(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光により記録媒体に画像を記録する画像記録装置であって、
固定リボンと可撓リボンとが交互に配列された回折格子型の複数の光変調素子を有する光変調デバイスと、
前記光変調デバイスに照射される光を出射する光源と、
前記可撓リボンが撓まない状態の光変調素子からの０次光により画像が記録される記録媒体を保持する保持部と、
前記保持部を前記光変調デバイスに対して相対的に移動させる移動機構と、
前記複数の光変調素子のそれぞれに対して、１次回折光を出射する状態から０次光を出射する状態へと遷移するか否かを検出する検出手段と、
１次回折光出射時の駆動電圧と０次光出射時の駆動電圧との間の補助駆動電圧を前記遷移が検出された光変調素子が１次回折光を出射する状態から０次光を出射する状態へと遷移する際に当該光変調素子に一時的に与える制御手段と、
を備えることを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像記録装置であって、
前記複数の光変調素子のそれぞれについて０次光出射時の駆動電圧に相当するデータを記憶する駆動電圧記憶手段と、
０次光出射時の複数の駆動電圧と複数の補助駆動電圧との対応関係に相当するデータを記憶する補助駆動電圧記憶手段と、
をさらに備えることを特徴とする画像記録装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像記録装置であって、
前記検出手段が、
前記複数の光変調素子の一の時点での状態を記憶する第１記憶手段と、
前記複数の光変調素子の次の時点での状態を記憶する第２記憶手段と、
を有し、
前記検出手段が、前記一の時点での状態と前記次の時点での状態とに基づいて前記遷移を検出することを特徴とする画像記録装置。
【請求項４】
露光により記録媒体に画像を記録する画像記録装置であって、
帯状の固定反射面と可撓反射面とが交互に配列された回折格子型の複数の光変調素子を有する光変調デバイスと、
前記光変調デバイスに照射される光を出射する光源と、
前記光変調デバイスからの信号光により画像が記録される記録媒体を保持する保持部と、
前記保持部を前記光変調デバイスに対して相対的に移動させる移動機構と、
前記複数の光変調素子のそれぞれに対して、接続パッド間の電圧の変化に対する前記可撓反射面の撓み量の変化の程度が大きい状態から小さい状態へと遷移するか否かを検出する検出手段と、
信号光非出射時の駆動電圧と信号光出射時の駆動電圧との間の補助駆動電圧を前記遷移が検出された光変調素子が前記可撓反射面の撓み量の変化の程度が大きい状態から小さい状態へと遷移する際に当該光変調素子に一時的に与える制御手段と、
を備えることを特徴とする画像記録装置。
【請求項５】
露光により記録媒体に画像を記録する画像記録装置であって、
帯状の固定反射面と可撓反射面とが交互に配列された回折格子型の複数の光変調素子を有する光変調デバイスと、
前記光変調デバイスに照射される光を出射する光源と、
前記光変調デバイスからの信号光により画像が記録される記録媒体を保持する保持部と、
前記保持部を前記光変調デバイスに対して相対的に移動させる移動機構と、
各光変調素子の一連の時点でのＯＮ状態とＯＦＦ状態との間の状態遷移を検出する検出手段と、
前記状態遷移に応じた駆動電圧を前記状態遷移の際に前記各光変調素子に与える制御手段と、
を備えることを特徴とする画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回折格子型の複数の光変調素子を用いて記録媒体に画像を記録する画像記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置製造技術を利用して基板上に固定リボンと可撓リボンとを交互に形成し、可撓リボンを固定リボンに対して撓ませることにより溝の深さを変更することができる回折格子型の光変調素子が開発されている。このような回折格子では溝の深さを変更することにより正反射光や回折光の強度が変化するため、光のスイッチング素子としてＣＴＰ（Computer to Plate）等の技術における画像記録装置への利用が提案されている。
【０００３】
例えば、画像記録装置に複数の回折格子型の光変調素子を設けて光を照射し、固定リボンと可撓リボンとが基準面から同じ高さに位置する状態の光変調素子からの反射光（０次光）を記録媒体へと導き、可撓リボンが撓んだ状態の光変調素子からの１次回折光を遮光することにより、記録媒体への画像記録が実現される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような回折格子型の光変調素子では可撓リボンに与えられる駆動電圧と可撓リボンの撓み量とが比例しないため、光変調素子をＯＮ状態（光変調素子から記録媒体へと信号光が導かれる状態）からＯＦＦ状態（光変調素子から記録媒体へと光が導かれない状態）へと移行させる際の駆動電圧の変化を示す曲線と、ＯＦＦ状態からＯＮ状態へと移行させる際の駆動電圧の変化を示す曲線とを同等（すなわち、対称）にしても、光変調素子から出力される光強度の変化の様子は同等とはならない。
