(57)【要約】【課題】ビームピッチよりも高い解像度でパターン画像を描画できる描画装置を提供する。【解決手段】描画装置は、パターン画像データに基づいてレーザー光の強度を示す強度信号を発生する強度信号発生回路と、強度信号に基づいて画素照射駆動信号を発生するドライブ部と、画素照射駆動信号に基づいてレーザー光を出射するレーザー素子とを備える。強度信号発生回路は、処理対象の画素の画素値が最大値である場合、主走査方向とは直交する副走査方向で処理対象の画素に隣接する画素の画素値が最小値よりも大きくかつ最大値よりも小さいとき、レーザー光によって対象物上に形成されるビームスポットが所定のビームピッチよりも大きいスポット径を有するように、当該処理対象の画素の画素値を、処理対象の画素の強度信号の値に変換する画素値／強度変換回路を備える。【選択図】図１
2015127749.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光を主走査方向で走査して対象物上にパターン画像を描画する描画装置であって、
上記パターン画像のパターン画像データに基づいて、当該パターン画像データにおける上記主走査方向の画素値列の画素毎に、上記レーザー光の強度を示す強度信号を発生する強度信号発生回路と、
上記強度信号に基づいて画素照射駆動信号を発生するドライブ部と、
上記ドライブ部からの画素照射駆動信号に基づいてレーザー光を出射するレーザー素子とを備え、
上記強度信号発生回路は、
処理対象の画素の画素値が最大値である場合、上記主走査方向とは直交する副走査方向で上記処理対象の画素に隣接する画素の画素値が最小値よりも大きくかつ上記最大値よりも小さいとき、上記レーザー光によって上記対象物上に形成されるビームスポットが所定のビームピッチよりも大きいスポット径を有するように、当該処理対象の画素の画素値を、上記処理対象の画素の強度信号の値に変換する画素値／強度変換回路を備えることを特徴とする描画装置。
【請求項２】
上記画素値／強度変換回路は、上記処理対象の画素の画素値が上記最小値よりも大きくかつ上記最大値よりも小さい場合、上記副走査方向で上記処理対象の画素に隣接する画素の画素値が上記最大値であるときの、レーザー光によって上記対象物上に形成される上記ビームスポットのスポット径を、上記隣接する画素の画素値が上記最小値よりも大きくかつ上記最大値よりも小さいときのスポット径よりも小さくするように、当該処理対象の画素の画素値を、上記処理対象の画素の強度信号の値に変換することを特徴とする請求項１記載の描画装置。
【請求項３】
上記画素値／強度変換回路は、上記処理対象の画素とその周辺の画素の各画素値に基づいて、当該周辺の画素の各画素値から、当該処理対象の画素を所定数の行及び所定数の列に分割してなるサブピクセル単位の各画素値からなるサブピクセルパターンを推定するサブピクセルパターン推定処理部を備え、
上記画素値／強度変換回路は、上記推定されるサブピクセルパターンに基づいて、当該処理対象の画素内であって上記サブピクセルの各列に対応するサブピクセルクロック単位における複数のサブピクセルの各画素値から、上記強度信号の出力タイミングの遅延時間を決定して、上記遅延時間を示す変調制御信号を発生し、
上記描画装置は、上記強度信号発生回路と上記ドライブ部との間に設けられ、上記変調制御信号により示される遅延時間だけ、上記強度信号の上記ドライブ部への出力タイミングをシフトさせる位相変調手段をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２記載の描画装置。
【請求項４】
上記ビームピッチは、１つの画素の副走査方向の大きさであることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか１つに記載の描画装置。
【請求項５】
上記対象物は基板であることを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか１つに記載の描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザー光を、基板等の対象物上に照射してパターン画像を描画する描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばプリント基板（ＰＣＢ、ＰＷＢ）製造、半導体パッケージ基板製造、フレキシブル基板製造等のために、レーザー光を対象物であるプリント基板等の基板の露光面に照射して配線パターン等のパターン画像を描画する描画装置が用いられている。
【０００３】
従来例の当該描画装置の構成として、例えば、特許文献１には、ビーム径は変化させずに、ピームピッチを走査方向と直角の副走査方向に縮小させるビーム径不変ビームピッチ縮小手段を備えるパターン露光装置が開示されている。ビーム径不変ビームピッチ縮小手段は、２つの平面反射面からなり、２つの面間隔が異なる反射面群から構成される。
