JP3891263B2

JP3891263B2 - Image recording method and image recording apparatus

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Publication number: JP3891263B2
Application number: JP2001342080A
Authority: JP
Inventors: 克人角; 光示和田; 大輔中谷; 寛砂川
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2001-11-07
Filing date: 2001-11-07
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2021-11-07
Also published as: JP2003140270A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二次元空間変調素子と光源との組み合わせなどの二次元配列光源を用いた画像記録の技術分野に属し、詳しくは、二次元配列光源を用いた画像記録において、ズームレンズや複数の結像光学系を用いることなく、光学系の収差や各種の光学系の誤差の補正を可能とする画像記録方法および画像記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種のプリンタ等で利用されているデジタルの画像露光においては、レーザビームを主走査方向に偏向すると共に、記録媒体と光学系とを主走査方向と直交する副走査方向に相対的に移動することにより、記録画像に応じて変調したレーザビームで記録媒体を二次元的に露光する、いわゆるレーザビーム走査露光（ラスタスキャン）が主流である。
【０００３】
これに対し、近年、ディスプレイやモニタ等における表示手段として利用されている液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤとする）やデジタルマイクロミラーデバイス（以下、ＤＭＤとする）等の二次元的な画素配列を持つ空間光変調素子を用いるデジタルの画像記録装置が各種提案されている。
この画像記録装置においては、基本的に、空間光変調素子で形成した画像を、記録媒体に投影／結像することにより、記録媒体を露光し、画像を記録する。
【０００４】
図２０に、ＤＭＤを用いる画像記録の一例として、米国特許第５０４９９０１号明細書や欧州特許第０９９２３５０Ａ１号公報等に開示される画像記録の概略を示す。
周知のように、ＤＭＤ１００は、多数枚のミラー１０２を配列して構成されるものであり、図示しない光源から出射され、ｏｎ（画像記録状態）のミラー１０２で反射された光を結像光学系１０４によって記録媒体Ｐｔに結像することで、画像記録を行う。
【０００５】
図２０に示される例において、記録媒体Ｐｔは、ＤＭＤ１００の１つの画素配列方向（図中ミラー１０２ａ〜１０２ｃの配列方向）と一致する走査方向（図中矢印方向）に搬送されている。
図２０（Ａ）においては、ＤＭＤ１００のミラー１０２ａがｏｎで、他のミラー１０２はｏｆｆとなっており、ミラー１０２ａで反射された光のみが記録媒体Ｐｔに結像し、この位置（黒塗りの位置）に画像が記録される。
【０００６】
記録媒体Ｐｔが搬送され、ミラー１０２ａによって画像が記録された位置が移動すると、これに応じて、図２０（Ｂ）に示されるように、ミラー１０２ａがｏｆｆになりミラ−１０２ｂのみがｏｎになって、記録媒体Ｐｔ上の同位置に画像が記録され、さらに記録媒体Ｐｔが搬送されると、図２０（Ｃ）に示されるように、ミラー１０２ｂがｏｆｆになりミラ−１０２ｃのみがｏｎになって同位置に画像が記録される。
すなわち、この画像記録方法においては、記録媒体Ｐｔの搬送に応じてＤＭＤ１００による画像表示を切り換えて、ＤＭＤ１００における表示画像を走査方向に移動（シフト）して、搬送される記録媒体Ｐｔ上に画像を追随／静止させて、複数のミラー１０２による多重露光によって、２次元的な画像記録を行う。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような光源と空間変調素子とからなる光学系や、２次元的に配列された光源（以下、これらを二次元配列光源とする）で画像を形成して、この画像を記録媒体に投影／結像する画像記録装置では、二次元配列光源が有する解像度（画素ピッチ）と、結像光学系の倍率とによって、記録する画像の解像度が決定されてしまう。
【０００８】
そのため、２次元配列光源の解像度や、光学系の倍率に設計値からの偏差がある場合、記録画像の解像度は、設計値に対し異なったものになってしまうが、この解像度の誤差は補正不可能であるという問題が生じる。
このような解像度の誤差は、主走査や副走査の速度誤差がある場合、温度や湿度などの環境変動により記録媒体や機械部品に寸法誤差が生じた場合、さらに、ドラムスキャナであればドラムの径に誤差がある場合等にも同様に発生する。
また、記録媒体上に投影される２次元配列光源の像は、光学系がもつ歪曲収差（たる型、糸巻き型など）により、歪んでしまう。そのため各画素の位置に誤差を生じ、その結果、画像にスジムラやエッジ部のボケ等を生じてしまい、画像品質の劣化を来たすことになる。さらに、このような画像の歪みは、局面に保持された記録媒体による画像の歪みがある場合、二次元配列光源の配列に不規則性が認められる場合にも同様に発生する問題である。
【０００９】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決することにあり、光源とＤＭＤ等の二次元空間変調素子とを組み合わせた光学系、二次元的に配列された点状の光源によって画像を形成する光学系などの、二次元配列光源を用いる画像記録において、光学系の収差や誤差等に起因する画質劣化のない、高画質な画像を得ることができる画像記録方法および画像記録装置を提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明の画像記録方法は、二次元的に配列された光源群により形成される画像を、記録媒体に記録するに際し、記録媒体に記録すべき記録画像の１コマ分の画像記録中に、前記光源群による記録媒体上における画像記録位置を、前記光源群の二次元的な配列方向の少なくとも一方の成分を含む方向に移動させると共に、この移動に対応して、記録媒体に記録すべき記録画像の解像度に対する前記光源群の記録媒体上の像の解像度の差異、および前記光源群の投影光を前記記録媒体上に結像させる結像光学系の歪曲収差を加味した前記記録媒体上における二次元配列光源の像の位置と、前記記録媒体に記録すべき記録画像とを比較し、比較結果に基づいて、前記光源群の各画素を均等に時分割しつつ複数回変調し、前記記録媒体に前記解像度の差異および前記歪曲収差による画質劣化が補正された画像を記録することを特徴とする画像記録方法を提供する。
【００１１】
また、本発明の画像記録装置は、二次元的に配列された記録画素を有する二次元配列光源と、記録媒体に記録すべき記録画像の１コマ分の画像記録中に、前記二次元配列光源による前記記録媒体上における画像記録位置を、前記二次元配列光源の記録画素配列方向の少なくとも一方の成分を含む方向に移動する移動手段と、前記移動手段による画像記録位置の移動に対応して、記録媒体に記録すべき記録画像の解像度に対する前記二次元配列光源の記録媒体上の像の解像度の差異、および前記二次元配列光源の投影光を前記記録媒体上に結像させる結像光学系の歪曲収差を加味した前記記録媒体上における前記二次元配列光源の像の位置と、前記記録媒体に記録すべき記録画像とを比較し、比較結果に基づいて前記二次元配列光源の各記録画素を変調する変調手段とを有し、前記変調手段は、前記記録画像の１コマ分の画像記録中に前記変調を均等に時分割して複数回行うことを特徴とする画像記録装置を提供する。
【００１２】
このような発明において、前記変調手段は、前記記録媒体に記録すべき記録画像に前記二次元配列光源の像の中心が入った前記記録画素を記録可能な状態に変調することが好ましい。
また、前記移動手段は、前記二次元配列光源の記録画素配列方向の両方向の成分を含む方向に前記記録位置を移動することが好ましい。
さらに、前記変調手段は、予め設定された前記結像光学系の歪曲収差が加味された前記記録媒体上における前記二次元配列光源の像の位置を示す関数を用いて、前記比較を行うことが好ましい。
また、前記関数が時間と共に変化することが好ましい。
ここで、前記二次元配列光源と記録媒体とを一方向に相対的に移動する主走査を行う手段と、前記主走査方向と直交する副走査方向に、前記二次元配列光源と記録媒体とを相対的に移動する副走査を行う手段と、前記二次元配列光源による画像記録位置を、前記主走査及び副走査に略追随させる追随手段とを有し、前記二次元配列光源による画像を前記主走査方向及び副走査方向に配列して画像を記録すると共に、前記追随手段による略追随と、前記主走査及び副走査の少なくとも一方との間の相対的な速度差により、前記画像記録位置の移動を行うことが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像記録方法および画像記録装置について、添付の図面に示される好適実施例を基に、詳細に説明する。
【００１４】
図１に、本発明の画像記録方法を実施する、本発明の画像記録装置の一例の概略斜視図を示す。
図１に示される画像記録装置１０（以下、記録装置１０とする）は、二次元的に配列された記録画素（光源群）を有する二次元配列光源として、二次元空間光変調素子と、この二次元空間光変調素子を照明する光源とを組み合わせた二次元配列光源を用い、この二次元配列光源と、いわゆるエクスターナルドラム（アウタードラム）とを用いて、ＤＭＤ１２からの投影光を記録媒体Ｐｔに配列することにより、記録媒体Ｐｔを２次元的に露光して画像を記録する装置である。
【００１５】
このような記録装置１０は、基本的に、照明光を出射する光源（図示省略）と、二次元空間光変調素子であるデジタルマイクロミラーデバイス１２（以下、ＤＭＤ１２とする）と、コリメータレンズ１４と、光偏向器１６と、フォーカシングレンズ１８と、副走査駆動系２０と、エクスターナルドラム２２（以下、ドラム２２とする）と、これらの制御手段（図示省略）とを有して構成される。
また、ドラム２２の外面には記録媒体Ｐｔが巻き付けられて、公知の手段で保持／固定されている。
【００１６】
光源としては、充分な光量の光（照明光）を射出できるものであれば、対象となる記録媒体Ｐｔの分光感度特性に応じた光を出射する各種の光源が利用可能である。
例えば、記録媒体Ｐｔが紫外線による露光が可能な通常のＰＳ版（コンベンショナルＰＳ版）であれば、超高圧水銀灯やメタルハライドランプ等を用いればよい。また、記録媒体Ｐｔが赤外光（熱）に感度を持つヒートモードの記録媒体である場合には、赤外のブロードエリアＬＤ（Broad area Laser Diode）等を用いればよい。これら以外にも、記録媒体Ｐｔに応じて、ハロゲンランプ、キセノンランプ等も利用可能である。
【００１７】
周知のように、ＤＭＤ１２は、所定の回転軸を中心に所定角度回転（揺動）可能な矩形のマイクロミラーを、二次元的に配列してなる二次元空間光変調素子で、静電的にマイクロミラーを回転することにより、各マイクロミラー（＝画素）毎に光を変調して、露光をｏｎ／ｏｆｆする。図示例の記録装置１０においては、一例として、画素間隔が１７μｍで、１０２４画素×１２８０画素のＤＭＤ１２を用いている。
また、後述するドラム２２の回転方向（図中矢印Ｒ方向）とＤＭＤ１２の１つの画素列方向とが光学的に一致し、かつ、ドラム２２の軸線と他方の画素列方向とが光学的に一致するように、各部材が配置される。以下、ドラム２２の回転と逆方向のＤＭＤ１２の画素列方向（図中矢印Ｙ方向）を主走査方向、ドラムの軸線方向の図中右方向（図中矢印Ｘ方向）を副走査方向とする。
【００１８】
前述のように、図示例においては、ＤＭＤ１２と光源とを組み合わせることにより、二次元配列光源を構成している。ここで、本発明においては、二次元配列光源を構成する二次元空間光変調素子は、ＤＭＤ１２以外にも、例えば、液晶シャッタを二次元的に配列してなる液晶シャッタアレイ、ＰＬＺＴタイプ、ＥＯタイプ、ＡＯタイプ、ＧＬＶタイプ等も利用可能である。
また、本発明において、二次元配列光源は、このような光源と空間光変調素子とを組み合わせたものに限定はされない。例えば、ＬＥＤなどの点状の光源を二次元的に配列してなるアレイ状光源、ＣＲＴやバックライト型ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）などの自己発光型のディスプレイ等を、二次元配列光源として用いてもよい。
しかしながら、二次元配列光源としては、変調速度や光の利用効率等の点で、ＤＭＤ１２と光源とを組み合わせたものが、最も好ましい。
【００１９】
コリメータレンズ１４は、ＤＭＤ１２によって反射された画像を担持する光を平行光として、光偏向器１６に入射させるものである。
【００２０】
光偏向器１６は、コリメータレンズ１４を介して入射された光を、ドラム２２の略回転方向に偏向することにより、図１に模式的に示されるように、ＤＭＤ１２による投影光の記録媒体Ｐｔへの入射位置（画像記録位置）を、主走査される記録媒体ＰｔにＤＭＤ１２からの投影光を追随させる、追随手段である。
すなわち、光偏向器１６は、基本的に、ドラム２２の回転に同期して、画像を担持するＤＭＤ１２からの投影光をドラム回転方向に偏向することにより、この投影光を回転される記録媒体Ｐｔに追随させ、所定の記録時間（露光時間）だけ記録媒体Ｐｔ上の一定位置に静止させる。
