準備されており、前記演算部が、前記複数の補正テーブルから前記複数の画素加工テーブルおよび前記複数の修正シフト量テーブルを生成する。

請求項６に記載の発明は、請求項２、４または５に記載の画像記録装置であって、前記複数の光変調素子のそれぞれが、帯状の固定反射面と可撓反射面とが交互に配列された回折格子型の光変調素子である。

請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の画像記録装置であって、前記制御部において、記録媒体上の前記照射位置が、前記対象画像の前記各画素列における所定数の画素に相当する一定の距離だけ前記走査方向に移動する毎にベースクロックが発生し、前記光変調素子からの出力光量の遷移が、隣接する２つのベースクロック間のベースクロック期間にて１度だけ可能とされており、変更後の前記対象画像において、それぞれが前記列方向に連続して同一の画素値を有する複数の画素群のうち最も画素数が少ない最少画素群の画素数が、前記所定数の画素の画素数よりも少ない場合に、前記演算部が、前記一定の距離を前記最少画素群の前記画素数に相当する距離に短縮する。

請求項８に記載の発明は、請求項１ないし７のいずれかに記載の画像記録装置であって、修正前の前記シフト量が、１つの画素に対応する記録媒体上の領域の前記走査方向の幅の半分から画素群の描画ずれに基づく距離を増減した値である。

請求項９に記載の発明は、請求項１ないし８のいずれかに記載の画像記録装置であって、前記対象画像がランレングスデータとして前記演算部に入力され、前記演算部において、前記各変化点を移動する際に、前記ランレングスデータのランレングスの長さが変更される。

本発明によれば、記録媒体に画像を記録する際に、１画素に相当する距離を超えて遷移位置をシフトさせることができる。

また、請求項２および４の発明では、画像を高速に記録することができ、請求項３ないし５の発明では、画素加工テーブルおよび修正シフト量テーブルを利用することにより、１画素に相当する距離を超える遷移位置のシフトを容易に実現することができる。

また、請求項７の発明では、光変調素子の出力光量の遷移がベースクロック期間にて１度だけ可能とされる画像記録装置において、画像の記録を精度よく行うことができ、請求項８の発明では、光変調素子の出力光量の遷移位置を走査方向の両側に容易に移動させることができ、請求項９の発明では、変化点の移動を容易に行うことができる。

図１は本発明の第１の実施の形態に係る画像記録装置１の側面図であり、図２は画像記録装置１の平面図である。画像記録装置１は、液晶表示装置用のガラス基板（以下、単に「基板」という。）上の感光材料に光を照射して画像を記録する装置（パターン描画装置とも呼ばれる。）である。図１および図２に示すように、画像記録装置１は、（＋Ｚ）側の主面９１（以下、「上面９１」という。）上に感光材料の層が形成された基板９を保持する基板保持部３、基台１１上に設けられて基板保持部３をＺ方向に垂直なＸ方向およびＹ方向に移動する保持部移動機構２、基板保持部３および保持部移動機構２を跨ぐように基台１１に固定されるフレーム１２、並びに、フレーム１２に取り付けられて基板９上の感光材料に変調された光を照射する光照射部４を備える。また、画像記録装置１は、図１に示すように、保持部移動機構２や光照射部４等の各構成を制御する制御部６を備える。

基板保持部３は、基板９が載置されるステージ３１、ステージ３１を回転可能に支持する支持プレート３３、および、支持プレート３３上において、基板９の上面９１に垂直な回転軸３２１を中心としてステージ３１を回転するステージ回転機構３２を備える。

保持部移動機構２は、基板保持部３を図１および図２中のＸ方向（以下、「副走査方向」という。）に移動する副走査機構２３、副走査機構２３を介して支持プレート３３を支持するベースプレート２４、並びに、基板保持部３をベースプレート２４と共にＸ方向に垂直なＹ方向（以下、「主走査方向」という。）に連続的に移動する主走査機構２５を備える。画像記録装置１では、保持部移動機構２により、基板９の上面９１に平行な主走査方向および副走査方向に基板保持部３が移動される。

図１および図２に示すように、副走査機構２３は、支持プレート３３の下側（すなわち、（−Ｚ）側）において、ステージ３１の主面に平行、かつ、主走査方向に垂直な副走査方向に伸びるリニアモータ２３１、並びに、リニアモータ２３１の（＋Ｙ）側および（−Ｙ）側において副走査方向に伸びる一対のリニアガイド２３２を備える。主走査機構２５は、ベースプレート２４の下側において、ステージ３１の主面に平行な主走査方向に伸びるリニアモータ２５１、リニアモータ２５１の（＋Ｘ）側および（−Ｘ）側において主走査方向に伸びる一対のエアスライダ２５２、並びに、図示省略のリニアスケールを備える。

図２に示すように、光照射部４は、副走査方向に沿って等ピッチにて配列されてフレーム１２に取り付けられる複数（本実施の形態では、８つ）の光学ヘッド４１を備える。また、光照射部４は、図１に示すように、各光学ヘッド４１に接続される光源光学系４２、並びに、紫外光を出射するＵＶ光源４３および光源駆動部４４を備える。ＵＶ光源４３は固体レーザであり、光源駆動部４４が駆動されることにより、ＵＶ光源４３から例えば波長３５５ｎｍの紫外光が出射され、光源光学系４２を介して光学ヘッド４１へと導かれる。

各光学ヘッド４１は、ＵＶ光源４３からの光を下方に向けて出射する出射部４５、出射部４５からの光を反射して空間光変調器４６へと導く光学系４５１、光学系４５１を介して照射された出射部４５からの光を変調しつつ反射する空間光変調器４６、および、空間光変調器４６からの変調された光を基板９の上面９１に設けられた感光材料上へと導く光学系４７を備える。

図３は、空間光変調器４６を拡大して示す図である。図３に示すように、空間光変調器４６は、出射部４５を介して照射されたＵＶ光源４３からの光を基板９の上面９１へと導く回折格子型の複数の光変調素子４６１を備える。光変調素子４６１は半導体装置製造技術を利用して製造され、格子の深さを変更することができる回折格子となっている。光変調素子４６１には複数の可撓リボン４６１ａおよび固定リボン４６１ｂが交互に平行に配列形成され、複数の可撓リボン４６１ａは背後の基準面に対して個別に昇降移動可能とされ、複数の固定リボン４６１ｂは基準面に対して固定される。回折格子型の光変調素子としては、例えば、ＧＬＶ（Grating Light Valve：グレーチング・ライト・バルブ）（シリコン・ライト・マシーンズ（サニーベール、カリフォルニア）の登録商標）が知られている。

図４．Ａおよび図４．Ｂは、可撓リボン４６１ａおよび固定リボン４６１ｂに対して垂直な面における光変調素子４６１の断面を示す図である。図４．Ａに示すように可撓リボン４６１ａおよび固定リボン４６１ｂが基準面４６１ｃに対して同じ高さに位置する（すなわち、可撓リボン４６１ａが撓まない）場合には、光変調素子４６１の表面は面一となり、入射光Ｌ１の反射光が０次光（正反射光）Ｌ２として導出される。一方、図４．Ｂに示すように可撓リボン４６１ａが固定リボン４６１ｂよりも基準面４６１ｃ側に撓んで可撓リボン４６１ａと固定リボン４６１ｂとの高さの差が所定の値とされる場合には、可撓リボン４６１ａが回折格子の溝の底面となり、１次回折光Ｌ３（さらには、高次回折光）が光変調素子４６１から導出され、０次光Ｌ２は消滅する。実際の光変調素子４６１では、可撓リボン４６１ａと固定リボン４６１ｂとの高さの差を複数通りに変更することにより０次光Ｌ２の強度が複数通りに変更され、回折格子を利用した多階調の光変調が行われる。

図１に示す光照射部４では、ＵＶ光源４３からの光が光源光学系４２により線状光（光束断面が線状の光）とされ、出射部４５を介して空間光変調器４６のライン状に配列された複数の可撓リボン４６１ａおよび固定リボン４６１ｂ（図４．Ａおよび図４．Ｂ参照）上に照射される。光変調素子４６１では、隣接する各１本の可撓リボン４６１ａおよび固定リボン４６１ｂを１つのリボン対とすると、３つ以上のリボン対が描画されるパターンの１つの画素に対応する。もちろん、光変調素子４６１が１つのリボン対とされ、１つのリボン対が１つの画素に対応していてもよい。