【０００４】
また、特許文献２には、主走査方向と交差するパターン境界線の傾き角を検出し、検出した傾き角に応じて少なくともその境界部分において露光ビームによる焼付けスポット径を増大させるように制御を行う露光ビーム制御方法が開示されている。
【０００５】
さらに、特許文献３には、光量制御部とデータ変換部とを設けた露光装置が開示されている。データ変換部は、制御ピクセルによってパターンを表現した２値のパターンデータに基づいて、露光ピクセルによってパターンを表現した多値の光量データを作成する。光量制御部は、光量データに基づいて、空間光変調デバイスの複数のマイクロミラーを制御しつつ、当該複数のマイクロミラーによって形成される複数のビームの光量を個々に制御する。これにより、ビームのビーム径はビームピッチより小さい制御ピッチで制御される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の特許文献１〜３の構成ではビームピッチ又はビーム径を変化させているが、ビームピッチよりも高い解像度でパターン画像を描画することが難しいという問題点があった。
【０００７】
本発明の目的は上記の問題点を解決し、ビームピッチよりも高い解像度でパターン画像を描画することができる描画装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る描画装置は、
レーザー光を主走査方向で走査して対象物上にパターン画像を描画する描画装置であって、
上記パターン画像のパターン画像データに基づいて、当該パターン画像データにおける上記主走査方向の画素値列の画素毎に、上記レーザー光の強度を示す強度信号を発生する強度信号発生回路と、
上記強度信号に基づいて画素照射駆動信号を発生するドライブ部と、
上記ドライブ部からの画素照射駆動信号に基づいてレーザー光を出射するレーザー素子とを備え、
上記強度信号発生回路は、
処理対象の画素の画素値が最大値である場合、上記主走査方向とは直交する副走査方向で上記処理対象の画素に隣接する画素の画素値が最小値よりも大きくかつ上記最大値よりも小さいとき、上記レーザー光によって上記対象物上に形成されるビームスポットが所定のビームピッチよりも大きいスポット径を有するように、当該処理対象の画素の画素値を、上記処理対象の画素の強度信号の値に変換する画素値／強度変換回路を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ビームピッチよりも高い解像度でパターン画像を描画できる描画装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態１に係る描画装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のレーザー光導入部１２の構成を示す平面図である。
【図３Ａ】図２のガラス基板２３の縦断面図である。
【図３Ｂ】図３Ａのガラス基板２３により保持された図２の光ファイバー２２−１〜２２−４の出射端２２ｂ−１〜２２ｂ−４の平面図である。
【図４】図１の光源回路１１の構成を示すブロック図である。
【図５Ａ】図４のパターン画像メモリ３１に保持されるパターン画像データ３１ｄの構成を示す表である。
【図５Ｂ】図５Ａの主走査方向Ｘの画素値列Ｉ（ｎ）の構成を示す表である。
【図６Ａ】図４の画素値／強度変換回路５４−１によって実行される画素値／強度変換処理を示すフローチャートである。
【図６Ｂ】図４の画素値／強度変換回路５４−２によって実行される画素値／強度変換処理を示すフローチャートである。
【図６Ｃ】図４の画素値／強度変換回路５４−３によって実行される画素値／強度変換処理を示すフローチャートである。
【図６Ｄ】図４の画素値／強度変換回路５４−４によって実行される画素値／強度変換処理を示すフローチャートである。
【図７】図５Ｂの画素単位の画素値Ｐ（ｎ，ｋ）の一例を示す表である。
【図８】図７の画素単位の画素値Ｐ（ｎ，ｋ）に基づいて図４の画素値／強度変換回路５４−１〜５４−４によってそれぞれ設定される画素単位の強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）〜Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）の値を示す表である。
【図９】図８の画素単位の強度信号Ｑ（ｎ，ｋ）に従った図１の描画装置１の露光動作を説明するための、基板２の上面図である。
【図１０】比較例の描画装置の露光動作を説明するための、基板の上面図である。
【図１１】本発明の実施形態２に係る描画装置１Ａの構成を示すブロック図である。
【図１２】図１１の光源回路１１Ａの構成を示すブロック図である。
【図１３Ａ】図１２のサブピクセルパターン推定部６０−１によって参照される画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）を有する処理対象の画素Ｐ０と、その周辺の画素Ｐ１〜Ｐ８の配置の構成を示す図である。