以下の説明においては、記録媒体Ｐｔ上におけるＤＭＤ１２の投影光をコマＦ、光偏向器１６の偏向によって記録媒体Ｐｔ上に静止されたコマＦによる１回の画像記録を１コマの記録とする。従って、１コマは、ＤＭＤ１２による記録媒体Ｐｔ上の１画面（ＤＭＤ１２が一度に露光可能な範囲）のサイズとなる。
【００２１】
ここで、本発明においては、画像記録中（露光中）に、記録媒体Ｐｔ上における画像記録位置を二次元配列光源の画素配列方向の少なくとも一方を含む方向に移動させる。
記録装置１０においては、ＤＭＤ１２の画素配列方向と、主走査方向および副走査方向とが光学的に一致するように、光学系が構成されており、好ましい態様として、記録媒体Ｐｔ上に静止させて行う１コマの画像記録中における、主走査および副走査とコマＦの追随との間に相対速度差を持たせることにより、主走査方向および副走査方向の両成分（以下、主副両成分とする）を含む方向にコマＦ（ＤＭＤ１２からの投影光の入射位置）を移動する。以下、この１コマの記録中におけるコマＦの移動を「コマＦをシフト」という。
【００２２】
図示例の記録装置１０においては、より好ましい態様として、追随手段である光偏向器１６が、コマＦをシフトする移動手段を兼ねる。そのため、光偏向器１６の偏向方向は、回転方向（主走査方向）に対して、若干の角度を有しており、これにより、主／副の走査と、自らによるコマＦの追随との間に、相対速度差を持たせている。この点については、後に詳述する。
【００２３】
光偏向器１６は、ガルバノメータミラー、ポリゴンミラー、ピエゾシステム、レンズをドラム２２の回転方向にシフトする光偏向器等、各種のものが利用可能である。図示例の記録装置１０においては、好適な一例として、ガルバノメータミラー（以下、ガルバノミラーとする）を用いている。
【００２４】
フォーカシングレンズ１８は、光偏向器１６によって偏向されたＤＭＤ１２の投影光を、ドラム２２に巻き付けられた記録媒体Ｐｔ上の所定位置に結像させるものである。
【００２５】
ドラム２２は、その外側面に記録媒体Ｐｔを巻き付けた状態で、公知の方法で保持／固定すると共に、軸を中心として、主走査方向と逆の図中矢印Ｒ方向に回転する円筒である。これにより、ＤＭＤ１２（二次元配列光源）と記録媒体Ｐｔとが、主走査方向に相対的に移動する（すなわち、主走査を行う）。
なお、本発明において、対象となる記録媒体Ｐｔには特に限定はなく、感光材料でも感熱材料でもよく、また、フィルム状でもプレート状でもよい。
【００２６】
光源からＤＭＤ１２、コリメータレンズ１４、光偏向器１６、およびフォーカシングレンズ１８に至る光学系は、一体的にユニット化されており、副走査駆動系２０により、副走査方向（図中矢印Ｘ方向）に一定速度で移動する。これにより、ＤＭＤ１２と記録媒体Ｐｔとが、副走査方向に相対的に移動する（すなわち副走査を行う）。
副走査駆動系２０は、いわゆるドラムスキャナ等に利用される公知のものであり、例えば、図示しない駆動源と、ユニット化された光学系を積載する移動台２０ａと、この移動台２０ａがその上を移動する、副走査方向に延在する移動軸２０ｂとからなっている。
【００２７】
なお、本発明において、記録媒体Ｐｔを保持して、主走査や副走査を行う手段は、図示例のような（エクスターナル）ドラム２２に限定はされず、フラットベッドでも、記録媒体Ｐｔを内面で保持するインターナルドラムでもよい。
【００２８】
図２に、記録装置１０の記録タイミング制御のブロック図を示す。
図２に示すように、光源２４、ＤＭＤ１２、光偏向器１６（図２では、コリメータレンズ１４、フォーカシングレンズ１８は省略）等の光学系は一体化して構成され、少なくとも画像記録の際には、副走査駆動系２０によって副走査方向Ｘに一定速度で連続的に移動するようになっている。
【００２９】
前述のように、画像記録中は、記録媒体Ｐｔを保持するドラム２２が回転すると共に、光偏向器１６は、コマＦ（ＤＭＤ１２による投影光）を、ドラム２２の回転に同期して略主走査方向に偏向することにより、コマＦを所定の記録時間だけ記録媒体Ｐｔ上に静止させて、１コマの記録を行う。また、画像記録中は、光学系のユニットは、副走査駆動系２０によって副走査方向に搬送される。
そのタイミングを制御するために、主走査位置検出器２６がドラム２２に設けられると共に、副走査駆動系２０には、副走査位置を検出する副走査位置検出器２８が設けられている。主走査位置検出器２６としては、例えば、ドラム２２の回転位置を検出するロータリーエンコーダを用いることができる。
【００３０】
ＤＭＤ１２には、１コマ分の画像データ（各マイクロミラーのｏｎ／ｏｆｆ）を供給する変調信号発生器３０が接続される。変調信号発生器３０には、画像信号が入力され、主走査位置検出器２６および副走査位置検出器２８からの検出信号に基づいて、ＤＭＤ１２に送る画像信号が切り換えられる。
また、光偏向器１６には、光偏向器ドライバ３２が接続される。光偏向器ドライバ３２は、主走査位置検出器２６および副走査位置検出器２８の検出信号に基づいて、光偏向器１６を駆動し、ＤＭＤ１２による投影光を、記録媒体Ｐｔの相対移動に合わせて偏向させる。
【００３１】
このような記録装置１０においては、前述のようにして光偏向器１６によって追随させて記録媒体Ｐｔ上に静止して記録した１コマの画像を、記録媒体Ｐｔの画像記録領域に二次元的に配列するようにして、画像を記録する。
【００３２】
ここで、画像記録は、副走査を停止した状態でドラム２２を一周して、ＤＭＤ１２による１コマの画像を主走査方向（Ｙ方向）に１列形成した後に、副走査駆動系２０によって１コマの副走査方向（Ｘ方向）のサイズ分だけ副走査方向にＤＭＤ１２（光学系）を移動して、再度、主走査方向への１列の画像記録を行うことを繰り返すことにより、記録媒体Ｐｔの全面にコマＦを配列して画像を記録してもよい（この際には、副走査速度は０）。
しかしながら、図示例においては、１画像の記録時間の短縮や、副走査駆動系２０にかかる負担を低減するために、好ましい態様として、前述のように、連続的に副走査を行いつつ画像記録を行って、ドラム２２に巻回した記録媒体ＰｔにコマＦをスパイラル状に配列して、全面に画像記録を行う。
【００３３】
すなわち、図示例の記録装置１０においては、ドラム２２の回転速度（主走査速度）に応じて、ドラム２２が一周した時点で、記録すべきコマＦが先に記録したコマＦと副走査方向に隣り合わせるように、副走査駆動系２０による副走査速度を設定する。
これにより、ドラム２２に巻回された記録媒体Ｐｔにスパイラル状に画像記録を行い、記録媒体Ｐｔを展開した図３の概念図に示されるように、コマＦを主走査方向に階段状に配列して、記録媒体Ｐｔの全面に画像記録を行う。なお、図３においては、下方がドラム２２の１回転目における記録を、上方が同２回転目における記録をそれぞれ示すものであり、また、Ｌｄｒは、ドラム２２の一周の長さを示す。この記録方法は、本出願人による特願２０００−３１６６２２号の明細書に詳述されている。
【００３４】
ここで、図示例の記録装置１０においては、前述のように、ドラム２２の回転に同期して、光偏向器１６によってＤＭＤ１２の投影光を主走査方向に偏向することにより、記録媒体Ｐｔ上にコマＦを静止して１コマの記録を行う。
ところが、副走査を連続的に行いながら画像記録を行うと、主走査方向には光偏向器１６による偏向でコマＦを停止できても、記録媒体Ｐｔ上におけるコマＦの位置が副走査方向に動いてしまい、画像がボケてしまう。
そのため、記録装置１０においては、副走査によるコマＦの位置ズレに応じて、主走査方向に対して偏向方向を副走査方向に向けて傾け、１コマの記録中に、より好適に、コマＦを記録媒体Ｐｔに静止させるのが好ましい。
【００３５】
ここで、この主走査方向（矢印Ｙ方向）に対する偏向方向の角度は、１コマを記録した後、次に記録するコマＦが、副走査方向の画素ピッチ（記録媒体Ｐｔ上における画素ピッチ）の整数倍だけ副走査方向に移動するように設定するのが好ましい。
中でも特に、前記画素ピッチの整数倍をＮｙ、１コマの主走査方向の画素数をＮimg-y 、１コマの主走査方向の画素ピッチをＰimg-y 、１コマの副走査方向の画素ピッチをＰimg-x とした際に、主走査方向に対する偏向方向の角度ψが下記式を満たすようにするのが好ましい。
ｔａｎψ＝（Ｎｙ×Ｐimg-x ）／（Ｎimg-y ×Ｐimg-y ）
この画像記録方法については、本出願人による特願２００１−１１６４７０号の明細書に詳述されている。
【００３６】
以上のように、記録装置１０においては、コマＦ（ＤＭＤ１２の投影光）を記録媒体Ｐｔの移動に追随させ、基本的に、所定の記録（露光）時間だけ記録媒体Ｐｔ上に静止させた状態で、１コマの画像記録を行う。
ここで、図示例の記録装置１０は、本発明にかかるものであり、主走査および副走査と静止のためのコマＦの追随との間に相対的な速度差を持たせることにより、図４に概念的に示すように、１コマの記録中に、記録媒体Ｐｔ上における画像記録位置すなわちコマＦの位置を、主副両成分を含む方向（矢印Ｖ方向）にシフトする。また、このコマＦのシフトと共に、１コマで記録する画像に応じて、記録媒体Ｐｔ上において、画像を記録すべき位置にＤＭＤ１２の画素（ミラー）が位置した際に、この画素をｏｎするように、ＤＭＤ１２による表示画像を変調する。言い換えれば、記録媒体Ｐｔと光学系との主走査および副走査に対応した静止のためのコマＦの移動に、相対的な速度差を持たせ、かつ、これに伴ってＤＭＤ１２の各画素を記録する画像に応じて変調する。
本発明においては、このような構成を有することにより、二次元配列光源を用いた画像記録において、解像度の補正等を可能にしている。
【００３７】
以下、図５〜図７を参照して、記録装置１０（本発明）における画像記録の作用を説明する。
図５（Ａ）に、記録媒体Ｐｔ上におけるＤＭＤ１２によるコマＦの一部を、図５（Ｂ）に、記録媒体Ｐｔに記録する画像の解像度の一例を、それぞれ概念的に示す。共に、１マスが１画素であり、すなわち記録媒体ＰｔにおけるコマＦの１画素（ＤＭＤ１２の分解能）と、目的とする画像の１画素（記録の解像度）とは異なり、コマＦの方が小さく、記録媒体Ｐｔ上におけるコマＦの各画素と記録画像とは、図５（Ｃ）に示される関係となる。
【００３８】
本例においては、記録画像に中心が含まれるＤＭＤ１２の画素（ミラー）をｏｎして、画像を記録する。すなわち、例えば、記録する画像が図５（Ｂ）および（Ｃ）に太枠で示す画像であれば、黒点で示す中心が画像記録領域に含まれる、クロスハッチで示されるＤＭＤ１２の画素をｏｎにする。
ここで、前述の１コマの記録中における主副両成分を含む方向へのコマＦのシフトによって、画像記録領域に中心が含まれる画素が変わる。本発明においては、それに応じて、ＤＭＤ１２による表示画像を切り換える、すなわち変調することにより、画像を記録する。
【００３９】
以下、図５（Ａ）に示されるＤＭＤ１２によるコマＦ（ＤＭＤ１２の投影光）の一部による、図５（Ｂ）に太枠で示される画像の記録について、図６〜図８を参照して、その一例を説明する。
本例においては、一例として、図４に示されるように、１コマの記録中に、主走査方向（矢印Ｙ方向）に対して３画素分、副走査方向（矢印Ｘ方向）に対して１画素分、コマＦをシフトする。すなわち、主走査方向：副走査方向＝３：１でコマＦをシフトして、画像記録を行う。なお、本例においては、一例として、実際のコマＦの移動方向は主走査方向および副走査方向とは逆方向であるが、本発明はこれに限定はされない。
また、１コマの記録において、記録時間（露光時間）を均等に時分割して、ＤＭＤ１２の表示画像を９回変更すなわち９回の変調を行う。
【００４０】
一例として、図６（Ａ）に示される状態から１コマの記録を開始する。この状態では、太枠で示す記録画像の領域には、ＤＭＤ１２の画素ａ−３，ｂ−３およびｃ−１〜３の中心が含まれているので、クロスハッチで示すように、この画素をｏｎして画像を記録する。
【００４１】
前述のように、ドラム２２に保持される記録媒体Ｐｔは主走査方向と逆方向に回転されている。また、コマＦは、光偏向器１６によって同方向に偏向されることにより、基本的に記録媒体Ｐｔに追随／静止されつつ、前記３：１の割合で主副両成分を含む方向にシフトしている。
１コマの記録時間の１／９が経過、すなわち、主走査方向（矢印Ｙ方向）に対して３／９画素分、副走査方向（矢印Ｘ方向）に対して１／９画素分、コマＦがシフトすると（以下、単に「コマＦが所定量シフト」とする）、図６（Ｂ）に示されるように、ＤＭＤ１２が変調されて、画像（投影像）が切り替わる。すなわち、記録開始状態では含まれていた画素ａ−３の中心が記録画像領域から外れるので、図６（Ａ）に示される状態から、この画素のみがｏｆｆされる。
【００４２】
さらにコマＦが所定量シフトすると、図６（Ｃ）に示されるようにＤＭＤ１２が変調されて、記録画像領域から中心が外れた画素ｃ−１がｏｆｆされ、新たに中心が記録画像領域に入った画素ｄ−２および３がｏｎされる。
さらにコマＦが所定量シフトすると、図７（Ｄ）に示されるようにＤＭＤ１２が変調されて、記録画像領域から中心がはずれた画素ｃ−２がｏｆｆされる。
【００４３】
以下、同様にして、図７（Ｅ）〜図８（Ｉ）に示されるように、コマＦが所定量シフトする毎に、ＤＭＤ１２が変調され、中心が記録画像領域を外れた画素がｏｆｆ、中心が記録画像領域に入った画素をｏｎして、画像を記録する。
最後に、図８（Ｉ）に示される状態からコマＦが所定量シフトして、図９に示される状態となると、主走査方向に３画素、副走査方向に１画素、コマＦがシフトして、すなわち１コマの記録が終了し、全画素がｏｆｆされて、記録媒体Ｐｔの移動（ドラム２２の回転）および光偏向器１６の状態に応じて、主走査方向に隣り合わせるようにして、次の１コマの画像記録が開始される。