光変調素子４６１では、各空間光変調器４６に接続される変調器制御部６０からの信号に基づいてパターンの各画素に対応するリボン対の可撓リボン４６１ａがそれぞれ制御され、各画素に対応するリボン対が複数通りの出力光量（強度）の０次光を出射する複数の状態の間で遷移可能とされる。光変調素子４６１から出射される０次光は光学系４７へと導かれ、非０次回折光（主として１次回折光（（＋１）次回折光および（−１）次回折光））は光学系４７とは異なる方向へと導かれる。なお、迷光となることを防止するために１次回折光は図示を省略する遮光部により遮光される。

光変調素子４６１からの０次光は、光学系４７を介して基板９の上面９１へと導かれ、これにより、基板９の上面９１上においてＸ方向（すなわち、副走査方向）に並ぶ複数の照射位置のそれぞれに変調された光が照射される。以上のように、光変調素子４６１の各画素に対応するリボン対は多階調（基板９上に描画用の光が照射されない階調を含む。）にて基板９上に光を照射することが可能とされる。

図１および図２に示す画像記録装置１では、保持部移動機構２の主走査機構２５により主走査方向に移動される基板９に対し、光照射部４の光変調素子４６１から変調された光が照射される。換言すれば、主走査機構２５は、光変調素子４６１から基板９へと導かれた光の基板９上における照射領域の位置（すなわち、照射位置）を、基板９に対して相対的にかつ連続的に主走査方向へと移動する照射位置移動機構となっている。なお、画像記録装置１では、基板９を移動することなく、光学ヘッド４１が主走査方向に移動することにより基板９上の照射位置が主走査方向に移動されてもよい。画像記録装置１では、制御部６の変調器制御部６０により、光変調素子４６１からの光の変調が制御されることにより、基板９への記録対象である画像（以下、「対象画像」という。）を示すパターンが基板９上に記録される。

図５は変調器制御部６０の一部の構成を示す図であり、変調器制御部６０における各光変調素子４６１の駆動に係る要素（以下、「素子駆動要素６１」という。）の一部を示している。素子駆動要素６１は、レジスタ６１０，６１１、シフト部６１６およびＤ／Ａコンバータ６１２、並びに、Ｄ／Ａコンバータ６１２からの出力を光変調素子４６１の実際の駆動電圧（以下、「実駆動電圧」という。）へと変換する回路を有し、シフト部６１６はレジスタ６１３、カウンタ６１４およびコンパレータ６１５を有する。

変調器制御部６０は図示省略のクロック発生部をさらに備え、クロック発生部には主走査機構２５のリニアスケールからの信号が入力される。そして、図６の上段に示すように、基板９上における各光変調素子４６１からの光の照射位置が一定の距離（後述の画像記録の際に設定される距離であり、以下、「設定距離」という。）だけ主走査方向（Ｙ方向）に移動する毎にクロック発生部にてベースクロック３０３が発生し、図５に示すレジスタ６１０、並びに、シフト部６１６のレジスタ６１３およびカウンタ６１４に入力される。図５では、符号３０３を付す矢印にてレジスタ６１０，６１３およびカウンタ６１４に順次入力されるベースクロックを示している（後述のディレイクロック３０４、駆動電圧データ３０１、シフトディレイ数データ３０２およびシフト済みクロック３０５において同様）。

また、クロック発生部では、図６の中段に示すように、設定距離を所定数に等分割した距離（例えば、１０ナノメートル（ｎｍ））だけ基板９上の照射位置が移動する毎にディレイクロック３０４が発生し、カウンタ６１４に入力される。なお、主走査機構２５による基板９の主走査方向への移動速度はほぼ一定であるため、図６の上段および中段のそれぞれでは、横軸を時間と捉えることも可能である（後述の図９、図１４ないし図１６、図１８、図１９、図２２、並びに、図２３において同様）。

図５のレジスタ６１０には実駆動電圧が時間とともに漸次変化して最終的に到達する目標となる電圧（以下、「目標駆動電圧」という。）を示す駆動電圧データ３０１がベースクロック３０３に応答して順次入力されるとともに、ベースクロック３０３に同期してレジスタ６１０から駆動電圧データ３０１がレジスタ６１１に出力される。また、シフト部６１６のレジスタ６１３には光変調素子４６１の動作位置（動作タイミング）を調整するために利用されるシフトディレイ数データ３０２がベースクロック３０３に応答して順次入力される。

コンパレータ６１５には、ベースクロック３０３に同期してレジスタ６１３からシフトディレイ数データ３０２が入力される。そして、ディレイクロック３０４がカウンタ６１４に入力される毎に、カウンタ６１４におけるディレイクロック３０４のカウント数がコンパレータ６１５に出力され、シフトディレイ数データ３０２が示す値とカウンタ６１４からのカウント数とが一致すると、ベースクロック３０３に対して遅延したクロック（以下、「シフト済みクロック」）３０５がコンパレータ６１５からレジスタ６１１へと出力される。これにより、レジスタ６１１からＤ／Ａコンバータ６１２を経由して駆動電圧データ３０１のアナログ信号が出力される。なお、カウンタ６１４におけるディレイクロック３０４のカウント数はベースクロック３０３が入力される毎にリセットされる。

シフト済みクロック３０５毎の駆動電圧データ３０１は光変調素子４６１を１回駆動する際の目標駆動電圧に対応しており、Ｄ／Ａコンバータ６１２からの出力は電流源５１に入力されて電流へとさらに変換される。電流源５１は一端が抵抗５２を介して高電位Ｖｃｃ側に接続され、他端が接地される。

電流源５１の両端は、接続パッド５３を介して光変調素子４６１の可撓リボン４６１ａおよび基準面４６１ｃに接続される。したがって、駆動電圧データ３０１がＤ／Ａコンバータ６１２および電流源５１を介して電流へと変換されると、抵抗５２による電圧降下により両接続パッド５３間の実駆動電圧へと変換される。以上のように、素子駆動要素６１は、ディレイクロック３０４に対応する距離を最小分解能としつつ、シフトディレイ数データ３０２に基づいて光変調素子４６１の動作位置をベースクロック３０３に対応する位置からシフトさせる（調整する）ことが可能とされている。

なお、接続パッド５３間は浮遊容量を有するため、接続パッド５３間の実際の駆動電圧（実駆動電圧）は接続パッド５３間の時定数に従った変化を行い、時間と共に目標駆動電圧へと向かう。

図７は変調器制御部６０の構成を示すブロック図である。変調器制御部６０は、既述の素子駆動要素６１に加えて、各種演算を行うＣＰＵおよび各種情報を記憶するメモリを有する主演算部６２、および、プログラミング可能な電子回路であるＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）制御要素６３（図７中にて破線のブロックにて示す。）を備える。実際には、変調器制御部６０には、各光変調素子４６１に対して１つの素子駆動要素６１および１つのＦＰＧＡ制御要素６３が設けられるが、図７では１つの光変調素子４６１に対応する素子駆動要素６１およびＦＰＧＡ制御要素６３のみを図示している。

主演算部６２は、画像記録の際に利用される各種テーブルを生成するテーブル生成部６２２、および、後述のテーブル生成時にテーブルの生成に係る条件を検出するシフト量超過検出部６２１を備える。ＦＰＧＡ制御要素６３では、対象画像の変更（画素の加工）に用いられる画素加工テーブル６３１１を記憶するメモリ６３１、画素加工テーブル６３１１を用いて対象画像の画素の画素値を変更する画素列加工部６３２、および、変更後の画像を素子駆動要素６１用のデータフォーマットに変換する出力データ生成部６３３の機能が実現される。

また、各素子駆動要素６１は、シフトディレイ数データ３０２を取得する修正シフト量取得部６１８、駆動電圧データ３０１を取得する駆動電圧取得部６１９、および、メモリ６１７を有し、光変調素子４６１毎に準備される後述の修正シフト量テーブル６１７１、全光変調素子４６１にて共通の基準位置アドレステーブル６１７２、および、描画時の複数階調の出射光量に対応する目標駆動電圧を示す駆動電圧テーブル６１７３が主演算部６２からメモリ６１７に入力されて記憶される。

ここで、画像記録装置１における記録対象である対象画像では、主走査方向に対応する列方向および副走査方向に対応する行方向に複数の画素が配列されており、後述の画像記録（パターン描画）では、列方向に並ぶ複数の画素を画素列として、各光変調素子４６１により１つの画素列に対する描画が行われる。また、各画素列は、それぞれが列方向に連続して同一の画素値を有する複数の画素群の集合とされ（すなわち、各画素列はそれぞれが２以上の画素の集合である複数の画素群にて構成され）、画素列において隣接する２つの画素群の間の位置が、光変調素子４６１から照射領域に照射される出力光量の遷移を示す変化点とされる。本実施の形態では、対象画像が１ないし４の４値の画像であるものとするが、もちろん、５以上の階調レベルを有する画像、あるいは、２または３の階調レベルを有する画像であってもよい。

