JP3690598B2 - 画像記録装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回折格子型の複数の光変調素子を用いて記録媒体に画像を記録する画像記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
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溝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、光のスイッチング素子としてCTP(Computer to Plate)等の技術における画像記録装置への利用が提案されている。
【0003】
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。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような回折格子型の光変調素子では可撓リボンに与えられる駆動電圧と可撓リボンの撓み量とが比例しないため、光変調素子をON状態(光変調素子から記録媒体へと信号光が導かれる状態)からOFF状態(光変調素子から記録媒体へと光が導かれない状態)へと移行させる際の駆動電圧の変化を示す曲線と、OFF状態からON状態へと移行させる際の駆動電圧の変化を示す曲線とを同等(すなわち、対称)にしても、光変調素子から出力される光強度の変化の様子は同等とはならない。
【0005】
具体的には、駆動電圧の変化に対して可撓リボンの撓みの変化が大きい状態から変化が小さい状態へと光変調素子が遷移する際に、可撓リボンに大きな初期加速度が与えられて駆動電圧に追従することが困難となり、可撓リボンが過剰に速く変位したり、振動したりするという現象が生じてしまう。その結果、ON状態とOFF状態との間で光変調素子を周期的に変化させたとしても、光変調素子に対して一定速度で移動する記録媒体上には、適切なドットを描画することが困難となる。
【0006】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、回折格子型の光変調素子の特性を考慮しつつ適切な画像記録を実現することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、露光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、固定リボンと可撓リボンとが交互に配列された回折格子型の複数の光変調素子を有する光変調デバイスと、前記光変調デバイスに照射される光を出射する光源と、前記可撓リボンが撓まない状態の光変調素子からの0次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デバイスに対して相対的に移動させる移動機構と、前記複数の光変調素子のそれぞれに対して、1次回折光を出射する状態から0次光を出射する状態へと遷移するか否かを検出する検出手段と、1次回折光出射時の駆動電圧と0次光出射時の駆動電圧との間の補助駆動電圧を前記遷移が検出された光変調素子が1次回折光を出射する状態から0次光を出射する状態へと遷移する際に当該光変調素子に一時的に与える制御手段とを備える。
【0008】
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、前記複数の光変調素子のそれぞれについて0次光出射時の駆動電圧に相当するデータを記憶する駆動電圧記憶手段と、0次光出射時の複数の駆動電圧と複数の補助駆動電圧との対応関係に相当するデータを記憶する補助駆動電圧記憶手段とをさらに備える。
【0009】
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の画像記録装置であって、前記検出手段が、前記複数の光変調素子の一の時点での状態を記憶する第1記憶手段と、前記複数の光変調素子の次の時点での状態を記憶する第2記憶手段とを有し、前記検出手段が、前記一の時点での状態と前記次の時点での状態とに基づいて前記遷移を検出する。
【0010】
請求項4に記載の発明は、露光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、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複数の光変調素子を有する光変調デバイスと、前記光変調デバイスに照射される光を出射する光源と、前記光変調デバイス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デバイスに対して相対的に移動させる移動機構と、前記複数の光変調素子のそれぞれに対して、接続パッド間の電圧の変化に対する前記可撓反射面の撓み量の変化の程度が大きい状態から小さい状態へと遷移するか否かを検出する検出手段と、信号光非出射時の駆動電圧と信号光出射時の駆動電圧との間の補助駆動電圧を前記遷移が検出された光変調素子が前記可撓反射面の撓み量の変化の程度が大きい状態から小さい状態へと遷移する際に当該光変調素子に一時的に与える制御手段とを備える。