【００４４】
すなわち、図６（Ａ）〜図９の１コマの記録では、図６（Ａ）〜図８（Ｉ）において、クロスハッチで示した領域を重ねたように記録が行われ、すなわち、図１０に概念的に示されるように、画像の記録が行われる。
なお、図１０に示されるように、本発明の画像記録方法では、目的とする記録画像の理想的な解像度を若干超える領域まで画像記録が行われるが、記録は、目的とする画像記録領域に集中しており、はみ出した部分の記録（露光）量は、若干であるので、画質的に問題にはならない。
【００４５】
従来の二次元配列光源を用いた画像記録では、二次元配列光源の１画素（図示例においては、ＤＭＤ１２の投影光の１画素）の整数倍の解像度しか表現することができない。そのため、ＤＭＤ１２（二次元配列光源）のピッチ誤差や結像光学系に設計値からの誤差がある場合、ドラム２２の径に誤差がある場合、主走査や副走査速度に誤差がある場合、さらには、温度や湿度等の環境変動によって、記録媒体Ｐｔや機械部品に寸法誤差が生じた場合には、記録画像の解像度は、これらの誤差を反映してしまい、設計値に対し異なるものになっていた。また、これらを補正するためには、ズームレンズや補正用の結像光学系を準備する必要があった。
【００４６】
これに対し、以上の説明より明らかなように、本発明によれば、ＤＭＤ１２等を利用する二次元配列光源を用いた画像記録において、コマＦ（二次元配列光源の投影光）を主副両成分を含む方向にシフト（移動）すると共に、記録する画像に応じて二次元配列光源を変調することにより、いわゆる走査露光と同様の画像記録を行うことができる。
すなわち、本発明によれば、二次元配列光源の解像度によらず、目的とする解像度および画像に応じて、二次元配列光源の各画素を変調することで、ズームレンズ等を用いなくても、任意の解像度での画像記録を行うことができる。
従って、結像光学系の誤差、ＤＭＤ１２のピッチ誤差、温度／湿度などの変動による記録媒体Ｐｔや機械部品の寸法誤差等を予め知見しておき、それによる解像度の誤差を加味して、例えば記録媒体Ｐｔ上におけるＤＭＤ１２の各画素の結像位置を知見（算出）して、前述のように目的とする解像度の画像に応じて変調を行うことにより、解像度の誤差を生じない高画質な画像を得ることができる。さらにこのようなコマのシフトに応じた変調を、目的とする解像度の画像に応じて行うことにより、任意の解像度の画像を記録することができ、すなわち、解像度変換も容易に行うことができる。
【００４７】
さらに、このような、ＤＭＤ１２（二次元配列光源）によるコマをシフトして画像記録を行う本発明によれば、前述の解像度の誤差のみならず、光学系（主にフォーカシングレンズ１８）が有する歪曲収差に起因する画質劣化も補正（以下、歪曲収差の補正とも言う）することができる。
【００４８】
周知のように、レンズは歪曲収差（糸巻型やたる型等）を有するため、記録媒体Ｐｔに結像したコマも、それに応じて歪んでしまう。従って、このようなコマを図３に示されるように配列して画像を形成すると、歪曲収差による歪みに応じて、コマ（像）が投影されない領域や、複数のコマが重複してしまう領域が生じ、結果的に、画像にスジ状のムラ等を生じてしまう。
これに対し、ＤＭＤ１２によるコマを走査して露光を行う本発明によれば、予め、光学系が有する歪曲収差の状態を知見して、それに応じてＤＭＤ１２の各画素変調することにより、歪曲収差を補正した、適正な画像を記録できる。
【００４９】
例えば、１コマの記録において、図１１（Ａ）に示されるように、ａ、ｂおよびｃで示される３箇所に前述と同様の３画素の鍵型の画像を記録する。
この際において、ＤＭＤ１２によるコマＦが、図１１（Ｂ）に示されるようなフォーカシングレンズ１８による歪曲収差（図示例は、糸巻型）による歪みを有して記録媒体Ｐｔに結像するとする。一方で、図１１（Ａ）における位置ａの画像は、図１１（Ｂ）に示すＤＭＤ１２によるコマＦの円ａで示される領域に、同位置ｂの画像は同円ｂで示される領域に、同位置ｃの画像は同円ｃで示される領域に、それぞれ記録される。図１１（Ｂ）に示すように、位置ｂおよび位置ｃでは、歪曲収差によって、画像が歪んでいる。
【００５０】
このような収差によるコマＦの歪みを予め知見しておき、これに応じて、ＤＭＤ１２の変調を行う。
具体的な一例として、歪曲収差によるコマＦの歪みを予め知見しておくことにより、これを加味した上で、コマのシフトに応じた各変調時（前述のコマが所定量シフトされた位置）における、ＤＭＤ１２の各画素（その中心）の記録媒体Ｐｔ上の位置を知ることができる。従って、これに応じて、先の例と同様に、記録すべき画像に中心が含まれるＤＭＤ１２の画素をｏｎすることにより、歪曲収差を補正した、適正な画像を記録することが可能になる。
【００５１】
一例として、先の図４から図１０に示される例と同様に、主走査方向：副走査方向＝３：１でコマＦをシフトして、均等な９回の変調で１コマを記録する。
この際において、図１１に示される画像を記録すると、収差によるコマの歪みが無い図１１における位置ａの画像記録は、図１２（Ａ）に示されるようになり、すなわち、前述の図６〜図８に示される記録と同様になる。
なお、図１２おける各位置での記録は、上から順に、前記図６（Ａ）〜図８（Ｉ）に対応するのは、言うまでも無い。
【００５２】
一方、コマＦの位置ｂは、歪曲収差によって若干の歪みを有し、さらに、コマＦの位置ｃは、さらに大きな歪みを有する。
しかしながら、前述のように、本例においては、この歪を予め知見しているので、これを加味した上での、各変調時における記録媒体Ｐｔ上のＤＭＤ１２の各画素の位置を知見することができ、それに応じて、コマが所定量シフトされた各変調位置において、記録する画像にコマＦの中心が入った画素をｏｎする。従って、位置ｂにおけるＤＭＤ１２の各画素の変調は図１２（Ｂ）に示されるように、他方、位置ｃにおけるＤＭＤ１２の各画素の変調は図１２（Ｃ）に示されるようになる。
【００５３】
図１２に示される画像記録において、ＤＭＤ１２のｏｎされた画素のみを抽出すると、図１３の（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）に示されるようになり、従って、ａ、ｂおよびｃの各位置における鍵型の画像は、図１４（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）に示されるようになる。
すなわち、本発明によれば、コマのシフトを利用することにより、先の例と同様に、画質的に問題とはならない若干のはみ出しは有するものの、図１４に示されるように、光学系の有する歪曲収差を補正した、適正な画像を記録することができる。
【００５４】
以下、コマＦをシフトしながらＤＭＤ１２（二次元配列光源）の各画素を変調する際に、像記録結像光学系の誤差、ＤＭＤ１２のピッチ誤差等を予め知見しておき、それによる解像度の誤差を加味した変調方法について、図１５を参照して、その一例を説明する。また、図１６に、この変調方法を実行する制御ブロック図の一例を示す。
【００５５】
図１５の左上段に示されるように、ＤＭＤ１２における画素配列方向において、一方向にｉ番目で、他方向にｊ番目の画素を、画素（ｉ，ｊ）とする。なお、図示例においては、ｉは副走査方向（Ｘ方向）に、ｊは主走査方向（Ｙ方向）に対応する。また、このＤＭＤ１２の主走査方向の画素ピッチをΔｙ、副走査方向の画素ピッチをΔｘとする。
従って、（ｉ＊Δｘ，ｊ＊Δｙ）によって、この画素（ｉ，ｊ）の中心位置（ｘ_i，ｙ_j）を得ることができる。
【００５６】
副走査方向のシフト量を示す関数をＦｘ、同主走査方向のシフト量を示す関数をＦｙとする。これに応じて、１コマの記録中の時間ｔにおける、ＤＭＤ１２の前記画素（ｉ，ｊ）の中心位置（ｘ_i，ｙ_j）の投影像上の位置は、（Ｆｘ（ｘ_i，ｙ_j，ｔ），Ｆｙ（ｘ_i，ｙ_j，ｔ））で示すことができる。以下、この位置を、像中心位置（Ｘ_i，Ｙ_j）とする。
図１６に示すブロック図においては、この関数ＦｘおよびＦｙに対応するシフト量決定ＬＵＴ（ルックアップテーブル）を用いて、像中心位置（Ｘ_i，Ｙ_j）を得ている。
【００５７】
なお、本発明において、この関数ＦｘおよびＦｙ（決定ＬＵＴ）は、コマＦのシフト量のみならず、予め知見したＤＭＤ１２のピッチ誤差、温度変動等による機械部品の寸法誤差等を加味して設定する。これにより、二次元配列光源を利用する画像記録において、解像度誤差を補正した、適正な解像度の画像を記録することができる。あるいは、この関数ＦｘおよびＦｙを、前述のようにフォーカシングレンズ１８等の歪曲収差を予め知見して、これ加味して決定することにより、歪曲収差を補正した高画質な画像を記録できる。
さらに、本発明においては、このような解像度誤差、および、歪曲収差の両方を補正するように、画像記録を行うのが好ましいのは、もちろんのことであり、関数ＦｘおよびＦｙは、解像度誤差および歪曲収差の両者を知見した上で、これを考慮して決定してもよい。
【００５８】
なお、温度変動等による記録媒体Ｐｔの寸法等は、時間と共に変化する場合があり、すなわち、解像度の誤差等も、時間と共に変化する場合がある。
従って、この関数ＦｘおよびＦｙは、経時と共に変化（変更）させてもよい。この関数の変化は、環境温室度等の測定結果に応じて行ってもよく、また、予め設定されたシーケンスに応じて行ってもよく、また、両者を併用してもよい。
【００５９】
一方、記録する画像の出力解像度における、主走査方向の画素ピッチをΔＹ、同副走査方向の画素ピッチをΔＸとする。
前述のように、ＤＭＤ１２の画素（ｉ，ｊ）の中心位置（ｘ_i，ｙ_j）は、投影像上では像中心位置（Ｘ_i，Ｙ_j) となる。従って、像中心位置を画素ピッチで除すことにより、その像中心位置が記録画像のビットマップ上の何処の画素に位置するかを知る事ができ、（round[（Ｘ_i／ΔＸ）] ，round[（Ｙ_j／ΔＹ）］) が、記録する画像の画像ビットマップ上におけるｏｎ画素（ｍ_on，ｎ_on）に対応する場合に、画素（ｉ，ｊ）をｏｎするようにＤＭＤ１２を変調すれば、図６〜図９等で例示したような画像記録を行うことができる。なお、上記式において、「round 」は四捨五入を示す。また、本例では、一例として、画像ビットマップでは、ｍが副走査方向に、ｎが主走査方向に対応する。
【００６０】
ここで、記録装置１０のような二次元配列光源を用いた画像記録においては、各画素の投影像サイズのバラツキ、光強度のバラツキ、位置誤差等に起因して、シェーディングが発生する。シェーディングは、例えば、印刷物であれば、再現された網％のバラツキ（面積率の位置によるローカリティ）となり、画像品質上問題であり、補正が必要である。
通常、シェーディングの補正は、各画素の光強度補正によって行われるが、コマＦをシフトして記録を行う本発明の記録方法によれば、強度補正ではなく、面積率の直接的な補正によって、シェーディングを補正できる。
【００６１】
前述の像中心位置を画素ピッチで除した位置（（Ｘ_i／ΔＸ，Ｙ_j／ΔＹ) 以下、これをＤＭＤ像とする）と、画像ビットマップ上におけるｏｎ画素（ｍ_on，ｎ_on）とにおいては、対応する方向の差分の絶対値は、すなわち、ＤＭＤ像とｏｎ画素との中心位置のズレを示している。
従って、この絶対値と、主副のそれぞれに対応して適宜設定された閾値Ｔｈｒ（正の数）とを比較し、主副両方向の絶対値が閾値Ｔｈｒ以下である場合に、ＤＭＤ１２の画素（ｉ，ｊ）をｏｎするように変調を制御することにより、記録画像の面積率を制御することができる。
すなわち、｜（Ｘ_i／ΔＸ）−ｍ_on｜≦Ｔｈｒ_m
｜（Ｙ_j／ΔＹ）−ｎ_on｜≦Ｔｈｒ_n
を共に満たす場合に、ＤＭＤ１２の画素（ｉ，ｊ）をｏｎするように変調を制御することにより、記録画像の面積率を制御することができる。
【００６２】
閾値は、光学系の有するシェーディングに応じて、適宜決定すればよい。
例えば、Ｔｈｒ_m＝Ｔｈｒ_n＝０．５とすれば、先に示した補正を行わない標準的な画像記録となり、すなわち、ＤＭＤ像（Ｘ_i／ΔＸ，Ｙ_j／ΔＹ) が、画像ビットマップのｏｎ画素（ｍ_on，ｎ_on）の中に存在した場合に、ＤＭＤ１２の画素（ｉ，ｊ）をｏｎする例となる。
他方、Ｔｈｒ_m＝Ｔｈｒ_n＝０．６とすれば、ＤＭＤ像が、画像ビットマップのｏｎ画素から０．１画素分外れても、その画素がｏｎになるので、面積率を大きくできる。
逆に、Ｔｈｒ_m＝Ｔｈｒ_n＝０．４とした場合には、ＤＭＤ像が画像ビットマップのｏｎ画素に対して０．１画素分小さい領域に存在しないと、その画素がｏｎにならないので、面積率が小さくなる。
さらに、Ｔｈｒ_mとＴｈｒ_nとを異なる値にした場合には、主走査方向と副走査方向（画像の縦横）とで、面積率を制御することができる。
【００６３】
なお、この変調方法では、ＤＭＤ１２（二次元配列光源）による像を記録媒体Ｐｔに写像し、記録媒体Ｐｔに記録すべき画像パターンと記録媒体Ｐｔ上におけるＤＭＤ１２の各画素像位置と比較することによりＤＭＤ１２の各画素のｏｎ／ｏｆｆを決定したが、本発明はこれに限定されず、逆に記録媒体Ｐｔに記録するパターンを二次元配列光源に写像して、ＤＭＤ１２の各画素のｏｎ／ｏｆｆを決定してもよい。
【００６４】
図１７に、前述の図６〜図９等に示される画像記録における、記録媒体Ｐｔ上におけるＤＭＤ１２の各画素（ミラー）の動きを概念的に示す。
前述のように、この例では、１コマの記録において、副走査方向：主走査方向＝１画素：３画素でコマＦをシフトして、９回の変調を均等に時分割して行うので、ＤＭＤ１２の各画素は矢印に示されるように移動し、例えば、点の位置で変調が行われる。