【０００５】
具体的には、駆動電圧の変化に対して可撓リボンの撓みの変化が大きい状態から変化が小さい状態へと光変調素子が遷移する際に、可撓リボンに大きな初期加速度が与えられて駆動電圧に追従することが困難となり、可撓リボンが過剰に速く変位したり、振動したりするという現象が生じてしまう。その結果、ＯＮ状態とＯＦＦ状態との間で光変調素子を周期的に変化させたとしても、光変調素子に対して一定速度で移動する記録媒体上には、適切なドットを描画することが困難となる。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、回折格子型の光変調素子の特性を考慮しつつ適切な画像記録を実現することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、露光により記録媒体に画像を記録する画像記録装置であって、固定リボンと可撓リボンとが交互に配列された回折格子型の複数の光変調素子を有する光変調デバイスと、前記光変調デバイスに照射される光を出射する光源と、前記可撓リボンが撓まない状態の光変調素子からの０次光により画像が記録される記録媒体を保持する保持部と、前記保持部を前記光変調デバイスに対して相対的に移動させる移動機構と、前記複数の光変調素子のそれぞれに対して、１次回折光を出射する状態から０次光を出射する状態へと遷移するか否かを検出する検出手段と、１次回折光出射時の駆動電圧と０次光出射時の駆動電圧との間の補助駆動電圧を前記遷移が検出された光変調素子が１次回折光を出射する状態から０次光を出射する状態へと遷移する際に当該光変調素子に一時的に与える制御手段とを備える。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像記録装置であって、前記複数の光変調素子のそれぞれについて０次光出射時の駆動電圧に相当するデータを記憶する駆動電圧記憶手段と、０次光出射時の複数の駆動電圧と複数の補助駆動電圧との対応関係に相当するデータを記憶する補助駆動電圧記憶手段とをさらに備える。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の画像記録装置であって、前記検出手段が、前記複数の光変調素子の一の時点での状態を記憶する第１記憶手段と、前記複数の光変調素子の次の時点での状態を記憶する第２記憶手段とを有し、前記検出手段が、前記一の時点での状態と前記次の時点での状態とに基づいて前記遷移を検出する。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、露光により記録媒体に画像を記録する画像記録装置であって、帯状の固定反射面と可撓反射面とが交互に配列された回折格子型の複数の光変調素子を有する光変調デバイスと、前記光変調デバイスに照射される光を出射する光源と、前記光変調デバイスからの信号光により画像が記録される記録媒体を保持する保持部と、前記保持部を前記光変調デバイスに対して相対的に移動させる移動機構と、前記複数の光変調素子のそれぞれに対して、接続パッド間の電圧の変化に対する前記可撓反射面の撓み量の変化の程度が大きい状態から小さい状態へと遷移するか否かを検出する検出手段と、信号光非出射時の駆動電圧と信号光出射時の駆動電圧との間の補助駆動電圧を前記遷移が検出された光変調素子が前記可撓反射面の撓み量の変化の程度が大きい状態から小さい状態へと遷移する際に当該光変調素子に一時的に与える制御手段とを備える。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、露光により記録媒体に画像を記録する画像記録装置であって、帯状の固定反射面と可撓反射面とが交互に配列された回折格子型の複数の光変調素子を有する光変調デバイスと、前記光変調デバイスに照射される光を出射する光源と、前記光変調デバイスからの信号光により画像が記録される記録媒体を保持する保持部と、前記保持部を前記光変調デバイスに対して相対的に移動させる移動機構と、各光変調素子の一連の時点でのＯＮ状態とＯＦＦ状態との間の状態遷移を検出する検出手段と、前記状態遷移に応じた駆動電圧を前記状態遷移の際に前記各光変調素子に与える制御手段とを備える。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一の実施の形態に係る画像記録装置１の構成を示す図である。画像記録装置１は画像記録用の光を出射する光学ヘッド１０および露光により画像が記録される記録媒体９を保持する保持ドラム７を有する。記録媒体９としては、例えば、刷版、刷版形成用のフィルム等が用いられる。なお、保持ドラム７として無版印刷用の感光ドラムが用いられてもよく、この場合、記録媒体９は感光ドラムの表面に相当し、保持ドラム７が記録媒体９を一体的に保持していると捉えることができる。