各光変調素子４６１の素子駆動要素６１に接続される画素列加工部６３２には、当該光変調素子４６１に対応する画素列のデータ（以下、「画素列データ」という。）６９１がランレングスデータとして入力され、後述するように画素加工テーブル６３１１を用いて画素列データ６９１が加工される。そして、出力データ生成部６３３では、加工後の画素列データ６９１が素子駆動要素６１用のデータフォーマットに変換され、ベースクロック３０３が発生する毎に変換画素データ６９２（シリアルデータである。）として素子駆動要素６１に順次出力される。

ここで、ベースクロック３０３を示す図６の上段、および、１つの画素列の画素を示す図６の下段のように、画像記録装置１では、隣接する２つのベースクロック３０３間の期間（以下、「ベースクロック期間」という。）において、対象画像の各画素列における２以上の画素７１（図６の下段の例では４個の画素７１）が描画制御の対象とされる。換言すれば、ベースクロック期間にて描画制御の対象とされる画素の個数をベースクロック間画素数として、ベースクロック期間において光変調素子４６１からの光の照射位置が主走査方向に移動する設定距離は、ベースクロック間画素数の画素７１に相当する距離（図６の上段にて符号Ｗを付す矢印にて示す距離）とされる。以下の説明では、図６の上段および下段において、対象画像の各画素７１の先頭に対応する主走査方向の位置（符号Ａ１を付す矢印にて示す位置）を当該画素の「基準位置」といい、隣接する２つの基準位置間の距離（すなわち、設定距離をベースクロック間画素数で除した距離であり、描画における論理的な最小分解能と捉えることができる。）を「基準距離」という。図６の下段では、基準距離を符号Ｔを付す矢印にて示している。

また、画像記録装置１では、図５に示す素子駆動要素６１の構成においてシフト済みクロック３０５がベースクロック期間にて１度だけ出力されるため、光変調素子４６１からの出力光量の遷移は、ベースクロック期間にて１度だけ可能とされており、ベースクロック３０３に応じて出力される変換画素データ６９２は、図８に示すように、ベースクロック期間におけるベースクロック間画素数の画素において、直前の画素から画素値が変化する画素の番号、および、当該画素の画素値（以下、それぞれ「変化画素番号」および「変化後画素値」という。）を示すものとなっている。

例えば、ベースクロック間画素数が４であり、図９の最下段に示すように、あるベースクロック期間における４個の画素７１（図９の最下段において太線の矩形にて囲む画素７１）において、３番目の画素７１と４番目の画素７１との間にて画素値が１から２に変化する場合には（図９の最下段において画素値が１の画素７１を白色にて示し、画素値が２の画素７１に平行斜線を付す。図９の下から２ないし５段目、並びに、図１４ないし図１６、図１８、図１９において同様。）、変化画素番号および変化後画素値はそれぞれ４および２とされ、図９の下から２段目に示すように、２番目の画素７１と３番目の画素７１との間にて画素値が１から２に変化する場合には、変化画素番号および変化後画素値はそれぞれ３および２とされ、図９の下から３段目に示すように、１番目の画素７１と２番目の画素７１との間にて画素値が１から２に変化する場合には、変化画素番号および変化後画素値は共に２とされる。

また、図９の下から４段目に示すように、１番目の画素７１と直前のベースクロック期間における４番目の画素７１との間にて画素値が１から２に変化する場合には、変化画素番号および変化後画素値はそれぞれ１および２とされ、図９の下から５段目（上から２段目）に示すように、画素値が変化する画素７１が存在しない場合には、変化画素番号は１とされ、変化後画素値は直前のベースクロック期間における最後の画素の画素値と同じとされる。なお、変化画素番号は、基準距離Ｔを単位とする論理的な座標値と捉えることができる。

図１０は基準位置アドレステーブル６１７２を示す図である。図１０に示す基準位置アドレステーブル６１７２は、直前のベースクロック３０３が発生した位置から１ないし４番目の画素のそれぞれに対する基準位置までの主走査方向の距離（以下、「基準位置アドレス」という。）をディレイクロック３０４のカウント数として示すテーブルとなっている（図９の最上段参照）。図１０では、１ないし４番目の画素の基準位置アドレスをそれぞれ「第１基準位置アドレス」、「第２基準位置アドレス」、「第３基準位置アドレス」、「第４基準位置アドレス」と記している。

図１１は修正シフト量テーブル６１７１を示す図である。修正シフト量テーブル６１７１は、後述の補正テーブルを修正することにより生成されるものであり、複数通りの２つの画素値の組合せのそれぞれに対してシフト量（後述の補正テーブルから導かれる値を修正（変更）することにより得られる値であり、以下、「修正シフト量」という。）を示すものとなっており、実際には、修正シフト量はディレイクロック３０４のカウント数にて表されている。図１１では、画素値Ｍと画素値Ｎとの組合せに対する修正シフト量を「画素値Ｍ→Ｎ変化時修正シフト量」と記している（ただし、Ｍ、Ｎは１ないし４）。なお、修正シフト量は、隣接する２つの基準位置間の距離（すなわち、基準距離Ｔ）に相当するカウント数よりも小さい。

図７の修正シフト量取得部６１８では、出力データ生成部６３３からベースクロック３０３毎に入力される変換画素データ６９２の変化画素番号を用いて図１０の基準位置アドレステーブル６１７２を参照することにより、１つの基準位置アドレスが特定される。また、修正シフト量取得部６１８では、直前のベースクロック３０３にて入力された変換画素データ６９２の変化後画素値が記憶されており、直前の変化後画素値および今回の変化後画素値を用いて図１１の修正シフト量テーブル６１７１を参照することにより、１つの修正シフト量が特定される。そして、特定された基準位置アドレスおよび修正シフト量（既述のように、両者はディレイクロック３０４のカウント数として表されている。）を加算した値がシフトディレイ数として求められ、図５のシフト部６１６のレジスタ６１３に、シフトディレイ数データ３０２として入力される。

図１２は駆動電圧テーブル６１７３を示す図である。駆動電圧テーブル６１７３は複数通りの画素値にそれぞれ対応する目標駆動電圧を示すテーブルとなっており、図７の駆動電圧取得部６１９では、変換画素データ６９２の変化後画素値を用いて駆動電圧テーブル６１７３を参照することにより、変化後画素値に対応する駆動電圧が特定される。図１２では、変化後画素値１ないし４に対応する駆動電圧をそれぞれ「第１階調駆動電圧」、「第２階調駆動電圧」、「第３階調駆動電圧」、「第４階調駆動電圧」と記している。特定された駆動電圧は駆動電圧データ３０１として図５のレジスタ６１０に入力される。

以上のようにして、図７の素子駆動要素６１において変換画素データ６９２から駆動電圧データ３０１およびシフトディレイ数データ３０２が生成されることにより、光変調素子４６１からの出力光量を変化後画素値に対応する階調に遷移させるとともに、その遷移位置をシフト（調整）することが可能となる。なお、画素加工テーブル６３１１および修正シフト量テーブル６１７１の詳細については後述する。

次に、画像記録装置１が基板９上に画像を記録する動作について図１３を参照しつつ説明する。画像記録装置１では、まず、各光変調素子４６１に対して補正テーブルが操作者により準備され、図７の主演算部６２に入力される（ステップＳ１１）。なお、図７では符号６８１を付す矢印にて補正テーブルを示している。

ここで、補正テーブルとは、各光変調素子４６１に対応する画素列における各変化点に関して、当該変化点を挟む２つの画素群に対応する基板９上の２つの領域（２つの画素群に対応するパターンが形成される２つの領域）間の境界の主走査方向の位置ずれ（すなわち、描画ずれ）を補正するために、当該光変調素子４６１からの出力光量の遷移位置をシフトするシフト量を示すものである。描画ずれの原因としては、撓み量が変化する際に可撓リボン４６１ａの状態が安定するまでの時間が、当該変化点を挟む２つの画素群の画素値の組合せによって相違すること、あるいは、当該光変調素子４６１の照射領域の主走査方向の長さや位置（照射位置）が他の光変調素子４６１と相違すること等が挙げられる。なお、補正テーブルは、例えば、ダミー基板に副走査方向に伸びるパターンを実際に描画する、あるいは、ステージ３１上に光検出部を設け、全ての光変調素子４６１からの光の照射領域の主走査方向の長さや位置を測定することにより取得される。