矢印で示す１画素の画素位置Ｐｉｘに注目すると、この画素位置Ｐｉｘでは、１コマの画像記録において、３つの画素（ＤＭＤ１２のミラー）が、副走査方向に均等の間隔で、主走査方向に対して端部から端部まで進行し、それぞれが、均等の間隔すなわち位相を揃えて３回変調される。すなわち、この例では、１コマの記録開始時における画素位置において、１画素につき、主×副走査方向で均等に３×３の９画素の画像を記録したことになり、従って、ＤＭＤ１２の解像度の９倍相当（一方向に３倍）の解像度の画像記録を行っている。本発明においては、これにより、前述のような歪曲収差の補正や、温度変動等による解像度誤差の補正を可能にしている。
【００６５】
ここで、本発明の記録装置１０において、このような、１コマの記録におけるコマＦのシフトにおいて、シフトの方向および量は、特に限定はなく、記録する画像の解像度等に応じて、適宜、決定すればよい。また、シフトの方向および量は、固定されていても、可変であっても、適宜設定可能であってもよい。
さらに、図示例においては、コマＦのシフトは、主／副走査方向に対して逆方向に行ったが、本発明は、これに限定はされず、主／副走査方向に対して順方向にコマＦをシフトしてもよく、あるいは、主走査方向には順方向で副走査方向には逆方向等であってもよい。
【００６６】
ここで、ＤＭＤ１２の画素（画素ピッチ）を単位として、Ａ方向およびＢ方向の何れの方向にも、１画素以上、移動するのが好ましい。
特に、Ａ方向およびＢ方向のシフト画素数を、一方が１で他方を２以上の整数、もしくは、互いに素の１以上の整数とし、大きい方のシフト画素数の二乗回の変調を均等に時分割して行うのが好ましい。
あるいは、上記条件を満たした上で、目的とする解像度の変更倍率に対応するＡ方向の解像度の変更倍率をａ、同Ｂ方向の変更倍率をｂとした際に、１コマの記録において、Ａ方向にはｂ画素でＢ方向にはそれ以下の画素数で、もしくは、Ｂ方向にはａ画素でＡ方向にはそれ以下の画素数でコマＦのシフトを行い、さらに、ａ×ｂ回の変調を均等に時分割して行うのも、好ましい。なお、この際においても、Ａ方向およびＢ方向のシフト画素数を、一方が１で他方を２以上の整数、もしくは、互いに素の１以上の整数とするのが好ましい。
【００６７】
上記条件を満たすことにより、ＤＭＤ１２の記録解像度を効率良く向上して、前述の図５〜図１０等に示されるような解像度や歪曲収差の補正を行った画像記録を、好適に行うことができる。なお、上記条件におけるＡ方向およびＢ方向は、何れが主走査方向でも副走査方向でもよい。
【００６８】
このようなコマＦ（投影光）のシフトを行う方法、すなわち、１コマの記録中に、主／副走査とコマＦの追随との間に相対速度差を持たせる方法には、特に限定はなく、各種の方法が利用可能である。
例えば、光偏向器１２を利用する方法、主走査速度（ドラム２２の周速度）とコマＦの静止のための追随とに速度差を付ける方法、副走査速度と光偏向器による副走査方向への追随速度とに差をつける方法、記録媒体Ｐｔ（図示例ではドラム２２）を移動する方法、光学系を移動する方法、これらを組み合わせる方法、等が例示される。
【００６９】
前述のように、記録装置１０においては、好ましい態様として、１コマの記録におけるコマＦの追随手段である光偏向器１６が、コマＦのシフト（移動）手段も兼ねている。そのため、光偏向器１６によるＤＭＤ１２の投影光の偏向方向は、主走査方向に対して、若干、副走査方向に傾いている。
これにより、主走査および副走査に対して、記録媒体Ｐｔに対するコマＦの追随に相対速度差を持たせ、１コマの記録中にコマＦを主副両成分を含む方向にシフトさせている。
【００７０】
ここで、この光偏向器１６による偏向方向等は、一例として、目的とするシフト量および方向、あるいはさらに、前述の角度ψ等に応じて、以下のように決定すればよい。
【００７１】
ドラム２２の周速度すなわち主走査速度をＶｙとすれば、１コマの記録において、記録媒体Ｐｔ上の或る一点の或る時間ｔにおける主走査方向（矢印Ｙ方向）の位置Ｙ（ｔ）は、図１８（Ａ）に示されるように、「Ｙ（ｔ）＝−Ｖｙ＊ｔ」となる。
一方、記録媒体Ｐｔ上における光偏向器１６（図示例では、ガルバノミラー）による偏向速度をＶｙ’とすると、１コマの記録において、記録媒体Ｐｔ上の或る画素（ＤＭＤ１２の画素）の或る時間ｔにおける主走査方向の位置Ｙ’（ｔ）は、同図に示すように、「Ｙ’（ｔ）＝−Ｖｙ’＊ｔ」となる。なお、図示例においては、光偏向器１６がガルバノミラーであるので、記録時間Ｔを過ぎた時点で逆方向に揺動し、位置は一点鎖線で示されるようになる。
【００７２】
ここで、１コマの記録時間をＴとすると、前述の１コマの記録における主走査方向のシフト量は両者の差分ΔＹで示すことができる。
すなわち、 ΔＹ＝Ｙ’（Ｔ）−Ｙ（Ｔ）
ΔＹ＝−Ｖｙ’＊Ｔ−（−Ｖｙ＊Ｔ）
Ｖｙ’＝Ｖｙ−（ΔＹ／Ｔ）
【００７３】
他方、１コマの記録において、記録媒体Ｐｔ上の或る一点の或る時間ｔにおける副走査方向（矢印Ｘ方向）の位置は移動しない。
一方、副走査駆動系２０による副走査速度をＶｘとすると、これに起因する或る時間ｔにおける或る画素の副走査方向の位置Ｘ（ｔ）は、図１８（Ｂ）に示すように、「Ｘ（ｔ）＝Ｖｘ＊ｔ」となる。さらに、或る画素の光偏向器１６による副走査方向への移動速度をＶｘ’とすると、これに起因する或る時間ｔにおける或る画素の副走査方向の位置Ｘ’（ｔ）は、同図に示すように「Ｘ’（ｔ）＝Ｖｘ’＊ｔ」となる。
【００７４】
同様に、１コマの記録時間をＴとすると、前述の１コマの記録における副走査方向のシフト量は両者の差分ΔＸで示すことができる。
すなわち、 ΔＸ＝Ｘ’（Ｔ）−Ｘ（Ｔ）
ΔＸ＝Ｖｘ＊ｔ−Ｖｘ’＊ｔ
Ｖｘ’＝Ｖｘ−（ΔＸ／Ｔ）
【００７５】
光学系（ＤＭＤ１２）から見た場合には、記録媒体Ｐｔ上における或る一点は、副走査速度Ｖｘとドラム２２の周速度Ｖｙによって決まる。
従って、図１８（Ｃ）に示されるように、記録時間がＴである１コマの記録においては、主走査速度および副走査速度によるＶｘ＊ＴおよびＶｙ＊Ｔで決まる地点から、目的とするシフト量に応じたΔＸおよびΔＹだけズレた位置に向かって偏向を行うように、光偏向器１６を設定すればよい。
【００７６】
ここで、主走査方向と光偏向器１６の偏向方向とが成す角度をθ、光偏向器１６の偏向速度をＶｇとすると、
「Ｖｘ’＝Ｖｇ＊ｓｉｎθ」および「Ｖｙ’＝Ｖｇ＊ｃｏｓθ」
従って、
ｔａｎθ＝（Ｖｘ’／Ｖｙ’）
＝［Ｖｘ−（ΔＸ／Ｔ）］／［Ｖｙ−（ΔＹ／Ｔ）］
＝（Ｖｘ＊Ｔ−ΔＸ）／（Ｖｙ＊Ｔ−ΔＹ）
となる。すなわち、これを満たすように、光偏向器１６の角度、主走査速度（ドラム２２の回転速度）、副走査速度等を設定すれば、１コマの記録において、目的とする主副両成分を含むコマＦのシフトを行うことができる。
【００７７】
ここで、前述のように、コマＦのシフトの方向は、主／副走査方向に対して順方向であっても、逆方向であってもよい。従って、ΔＸおよびΔＹは、正／負の何れも取り得るものであり、すなわち、コマＦのシフトの方向に応じて、
ｔａｎθ＝（Ｖｘ＊Ｔ±ΔＸ）／（Ｖｙ＊Ｔ±ΔＹ）
を満たすように、光偏向器１６の角度等を設定すればよい。
【００７８】
このような追随走査によって、コマＦを記録媒体Ｐｔ上に静止させて１コマの記録（露光）を行う画像記録において、光偏向器１６によって偏向されるコマＦをシフトする方法は、このような光偏向器１６を傾ける方法に限定はされず、各種の方法が利用可能である。
【００７９】
例えば、ダブプリズム等の像回転素子を用い、光偏向器１６によって偏向された投影光を像回転素子に入射すると共に、像回転素子の回転角度を調整することにより、投影光の偏向方向を変更（回転）して、コマＦをシフトしてもよい。
図１９に、ダブプリズム、イメージローテータプリズム、ペチャンプリズムの回転角（０°、９０°、１８０°、および２７０°）と、入射光の光路変更すなわちコマＦのシフトの状態との関係を、まとめて示す。なお、３枚のミラーを組み合わせても、イメージローテータプリズムと同様に投影光のシフト（回転）を行うことができる。
【００８０】
また、フォーカシングレンズ１８の光軸と光学的に一致する回転軸を有するゴニオステージ（あおりステージ）に光偏向器１６を装着し、ゴニオステージの角度調整によって光偏向器１６を回転させて、投影光の偏向方向を調整してコマＦをシフトしてもよい。
さらに、このゴニオステージに変えて、ゴニオステージの回転中心に相当する位置にピン等の規制部材を設けて、光偏向器１６の回転を規制し、規制部材から離れた位置で光偏向器１６を押し引きすることにより、光偏向器１６の回転調整を行ってコマＦをシフトしてもよい。
【００８１】
以上、本発明の画像記録方法および装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのはもちろんである。
【００８２】
例えば、以上の例は、二次元配列光源の投影光を偏向することにより、記録媒体上に投影光（コマ）を静止して１コマの画像を記録する追随走査を行う画像記録装置であるが、本発明はこれに限定はされず、例えば、前述の図２０に示されるような、二次元配列光源において画像を移動（シフト）することにより、記録材料上に二次元配列光源の投影光を静止して多重露光を行う画像記録にも、好適に利用可能である。
この際においては、一例として、二次元配列光源の主走査方向の最上流の画素列から最下流の画素列までの同一画像のシフトを前述の例の１コマと見なして、同様に、１コマの画像記録中にコマを主副両方向の成分を含む方向に移動すればよい。
【００８３】
さらに、図示例においては、二次元配列光源の主副両成分を含む方向に二次元配列光源の投影光をシフトしているが、本発明はこれに限定はされず、主／副の一方向のみに投影光をシフトしてもよい。
【００８４】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、光源とＤＭＤなどの空間変調素子との組み合わせ、ＬＥＤなどの点光源を二次元的に配列した光源等、二次元的に配列された光学的な記録素子を有する二次元配列光源を用いた画像記録において、光学系に設計値からの誤差がある場合等に起因する解像度の誤差、および、光学系の歪曲収差等に起因する画像の歪みのない、高画質な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像記録装置の一例の概略斜視図である。
【図２】図１に示される画像記録装置の画像記録タイミング制御を示すブロック図である。
【図３】図１に示される画像記録装置による画像記録を説明するための概念図である。
【図４】本発明による画像記録を説明するための概念図である。
【図５】（Ａ）はＤＭＤによる投影光を、（Ｂ）は記録画像を、（Ｃ）は本発明による画像記録を、それぞれ説明するための概念図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明による画像記録を説明するための概念図である。
【図７】（Ｄ）〜（Ｆ）は、本発明による画像記録を説明するための概念図である。
【図８】（Ｇ）〜（Ｉ）は、本発明による画像記録を説明するための概念図である。
【図９】本発明による画像記録を説明するための概念図である。
【図１０】図６〜図９で行われた画像記録による画像を概念的に示す図である。
【図１１】（Ａ）は記録画像、（Ｂ）は歪曲されたＤＭＤによる投影光を、それぞれ説明するための概念図である。
【図１２】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明による画像記録を説明するための概念図である。
【図１３】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明による画像記録を説明するための概念図である。
【図１４】（Ａ）〜（Ｃ）は、図１３で行われた画像記録による画像を概念的に示す図である。
【図１５】関数を用いて変調する本発明の変調方法の手順の一例である。
【図１６】関数を用いた変調方法を実行する制御ブロック図の一例を示す。
【図１７】図６〜図９における画像記録を概念的に示す図である。
【図１８】（Ａ）〜（Ｃ）は、図１に示される画像記録装置における画像記録を説明するための概念図である。
【図１９】本発明の画像記録における投影光の移動方法の例示である。
【図２０】（Ａ）〜（Ｃ）は、従来の二次元配列光源を用いた画像記録を説明するための概念図である。
【符号の説明】
１０（画像）記録装置
１２ＤＭＤ
１４コリメータレンズ
１６光偏向器
１８フォーカシングレンズ
２０副走査駆動系
２２（エクスターナル）ドラム
２４光源
２６主走査位置検出器
２８副走査位置検出器
３０変調信号発生器
３２光偏向器ドライバ
Ｐｔ記録媒体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of image recording using a two-dimensional array light source, such as a combination of a two-dimensional spatial modulation element and a light source, and more specifically, in image recording using a two-dimensional array light source, The present invention relates to an image recording method and an image recording apparatus capable of correcting aberrations of an optical system and errors of various optical systems without using an imaging optical system.