【００１３】
保持ドラム７は記録媒体９を保持する円筒面の中心軸を中心にモータ８１により回転し、これにより、光学ヘッド１０が記録媒体９に対して主走査方向に相対的に移動する。光学ヘッド１０はモータ８２およびボールねじ８３により保持ドラム７の回転軸に平行な副走査方向に移動可能とされる。また、光学ヘッド１０の位置はエンコーダ８４により検出される。モータ８１，８２およびエンコーダ８４は全体制御部２１に接続され、全体制御部２１がモータ８１を駆動させつつ光学ヘッド１０の移動および光学ヘッド１０からの信号光の出射を制御することにより、保持ドラム７上の記録媒体９に光による画像記録が行われる。
【００１４】
記録媒体９に記録される画像のデータは予め信号生成部２３にて準備されており、信号処理部２２が全体制御部２１からの制御信号に基づいて信号生成部２３と同期しつつ画像信号を受け取る。信号処理部２２は受け取った画像信号を光学ヘッド１０用の信号へと変換して送信する。
【００１５】
図２は光学ヘッド１０の内部構成の概略を示す図である。光学ヘッド１０内には、複数の発光点を一列に有するバータイプの半導体レーザである光源１１、および、回折格子型の複数の光変調素子を一列に配列して有する光変調デバイス１２が配置され、光源１１からの光は、レンズ１３１（実際には、集光レンズ、シリンドリカルレンズ等により構成される）およびプリズム１３２を介して光変調デバイス１２へと導かれる。このとき、光源１１からの光は線状光（光束断面が線状の光）とされ、配列配置される複数の光変調素子上に照射される。
【００１６】
光変調デバイス１２の各光変調素子はデバイス駆動回路１２０からの信号に基づいて個別に制御され、０次光（正反射光）を出射する状態と、１次回折光（（＋１）次回折光および（−１）次回折光）を出射する状態との間で遷移可能とされる。光変調素子から出射される０次光はプリズム１３２へと戻され、１次回折光はプリズム１３２とは異なる方向へと導かれる。なお、迷光となることを防止するために１次回折光は図示を省略する遮光部により遮光される。
【００１７】
各光変調素子からの０次光はプリズム１３２にて反射され、ズームレンズ１３３を介して光学ヘッド１０外の記録媒体９へと導かれ、複数の光変調素子の像が副走査方向に並ぶように記録媒体９上に形成される。すなわち、光変調素子１２１は０次光を出射する状態がＯＮ状態であり、１次回折光を出射する状態がＯＦＦ状態とされる。ズームレンズ１３３はズームレンズ駆動モータ１３４にて倍率が可変とされており、これにより、記録される画像の解像度が変更される。
【００１８】
図３は配列配置された光変調素子１２１の拡大図である。光変調素子１２１は半導体装置製造技術を利用して製造され、各光変調素子１２１は溝の深さを変更することができる回折格子となっている。光変調素子１２１には複数の可撓リボン１２１ａおよび固定リボン１２１ｂが交互に平行に配列形成され、可撓リボン１２１ａは背後の基準面に対して昇降移動可能とされ、固定リボン１２１ｂは基準面に対して固定される。
【００１９】
図４（ａ）および（ｂ）は、可撓リボン１２１ａおよび固定リボン１２１ｂに対して垂直な面における光変調素子１２１の断面を示す図である。図４（ａ）に示すように可撓リボン１２１ａおよび固定リボン１２１ｂが基準面１２１ｃに対して同じ高さに位置する（すなわち、可撓リボン１２１ａが撓まない）場合には、光変調素子１２１の表面は面一となり、入射光Ｌ１の反射光が０次光Ｌ２として導出される。一方、図４（ｂ）に示すように可撓リボン１２１ａが固定リボン１２１ｂよりも基準面１２１ｃ側に撓む場合には、可撓リボン１２１ａが回折格子の溝の底面となり、１次回折光Ｌ３（さらには、高次回折光）が光変調素子１２１から導出され、０次光Ｌ２は消滅する。このように、各光変調素子１２１は回折格子を利用した光変調を行う。
【００２０】
図５は各光変調素子１２１を駆動する構成を示す図であり、図２中のデバイス駆動回路１２０の駆動に係る要素（以下、「駆動要素１２０ａ」という。）を示している。駆動要素１２０ａでは、所定の駆動電圧を発生させるための駆動電圧データ３０１および更新クロック３０２がＤ／Ａコンバータ３１に入力される。更新クロック３０２ごとの駆動電圧データ３０１は光変調素子１２１を１回駆動する際の駆動電圧に対応する。Ｄ／Ａコンバータ３１からの出力は電流源３２に入力され、電流へと変換される。電流源３２は一端が抵抗３３を介して高電位Ｖｃｃ側に接続され、他端が接地される。
【００２１】
