(57)【要約】【課題】複数の光変調素子のそれぞれと光検出器からの出力とを高精度に対応づけ、複数の光変調素子からの出力光量を高精度に補正する。【解決手段】画像記録装置は、素子配列方向に配列された複数の光変調素子を有する空間光変調器、および、空間光変調器からの光を受光するフォトセンサを備える。画像記録装置では、空間光変調器の複数の光変調素子において複数の目印素子１２３を決定し、目印素子１２３以外の補正対象素子１２５に補正前の光量指示信号を送るとともに、目印素子１２３に補正対象素子１２５からの出力光量と区別可能な光量を出力させる目印指示信号を送る。そして、複数の目印素子１２３からの光を目印とすることにより、複数の補正対象素子１２５とフォトセンサからの出力とを高精度に対応づけ、複数の光変調素子のそれぞれに送られる光量指示信号に対する補正量を高精度に決定することができる。【選択図】図１２
2011203555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の照射により記録媒体に画像を記録する画像記録装置であって、
所定の素子配列方向に配列された複数の光変調素子を有する空間光変調器と、
前記複数の光変調素子からの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、
前記記録媒体上において前記複数の光変調素子からの光が照射される複数の照射位置の配列方向に対して交差する主走査方向に前記保持部を前記空間光変調器に対して相対的に移動するとともに前記主走査方向に交差する副走査方向にも相対的に移動する移動機構と、
前記空間光変調器および前記移動機構を制御して前記記録媒体への画像の記録を行う制御部と、
前記空間光変調器からの光を受光する光検出器と、
前記制御部から前記複数の光変調素子のそれぞれに向けて送られる光量指示信号に対する補正量を前記光検出器からの出力に基づいて決定する補正部と、
を備え、
前記補正部が、
前記複数の光変調素子において互いに離間して配置される複数の目印素子を決定する目印素子決定部と、
前記制御部を介して、前記複数の目印素子以外の光変調素子の少なくとも一部である複数の補正対象素子へ補正前の光量指示信号を送るとともに、前記複数の補正対象素子からの出力光量と区別可能な光量を出力させる目印指示信号を前記複数の目印素子に送る指示信号生成部と、
前記複数の目印素子からの光を目印として前記複数の補正対象素子と前記光検出器からの出力とを対応づけ、前記複数の補正対象素子からの出力光量が目標光量となるように、前記複数の補正対象素子のそれぞれに送られる光量指示信号に対する補正量を決定する補正量決定部と、
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、
前記複数の目印素子の数が３以上であり、前記複数の目印素子の間隔が等しい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、
前記目印素子決定部による複数の目印素子の決定が、前記補正量決定部が補正量を決定する前に２回行われることを特徴とする画像記録装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の画像記録装置であって、
前記光検出器の位置が、前記保持部に対して相対的に固定され、
前記光検出器に対して前記空間光変調器が相対的に移動することにより、前記光検出器が前記複数の光変調素子からの光を順次受光することを特徴とする画像記録装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の画像記録装置であって、
前記空間光変調器が、同一の光量指示信号が付与された前記複数の光変調素子からの出力光量が前記素子配列方向において所定の周期にて変動する特性を有し、
前記画像記録装置が、
前記素子配列方向の幅が前記周期よりも小さいスポット光を前記複数の光変調素子上にて前記素子配列方向に走査するスポット光走査部と、
前記スポット光が照射された前記空間光変調器からの光が導かれる前記光検出器である、または、前記光検出器とは異なる光検出器である補助光検出器と、
前記補正量決定部が前記補正量を決定するために前記指示信号生成部により前記複数の光変調素子に指示信号が送られる前に、前記スポット光が照射された前記複数の光変調素子からの出力光量が一定となるように、前記複数の光変調素子のそれぞれに送られる光量指示信号に対する補正量を、前記補助光検出器からの出力に基づいて仮決定する補正量仮決定部と、
をさらに備えることを特徴とする画像記録装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像記録装置であって、
前記スポット光走査部が前記スポット光を走査する際に、前記目印素子決定部による複数の目印素子の決定、および、前記指示信号生成部による光量指示信号および目印指示信号の生成が行われ、
前記補正量仮決定部が、前記複数の目印素子からの光を目印として前記複数の補正対象素子と前記補助光検出器からの出力とを対応づけることを特徴とする画像記録装置。
【請求項７】
光の照射により記録媒体に画像を記録する画像記録方法であって、
空間光変調器の所定の素子配列方向に配列された複数の光変調素子から光を出力しつつ、記録媒体上において前記複数の光変調素子からの光が照射される複数の照射位置の配列方向に対して交差する主走査方向に前記記録媒体を前記空間光変調器に対して相対的に移動するとともに前記主走査方向に交差する副走査方向にも相対的に移動する記録工程と、
前記記録工程の前に、前記空間光変調器からの光を光検出器により受光し、前記複数の光変調素子のそれぞれに向けて送られる光量指示信号に対する補正量を前記光検出器からの出力に基づいて決定する補正工程と、
を備え、
前記補正工程が、
ａ）前記複数の光変調素子において互いに離間して配置される複数の目印素子を決定する工程と、
ｂ）前記複数の目印素子以外の光変調素子の少なくとも一部である複数の補正対象素子へ補正前の光量指示信号を送るとともに、前記複数の補正対象素子からの出力光量と区別可能な光量を出力させる目印指示信号を前記複数の目印素子へと送る工程と、
ｃ）前記複数の目印素子からの光を目印として前記複数の補正対象素子と前記光検出器からの出力とを対応づけ、前記複数の補正対象素子からの出力光量が目標光量となるように、前記複数の補正対象素子のそれぞれに送られる光量指示信号に対する補正量を決定する工程と、
ｄ）前記複数の目印素子を変更して前記ｂ）工程および前記ｃ）工程を行うことにより、画像記録に用いられる全ての光変調素子のそれぞれに送られる光量指示信号に対する補正量を決定する工程と、
を備えることを特徴とする画像記録方法。
【請求項８】
請求項７に記載の画像記録方法であって、
前記複数の目印素子の数が３以上であり、前記複数の目印素子の間隔が等しいことを特徴とする画像記録方法。
【請求項９】
請求項７または８に記載の画像記録方法であって、
前記空間光変調器が、同一の光量指示信号が付与された前記複数の光変調素子からの出力光量が前記素子配列方向において所定の周期にて変動する特性を有し、
前記画像記録方法が、前記ａ）工程の前に、
ｅ）前記素子配列方向の幅が前記周期よりも小さいスポット光を前記複数の光変調素子上にて前記素子配列方向に走査する工程と、
ｆ）前記スポット光が照射された前記空間光変調器からの光を前記光検出器である、または、前記光検出器とは異なる光検出器である補助光検出器へと導き、前記複数の光変調素子の出力光量が一定となるように、前記複数の光変調素子のそれぞれに送られる光量指示信号に対する補正量を、前記補助光検出器からの出力に基づいて仮決定する工程と、
をさらに備えることを特徴とする画像記録方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の画像記録方法であって、
前記ｅ）工程の前に、
ｇ）前記複数の光変調素子において互いに離間して配置される複数の目印素子を決定する工程と、
ｈ）前記複数の目印素子以外の光変調素子の少なくとも一部である複数の補正対象素子へ補正前の光量指示信号を送るとともに、前記複数の補正対象素子からの出力光量と区別可能な光量を出力させる光量指示信号を前記複数の目印素子へと送る工程と、
をさらに備え、
前記ｆ）工程において、前記複数の目印素子からの光を目印として前記複数の補正対象素子と前記補助光検出器からの出力とが対応づけられ、前記複数の補正対象素子のそれぞれに送られる光量指示信号に対する補正量が仮決定され、