【0011】
請求項5に記載の発明は、露光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、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複数の光変調素子を有する光変調デバイスと、前記光変調デバイスに照射される光を出射する光源と、前記光変調デバイス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デバイスに対して相対的に移動させる移動機構と、各光変調素子の一連の時点でのON状態とOFF状態との間の状態遷移を検出する検出手段と、前記状態遷移に応じた駆動電圧を前記状態遷移の際に前記各光変調素子に与える制御手段とを備える。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の一の実施の形態に係る画像記録装置1の構成を示す図である。画像記録装置1は画像記録用の光を出射する光学ヘッド10および露光により画像が記録される記録媒体9を保持する保持ドラム7を有する。記録媒体9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7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9は感光ドラムの表面に相当し、保持ドラム7が記録媒体9を一体的に保持していると捉えることができる。
【0013】
保持ドラム7は記録媒体9を保持する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10が記録媒体9に対して主走査方向に相対的に移動する。光学ヘッド10はモータ82およびボールねじ83により保持ドラム7の回転軸に平行な副走査方向に移動可能とされる。また、光学ヘッド10の位置はエンコーダ84により検出される。モータ81,82およびエンコーダ84は全体制御部21に接続され、全体制御部21がモータ81を駆動させつつ光学ヘッド10の移動および光学ヘッド10からの信号光の出射を制御することにより、保持ドラム7上の記録媒体9に光による画像記録が行われる。
【0014】
記録媒体9に記録される画像のデータは予め信号生成部23にて準備されており、信号処理部22が全体制御部21からの制御信号に基づいて信号生成部23と同期しつつ画像信号を受け取る。信号処理部22は受け取った画像信号を光学ヘッド10用の信号へと変換して送信する。
【0015】
図2は光学ヘッド10の内部構成の概略を示す図である。光学ヘッド10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11、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光変調デバイス12が配置され、光源11からの光は、レンズ131(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132を介して光変調デバイス12へと導かれる。このとき、光源11からの光は線状光(光束断面が線状の光)とされ、配列配置される複数の光変調素子上に照射される。
【0016】
光変調デバイス12の各光変調素子はデバイス駆動回路120からの信号に基づいて個別に制御され、0次光(正反射光)を出射する状態と、1次回折光((+1)次回折光および(−1)次回折光)を出射する状態との間で遷移可能とされる。光変調素子から出射される0次光はプリズム132へと戻され、1次回折光はプリズム132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。
【0017】
各光変調素子からの0次光はプリズム132にて反射され、ズームレンズ133を介して光学ヘッド10外の記録媒体9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9上に形成される。すなわち、光変調素子121は0次光を出射する状態がON状態であり、1次回折光を出射する状態がOFF状態とされる。ズームレンズ133はズームレンズ駆動モータ134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。
【0018】