電流源３２の両端は、接続パッド３４を介して光変調素子１２１の可撓リボン１２１ａおよび基準面１２１ｃに接続される。したがって、駆動電圧データ３０１がＤ／Ａコンバータ３１および電流源３２を介して電流へと変換されると、抵抗３３による電圧降下により両接続パッド３４間の駆動電圧へと変換される。接続パッド３４間は浮遊容量を有するため、駆動電圧は接続パッド３４間の時定数に従った変化を行う。
【００２２】
図６は駆動電圧の変化と光変調素子１２１からの信号光（０次光）の強度（すなわち、出力）との関係を示す図であり、細い実線９０１は従来の手法による駆動電圧の変化を示しており、細い破線９０２は従来の出力変化を示している。一方、太い実線９１１は本実施の形態における駆動電圧の変化を示しており、太い破線９１２は本実施の形態における出力変化を示している。なお、描画クロック（既述の更新クロック３０２に相当）Ｔ２〜Ｔ４において実線９０１と実線９１１とは重なっており、破線９０２と破線９１２とは重なっている。描画クロックＴ０〜Ｔ２に示す太く長い破線９２０は信号光の対称性を考慮した場合の理想的な出力変化を示している。また、図６では２描画クロックにて光変調素子１２１がＯＮ状態とＯＦＦ状態との間を遷移する際の動作を示している。
【００２３】
縦軸において、Ｖ１およびＶ２は、それぞれ光変調素子１２１が信号光を出射するときの駆動電圧および信号光を出射しないときの駆動電圧を示し、Ｉ２（Ｖ１と同じ位置に図示）は、駆動電圧Ｖ２に対応する出力（すなわち、０）を示す。
【００２４】
図６に示すように、従来手法により光変調素子１２１が駆動される場合、描画クロックＴ０〜Ｔ２に細い実線９０１に示すように駆動電圧がＶ２からＶ１へと下降すると、光変調素子１２１からの出力は急上昇してオーバーシュートした後に振動しながら強度Ｉ１（Ｖ２と同じ位置に図示）へと至る。一方、描画クロックＴ２〜Ｔ４に示すように、駆動電圧がＶ１からＶ２へと上昇する際には光変調素子１２１からの出力は滑らかに減少する。このような現象は駆動電圧と可撓リボン１２１ａの撓み量との関係が比例しないために生じる。
【００２５】
図７は駆動電圧と可撓リボン１２１ａの撓み量（すなわち、固定リボン１２１ｂと可撓リボン１２１ａとの基準面１２１ｃからの高さの差）との関係を示す図である。駆動電圧がほぼＶ１であり、光変調素子１２１がＯＮ状態に近い場合、駆動電圧の変化（ｄＶａ）に対する撓み量の変化（ｄＤａ）は僅かとなる。これに対し、駆動電圧がほぼＶ２であり、光変調素子１２１がＯＦＦ状態に近い場合、駆動電圧の変化（ｄＶｂ）に対する撓み量の変化（ｄＤｂ）は大きくなる。
【００２６】
したがって、従来の手法のように駆動電圧を単純に増減させた場合には、駆動電圧がＶ２から急峻に下降する際に可撓リボン１２１ａに過剰な加速度が加わり、図６中の描画クロックＴ０〜Ｔ１に細い破線９０２にて示すように光変調素子１２１からの出力が急激に変化するとともに駆動電圧の変化に追従できない可撓リボン１２１ａの影響を受けて出力が振動する。その結果、光変調素子１２１からの出力は、理想的な出力変化（破線９２０）から上側に大幅に外れた曲線を描くこととなる。
【００２７】
記録媒体９の光応答特性は、照射領域が主走査されたときの光強度の積分値（すなわち、単位面積当たりに与えられるエネルギー）に基づくため、細い破線９０２にて示す特性の場合、ＯＮ／ＯＦＦを一定間隔にて繰り返したとしても描画（感光）領域が空白領域よりも大きくなってしまう。
【００２８】
なお、駆動電圧がＶ１からＶ２へと上昇する際には、変化の初期において可撓リボン１２１ａに与えられる加速度が小さいため、光変調素子１２１は駆動電圧波形に追従してＯＦＦ状態へと遷移する。
【００２９】
本発明に係る画像記録装置１では、光変調素子１２１からの出力を最適な形に変化させるため、図６中の太い実線９１１にて示すように描画クロックＴ１にて補助駆動電圧Ｖ３が光変調素子１２１に一時的に与えられ、その後、描画クロックＴ２に向かって駆動電圧Ｖ１が与えられる。補助駆動電圧Ｖ３は、光変調素子１２１をＯＮ状態とする際に与えられる駆動電圧（以下、「第１駆動電圧」という。）Ｖ１とＯＦＦ状態とする際に与えられる駆動電圧（以下、「第２駆動電圧」という。）Ｖ２との間の値とされる。
【００３０】
これにより、太い破線９１２にて示すように、描画クロックＴ０〜Ｔ１では光変調素子１２１からの出力は強度Ｉ３近傍にて一時的に抑えられ、その後、描画クロックＴ１〜Ｔ２において強度Ｉ１に向かって滑らかに変化する。その結果、理想的な出力変化の際に記録媒体９に与えられるエネルギーと同等のエネルギーを記録媒体９に与えることができ、適切な描画が実現される。
【００３１】