表１に示す補正テーブルでは、注目している注目画素の直前の画素の画素値と、注目画素の画素値（表１において、それぞれ「直前の画素値」および「現在の画素値」と記す。）との全ての組合せのそれぞれに対して、「標準シフト量」、「線幅補正シフト量」および「位置補正シフト量」が設定されている。なお、表１では、「直前の画素値」および「現在の画素値」が１と１の組合せ、１と２の組合せ、２と１の組合せ、２と２の組合せとされる場合のみを示しているが、実際には、「直前の画素値」および「現在の画素値」のそれぞれが３および４とされる組合せについても「標準シフト量」、「線幅補正シフト量」および「位置補正シフト量」が設定されている。

図１４は、補正テーブルにおける標準シフト量を説明するための図である。図１４の上段はベースクロック３０３を示し、中段は目標駆動電圧を示し、下段は画素列を示している。ここでは、図１４の上段および下段に示すようにベースクロック間画素数が４であるものとし、図１４の上段では、図６の上段と同様に、設定距離Ｗをベースクロック間画素数にて除した基準距離を符号Ｔを付す矢印にて示している。

標準シフト量は、上述の描画ずれを補正する必要が無い場合でも、出力光量の遷移位置を変化点に対応する位置から照射位置の基板９に対する相対移動方向の前側（主走査方向への移動時の前側であり、図１４の右側）に移動させるためのものである。例えば、図１４の中段および下段に示す例では、光変調素子４６１に対する目標駆動電圧を画素値１に対応する第１階調駆動電圧Ｖ１から画素値２に対応する第２階調駆動電圧Ｖ２へと変更する遷移位置が、画素値１の白い画素７１から平行斜線を付す画素値２の画素７１への変化点の位置（すなわち、画素値２の画素群の最初の画素７１の基準位置Ａ１ａ）に対して、標準シフト量である基準距離Ｔの１／２倍だけ移動する。既述のように、全ての光変調素子４６１のそれぞれに対して補正テーブルが個別に準備されるが、全ての補正テーブルの全ての画素値の組合せにおいて標準シフト量は等しくされる。

図１５は、補正テーブルにおける線幅補正シフト量を説明するための図である。線幅補正シフト量は、隣接する２つの画素群の画素値の組合せに依存する描画ずれを補正するためのものであり、例えば、変化点において画素値が１から２に変化する際には、表１を参照することにより光変調素子４６１からの出力光量の遷移位置（例えば、出力光量の立ち上がり時間に依存する位置）を基準距離Ｔの１／３倍だけ照射位置の相対移動方向の前側に移動させることを示す（＋（１／３）Ｔ）が特定され、これにより、基板９上において画素値１の画素群に対応する領域と画素値２の画素群に対応する領域との境界位置のずれが補正される（すなわち、画素群の描画ずれが補正される。）。また、変化点において画素値が２から１に変化する際には、表１を参照することにより光変調素子４６１からの出力光量の遷移位置（例えば、出力光量の立ち下がり時間に依存する位置）を基準距離Ｔの１／３倍だけ照射位置の相対移動方向の後側に移動させることを示す（−（１／３）Ｔ）が特定され、これにより、基板９上において画素値２の画素群に対応する領域と画素値１の画素群に対応する領域との境界位置のずれが補正される。

図１５の上から２段目には、図１４の中段における目標駆動電圧の変化（図１５の上から３段目にも同じものを破線にて示している。後述の図１６の上から４段目において同様。）に対して表１の線幅補正シフト量によるシフトをさらに追加したものを示している。ここでは、図１５の最下段に示すように、隣接する３つの画素群の画素値が１、２、１の順番にて変化し、中央の画素値２の画素群の画素数が５とされているため、図１５の上から２段目にて光変調素子４６１の目標駆動電圧が第２階調駆動電圧Ｖ２とされる距離は、５個の画素に相当する距離（基準距離Ｔの５倍）よりも基準距離Ｔの２／３倍だけ短くなり、これにより、画素値２の画素群に対応する基板９上の領域の主走査方向の幅が補正されることとなる。このように、補正テーブルにおける線幅補正シフト量は、実質的には、各画素値の画素群に対応する基板９上の領域の主走査方向の幅（線幅）を補正するためのものとなっている。

図１６は、補正テーブルにおける位置補正シフト量を説明するための図である。位置補正シフト量は、光変調素子４６１の照射位置の他の光変調素子４６１とのずれ（主走査方向のずれ）を補正するためのものである。位置補正シフト量は、各光変調素子４６１に対して個別に設定されるものであり、２つの画素の画素値の全ての組合せに対して同じ値が設定されている。例えば、図１５の上から２段目に示す例において（図１６の上から３段目にも同じものを一点鎖線にて示している。）、さらに、表１の位置補正シフト量（＋（１／３）Ｔ）によるシフトを追加すると、変化点において画素値が１から２に変化する場合、および、変化点において画素値が２から１に変化する場合のいずれにおいても、図１６の上から２段目に示すように、光変調素子４６１からの出力光量の遷移位置が基準距離Ｔの１／３倍だけ照射位置の相対移動方向の前側（（＋Ｙ）側）にさらに移動することとなる。

この場合、光変調素子４６１の目標駆動電圧を第１階調駆動電圧Ｖ１から第２階調駆動電圧Ｖ２へと変更する位置（すなわち、出力光量の遷移位置）が、図１６の最下段に示す画素列における画素値１の画素７１から画素値２の画素７１への変化点の位置（画素７１ａの基準位置Ａ１ａ）に対して、基準距離Ｔよりも大きくかつ基準距離Ｔの２倍以下の距離だけ移動し、光変調素子４６１からの出力光量の遷移位置のシフト量が１画素に相当する距離を超える。これにより、画素値１の画素７１から画素値２の画素７１への変化点（基準位置Ａ１ａ）に対する出力光量の遷移タイミングが、当該変化点が属するベースクロック期間の次のベースクロック期間に含まれてしまう。既述のように、図５のカウンタ６１４におけるディレイクロック３０４のカウント数はベースクロック３０３が入力される毎にリセットされるため、図１の画像記録装置１では、図１６の最下段に示す画素列に基づいて図１６の上から２段目に示すような目標駆動電圧の変更を行うことはできない。

そこで、以下の説明にて詳述するように、画像記録装置１では、図１６の最下段において太線の矩形にて囲む画素７１ａの画素値を０に変更することにより、画素値１から画素値２への変化点を１画素分だけ移動（遅延）させる処理が行われるとともに、移動後の変化点に対して修正されたシフト量を求める処理が行われる。

画像記録装置１において補正テーブルが準備されると、図７の主演算部６２により画像記録動作にて採用するベースクロック間画素数（または、設定距離）が決定され（ステップＳ１２）、当該ベースクロック間画素数が出力データ生成部６３３に入力されるとともに、当該ベースクロック間画素数に応じた基準位置アドレステーブル６１７２が素子駆動要素６１に入力される。実際には、ステップＳ１２の処理は、画像記録装置１に対して予め設定されているベースクロック間画素数（以下、「初期ベースクロック間画素数」という。）を変更するか否かが確認され、変更することが確認された場合に、実際に使用するベースクロック間画素数を決定する処理となっており、ここでは、初期ベースクロック間画素数が５として設定されており、所定の処理により４に変更されるものとする。ステップＳ１２の処理の詳細については後述する。

続いて、主演算部６２では、画素加工テーブル６３１１および修正シフト量テーブル６１７１の生成に係る処理が行われる。まず、図７のシフト量超過検出部６２１では、表１における２つの画素値の各組合せにおいて標準シフト量、線幅補正シフト量および位置補正シフト量を加算することにより、表２に示すように合計シフト量が求められる（ステップＳ１３）。

続いて、異なる２つの画素値の全ての組合せ（表２では、画素値１と画素値２の組合せおよび画素値２と画素値１の組合せ）において合計シフト量が１画素に相当する基準距離Ｔを超えるものが存在するか否かが確認される。ここでは、直前の画素値および現在の画素値がそれぞれ１および２とされる組合せのみにおいて、合計シフト量が基準距離Ｔの（＋７／６）倍となって基準距離Ｔの１倍よりも大きくかつ２倍以下となることが確認される。そして、テーブル生成部６２２では、直前の画素値および現在の画素値がそれぞれ１および２とされる組合せにおいて「画素加工数」を（＋１）とし、他の組合せにおいて「画素加工数」を０として、表３に示す画素加工テーブル６３１１が生成される。