図3は配列配置された光変調素子121の拡大図である。光変調素子121は半導体装置製造技術を利用して製造され、各光変調素子121は溝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121には複数の可撓リボン121aおよび固定リボン121bが交互に平行に配列形成され、可撓リボン121aは背後の基準面に対して昇降移動可能とされ、固定リボン121bは基準面に対して固定される。
【0019】
図4(a)および(b)は、可撓リボン121aおよび固定リボン121bに対して垂直な面における光変調素子121の断面を示す図である。図4(a)に示すように可撓リボン121aおよび固定リボン121bが基準面121cに対して同じ高さに位置する(すなわち、可撓リボン121aが撓まない)場合には、光変調素子121の表面は面一となり、入射光L1の反射光が0次光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121aが固定リボン121bよりも基準面121c側に撓む場合には、可撓リボン121a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121から導出され、0次光L2は消滅する。このように、各光変調素子121は回折格子を利用した光変調を行う。
【0020】
図5は各光変調素子121を駆動する構成を示す図であり、図2中のデバイス駆動回路120の駆動に係る要素(以下、「駆動要素120a」という。)を示している。駆動要素120aでは、所定の駆動電圧を発生させるための駆動電圧データ301および更新クロック302がD/Aコンバータ31に入力される。更新クロック302ごとの駆動電圧データ301は光変調素子121を1回駆動する際の駆動電圧に対応する。D/Aコンバータ31からの出力は電流源32に入力され、電流へと変換される。電流源32は一端が抵抗33を介して高電位Vcc側に接続され、他端が接地される。
【0021】
電流源32の両端は、接続パッド34を介して光変調素子121の可撓リボン121aおよび基準面121c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31および電流源32を介して電流へと変換されると、抵抗33による電圧降下により両接続パッド34間の駆動電圧へと変換される。接続パッド34間は浮遊容量を有するため、駆動電圧は接続パッド34間の時定数に従った変化を行う。
【0022】
図6は駆動電圧の変化と光変調素子121からの信号光(0次光)の強度(すなわち、出力)との関係を示す図であり、細い実線901は従来の手法による駆動電圧の変化を示しており、細い破線902は従来の出力変化を示している。一方、太い実線911は本実施の形態における駆動電圧の変化を示しており、太い破線912は本実施の形態における出力変化を示している。なお、描画クロック(既述の更新クロック302に相当)T2〜T4において実線901と実線911とは重なっており、破線902と破線912とは重なっている。描画クロックT0〜T2に示す太く長い破線920は信号光の対称性を考慮した場合の理想的な出力変化を示している。また、図6では2描画クロックにて光変調素子121がON状態とOFF状態との間を遷移する際の動作を示している。
【0023】
縦軸において、V1およびV2は、それぞれ光変調素子121が信号光を出射するときの駆動電圧および信号光を出射しないときの駆動電圧を示し、I2(V1と同じ位置に図示)は、駆動電圧V2に対応する出力(すなわち、0)を示す。
【0024】
図6に示すように、従来手法により光変調素子121が駆動される場合、描画クロックT0〜T2に細い実線901に示すように駆動電圧がV2からV1へと下降すると、光変調素子121からの出力は急上昇してオーバーシュートした後に振動しながら強度I1(V2と同じ位置に図示)へと至る。一方、描画クロックT2〜T4に示すように、駆動電圧がV1からV2へと上昇する際には光変調素子121からの出力は滑らかに減少する。このような現象は駆動電圧と可撓リボン121aの撓み量との関係が比例しないために生じる。
【0025】
図7は駆動電圧と可撓リボン121aの撓み量(すなわち、固定リボン121bと可撓リボン121aとの基準面121cからの高さの差)との関係を示す図である。駆動電圧がほぼV1であり、光変調素子121がON状態に近い場合、駆動電圧の変化(dVa)に対する撓み量の変化(dDa)は僅かとなる。これに対し、駆動電圧がほぼV2であり、光変調素子121がOFF状態に近い場合、駆動電圧の変化(dVb)に対する撓み量の変化(dDb)は大きくなる。
【0026】
したがって、従来の手法のように駆動電圧を単純に増減させた場合には、駆動電圧がV2から急峻に下降する際に可撓リボン121aに過剰な加速度が加わり、図6中の描画クロックT0〜T1に細い破線902にて示すように光変調素子121からの出力が急激に変化するとともに駆動電圧の変化に追従できない可撓リボン121aの影響を受けて出力が振動する。その結果、光変調素子121からの出力は、理想的な出力変化(破線920)から上側に大幅に外れた曲線を描くこととなる。