図８は信号処理部２２（図１参照）およびデバイス駆動回路１２０の構成を光変調デバイス１２とともに示すブロック図である。信号処理部２２は、駆動電圧用のテーブルを有する駆動電圧制御回路４１、信号生成部２３から画像信号５１１が入力されるタイミング制御回路４２、タイミング制御回路４２からの画素データ５１２を順次記憶する第１シフトレジスタ４３１、および、第１シフトレジスタ４３１からの画素データ５１３を順次記憶する第２シフトレジスタ４３２を有する。デバイス駆動回路１２０は、駆動電圧制御回路４１からの駆動電圧データ３０１を順次記憶する駆動電圧シフトレジスタ４４１、および、図５に示す駆動要素１２０ａの配列である駆動ユニット４４２を有する。
【００３２】
タイミング制御回路４２からは各光変調素子１２１へのＯＮ／ＯＦＦを指示する画素データ５１２とともにシフトクロック５２１が出力され、シフトクロック５２１は駆動電圧制御回路４１、第１シフトレジスタ４３１、第２シフトレジスタ４３２および駆動電圧シフトレジスタ４４１に入力される。また、タイミング制御回路４２からは制御信号５２２も出力され、各種構成に与えられる。
【００３３】
第１シフトレジスタ４３１は、シフトクロック５２１に同期して画素データ５１２を順次シフトしながら記憶し、一度に光変調素子１２１の数の画素データを記憶することができる。そして、記憶されている画素データのうち最も先に入力された画素データ５１３をシフトクロック５２１に合わせて駆動電圧制御回路４１および第２シフトレジスタ４３２に出力する。第２シフトレジスタ４３２も一度に光変調素子１２１の数の画素データを記憶することができ、記憶されている画素データのうち最も先に入力された画素データ５１４をシフトクロック５２１に合わせて駆動電圧制御回路４１に出力する。なお、第１シフトレジスタ４３１および第２シフトレジスタ４３２には初期値として、予め全てのレジスタに０（ＯＦＦを示すデータ）が記憶される。
【００３４】
駆動電圧制御回路４１は、各光変調素子１２１に与えられる駆動電圧に対応する駆動電圧データ３０１を発生する回路であり、予めルックアップテーブル（ＬＵＴ）データ３３１が入力される。図９は駆動電圧制御回路４１の構成を示すブロック図である。
【００３５】
駆動電圧制御回路４１はＬＵＴとして、各光変調素子１２１がＯＮ状態とされる際に与えられる第１駆動電圧に相当するデータ（以下、「第１駆動電圧データ」という。）を記憶する第１駆動電圧テーブル４１１、ＯＦＦ状態とされる際に与えられる第２駆動電圧に相当するデータ（以下、「第２駆動電圧データ」という。）を記憶する第２駆動電圧テーブル４１２、および、補助駆動電圧（図６のＶ３に相当）に相当するデータ（以下、「補助駆動電圧データ」という。）を記憶する補助駆動電圧テーブル４１３を有する。さらに、駆動電圧制御回路４１には、最終的な駆動電圧データ３０１による制御の対象となる光変調素子１２１を特定するアドレスカウンタ４１４、および、各種ＬＵＴから入力される駆動電圧データの選択を行う駆動電圧セレクタ４１５が設けられる。
【００３６】
第１駆動電圧データはＯＮ状態の各光変調素子１２１からの光の強度を等しくする第１駆動電圧として光変調素子１２１ごとに予め別途求められ、第２駆動電圧データはＯＦＦ状態の各光変調素子１２１からの光の強度を０とする第２駆動電圧として光変調素子１２１ごとに求められる。補助駆動電圧データは第１駆動電圧の種類（値）に対応する数の補助駆動電圧を示すデータとして求められる。
【００３７】
そして、ＬＵＴデータ３３１として準備された第１駆動電圧データ、第２駆動電圧データおよび補助駆動電圧データは駆動電圧制御回路４１に入力されて第１駆動電圧テーブル４１１、第２駆動電圧テーブル４１２および補助駆動電圧テーブル４１３に記憶される。なお、補助駆動電圧はＯＮ状態の光変調素子１２１に与えられる駆動電圧を基準として予め定められることから、補助駆動電圧テーブル４１３は複数の第１駆動電圧と複数の補助駆動電圧との対応関係に相当するデータを記憶することとなる。
【００３８】
駆動電圧制御回路４１にシフトクロック５２１および制御信号５２２が入力されると、まず、出力される駆動電圧データ３０１に対応する光変調素子１２１がアドレスカウンタ４１４にて特定される（すなわち、対象となる光変調素子１２１に対応する第１駆動電圧テーブル４１１および第２駆動電圧テーブル４１２のアドレスが特定される）。
【００３９】
これにより、第１駆動電圧テーブル４１１および第２駆動電圧テーブル４１２からは対象となる光変調素子１２１に対応する第１駆動電圧データ３１１および第２駆動電圧データ３１２が駆動電圧セレクタ４１５へと出力される。一方、第１駆動電圧データ３１１は補助駆動電圧テーブル４１３に入力され、第１駆動電圧データ３１１に対応する補助駆動電圧データ３１３も駆動電圧セレクタ４１５に入力される。
【００４０】
駆動電圧セレクタ４１５には、第１シフトレジスタ４３１および第２シフトレジスタ４３２からの画素データ５１３，５１４が入力され、これらの画素データに基づいて第１駆動電圧データ３１１、第２駆動電圧データ３１２および補助駆動電圧データ３１３のいずれかが選択され、駆動電圧データ３０１として駆動電圧シフトレジスタ４４１（図８参照）へと出力される。