前記画像記録方法が、
ｉ）前記複数の目印素子を変更して前記ｈ）工程、前記ｅ）工程および前記ｆ）工程を行うことにより、画像記録に用いられる全ての光変調素子のそれぞれに送られる光量指示信号に対する補正量を仮決定する工程をさらに備えることを特徴とする画像記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光の照射により記録媒体に画像を記録する画像記録装置および画像記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、プラズマ表示装置や液晶表示装置用のガラス基板等（以下、「基板」という。）に形成された感光材料に光を照射することによりパターンの描画が行われており、パターンの高精細化に伴い、感光材料上にて光ビームを走査してパターンを描画する画像記録装置が利用されている。
【０００３】
特許文献１では、感光材料に光を照射して画像を形成する露光装置において、複数の発光部からの光をライン状の受光素子にて受光し、受光素子からの出力である光量分布から上記複数の発光部にそれぞれ対応する複数のピーク位置を求め、各ピーク位置における光量から各発光部の光量を検出して補正する技術が開示されている。特許文献１の露光装置では、光源である発光ダイオードと感光材料との間の光路上に配置された液晶シャッタアレイにおいて、複数の液晶シャッタのシェーディング補正値が求められる。
【０００４】
一方、近年、半導体装置製造技術を利用して基板上に固定リボンと可撓リボンとを交互に形成し、可撓リボンを固定リボンに対して撓ませることにより回折格子の深さを変更することができる回折格子型の光変調素子が開発されている。このような回折格子では溝の深さを変更することにより正反射光や回折光の強度が変化するため、光のスイッチング素子として画像記録装置への利用が提案されている。
【０００５】
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次回折光）を記録媒体へと導き、可撓リボンが撓んだ状態の光変調素子からの非０次回折光（主として１次回折光）を遮光することにより、記録媒体への画像記録が実現される。
【０００６】
回折格子型の光変調素子では、光源からの光の不均一さや光変調素子間の特性の相違により、全ての光変調素子をＯＮ状態にしても各光変調素子から導き出される光の量が若干ばらついてしまう。このようなばらつきは精緻なパターンの画像を描画する際には筋状のムラの原因となるため、ＯＮ状態における可動リボンの高さを調整することにより各光変調素子からの光量を同一とする補正が重要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第０４／０３３２１６号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、近年の基板上におけるパターンの高精細化に伴い、上述のような画像記録装置では、基板上において複数の光変調素子からの光が照射される複数の照射位置の間隔は非常に小さい。したがって、特許文献１のような分解能が比較的低いライン状の受光素子により光変調素子からの光を受光した場合、基板上における上記複数の照射位置を高精度に特定することは困難である。また、画像記録装置の投影光学系において収差により横倍率に歪みが生じたり、投影光学系の誤差等により複数の光変調素子からの光が基板に対して斜めに入射する場合等もあり、このような場合、照射位置を高精度に特定することはより困難となる。
【０００９】
そこで、高分解能の小型の受光素子を、光変調素子からの光の複数の照射位置を通過するように移動して各光変調素子からの出力光量を取得することが考えられる。この場合、受光素子の移動機構に設けられたエンコーダ等にて受光素子の移動距離が取得され、当該移動距離等に基づいて上記複数の照射位置が特定されるが、移動機構の真直性やエンコーダの誤差等により、やはり複数の照射位置を高精度に特定することは困難である。
【００１０】
したがって、全ての光変調素子をＯＮ状態にした際の出射光の光量分布を特許文献１のように取得したとしても、各光変調素子からの光が光量分布のいずれの位置の光量に対応するかを高精度に特定することはできない。その結果、各光変調素子からの出力光量を高精度に取得することができず、複数の光変調素子からの出力光量の補正精度向上に限界がある。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、複数の光変調素子の位置を精度良く特定し、複数の光変調素子のそれぞれと光検出器からの出力とを高精度に対応づけ、複数の光変調素子からの出力光量を高精度に補正することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、光の照射により記録媒体に画像を記録する画像記録装置であって、所定の素子配列方向に配列された複数の光変調素子を有する空間光変調器と、前記複数の光変調素子からの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、前記記録媒体上において前記複数の光変調素子からの光が照射される複数の照射位置の配列方向に対して交差する主走査方向に前記保持部を前記空間光変調器に対して相対的に移動するとともに前記主走査方向に交差する副走査方向にも相対的に移動する移動機構と、前記空間光変調器および前記移動機構を制御して前記記録媒体への画像の記録を行う制御部と、前記空間光変調器からの光を受光する光検出器と、前記制御部から前記複数の光変調素子のそれぞれに向けて送られる光量指示信号に対する補正量を前記光検出器からの出力に基づいて決定する補正部とを備え、前記補正部が、前記複数の光変調素子において互いに離間して配置される複数の目印素子を決定する目印素子決定部と、前記制御部を介して、前記複数の目印素子以外の光変調素子の少なくとも一部である複数の補正対象素子へ補正前の光量指示信号を送るとともに、前記複数の補正対象素子からの出力光量と区別可能な光量を出力させる目印指示信号を前記複数の目印素子に送る指示信号生成部と、前記複数の目印素子からの光を目印として前記複数の補正対象素子と前記光検出器からの出力とを対応づけ、前記複数の補正対象素子からの出力光量が目標光量となるように、前記複数の補正対象素子のそれぞれに送られる光量指示信号に対する補正量を決定する補正量決定部とを備える。
【００１３】
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、前記複数の目印素子の数が３以上であり、前記複数の目印素子の間隔が等しい。
【００１４】
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、前記目印素子決定部による複数の目印素子の決定が、前記補正量決定部が補正量を決定する前に２回行われる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の画像記録装置であって、前記光検出器の位置が、前記保持部に対して相対的に固定され、前記光検出器に対して前記空間光変調器が相対的に移動することにより、前記光検出器が前記複数の光変調素子からの光を順次受光する。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の画像記録装置であって、前記空間光変調器が、同一の光量指示信号が付与された前記複数の光変調素子からの出力光量が前記素子配列方向において所定の周期にて変動する特性を有し、前記画像記録装置が、前記素子配列方向の幅が前記周期よりも小さいスポット光を前記複数の光変調素子上にて前記素子配列方向に走査するスポット光走査部と、前記スポット光が照射された前記空間光変調器からの光が導かれる前記光検出器である、または、前記光検出器とは異なる光検出器である補助光検出器と、前記補正量決定部が前記補正量を決定するために前記指示信号生成部により前記複数の光変調素子に指示信号が送られる前に、前記スポット光が照射された前記複数の光変調素子からの出力光量が一定となるように、前記複数の光変調素子のそれぞれに送られる光量指示信号に対する補正量を、前記補助光検出器からの出力に基づいて仮決定する補正量仮決定部とをさらに備える。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の画像記録装置であって、前記スポット光走査部が前記スポット光を走査する際に、前記目印素子決定部による複数の目印素子の決定、および、前記指示信号生成部による光量指示信号および目印指示信号の生成が行われ、前記補正量仮決定部が、前記複数の目印素子からの光を目印として前記複数の補正対象素子と前記補助光検出器からの出力とを対応づける。