【0027】
記録媒体9の光応答特性は、照射領域が主走査されたときの光強度の積分値(すなわち、単位面積当たりに与えられるエネルギー)に基づくため、細い破線902にて示す特性の場合、ON/OFFを一定間隔にて繰り返したとしても描画(感光)領域が空白領域よりも大きくなってしまう。
【0028】
なお、駆動電圧がV1からV2へと上昇する際には、変化の初期において可撓リボン121aに与えられる加速度が小さいため、光変調素子121は駆動電圧波形に追従してOFF状態へと遷移する。
【0029】
本発明に係る画像記録装置1では、光変調素子121からの出力を最適な形に変化させるため、図6中の太い実線911にて示すように描画クロックT1にて補助駆動電圧V3が光変調素子121に一時的に与えられ、その後、描画クロックT2に向かって駆動電圧V1が与えられる。補助駆動電圧V3は、光変調素子121をON状態とする際に与えられる駆動電圧(以下、「第1駆動電圧」という。)V1とOFF状態とする際に与えられる駆動電圧(以下、「第2駆動電圧」という。)V2との間の値とされる。
【0030】
これにより、太い破線912にて示すように、描画クロックT0〜T1では光変調素子121からの出力は強度I3近傍にて一時的に抑えられ、その後、描画クロックT1〜T2において強度I1に向かって滑らかに変化する。その結果、理想的な出力変化の際に記録媒体9に与えられるエネルギーと同等のエネルギーを記録媒体9に与えることができ、適切な描画が実現される。
【0031】
図8は信号処理部22(図1参照)およびデバイス駆動回路120の構成を光変調デバイス12とともに示すブロック図である。信号処理部22は、駆動電圧用のテーブルを有する駆動電圧制御回路41、信号生成部23から画像信号511が入力されるタイミング制御回路42、タイミング制御回路42からの画素データ512を順次記憶する第1シフトレジスタ431、および、第1シフトレジスタ431からの画素データ513を順次記憶する第2シフトレジスタ432を有する。デバイス駆動回路120は、駆動電圧制御回路41からの駆動電圧データ301を順次記憶する駆動電圧シフトレジスタ441、および、図5に示す駆動要素120aの配列である駆動ユニット442を有する。
【0032】
タイミング制御回路42からは各光変調素子121へのON/OFFを指示する画素データ512とともにシフトクロック521が出力され、シフトクロック521は駆動電圧制御回路41、第1シフトレジスタ431、第2シフトレジスタ432および駆動電圧シフトレジスタ441に入力される。また、タイミング制御回路42からは制御信号522も出力され、各種構成に与えられる。
【0033】
第1シフトレジスタ431は、シフトクロック521に同期して画素データ512を順次シフトしながら記憶し、一度に光変調素子121の数の画素データを記憶することができる。そして、記憶されている画素データのうち最も先に入力された画素データ513をシフトクロック521に合わせて駆動電圧制御回路41および第2シフトレジスタ432に出力する。第2シフトレジスタ432も一度に光変調素子121の数の画素データを記憶することができ、記憶されている画素データのうち最も先に入力された画素データ514をシフトクロック521に合わせて駆動電圧制御回路41に出力する。なお、第1シフトレジスタ431および第2シフトレジスタ432には初期値として、予め全てのレジスタに0(OFFを示すデータ)が記憶される。
【0034】
駆動電圧制御回路41は、各光変調素子121に与えられる駆動電圧に対応する駆動電圧データ301を発生する回路であり、予めルックアップテーブル(LUT)データ331が入力される。図9は駆動電圧制御回路41の構成を示すブロック図である。
【0035】
駆動電圧制御回路41はLUTとして、各光変調素子121がON状態とされる際に与えられる第1駆動電圧に相当するデータ(以下、「第1駆動電圧データ」という。)を記憶する第1駆動電圧テーブル411、OFF状態とされる際に与えられる第2駆動電圧に相当するデータ(以下、「第2駆動電圧データ」という。)を記憶する第2駆動電圧テーブル412、および、補助駆動電圧(図6のV3に相当)に相当するデータ(以下、「補助駆動電圧データ」という。)を記憶する補助駆動電圧テーブル413を有する。さらに、駆動電圧制御回路41には、最終的な駆動電圧データ301による制御の対象となる光変調素子121を特定するアドレスカウンタ414、および、各種LUTから入力される駆動電圧データの選択を行う駆動電圧セレクタ415が設けられる。
【0036】
第1駆動電圧データはON状態の各光変調素子121からの光の強度を等しくする第1駆動電圧として光変調素子121ごとに予め別途求められ、第2駆動電圧データはOFF状態の各光変調素子121からの光の強度を0とする第2駆動電圧として光変調素子121ごとに求められる。補助駆動電圧データは第1駆動電圧の種類(値)に対応する数の補助駆動電圧を示すデータとして求められる。