【図１３Ｂ】図１３ａの処理対象の画素Ｐ０のサブピクセルパターンの構成を示す図である。
【図１４Ａ】図１２の画素値／強度変換回路５４Ａ−１によって実行される画素値／強度変換処理を示すフローチャートである。
【図１４Ｂ】図１２の画素値／強度変換回路５４Ａ−２によって実行される画素値／強度変換処理を示すフローチャートである。
【図１４Ｃ】図１２の画素値／強度変換回路５４Ａ−３によって実行される画素値／強度変換処理を示すフローチャートである。
【図１４Ｄ】図１２の画素値／強度変換回路５４Ａ−４によって実行される画素値／強度変換処理を示すフローチャートである。
【図１５】図１３Ａの処理対象の画素Ｐ０の画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）が１である場合における当該処理対象の画素Ｐ０のサブピクセルパターンを推定するためのテーブル６０ｍｔ１である。
【図１６】（ａ）は、図１５のパターン番号１３〜１６にそれぞれ対応する面積１のサブピクセルパターンＳＰ１１〜ＳＰ１４の構成を示す図であり、（ｂ）は、図１５のパターン番号５〜１２にそれぞれ対応する面積２のサブピクセルパターンＳＰ２１〜ＳＰ２８の構成を示す図であり、（ｃ）は、図１５のパターン番号１〜４にそれぞれ対応する面積３のサブピクセルパターンＳＰ３１〜ＳＰ３４の構成を示す図である。
【図１７】図１３Ａの処理対象の画素Ｐ０の画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）が２である場合における当該処理対象の画素Ｐ０のサブピクセルパターンを推定するためのテーブル６０ｍｔ２である。
【図１８】（ａ）は、図１７のパターン番号９〜１２にそれぞれ対応する面積４のサブピクセルパターンＳＰ４１〜ＳＰ４４の構成を示す図であり、（ｂ）は、図１７のパターン番号５〜８にそれぞれ対応する面積５のサブピクセルパターンＳＰ５１〜ＳＰ５４の構成を示す図であり、（ｃ）は、図１７のパターン番号１〜４にそれぞれ対応する面積６のサブピクセルパターンＳＰ６１〜ＳＰ６４の構成を示す図である。
【図１９】図１３Ａの処理対象の画素Ｐ０の画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）が３である場合における当該処理対象の画素Ｐ０のサブピクセルパターンを推定するためのテーブル６０ｍｔ３である。
【図２０】（ａ）は、図１９のパターン番号５〜１２にそれぞれ対応する面積７のサブピクセルパターンＳＰ７１〜ＳＰ７８の構成を示す図であり、（ｂ）は、図１９のパターン番号１〜４にそれぞれ対応する面積８のサブピクセルパターンＳＰ８１〜ＳＰ８４の構成を示す図であり、（ｃ）は、図１９のパターン番号１３に対応する面積９のサブピクセルパターンＳＰ９１の構成を示す図である。
【図２１】図１１の描画装置１Ａの露光動作の一例を説明するための、基板２の上面図である。
【図２２】図１１の描画装置１Ａの露光動作のもう１つの例を説明するための、基板２の上面図である。
【図２３】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、本発明の実施形態２の変形例に係る、面積１〜３のサブピクセルパターンを示す図である。
【図２４】図２３のサブピクセルパターンで構成されるパターン画像の一例を示す図である。
【図２５】図２４のサブピクセルパターンに従った図１１の描画装置１Ａの露光動作を説明するための、基板２の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。
【００１２】
実施形態１．
図１は、本発明の実施形態１に係る描画装置１の構成を示すブロック図である。図１において、描画装置１は、レーザー光Ｂ１〜Ｂ４を発生して、パターン画像の描画の対象物である例えばプリント基板、ガラス基板、誘電体基板、半導体基板等の基板２の露光面２ａに照射することによってパターン画像を描画する。描画装置１は例えば、プリント基板（ＰＣＢ、ＰＷＢ）製造装置、半導体パッケージ基板製造装置、フレキシブル基板製造装置等の基板製造装置に配置される。
【００１３】
図１において、描画装置１は、光源回路１１と、レーザー光導入部１２と、集光レンズ１３と、シリンドリカルレンズ１４と、ポリゴンミラー１５と、ｆθレンズ１６と、ステージ１７と、副走査搬送部１８とを備えて構成される。ここで、基板２は、当該基板２の上面が上方向Ｚを向くようにステージ１７上に配置される。また、基板２の上面には、感光剤（フォトレジスト）等が塗布された露光面２ａが形成されている。
【００１４】
光源回路１１は、４つのレーザー光Ｂ１〜Ｂ４を発生して出射する。光源回路１１の構成については図４を参照して詳細後述する。光源回路１１からのレーザー光Ｂ１〜Ｂ４は、レーザー光導入部１２、集光レンズ１３、及びシリンドリカルレンズ１４を介して進行してポリゴンミラー１５の側面に配置された各鏡面において反射し、ｆθレンズ１６を介して基板２の露光面２ａに到達する。