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、光の照射により記録媒体に画像を記録する画像記録方法であって、空間光変調器の所定の素子配列方向に配列された複数の光変調素子から光を出力しつつ、記録媒体上において前記複数の光変調素子からの光が照射される複数の照射位置の配列方向に対して交差する主走査方向に前記記録媒体を前記空間光変調器に対して相対的に移動するとともに前記主走査方向に交差する副走査方向にも相対的に移動する記録工程と、前記記録工程の前に、前記空間光変調器からの光を光検出器により受光し、前記複数の光変調素子のそれぞれに向けて送られる光量指示信号に対する補正量を前記光検出器からの出力に基づいて決定する補正工程とを備え、前記補正工程が、ａ）前記複数の光変調素子において互いに離間して配置される複数の目印素子を決定する工程と、ｂ）前記複数の目印素子以外の光変調素子の少なくとも一部である複数の補正対象素子へ補正前の光量指示信号を送るとともに、前記複数の補正対象素子からの出力光量と区別可能な光量を出力させる目印指示信号を前記複数の目印素子へと送る工程と、ｃ）前記複数の目印素子からの光を目印として前記複数の補正対象素子と前記光検出器からの出力とを対応づけ、前記複数の補正対象素子からの出力光量が目標光量となるように、前記複数の補正対象素子のそれぞれに送られる光量指示信号に対する補正量を決定する工程と、ｄ）前記複数の目印素子を変更して前記ｂ）工程および前記ｃ）工程を行うことにより、画像記録に用いられる全ての光変調素子のそれぞれに送られる光量指示信号に対する補正量を決定する工程とを備える。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の画像記録方法であって、前記複数の目印素子の数が３以上であり、前記複数の目印素子の間隔が等しい。
【００２０】
請求項９に記載の発明は、請求項７または８に記載の画像記録方法であって、前記空間光変調器が、同一の光量指示信号が付与された前記複数の光変調素子からの出力光量が前記素子配列方向において所定の周期にて変動する特性を有し、前記画像記録方法が、前記ａ）工程の前に、ｅ）前記素子配列方向の幅が前記周期よりも小さいスポット光を前記複数の光変調素子上にて前記素子配列方向に走査する工程と、ｆ）前記スポット光が照射された前記空間光変調器からの光を前記光検出器である、または、前記光検出器とは異なる光検出器である補助光検出器へと導き、前記複数の光変調素子の出力光量が一定となるように、前記複数の光変調素子のそれぞれに送られる光量指示信号に対する補正量を、前記補助光検出器からの出力に基づいて仮決定する工程とをさらに備える。
【００２１】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の画像記録方法であって、前記ｅ）工程の前に、ｇ）前記複数の光変調素子において互いに離間して配置される複数の目印素子を決定する工程と、ｈ）前記複数の目印素子以外の光変調素子の少なくとも一部である複数の補正対象素子へ補正前の光量指示信号を送るとともに、前記複数の補正対象素子からの出力光量と区別可能な光量を出力させる光量指示信号を前記複数の目印素子へと送る工程とをさらに備え、前記ｆ）工程において、前記複数の目印素子からの光を目印として前記複数の補正対象素子と前記補助光検出器からの出力とが対応づけられ、前記複数の補正対象素子のそれぞれに送られる光量指示信号に対する補正量が仮決定され、前記画像記録方法が、ｉ）前記複数の目印素子を変更して前記ｈ）工程、前記ｅ）工程および前記ｆ）工程を行うことにより、画像記録に用いられる全ての光変調素子のそれぞれに送られる光量指示信号に対する補正量を仮決定する工程をさらに備える。
【発明の効果】
【００２２】
本発明では、複数の光変調素子のそれぞれと光検出器からの出力とを高精度に対応づけることができる。その結果、複数の光変調素子からの出力光量を高精度に補正することができる。また、請求項４の発明では、光検出器に起因する出力のばらつきを低減することができる。さらに、請求項５、６および９の発明では、空間光変調器の周期誤差成分を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１の実施の形態に係る画像形成装置の平面図である。
【図２】画像記録装置の正面図である。
【図３】光学ヘッドの内部構成を示す側面図である。
【図４】光学ヘッドの内部構成を示す平面図である。
【図５】空間光変調器の拡大図である。
【図６．Ａ】光変調素子の断面図である。
【図６．Ｂ】光変調素子の断面図である。
【図７】複数の光変調素子の出力光量を示す図である。
【図８】複数の光変調素子の出力光量を示す図である。
【図９】補正部の機能を示すブロック図である。
【図１０】第１次キャリブレーションの流れを示す図である。
【図１１】空間光変調器の一部を拡大して示す図である。
【図１２】フォトセンサの出力の一部を拡大して示す図である。
【図１３】第２次キャリブレーションの流れを示す図である。
【図１４】フォトセンサの出力の一部を拡大して示す図である。
【図１５．Ａ】補正前のフォトセンサの出力を示す図である。
【図１５．Ｂ】補正後のフォトセンサの出力を示す図である。
【図１５．Ｃ】他の補正後のフォトセンサの出力を示す図である。
【図１６】補正量仮決定装置を示す側面図である。
【図１７】補正部の機能を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像記録装置１の平面図であり、図２は画像記録装置１の正面図である。画像記録装置１は、光の照射により記録媒体に画像を記録する装置であり、例えば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）液晶パネル等の製造用のガラス基板９（以下、単に「基板９」という。）が、画像の情報が記録される物理的な材料である記録媒体として利用される。画像記録装置１では、基板９の表面に塗布された感光材料に光が照射されることにより画像が記録される。
【００２５】
図１および図２に示すように、画像記録装置１は、基板９を（＋Ｚ）側の面上に保持する保持部であるテーブル７２を備え、テーブル７２の基板９とは反対側である（−Ｚ）側には、テーブル７２をＸ方向およびＹ方向に移動するテーブル移動機構８５が基台７４上に設けられる。以下の説明では、テーブル７２の表面に平行なＸ方向およびＹ方向をそれぞれ、テーブル７２の副走査方向および主走査方向という。テーブル移動機構８５は、テーブル７２を主走査方向に移動する主走査機構８５１、主走査機構８５１を保持する主走査機構保持部８５３、並びに、テーブル７２を主走査機構８５１および主走査機構保持部８５３と共に主走査方向に垂直な副走査方向に移動する副走査機構８５２を備える。
【００２６】
主走査機構保持部８５３上には、テーブル７２の主走査方向の位置を検出する位置検出モジュール８６が設けられる。テーブル７２上には、基板９と重ならない位置であってテーブル７２の（−Ｙ）側かつ（−Ｘ）側の隅にフォトセンサ７１が配置される。フォトセンサ７１は、後述の空間光変調器からの光を受光して電気的アナログ信号に変換する高分解能の光検出器であり、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラやフォトダイオードが利用される。テーブル７２の上方には、基板９に向けて光を出射する光学ヘッド１０が配置される。光学ヘッド１０は、テーブル７２やテーブル移動機構８５を跨ぐフレーム７５に固定される。画像記録装置１は、図１に示すように、テーブル移動機構８５および光学ヘッド１０を制御する制御部４、並びに、制御部４に接続される補正部４０を備える。
【００２７】
図３および図４はそれぞれ、光学ヘッド１０の内部構成を示す側面図および平面図である。図３および図４では、光学ヘッド１０のフレームを破線にて示す。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第１光源１１、基板９に対する画像の記録に利用される回折格子型の複数（本実施の形態では、約８２００個）の光変調素子を有する空間光変調器１２、レンズ１３１，１３６、プリズム１３２，１３７、ズームレンズ１３３およびズームレンズ駆動モータ１３４（図３のみに示す。）、点光源である第２光源１４、光源保持部１３８、並びに、光源保持部１３８をＸ方向に移動する光源移動機構１３９が配置される。光源保持部１３８は、第２光源１４、レンズ１３６およびプリズム１３７を保持する。第１光源１１および第２光源１４の種類は、光源としての安定性や要求される回折角、露光対象等を考慮して適宜決定される。
