JP4049283B2

JP4049283B2 - マルチビーム描画方法および装置

Info

Publication number: JP4049283B2
Application number: JP21461798A
Authority: JP
Inventors: 弘一礒野; 孝広松尾
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-07-29
Filing date: 1998-07-29
Publication date: 2008-02-20
Anticipated expiration: 2018-07-29
Also published as: JP2000043318A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチビームで描画を行う方法および装置に関し、より特定的には、円筒形状を有し、その中心軸の周りに回転される感材または版材に対して、中心軸に平行な副走査方向に沿って配置された複数の発光素子からなり副走査方向に沿って移動される光素子列が発するマルチビームを照射することにより描画を行う方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、輪転機で用いられる刷版（円筒形状の版材に画像に応じた多数のセルが刻まれたもの）を制作する際には、予め原板（オリジナルフィルム）を制作し、それを版材に焼き付けることが行われていた。この場合、原板を制作するための画像記録装置としては、ドラムに固着されて回転するフィルムをマルチビームで走査するドラム型スキャナが多く用いられていた。
図１４は、従来のマルチビーム式（ドラム型）スキャナの要部の構成を示す図である。図１４において、従来のマルチビーム式スキャナは、その中心軸１４１ａが矢印Ｘで示される副走査方向に平行となるように置かれたドラム１４１と、マルチチャンネル光学ヘッド１４２とを備えている。ドラム１４１には、その側面に沿って感材１４３（フィルム）が固着される。マルチチャンネル光学ヘッド１４２は、副走査方向Ｘに沿って配置された複数のＬＤ１４２ａと、複数のＬＤ１４２ａが発したビームをドラム表面で結像させるためのレンズ１４２ｂとを含む（参照番号１４４で示されているのがビームの像）。
ドラム１４１は、図示しないモータで駆動されて矢印Ｙで示される主走査方向とは逆向きに回転し、一方、マルチチャンネル光学ヘッド１４２は、図示しない別のモータで駆動されて副走査方向Ｘに沿って移動する。その際、マルチチャンネル光学ヘッド１４２は、ドラム１４１が１回転する間に、像１４４の長さに相当する距離だけ移動する。これにより、感材１４３には、スパイラル（螺旋）状に２次元画像が描かれていく（この描画方式をスパイラル描画と呼ぶことにする）。
このように、図１４のスキャナでは、複数のＬＤ１４２ａを含むマルチチャンネル光学ヘッド１４２で感材１４３を走査しているので、ＬＤ１４２ａの数に応じた高速な描画が行える。
【０００３】
さて最近、刷版制作の際、上記のように原板を版材に焼き付ける代わりに、版材に直接レーザビームを照射して画像を描く直接製版（ＣＴＰ）が行われるようになってきた。ＣＴＰで刷版を制作すれば、原板制作、焼き付けの手間が省けるので、刷版制作に要する時間が大幅に短縮される。この場合、版材に画像を描くための画像記録装置としては、例えば図１４のスキャナにおいて、ドラム１４１に代えて版材を設け、複数のＬＤ１４２ａを、版材にピットを刻むことができるような高出力ＬＤとすればよい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図１４のスキャナや、上記のような従来のＣＴＰ用マルチビーム式スキャナでは、複数のＬＤを含むマルチチャンネル光学ヘッドでスパイラル描画を行うので、得られる画像には、ＬＤの数に応じた歪みが生じる。
そこで、図１４のスキャナでは、スパイラル描画の結果として生じる歪み（スパイラル歪み）を、例えば露光開始のタイミングを主走査毎に順次ずらすことによって、補正していた（以下、これを従来のスパイラル補正と呼ぶ）。
【０００５】
こうして補正して得られた画像（のイメージ）を、補正しなかった場合に得られるであろう画像と共に、図１５に示す。図１５に示すように、補正が行われなかった場合、本来長方形であるべき画像（上段）は、副走査方向Ｘに沿って歪み（スパイラル歪み）が生じ、左右の辺（副走査方向Ｘに平行でない２つの辺）が主走査方向Ｙに対して傾斜した（以下、これら左右の辺を斜辺と呼ぶ）平行四辺形となる（中段）。一方、従来のスパイラル補正が行われた場合、上記の平行四辺形は、斜辺に沿って分割（ここでは４等分）されたうえ、得られた４つの平行四辺形（の互いに対応する各頂点）が斜辺に対して垂直な直線（図中一点鎖線で示される）に沿って配置されたような図形となる（下段）。下段の図形は、分割数が多いほど、その形状が上段の図形、すなわち本来の長方形に近づく。
【０００６】
このように、従来のスパイラル補正によって得られる画像は、スパイラル歪みは解消されているものの、主走査方向Ｙ（および副走査方向Ｘ）に対して傾斜している。そのため、図１４のスキャナで描画して得られた原板を版材へと焼き付ける際に、版材に焼き付けられた画像が版材の輪郭線に対して傾斜しないように、原板を画像とは逆向きに傾斜させて焼き付けを行っていた。こうして制作された版材を用いて紙面上に印刷された印刷画像には、スパイラル歪みも、紙面の輪郭線に対する傾斜も存在しない。
【０００７】