画素加工数は、隣接する２つの画素群の間の変化点の移動量を示すものであり、表３の画素加工テーブル６３１１では、画素値１から画素値２に変化する変化点に対して画素加工数が（＋１）となることにより、当該変化点を１画素分だけ遅延させる画素列の加工が指示され、他の画素値の組合せに対しては画素加工数が０となることにより画素の加工を行わないことが指示されることとなる。画素加工テーブル６３１１は、図７のＦＰＧＡ制御要素６３のメモリ６３１に入力されて記憶される（ステップＳ１４）。なお、合計シフト量が基準距離Ｔのα倍（ただし、αは１以上の整数）よりも大きくかつ（α＋１）倍以下となる場合には、画素加工数はαとされる。

テーブル生成部６２２では、合計シフト量が基準距離Ｔよりも大きくなって画素加工数が０以外とされた画素値の組合せにおいて、対応する画素加工数に基準距離Ｔを乗じた値が求められ、合計シフト量から当該値を引いた値（すなわち、基準距離Ｔのβ倍として表される合計シフト量におけるβの小数部に基準距離Ｔを乗じた値）が修正シフト量として求められる。また、合計シフト量が基準距離Ｔよりも小さい画素値の組合せについては合計シフト量がそのまま修正シフト量とされる。したがって、表２の例では、直前の画素値および現在の画素値がそれぞれ１および２とされる組合せにおいて修正シフト量が基準距離Ｔの（＋１／６）倍とされ、他の画素値の組合せについては合計シフト量がそのまま修正シフト量とされ、表４に示す修正シフト量テーブル６１７１が生成される。修正シフト量テーブル６１７１は図７の素子駆動要素６１のメモリ６１７に入力されて記憶される（ステップＳ１５）。なお、同一の２つの画素値の組合せにおいて合計シフト量が基準距離Ｔを超えるものが存在する場合には、基準距離Ｔのβ倍として表される合計シフト量におけるβの小数部に基準距離Ｔを乗じた値が修正シフト量とされる。また、実際には、修正シフト量は、ディレイクロック３０４の分解能に相当するシフト量の整数倍に近い値に変更され、既述のように、ディレイクロック３０４のカウント数であるシフトディレイ数を素子駆動要素６１にて与えることが可能となっている。

以上のようにして、画素加工テーブル６３１１および修正シフト量テーブル６１７１が準備されると、基板９の主走査方向への一定速度での移動が開始されるとともに（ステップＳ１６）、制御部６が有する図示省略の画像メモリに記憶された対象画像のデータが変調器制御部６０に入力される。既述のように、図７の変調器制御部６０では、各画素列加工部６３２に対応する画素列データ６９１が入力される。

画素列加工部６３２では、図１６の最下段に示すように、隣接する３つの画素群の画素値がそれぞれ１、２、１である場合、最初の（図１６の左側の）画素値１の白い画素群と画素値２の平行斜線を付す画素群との間の変化点に対する画素加工数は表３の画素加工テーブル６３１１を参照することにより（＋１）として求められ、画素値２の画素群の最初の画素７１ａの画素値が１に変更されて変化点が移動（遅延）する。また、画素値２の画素群と次の（図１６の右側の）画素値１の画素群との間の変化点に対する画素加工数は０として求められ、変化点の移動は行われない。なお、表３に示すように同一の画素値を有する画素７１の間では画素加工数は０となり、画素の加工は行われないため、画素加工数は変化点に対してのみ影響を与えるものとなる。

実際には、画素列加工部６３２では、図１７に示すようにランレングスデータとして入力される画素列のデータにおいてランレングスの長さを変更することにより、変化点の移動が行われる。図１７では、１つのランレングスを矩形（符号６９０ａ，６９０ｂ，６９０ｃを付す。）にて図示している。

図１７中にて「ＤＡＴＡ（ｎ）」と記すランレングス６９０ｂと直後の「ＤＡＴＡ（ｎ＋１）」と記すランレングス６９０ｃとの間の位置である変化点（以下、「注目変化点」という。）に注目した場合、まず、ランレングス６９０ｂの画素値および直後のランレングス６９０ｃの画素値を用いて画素加工テーブル６３１１を参照することにより注目変化点に対する画素加工数が求められる。画素列加工部６３２には、表５に示す画素列データ６９１の修正条件が予め記憶されており、例えばランレングス６９０ｂの直前の「ＤＡＴＡ（ｎ−１）」と記すランレングス６９０ａとランレングス６９０ｂとの間の変化点に対して求められた画素加工数（表５中にて「ＤＡＴＡ（ｎ−１）に対する画素加工数」と記す。）が０であり、注目変化点に対して求められる画素加工数（表５中にて「ＤＡＴＡ（ｎ）に対する画素加工数」と記す。）も０である場合には、ランレングス６９０ｂの長さの変更量（表５中にて「ＤＡＴＡ（ｎ）に対する実際の加工」と記す。）は０とされる。

表５に示すように、ランレングス６９０ａとランレングス６９０ｂとの間の変化点に対して求められた画素加工数が０であり、注目変化点に対して求められる画素加工数が（＋１）である場合には、ランレングス６９０ｂの長さの変更量が（＋１）とされる（すなわち、ランレングス６９０ｂが１画素だけ長くされる。）。また、ランレングス６９０ａとランレングス６９０ｂとの間の変化点に対して求められた画素加工数が（＋１）であり、注目変化点に対して求められる画素加工数が０である場合には、ランレングス６９０ａが（＋１）だけ伸長されていることにより、注目変化点が１画素だけ遅延しているため、ランレングス６９０ｂの長さの変更量が（−１）とされる（すなわち、ランレングス６９０ｂが１画素だけ短くされる。）。さらに、ランレングス６９０ａとランレングス６９０ｂとの間の変化点に対して求められた画素加工数が（＋１）であり、注目変化点に対して求められる画素加工数が（＋１）である場合には、ランレングス６９０ａが（＋１）だけ伸長されていることにより、注目変化点が１画素だけ既に遅延しているため、ランレングス６９０ｂの長さの変更量が０とされる。

図１６の最下段に示す例において、隣接する３つの画素群のうち中央の画素群の画素数（ランレングスの長さ）が５である場合には、最初の（図１６の左側の）画素値１の白い画素群と画素値２の平行斜線を付す画素群との間の変化点に対する画素加工数が（＋１）であり、画素値２の画素群と次の（図１６の右側の）画素値１の画素群との間の変化点に対する画素加工数が０であることにより、画素値２の画素群の画素数（ランレングスの長さ）の変更量は（−１）となり、画素値２の画素群の画素数が４に変更される。

以上のように、画像記録装置１では、対象画像データがランレングスデータとして画素列加工部６３２に入力され、各変化点を移動する際に、ランレングスデータのランレングスの長さを変更することにより、変化点の移動が容易に行われ、画素列データ６９１が加工される（ステップＳ１７）。画素列加工部６３２の設計によっては、対象画像のデータはランレングスデータ以外の形式にて表されていてもよい。

画素列加工部６３２における画素列データの加工に並行して、加工後の画素列データ（の部分）は、出力データ生成部６３３にて復号化されてベースクロック間画素数毎に区切られ、既述のように、ベースクロック間画素数の画素において直前の画素から画素値が変化する画素の番号、および、当該画素の画素値（すなわち、変化画素番号および変化後画素値）を示す変換画素データ６９２が生成される。

例えば、図１６の最下段において、画素７１ａの画素値が画素列加工部６３２の処理により１に変更されている（白い画素となっている）ものとして、ベースクロック３０３ａに対応する描画の際に参照される変換画素データ６９２の変化画素番号および変化後画素値は、ベースクロック３０３ａ，３０３ｂ間の４個の画素７１における変化点の不存在により共に１とされる（既述のように、変化点が存在しない場合も変化画素番号は１とされ、変化後画素値は直前のベースクロック期間における最後の画素の画素値と同じとされる。）。また、ベースクロック３０３ｂに対応する描画の際に参照される変換画素データ６９２の変化画素番号および変化後画素値は、ベースクロック３０３ｂ，３０３ｃ間の４個の画素７１のうち最初の画素（最初の基準位置）における画素値１から画素値２への変化点の存在により、それぞれ１および２とされ、ベースクロック３０３ｃに対応する描画の際に参照される変換画素データ６９２の変化画素番号および変化後画素値は、ベースクロック３０３ｃ，３０３ｄ間の４個の画素７１のうち最初の画素（最初の基準位置）における画素値２から画素値１への変化点の存在により、共に１とされる。

そして、基板９がベースクロック間画素数に相当する設定距離だけ移動する毎に発生するベースクロック３０３に応じて、変換画素データ６９２が素子駆動要素６１に出力される（ステップＳ１８）。素子駆動要素６１では、変換画素データ６９２から駆動電圧データ３０１およびシフトディレイ数データ３０２を生成して光変調素子４６１を制御することにより、光変調素子４６１からの出力光量の遷移位置をシフトしつつ基板９上にパターンが描画される（ステップＳ１９）。