【００２８】
第１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を介して空間光変調器１２へと導かれる。このとき、第２光源１４、レンズ１３６およびプリズム１３７は、図４に示すように、第１光源１１から空間光変調器１２へと向かう光軸上から退避している。第１光源１１からの光は線状光（光束断面が線状の光）とされ、空間光変調器１２において所定の素子配列方向（すなわち、Ｘ方向）に１列に配列される複数の光変調素子上に照射される。
【００２９】
図５は空間光変調器１２の拡大図である。空間光変調器１２の複数の光変調素子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は格子の深さを変更することができる回折格子となっている。各光変調素子１２１は、１つの可撓リボン１２１ａおよび１つの固定リボン１２１ｂを備える。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。回折格子型の光変調素子としては、例えば、ＧＬＶ（グレーチング・ライト・バルブ）（シリコン・ライト・マシーンズ（サニーベール、カリフォルニア）の登録商標）が知られている。本実施の形態では、各光変調素子１２１のＸ方向の幅は５μｍである。
【００３０】
図６．Ａおよび図６．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６．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の正反射光が０次回折光Ｌ２として導出される。一方、図６．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）次回折光および（−１）次回折光である１次回折光Ｌ３（正確には、１次以上の高次回折光も含む非０次回折光）が光変調素子１２１から導出され、０次回折光Ｌ２は消滅する。各光変調素子１２１は、制御部４（図１参照）から送られる光量指示信号に応じて回折格子を利用した光変調を行う。
【００３１】
空間光変調器１２の各光変調素子１２１から出射される０次回折光は図３に示すプリズム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。各光変調素子１２１からの０次回折光はプリズム１３２にて反射され、ズームレンズ１３３を介して光学ヘッド１０外の基板９へと導かれ、複数の光変調素子１２１の像が副走査方向（Ｘ方向）に並ぶように基板９上に形成される（すなわち、基板９上の複数の照射位置は副走査方向に一致する。）。
【００３２】
このように、光変調素子１２１は、主に０次回折光を出射する状態がＯＮ状態であり、主に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にて倍率が可変であり、これにより、記録される画像の解像度が変更される。本実施の形態では、ズームレンズ１３３は倍率１／１０の縮小光学系であり、基板９上において複数の光変調素子１２１からの光が照射される複数の照射位置の副走査方向のピッチは０．５μｍである。なお、当該複数の照射位置の配列方向は、必ずしも副走査方向には限定されず、主走査方向に対して交差する方向であればよい。
【００３３】
図１に示す画像記録装置１では、制御部４により空間光変調器１２およびテーブル移動機構８５が制御されることにより、主走査方向に移動する基板９に対して空間光変調器１２の複数の光変調素子１２１（図５参照）からの光が照射され、基板９への画像の記録が行われる。基板９の主走査方向への１回の移動が終了すると、基板９が副走査方向に所定距離だけ移動され（ステップ移動され）、基板９が再び主走査方向へと移動されつつ画像の記録が行われる。このように、画像記録装置１の基板９に対する記録工程では、基板９の主走査方向への１回の移動と副走査方向へのステップ移動とが繰り返される。
【００３４】
ところで、図５に示す空間光変調器１２では、複数の光変調素子１２１に接続される回路パターンの周期構造に起因する周期的なノイズ成分や、可撓リボン１２１ａおよび固定リボン１２１ｂの端部の固定等に関する構造的な周期性等により、全ての光変調素子１２１に同一の光量指示信号が付与された場合に、これらの光変調素子１２１からの出力光量が同一にならず、図７に示すように、光変調素子１２１のＸ方向（すなわち、素子配列方向）における位置に応じて周期的に変動することがある。図８は、図７の一部を拡大した図であり、図８中において黒丸にて示される複数の点は、複数の光変調素子１２１からの出力光量を示す。図８では、Ｘ方向に連続する４つの光変調素子１２１を１周期として（すなわち、２０μｍの周期にて）出力光量が変動する。
【００３５】
画像記録装置１では、Ｘ方向に配列された所定の太さの複数のラインを基板９上に記録する場合には、例えば、Ｘ方向に連続する５つの光変調素子１２１（図５参照）を１つのグループとして、ＯＮ状態のグループとＯＦＦ状態のグループとが交互に配列されるように制御部４（図１参照）から各光変調素子１２１へと光量指示信号が送られる。図８では、ＯＮ状態となるように同一の光量指示信号が付与される予定の光変調素子１２１に対応する領域に平行斜線を付す。
【００３６】
しかしながら、上述のように、空間光変調器１２が、出力光量の周期的変動特性（すなわち、同一の光量指示信号が付与された複数の光変調素子１２１からの出力光量が、素子配列方向において所定の周期にて変動する特性）を有する場合、図８に示すように、中央のラインに対応する５つの光変調素子１２１からの出力光量の合計（すなわち、平行斜線が付された領域の面積）が、左右のラインに対応する５つの光変調素子１２１からの出力光量の合計よりも小さくなり、中央のラインが左右のラインよりも細くなってしまう。
【００３７】
また、画像記録装置１では、第１光源１１から空間光変調器１２に入射する線状光が素子配列方向において不均一であったり、複数の光変調素子１２１において同一の電圧に対する可撓リボン１２１ａの変形量が異なる等の理由により、全ての光変調素子１２１に同一の光量指示信号が付与された場合に、これらの光変調素子１２１からの出力光量が同一にならずにばらついてしまう。
【００３８】
そこで、画像記録装置１では、基板９に対する画像の記録工程の前に、ＯＮ状態における可撓リボン１２１ａの高さを調整することにより、各光変調素子１２１からの出力光量を同一とするための補正工程（すなわち、キャリブレーション）が行われる。以下では、まず、空間光変調器１２の出力光量の周期的変動特性を補正するキャリブレーション（以下、「第１次キャリブレーション」という。）について説明した後に、上記周期的変動特性以外の原因による出力光量のばらつきに対するキャリブレーション（以下、「第２次キャリブレーション」という。）について説明する。
【００３９】
図９は、画像記録装置１の補正部４０の機能を示すブロック図である。補正部４０は、目印素子決定部４１、指示信号生成部４２、補正量仮決定部４３および補正量決定部４４を備える。画像記録装置１では、補正部４０の各構成を利用して第１次キャリブレーションおよび第２次キャリブレーションが行われる。
【００４０】
図１０は、第１次キャリブレーションの流れを示す図である。第１次キャリブレーションでは、図３および図４に示す光学ヘッド１０の第２光源１４、レンズ１３６、プリズム１３７および光源移動機構１３９が利用され、第１光源１１、レンズ１３１、プリズム１３２およびズームレンズ１３３は利用されない。第２光源１４から出射された光は、レンズ１３６およびプリズム１３７を介して空間光変調器１２へと照射される。空間光変調器１２上では、第２光源１４からの光は、素子配列方向であるＸ方向の幅が、空間光変調器１２の周期的変動特性の周期（本実施の形態では、２０μｍ）よりも小さいスポット光となる。
【００４１】