【0037】
そして、LUTデータ331として準備された第1駆動電圧データ、第2駆動電圧データおよび補助駆動電圧データは駆動電圧制御回路41に入力されて第1駆動電圧テーブル411、第2駆動電圧テーブル412および補助駆動電圧テーブル413に記憶される。なお、補助駆動電圧はON状態の光変調素子121に与えられる駆動電圧を基準として予め定められることから、補助駆動電圧テーブル413は複数の第1駆動電圧と複数の補助駆動電圧との対応関係に相当するデータを記憶することとなる。
【0038】
駆動電圧制御回路41にシフトクロック521および制御信号522が入力されると、まず、出力される駆動電圧データ301に対応する光変調素子121がアドレスカウンタ414にて特定される(すなわち、対象となる光変調素子121に対応する第1駆動電圧テーブル411および第2駆動電圧テーブル412のアドレスが特定される)。
【0039】
これにより、第1駆動電圧テーブル411および第2駆動電圧テーブル412からは対象となる光変調素子121に対応する第1駆動電圧データ311および第2駆動電圧データ312が駆動電圧セレクタ415へと出力される。一方、第1駆動電圧データ311は補助駆動電圧テーブル413に入力され、第1駆動電圧データ311に対応する補助駆動電圧データ313も駆動電圧セレクタ415に入力される。
【0040】
駆動電圧セレクタ415には、第1シフトレジスタ431および第2シフトレジスタ432からの画素データ513,514が入力され、これらの画素データに基づいて第1駆動電圧データ311、第2駆動電圧データ312および補助駆動電圧データ313のいずれかが選択され、駆動電圧データ301として駆動電圧シフトレジスタ441(図8参照)へと出力される。
【0041】
ここで、第1シフトレジスタ431からの画素データ513は、駆動電圧データ301による制御後の光変調素子121の状態に対応する。すなわち、光変調素子121のこれからの制御による状態を指示するデータとなっている。第2シフトレジスタ432からの画素データ514は、画素データ513よりも光変調素子121の数だけ遅れて駆動電圧制御回路41に入力されることから、現在の(過去の制御による)光変調素子121の状態を示すデータとなっている。そして、これらの画素データ513,514の値に基づいて駆動電圧セレクタ415では、表1に示す規則により、駆動電圧データ301が決定される。なお、表1において、「0」はOFF状態を指示する画素データであり、「1」はON状態を指示する画素データである。
【0042】
【表1】
Figure 0003690598
【0043】
表1に示すように、光変調素子121がOFF状態に維持される、または、ON状態からOFF状態へと遷移する場合には、第2駆動電圧データ312が駆動電圧データ301とされる。また、ON状態に維持される場合は第1駆動電圧データ311が駆動電圧データ301とされ、光変調素子121がOFF状態からON状態へと遷移する場合には、補助駆動電圧データ313が駆動電圧データ301とされる。
【0044】
決定された駆動電圧データ301は、シフトクロック521に同期して図8に示す駆動電圧シフトレジスタ441に順次記憶される。ここまでの処理動作はシリアル処理であるが、光変調素子121の数に相当する駆動電圧データ301が駆動電圧シフトレジスタ441に記憶されると駆動ユニット442へと転送され、タイミング制御回路42から更新クロック302が駆動ユニット442に入力されると、図5を用いて説明した動作により駆動ユニット442が各光変調素子121に駆動電圧データ301に従った駆動電圧を同時に与える。
【0045】
これにより、光変調素子121がOFF状態からON状態へと遷移する場合(駆動電圧の変化に対する可撓リボンの撓み量の変化の程度が大きい状態から小さい状態へと遷移する場合)に一時的に図6に示す補助駆動電圧V3が光変調素子121に与えられることとなり、光変調素子121の出力が最適な形の変化に近づけられる。その結果、ON/OFF制御と描画結果とを正確に対応させることができ、いわゆる主走査方向のライン・スペース比(全光変調素子121を描画の単位時間ごとに同時にON/OFFさせた際に主走査方向へと順次描かれる(副走査方向に長い)線領域と空白領域との面積比)を向上(1に近づける)することができる。
【0046】
以上の動作を機能的に捉えた場合、第2シフトレジスタ432が複数の光変調素子121の一の時点での状態を記憶し、第1シフトレジスタ431が複数の光変調素子121の次の時点での(1描画クロック後の)状態を記憶し、これらのシフトレジスタの記憶内容に基づいて駆動電圧セレクタ415内の論理演算回路が各光変調素子121に対してOFF状態からON状態への遷移の有無を検出する。そして、第1駆動電圧テーブル411、第2駆動電圧テーブル412、補助駆動電圧テーブル413および駆動電圧セレクタ415内の選択回路により駆動電圧の選択が行われることにより、OFF状態からON状態への遷移を行う光変調素子121に対して一時的に補助駆動電圧を与える制御が実現される。