一方、上記のような従来のＣＴＰ用マルチビーム式スキャナでも、図１４のスキャナの場合と同様にしてスパイラル歪みを解消することはできる。しかしながら、従来のＣＴＰ用マルチビーム式スキャナの場合、版材に対して直接ビームを照射して描画を行うので、版材には、その輪郭線に対して傾斜した画像が刻まれ、従って、それを用いて印刷された印刷画像は、紙面の輪郭線に対して傾斜してしまう問題があった。
なお、図１４のスキャナにおいても、原板に描かれた画像が傾斜していなければ、焼き付け時、原板を画像とは逆向きに傾斜させて焼き付ける必要がなくなる（付言すれば、図１４のスキャナでは、例えば原板にパンチ穴をあける機構を設け、原板に画像の傾斜の度合いを示すパンチ穴をあけるようにしていたが、画像が傾斜することがなくなれば、この機構は不要となる）。
【０００８】
それゆえに、本発明の目的は、スパイラル歪みのない画像を、例えば主走査方向に対して傾斜しないように描画できるようなマルチビーム描画方法および装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
第１の発明は、円筒形状を有し、その中心軸の周りに回転される感材または版材に対して、当該中心軸に平行な副走査方向に沿って配置された複数の発光素子からなり、当該副走査方向に沿って移動される発光素子列が発するマルチビームを照射することにより描画を行うマルチビーム描画方法であって、
マルチビームを生成するための、複数の画素データが副走査方向とは垂直な主走査方向に沿って、かつ各発光素子と対応づけられて並列的に配置されたチャンネルパラレルデータに対して、各画素データを、当該画素データの主走査方向に関する位置に応じたチャンネル数だけ、副走査方向とは逆向きにシフトさせることにより、副走査方向に沿って生じるスパイラル歪みを補正する補正ステップと、
発光素子列に含まれ、発光可能な発光素子のみを最も多く含む有効発光素子列において最も副走査方向下流側に位置する発光素子からのビームが、発光素子列に含まれる発光素子の中で最も副走査方向上流側に位置する発光素子が補正前のチャンネルパラレルデータに応じて駆動されたときの描画開始位置において結像可能となるように、発光素子列を副走査方向について移動させる初期位置調整ステップと、
感材または版材を回転させながら、発光素子列を副走査方向に所定の速度で移動させるとともに、感材または版材に対して、補正済みチャンネルパラレルデータに応じて描画を行う描画ステップとを備えている。
【００１０】
上記第１の発明によれば、スパイラル歪みを生じさせることなく、マルチビーム描画を行うことができる。しかも、マルチビームを生成するためのチャンネルパラレルデータに対して、そこに含まれる各画素データを副走査方向に沿ってシフトさせているので、画像が主走査方向に対して傾斜することがない。また、上記第１の発明によれば、発光素子列に含まれ、発光可能な発光素子のみを最も多く含む有効発光素子列において最も副走査方向下流側に位置する発光素子からのビームが、発光素子列に含まれる発光素子の中で最も副走査方向上流側に位置する発光素子が補正前のチャンネルパラレルデータに応じて駆動されたときの描画開始位置において結像可能となるように、発光素子列を副走査方向について移動させるため、スパイラル補正をしない他の描画装置によって描画される画像の感材または版材上の位置と、上記第１の発明に係る描画方法を採用した描画装置によって描画される画像の感材または版材上の位置とを一致させることができる。これにより、上記第１の発明に係る描画装置による描画後の工程における作業者の負担を軽減することができる。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明において、発光素子列に含まれる発光素子の内、破損している発光素子を検出する検出ステップと、
検出ステップにおいて検出された発光素子で分断されてできる２以上の部分的発光素子列の内、それぞれに含まれる発光素子の数が最も多い部分的発光素子列の１つを有効発光素子列として選択する選択ステップとをさらに備え、
初期位置調整ステップは、選択ステップにおいて選択された有効発光素子列に含まれる発光素子の内、当該有効発光素子列において最も副走査方向下流側に位置する発光素子からのビームが、発光素子列に含まれる発光素子の中で最も副走査方向上流側に位置する発光素子が補正前のチャンネルパラレルデータに応じて駆動されたときの描画開始位置において結像可能となるように、発光素子列を副走査方向に移動させるステップであることを特徴とする。
【００１２】
上記第２の発明によれば、発光素子列に含まれる発光素子の内、一部の発光素子が破損したとしても、残りの破損していない発光素子を用いて、スパイラル補正をしながら描画処理をすることができる。さらに、上記第２の発明に係る描画装置による描画後の工程における作業者の負担を軽減することができる。
【００１３】
第３の発明は、第２の発明において、所定の速度は、有効発光素子列に含まれる発光素子の数に基づいて設定される。
【００１４】
上記第３の発明によれば、発光素子列に含まれる発光素子の内、一部の発光素子が破損したとしても、残りの破損していない発光素子の数に応じた移動速度で発光素子列を副走査方向に移動させることができる。
第４の発明は、円筒形状を有し、その中心軸の周りに回転される感材または版材に対して、当該中心軸に平行な副走査方向に沿って配置された複数の発光素子からなり、当該副走査方向に沿って移動される発光素子列が発するマルチビームを照射することにより描画を行うマルチビーム描画装置であって、