このとき、図１６の最上段におけるベースクロック３０３ｂに対応する描画の際には、変化画素番号および変化後画素値がそれぞれ１および２とされる変換画素データ６９２に基づいて１番目の画素に対応する基準位置アドレス（ここでは０となる。）が特定されるとともに、修正シフト量が直前の変化後画素値および今回の変化後画素値を用いて（＋（１／６）Ｔ）として特定される。これにより、シフトディレイ数データ３０２が距離（＋（１／６）Ｔ）に相当するカウント数として求められ、図１６の上から２段目に示すような目標駆動電圧の変更が実現される。なお、変更後の目標駆動電圧は、変換画素データ６９２の変化後画素値に基づいて第２階調駆動電圧Ｖ２とされる。

実際には、ステップＳ１８における変換画素データ６９２の生成および素子駆動要素６１への入力、並びに、ステップＳ１９における変換画素データ６９２に基づくパターンの描画は基板９上に対象画像を示す画像の全体が記録されるまで繰り返される（ステップＳ２０）。対象画像の全体が記録されると、基板９の主走査方向への移動が停止され、基板９上に画像を記録する動作が完了する（ステップＳ２１）。

次に、ステップＳ１２におけるベースクロック間画素数を決定する処理について説明する。図１８はベースクロック３０３および画素列を示す図である。図１８の上段はベースクロック３０３を示し、中段は変化点の移動前の画素列を示し、下段は変化点の移動後の画素列を示している（後述の図１９において同様。）。なお、図１８の中段および下段では、変化点の位置を符号Ａ２を付す矢印にて示している。

図１８の上段および中段に示すように、初期ベースクロック間画素数が５として設定されている場合には、対象画像のデータは、各画素列において連続して同一の画素値を有する各画素群における画素数が５以上として生成されており（論理的な最小線幅が５画素に相当する幅であると捉えることができる。）、これにより、光変調素子４６１からの出力光量の遷移がベースクロック期間にて１度だけ可能とされる画像記録装置１において、画像を適切に記録することが可能とされている。この場合に、仮に、図１３のステップＳ１７の画素列データの加工において、変化点を１画素だけ遅延させる処理が行われると、図１８の下段に示すように、画素数が４となる画素群（平行斜線を付す画素７１の集合）が生成されてベースクロック期間にて２つの変化点が存在してしまう。

したがって、主演算部６２では、まず、表１の補正テーブルにおいて、各画素値が直前の画素値とされる複数の２つの画素値の組合せにおける線幅補正シフト量の最大値から、当該画素値が現在の画素値とされる複数の組合せにおける線幅補正シフト量の最小値を引いた値が最大細らせ量として求められる。そして、初期ベースクロック間画素数に相当する距離（すなわち、初期ベースクロック間画素数に対応する設定距離）から全ての画素値に対する最大細らせ量の最大値を引いた値（物理的な最小線幅と捉えることができる。）を、さらに基準距離Ｔにて割った値の整数部が画素群最小幅として求められる。

表１の例では、画素値１が直前の画素値とされる場合における線幅補正シフト量の最大値が基準距離Ｔの（＋１／３）倍とされ、画素値１が現在の画素値とされる場合における線幅補正シフト量の最小値が基準距離Ｔの（−１／３）倍とされ、基準距離Ｔの（＋１／３）倍から基準距離Ｔの（−１／３）倍を引いた値（基準距離Ｔの（２／３）倍）が最大細らせ量の全ての画素値に対する最大値とされる。そして、初期ベースクロック間画素数に相当する基準距離Ｔの５倍から最大細らせ量の最大値を引いた値（基準距離Ｔの（１３／３）倍）を、さらに基準距離Ｔにて割った値の整数部４が画素群最小幅として求められる。そして、図１９の上段に示すように、ベースクロック間画素数が初期ベースクロック間画素数よりも少ない４として決定される。これにより、画素列データの加工において、変化点を１画素だけ遅延させる処理が行われ、図１９の下段に示すように、画素数が４となる画素群（平行斜線を付す画素７１の集合）が生成される場合でも、ベースクロック期間にて２つの変化点が存在することが防止される。

このように、主演算部６２では、加工後の画素列において、それぞれが列方向に連続して同一の画素値を有する複数の画素群のうち最も画素数が少ない最少画素群の画素数が、初期ベースクロック間画素数よりも少ない場合に、設定距離を最少画素群の画素数に相当する距離に短縮する処理が行われる。そして、上述のように、出力データ生成部６３３においてベースクロック間画素数を４として変換画素データ６９２が生成されることにより、ベースクロック期間にて２つの変化点を存在させることなく、光変調素子４６１の変調によるパターン描画が行われる。

以上に説明したように、図１の画像記録装置１では、補正テーブルにおいて２つの画素値の各組合せに対して合計シフト量を求めることにより、実質的に、各光変調素子４６１に対応する画素列の各変化点に関して、画素群の描画ずれを補正するために光変調素子４６１からの出力光量の遷移位置をシフトするシフト量（修正前のシフト量）が求められる。続いて、合計シフト量が基準距離Ｔの１倍よりも大きくなる組合せに対して、基準距離Ｔのβ倍として表される合計シフト量におけるβの整数部を画素加工数とし、小数部に基準距離Ｔを乗じた値を修正シフト量として画素加工テーブル６３１１および修正シフト量テーブル６１７１が作成される。これにより、実際の画像記録の際に、各変化点に対する上記シフト量が１つの画素に対応する基板９上の領域の主走査方向の幅を超える場合に、当該シフト量を当該幅にて除した値の整数部分の画素数だけ変化点が列方向に移動するように、対象画像の画素の画素値が変更されるとともに、当該変化点に対応するシフト量が小数部に相当する値に修正されることとなる。そして、主走査機構２５に同期しつつ変更後の対象画像および修正後のシフト量に基づいて空間光変調器４６を制御することにより、基板９に画像を記録する際に、１画素に相当する距離を超えて光変調素子４６１からの出力光量の遷移位置をシフトさせつつ画像を精度よく記録することが実現される。

また、画像記録装置１では、複数通りの２つの画素値の組合せのそれぞれに対して移動前の変化点のシフト量を示す複数の補正テーブルが全ての光変調素子４６１に対応して予め準備され、主演算部６２により２つの画素値の各組合せに対する変化点の移動量を示す複数の画素加工テーブル６３１１、および、２つの画素値の各組合せに対して補正テーブルの値を修正したシフト量（修正シフト量）を示す複数の修正シフト量テーブル６１７１が複数の補正テーブルから生成される。そして、画素列加工部６３２において画素列の各変化点における２つの画素値の組合せを用いて対応する画素加工テーブル６３１１を参照することにより、当該変化点の移動量を取得して変化点を列方向に移動する処理が行われ、修正シフト量取得部６１８において画素列の各変化点における２つの画素値の組合せを用いて対応する修正シフト量テーブル６１７１を参照することにより、当該変化点の修正シフト量を取得する処理が行われる。これにより、画像記録装置１では、基板９に画像を記録する際に、１画素に相当する距離を超える遷移位置のシフトを容易に実現することができる。

ここで、ＲＩＰ（Raster Image Processor）において対象画像のデータを生成する際に、補正テーブルに基づいて予め変化点を移動した画像データを作成することも考えられるが、この場合、補正テーブルの内容が変更されると、画像データを再度作り直す必要が生じ、画像記録に係る処理に要する時間が長くなってしまう。

これに対し、画像記録装置１では、補正テーブルの内容が変更された場合であっても、上記のように、画素加工テーブル６３１１および修正シフト量テーブル６１７１を更新（修正）するのみでよいため、画像記録に係る処理に要する時間を短縮することが可能となる。

既述のように、画像記録装置１では、複数（全て）の光変調素子４６１のそれぞれに対して１つの素子駆動要素６１および１つのＦＰＧＡ制御要素６３が設けられるため、本実施の形態では、複数のＦＰＧＡ制御要素６３におけるメモリ６３１の集合が複数の光変調素子４６１にそれぞれ対応する複数の画素加工テーブル６３１１を記憶する第１のテーブル記憶部と捉えられ、複数の素子駆動要素６１におけるメモリ６１７の集合が複数の光変調素子４６１にそれぞれ対応する複数の修正シフト量テーブル６１７１を記憶する第２のテーブル記憶部と捉えられる。また、複数のＦＰＧＡ制御要素６３における画素列加工部６３２の集合が、各変化点の移動量を取得して当該変化点を列方向に移動する画像変更部と捉えられ、複数の素子駆動要素６１における修正シフト量取得部６１８の集合が、各変化点に対する修正後のシフト量を取得するシフト量取得部と捉えられる。