【００１５】
図２は、図１のレーザー光導入部１２の構成を示す平面図である。図２において、レーザー光導入部１２は、レンズ２１−１〜２１−４と、光ファイバー２２−１〜２２−４と、ガラス基板２３とを備えて構成される。レンズ２１−１〜２１−４はそれぞれ、光源回路１１からのレーザー光Ｂ１〜Ｂ４を収束させて光ファイバー２２−１〜２２−４の入射端２２ａ−１〜２２ａ−４に導入させる。
【００１６】
図３Ａは、図２のガラス基板２３の縦断面図である。図３Ａにおいて、ガラス基板２３は、Ｖ字カット加工等により形成された、例えば４００μｍである所定の間隔Ｌを有する互いに平行な４本の溝をその上面に有する。また、ガラス基板２３は、光ファイバー２２−１〜２２−４の出射端２２ｂ−１〜２２ｂ−４が上記４本の溝において１次元配列で並ぶように、光ファイバー２２−１〜２２−４の当該出射端２２ｂ−１〜２２ｂ−４側の部分をそれぞれ固定して保持する。図３Ｂは、図３Ａのガラス基板２３により保持された図２の光ファイバー２２−１〜２２−４の出射端２２ｂ−１〜２２ｂ−４の平面図である。図３Ｂにおいて、ガラス基板２３は、光ファイバー２２−１〜２２−４の出射端２２ｂ−１〜２２ｂ−４が主走査方向Ｘ（以下、Ｘ方向ともいう。）とは異なる方向に沿って並ぶようにガラス基板２３の向きが調整されて、レーザー光導入部１２に固定されて配置される。具体的には、出射端２２ｂ−１〜２２ｂ−４は、１つの画素の主走査方向Ｘとは直交する副走査方向Ｙ（以下、Ｙ方向ともいう。）の大きさである例えば５μｍのビームピッチＤだけ、隣接出射端と互いに離隔するように並置される。以上のように構成されたガラス基板２３を有するレーザー光導入部１２は、光源回路１１からのレーザー光Ｂ１〜Ｂ４を所定の間隔Ｌで並ぶ多ビーム列に変換して後段の集光レンズ１３及びシリンドリカルレンズ１４に導入させる。
【００１７】
図１において、集光レンズ１３は当該集光レンズ１３からポリゴンミラー１５の鏡面への距離にほぼ等しい焦点距離を有する。レーザー光導入部１２から発散光として出射した各レーザー光Ｂ１〜Ｂ４は、集光レンズ１３によりほぼ平行光になる。シリンドリカルレンズ１４は、基板２の露光面２ａ上に形成されるレーザー光Ｂ１〜Ｂ４のビームスポットがビームピッチＤの間隔で副走査方向Ｙに一列で並ぶように、当該レーザー光Ｂ１〜Ｂ４を偏向する。ポリゴンミラー１５は６角柱の形状を有し、その中心軸１５Ｃが副走査方向Ｙと平行となる向きで、かつ、当該中心軸１５Ｃを回転軸として回転可能に配置される。ポリゴンミラー１５が、描画装置１に配置されたモーター等（図示せず）により駆動されて回転すると、レーザー光Ｂ１〜Ｂ４は、ポリゴンミラー１５の側面に配置された各鏡面においてｆθレンズ１６へ反射する。このとき各レーザー光Ｂ１〜Ｂ４はポリゴンミラー１５の回転に伴い主走査方向Ｘに偏向される。ｆθレンズ１６は、ポリゴンミラー１５からのレーザー光Ｂ１〜Ｂ４をステージ１７の上面に対してほぼ直角な方向に偏向し、レーザー光Ｂ１〜Ｂ４はステージ１７上に配置された基板２の露光面２ａに対してほぼ直角に入射する。露光面２ａ上に形成されるレーザー光Ｂ１〜Ｂ４のビームスポットは、ビームピッチＤの間隔で副走査方向Ｙに並ぶ状態で、ポリゴンミラー１５の回転速度に対応する速度で主走査方向Ｘに移動する。これにより、レーザー光Ｂ１〜Ｂ４は露光面２ａを照射して主走査方向Ｘの４本の走査列を同時に走査する。
【００１８】
副走査搬送部１８は例えばボールねじ、モーター等を備え、１回の主走査の周期のクロック（以下、主走査クロックという。）に同期して、基板２とともにステージ１７を、ビームピッチＤの４倍である距離である距離４Ｄだけ副走査方向Ｙに移動させる。レーザー光Ｂ１〜Ｂ４が露光面２ａを照射して主走査方向Ｘに走査して、副走査搬送部１８が基板２を副走査方向Ｙに移動させることによって、描画装置１は基板２の露光面２ａ上に配線パターン等のパターン画像を描画する。
【００１９】
図４は、図１の光源回路１１の構成を示すブロック図である。図４において、光源回路１１は、パターン画像メモリ３１と、ラインバッファ３２ａ−１〜３２ａ−６を有する読み出し回路３２と、レーザー光の強度を示す強度信号を多値で発生して出力する強度信号発生回路３３−１〜３３−４とを備えて構成される。また、光源回路１１は、Ｄ／Ａ変換器３４−１〜３４−４と、ドライブ部３５−１〜３５−４と、半導体基板３６上に配置されたレーザー素子３６ａ−１〜３６ａ−４とを備えて構成される。ここで、強度信号発生回路３３−１は、レジスタ５１−１〜５３−１と、画素値／強度変換回路５４−１とを備えて構成され、強度信号発生回路３３−２は、レジスタ５１−２〜５３−２と、画素値／強度変換回路５４−２とを備えて構成される。また、強度信号発生回路３３−３は、レジスタ５１−３〜５３−３と、画素値／強度変換回路５４−３とを備えて構成され、強度信号発生回路３３−４は、レジスタ５１−４〜５３−４と、画素値／強度変換回路５４−４とを備えて構成される。