マルチビームを生成するための、複数の画素データが副走査方向とは垂直な主走査方向に沿って、かつ各発光素子と対応づけられて並列的に配置されたチャンネルパラレルデータに対して、各画素データを、当該画素データの主走査方向に関する位置に応じたチャンネル数だけ、副走査方向とは逆向きにシフトさせることにより、副走査方向に沿って生じるスパイラル歪みを補正する補正手段と、
発光素子列に含まれ、発光可能な発光素子のみを最も多く含む有効発光素子列において最も副走査方向下流側に位置する発光素子からのビームが、発光素子列に含まれる発光素子の中で最も副走査方向上流側に位置する発光素子が補正前のチャンネルパラレルデータに応じて駆動されたときの描画開始位置において結像可能となるように、発光素子列を副走査方向について移動させる初期位置調整手段と、
感材または版材を回転させながら、発光素子列を副走査方向に所定の速度で移動させるとともに、感材または版材に対して、補正済みチャンネルパラレルデータに応じて描画を行う描画手段とを備える。
第５の発明は、第４の発明において、発光素子列に含まれる発光素子の内、破損している発光素子を検出する検出手段と、
検出手段によって検出された発光素子で分断されてできる２以上の部分的発光素子列の内、それぞれに含まれる発光素子の数が最も多い部分的発光素子列の１つを有効発光素子列として選択する選択手段とをさらに備え、
初期位置調整手段は、選択手段によって選択された有効発光素子列に含まれる発光素子の内、当該有効発光素子列において最も副走査方向下流側に位置する発光素子からのビームが、発光素子列に含まれる発光素子の中で最も副走査方向上流側に位置する発光素子が補正前のチャンネルパラレルデータに応じて駆動されたときの描画開始位置において結像可能となるように、発光素子列を副走査方向に移動させることを特徴とする。
第６の発明は、第５の発明において、所定の速度は、有効発光素子列に含まれる発光素子の数に基づいて設定される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るＣＴＰ用マルチビーム式ドラム型スキャナの構成を示す模式図、図２は、図１のスキャナの電気的な構成を示すブロック図である。図１において、ＣＴＰ用マルチビーム式ドラム型スキャナ（以下、これを単にマルチビーム式スキャナと呼ぶ）は、その中心軸１０ａが矢印Ｘで示される副走査方向に平行となるように置かれた円筒形状の版材１０と、版材１０を矢印Ｙで示される主走査方向とは逆向きに回転させるための版材駆動用モータ１１と、マルチチャンネル光学ヘッド１２と、マルチチャンネル光学ヘッド１２を副走査方向Ｘに沿って移動させるための光学ヘッド駆動用モータ１３とを備えている。マルチチャンネル光学ヘッド１２は、副走査方向Ｘに沿って配置された複数の（高出力）ＬＤ１２ａと、複数のＬＤ１２ａが発したビームを版材表面で結像させるためのレンズ１２ｂとを含む（参照番号１４で示されているのがビームの像）。
【００１６】
版材１０は、版材駆動用モータ１１によって駆動されて主走査方向Ｙとは逆向きに回転し、一方、マルチチャンネル光学ヘッド１２は、光学ヘッド駆動用モータ１３によって駆動されて副走査方向Ｘに沿って移動する。マルチチャンネル光学ヘッド１２は、版材１０が１回転する間に、複数のＬＤ１２ａが発するマルチビームの像１４の長さ１４ａ（ＬＤ１２ａの直径ｄとＬＤ１２ａの個数とレンズ１２ｂの光学倍率との積）に相当する距離だけ移動する（以下、この距離を光学ヘッドの移動速度と呼ぶ）。これにより、版材１０には、スパイラル（螺旋）曲線に沿うように２次元画像が描かれていく（図３参照）。なお版材１０の回転速度は、描画開始前、予め決められた選択肢の中から、描こうとする画像の解像度に応じてオペレータが選択する。一方、マルチチャンネル光学ヘッド１２の移動速度は、描画開始前、複数のＬＤ１２ａの破損状態に応じて、ＣＰＵ２８（図２参照）が決定する。
【００１７】
図２において、マルチビーム式スキャナは、インターフェース２０、パラレル／シリアルコンバータ２１、ラインバッファ２２ａおよび２２ｂ、シリアル／チャンネルパラレルコンバータ２３、スパイラル補正部２４、ＬＤチャンネルドライバ２５、第１〜第ｎＬＤ１２ａ、第１〜第ｎセンサ２６、ヘッド速度調整部２７およびＣＰＵ２８を備えている。
【００１８】
ここで予め、図１のマルチビーム式スキャナの動作の概要を説明しておく。
図１のスキャナは、次の２つの特徴を有する。その第１は、スパイラル曲線に沿うように描画が行われた結果生じる画像の歪みを補正（以下、これをスパイラル補正と呼ぶ）できること、その第２は、マルチチャンネル光学ヘッド１２に含まれる一部のＬＤ１２ａが破損していても、描画処理を行えることである。つまり、図１のスキャナは、一部のＬＤ１２ａが破損している場合には、ＬＤ１２ａの破損状態に応じ、マルチチャンネル光学ヘッド１２の駆動速度と、スパイラル補正の際の補正量（後述）とを調整したうえ、描画処理を行う。
【００１９】
上記第１の特徴に関し、図１のマルチビーム式スキャナにおいて、仮にスパイラル補正が行われなかったとした場合に得られるであろう画像、およびスパイラル補正して得られる画像のイメージを図４に示す。図４に示すように、スパイラル補正が行われなかった場合、本来長方形であるべき画像（上段）は、副走査方向Ｘに沿って歪み（スパイラル歪み）が生じ、左右の辺（副走査方向Ｘに平行でない２つの辺）が主走査方向Ｙに対して傾斜した（以下、これら左右の辺を斜辺と呼ぶ）平行四辺形となる（中段上）。
【００２０】
そこで、マルチビームを生成するための画像データに対して、各データを、その画素データの主走査方向Ｙにおける位置に応じて、副走査方向Ｘとは逆向きにシフトさせる（中段下；なお、斜線部にはダミーのデータを入れておく）。こうして、スパイラル補正が行われた場合、上記の平行四辺形は、主走査方向Ｙに沿って分割（ここでは４等分）されたうえ、得られた４つの平行四辺形（の互いに対応する各頂点）が主走査方向Ｙに平行な直線（図中点線で示される）に沿って配置されたような図形となる（下段）。下段の図形は、分割数が多いほど、その形状が上段の図形、すなわち本来の長方形に近づく。