[0002]
[Prior art]
In digital image exposure used in various printers, the laser beam is deflected in the main scanning direction, and the recording medium and the optical system are relatively moved in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction. Therefore, so-called laser beam scanning exposure (raster scanning), in which a recording medium is two-dimensionally exposed with a laser beam modulated according to a recorded image, is the mainstream.
[0003]
On the other hand, a space having a two-dimensional pixel array such as a liquid crystal display (hereinafter referred to as LCD) or a digital micromirror device (hereinafter referred to as DMD) which is used as a display means in a display or a monitor in recent years. Various digital image recording apparatuses using light modulation elements have been proposed.
In this image recording apparatus, basically, an image formed by a spatial light modulator is projected / imaged on a recording medium to expose the recording medium and record an image.
[0004]
FIG. 20 shows an outline of image recording disclosed in US Pat. No. 5,049,901, European Patent No. 0992350A1, and the like as an example of image recording using DMD.
As is well known, the DMD 100 is configured by arranging a large number of mirrors 102, and light emitted from a light source (not shown) and reflected by the on (image recording state) mirror 102 is used as an imaging optical system. An image is recorded by forming an image on the recording medium Pt by 104.
[0005]
  In the example shown in FIG. 20, the recording medium Pt is DMD.100Are moved in the scanning direction (arrow direction in the figure) which coincides with one pixel arrangement direction (arrangement direction of the mirrors 102a to 102c in the figure).
  In FIG. 20A, the mirror 102a of the DMD 100 is on and the other mirrors 102 are off, and only the light reflected by the mirror 102a forms an image on the recording medium Pt. An image is recorded at (position).
[0006]
When the recording medium Pt is transported and the position where the image is recorded by the mirror 102a is moved, the mirror 102a is turned off and only the mirror 102b is turned on as shown in FIG. When the image is recorded at the same position on the recording medium Pt and the recording medium Pt is further conveyed, as shown in FIG. 20C, the mirror 102b is turned off and only the mirror 102c is turned on. The image is recorded at the same position.
That is, in this image recording method, the image display by the DMD 100 is switched according to the conveyance of the recording medium Pt, the display image on the DMD 100 is moved (shifted) in the scanning direction, and the image is transferred onto the conveyed recording medium Pt. Following / still, two-dimensional image recording is performed by multiple exposure by a plurality of mirrors 102.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, an image is formed by an optical system composed of such a light source and a spatial modulation element or a light source arranged two-dimensionally (hereinafter referred to as a two-dimensional array light source), and this image is used as a recording medium. In an image recording apparatus that projects / images, the resolution of an image to be recorded is determined by the resolution (pixel pitch) of the two-dimensional array light source and the magnification of the imaging optical system.
[0008]
Therefore, if there is a deviation from the design value in the resolution of the two-dimensional array light source or the magnification of the optical system, the resolution of the recorded image will differ from the design value, but this resolution error cannot be corrected. The problem arises that it is possible.
Such resolution errors include main scanning and sub-scanning speed errors, dimensional errors in recording media and machine parts due to environmental fluctuations such as temperature and humidity, and drum scanners in the case of drum scanners. The same occurs when there is an error in diameter.
In addition, the image of the two-dimensional array light source projected on the recording medium is distorted by distortion aberration (such as a barrel mold or a pincushion mold) of the optical system. For this reason, an error occurs in the position of each pixel, and as a result, unevenness in the image, blurring of the edge portion, and the like occur, and image quality deteriorates. Furthermore, such image distortion is a problem that also occurs when there is image distortion due to the recording medium held in the situation, and when irregularity is observed in the arrangement of the two-dimensional array light source.
[0009]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art. An image is obtained by an optical system in which a light source and a two-dimensional spatial modulation element such as a DMD are combined, and two-dimensionally arranged point light sources. Provided are an image recording method and an image recording apparatus capable of obtaining a high-quality image without image quality deterioration due to aberrations or errors of the optical system in image recording using a two-dimensional array light source such as an optical system to be formed. To do.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the image recording method of the present invention, when recording an image formed by a light source group arranged two-dimensionally on a recording medium, corresponds to one frame of the recording image to be recorded on the recording medium. During the image recording, the image recording position on the recording medium by the light source group is moved in a direction including at least one component of the two-dimensional arrangement direction of the light source group, and in response to this movement,The difference in resolution of the image on the recording medium of the light source group with respect to the resolution of the recording image to be recorded on the recording medium, and the distortion aberration of the imaging optical system that forms the projection light of the light source group on the recording mediumIs compared with the position of the image of the two-dimensional array light source on the recording medium and the recording image to be recorded on the recording medium, and the pixels of the light source group are equally time-divided based on the comparison result. Modulation multiple times while the recording mediumImage quality degradation due to the difference in resolution and distortion was correctedAn image recording method characterized by recording an image is provided.
[0011]
  The image recording apparatus of the present invention includes a two-dimensional array light source having two-dimensionally arranged recording pixels, and the two-dimensional array light source during image recording of one frame of a recording image to be recorded on a recording medium. Corresponding to the movement of the image recording position by the moving means, the moving means for moving the image recording position on the recording medium by the moving direction in a direction including at least one component in the recording pixel array direction of the two-dimensional array light source,A difference in resolution of an image on the recording medium of the two-dimensional array light source with respect to a resolution of a recording image to be recorded on the recording medium, and an imaging optical system that forms an image of the projection light of the two-dimensional array light source on the recording medium DistortionIs compared with the position of the image of the two-dimensional array light source on the recording medium and the recording image to be recorded on the recording medium, and each recording pixel of the two-dimensional array light source is modulated based on the comparison result The image recording apparatus is characterized in that the modulation means performs time-divided multiple times evenly during image recording of one frame of the recorded image.
[0012]
  In such an invention, it is preferable that the modulation unit modulates the recording pixel in which the center of the image of the two-dimensional array light source is included in a recording image to be recorded on the recording medium into a recordable state.
  Further, it is preferable that the moving means moves the recording position in a direction including components in both directions in the recording pixel array direction of the two-dimensional array light source.
  Further, the modulation means is preset.Distortion aberration of the imaging optical systemIt is preferable that the comparison is performed using a function indicating the position of the image of the two-dimensional array light source on the recording medium in which is added.
  Moreover, it is preferable that the said function changes with time.
  Here, the main scanning means for relatively moving the two-dimensional array light source and the recording medium in one direction, and the two-dimensional array light source and the recording medium in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction. Means for performing sub-scanning that moves relatively; and tracking means for causing the image recording position by the two-dimensional array light source to substantially follow the main scanning and sub-scanning; The image recording position is recorded while being arranged in the scanning direction and the sub-scanning direction, and the image recording position is moved by a relative speed difference between at least one of the following and the main scanning and the sub-scanning. It is preferable to carry out.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the image recording method and the image recording apparatus of the present invention will be described in detail based on the preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
[0014]
FIG. 1 shows a schematic perspective view of an example of the image recording apparatus of the present invention for carrying out the image recording method of the present invention.
An image recording apparatus 10 (hereinafter referred to as a recording apparatus 10) shown in FIG. 1 has a two-dimensional spatial light modulation element as a two-dimensional array light source having two-dimensionally arranged recording pixels (light source group), Using a two-dimensional array light source combined with a light source that illuminates the two-dimensional spatial light modulator, and using this two-dimensional array light source and a so-called external drum (outer drum), projection light from the DMD 12 is applied to the recording medium Pt. In this arrangement, the recording medium Pt is two-dimensionally exposed to record an image.
[0015]
Such a recording apparatus 10 basically includes a light source (not shown) that emits illumination light, a digital micromirror device 12 (hereinafter referred to as DMD 12) that is a two-dimensional spatial light modulator, a collimator lens 14, and the like. The optical deflector 16, the focusing lens 18, the sub-scanning drive system 20, an external drum 22 (hereinafter referred to as drum 22), and these control means (not shown) are configured.
A recording medium Pt is wound around the outer surface of the drum 22 and held / fixed by a known means.
[0016]
As the light source, various light sources that emit light according to the spectral sensitivity characteristics of the target recording medium Pt can be used as long as they can emit a sufficient amount of light (illumination light).
For example, if the recording medium Pt is a normal PS plate that can be exposed to ultraviolet rays (conventional PS plate), an ultrahigh pressure mercury lamp, a metal halide lamp, or the like may be used. When the recording medium Pt is a heat mode recording medium sensitive to infrared light (heat), an infrared broad area laser diode (LD) or the like may be used. In addition to these, a halogen lamp, a xenon lamp, or the like can be used depending on the recording medium Pt.
[0017]
As is well known, the DMD 12 is a two-dimensional spatial light modulation element in which rectangular micromirrors that can be rotated (oscillated) by a predetermined angle about a predetermined rotation axis are two-dimensionally arranged. By rotating the micromirror, the light is modulated for each micromirror (= pixel), and the exposure is turned on / off. In the illustrated recording apparatus 10, as an example, a DMD 12 having a pixel interval of 17 μm and 1024 pixels × 1280 pixels is used.
Further, the rotation direction of the drum 22 (in the direction of arrow R in the figure) described later and one pixel column direction of the DMD 12 optically coincide with each other, and the axis of the drum 22 and the other pixel column direction optically coincide with each other. As shown, each member is arranged. Hereinafter, the pixel row direction (arrow Y direction in the drawing) of the DMD 12 opposite to the rotation of the drum 22 is the main scanning direction, and the right direction in the drawing (arrow X direction in the drawing) is the sub-scanning direction.
[0018]
As described above, in the illustrated example, the two-dimensional array light source is configured by combining the DMD 12 and the light source. Here, in the present invention, the two-dimensional spatial light modulation element constituting the two-dimensional array light source is, for example, a liquid crystal shutter array in which liquid crystal shutters are two-dimensionally arranged, PLZT type, EO type in addition to the DMD 12. AO type, GLV type, etc. can also be used.
In the present invention, the two-dimensional array light source is not limited to a combination of such a light source and a spatial light modulator. For example, an array light source in which point light sources such as LEDs are two-dimensionally arranged, or a self-luminous display such as a CRT or a backlight type LCD (liquid crystal display) may be used as the two-dimensional array light source. Good.
However, the two-dimensional array light source is most preferably a combination of the DMD 12 and the light source in terms of modulation speed and light utilization efficiency.
[0019]
The collimator lens 14 causes the light carrying the image reflected by the DMD 12 to enter the optical deflector 16 as parallel light.
[0020]
The light deflector 16 deflects the light incident through the collimator lens 14 in a substantially rotating direction of the drum 22, thereby schematically projecting light projected onto the recording medium Pt by the DMD 12 as schematically shown in FIG. Is a tracking means for causing the projection light from the DMD 12 to follow the incident position (image recording position) of the recording medium Pt to be main-scanned.
That is, the optical deflector 16 basically deflects the projection light from the DMD 12 carrying the image in the drum rotation direction in synchronization with the rotation of the drum 22, thereby rotating the projection light on the recording medium Pt. And is stopped at a fixed position on the recording medium Pt for a predetermined recording time (exposure time).
In the following description, it is assumed that the projection light of the DMD 12 on the recording medium Pt is the frame F, and one image recording by the frame F stationary on the recording medium Pt by the deflection of the optical deflector 16 is one frame recording. Accordingly, one frame is the size of one screen on the recording medium Pt by the DMD 12 (the range in which the DMD 12 can be exposed at one time).
[0021]
Here, in the present invention, during image recording (exposure), the image recording position on the recording medium Pt is moved in a direction including at least one of the pixel array directions of the two-dimensional array light source.