【0047】
なお、第1シフトレジスタ431および第2シフトレジスタ432には初期値として0が設定されるため、描画(画像記録)が開始された直後からOFF状態からON状態への遷移を検出することが実現される。
【0048】
また、補助駆動電圧は各光変調素子121に対して決定されてもよいが、ON状態とされる光変調素子121に与えられる第1駆動電圧の値と補助駆動電圧の値とは1対1の関係にあり、かつ、第1駆動電圧の取り得る値は光変調素子121の数に比べて少ない。したがって、画像記録装置1では補助駆動電圧テーブル413にて第1駆動電圧と補助駆動電圧との対応関係を記憶することにより、補助駆動電圧テーブル413の記憶容量の削減を実現している。
【0049】
さらに、図6では2描画クロックにて光変調素子121がON状態とOFF状態との間を遷移する様子を示しているが、1描画クロックにてON状態とOFF状態との間の遷移が行われてもよい。この場合、光変調素子121が3描画クロックの間にOFF、ON、OFFと遷移する際には、駆動電圧はV2、V3、V2と変化することになる。
【0050】
次に、画像記録装置1の他の動作例について説明する。図10は他の動作例を示す図であり、縦軸のI1〜I3並びにV1〜V3は図6と同様である。また、太い実線911は画像記録装置1における駆動電圧の変化、太い破線912は画像記録装置1における出力変化、描画クロックT0〜T2に示す太く長い破線920は信号光の好ましい出力変化を示している。図10では、光変調素子121は描画クロックT0〜T1にてOFF状態からON状態へと遷移し、描画クロックT1〜T2にてON状態からOFF状態へと遷移する。なお、描画クロックT3〜T5における動作は図6中の描画クロックT0〜T2の様子と同様である。
【0051】
図10に示す動作では、光変調素子121が1描画クロックごとにOFF、ON、OFFと遷移する際に、光変調素子121をON状態とするための補助駆動電圧V4が与えられる。なお、以下の説明において2つの補助駆動電圧V3,V4をそれぞれ「第1補助駆動電圧」、「第2補助駆動電圧」と区別する。
【0052】
第2補助駆動電圧V4は、描画クロックT4にて与えられる(すなわち、OFF、ON、ONと遷移する際に与えられる)第1補助駆動電圧V3よりも小さな値とされる。その結果、第2補助駆動電圧V4が与えられる際の光変調素子121の出力であるおよその光強度I4は、第1補助駆動電圧V3が与えられる際の強度I3よりも高くなる。これにより、描画クロックT0〜T1の間に光変調素子121から出力されるエネルギーは、太く長い破線920にて示す好ましい出力におけるエネルギーへと近づけられ、描画クロックT0〜T1における記録媒体9への描画を適切に行うことが実現される。
【0053】
なお、図示を省略しているが、従来の手法では描画クロックT0〜T2の間において駆動電圧はV2、V1、V2へと変化し、光変調素子121から出力される光強度はおよそI1となり、好ましい出力とは大幅に異なるものとなる。
【0054】
図11は図10に示す動作を行う画像記録装置1の信号処理部22の構成および駆動電圧シフトレジスタ441を示す図である。図11では各種クロック信号の記載を省略している。図11に示す信号処理部22では、図8に示す信号処理部22に第3シフトレジスタ433が追加されており、これに合わせて駆動電圧制御回路41の内部構成も異なる。他の構成は図8に示すものと同様であり、同符号を付している。
【0055】
図11に示す信号処理部22では3つのシフトレジスタが直列に接続され、各シフトレジスタからの画素データが駆動電圧制御回路41に入力される。したがって、第2シフトレジスタ432からの画素データ514は第1シフトレジスタ431からの画素データ513よりも光変調素子121の数だけ遅延されたものとなり、第3シフトレジスタ433からの画素データ515は第2シフトレジスタ432からの画素データ514よりも光変調素子121の数だけ遅延されたものとなる。その結果、駆動電圧制御回路41に同時に入力される3つの画素データ513〜515は、特定の光変調素子121の3描画クロック分の状態を示すこととなる。なお、第2シフトレジスタ432からの画素データ514が次の更新クロック302後の光変調素子121の状態を示すデータとなっている。
【0056】
図12は駆動電圧制御回路41の構成を示す図である。駆動電圧制御回路41は第1補助駆動電圧テーブル413aおよび第2補助駆動電圧テーブル413bが設けられ、駆動電圧セレクタ415に3つの画素データ513〜515が入力されるという点で図9と相違している。