【００２１】
上記第２の特徴に関し、例えばマルチチャンネル光学ヘッド１２のチャンネル数を１０としたとき、そこに含まれる１０個のＬＤ１２ａ（第１〜第１０ＬＤ）のうち、第６ＤＬが破損した場合、破損以降、そのＬＤと第７〜第１０ＬＤとが放棄（消灯）され、第１〜第５の５個のＬＤ１２ａによって描画が行われる。つまり、第６ＬＤの破損以降、上記の１０チャンネル光学ヘッドは、５チャンネル光学ヘッドとして機能する（図５参照）。従って、破損以降のスパイラル補正も、５チャンネル光学ヘッドの場合と同様に行われることになる。
また、例えば上記の１０チャンネル光学ヘッドの第８ＬＤが破損した場合、破損以降、そのＬＤと第９および第１０ＬＤとが放棄され、第１〜第７の７個のＬＤ１２ａによって描画が行われる。つまり、第８ＬＤの破損後、上記の１０チャンネル光学ヘッドは、７チャンネル光学ヘッドとして機能する（図６参照）。従って、破損以降のスパイラル補正も、７チャンネル光学ヘッドの場合と同様に行われることになる。
【００２２】
また、例えば上記１０チャンネル光学ヘッドの第５および第８の２個のＬＤ１２ａが破損した場合、破損以降、それらのＬＤと第６および第７ＬＤ、および第９および第１０ＬＤとが放棄され、第１〜第４の４個のＬＤ１２ａによって描画が行われる。つまり、第５および第８ＬＤの破損後、上記１０チャンネル光学ヘッドは、４チャンネル光学ヘッドとして機能する（図７参照）。従って、破損以降のスパイラル補正も、４チャンネル光学ヘッドの場合と同様に行われることになる。
また、例えば上記１０チャンネル光学ヘッドの第２および第９の２個のＬＤ１２ａが破損した場合、破損以降、それらのＬＤと第１ＬＤおよび第１０ＬＤとが放棄され、第３〜第８の６個のＬＤ１２ａによって描画が行われる。つまり、第２および第９ＬＤの破損後、上記１０チャンネル光学ヘッドは、６チャンネル光学ヘッドとして機能する（図８参照）。従って、破損以降のスパイラル補正も、６チャンネル光学ヘッドの場合と同様に行われることになる。
【００２３】
すなわち、ｎチャンネル光学ヘッドのｎ個のＬＤ１２ａ（第１〜第ｎＬＤ）のうち、ｋ個（ただし、ｋ＝１，２，…，ｎ−１）のＬＤ１２ａが破損した場合、破損以降、それら破損ＬＤに挟まれるように位置する、１以上の連続する非破損ＬＤからなる各ＬＤ列のうち、そこに含まれるＬＤ１２ａの数が最も多いＬＤ列（以下、これを有効ＬＤ列と呼ぶ）を用いて、描画が行われる（以下、有効ＬＤ列に含まれるＬＤ１２ａの数を有効チャンネル数と呼ぶ）。ＬＤ１２ａの破損によって有効チャンネル数がｔ（ただし、ｔ＝１，２，…，ｎ−１）となった場合、上記のｎチャンネル光学ヘッドは、ｔチャンネル光学ヘッドとして機能する。従って、破損以降のスパイラル補正も、（ＬＤ破損のない状態の）ｔチャンネル光学ヘッドの場合と同様に行われることになる。
【００２４】
さて、再び図２に戻り、各ブロックの動作を説明する。図２において、マルチビーム式スキャナへは、画像データ（所定のフォーマットを持つパラレルデータ）が、インターフェース２０を介して入力される。インターフェース２０は、ＣＰＵ２８の制御を受け、入力されたパラレルデータをパラレル／シリアルコンバータ２１へと出力する。
【００２５】
パラレル／シリアルコンバータ２１では、図９に示すようなパラレル／シリアル変換が行われる。すなわち、パラレル／シリアルコンバータ２１へ入力される画像データは、各ｎ個の画素データを含む複数のデータ列｛Ｔ（１）、Ｔ（２）、…、Ｔ（ｍ）｝が互いに並列的に配置されたパラレル形式のフォーマットを持つ。ここで、ｎはマルチチャンネル光学ヘッド１２のチャンネル数、ｍは画像の主走査方向Ｙのピクセル数である。パラレル／シリアルコンバータ２１は、所定のシーケンスに従い、上記のデータ列｛Ｔ（１）、Ｔ（２）、…、Ｔ（ｍ）｝に含まれる全ビットを１列に並べ替える変換処理を行う。そして、変換して得られたシリアルデータを、ラインバッファ２２ａまたは２２ｂへと出力する。
【００２６】
ラインバッファ２２ａおよび２２ｂによって、１つのトグルバッファが構成されている。すなわち、例えばラインバッファ２２ａへとシリアルデータが書き込まれているとき、ラインバッファ２２ｂからは、先に書き込み済みのシリアルデータを読み出す処理が平行して行われている。
【００２７】
シリアル／チャンネルパラレルコンバータ２３は、ＣＰＵ２８の制御を受け、ラインバッファ２２ａまたは２２ｂから読み出されたシリアルデータを、ｎチャンネル光学ヘッド（１２）によるスパイラル描画に適したパラレル形式のフォーマットを持つチャンネルパラレルデータに変換する。シリアル／チャンネルパラレル変換して得られるチャンネルパラレルデータのフォーマットを図１０に示す。図１０では、副走査方向Ｘにｎチャンネル、主走査方向Ｙにｍピクセルの、合計ｍ＊ｎ個の画素データで１つのグループが構成される。そして、各グループがそれぞれ１回の主走査と対応する。
【００２８】
ここでｉｎｔ（α）は、αを超えない最大の整数を意味し、α＝ｍ／ｎである。各枠内の３個の数はそれぞれ、グループ番号、（副走査方向Ｘに沿った）チャンネル番号、（主走査方向Ｙに沿った）ピクセル番号である（図１１も共通）。なお、ＬＤ１２ａが破損して有効チャンネル数がｔとなった場合には、チャンネルパラレルデータは、図１０においてｎをｔに、すなわちα（＝ｍ／ｎ）をα’（＝ｍ／ｔ）に置き換えたものとなる。