画像記録装置１では、まず、補正部４０の目印素子決定部４１（図９参照）により、空間光変調器１２の複数の光変調素子１２１において、素子配列方向に互いに離間して配置される複数の目印素子が決定される（ステップＳ１１）。目印素子とは、第１次キャリブレーションにて各光変調素子１２１の素子配列方向における位置を特定するための目印として利用される１つまたは複数の光変調素子１２１である。本実施の形態では、素子配列方向に等間隔にて配置される１５個の目印素子が決定され、各目印素子は、素子配列方向に連続する９個の光変調素子１２１を有する。図１１は、空間光変調器１２の一部を拡大して示す図であり、図１１中では、図の理解を容易にするために、各目印素子１２３を二点鎖線にて囲む。また、図１１中では図示を省略しているが、隣接する２つの目印素子１２３の間には約５５０個の光変調素子が存在する。
【００４２】
続いて、指示信号生成部４２（図９参照）により、空間光変調器１２の複数の光変調素子のうち複数の目印素子１２３以外の光変調素子である複数の補正対象素子（図１１中では、符号１２５を付す。）に、制御部４を介して同一の補正前の光量指示信号が送られる。補正前の光量指示信号は、光変調素子１２１の最大光量よりも小さい光量を指示する信号であり、例えば、設計時に基板９に対する画像の記録の際に光変調素子１２１に付与される信号として設定された信号が利用される。
【００４３】
また、各目印素子１２３には、複数の補正対象素子１２５からの出力光量と区別可能な光量を出力させる目印指示信号が、指示信号生成部４２から制御部４を介して送られる（ステップＳ１２）。具体的には、目印素子１２３の中央の３個の光変調素子１２１には、補正対象素子１２５からの出力光量よりも大きな光量を出力させる指示信号が送られ、左右の各３個の光変調素子１２１には、各光変調素子１２１がＯＦＦ状態（すなわち、１次回折光を出射し、０次回折光は実質的に出射していない状態）となる指示信号が送られる。
【００４４】
次に、図４中の（−Ｘ）側に位置する第２光源１４から空間光変調器１２に向けて光が出射され、レンズ１３６およびプリズム１３７を介して空間光変調器１２上にスポット光として照射される。空間光変調器１２から出射された光はプリズム１３７にて反射され、テーブル７２上のフォトセンサ７１（図１および図２参照）にて受光される。フォトセンサ７１は、テーブル移動機構８５によりプリズム１３７の下方に予め移動されている。そして、制御部４により光源移動機構１３９が駆動され、第２光源１４、レンズ１３６およびプリズム１３７が光源保持部１３８と共に（＋Ｘ）方向へと移動されることにより、複数の光変調素子１２１（図５参照）上にて第２光源１４からのスポット光が（＋Ｘ）方向に走査される。光源移動機構１３９は、複数の光変調素子１２１上にて第２光源１４からのスポット光を素子配列方向に走査するスポット光走査部となっている（後述する光源移動機構５５においても同様）。
【００４５】
画像記録装置１では、第２光源１４からのスポット光の走査と並行して、制御部４によりテーブル移動機構８５の副走査機構８５２が駆動され、フォトセンサ７１がテーブル７２と共に（＋Ｘ）方向に移動する。フォトセンサ７１の移動は第２光源１４の移動と同期しているため、フォトセンサ７１は常にプリズム１３７の下方に位置し、第２光源１４からのスポット光が照射された空間光変調器１２の複数の光変調素子１２１からの光を順次受光する（ステップＳ１３）。フォトセンサ７１からの出力（すなわち、フォトセンサ７１にて取得された複数の光変調素子１２１からの出力光量）は、補正部４０の補正量仮決定部４３（図９参照）に送られる。
【００４６】
図１２は、フォトセンサ７１からの出力の一部を示す図である。図１２では、上部に示す出力光量に対応する目印素子１２３および補正対象素子１２５を下部に示す。また、図１２の横軸は光変調素子の素子配列方向の位置を示す。フォトセンサ７１からの出力では、各目印素子１２３の中央の３個の光変調素子１２１に対応する位置での出力光量が、補正対象素子１２５に対応する位置での出力光量に比べて区別可能な程度に大きい。また、各目印素子１２３の左右各３個の光変調素子１２１に対応する位置での出力光量が、補正対象素子１２５に対応する位置での出力光量に比べて区別可能な程度に小さい。換言すれば、各目印素子１２３からの光は、複数の補正対象素子１２５からの光と区別可能な、いわゆるピークマークとなる。
【００４７】
補正量仮決定部４３では、フォトセンサ７１からの出力に基づいて、複数の目印素子１２３からの光を目印として複数の補正対象素子１２５とフォトセンサ７１からの出力とが対応づけられる。その後、複数の補正対象素子１２５からの出力光量が一定となるように、複数の補正対象素子１２５のそれぞれに送られる光量指示信号に対する補正量が仮決定される。
【００４８】
具体的には、複数の目印素子１２３からの光を目印として、フォトセンサ７１からの出力上における各補正対象素子１２５の（出力光量の）位置が特定され、補正対象素子１２５からの出力光量が所定の値（以下、「仮目標光量」という。）よりも小さい場合は、出力光量を増加するように当該補正対象素子１２５に対する光量指示信号に対する補正量が調整され、補正対象素子１２５からの出力光量が仮目標光量よりも大きい場合は、出力光量を減少するように当該補正対象素子１２５に対する光量指示信号に対する補正量が調整される（ステップＳ１４）。そして、全ての補正対象素子１２５からの出力光量が仮目標光量となるまで（正確には、出力光量と仮目標光量との差が許容誤差の範囲内となるまで）、ステップＳ１２〜Ｓ１４が繰り返されて各補正対象素子１２５に対する補正量が仮決定される（ステップＳ１５）。
【００４９】
１回目の補正量の仮決定が終了すると、目印素子決定部４１により、素子配列方向に互いに離間して配置される複数（本実施の形態では、１５個）の新たな目印素子１２３が決定される（ステップＳ１６，Ｓ１７）。新たな目印素子１２３は、ステップＳ１１において決定された目印素子１２３と重ならないように決定される。すなわち、ステップＳ１１において決定された目印素子１２３が変更される。本実施の形態では、ステップＳ１１における各目印素子１２３を、１つの目印素子１２３が有する光変調素子１２１の個数（９個）の２倍だけ素子配列方向にずらした位置に新たな目印素子１２３が配置される。
【００５０】
目印素子１２３が変更されると、ステップＳ１２に戻り、指示信号生成部４２により、新たな目印素子１２３以外の光変調素子である複数の補正対象素子１２５に、上記と同一の補正前の光量指示信号が送られる。２回目のステップＳ１２では、ステップＳ１１において目印素子１２３とされた全ての光変調素子１２１が、複数の補正対象素子１２５に含まれる。また、各目印素子１２３には、複数の補正対象素子１２５からの出力光量と区別可能な光量を出力させる目印指示信号が指示信号生成部４２から送られる（ステップＳ１２）。目印素子１２３に送られる目印指示信号の詳細については、上述のものと同様である。
【００５１】
次に、空間光変調器１２の複数の光変調素子１２１上にて第２光源１４からのスポット光を素子配列方向に走査しつつ、複数の光変調素子１２１から出力される光をフォトセンサ７１にて順次受光する（ステップＳ１３）。フォトセンサ７１からの出力においては、各目印素子１２３からの光が、複数の補正対象素子１２５からの光と区別可能なピークマークとなる。フォトセンサ７１からの出力は補正量仮決定部４３に送られ、補正量仮決定部４３により、複数の目印素子１２３からの光を目印として複数の補正対象素子１２５とフォトセンサ７１からの出力とが対応づけられる。そして、複数の補正対象素子１２５からの出力光量が一定となるように、複数の補正対象素子１２５のそれぞれに送られる光量指示信号に対する補正量が調整される（ステップＳ１４）。
【００５２】
画像記録装置１では、全ての補正対象素子１２５からの出力光量が仮目標光量となるまで、ステップＳ１２〜Ｓ１４が繰り返されて各補正対象素子１２５に対する補正量が仮決定される（ステップＳ１５）。このとき、１回目の補正量の仮決定の対象となった光変調素子１２１については、１回目の補正量と２回目の補正量との平均が補正量として仮決定される。あるいは、１回目の補正量の仮決定の対象となった光変調素子１２１については、２回目の補正量の仮決定は行われなくてもよい。この場合、１回目の補正量の仮決定時に目印素子１２３とされた光変調素子１２１のみが２回目の補正量の仮決定における補正対象素子１２５となる。
【００５３】
このように、２回の補正量の仮決定により、空間光変調器１２において画像の記録に利用される全ての光変調素子１２１のそれぞれに送られる光量指示信号に対する補正量が仮決定される（ステップＳ１６）。これにより、空間光変調器１２の出力光量の周期的変動特性が補正され、空間光変調器１２の複数の光変調素子１２１からの出力光量を一定とすることができる。