【0057】
第1駆動電圧テーブル411および第2駆動電圧テーブル412にはそれぞれ、各光変調素子121をON状態およびOFF状態とするときの第1駆動電圧および第2駆動電圧に相当するデータが記憶される。第1補助駆動電圧テーブル413aには第1駆動電圧の各値と第1補助駆動電圧との対応関係に相当するデータが格納され、第2補助駆動電圧テーブル413bには第1駆動電圧の各値と第2補助駆動電圧との対応関係に相当するデータが格納される。すなわち、第1補助駆動電圧および第2補助駆動電圧は第1駆動電圧に基づいて決定することが可能とされている。そして、シフトクロック521ごとにアドレスカウンタ414からのアドレスに従って第1駆動電圧データ311、第2駆動電圧データ312、第1補助駆動電圧データ313aおよび第2補助駆動電圧データ313bが駆動電圧セレクタ415に入力される。
【0058】
駆動電圧セレクタ415では、表2に示す規則により画素データ513〜515に基づいて駆動電圧データ301が決定される。
【0059】
【表2】
Figure 0003690598
【0060】
すなわち、光変調素子121が描画クロックごとにOFF、ON、ONと変化する際の最初のON状態(中央の状態)へと遷移する際には第1補助駆動電圧データ313aが駆動電圧データ301とされ、OFF、ON、OFFと変化する際のON状態(中央の状態)へと遷移する際には第2補助駆動電圧データ313bが駆動電圧データ301とされる。これにより、図10に示す動作が実現され、記録媒体9への適切な描画が実現される。
【0061】
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。
【0062】
記録媒体9は光学ヘッド10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。例えば、記録媒体9を平面のステージ上に保持し、ステージが光学ヘッド10に対して移動可能とされてもよい。
【0063】
図8、図9、図11、図12に示す回路構成は一例であり、他の回路構成により実現されてもよく、一部分がソフトウェアによる処理として構築されてもよい。
【0064】
可撓リボン121aおよび固定リボン121b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。
【0065】
上記実施の形態では、補助駆動電圧を第1駆動電圧と区別しているが、補助駆動電圧は光変調素子121をON状態とするための第1駆動電圧の一種として捉えられてもよい。補助駆動電圧を第1駆動電圧と捉えた場合、上記実施の形態では光変調素子121の遷移状態に応じて第1駆動電圧が変更されるといえる。
【0066】
シフトレジスタは4以上存在してもよいし、次の更新クロック302後の状態を示す画素データはいずれのシフトレジスタからの出力であってもよい。すなわち、過去、現在、未来(または、過去、現在、若しくは、現在、未来)の一連の時点での状態遷移を検出し、状態遷移に応じて駆動電圧(または補助駆動電圧)が決定されてよい。これにより、駆動電圧の制御をより柔軟に行うことが実現される。
【0067】
上記実施の形態では、0次光が描画における信号光とされるが、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121aと固定リボン121b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121aが撓んだ状態で0次光が出射される光変調素子121が用いられてもよい。これらの場合においても、駆動電圧の変化に対する可撓リボンの撓み量の変化の程度が大きい状態から小さい状態へと遷移するか否かを検出し、信号光非出射時の駆動電圧と信号光出射時の駆動電圧との間の補助駆動電圧を一時的に与えることにより、可撓リボン121aに過大な初期加速度が与えられることが抑制され、適切な画像記録が実現される。
【0068】
【発明の効果】
請求項1ないし5の発明では、適切な画像記録を行うことができる。
【0069】
また、請求項2の発明では、補助駆動電圧記憶手段の記憶容量を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】画像記録装置の構成を示す図である。
【図2】光学ヘッドの内部構成の概略を示す図である。
【図3】光変調素子の拡大図である。
【図4】(a)は0次光が出射される様子を示す図であり、(b)は1次回折光が出射される様子を示す図である。
【図5】光変調素子を駆動する構成を示す図である。
【図6】駆動電圧の変化と光変調素子からの出力との関係を示す図である。
【図7】駆動電圧と可撓リボンの撓み量との関係を示す図である。
【図8】信号処理部およびデバイス駆動回路の構成を示す図である。