【００２９】
スパイラル補正部２４は、ＣＰＵ２８の制御を受け、シリアル／チャンネルパラレルコンバータ２３が変換して得られたチャンネルパラレルデータに対して、スパイラル補正を行う。チャンネルパラレルデータは、スパイラル補正によって、ｉｎｔ（α）ピクセル毎に、副走査方向Ｘとは逆向きに、順次１ピクセルずつシフトされていく。スパイラル補正して得られた補正済みチャンネルパラレルデータのフォーマットを図１１に示す。
【００３０】
図１１において、例えば第｛ｉｎｔ（α）＋１｝ピクセル〜第｛ｉｎｔ（２α）｝ピクセルの範囲の画素データは、第１ピクセル〜第｛ｉｎｔ（α）｝ピクセルの範囲の画素データに対して、副走査方向Ｘとは逆向きに１チャンネル分だけシフトされている。同様に第｛ｉｎｔ（２α）＋１｝ピクセル〜第｛ｉｎｔ（３α）｝ピクセルの範囲の画素データは、第｛ｉｎｔ（α）＋１｝ピクセル〜第｛ｉｎｔ（２α）｝ピクセルの範囲の画素データに対して、副走査方向Ｘとは逆向きに１チャンネル分だけシフトされている。
【００３１】
ＬＤチャンネルドライバ２５は、スパイラル補正部２４からの補正済みチャンネルパラレルデータに応じて、第１〜第ｎＬＤ１２ａを駆動する。第１〜第ｎセンサ２６は、それぞれ第１〜第ｎＬＤ１２ａからのビームを検知する。ヘッド速度調整部２７は、ＣＰＵ２８の指示を受け、光学ヘッド駆動用モータ１３を制御して、マルチチャンネル光学ヘッド１２の移動速度を調整する。
【００３２】
ＣＰＵ２８は、第１〜第ｎセンサ２６の検知結果に基づいて、シリアル／チャンネルパラレルコンバータ２３、スパイラル補正部２４およびヘッド速度調整部２７に対し、初期設定処理（後述）を行う。なお、ＣＰＵ２８が処理を行うためのプログラムは、ＣＰＵ２８に付随して設けられたＲＯＭ（図示せず）に予め記憶されている。またはフロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭなどの携帯型記録媒体を介して、あるいは通信回線を通じて図１のスキャナへと供給されてもよい。この場合、供給されたプログラムは、ＣＰＵ２８に付随して設けられたＲＡＭ（図示せず）へと転送され、そこに記憶される。
【００３３】
以上のように構成されたマルチビーム式スキャナについて、以下、その動作を説明する。なお、ここではマルチビームのチャンネル数を１０（上記ｎ＝１０）として説明する。
図１２は、図２のＣＰＵ２８が描画開始時に実行する初期設定処理を示すフローチャートである。図１２において、描画開始時、ＣＰＵ２８は最初、全てのＬＤ１２ａ（第１〜第１０ＬＤ）を点灯させる（ステップＳ１０１）。そして、いずれか１つのＬＤ１２ａ（ここでは第１ＬＤ）をチェック対象として選択し（ステップＳ１０２）、選択された（第１）ＬＤ１２ａと対応するセンサ２６（第１センサ）に指示して、その（第１）ＬＤ１２ａからの光量を計測させる（ステップＳ１０３）。応じて（第１）センサ２６は、（第１）ＬＤ１２ａからの光量を計測し、計測値をＣＰＵ２８へ通知する。
【００３４】
ＣＰＵ２８は次に、通知された計測値を予め決められたしきい値とを比較することによって、その（第１）ＬＤ１２ａが破損しているか否かを判断する（ステップＳ１０４）。そして、判断結果が肯定である場合、その（第１）ＬＤ１２ａの番号（１）を破損チャンネル番号として記憶し（ステップＳ１０５）、その後ステップＳ１０６へ進む。ステップＳ１０４の判断結果が否定である場合には、ＣＰＵ２８は、そのままステップＳ１０６へと進む。
ステップＳ１０６では、全ＬＤ１２ａについて破損チェックを終えたか否かが判断される。そして、判断結果が否定である場合、ＣＰＵ２８は、チェック対象として次のＬＤ１２ａ（ここでは第２ＬＤ）を選択し（ステップＳ１０７）、その後ステップＳ１０３へと戻って、上記と同様の処理（破損チェック）を繰り返す。
【００３５】
ステップＳ１０６で全ＬＤのチェックが終了したと判断された場合、ＣＰＵ２８は、ステップＳ１０５で記憶した破損チャンネル番号に基づいて、描画に用いるＬＤ列、すなわち有効ＬＤ列を決定する処理を行う（ステップＳ１０８）。
【００３６】
上記ステップＳ１０８の決定処理は、以下のようにして行われる。例えば、
（１）破損ＬＤがない場合、第１ＬＤから第１０ＬＤまでのＬＤ列をそのまま有効ＬＤ列に決定する。
（２）破損ＬＤが１個である場合、そのＬＤを第ｋＬＤ（ただしｋは、１＜ｋ＜１０を満たす任意の整数）とすると、第１ＬＤから第（ｋ−１）ＬＤまでのＬＤ列、および第（ｋ＋１）ＬＤから第１０ＬＤまでのＬＤ列について、それぞれに含まれるＬＤの数を相互に比較する。そして、それらのＬＤ列のうちＬＤ数が多い方のＬＤ列を有効ＬＤ列に決定する。
なお、第１ＬＤが破損した場合、第２ＬＤから第１０ＬＤまでのＬＤ列を、第１０ＬＤが破損した場合、第１ＬＤから第９ＬＤまでのＬＤ列を、それぞれ有効ＬＤ列に決定する。
【００３７】
（３）破損ＬＤが２個である場合、それらのＬＤを第ｋＬＤ、第ｋ’ＬＤ（ただしｋ、ｋ’は、２＜ｋ＋１＜ｋ’＜１０を満たす任意の整数）とすると、第１ＬＤから第（ｋ−１）ＬＤまでのＬＤ列、第（ｋ＋１）ＬＤから第（ｋ’−１）ＬＤまでのＬＤ列、および第（ｋ’＋１）ＬＤから第１０ＬＤまでのＬＤ列について、それぞれに含まれるＬＤの数を相互に比較する。そして、それらのＬＤ列のうちＬＤ数が最も多いＬＤ列を有効ＬＤ列に決定する。
なお、第１ＬＤおよび第ｋ’ＬＤ（ただしｋ’は、２＜ｋ’＜１０を満たす任意の整数）が破損した場合、第２ＬＤから第（ｋ’−１）ＬＤまでのＬＤ列、第（ｋ’＋１）ＬＤから第１０ＬＤまでのＬＤ列について、それぞれに含まれるＬＤの数を相互に比較する。そして、それらのＬＤ列のうちＬＤ数が多い方のＬＤ列を有効ＬＤ列に決定する。