【００２０】
以下の説明において、強度信号発生回路３３−１〜３３−４を総称して強度信号発生回路３３ともいう。また、レジスタ５１−１〜５１−４を総称してレジスタ５１ともいい、レジスタ５２−１〜５２−４を総称してレジスタ５２ともいい、レジスタ５３−１〜５３−４を総称してレジスタ５３ともいう。さらに、画素値／強度変換回路５４−１〜５４−４を総称して画素値／強度変換回路５４ともいう。またさらに、Ｄ／Ａ変換器３４−１〜３４−４、ドライブ部３５−１〜３５−４、レーザー素子３６ａ−１〜３６ａ−４、及びレーザー光Ｂ１〜Ｂ４をそれぞれ総称して、Ｄ／Ａ変換器３４、ドライブ部３５、レーザー素子３６、及びレーザー光Ｂともいう。
【００２１】
図５Ａは、図４のパターン画像メモリ３１に保持されるパターン画像データ３１ｄの構成を示す表である。図５Ａにおいて、パターン画像データ３１ｄは基板２の露光面２ａ上に描画されるべきパターン画像を示す画像データであり、主走査方向ＸのＮｐｙ個の画素値列Ｉ（ｎ）（０≦ｎ≦Ｎｐｙ−１）が副走査方向Ｙで並置されて構成される。図５Ｂは、図５Ａの主走査方向Ｘの画素値列Ｉ（ｎ）の構成を示す表である。図５Ｂにおいて、主走査方向Ｘの画素値列Ｉ（ｎ）は、主走査方向Ｘで並べられたＮｐｘ個の画素単位の画素値Ｐ（ｎ，ｋ）（０≦ｋ≦Ｎｐｘ−１）で構成される。
【００２２】
図５Ｂにおいて、画素単位の各画素値Ｐ（ｎ，ｋ）は、ｎ番目の走査列の時刻ｋの画素領域におけるレーザー光Ｂの一部の照射領域の面積に比例する、最小値０から最大値３までの大きさを２ビットで表す。画素値Ｐ（ｎ，ｋ）の値０は、画素値Ｐ（ｎ，ｋ）の画素領域が、当該画素領域の例えば０倍以上（１／９）倍未満の大きさのレーザー光Ｂの一部の照射領域を含むことを示す。また、画素値Ｐ（ｎ，ｋ）の値１は、画素値Ｐ（ｎ，ｋ）の画素領域が、当該画素領域の例えば（１／９）倍以上（４／９）倍未満の大きさのレーザー光Ｂの一部の照射領域を含むことを示す。さらに、画素値Ｐ（ｎ，ｋ）の値２は、画素値Ｐ（ｎ，ｋ）の画素領域が、当該画素領域の例えば（４／９）倍以上（７／９）倍未満の大きさのレーザー光Ｂの一部の照射領域を含むことを示す。またさらに、画素値Ｐ（ｎ，ｋ）の値３は、画素値Ｐ（ｎ，ｋ）の画素領域が、当該画素領域の例えば（７／９）倍以上１倍以下の大きさのレーザー光Ｂの一部の照射領域を含むことを示す。
【００２３】
図４において、読み出し回路３２は主走査クロックに同期して図５Ａの主走査方向Ｘの６つの画素値列Ｉ（Ｎ−１）〜Ｉ（Ｎ＋４）をパターン画像メモリ３１から読み出して、それぞれラインバッファ３２ａ−１〜３２ａ−６に格納する動作を繰り返す。ここで、上記の番号Ｎは０以上Ｎｐｙ−１以下の４の倍数であり、読み出し回路３２は、Ｎ≦Ｎｐｙ−１が満たされる間、主走査クロックに同期して当該番号Ｎを０から開始して４ずつ増加させながら上記の動作を繰り返す。なお、主走査方向Ｘの画素値列Ｉ（−１）又はＩ（Ｎｐｙ）〜Ｉ（Ｎｐｙ＋３）は例えば画素値０のみから構成される長さＮｐｘの配列であり、例えばあらかじめパターン画像メモリ３１に格納されている。
【００２４】
また、読み出し回路３２は、主走査方向Ｘの画素値列Ｉ（Ｎ−１）〜Ｉ（Ｎ＋４）にそれぞれ含まれる画素値Ｐ（Ｎ−１、ｋ）〜Ｐ（Ｎ＋４，ｋ）（０≦ｋ≦Ｎｐｘ−１）を順次出力する動作を繰り返す。すなわち、読み出し回路３２は、１画素の描画の周期Ｔのクロック（以下、画素クロックという。）に同期してカウントされる時刻ｋ＝０から時刻ｋ＝Ｎｐｘ−１の間の各時刻ｋにおいて、上記の出力動作を繰り返す。具体的には、各時刻ｋにおいて、読み出し回路３２は、画素値Ｐ（Ｎ−１，ｋ）〜Ｐ（Ｎ＋１，ｋ）をそれぞれレジスタ５１−１〜５３−１に出力する。また、読み出し回路３２は、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）〜Ｐ（Ｎ＋２，ｋ）をそれぞれレジスタ５１−２〜５３−２に出力する。さらに、読み出し回路３２は、画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ）〜Ｐ（Ｎ＋３，ｋ）をそれぞれレジスタ５１−３〜５３−３に出力する。またさらに、読み出し回路３２は、画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ）〜Ｐ（Ｎ＋４，ｋ）をそれぞれレジスタ５１−４〜５３−４に出力する。
【００２５】
強度信号発生回路３３−１〜３３−４はそれぞれ、パターン画像の描画時において図６Ａ〜６Ｄの画素値／強度変換処理をオンザフライで実行するための専用のハードウェア回路で構成される。図６Ａ〜６Ｄの画素値／強度変換処理については、詳細後述する。
【００２６】