【００５４】
画像記録装置１における第１次キャリブレーションでは、画像の記録に利用される複数の光変調素子１２１において複数の目印素子１２３を決定し、各目印素子１２３に補正対象素子１２５からの出力光量と区別可能な光量を出力させて当該光を目印とすることにより、複数の補正対象素子１２５とフォトセンサ７１からの出力とが高精度に対応づけられる。換言すれば、フォトセンサ７１からの出力上における各補正対象素子１２５の位置を高精度に特定することができる。その結果、複数の光変調素子１２１のそれぞれに送られる光量指示信号に対する補正量を高精度に仮決定することができる。空間光変調器１２において、隣接する２つの目印素子１２３の間に位置する複数の補正対象素子１２５を補正対象素子群と呼ぶと、画像記録装置１では、複数の目印素子１２３の数が３以上であり、複数の目印素子１２３の間隔が等しくされることにより、複数の補正対象素子群の補正精度の均一性が向上される。その結果、複数の光変調素子１２１のそれぞれに送られる光量指示信号に対する補正量をより高精度に仮決定することができる。
【００５５】
画像記録装置１では、各目印素子１２３において、補正対象素子１２５からの出力光量よりも大きな光量を中央の３個の光変調素子１２１から出力させ、左右の各３個の光変調素子１２１がＯＦＦ状態とされる。これにより、フォトセンサ７１からの出力において、目印素子１２３からの光（すなわち、ピークマーク）に対応する出力光量を容易に識別することができる。さらに、中央の３個の光変調素子１２１からの光に対する周囲の光変調素子１２１からの光の影響（いわゆる、回折光の回り込み）を防止してピークマークの位置がずれてしまうことを防止することができる。その結果、複数の光変調素子１２１のそれぞれに送られる光量指示信号に対する補正量をさらに高精度に仮決定することができる。
【００５６】
また、画像記録装置１では、目印素子決定部４１による目印素子１２３の決定が、補正量仮決定部４３による全ての光変調素子１２１の補正量の仮決定の前に２回だけ行われることにより、補正量の仮決定を短時間にて行うことができる。
【００５７】
画像記録装置１では、空間光変調器１２の複数の光変調素子１２１からの光を移動しつつ受光するフォトセンサ７１が利用されることにより、空間光変調器１２からの光を移動することなく受光することができるライン状のフォトセンサ（すなわち、複数の受光素子がライン状に配列されたもの）が利用される場合に比べて、受光素子間の感度誤差等に起因する（すなわち、フォトセンサに起因する）出力光量のばらつきを低減することができる。その結果、補正量の仮決定をより高精度に行うことができる。
【００５８】
さらに、空間光変調器１２からフォトセンサ７１に至る光軸上に縮小光学系が配置されないため、フォトセンサ７１の高さにおける複数の光変調素子１２１からの光の照射位置のピッチが比較的大きくなる。これにより、フォトセンサ７１からの出力上における各補正対象素子１２５の位置をより高精度に特定することができる。
【００５９】
次に、第２次キャリブレーションについて説明する。第２次キャリブレーションでは、図３および図４に示す光学ヘッド１０の第１光源１１、レンズ１３１、プリズム１３２およびズームレンズ１３３が利用され、第２光源１４、レンズ１３６、プリズム１３７および光源移動機構１３９は利用されない。なお、第２光源１４等は第１光源１１から空間光変調器１２へと至る光軸上から退避している。第２次キャリブレーションは、空間光変調器１２に入射する光が線状光である点、および、空間光変調器１２からの光が、基板９に対する画像の記録時に利用されるプリズム１３２およびズームレンズ１３３（本実施の形態では、倍率１／１０の縮小光学系）を介してフォトセンサ７１に照射される点を除き、上述の第１次キャリブレーションとほぼ同様である。
【００６０】
図１３は、第２次キャリブレーションの流れを示す図である。画像記録装置１では、まず、図１０中のステップＳ１１と同様に、補正部４０の目印素子決定部４１により、空間光変調器１２の複数の光変調素子１２１において、素子配列方向に互いに離間して等間隔に配置される１５個の目印素子１２３（図１１参照）が決定される（ステップＳ２１）。各目印素子１２３は、第１次キャリブレーションと同様に、９個の光変調素子１２１を有し、隣接する２つの目印素子１２３の間には約５５０個の光変調素子が存在する。
【００６１】
続いて、指示信号生成部４２（図９参照）により、複数の目印素子１２３以外の光変調素子である複数の補正対象素子１２５に、補正前の光量指示信号が制御部４を介して送られる。この場合の補正前の光量指示信号とは、設計上は基板９に照射される光の光量が目標光量となる予定の信号を、上述の第１次キャリブレーションにて仮決定された補正量で補正したものである。また、目標光量とは、画像の記録が行われる際に光変調素子１２１から基板９に対して照射される予定の光量であり、各光変調素子１２１から出力可能な最大光量よりも小さい光量に設定される。
【００６２】
また、各目印素子１２３には、複数の補正対象素子１２５からの出力光量と区別可能な光量を出力させる目印指示信号が、指示信号生成部４２から制御部４を介して送られる（ステップＳ２２）。目印指示信号の詳細も第１次キャリブレーションと同様であり、目印素子１２３の中央の３個の光変調素子１２１には、補正対象素子１２５からの出力光量よりも大きな光量を出力させる指示信号が送られ、左右の各３個の光変調素子１２１には、各光変調素子１２１がＯＦＦ状態となる指示信号が送られる。
【００６３】
次に、図３および図４に示す第１光源１１から空間光変調器１２に向けて光が出射され、レンズ１３１およびプリズム１３２を介して空間光変調器１２上に線状光として照射される。空間光変調器１２から出射された光はプリズム１３２にて反射され、ズームレンズ１３３を介してテーブル７２上のフォトセンサ７１（図１および図２参照）へと導かれる。フォトセンサ７１は、テーブル移動機構８５によりプリズム１３２のＸ方向の一方の端部の下方に予め移動されており、空間光変調器１２の素子配列方向の一方の端部に位置する光変調素子１２１から出力された光を受光する。そして、制御部４によりテーブル移動機構８５の副走査機構８５２が駆動され、フォトセンサ７１がテーブル７２と共にＸ方向へと移動されることにより、空間光変調器１２の複数の光変調素子１２１からの光がフォトセンサ７１により順次受光される（ステップＳ２３）。フォトセンサ７１からの出力は、補正部４０の補正量決定部４４（図９参照）に送られる。
【００６４】
図１４は、フォトセンサ７１からの出力の一部を示す図である。図１４では、図１２と同様に、上部に示す出力光量に対応する目印素子１２３および補正対象素子１２５を下部に示す。フォトセンサ７１からの出力では、各目印素子１２３の中央の３個の光変調素子１２１に対応する位置での出力光量が、補正対象素子１２５に対応する位置での出力光量に比べて区別可能な程度に大きく、各目印素子１２３の左右各３個の光変調素子１２１に対応する位置での出力光量が、補正対象素子１２５に対応する位置での出力光量に比べて区別可能な程度に小さい。
【００６５】
補正量決定部４４では、フォトセンサ７１からの出力に基づいて、複数の目印素子１２３からの光を目印として複数の補正対象素子１２５とフォトセンサ７１からの出力とが対応づけられる。その後、複数の補正対象素子１２５からの出力光量が、画像の記録が行われる際に基板９に対して照射される予定の光量である目標光量となるように、複数の補正対象素子１２５のそれぞれに送られる光量指示信号に対する補正量が決定される。
【００６６】
具体的には、複数の目印素子１２３からの光を目印として、フォトセンサ７１からの出力上における各補正対象素子１２５の（出力光量の）位置が特定され、補正対象素子１２５からの出力光量が目標光量よりも小さい場合は、出力光量を増加するように当該補正対象素子１２５に対する光量指示信号に対する補正量が調整され、補正対象素子１２５からの出力光量が目標光量よりも大きい場合は、出力光量を減少するように当該補正対象素子１２５に対する光量指示信号に対する補正量が調整される（ステップＳ２４）。そして、全ての補正対象素子１２５からの出力光量が目標光量となるまで（正確には、出力光量と目標光量との差が許容誤差の範囲内となるまで）、ステップＳ２２〜Ｓ２４が繰り返されて各補正対象素子１２５に対する補正量が決定される（ステップＳ２５）。
【００６７】