【００４１】
ここで、第１シフトレジスタ４３１からの画素データ５１３は、駆動電圧データ３０１による制御後の光変調素子１２１の状態に対応する。すなわち、光変調素子１２１のこれからの制御による状態を指示するデータとなっている。第２シフトレジスタ４３２からの画素データ５１４は、画素データ５１３よりも光変調素子１２１の数だけ遅れて駆動電圧制御回路４１に入力されることから、現在の（過去の制御による）光変調素子１２１の状態を示すデータとなっている。そして、これらの画素データ５１３，５１４の値に基づいて駆動電圧セレクタ４１５では、表１に示す規則により、駆動電圧データ３０１が決定される。なお、表１において、「０」はＯＦＦ状態を指示する画素データであり、「１」はＯＮ状態を指示する画素データである。
【００４２】
【表１】
0003690598.tif 000002
【００４３】
表１に示すように、光変調素子１２１がＯＦＦ状態に維持される、または、ＯＮ状態からＯＦＦ状態へと遷移する場合には、第２駆動電圧データ３１２が駆動電圧データ３０１とされる。また、ＯＮ状態に維持される場合は第１駆動電圧データ３１１が駆動電圧データ３０１とされ、光変調素子１２１がＯＦＦ状態からＯＮ状態へと遷移する場合には、補助駆動電圧データ３１３が駆動電圧データ３０１とされる。
【００４４】
決定された駆動電圧データ３０１は、シフトクロック５２１に同期して図８に示す駆動電圧シフトレジスタ４４１に順次記憶される。ここまでの処理動作はシリアル処理であるが、光変調素子１２１の数に相当する駆動電圧データ３０１が駆動電圧シフトレジスタ４４１に記憶されると駆動ユニット４４２へと転送され、タイミング制御回路４２から更新クロック３０２が駆動ユニット４４２に入力されると、図５を用いて説明した動作により駆動ユニット４４２が各光変調素子１２１に駆動電圧データ３０１に従った駆動電圧を同時に与える。
【００４５】
これにより、光変調素子１２１がＯＦＦ状態からＯＮ状態へと遷移する場合（駆動電圧の変化に対する可撓リボンの撓み量の変化の程度が大きい状態から小さい状態へと遷移する場合）に一時的に図６に示す補助駆動電圧Ｖ３が光変調素子１２１に与えられることとなり、光変調素子１２１の出力が最適な形の変化に近づけられる。その結果、ＯＮ／ＯＦＦ制御と描画結果とを正確に対応させることができ、いわゆる主走査方向のライン・スペース比（全光変調素子１２１を描画の単位時間ごとに同時にＯＮ／ＯＦＦさせた際に主走査方向へと順次描かれる（副走査方向に長い）線領域と空白領域との面積比）を向上（１に近づける）することができる。
【００４６】
以上の動作を機能的に捉えた場合、第２シフトレジスタ４３２が複数の光変調素子１２１の一の時点での状態を記憶し、第１シフトレジスタ４３１が複数の光変調素子１２１の次の時点での（１描画クロック後の）状態を記憶し、これらのシフトレジスタの記憶内容に基づいて駆動電圧セレクタ４１５内の論理演算回路が各光変調素子１２１に対してＯＦＦ状態からＯＮ状態への遷移の有無を検出する。そして、第１駆動電圧テーブル４１１、第２駆動電圧テーブル４１２、補助駆動電圧テーブル４１３および駆動電圧セレクタ４１５内の選択回路により駆動電圧の選択が行われることにより、ＯＦＦ状態からＯＮ状態への遷移を行う光変調素子１２１に対して一時的に補助駆動電圧を与える制御が実現される。
【００４７】
なお、第１シフトレジスタ４３１および第２シフトレジスタ４３２には初期値として０が設定されるため、描画（画像記録）が開始された直後からＯＦＦ状態からＯＮ状態への遷移を検出することが実現される。
【００４８】
また、補助駆動電圧は各光変調素子１２１に対して決定されてもよいが、ＯＮ状態とされる光変調素子１２１に与えられる第１駆動電圧の値と補助駆動電圧の値とは１対１の関係にあり、かつ、第１駆動電圧の取り得る値は光変調素子１２１の数に比べて少ない。したがって、画像記録装置１では補助駆動電圧テーブル４１３にて第１駆動電圧と補助駆動電圧との対応関係を記憶することにより、補助駆動電圧テーブル４１３の記憶容量の削減を実現している。
【００４９】
さらに、図６では２描画クロックにて光変調素子１２１がＯＮ状態とＯＦＦ状態との間を遷移する様子を示しているが、１描画クロックにてＯＮ状態とＯＦＦ状態との間の遷移が行われてもよい。この場合、光変調素子１２１が３描画クロックの間にＯＦＦ、ＯＮ、ＯＦＦと遷移する際には、駆動電圧はＶ２、Ｖ３、Ｖ２と変化することになる。
【００５０】