強度信号発生回路３３−１において、画素値／強度変換回路５４−１は、各時刻ｋにおいて、レジスタ５１−１〜５３−１にそれぞれ格納されている画素値Ｐ（Ｎ−１，ｋ）〜Ｐ（Ｎ＋１，ｋ）を読み出して、図６Ａの画素値／強度変換処理を実行する。図６Ａの画素値／強度変換処理において、画素値／強度変換回路５４−１は、画素値Ｐ（Ｎ−１，ｋ）〜Ｐ（Ｎ＋１，ｋ）を、レーザー光Ｂ１の強度を示すデジタル信号である画素単位の強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）に変換してＤ／Ａ変換器３４−１に出力する。画素値／強度変換回路５４−１による図６Ａの画素値／強度変換処理については詳細後述する。Ｄ／Ａ変換器３４−１は強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）をアナログ強度信号にＤ／Ａ変換してドライブ部３５−１に出力する。ドライブ部３５−１は、当該アナログ強度信号に対応する画素照射駆動信号をレーザー素子３６ａ−１に供給する。レーザー素子３６ａ−１は、当該画素照射駆動信号に対応する強度でレーザー光Ｂ１を出射する。
【００２７】
また、強度信号発生回路３３−２において、画素値／強度変換回路５４−２は、レジスタ５１−２〜５３−２にそれぞれ格納されている画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）〜Ｐ（Ｎ＋２，ｋ）を読み出して図６Ｂの画素値／強度変換処理を実行する。図６Ｂの画素値／強度変換処理において、画素値／強度変換回路５４−２は、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）〜Ｐ（Ｎ＋２，ｋ）を、レーザー光Ｂ２の強度を示すデジタル信号である画素単位の強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ）に変換してＤ／Ａ変換器３４−２に出力する。画素値／強度変換回路５４−２による図６Ｂの画素値／強度変換処理については詳細後述する。Ｄ／Ａ変換器３４−２は強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ）をアナログ強度信号にＤ／Ａ変換してドライブ部３５−２に出力する。ドライブ部３５−２は、当該アナログ強度信号に対応する画素照射駆動信号をレーザー素子３６ａ−２に供給する。レーザー素子３６ａ−２は、当該画素照射駆動信号に対応する強度でレーザー光Ｂ２を出射する。
【００２８】
さらに、強度信号発生回路３３−３において、画素値／強度変換回路５４−３は、レジスタ５１−３〜５３−３にそれぞれ格納されている画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ）〜Ｐ（Ｎ＋３，ｋ）を読み出して図６Ｃの画素値／強度変換処理を実行する。図６Ｃの画素値／強度変換処理において、画素値／強度変換回路５４−３は、画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ）〜Ｐ（Ｎ＋３，ｋ）を、レーザー光Ｂ３の強度を示すデジタル信号である画素単位の強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ）に変換してＤ／Ａ変換器３４−３に出力する。画素値／強度変換回路５４−３による図６Ｃの画素値／強度変換処理については詳細後述する。Ｄ／Ａ変換器３４−３は強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ）をアナログ強度信号にＤ／Ａ変換してドライブ部３５−３に出力する。ドライブ部３５−３は、当該アナログ強度信号に対応する画素照射駆動信号をレーザー素子３６ａ−３に供給する。レーザー素子３６ａ−３は、当該画素照射駆動信号に対応する強度でレーザー光Ｂ３を出射する。
【００２９】
またさらに、強度信号発生回路３３−４において、画素値／強度変換回路５４−４は、レジスタ５１−４〜５３−４にそれぞれ格納されている画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ）〜Ｐ（Ｎ＋４，ｋ）を読み出して図６Ｄの画素値／強度変換処理を実行する。図６Ｄの画素値／強度変換処理において、画素値／強度変換回路５４−４は、画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ）〜Ｐ（Ｎ＋４，ｋ）を、レーザー光Ｂ４の強度を示すデジタル信号である画素単位の強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）に変換してＤ／Ａ変換器３４−４に出力する。画素値／強度変換回路５４−４による図６Ｄの画素値／強度変換処理については詳細後述する。Ｄ／Ａ変換器３４−４は強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）をアナログ強度信号にＤ／Ａ変換してドライブ部３５−４に出力する。ドライブ部３５−４は、当該アナログ強度信号に対応する画素照射駆動信号をレーザー素子３６ａ−４に供給する。レーザー素子３６ａ−４は、当該画素照射駆動信号に対応する強度でレーザー光Ｂ４を出射する。