１回目の補正量の決定が終了すると、目印素子決定部４１により、素子配列方向に互いに離間して配置される１５個の新たな目印素子１２３が決定される（ステップＳ２６，Ｓ２７）。新たな目印素子１２３は、ステップＳ２１において決定された目印素子１２３と重ならないように決定される。すなわち、ステップＳ２１において決定された目印素子１２３が変更される。本実施の形態では、ステップＳ２１における各目印素子１２３を、１つの目印素子１２３が有する光変調素子１２１の個数（９個）の２倍だけ素子配列方向にずらした位置に新たな目印素子１２３が配置される。
【００６８】
目印素子１２３が変更されると、ステップＳ２２に戻り、指示信号生成部４２により、新たな目印素子１２３以外の光変調素子である複数の補正対象素子１２５に、上記と同一の補正前の光量指示信号が送られる。２回目のステップＳ２２では、ステップＳ２１において目印素子１２３とされた全ての光変調素子１２１が、複数の補正対象素子１２５に含まれる。また、各目印素子１２３には、複数の補正対象素子１２５からの出力光量と区別可能な光量を出力させる目印指示信号が指示信号生成部４２から送られる（ステップＳ２２）。目印素子１２３に送られる目印指示信号の詳細については、上述のものと同様である。
【００６９】
次に、フォトセンサ７１をＸ方向に移動しつつ空間光変調器１２の複数の光変調素子１２１からの光をフォトセンサ７１により順次受光する（ステップＳ２３）。フォトセンサ７１からの出力においては、各目印素子１２３からの光が、複数の補正対象素子１２５からの光と区別可能なピークマークとなる。フォトセンサ７１からの出力は補正量決定部４４に送られ、補正量決定部４４により、複数の目印素子１２３からの光を目印として複数の補正対象素子１２５とフォトセンサ７１からの出力とが対応づけられる。そして、複数の補正対象素子１２５からの出力光量が目標光量となるように、複数の補正対象素子１２５のそれぞれに送られる光量指示信号に対する補正量が調整される（ステップＳ２４）。
【００７０】
画像記録装置１では、全ての補正対象素子１２５からの出力光量が目標光量となるまで、ステップＳ２２〜Ｓ２４が繰り返されて各補正対象素子１２５に対する補正量が決定される（ステップＳ２５）。このとき、１回目の補正量の決定の対象となった光変調素子１２１については、１回目の補正量と２回目の補正量との平均が補正量として決定される。あるいは、１回目の補正量の決定の対象となった光変調素子１２１については、２回目の補正量の決定は行われなくてもよい。この場合、１回目の補正量の決定時に目印素子１２３とされた光変調素子１２１のみが２回目の補正量の決定における補正対象素子１２５となる。このように、２回の補正量の決定により、空間光変調器１２において画像の記録に利用される全ての光変調素子１２１のそれぞれに送られる光量指示信号に対する補正量が決定される（ステップＳ２６）。
【００７１】
画像記録装置１における第２次キャリブレーションでは、第１次キャリブレーションと同様に、画像の記録に利用される複数の光変調素子１２１において複数の目印素子１２３を決定し、各目印素子１２３に補正対象素子１２５からの出力光量と区別可能な光量を出力させて当該光を目印とすることにより、複数の補正対象素子１２５とフォトセンサ７１からの出力とが高精度に対応づけられる。換言すれば、フォトセンサ７１からの出力上における各補正対象素子１２５の位置を高精度に特定することができる。これにより、複数の光変調素子１２１のそれぞれに送られる光量指示信号に対する補正量を高精度に決定することができる。
【００７２】
図１５．Ａは、上述の第１次キャリブレーションおよび第２次キャリブレーションが行われる前の状態において、第１光源１１から光が照射された空間光変調器１２からの出力光量を示す図であり、図１５．Ｂは、上述の第１次キャリブレーションおよび第２次キャリブレーションが行われた後の状態において、第１光源１１から光が照射された空間光変調器１２からの出力光量を示す図である。図１５．Ａおよび図１５．Ｂに示すように、第１次キャリブレーションおよび第２次キャリブレーションを行って複数の光変調素子１２１に対する補正量を高精度に決定することにより、複数の光変調素子１２１の出力光量のばらつきが補正され、複数の光変調素子１２１からの出力光量を目標光量とすることができる。
【００７３】
また、図１５．Ｃは、他の方法にて空間光変調器１２のキャリブレーションを行った場合の出力光量を示す図であり、上述の図１５．Ａおよび図１５．Ｂに対応する。図１５．Ｃに対応するキャリブレーションでは、上述の補正量の仮決定（ステップＳ１１〜Ｓ１７）は行われず、補正量の決定においても、複数の光変調素子１２１に目印素子１２３を設けることなく、テーブル移動機構８５のエンコーダや位置検出モジュール８６等からの出力に基づいてフォトセンサ７１の位置が求められ、当該位置に基づいて複数の光変調素子１２１とフォトセンサ７１からの出力とが対応づけられる。当該他のキャリブレーションでは、テーブル移動機構８５や位置検出モジュール８６が有する誤差等の影響により、複数の光変調素子１２１に対する補正量の決定において精度向上に限界がある。このため、図１５．Ｂおよび図１５．Ｃに示すように、当該他のキャリブレーションが行われる場合に比べて、本発明に係る第１次キャリブレーションおよび第２次キャリブレーションが行われることにより、複数の光変調素子１２１に対する補正量をより高精度に決定することができる。
【００７４】
画像記録装置１では、複数の目印素子１２３の数が３以上であり、複数の目印素子１２３の間隔が等しくされることにより、複数の補正対象素子群の補正精度の均一性が向上される。その結果、複数の光変調素子１２１のそれぞれに送られる光量指示信号に対する補正量をより高精度に決定することができる。
【００７５】
画像記録装置１では、各目印素子１２３において、中央の３個の光変調素子１２１から補正対象素子１２５からの出力光量よりも大きな光量を出力させ、左右の各３個の光変調素子１２１がＯＦＦ状態とされる。これにより、フォトセンサ７１からの出力において、目印素子１２３からの光（すなわち、ピークマーク）に対応する出力光量を容易に識別することができる。さらに、中央の３個の光変調素子１２１からの光に対する周囲の光変調素子１２１からの光の影響（いわゆる、回折光の回り込み）を防止してピークマークの位置がずれてしまうことを防止することができる。その結果、複数の光変調素子１２１のそれぞれに送られる光量指示信号に対する補正量をさらに高精度に決定することができる。
【００７６】
また、画像記録装置１では、目印素子決定部４１による目印素子１２３の決定が、補正量決定部４４による全ての光変調素子１２１の補正量の決定の前に２回だけ行われることにより、補正量の決定を短時間にて行うことができる。
【００７７】
さらに、空間光変調器１２の複数の光変調素子１２１からの光を移動しつつ受光するフォトセンサ７１が利用されることにより、空間光変調器１２からの光を移動することなく受光することができるライン状のフォトセンサ（すなわち、複数の受光素子がライン状に配列されたもの）が利用される場合に比べて、受光素子間の感度誤差等に起因する（すなわち、フォトセンサに起因する）出力光量のばらつきを低減することができる。その結果、補正量の決定をより高精度に行うことができる。
【００７８】
空間光変調器１２の第１次キャリブレーションは、例えば、図１６に示す補正量仮決定装置５により、空間光変調器１２が画像記録装置１に取り付けられるよりも前に行われてもよい。補正量仮決定装置５は、上述の第２光源１４、レンズ１３６、プリズム１３７、光源保持部１３８、光源移動機構１３９およびフォトセンサ７１と同様の光源５１、レンズ５２、プリズム５３、光源保持部５４、光源移動機構５５およびフォトセンサ５６を備える。補正量仮決定装置５はまた、フォトセンサ５６を図１６中のＸ方向に移動するセンサ移動機構５７、これらの構成を制御する制御部５８、および、制御部５８に接続された補正部５８０を備える。図１７は、補正部５８０の機能を示すブロック図である。補正部５８０は、補正部４０の目印素子決定部４１、指示信号生成部４２および補正量仮決定部４３（図９参照）と同様の目印素子決定部５８１、指示信号生成部５８２および補正量仮決定部５８３を備える。
【００７９】
補正量仮決定装置５では、素子配列方向がＸ方向に一致するように空間光変調器１２が取り付けられ、図１０に示すステップＳ１１〜Ｓ１７と同様の方法にて第１次キャリブレーションが行われる。換言すれば、第１次キャリブレーションにて用いられる光検出器を補助光検出器と表現すると、補助光検出器は、第２次キャリブレーションにて用いられる光検出器と同一のものであってもよく、異なるものであってもよい。