【図9】駆動電圧制御回路の構成を示すブロック図である。
【図10】画像記録装置の他の動作例を示す図である。
【図11】信号処理部の構成および駆動電圧シフトレジスタを示す図である。
【図12】駆動電圧制御回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 画像記録装置
7 保持ドラム
9 記録媒体
11 光源
12 光変調デバイス
81,82 モータ
83 ボールねじ
121 光変調素子
121a 可撓リボン
121b 固定リボン
411 第1駆動電圧テーブル
412 第2駆動電圧テーブル
413 補助駆動電圧テーブル
413a 第1補助駆動電圧テーブル
413b 第2補助駆動電圧テーブル
415 駆動電圧セレクタ
431 第1シフトレジスタ
432 第2シフトレジスタ
433 第3シフトレジスタ

Claims (5)

  1. 露光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、
    固定リボンと可撓リボンとが交互に配列された回折格子型の複数の光変調素子を有する光変調デバイスと、
    前記光変調デバイスに照射される光を出射する光源と、
    前記可撓リボンが撓まない状態の光変調素子からの0次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デバイスに対して相対的に移動させる移動機構と、
    前記複数の光変調素子のそれぞれに対して、1次回折光を出射する状態から0次光を出射する状態へと遷移するか否かを検出する検出手段と、
    1次回折光出射時の駆動電圧と0次光出射時の駆動電圧との間の補助駆動電圧を前記遷移が検出された光変調素子が1次回折光を出射する状態から0次光を出射する状態へと遷移する際に当該光変調素子に一時的に与える制御手段と、
    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、
    前記複数の光変調素子のそれぞれについて0次光出射時の駆動電圧に相当するデータを記憶する駆動電圧記憶手段と、
    0次光出射時の複数の駆動電圧と複数の補助駆動電圧との対応関係に相当するデータを記憶する補助駆動電圧記憶手段と、
    をさらに備えることを特徴とする画像記録装置。
  3. 請求項1または2に記載の画像記録装置であって、
    前記検出手段が、
    前記複数の光変調素子の一の時点での状態を記憶する第1記憶手段と、
    前記複数の光変調素子の次の時点での状態を記憶する第2記憶手段と、
    を有し、
    前記検出手段が、前記一の時点での状態と前記次の時点での状態とに基づいて前記遷移を検出することを特徴とする画像記録装置。
  4. 露光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、
    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複数の光変調素子を有する光変調デバイスと、
    前記光変調デバイスに照射される光を出射する光源と、
    前記光変調デバイス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デバイスに対して相対的に移動させる移動機構と、
    前記複数の光変調素子のそれぞれに対して、接続パッド間の電圧の変化に対する前記可撓反射面の撓み量の変化の程度が大きい状態から小さい状態へと遷移するか否かを検出する検出手段と、
    信号光非出射時の駆動電圧と信号光出射時の駆動電圧との間の補助駆動電圧を前記遷移が検出された光変調素子が前記可撓反射面の撓み量の変化の程度が大きい状態から小さい状態へと遷移する際に当該光変調素子に一時的に与える制御手段と、
    を備えることを特徴とする画像記録装置。
  5. 露光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、
    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複数の光変調素子を有する光変調デバイスと、
    前記光変調デバイスに照射される光を出射する光源と、
    前記光変調デバイス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デバイスに対して相対的に移動させる移動機構と、
    各光変調素子の一連の時点でのON状態とOFF状態との間の状態遷移を検出する検出手段と、
    記状態遷移に応じた駆動電圧を前記状態遷移の際に前記各光変調素子に与える制御手段と、
    を備えることを特徴とする画像記録装置。
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