In the recording apparatus 10, the optical system is configured so that the pixel arrangement direction of the DMD 12 and the main scanning direction and the sub-scanning direction optically coincide with each other. As a preferable aspect, the optical system is stationary on the recording medium Pt. By providing a relative speed difference between main scanning and sub-scanning and tracking of frame F during one-frame image recording to be performed, both main scanning direction and sub-scanning direction components (hereinafter referred to as main and sub-scanning components) The frame F (incident position of the projection light from the DMD 12) is moved in the direction including Hereinafter, the movement of frame F during the recording of one frame is referred to as “shift frame F”.
[0022]
In the recording apparatus 10 of the illustrated example, as a more preferable aspect, the optical deflector 16 that is a follower also serves as a moving unit that shifts the frame F. For this reason, the deflection direction of the optical deflector 16 has a slight angle with respect to the rotation direction (main scanning direction), so that between the main / sub scanning and the follow-up of the frame F by itself. Has a relative speed difference. This will be described in detail later.
[0023]
As the optical deflector 16, various types such as a galvanometer mirror, a polygon mirror, a piezo system, and an optical deflector that shifts the lens in the rotation direction of the drum 22 can be used. In the illustrated recording apparatus 10, a galvanometer mirror (hereinafter referred to as a galvanometer mirror) is used as a preferred example.
[0024]
The focusing lens 18 forms an image of the projection light of the DMD 12 deflected by the optical deflector 16 at a predetermined position on the recording medium Pt wound around the drum 22.
[0025]
The drum 22 is a cylinder that is held / fixed by a known method while the recording medium Pt is wound around the outer surface thereof, and rotates about an axis in the direction of arrow R in the figure opposite to the main scanning direction. Accordingly, the DMD 12 (two-dimensional array light source) and the recording medium Pt move relatively in the main scanning direction (that is, main scanning is performed).
In the present invention, the target recording medium Pt is not particularly limited, and may be a photosensitive material or a heat sensitive material, and may be a film or a plate.
[0026]
The optical system from the light source to the DMD 12, the collimator lens 14, the optical deflector 16, and the focusing lens 18 is integrally formed as a unit, and is sub-scanned by the sub-scanning drive system 20 in the sub-scanning direction (arrow X direction in the figure). Move at a constant speed. As a result, the DMD 12 and the recording medium Pt move relatively in the sub-scanning direction (that is, the sub-scan is performed).
The sub-scanning drive system 20 is a well-known one used for so-called drum scanners. For example, a drive source (not shown), a moving table 20a on which a unitized optical system is loaded, and the moving table 20a are further provided. And a moving shaft 20b extending in the sub-scanning direction.
[0027]
In the present invention, the means for holding the recording medium Pt and performing the main scanning and the sub-scanning is not limited to the (external) drum 22 as shown in the illustrated example. The internal drum to hold may be used.
[0028]
FIG. 2 shows a block diagram of recording timing control of the recording apparatus 10.
As shown in FIG. 2, the optical system such as the light source 24, the DMD 12, and the optical deflector 16 (in FIG. 2, the collimator lens 14 and the focusing lens 18 are omitted) is integrally configured, and at least for image recording. The sub-scanning drive system 20 continuously moves in the sub-scanning direction X at a constant speed.
[0029]
As described above, during image recording, the drum 22 holding the recording medium Pt rotates, and the optical deflector 16 scans the frame F (light projected by the DMD 12) substantially in synchronization with the rotation of the drum 22. By deflecting in the direction, the frame F is stopped on the recording medium Pt for a predetermined recording time, and one frame is recorded. During image recording, the optical system unit is conveyed in the sub-scanning direction by the sub-scanning drive system 20.
In order to control the timing, a main scanning position detector 26 is provided on the drum 22, and the sub-scanning drive system 20 is provided with a sub-scanning position detector 28 for detecting the sub-scanning position. As the main scanning position detector 26, for example, a rotary encoder that detects the rotational position of the drum 22 can be used.
[0030]
Connected to the DMD 12 is a modulation signal generator 30 that supplies image data for one frame (on / off of each micromirror). An image signal is input to the modulation signal generator 30, and an image signal to be sent to the DMD 12 is switched based on detection signals from the main scanning position detector 26 and the sub scanning position detector 28.
An optical deflector driver 32 is connected to the optical deflector 16. The optical deflector driver 32 drives the optical deflector 16 based on the detection signals of the main scanning position detector 26 and the sub-scanning position detector 28, and matches the projection light from the DMD 12 with the relative movement of the recording medium Pt. To deflect.
[0031]
In such a recording apparatus 10, a single frame image recorded stationary on the recording medium Pt by following the optical deflector 16 as described above is two-dimensionally recorded on the image recording area of the recording medium Pt. Images are recorded in an array.
[0032]
Here, in the image recording, the sub-scanning is stopped and the drum 22 is rotated around to form one frame image by the DMD 12 in the main scanning direction (Y direction). The DMD 12 (optical system) is moved in the sub-scanning direction by the size in the sub-scanning direction (X direction), and one row of image recording in the main scanning direction is repeated again, whereby the recording medium Pt is recorded. An image may be recorded by arranging frames F on the entire surface (in this case, the sub-scanning speed is 0).
However, in the illustrated example, in order to shorten the recording time of one image and reduce the burden on the sub-scanning drive system 20, as described above, as described above, image recording is performed while continuously performing sub-scanning. Then, the frames F are arranged in a spiral shape on the recording medium Pt wound around the drum 22, and image recording is performed on the entire surface.
[0033]
That is, in the illustrated recording apparatus 10, when the drum 22 makes one revolution according to the rotational speed (main scanning speed) of the drum 22, the frame F to be recorded is in the sub-scanning direction with the previously recorded frame F. The sub-scanning speed by the sub-scanning drive system 20 is set so as to be adjacent.
Thereby, image recording is performed on the recording medium Pt wound around the drum 22 in a spiral shape, and the frames F are arranged stepwise in the main scanning direction as shown in the conceptual diagram of FIG. 3 in which the recording medium Pt is developed. Then, image recording is performed on the entire surface of the recording medium Pt. In FIG. 3, the lower side shows recording at the first rotation of the drum 22, and the upper side shows recording at the second rotation, and Ldr indicates the length of one round of the drum 22. This recording method is described in detail in the specification of Japanese Patent Application No. 2000-316622 by the present applicant.
[0034]
Here, in the recording apparatus 10 in the illustrated example, the projection light of the DMD 12 is deflected in the main scanning direction by the optical deflector 16 in synchronization with the rotation of the drum 22 as described above, so that the recording medium Pt is placed on the recording medium Pt. Frame F is stopped and one frame is recorded.
However, when image recording is performed while continuously performing sub-scanning, the position of the frame F on the recording medium Pt is in the sub-scanning direction even if the frame F can be stopped by deflection by the optical deflector 16 in the main scanning direction. It moves and the image is blurred.
Therefore, in the recording apparatus 10, the deflection direction is tilted toward the sub-scanning direction with respect to the main scanning direction according to the positional deviation of the frame F by the sub-scanning, and more preferably, the frame F is recorded during the recording of one frame. Is preferably stopped on the recording medium Pt.
[0035]
Here, the angle of the deflection direction with respect to the main scanning direction (arrow Y direction) is such that after one frame is recorded, the next frame F to be recorded has a pixel pitch (pixel pitch on the recording medium Pt) in the sub-scanning direction. It is preferable to set so as to move in the sub-scanning direction by an integral multiple.
In particular, Ny is an integer multiple of the pixel pitch, Nimg-y is the number of pixels in the main scanning direction of one frame, Pimg-y is the pixel pitch in the main scanning direction of one frame, and is the pixel pitch in the sub-scanning direction of one frame. In the case of Pimg-x, it is preferable that the angle ψ in the deflection direction with respect to the main scanning direction satisfies the following formula.
tan ψ = (Ny × Pimg-x) / (Nimg-y × Pimg-y)
This image recording method is described in detail in the specification of Japanese Patent Application No. 2001-116470 by the present applicant.
[0036]
As described above, in the recording apparatus 10, the frame F (projected light of the DMD 12) is caused to follow the movement of the recording medium Pt, and is basically stationary on the recording medium Pt for a predetermined recording (exposure) time. Then, one frame image recording is performed.
Here, the illustrated recording apparatus 10 is according to the present invention. By providing a relative speed difference between the main scanning and sub-scanning and the tracking of the frame F for stationary, FIG. As conceptually shown in FIG. 1, during the recording of one frame, the image recording position on the recording medium Pt, that is, the position of the frame F is shifted in a direction including both main and sub components (direction of arrow V). In addition to the shift of the frame F, when the pixel (mirror) of the DMD 12 is positioned on the recording medium Pt on the recording medium Pt according to the image to be recorded in one frame, the pixel is turned on. Then, the display image by the DMD 12 is modulated. In other words, the movement of the frame F for stationary corresponding to the main scanning and the sub scanning between the recording medium Pt and the optical system is given a relative speed difference, and each pixel of the DMD 12 is recorded accordingly. Modulate according to the image to be performed.
In the present invention, such a configuration enables resolution correction and the like in image recording using a two-dimensional array light source.
[0037]
The operation of image recording in the recording apparatus 10 (the present invention) will be described below with reference to FIGS.
FIG. 5A conceptually shows a part of the frame F by the DMD 12 on the recording medium Pt, and FIG. 5B conceptually shows an example of the resolution of an image recorded on the recording medium Pt. In both cases, one square is one pixel, that is, one pixel of the frame F (resolution of the DMD 12) on the recording medium Pt is different from one pixel (recording resolution) of the target image, and the frame F is smaller. Each pixel of the frame F on the recording medium Pt and the recorded image have the relationship shown in FIG.
[0038]
In this example, an image is recorded by turning on the pixel (mirror) of the DMD 12 whose center is included in the recorded image. That is, for example, if the image to be recorded is an image indicated by a thick frame in FIGS. 5B and 5C, the pixel of the DMD 12 indicated by the cross hatch, in which the center indicated by the black dot is included in the image recording area, is turned on. To do.
Here, the pixel whose center is included in the image recording area is changed by the shift of the frame F in the direction including both the main and sub components during the recording of one frame. In the present invention, the image is recorded by switching, ie, modulating, the display image by the DMD 12 accordingly.
[0039]
Hereinafter, recording of an image indicated by a thick frame in FIG. 5B by a part of the frame F (projected light of the DMD 12) by the DMD 12 shown in FIG. 5A will be described with reference to FIGS. An example will be described.
In this example, as an example, as shown in FIG. 4, during the recording of one frame, three pixels in the main scanning direction (arrow Y direction) and one in the sub-scanning direction (arrow X direction). The frame F is shifted by the amount of pixels. That is, image recording is performed by shifting the frame F in the main scanning direction: sub-scanning direction = 3: 1. In this example, as an example, the actual moving direction of the frame F is opposite to the main scanning direction and the sub-scanning direction, but the present invention is not limited to this.
Further, in the recording of one frame, the recording time (exposure time) is equally divided, and the display image of the DMD 12 is changed nine times, that is, modulated nine times.
[0040]
As an example, recording of one frame is started from the state shown in FIG. In this state, the area of the recorded image indicated by the thick frame includes the centers of the pixels a-3, b-3, and c-1 to 3 of the DMD 12, so that this pixel is indicated by a cross hatch. on to record an image.
[0041]
As described above, the recording medium Pt held on the drum 22 is rotated in the direction opposite to the main scanning direction. Further, the frame F is deflected in the same direction by the optical deflector 16, so that the frame F basically shifts in a direction including the main and sub components at a ratio of 3: 1 while following / stopping the recording medium Pt. ing.
1/9 of the recording time of one frame has elapsed, that is, 3/9 pixels in the main scanning direction (arrow Y direction) and 1/9 pixels in the sub-scanning direction (arrow X direction) Is shifted (hereinafter simply referred to as “the frame F is shifted by a predetermined amount”), the DMD 12 is modulated and the image (projected image) is switched as shown in FIG. That is, since the center of the pixel a-3 included in the recording start state deviates from the recording image area, only this pixel is turned off from the state shown in FIG.
[0042]
When the frame F is further shifted by a predetermined amount, the DMD 12 is modulated as shown in FIG. 6C, and the pixel c-1 off the center from the recording image area is turned off, and the center newly enters the recording image area. Pixels d-2 and 3 are turned on.
When the frame F is further shifted by a predetermined amount, the DMD 12 is modulated as shown in FIG. 7D, and the pixel c-2 whose center is off the recording image area is turned off.
[0043]
Similarly, as shown in FIGS. 7E to 8I, each time the frame F is shifted by a predetermined amount, the DMD 12 is modulated, and the pixel whose center is out of the recorded image area is turned off. An image is recorded by turning on the pixel whose center is in the recording image area.
Finally, when the frame F is shifted by a predetermined amount from the state shown in FIG. 8I and becomes the state shown in FIG. 9, the frame F is shifted by 3 pixels in the main scanning direction and 1 pixel in the sub-scanning direction. That is, one frame of recording is completed, all the pixels are turned off, and adjacent to the main scanning direction in accordance with the movement of the recording medium Pt (rotation of the drum 22) and the state of the optical deflector 16, The next one-frame image recording is started.
[0044]
That is, in the recording of one frame in FIGS. 6A to 9, the recording is performed so that the areas indicated by the cross hatches in FIGS. 6A to 8I are overlapped, that is, FIG. The image is recorded as conceptually shown in FIG.
As shown in FIG. 10, in the image recording method of the present invention, image recording is performed up to an area slightly exceeding the ideal resolution of the target recorded image, but the recording is performed in the target image recording area. Since the amount of recording (exposure) in the portion that is concentrated and protrudes is slight, there is no problem in image quality.