また、第ｋＬＤおよび第１０ＬＤ（ただしｋは、１＜ｋ＜９を満たす任意の整数）が破損した場合、第１ＬＤから第（ｋ−１）ＬＤまでのＬＤ列、および第（ｋ＋１）ＬＤから第９ＬＤまでのＬＤ列について、それぞれに含まれるＬＤの数を相互に比較する。そして、それらのＬＤ列のうちＬＤ数が多い方のＬＤ列を有効ＬＤ列に決定する。
また、第１ＬＤおよび第１０ＬＤが破損した場合、第２ＬＤから第９ＬＤまでのＬＤ列を有効ＬＤ列に決定する。
【００３８】
３個以上のＬＤが破損した場合にも、上記と同様にして有効ＬＤ列を決定できる。
すなわち、マルチチャンネル光学ヘッド１２に含まれる全てのＬＤ１２ａで構成されるＬＤ列において１以上のＬＤ１２ａが破損した場合、それら破損したＬＤ１２ａによって分断されてできた、非破損ＬＤ１２ａからなる複数のＬＤ列のうち、そこに含まれるＬＤ１２ａの数が最も多いＬＤ列を有効ＬＤ列に決定する。
【００３９】
次にＣＰＵ２８は、（描画時にラインバッファ２２ａまたは２２ｂから読み出される）シリアルデータを、ステップＳ１０８で決定された有効ＬＤ列によるスパイラル描画に適するようなチャンネルパラレルデータに変換するよう、シリアル／チャンネルパラレルコンバータ２３に対して初期設定を行う（ステップＳ１０９）。この初期設定によって、ステップＳ１０８で決定された有効ＬＤ列が例えば８個のＬＤを含み（ここでは第２ＬＤが破損し、第３ＬＤ〜第１０ＬＤからなるＬＤ列が有効ＬＤ列となったとする）、８チャンネルでスパイラル描画が行われるとした場合、シリアル／チャンネルパラレルコンバータ２３は描画時、シリアルデータを、副走査方向Ｘに８チャンネル（８画素）分のデータ幅を持つようなチャンネルパラレルデータに変換することになる。
【００４０】
さらにＣＰＵ２８は、ステップＳ１０８で決定された有効ＬＤ列によるスパイラル描画に適するようなスパイラル補正係数を算出する（ステップＳ１１０）。ここでいうスパイラル補正係数は、チャンネルパラレルデータにおいて、チャンネルパラレルデータを、副走査方向Ｘとは逆向きに１チャンネルずつ順次シフトしていくようなスパイラル補正を、主走査方向Ｙに沿って何ピクセル毎に実行するかを指し、画像の主走査方向Ｙのデータサイズをｍピクセル、有効ＬＤ列に含まれるＬＤ数をｔ（つまりｔチャンネルで描画を行う）とした場合、ｉｎｔ（ｍ／ｔ）で表される。従ってＣＰＵ２８は、画像の主走査方向Ｙのデータサイズと、ステップＳ１０８で決定された有効ＬＤ列に含まれるＬＤ数に基づいて、スパイラル補正係数を算出できる。
【００４１】
すなわち、例えば８チャンネルビームによって、主走査方向Ｙのデータサイズが８０ピクセルの画像を描く場合、スパイラル補正係数は、ｉｎｔ（８０／８）＝１０となる。このとき、スパイラル補正後のチャンネルパラレルデータでは、例えば主走査方向Ｙに沿って第１１ピクセル〜第２０ピクセルのデータは、第１ピクセル〜第１０ピクセルのデータに対して、副走査方向Ｘとは逆向きに１チャンネル分だけシフトされている。同様に、第２１ピクセル〜第３０ピクセルのデータは、第１１ピクセル〜第２０ピクセルのデータに対して、副走査方向Ｘとは逆向きに１チャンネル分だけシフトされている。
【００４２】
ＣＰＵ２８は次に、スパイラル補正部２４が描画時、ステップＳ１０８で決定された有効ＬＤ列によるスパイラル描画に適するようなスパイラル補正を行うよう、ステップＳ１１０で算出したスパイラル補正係数に基づき、スパイラル補正部２４に対して初期設定を行う（ステップＳ１１１）。
【００４３】
ＣＰＵ２８は次に、ステップＳ１０８で決定された有効ＬＤ列によるスパイラル描画に適するような光学ヘッドの移動速度を算出する（ステップＳ１１２）。
【００４４】
上記ステップＳ１１２の算出処理は、例えば次のようにして行われる。すなわち、ステップＳ１０８で決定された有効ＬＤ列によってスパイラル描画を行う場合、有効ＬＤ列が設けられたマルチチャンネル光学ヘッド１２は、版材１０が１回転する間に、上記の有効ＬＤ列が発するマルチビームの像の長さ（１個のＬＤの直径ｄとＬＤ個数とレンズ１２ｂの光学倍率との積）に相当する距離だけ移動すればよい。そこで、ＣＰＵ２８は、テップＳ１０８で決定された有効ＬＤ列に含まれるＬＤ１２ａの数ｔと、ＬＤ１２ａの直径ｄと、レンズ１２ｂの光学倍率とに基づいて、光学ヘッドの移動速度ｔ＊ｄ＊（光学倍率）を算出する。
【００４５】
そしてＣＰＵ２８は、ステップＳ１１２で算出された速度でマルチチャンネル光学ヘッド１２が移動するよう、ヘッド速度調整部２７に対して初期設定を行い（ステップＳ１１３）、その後、初期設定に関する処理を終了する。
なおステップＳ１１３では、ＣＰＵ２８によって、描画開始時、有効ＬＤ列に含まれるＬＤ１２ａのうち最も進行方向側に位置するもの（ここでは第１０ＬＤ）からのビームが、本来第１ＬＤからのビームが照査されるべき描画開始位置において結像するよう、マルチチャンネル光学ヘッド１２の初期位置調整も行われる。
【００４６】
以上のようにしてＣＰＵ２８が初期設定を行い、それが完了すると、図１のスキャナは、描画動作を開始する。
すなわち、インターフェース２０を介して図１のスキャナへと供給された画像データ（例えばラスタスキャン用パラレルデータ）は、パラレル／シリアルコンバータ２１によっていったんシリアルデータに変換された後、ラインバッファ２２ａへと書き込まれる。ラインバッファ２２ａへの書き込みが終了すると、引き続いてラインバッファ２２ｂへの書き込みが開始され、同時に、ラインバッファ２２ａから（先に書き込まれた）シリアルデータの読み出し処理も実行される。
【００４７】