【００３０】
図４の画素値／強度変換回路５４から出力される画素単位の強度信号Ｑ（ｎ，ｋ）について以下説明する。強度信号Ｑ（ｎ，ｋ）は、０〜３の大きさを２ビットで表す。強度信号Ｑ（ｎ，ｋ）の値０は、パワー０のレーザー光Ｂの強度（以下、強度０という）を示す。強度信号Ｑ（ｎ，ｋ）の値１は、所定のビームピッチＤに比較して例えばビームピッチＤの約３０％だけ小さなスポット径を有するビームスポットを基板２の露光面２ａ上に形成するレーザー光Ｂの強度（以下、強度１という。）を示す。強度信号Ｑ（ｎ，ｋ）の値２は、ビームピッチＤにほぼ等しいスポット径を有するビームスポットを基板２の露光面２ａ上に形成するレーザー光Ｂの強度（以下、強度２という。）を示す。強度信号Ｑ（ｎ，ｋ）の値３は、ビームピッチＤに比較して例えばビームピッチＤの約３０％だけ大きなスポット径を有するビームスポットを基板２の露光面２ａ上に形成するレーザー光Ｂの強度（以下、強度３という。）を示す。画素値／強度変換回路５４が画素単位の強度信号Ｑ（ｎ，ｋ）を出力すると、ドライブ部３５は、レーザー素子３６が当該強度信号Ｑ（ｎ，ｋ）の値に対応する強度０〜３のレーザー光Ｂを出射するように、画素照射駆動信号をレーザー素子３６に供給する。
【００３１】
図６Ａは、図４の画素値／強度変換回路５４−１によって実行される画素値／強度変換処理を示すフローチャートである。図６ＡのステップＳ１において、画素値／強度変換回路５４−１は、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）が０であるか否かを判定する。ステップＳ１でＹＥＳの場合、ステップＳ２において、画素値／強度変換回路５４−１は、強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）の値を０に設定して、ステップＳ１１に進む。
【００３２】
画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）が０ではないと判定された場合（ステップＳ１でＮＯ）、ステップＳ３において、画素値／強度変換回路５４−１は、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）が１であるか否かを判定する。ステップＳ３でＹＥＳの場合、ステップＳ４において、画素値／強度変換回路５４−１は、画素値Ｐ（Ｎ−１，ｋ）が３、又は、画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ）が３であるか否かを判定する。ステップＳ４でＹＥＳの場合、ステップＳ２に進む。ステップＳ４でＮＯの場合、ステップＳ５において、画素値／強度変換回路５４−１は、強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）の値を１に設定して、ステップＳ１１に進む。
【００３３】
画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）が１ではないと判定された場合（ステップＳ３でＮＯ）、ステップＳ６において、画素値／強度変換回路５４−１は、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）が２であるか否かを判定する。ステップＳ６でＹＥＳの場合、ステップＳ７において、画素値／強度変換回路５４−１は、画素値Ｐ（Ｎ−１，ｋ）が３、又は、画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ）が３であるか否かを判定する。ステップＳ７でＹＥＳの場合、ステップＳ５に進む。ステップＳ７でＮＯの場合、ステップＳ８において、画素値／強度変換回路５４−１は、強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）の値を２に設定して、ステップＳ１１に進む。
【００３４】
画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）が２ではないと判定された場合（ステップＳ６でＮＯ）、ステップＳ９において、画素値／強度変換回路５４−１は、画素値Ｐ（Ｎ−１，ｋ）が１又は２、あるいは、画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ）が１又は２であるか否かを判定する。ステップＳ９でＹＥＳの場合、ステップＳ１０において、画素値／強度変換回路５４−１は、強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）の値を３に設定して、ステップＳ１１に進む。ステップＳ９でＮＯの場合、ステップＳ８に進む。