[0045]
In conventional image recording using a two-dimensional array light source, only an integer multiple resolution of one pixel of the two-dimensional array light source (in the example shown, one pixel of the projection light of the DMD 12) can be expressed. Therefore, if there is a pitch error of the DMD 12 (two-dimensional array light source) or an error from the design value in the imaging optical system, if there is an error in the diameter of the drum 22, if there is an error in the main scanning or sub-scanning speed, In the case where a dimensional error occurs in the recording medium Pt or machine part due to environmental fluctuations such as temperature and humidity, the resolution of the recorded image reflects these errors and differs from the design value. It was. In order to correct these, it is necessary to prepare a zoom lens and a correction imaging optical system.
[0046]
  On the other hand, as is clear from the above description, according to the present invention, in the image recording using the two-dimensional array light source using the DMD 12 or the like, the frame F (projection light of the two-dimensional array light source) is used as the main and sub.BothBy shifting (moving) in the direction including the components and modulating the two-dimensional array light source according to the image to be recorded, image recording similar to so-called scanning exposure can be performed.
  That is, according to the present invention, regardless of the resolution of the two-dimensional array light source, by modulating each pixel of the two-dimensional array light source according to the target resolution and image, without using a zoom lens or the like, Image recording at an arbitrary resolution can be performed.
  Accordingly, the dimensional error of the recording medium Pt and the machine parts due to fluctuations in the imaging optical system, the DMD 12 pitch error, temperature / humidity, etc. is known in advance, and the resolution error is taken into account, for example, recording. By knowing (calculating) the imaging position of each pixel of the DMD 12 on the medium Pt and performing modulation according to the image with the target resolution as described above, a high-quality image that does not cause a resolution error can be obtained. Obtainable. Furthermore, by performing such modulation according to the frame shift in accordance with an image having a target resolution, an image having an arbitrary resolution can be recorded, that is, resolution conversion can be easily performed.
[0047]
Furthermore, according to the present invention in which images are recorded by shifting frames by the DMD 12 (two-dimensional array light source), not only the resolution error described above but also the distortion of the optical system (mainly the focusing lens 18). Image quality degradation caused by aberration can also be corrected (hereinafter also referred to as distortion correction).
[0048]
As is well known, since the lens has distortion (pincushion type, barrel type, etc.), the image formed on the recording medium Pt is also distorted accordingly. Therefore, when an image is formed by arranging such frames as shown in FIG. 3, there are areas where no frame (image) is projected or areas where a plurality of frames overlap according to distortion caused by distortion. As a result, streaky unevenness or the like occurs in the image.
On the other hand, according to the present invention in which exposure is performed by scanning a frame by the DMD 12, the state of the distortion possessed by the optical system is known in advance, and each pixel of the DMD 12 is modulated accordingly, whereby distortion is reduced. Corrected images can be recorded.
[0049]
For example, in the recording of one frame, as shown in FIG. 11A, the same three-pixel key-type image as described above is recorded at three locations indicated by a, b, and c.
At this time, it is assumed that the frame F by the DMD 12 forms an image on the recording medium Pt with distortion due to the distortion aberration (pincushion type in the illustrated example) by the focusing lens 18 as shown in FIG. On the other hand, the image at position a in FIG. 11A is in the area indicated by circle a of frame F by DMD 12 shown in FIG. 11B, and the image at position b is in the area indicated by circle b. The image at the same position c is recorded in the area indicated by the same circle c. As shown in FIG. 11B, at position b and position c, the image is distorted due to distortion.
[0050]
The distortion of the coma F due to such aberration is known in advance, and the DMD 12 is modulated accordingly.
As a specific example, by knowing in advance the distortion of the frame F due to distortion aberration, taking this into account, each modulation according to the shift of the frame (position where the above-mentioned frame has been shifted by a predetermined amount) The position of each pixel (center) of the DMD 12 on the recording medium Pt can be known. Accordingly, similarly to the previous example, by turning on the pixel of the DMD 12 whose center is included in the image to be recorded, it is possible to record an appropriate image with the distortion corrected.
[0051]
As an example, similarly to the example shown in FIGS. 4 to 10, the frame F is shifted in the main scanning direction: sub-scanning direction = 3: 1, and one frame is recorded by equal nine modulations.
At this time, when the image shown in FIG. 11 is recorded, the image recording at the position a in FIG. 11 without the distortion of the coma due to the aberration is as shown in FIG. 12A, that is, FIG. This is the same as the recording shown in FIG.
Needless to say, the recording at each position in FIG. 12 corresponds to FIG. 6A to FIG. 8I in order from the top.
[0052]
On the other hand, the position b of the frame F has a slight distortion due to distortion, and the position c of the frame F has a larger distortion.
However, as described above, in this example, since this distortion is known in advance, it is possible to know the position of each pixel of the DMD 12 on the recording medium Pt at the time of each modulation in consideration of this distortion. Accordingly, at each modulation position where the frame is shifted by a predetermined amount, the pixel in which the center of the frame F enters the image to be recorded is turned on. Therefore, the modulation of each pixel of the DMD 12 at the position b is as shown in FIG. 12B, while the modulation of each pixel of the DMD 12 at the position c is as shown in FIG.
[0053]
In the image recording shown in FIG. 12, if only the pixels on which the DMD 12 is turned on are extracted, the result becomes as shown in FIGS. 13A, 13B, and 13C. Key-type images at the positions are as shown in FIGS. 14A, 14B, and 14C.
That is, according to the present invention, as shown in FIG. 14, the optical system has a slight protrusion that does not cause a problem in image quality, by using the frame shift, as in the previous example. It is possible to record an appropriate image in which distortion is corrected.
[0054]
Hereinafter, when each pixel of the DMD 12 (two-dimensional array light source) is modulated while shifting the frame F, an error of the image recording and imaging optical system, a pitch error of the DMD 12 and the like are known in advance, and a resolution error caused thereby. An example of a modulation method that takes into account the above will be described with reference to FIG. FIG. 16 shows an example of a control block diagram for executing this modulation method.
[0055]
As shown in the upper left part of FIG. 15, in the pixel arrangement direction in the DMD 12, the i-th pixel in one direction and the j-th pixel in the other direction are defined as a pixel (i, j). In the illustrated example, i corresponds to the sub-scanning direction (X direction), and j corresponds to the main scanning direction (Y direction). The pixel pitch in the main scanning direction of the DMD 12 is Δy, and the pixel pitch in the sub-scanning direction is Δx.
Therefore, (i * Δx, j * Δy) gives the center position (x_i, Y_j) Can be obtained.
[0056]
A function indicating the shift amount in the sub-scanning direction is Fx, and a function indicating the shift amount in the main scanning direction is Fy. Accordingly, the center position (x of the pixel (i, j) of the DMD 12 at the time t during the recording of one frame._i, Y_j) On the projected image is (Fx (x_i, Y_j, T), Fy (x_i, Y_j, T)). Hereinafter, this position is referred to as the image center position (X_i, Y_j).
In the block diagram shown in FIG. 16, using the shift amount determination LUT (lookup table) corresponding to the functions Fx and Fy, the image center position (X_i, Y_j)
[0057]
In the present invention, the functions Fx and Fy (determining LUT) are set in consideration of not only the shift amount of the frame F but also the dimensional error of the machine part due to the DMD 12 pitch error, temperature variation, etc., which are known in advance. . Thereby, in image recording using a two-dimensional array light source, an image with an appropriate resolution in which the resolution error is corrected can be recorded. Alternatively, the functions Fx and Fy are determined by taking into account the distortion aberration of the focusing lens 18 and the like in advance as described above, thereby recording a high-quality image in which the distortion aberration is corrected.
Furthermore, in the present invention, it is of course preferable to perform image recording so as to correct both such a resolution error and distortion, and the functions Fx and Fy are represented by the resolution error and This may be determined in consideration of both of the distortion aberrations.
[0058]
Note that the dimensions of the recording medium Pt due to temperature fluctuations and the like may change with time, that is, resolution errors and the like may also change with time.
Therefore, the functions Fx and Fy may be changed (changed) with time. The change of the function may be performed according to the measurement result such as the environmental greenhouse temperature, may be performed according to a preset sequence, or both may be used in combination.
[0059]
On the other hand, in the output resolution of the image to be recorded, the pixel pitch in the main scanning direction is ΔY, and the pixel pitch in the sub-scanning direction is ΔX.
As described above, the center position (x of the pixel (i, j) of the DMD 12_i, Y_j) Is the image center position (X_i, Y_j) Therefore, by dividing the image center position by the pixel pitch, it is possible to know where the image center position is located on the bitmap of the recorded image, and (round [(X_i/ ΔX)], round [(Y_j/ ΔY)]) is the on pixel on the image bitmap of the image to be recorded (m_on, N_onWhen the DMD 12 is modulated so that the pixel (i, j) is turned on, image recording as exemplified in FIGS. 6 to 9 can be performed. In the above formula, “round” indicates rounding off. In this example, as an example, in the image bitmap, m corresponds to the sub-scanning direction and n corresponds to the main scanning direction.
[0060]
Here, in image recording using a two-dimensional array light source such as the recording apparatus 10, shading occurs due to variations in the projected image size of each pixel, variations in light intensity, positional errors, and the like. For example, in the case of a printed matter, the shading results in a variation of the reproduced mesh% (locality depending on the position of the area ratio), which is a problem in image quality and needs to be corrected.
Normally, shading correction is performed by light intensity correction of each pixel. However, according to the recording method of the present invention in which recording is performed by shifting the frame F, not by intensity correction but by direct correction of the area ratio, Shading can be corrected.
[0061]
The position obtained by dividing the image center position by the pixel pitch ((X_i/ ΔX, Y_j/ ΔY) Hereinafter, this is referred to as a DMD image) and an on pixel (m_on, N_on), The absolute value of the difference in the corresponding direction indicates a deviation of the center position between the DMD image and the on pixel.
Therefore, this absolute value is compared with a threshold value Thr (positive number) appropriately set corresponding to each of the main and sub, and when the absolute value in both the main and sub directions is equal to or less than the threshold value Thr, the pixel ( By controlling the modulation so that i, j) is turned on, the area ratio of the recorded image can be controlled.
That is, | (X_i/ ΔX) -m_on| ≦ Thr_m
| (Y_j/ ΔY) −n_on| ≦ Thr_n
When both are satisfied, the area ratio of the recorded image can be controlled by controlling the modulation so that the pixel (i, j) of the DMD 12 is turned on.
[0062]
The threshold value may be appropriately determined according to the shading of the optical system.
For example, Thr_m= Thr_n= 0.5, standard image recording without the above-described correction is performed, that is, a DMD image (X_i/ ΔX, Y_j/ ΔY) is the on pixel (m_on, N_on), The pixel (i, j) of the DMD 12 is turned on.
On the other hand, Thr_m= Thr_nAssuming = 0.6, even if the DMD image is off by 0.1 pixel from the on pixel of the image bitmap, the pixel is turned on, so the area ratio can be increased.
Conversely, Thr_m= Thr_nWhen = 0.4, if the DMD image does not exist in an area 0.1 pixels smaller than the on pixel of the image bitmap, the pixel is not turned on, so the area ratio is small.
Furthermore, Thr_mAnd Thr_nWhen the values are different from each other, the area ratio can be controlled in the main scanning direction and the sub-scanning direction (vertical and horizontal of the image).
[0063]
In this modulation method, an image by the DMD 12 (two-dimensional array light source) is mapped onto the recording medium Pt, and the image pattern to be recorded on the recording medium Pt is compared with each pixel image position of the DMD 12 on the recording medium Pt. Although the on / off of each pixel of the DMD 12 is determined, the present invention is not limited to this, and conversely, the pattern to be recorded on the recording medium Pt is mapped to the two-dimensional array light source, and the on / off of each pixel of the DMD 12 is determined. You may decide.
[0064]
  FIG. 17 conceptually shows the movement of each pixel (mirror) of the DMD 12 on the recording medium Pt in the image recording shown in FIGS.
  As described above, in this example, in recording one frame,ViceScan direction:mainScanning direction = 1 pixel: The frame F is shifted by 3 pixels, and the nine modulations are performed in a time-division manner. Therefore, each pixel of the DMD 12 moves as indicated by an arrow, for example, at the position of a point. Modulation is performed.
  When attention is paid to the pixel position Pix of one pixel indicated by the arrow, at this pixel position Pix, three pixels (mirrors of the DMD 12) are arranged at equal intervals in the sub-scanning direction with respect to the main scanning direction in one-frame image recording. And each is modulated three times with equal spacing or phase alignment. That is, in this example, an image of 9 × 3 × 3 pixels is equally recorded in the main × sub-scanning direction for each pixel at the pixel position at the start of recording of one frame. Image recording with a resolution equivalent to 9 times (3 times in one direction) is performed. In the present invention, this makes it possible to correct the distortion as described above and the resolution error due to temperature fluctuation or the like.
[0065]
Here, in the recording apparatus 10 of the present invention, in the shift of the frame F in the recording of one frame, the direction and amount of the shift are not particularly limited, and may be appropriately determined according to the resolution of the image to be recorded. Just decide. Further, the direction and amount of shift may be fixed, variable, or appropriately settable.
Further, in the illustrated example, the frame F is shifted in the reverse direction with respect to the main / sub-scanning direction. However, the present invention is not limited to this, and the forward direction is relative to the main / sub-scanning direction. The frame F may be shifted, or may be forward in the main scanning direction and reverse in the sub-scanning direction.
[0066]
Here, it is preferable to move one or more pixels in both the A direction and the B direction in units of pixels (pixel pitch) of the DMD 12.