図２０は、本発明の第２の実施の形態に係る画像記録装置１ａの構成を示す図である。画像記録装置１ａは画像記録用の光を出射する１つの光学ヘッド４１ａおよび画像が記録される記録媒体９ａを外側面に保持する保持部である保持ドラム７０を有する。記録媒体９ａには光学ヘッド４１ａによる光の照射（露光）による描画により画像が記録される。記録媒体９ａとしては、例えば、刷版、刷版形成用のフィルム等が用いられる。なお、保持ドラム７０として無版印刷用の感光ドラムが用いられてもよく、この場合、記録媒体９ａは感光ドラムの表面に相当し、保持ドラム７０が記録媒体９ａを一体的に保持していると捉えることができる。

保持ドラム７０は円筒面の中心軸を中心にモータ８１により回転し、これにより、光学ヘッド４１ａが記録媒体９ａに対して主走査方向に（後述する複数の光変調素子からの光が照射される位置の配列方向に対して垂直な方向に）相対的に一定の速度で移動する。また、光学ヘッド４１ａはモータ８２およびボールねじ８３により保持ドラム７０の回転軸に平行な（主走査方向に垂直な）副走査方向に移動可能とされ、光学ヘッド４１ａの位置はエンコーダ（図示省略）により検出される。このように、モータ８１，８２、ボールねじ８３を含む移動機構により、保持ドラム７０の外側面および記録媒体９ａが、空間光変調器を有する光学ヘッド４１ａに対して一定の速度で主走査方向に相対的に移動するとともに主走査方向に交差する副走査方向にも相対的に移動する。モータ８１，８２およびエンコーダは制御部６ａに接続され、制御部６ａがモータ８１，８２および光学ヘッド４１ａ内の空間光変調器からの信号光の出射を制御することにより、保持ドラム７０上の記録媒体９ａに光による画像記録が行われる。

図２１は光学ヘッド４１ａの内部構成の概略を示す図である。光学ヘッド４１ａ内には、複数の発光点を一列に有するバータイプの半導体レーザである光源４３ａ、および、回折格子型の複数の光変調素子を一列に配列して有する空間光変調器４６が配置され、光源４３ａからの光は、レンズ４７１（実際には、集光レンズ、シリンドリカルレンズ等により構成される。）およびプリズム４７２を介して空間光変調器４６へと導かれる。このとき、光源４３ａからの光は線状光（光束断面が線状の光）とされ、ライン状に配列される複数の光変調素子上に照射される。

空間光変調器４６の各光変調素子は、上記第１の実施の形態と同様の構成である制御部６ａの変調器制御部６０（図２０参照）により制御される。なお、図２１では、変調器制御部６０の素子駆動要素６１をブロックにて示している。光変調素子から出射される０次光はプリズム４７２へと戻され、１次回折光はプリズム４７２とは異なる方向へと導かれる。なお、迷光となることを防止するために１次回折光は図示を省略する遮光部により遮光される。

各光変調素子からの０次光はプリズム４７２にて反射され、ズームレンズ４７３を介して光学ヘッド４１ａ外の記録媒体９ａへと導かれ、複数の光変調素子の像が副走査方向に並ぶように記録媒体９ａ上に形成される。ズームレンズ４７３はズームレンズ駆動モータ４７４にて倍率が可変とされており、これにより、記録される画像の解像度が変更される。

図２０の画像記録装置１ａにおいても、図１の画像記録装置１と同様の動作にて記録媒体９ａに画像が記録される。このとき、各光変調素子に対応する画素列の各変化点に関して、画素群の描画ずれを補正するために光変調素子からの出力光量の遷移位置をシフトするシフト量が求められ、当該シフト量が１つの画素に対応する記録媒体９ａ上の領域の主走査方向の幅を超える場合に、当該シフト量を当該幅にて除した値の整数部分の画素数だけ当該変化点が移動するように、対象画像の画素の画素値が変更されるとともに、当該変化点に対応するシフト量が小数部に相当する値に修正される。そして、記録媒体９ａ上の照射位置を移動しつつ、変更後の対象画像および修正後のシフト量に基づいて空間光変調器４６を制御することにより、記録媒体９ａに画像を記録する際に、１画素に相当する距離を超えて光変調素子からの出力光量の遷移位置をシフトさせることが実現され、画像を精度よく記録することが可能となる。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

図１５の例では、光変調素子４６１において目標駆動電圧が画素値２に対応する第２階調駆動電圧Ｖ２とされる距離が短くされる例（図２２の上から４段目参照）について述べたが、図２２の上から３段目に示すように、目標駆動電圧が第２階調駆動電圧Ｖ２とされる距離が長くなるように補正テーブルにおける線幅補正シフト量が決定されていてもよい。また、画像記録装置１，１ａでは、光変調素子４６１の遷移位置を照射位置の進行方向の前側にシフトさせる以外に（図２２の上から５段目参照）、図２２の最下段に示すように、照射位置の進行方向の後側にシフトさせてもよい。

このような場合であっても、描画ずれの補正を行わない場合のシフト量である標準シフト量を基準距離Ｔの１／２倍に設定し、１つの画素に対応する基板９または記録媒体９ａ上の領域の主走査方向の幅の半分から画素群の描画ずれに基づく距離（上記実施の形態では、線幅補正シフト量および位置補正シフト量）を増減した値を、（画素の加工に伴う）修正を行う前のシフト量とすることにより、光変調素子４６１の出力光量の遷移位置を主走査方向の両側に容易に移動させることができ、その結果、画像を精度よく記録することが可能となる。

画像記録装置１，１ａでは、仮に初期ベースクロック間画素数が１とされると、図１３のステップＳ１２の処理にてベースクロック間画素数を初期ベースクロック間画素数よりも少ない数に決定することができず、ベースクロック期間における複数の変化点の存在を防止することができなくなる。したがって、画像記録装置１，１ａでは、図２３の中段および下段に示すように初期ベースクロック間画素数が４や２とされる、すなわち、２以上とされることが必要となる。

上記第１および第２の実施の形態では、画素加工テーブル６３１１および修正シフト量テーブル６１７１を用いることにより、１画素に相当する距離を超える遷移位置のシフトを容易に行うことが実現されるが、各変化点のシフト量が１画素に相当する距離を超える場合に、当該シフト量を当該距離にて除した値の整数部分の画素数だけ当該変化点が移動するように、対象画像の画素の画素値が変更されるとともに、当該変化点に対応するシフト量が小数部に相当する値に修正されるのであるならば、画素加工テーブル６３１１および修正シフト量テーブル６１７１を用いることなく画像記録が行われてもよい。

図１および図２０の画像記録装置１，１ａでは、複数の光変調素子４６１を有する空間光変調器４６が設けられ、複数の光変調素子４６１により対象画像に含まれる互いに異なる複数の画素列の描画が行われることにより、画像を高速に記録することが実現されるが、画像記録装置の設計によっては、１つの光変調素子を有する光変調器が用いられてもよい。この場合、１つの画素列加工部６３２および１つの修正シフト量取得部６１８がそれぞれ各変化点の移動量を取得して当該変化点を列方向に移動する画像変更部、および、各変化点に対する修正後のシフト量を取得するシフト量取得部と捉えられ、同一の画素加工テーブル６３１１および修正シフト量テーブル６１７１を用いて複数の画素列に対応する描画が行われる。

画像記録装置１，１ａにおいて、描画における信号光は必ずしも０次光である必要はなく、１次回折光が信号光とされてもよい。また、撓んでいない状態の可撓リボン４６１ａと固定リボン４６１ｂとの相対的位置関係が上記実施の形態とは異なり、可撓リボン４６１ａが撓んだ状態で０次光が出射される光変調素子４６１が用いられてもよい。これらの場合においても、光変調素子４６１の動作タイミングをシフトすることにより、適切な画像記録が実現される。

可撓リボン４６１ａおよび固定リボン４６１ｂは帯状の反射面として捉えることができるのであるならば、厳密な意味でのリボン形状である必要はない。例えば、ブロック形状の上面が固定リボンの反射面としての役割を果たしてもよい。

光変調素子４６１は回折格子型に限定されず、例えば液晶シャッタ等であってもよい。さらに、光変調素子４６１は光を反射するものにも限定されず、例えば、レーザアレイが光変調素子４６１としての役割を果たしてもよい。これらの場合においても各素子における描画ずれを補正することにより、適切な画像記録が実現される。