【００８０】
補正量仮決定装置５における第１次キャリブレーションでは、画像記録装置１における第１次キャリブレーションと同様に、フォトセンサ５６からの出力上における各補正対象素子１２５の位置を高精度に特定することができる。その結果、複数の光変調素子１２１のそれぞれに送られる光量指示信号に対する補正量を高精度に仮決定することができる。また、複数の目印素子１２３の間隔が等しくされることにより、複数の補正対象素子群の補正精度の均一性を向上し、複数の光変調素子１２１のそれぞれに送られる光量指示信号に対する補正量をより高精度に仮決定することができる。さらに、目印素子決定部５８１による目印素子１２３の決定が、補正量仮決定部５８３による全ての光変調素子１２１の補正量の仮決定の前に２回だけ行われることにより、補正量の仮決定を短時間にて行うことができる。
【００８１】
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、様々な変更が可能である。
【００８２】
例えば、フォトセンサ７１は必ずしもテーブル７２上に配置される必要はなく、固定用の治具等を介してテーブル７２に固定されてもよい。すなわち、フォトセンサ７１の位置はテーブル７２に対して相対的に固定されていればよい。
【００８３】
テーブル移動機構８５によるテーブル７２の移動方向である主走査方向および副走査方向は必ずしも互いに垂直である必要はなく、副走査方向が主走査方向に交差していればよい。画像記録装置１では、例えば、テーブル７２およびフォトセンサ７１が主走査方向にのみ移動可能とされ、空間光変調器１２が副走査方向に移動可能とされてもよい。また、テーブル７２およびフォトセンサ７１の位置が固定されて空間光変調器１２が主走査方向および副走査方向に移動してもよい。すなわち、画像記録装置１では、テーブル７２およびフォトセンサ７１が空間光変調器１２に対して相対的に主走査方向および副走査方向に移動すればよい。
【００８４】
画像記録装置１では、空間光変調器１２の全ての光変調素子１２１が画像の記録に利用される必要はない。例えば、左右の端部の５個ずつの光変調素子１２１が画像の記録に利用されない場合、第１次キャリブレーションおよび第２次キャリブレーションにおける目印素子１２３は、上述の１０個の光変調素子１２１を除いた光変調素子１２１（すなわち、画像の記録に利用される複数の光変調素子１２１）の中から決定され、上述の１０個の光変調素子１２１および目印素子１２３を除いた光変調素子１２１が補正対象素子１２５とされる。換言すれば、複数の補正対象素子１２５は、空間光変調器１２の複数の光変調素子１２１のうち、複数の目印素子１２３以外の光変調素子１２１の少なくとも一部である。
【００８５】
画像記録装置１における第１次キャリブレーションでは、補正量の仮決定が所定の精度を満足するのであれば、例えば、空間光変調器１２の複数の光変調素子１２１に目印素子１２３を設けることなく、光源移動機構１３９のエンコーダ等からの出力のみに基づいて第２光源１４の位置が算出され、当該位置に基づいて複数の光変調素子１２１とフォトセンサ７１からの出力とが対応づけられてもよい。あるいは、空間光変調器１２の左右の端部に位置する光変調素子１２１が画像の記録に利用されない場合、これらの画像の記録に利用されない光変調素子１２１のみを目印素子１２３として、他の光変調素子１２１とフォトセンサ７１からの出力とが対応づけられてもよい。
【００８６】
画像記録装置１における第１次キャリブレーションでは、第２光源１４および空間光変調器１２の位置が固定され、第２光源１４からのスポット光が、ポリゴンミラー等により空間光変調器１２の複数の光変調素子１２１上にて走査されてもよい（補正量仮決定装置５においても同様）。
【００８７】
第１次キャリブレーションおよび第２次キャリブレーションにおける目印素子１２３が有する光変調素子１２１の個数は、フォトセンサ７１，５６により目印素子１２３からの光が検出可能となるように、フォトセンサ７１，５６の分解能に合わせて適宜変更されてよい。また、目印素子１２３から出力される光量の分布は、必ずしも図１２や図１４に示す形状とされる必要はなく、例えば、目印素子１２３の全光変調素子１２１に、補正対象素子１２５からの出力光量よりも大きな光量を出力させる目印指示信号が送られてもよい。あるいは、目印素子１２３の全光変調素子１２１に、補正対象素子１２５からの出力光量よりも小さな光量を出力させる目印指示信号や、ＯＦＦ状態に対応する目印指示信号が送られてもよい。
【００８８】
上記実施の形態では、空間光変調器１２の各光変調素子１２１について、ＯＮ状態に対応する光量指示信号のキャリブレーションについて説明したが、画像記録装置１では、例えば、ＯＦＦ状態に対応する光量指示信号のキャリブレーションが行われてもよい。この場合、目印素子１２３の全光変調素子１２１にＯＮ状態に対応する目印指示信号が送られる。
【００８９】
目印素子１２３の個数は、複数であれば、１回目の補正量の（仮）決定時における目印素子１２３と２回目の補正量の（仮）決定時における目印素子１２３とが重ならない範囲で適宜変更されてよい。目印素子１２３が２個の場合には、これらの目印素子１２３は、例えば、画像の記録に利用される複数の光変調素子１２１の素子配列方向における両端に配置される。
【００９０】
第１次キャリブレーションでは、補正量の仮決定（ステップＳ１５）が３回以上繰り返されてもよく、第２次キャリブレーションでは、補正量の決定（ステップＳ２５）が３回以上繰り返されてもよい。この場合、各光変調素子１２１について得られた複数の補正量の平均値が、各光変調素子１２１の最終的な補正量として（仮）決定される。
【００９１】
画像記録装置１では、第２次キャリブレーションのみで空間光変調器１２の出力光量の周期的変動特性も高精度に補正することができる場合には、第１次キャリブレーションは行われなくてよい。この場合、画像記録装置１から第１次キャリブレーションに係る構成（第２光源１４、レンズ１３６、プリズム１３７、光源保持部１３８および光源移動機構１３９）は省略される。また、上述のように、第１次キャリブレーションが補正量仮決定装置５により行われる場合にも、画像記録装置１から第１次キャリブレーションに係る構成は省略される。
【００９２】
画像記録装置１では、空間光変調器１２として、ＧＬＶ以外の光変調素子（例えば、液晶シャッタ）を備えるものが利用されてもよい。また、画像が記録される記録媒体は、プリント配線基板、半導体基板、ガラスマスク用基板、太陽電池パネル用基板、あるいは、刷版、刷版形成用のフィルム、無版印刷用の感光ドラム等、感光性材料が塗布された、あるいは、感光性を有する他の材料であってもよい。
【符号の説明】
【００９３】
１    画像記録装置
４，５８    制御部
９    基板
１２    空間光変調器
４０，５８０    補正部
４１，５８１    目印素子決定部
４２，５８２    指示信号生成部
４３，５８３    補正量仮決定部
４４    補正量決定部
５５，１３９    光源移動機構
５６，７１    フォトセンサ
７２    テーブル
８５    テーブル移動機構
１２１    光変調素子
１２３    目印素子
１２５    補正対象素子
Ｓ１１〜Ｓ１７，Ｓ２１〜Ｓ２７    ステップ
【図１】
2011203555.tif 000003
【図２】
2011203555.tif 000004
【図３】
2011203555.tif 000005
【図４】
2011203555.tif 000006
【図５】
2011203555.tif 000007
【図６．Ａ】
2011203555.tif 000008
【図６．Ｂ】
2011203555.tif 000009
【図７】
2011203555.tif 000010
【図８】
2011203555.tif 000011
【図９】
2011203555.tif 000012
【図１０】
2011203555.tif 000013
【図１１】
2011203555.tif 000014
【図１２】
2011203555.tif 000015
【図１３】
2011203555.tif 000016
【図１４】
2011203555.tif 000017
【図１５．Ａ】
2011203555.tif 000018
【図１５．Ｂ】
2011203555.tif 000019
【図１５．Ｃ】
2011203555.tif 000020
【図１６】
2011203555.tif 000021
【図１７】
2011203555.tif 000022