ラインバッファ２２ａから読み出されたシリアルデータは、シリアル／チャンネルパラレルコンバータ２３によって、マルチビーム（ここでは８チャンネルビーム）によるスパイラル描画に適したチャンネルパラレルデータに変換される。変換して得られたチャンネルパラレルデータは、スパイラル補正部２４へと与えられ、そこでスパイラル補正される。すなわち、主走査方向Ｙに８０ピクセルのデータ長を持つチャンネルパラレルデータは、主走査方向Ｙに沿って１０ピクセル毎に、副走査方向Ｘとは逆向きに１チャンネルずつ、順次シフトされる。
【００４８】
スパイラル補正済みのチャンネルパラレルデータは、ＬＤチャンネルドライバ２５へと与えられる。ＬＤチャンネルドライバ２５は、与えられたデータに応じて、破損した第２ＬＤと放棄された第１ＬＤとを除く８個のＬＤ１２ａで構成される有効ＬＤ列、すなわち第３〜第１０ＬＤ１２ａを駆動する。第３〜第１０ＬＤ１２ａから発せられたビームは、レンズ１２ｂによって収束され、版材駆動用モータ１１によって駆動されて一定速度で回転する版材１０上において結像する。一方、マルチチャンネル光学ヘッド１２は、上記のようにして初期設定された光学ヘッド駆動用モータ１３によって駆動され、８チャンネルによるスパイラル描画に適した速度で副走査方向Ｘに沿って移動していく。それにより、感材上には２次元画像が描かれていく。
【００４９】
こうして描画して得られた刷版（版材１０に画像を描いたもの）を用いて印刷した画像は、図１３に示すように、その輪郭線が主走査方向Ｙに沿って扁平した８つの合同な平行四辺形（副走査方向Ｘに８個、主走査方向Ｙに１０個の８０画素で構成されるのも）を、主走査方向Ｙに沿って互いに重ねたような形状を有する。各平行四辺形の対応する各頂点は、いずれも紙面の縦の輪郭線に平行な直線上にあり、最上位の平行四辺形の上底と最下位の平行四辺形の下底は、紙面の横の輪郭線に平行である（つまり画像は、紙面の輪郭線に対して傾斜しない）。
【００５０】
なお、図１３において、太線で囲まれた領域が、１回の主走査で描画されるエリアである。従って、図中○印で示される、チャンネルシリアルデータの段階において同一グループに属していた８０＊８個の画素は、スパイラル補正によって一部の画素が隣のグループ側へとシフトされ、その結果、上記領域の外側にはみ出した（１０＋２０＋…＋７０）個の画素が、別の（直前の）主走査によって描かれることになる。なお第１回および最終回の主走査において、画素データが欠落したエリアについては、例えばダミーのデータを用いて描画する。
【００５１】
以上のように、本実施形態によれば、複数のＬＤのうち一部が破損した状態でも描画処理を行える。その結果、破損したＬＤの交換修理を終えるまで描画を行えない不都合がなくなるので、破損しやすい高出力ＬＤを用いて版材への直接描画も行える。
【００５２】
また、スパイラル歪みを生じさせることなく、マルチビーム描画を行うことができる。しかも、マルチビームを生成するためのチャンネルパラレルデータに対して、そこに含まれる各画素データを副走査方向に沿ってシフトさせているので、画像が主走査方向に対して傾斜することがない。
【００５３】
なお、本実施形態では、高出力ＬＤ（半導体レーザ）を用いて版材に直接描画したが、図１４のスキャナのように、ドラムに感材（フィルム）を固着し、感材に描画する場合でも、複数のＬＤのうち一部が破損した状態で描画処理を行えることに変わりはない。また、ＬＤに代えて、炭酸ガスレーザなどの他の発光素子を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＣＴＰ用マルチビーム式ドラム型スキャナの要部の構成を示す模式図である。
【図２】図１のスキャナの電気的な構成を示すブロック図である。
【図３】図１の版材１０に、スパイラル（螺旋）曲線に沿うように２次元画像が描かれていくイメージを示す図である。
【図４】図１のスキャナにおいて、仮にスパイラル補正が行われなかったとした場合に得られるであろう画像、およびスパイラル補正して得られる画像のイメージを示す図である。
【図５】図１のスキャナ（１０チャンネル）において、第６ＬＤが破損した時、どのＬＤ列を用いて描画が行われるかを示す図である。
【図６】図１のスキャナ（１０チャンネル）において、第８ＬＤが破損した時、どのＬＤ列を用いて描画が行われるかを示す図である。
【図７】図１のスキャナ（１０チャンネル）において、第５および第８ＬＤが破損した時、どのＬＤ列を用いて描画が行われるかを示す図である。
【図８】図１のスキャナ（１０チャンネル）において、第２および第９ＬＤが破損した時、どのＬＤ列を用いて描画が行われるかを示す図である。
【図９】図２のパラレル／シリアルコンバータ２１において行われるパラレル／シリアル変換を説明するための図である。
【図１０】図２のシリアル／チャンネルパラレルコンバータ２３が変換して得られるチャンネルパラレルデータのフォーマットを示す図である。
【図１１】図２のスパイラル補正部２４が補正して得られる補正済みチャンネルパラレルデータのフォーマットを示す図である。
【図１２】図２のＣＰＵ２８が描画開始時に実行する初期設定処理を示すフローチャートである。
【図１３】図１のスキャナで描画して得られた刷版（描画済み版材１０）を用いて、紙面上に印刷された画像のイメージを示す図である。
【図１４】従来のマルチビーム式（ドラム型）スキャナの要部の構成を示す模式図である。
【図１５】図１４のスキャナにおいて、仮にスパイラル補正が行われなかったとした場合に得られるであろう画像、および（従来の）スパイラル補正して得られる画像のイメージを示す図である。
【符号の説明】
１０…版材
１１…版材駆動用モータ
１２…マルチチャンネル光学ヘッド
１２ａ…ＬＤ