また、２次元の空間光変調器が採用されてもよく、この場合、光変調素子４６１の各１次元の配列に対して、上記実施の形態における複数の光変調素子４６１に対する補正が適用される。

図１および図２０の画像記録装置１，１ａでは、合計シフト量が１画素に相当する距離を超える変化点を検出して、当該変化点を移動しつつシフト量を修正する演算部が、主演算部６２、複数のＦＰＧＡ制御要素６３および複数の素子駆動要素６１により実現されるが、画像を高速に記録する必要がない場合には、演算部の機能が主演算部６２における演算のみにより（ソフトウェア的に）実現されてもよい。

また、画像記録装置１，１ａでは、基板９および記録媒体９ａの主走査方向への移動速度はほぼ一定とされるため、以上の説明における距離（または位置）の概念は時間（または時刻）として捉えることも可能である。この場合、演算部における処理では、各光変調素子に対応する画素列の各変化点に関して、画素群の描画ずれを補正するために光変調素子からの出力光量の遷移タイミングをシフトするシフト時間が求められ、当該シフト時間が１つの画素の列方向の幅分だけ照射位置が移動する時間を超える場合に、当該シフト時間を画素の列方向の幅に対応する時間にて除した値の整数部および小数部が求められ、整数部分の画素数だけ当該変化点が移動するように、対象画像の画素の画素値が変更されるとともに、当該変化点に対応するシフト時間が小数部に相当する時間に修正されることとなる。そして、変更後の対象画像および修正後のシフト時間に基づいて空間光変調器を制御することにより、画像を記録する際に、１画素に相当する時間を超えて光変調素子からの出力光量の遷移タイミングをシフトさせることが実現され、画像を精度よく記録することが可能となる。

基板９および記録媒体９ａは光学ヘッド４１，４１ａに対して相対的に移動可能であるならば他の手法により移動されてもよい。また、画像の情報を保持する記録媒体は、プリント配線基板や半導体基板等の感光性材料が塗布された、あるいは、感光性を有する他の材料であってもよく、光の照射による熱に反応する材料であってもよい。

第１の実施の形態に係る画像記録装置の側面図である。 画像記録装置の平面図である。 空間光変調器を示す図である。 光変調素子の断面を示す図である。 光変調素子の断面を示す図である。 素子駆動要素の一部の構成を示す図である。 ベースクロックおよびディレイクロックを示す図である。 変調器制御部の構成を示すブロック図である。 変換画素データの構造を示す図である。 変換画素データを説明するための図である。 基準位置アドレステーブルを示す図である。 修正シフト量テーブルを示す図である。 駆動電圧テーブルを示す図である。 基板上に画像を記録する動作の流れを示す図である。 標準シフト量を説明するための図である。 線幅補正シフト量を説明するための図である。 位置補正シフト量を説明するための図である。 画素列のデータ構造を示す図である。 ベースクロックおよび画素列を示す図である。 ベースクロックおよび画素列を示す図である。 第２の実施の形態に係る画像記録装置の構成を示す図である。 光学ヘッドの内部構成を示す図である。 線幅補正シフト量および位置補正シフト量の他の例を示す図である。 ベースクロック間画素数の他の例を示す図である。

符号の説明

１，１ａ 画像記録装置
３ 基板保持部
６，６ａ 制御部
９ 基板
９ａ 記録媒体
２５ 主走査機構
４６ 空間光変調器
６１ 素子駆動要素
６２ 主演算部
６３ ＦＰＧＡ制御要素
７０ 保持ドラム
７１，７１ａ 画素
８１ モータ
３０３，３０３ａ〜３０３ｄ ベースクロック
４６１ 光変調素子
６１７，６３１ メモリ
６１８ 修正シフト量取得部
６３２ 画素列加工部
６９０ａ〜６９０ｃ ランレングス
６１７１ 修正シフト量テーブル
６３１１ 画素加工テーブル

Claims (9)

1. 光の照射により記録媒体に画像を記録する画像記録装置であって、
   光変調素子を有する光変調器と、
   前記光変調器からの信号光により画像が記録される記録媒体を保持する保持部と、
   前記保持部を前記光変調器に対して相対的に移動して前記光変調素子からの光が照射される記録媒体上の照射位置を走査方向に連続的に移動する移動機構と、
   記録媒体への記録対象である対象画像において、前記走査方向に対応する列方向に複数の画素が並ぶ各画素列が、それぞれが前記列方向に連続して同一の画素値を有する複数の画素群の集合であり、前記各画素列において隣接する２つの画素群の間の位置である各変化点に関して、画素群の描画ずれを補正するために前記光変調素子からの出力光量の遷移位置をシフトするシフト量を求め、前記シフト量が、１つの画素に対応する記録媒体上の領域の前記走査方向の幅を超える場合に、前記シフト量を前記幅にて除した値の整数部分の画素数だけ前記各変化点が前記列方向に移動するように前記対象画像の画素の画素値を変更するとともに、前記各変化点に対応する前記シフト量を前記値の小数部に相当する値に修正する演算部と、
   前記移動機構に同期しつつ、変更後の前記対象画像および修正後の前記シフト量に基づいて前記光変調器を制御する制御部と、
   を備えることを特徴とする画像記録装置。
2. 請求項１に記載の画像記録装置であって、
   前記光変調器が複数の光変調素子を有し、
   前記複数の光変調素子が、前記対象画像に含まれる互いに異なる複数の画素列の描画を行うことを特徴とする画像記録装置。
3. 請求項１に記載の画像記録装置であって、
   前記演算部において、前記各変化点に対して、前記隣接する２つの画素群の画素値の組合せに基づいて修正前の前記シフト量が求められ、
   前記演算部が、
   複数通りの２つの画素値の組合せのそれぞれに対する変化点の移動量を示す画素加工テーブルを記憶する第１テーブル記憶部と、
   前記各画素列の各変化点における２つの画素値の組合せを用いて前記画素加工テーブルを参照することにより、前記各変化点の移動量を取得して前記各変化点を前記列方向に移動する画像変更部と、
   前記複数通りの２つの画素値の組合せのそれぞれに対する修正後のシフト量を示す修正シフト量テーブルを記憶する第２テーブル記憶部と、
   前記各画素列の前記各変化点における２つの画素値の組合せを用いて前記修正シフト量テーブルを参照することにより、前記各変化点に対する前記修正後のシフト量を取得するシフト量取得部と、
   を備えることを特徴とする画像記録装置。
4. 請求項３に記載の画像記録装置であって、
   前記光変調器が複数の光変調素子を有し、
   前記複数の光変調素子が、前記対象画像に含まれる互いに異なる複数の画素列の描画を行い、
   前記複数の光変調素子にそれぞれ対応する複数の画素加工テーブルおよび複数の修正シフト量テーブルが前記第１テーブル記憶部および前記第２テーブル記憶部に記憶されることを特徴とする画像記録装置。
5. 請求項４に記載の画像記録装置であって、
   前記複数通りの２つの画素値の組合せのそれぞれに対して移動前の変化点のシフト量を示す複数の補正テーブルが前記複数の光変調素子に対応して予め準備されており、
   前記演算部が、前記複数の補正テーブルから前記複数の画素加工テーブルおよび前記複数の修正シフト量テーブルを生成することを特徴とする画像記録装置。
6. 請求項２、４または５に記載の画像記録装置であって、
   前記複数の光変調素子のそれぞれが、帯状の固定反射面と可撓反射面とが交互に配列された回折格子型の光変調素子であることを特徴とする画像記録装置。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の画像記録装置であって、
   前記制御部において、記録媒体上の前記照射位置が、前記対象画像の前記各画素列における所定数の画素に相当する一定の距離だけ前記走査方向に移動する毎にベースクロックが発生し、前記光変調素子からの出力光量の遷移が、隣接する２つのベースクロック間のベースクロック期間にて１度だけ可能とされており、
   変更後の前記対象画像において、それぞれが前記列方向に連続して同一の画素値を有する複数の画素群のうち最も画素数が少ない最少画素群の画素数が、前記所定数の画素の画素数よりも少ない場合に、前記演算部が、前記一定の距離を前記最少画素群の前記画素数に相当する距離に短縮することを特徴とする画像記録装置。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載の画像記録装置であって、
   修正前の前記シフト量が、１つの画素に対応する記録媒体上の領域の前記走査方向の幅の半分から画素群の描画ずれに基づく距離を増減した値であることを特徴とする画像記録装置。
9. 請求項１ないし８のいずれかに記載の画像記録装置であって、
   前記対象画像がランレングスデータとして前記演算部に入力され、
   前記演算部において、前記各変化点を移動する際に、前記ランレングスデータのランレングスの長さが変更されることを特徴とする画像記録装置。

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