次に、画像記録装置１の他の動作例について説明する。図１０は他の動作例を示す図であり、縦軸のＩ１〜Ｉ３並びにＶ１〜Ｖ３は図６と同様である。また、太い実線９１１は画像記録装置１における駆動電圧の変化、太い破線９１２は画像記録装置１における出力変化、描画クロックＴ０〜Ｔ２に示す太く長い破線９２０は信号光の好ましい出力変化を示している。図１０では、光変調素子１２１は描画クロックＴ０〜Ｔ１にてＯＦＦ状態からＯＮ状態へと遷移し、描画クロックＴ１〜Ｔ２にてＯＮ状態からＯＦＦ状態へと遷移する。なお、描画クロックＴ３〜Ｔ５における動作は図６中の描画クロックＴ０〜Ｔ２の様子と同様である。
【００５１】
図１０に示す動作では、光変調素子１２１が１描画クロックごとにＯＦＦ、ＯＮ、ＯＦＦと遷移する際に、光変調素子１２１をＯＮ状態とするための補助駆動電圧Ｖ４が与えられる。なお、以下の説明において２つの補助駆動電圧Ｖ３，Ｖ４をそれぞれ「第１補助駆動電圧」、「第２補助駆動電圧」と区別する。
【００５２】
第２補助駆動電圧Ｖ４は、描画クロックＴ４にて与えられる（すなわち、ＯＦＦ、ＯＮ、ＯＮと遷移する際に与えられる）第１補助駆動電圧Ｖ３よりも小さな値とされる。その結果、第２補助駆動電圧Ｖ４が与えられる際の光変調素子１２１の出力であるおよその光強度Ｉ４は、第１補助駆動電圧Ｖ３が与えられる際の強度Ｉ３よりも高くなる。これにより、描画クロックＴ０〜Ｔ１の間に光変調素子１２１から出力されるエネルギーは、太く長い破線９２０にて示す好ましい出力におけるエネルギーへと近づけられ、描画クロックＴ０〜Ｔ１における記録媒体９への描画を適切に行うことが実現される。
【００５３】
なお、図示を省略しているが、従来の手法では描画クロックＴ０〜Ｔ２の間において駆動電圧はＶ２、Ｖ１、Ｖ２へと変化し、光変調素子１２１から出力される光強度はおよそＩ１となり、好ましい出力とは大幅に異なるものとなる。
【００５４】
図１１は図１０に示す動作を行う画像記録装置１の信号処理部２２の構成および駆動電圧シフトレジスタ４４１を示す図である。図１１では各種クロック信号の記載を省略している。図１１に示す信号処理部２２では、図８に示す信号処理部２２に第３シフトレジスタ４３３が追加されており、これに合わせて駆動電圧制御回路４１の内部構成も異なる。他の構成は図８に示すものと同様であり、同符号を付している。
【００５５】
図１１に示す信号処理部２２では３つのシフトレジスタが直列に接続され、各シフトレジスタからの画素データが駆動電圧制御回路４１に入力される。したがって、第２シフトレジスタ４３２からの画素データ５１４は第１シフトレジスタ４３１からの画素データ５１３よりも光変調素子１２１の数だけ遅延されたものとなり、第３シフトレジスタ４３３からの画素データ５１５は第２シフトレジスタ４３２からの画素データ５１４よりも光変調素子１２１の数だけ遅延されたものとなる。その結果、駆動電圧制御回路４１に同時に入力される３つの画素データ５１３〜５１５は、特定の光変調素子１２１の３描画クロック分の状態を示すこととなる。なお、第２シフトレジスタ４３２からの画素データ５１４が次の更新クロック３０２後の光変調素子１２１の状態を示すデータとなっている。
【００５６】
図１２は駆動電圧制御回路４１の構成を示す図である。駆動電圧制御回路４１は第１補助駆動電圧テーブル４１３ａおよび第２補助駆動電圧テーブル４１３ｂが設けられ、駆動電圧セレクタ４１５に３つの画素データ５１３〜５１５が入力されるという点で図９と相違している。
【００５７】
第１駆動電圧テーブル４１１および第２駆動電圧テーブル４１２にはそれぞれ、各光変調素子１２１をＯＮ状態およびＯＦＦ状態とするときの第１駆動電圧および第２駆動電圧に相当するデータが記憶される。第１補助駆動電圧テーブル４１３ａには第１駆動電圧の各値と第１補助駆動電圧との対応関係に相当するデータが格納され、第２補助駆動電圧テーブル４１３ｂには第１駆動電圧の各値と第２補助駆動電圧との対応関係に相当するデータが格納される。すなわち、第１補助駆動電圧および第２補助駆動電圧は第１駆動電圧に基づいて決定することが可能とされている。そして、シフトクロック５２１ごとにアドレスカウンタ４１４からのアドレスに従って第１駆動電圧データ３１１、第２駆動電圧データ３１２、第１補助駆動電圧データ３１３ａおよび第２補助駆動電圧データ３１３ｂが駆動電圧セレクタ４１５に入力される。
【００５８】
駆動電圧セレクタ４１５では、表２に示す規則により画素データ５１３〜５１５に基づいて駆動電圧データ３０１が決定される。
【００５９】
【表２】
0003690598.tif 000003
【００６０】
すなわち、光変調素子１２１が描画クロックごとにＯＦＦ、ＯＮ、ＯＮと変化する際の最初のＯＮ状態（中央の状態）へと遷移する際には第１補助駆動電圧データ３１３ａが駆動電圧データ３０１とされ、ＯＦＦ、ＯＮ、ＯＦＦと変化する際のＯＮ状態（中央の状態）へと遷移する際には第２補助駆動電圧データ３１３ｂが駆動電圧データ３０１とされる。これにより、図１０に示す動作が実現され、記録媒体９への適切な描画が実現される。