１２ｂ…レンズ
１３…光学ヘッド駆動用モータ
１４…（ＬＤからのビームの）像
１４ａ…像の長さ
２０…インターフェース
２１…パラレル／シリアルコンバータ
２２ａ、２２ｂ…ラインバッファ
２３…シリアル／チャンネルパラレルコンバータ
２４…スパイラル補正部
２５…ＬＤチャンネルドライバ
２６…センサ
２７…ヘッド速度調整部
２８…ＣＰＵ
Ｘ…副走査方向
Ｙ…主走査方向
ｄ…１個のＬＤの直径

Claims

円筒形状を有し、その中心軸の周りに回転される感材または版材に対して、当該中心軸に平行な副走査方向に沿って配置された複数の発光素子からなり、当該副走査方向に沿って移動される発光素子列が発するマルチビームを照射することにより描画を行うマルチビーム描画方法であって、
前記マルチビームを生成するための、複数の画素データが前記副走査方向とは垂直な主走査方向に沿って、かつ各前記発光素子と対応づけられて並列的に配置されたチャンネルパラレルデータに対して、各前記画素データを、当該画素データの前記主走査方向に関する位置に応じたチャンネル数だけ、前記副走査方向とは逆向きにシフトさせることにより、前記副走査方向に沿って生じるスパイラル歪みを補正する補正ステップと、
前記発光素子列に含まれ、発光可能な前記発光素子のみを最も多く含む有効発光素子列において最も副走査方向下流側に位置する前記発光素子からのビームが、前記発光素子列に含まれる前記発光素子の中で最も副走査方向上流側に位置する前記発光素子が前記補正前の前記チャンネルパラレルデータに応じて駆動されたときの描画開始位置において結像可能となるように、前記発光素子列を前記副走査方向について移動させる初期位置調整ステップと、
前記感材または版材を回転させながら、前記発光素子列を前記副走査方向に所定の速度で移動させるとともに、前記感材または版材に対して、補正済みチャンネルパラレルデータに応じて描画を行う描画ステップとを備える、マルチビーム描画方法。
前記発光素子列に含まれる前記発光素子の内、破損している前記発光素子を検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおいて検出された前記発光素子で分断されてできる２以上の部分的発光素子列の内、それぞれに含まれる前記発光素子の数が最も多い前記部分的発光素子列の１つを前記有効発光素子列として選択する選択ステップとをさらに備え、
前記初期位置調整ステップは、前記選択ステップにおいて選択された前記有効発光素子列に含まれる前記発光素子の内、当該有効発光素子列において最も副走査方向下流側に位置する前記発光素子からのビームが、前記発光素子列に含まれる前記発光素子の中で最も副走査方向上流側に位置する前記発光素子が前記補正前の前記チャンネルパラレルデータに応じて駆動されたときの描画開始位置において結像可能となるように、前記発光素子列を前記副走査方向に移動させるステップであることを特徴とする、請求項１に記載のマルチビーム描画方法。
前記所定の速度は、前記有効発光素子列に含まれる前記発光素子の数に基づいて設定される、請求項２に記載のマルチビーム描画方法。
円筒形状を有し、その中心軸の周りに回転される感材または版材に対して、当該中心軸に平行な副走査方向に沿って配置された複数の発光素子からなり、当該副走査方向に沿って移動される発光素子列が発するマルチビームを照射することにより描画を行うマルチビーム描画装置であって、
前記マルチビームを生成するための、複数の画素データが前記副走査方向とは垂直な主走査方向に沿って、かつ各前記発光素子と対応づけられて並列的に配置されたチャンネルパラレルデータに対して、各前記画素データを、当該画素データの前記主走査方向に関する位置に応じたチャンネル数だけ、前記副走査方向とは逆向きにシフトさせることにより、前記副走査方向に沿って生じるスパイラル歪みを補正する補正手段と、
前記発光素子列に含まれ、発光可能な前記発光素子のみを最も多く含む有効発光素子列において最も副走査方向下流側に位置する前記発光素子からのビームが、前記発光素子列に含まれる前記発光素子の中で最も副走査方向上流側に位置する前記発光素子が前記補正前の前記チャンネルパラレルデータに応じて駆動されたときの描画開始位置において結像可能となるように、前記発光素子列を前記副走査方向について移動させる初期位置調整手段と、
前記感材または版材を回転させながら、前記発光素子列を前記副走査方向に所定の速度で移動させるとともに、前記感材または版材に対して、補正済みチャンネルパラレルデータに応じて描画を行う描画手段とを備える、マルチビーム描画装置。
前記発光素子列に含まれる前記発光素子の内、破損している前記発光素子を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記発光素子で分断されてできる２以上の部分的発光素子列の内、それぞれに含まれる前記発光素子の数が最も多い前記部分的発光素子列の１つを前記有効発光素子列として選択する選択手段とをさらに備え、
前記初期位置調整手段は、前記選択手段によって選択された前記有効発光素子列に含まれる前記発光素子の内、当該有効発光素子列において最も副走査方向下流側に位置する前記発光素子からのビームが、前記発光素子列に含まれる前記発光素子の中で最も副走査方向上流側に位置する前記発光素子が前記補正前の前記チャンネルパラレルデータに応じて駆動されたときの描画開始位置において結像可能となるように、前記発光素子列を前記副走査方向に移動させることを特徴とする、請求項４に記載のマルチビーム描画装置。
前記所定の速度は、前記有効発光素子列に含まれる前記発光素子の数に基づいて設定される、請求項５に記載のマルチビーム描画装置。