In particular, the number of shift pixels in the A direction and the B direction is set so that one is 1 and the other is an integer of 2 or more, or a relatively prime integer of 1 or more, and the larger number of shift pixels is squarely modulated. It is preferable to carry out by dividing.
Alternatively, when the above-mentioned conditions are satisfied and the resolution change magnification in the A direction corresponding to the target resolution change magnification is a and the change magnification in the B direction is b, The frame F is shifted by the number of pixels in the B direction and the number of pixels less than that in the B direction, or by the number of pixels a in the B direction and less than that in the A direction. It is also preferable to perform the modulation equally in time division. Also in this case, it is preferable that the number of shift pixels in the A direction and the B direction is one and the other is an integer of 2 or more, or a relatively prime integer of 1 or more.
[0067]
By satisfying the above conditions, the recording resolution of the DMD 12 can be improved efficiently, and image recording in which the resolution and distortion are corrected as shown in FIGS. . Note that the A direction and the B direction in the above conditions may be either the main scanning direction or the sub-scanning direction.
[0068]
The method of shifting the frame F (projection light) like this, that is, the method of giving a relative speed difference between the main / sub-scan and the tracking of the frame F during recording of one frame is not particularly limited. Various methods are available.
For example, a method of using the optical deflector 12, a method of providing a speed difference between the main scanning speed (peripheral speed of the drum 22) and the tracking for stopping the frame F, the sub-scanning speed and the sub-scanning direction by the optical deflector. And a method of moving the recording medium Pt (drum 22 in the illustrated example), a method of moving the optical system, a method of combining these, and the like.
[0069]
As described above, in the recording apparatus 10, as a preferable mode, the optical deflector 16 that is a follower of the frame F in recording one frame also serves as a shift (moving) unit of the frame F. For this reason, the deflection direction of the projection light of the DMD 12 by the optical deflector 16 is slightly inclined in the sub-scanning direction with respect to the main scanning direction.
As a result, a relative speed difference is given to the tracking of the frame F with respect to the recording medium Pt with respect to the main scanning and the sub scanning, and the frame F is shifted in a direction including both main and sub components during recording of one frame.
[0070]
Here, for example, the deflection direction by the optical deflector 16 may be determined as follows according to the target shift amount and direction, or the angle ψ described above.
[0071]
If the circumferential speed of the drum 22, that is, the main scanning speed is Vy, the position Y (t) in the main scanning direction (arrow Y direction) at a certain time t at one point on the recording medium Pt in one frame recording is As shown in FIG. 18A, “Y (t) = − Vy * t”.
On the other hand, when the deflection speed by the optical deflector 16 (galvano mirror in the illustrated example) on the recording medium Pt is Vy ′, a certain pixel (pixel of DMD 12) on the recording medium Pt is recorded in one frame recording. The position Y ′ (t) in the main scanning direction at time t is “Y ′ (t) = − Vy ′ * t” as shown in FIG. In the illustrated example, since the optical deflector 16 is a galvanometer mirror, it swings in the reverse direction when the recording time T has passed, and the position is indicated by a one-dot chain line.
[0072]
Here, if the recording time of one frame is T, the shift amount in the main scanning direction in the recording of the one frame described above can be represented by a difference ΔY between the two.
That is, ΔY = Y ′ (T) −Y (T)
ΔY = −Vy ′ * T − (− Vy * T)
Vy ′ = Vy− (ΔY / T)
[0073]
On the other hand, in the recording of one frame, the position in the sub-scanning direction (arrow X direction) at a certain time t at a certain point on the recording medium Pt does not move.
On the other hand, when the sub-scanning speed by the sub-scanning drive system 20 is Vx, the position X (t) in the sub-scanning direction of a certain pixel at a certain time t resulting from this is as shown in FIG. “X (t) = Vx * t”. Further, assuming that the moving speed of a certain pixel in the sub-scanning direction by the optical deflector 16 is Vx ′, the position X ′ (t) of a certain pixel in the sub-scanning direction at a certain time t resulting from this is the same. As shown in the figure, “X ′ (t) = Vx ′ * t”.
[0074]
Similarly, if the recording time of one frame is T, the shift amount in the sub-scanning direction in the above-described recording of one frame can be represented by a difference ΔX between the two.
That is, ΔX = X ′ (T) −X (T)
ΔX = Vx * t−Vx ′ * t
Vx ′ = Vx− (ΔX / T)
[0075]
When viewed from the optical system (DMD 12), a certain point on the recording medium Pt is determined by the sub-scanning speed Vx and the peripheral speed Vy of the drum 22.
Accordingly, as shown in FIG. 18C, in the recording of one frame with the recording time T, the target shift from the point determined by Vx * T and Vy * T depending on the main scanning speed and the sub-scanning speed. The optical deflector 16 may be set so as to deflect toward a position shifted by ΔX and ΔY corresponding to the amount.
[0076]
  Here, if the angle formed by the main scanning direction and the deflection direction of the optical deflector 16 is θ, and the deflection speed of the optical deflector 16 is Vg,
      “Vx ′ = Vg * sin θ” and “Vy ′ = Vg * cos θ”
  Therefore,
  tan θ = (Vx ′ / Vy ′)
          = [Vx− (ΔX / T)] / [Vy− (ΔY / T)]
          = (Vx * T-ΔX) /(Vy * T-ΔY)
It becomes. That is, if the angle of the optical deflector 16, the main scanning speed (the rotation speed of the drum 22), the sub-scanning speed, etc. are set so as to satisfy this, the target main and sub-components are included in the recording of one frame. The frame F can be shifted.
[0077]
  Here, as described above, the shift direction of the frame F may be the forward direction or the reverse direction with respect to the main / sub-scanning direction. Therefore, ΔX and ΔY can be either positive or negative, that is, depending on the shift direction of the frame F,
          tan θ = (Vx * T ± ΔX) /(Vy * T ± ΔY)
Meet, lightdeflectionThe angle of the device 16 may be set.
[0078]
A method of shifting the frame F deflected by the optical deflector 16 in the image recording in which the frame F is stopped on the recording medium Pt and one frame is recorded (exposure) by such follow scanning is as described above. The method of tilting the optical deflector 16 is not limited, and various methods can be used.
[0079]
For example, by using an image rotation element such as a Dove prism, the projection light deflected by the optical deflector 16 is incident on the image rotation element, and the rotation angle of the image rotation element is adjusted to change the deflection direction of the projection light. (Rotate) and the frame F may be shifted.
FIG. 19 summarizes the relationship between the rotation angles (0 °, 90 °, 180 °, and 270 °) of the Dove prism, the image rotator prism, and the Pechan prism, and the change of the optical path of the incident light, that is, the state of the coma F shift. Show. Even when three mirrors are combined, the projection light can be shifted (rotated) in the same manner as the image rotator prism.
[0080]
In addition, the optical deflector 16 is mounted on a goniometer stage having a rotation axis optically coincident with the optical axis of the focusing lens 18, and the optical deflector 16 is rotated by adjusting the angle of the goniometer stage, thereby projecting light. The frame F may be shifted by adjusting the deflection direction.
Further, in place of the gonio stage, a restricting member such as a pin is provided at a position corresponding to the rotation center of the gonio stage, the rotation of the optical deflector 16 is restricted, and the optical deflector 16 is moved away from the restricting member. The frame F may be shifted by adjusting the rotation of the optical deflector 16 by pushing and pulling.
[0081]
The image recording method and apparatus of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above examples, and various improvements and modifications may be made without departing from the spirit of the present invention. Of course.
[0082]
For example, the above example is an image recording apparatus that performs follow-up scanning that records a single frame image by stopping the projection light (frame) on a recording medium by deflecting the projection light of a two-dimensional array light source. The present invention is not limited to this. For example, the projection light of the two-dimensional array light source is projected onto the recording material by moving (shifting) the image with the two-dimensional array light source as shown in FIG. It can also be suitably used for image recording in which multiple exposure is performed at a standstill.
In this case, as an example, the same image shift from the most upstream pixel column in the main scanning direction to the most downstream pixel column of the two-dimensional array light source is regarded as one frame in the above example, and similarly one frame During the image recording, the frame may be moved in the direction including the components in both the main and sub directions.
[0083]
  Further, in the illustrated example, the projection light of the two-dimensional array light source is shifted in a direction including both main and sub components of the two-dimensional array light source. However, the present invention is not limited to this, and one direction of main / sub Only shift the projection lightEvenGood.
[0084]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, two-dimensionally arranged optics such as a combination of a light source and a spatial modulation element such as a DMD, a light source in which point light sources such as LEDs are two-dimensionally arranged, etc. In image recording using a two-dimensional array light source having a typical recording element, resolution errors caused by errors in the optical system from design values, and image distortions caused by optical system distortion, etc. It is possible to obtain a high-quality image without any image.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of an example of an image recording apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing image recording timing control of the image recording apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining image recording by the image recording apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining image recording according to the present invention.
5A is a conceptual diagram for explaining projection light by DMD, FIG. 5B is a recorded image, and FIG. 5C is a conceptual diagram for explaining image recording according to the present invention.
FIGS. 6A to 6C are conceptual diagrams for explaining image recording according to the present invention. FIGS.
7D to 7F are conceptual diagrams for explaining image recording according to the present invention.
8 (G) to (I) are conceptual diagrams for explaining image recording according to the present invention. FIG.
FIG. 9 is a conceptual diagram for explaining image recording according to the present invention.
FIG. 10 is a diagram conceptually showing an image obtained by the image recording performed in FIGS.
11A is a conceptual diagram for explaining a recorded image, and FIG. 11B is a conceptual diagram for explaining projected light by a distorted DMD.
FIGS. 12A to 12C are conceptual diagrams for explaining image recording according to the present invention. FIGS.
FIGS. 13A to 13C are conceptual diagrams for explaining image recording according to the present invention. FIGS.
FIGS. 14A to 14C are diagrams conceptually showing images by the image recording performed in FIG.
FIG. 15 is an example of a procedure of a modulation method of the present invention for performing modulation using a function.
FIG. 16 shows an example of a control block diagram for executing a modulation method using a function.
FIG. 17 is a diagram conceptually showing image recording in FIGS.
18A to 18C are conceptual diagrams for explaining image recording in the image recording apparatus shown in FIG.
FIG. 19 is an illustration of a method of moving projection light in image recording of the present invention.
FIGS. 20A to 20C are conceptual diagrams for explaining image recording using a conventional two-dimensional array light source. FIGS.
[Explanation of symbols]
10 (Image) recording device
12 DMD
14 Collimator lens
16 Optical deflector
18 Focusing lens
20 Sub-scanning drive system
22 (External) Drum
24 Light source
26 Main scanning position detector
28 Sub-scanning position detector
30 Modulation signal generator
32 Optical deflector driver
Pt recording medium

Claims

When recording an image formed by a light source group arranged two-dimensionally on a recording medium,
During the image recording of one frame of the recording image to be recorded on the recording medium, the image recording position on the recording medium by the light source group is set to a direction including at least one component in the two-dimensional arrangement direction of the light source group. Corresponding to this movement, the difference in the resolution of the image on the recording medium of the light source group with respect to the resolution of the recording image to be recorded on the recording medium, and the projection light of the light source group are combined on the recording medium. The position of the image of the two-dimensional array light source on the recording medium taking into account the distortion aberration of the imaging optical system to be imaged is compared with the recorded image to be recorded on the recording medium, and the light source group is based on the comparison result An image recording method comprising: modulating a plurality of times while equally dividing each of the pixels and recording an image in which the resolution difference and the image quality deterioration due to the distortion are corrected on the recording medium.

A two-dimensional array light source having two-dimensionally arranged recording pixels;
During image recording of one frame of the recording image to be recorded on the recording medium, the image recording position on the recording medium by the two-dimensional array light source is set as at least one component in the recording pixel array direction of the two-dimensional array light source. A moving means for moving in a direction including:
Corresponding to the movement of the image recording position by the moving means, the difference in the resolution of the image on the recording medium of the two-dimensional array light source with respect to the resolution of the recording image to be recorded on the recording medium, and the projection light of the two-dimensional array light source And comparing the position of the image of the two-dimensional array light source on the recording medium taking into account distortion aberration of the imaging optical system that forms an image on the recording medium and the recording image to be recorded on the recording medium Modulation means for modulating each recording pixel of the two-dimensional array light source based on the result,
The image recording apparatus according to claim 1, wherein the modulation means performs the modulation a plurality of times by equally dividing the time during image recording of one frame of the recorded image.

The image recording apparatus according to claim 2, wherein the modulation unit modulates the recording pixel in which the center of the image of the two-dimensional array light source is included in a recording image to be recorded on the recording medium so as to be recordable.

The image recording apparatus according to claim 2, wherein the moving unit moves the recording position in a direction including components in both directions in the recording pixel array direction of the two-dimensional array light source.

The modulation means performs the comparison by using a function indicating a position of an image of the two-dimensional array light source on the recording medium in consideration of a distortion aberration of the imaging optical system set in advance. 5. The image recording apparatus according to any one of 4 above.

The image recording apparatus according to claim 5, wherein the function changes with time.

Means for performing main scanning relatively moving the two-dimensional array light source and the recording medium in one direction; and relatively moving the two-dimensional array light source and the recording medium in a sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction. Means for performing sub-scanning movement; and tracking means for causing the image recording position by the two-dimensional array light source to substantially follow the main scanning and sub-scanning;
The image by the two-dimensional array light source is arranged in the main scanning direction and the sub-scanning direction to record an image, and the relative tracking between the substantially following by the following means and at least one of the main scanning and the sub-scanning is recorded. the speed difference, the image recording apparatus according to any one of claims 2-6 for performing the movement of the image recording position.