【００６１】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【００６２】
記録媒体９は光学ヘッド１０に対して相対的に移動可能であるならば他の手法により移動されてもよい。例えば、記録媒体９を平面のステージ上に保持し、ステージが光学ヘッド１０に対して移動可能とされてもよい。
【００６３】
図８、図９、図１１、図１２に示す回路構成は一例であり、他の回路構成により実現されてもよく、一部分がソフトウェアによる処理として構築されてもよい。
【００６４】
可撓リボン１２１ａおよび固定リボン１２１ｂは帯状の反射面として捉えることができるのであるならば、厳密な意味でのリボン形状である必要はない。例えば、ブロック形状の上面が固定リボンの反射面としての役割を果たしてもよい。
【００６５】
上記実施の形態では、補助駆動電圧を第１駆動電圧と区別しているが、補助駆動電圧は光変調素子１２１をＯＮ状態とするための第１駆動電圧の一種として捉えられてもよい。補助駆動電圧を第１駆動電圧と捉えた場合、上記実施の形態では光変調素子１２１の遷移状態に応じて第１駆動電圧が変更されるといえる。
【００６６】
シフトレジスタは４以上存在してもよいし、次の更新クロック３０２後の状態を示す画素データはいずれのシフトレジスタからの出力であってもよい。すなわち、過去、現在、未来（または、過去、現在、若しくは、現在、未来）の一連の時点での状態遷移を検出し、状態遷移に応じて駆動電圧（または補助駆動電圧）が決定されてよい。これにより、駆動電圧の制御をより柔軟に行うことが実現される。
【００６７】
上記実施の形態では、０次光が描画における信号光とされるが、１次回折光が信号光とされてもよい。また、撓んでいない状態の可撓リボン１２１ａと固定リボン１２１ｂとの相対的位置関係が上記実施の形態とは異なり、可撓リボン１２１ａが撓んだ状態で０次光が出射される光変調素子１２１が用いられてもよい。これらの場合においても、駆動電圧の変化に対する可撓リボンの撓み量の変化の程度が大きい状態から小さい状態へと遷移するか否かを検出し、信号光非出射時の駆動電圧と信号光出射時の駆動電圧との間の補助駆動電圧を一時的に与えることにより、可撓リボン１２１ａに過大な初期加速度が与えられることが抑制され、適切な画像記録が実現される。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１ないし５の発明では、適切な画像記録を行うことができる。
【００６９】
また、請求項２の発明では、補助駆動電圧記憶手段の記憶容量を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像記録装置の構成を示す図である。
【図２】光学ヘッドの内部構成の概略を示す図である。
【図３】光変調素子の拡大図である。
【図４】（ａ）は０次光が出射される様子を示す図であり、（ｂ）は１次回折光が出射される様子を示す図である。
【図５】光変調素子を駆動する構成を示す図である。
【図６】駆動電圧の変化と光変調素子からの出力との関係を示す図である。
【図７】駆動電圧と可撓リボンの撓み量との関係を示す図である。
【図８】信号処理部およびデバイス駆動回路の構成を示す図である。
【図９】駆動電圧制御回路の構成を示すブロック図である。
【図１０】画像記録装置の他の動作例を示す図である。
【図１１】信号処理部の構成および駆動電圧シフトレジスタを示す図である。
【図１２】駆動電圧制御回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  画像記録装置
７  保持ドラム
９  記録媒体
１１  光源
１２  光変調デバイス
８１，８２  モータ
８３  ボールねじ
１２１  光変調素子
１２１ａ  可撓リボン
１２１ｂ  固定リボン
４１１  第１駆動電圧テーブル
４１２  第２駆動電圧テーブル
４１３  補助駆動電圧テーブル
４１３ａ  第１補助駆動電圧テーブル
４１３ｂ  第２補助駆動電圧テーブル
４１５  駆動電圧セレクタ
４３１  第１シフトレジスタ
４３２  第２シフトレジスタ
４３３  第３シフトレジスタ
【図１】
0003690598.tif 000004
【図２】
0003690598.tif 000005
【図３】
0003690598.tif 000006
【図４】
0003690598.tif 000007
【図５】
0003690598.tif 000008
【図６】
0003690598.tif 000009
【図７】
0003690598.tif 000010
【図８】
0003690598.tif 000011
【図９】
0003690598.tif 000012
【図１０】
0003690598.tif 000013
【図１１】
0003690598.tif 000014
【図１２】
0003690598.tif 000015