【００３５】
ステップＳ１１において、画素値／強度変換回路５４−１は、ステップＳ２，Ｓ５，Ｓ８，又はＳ１０において設定された値を有する画素単位の強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）を発生してＤ／Ａ変換器３４−１に出力して、図６Ａの画素値／強度変換処理を終了する。
【００３６】
図６Ｂは、図４の画素値／強度変換回路５４−２によって実行される画素値／強度変換処理を示すフローチャートである。図６ＢのステップＳ２１において、画素値／強度変換回路５４−２は、画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ）が０であるか否かを判定する。ステップＳ２１でＹＥＳの場合、ステップＳ２２において、画素値／強度変換回路５４−２は、強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ）の値を０に設定して、ステップＳ３１に進む。
【００３７】
画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ）が０ではないと判定された場合（ステップＳ２１でＮＯ）、ステップＳ２３において、画素値／強度変換回路５４−２は、画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ）が１であるか否かを判定する。ステップＳ２３でＹＥＳの場合、ステップＳ２４において、画素値／強度変換回路５４−２は、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）が３、又は、画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ）が３であるか否かを判定する。ステップＳ２４でＹＥＳの場合、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２４でＮＯの場合、ステップＳ２５において、画素値／強度変換回路５４−２は、強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ）の値を１に設定して、ステップＳ３１に進む。
【００３８】
画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ）が１ではないと判定された場合（ステップＳ２３でＮＯ）、ステップＳ２６において、画素値／強度変換回路５４−２は、画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ）が２であるか否かを判定する。ステップＳ２６でＹＥＳの場合、ステップＳ２７において、画素値／強度変換回路５４−２は、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）が３、又は、画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ）が３であるか否かを判定する。ステップＳ２７でＹＥＳの場合、ステップＳ２５に進む。ステップＳ２７でＮＯの場合、ステップＳ２８において、画素値／強度変換回路５４−２は、強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ）の値を２に設定して、ステップＳ３１に進む。
【００３９】
画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ）が２ではないと判定された場合（ステップＳ２６でＮＯ）、ステップＳ２９において、画素値／強度変換回路５４−２は、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）が１又は２、あるいは、画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ）が１又は２であるか否かを判定する。ステップＳ２９でＹＥＳの場合、ステップＳ３０において、画素値／強度変換回路５４−２は、強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ）の値を３に設定して、ステップＳ３１に進む。ステップＳ２９でＮＯの場合、ステップＳ２８に進む。
【００４０】
ステップＳ３１において、画素値／強度変換回路５４−２は、ステップＳ２２，Ｓ２５，Ｓ２８，又はＳ３０において設定された値の画素単位の強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ）を発生してＤ／Ａ変換器３４−２に出力して、図６Ｂの画素値／強度変換処理を終了する。
【００４１】
図６Ｃは、図４の画素値／強度変換回路５４−３によって実行される画素値／強度変換処理を示すフローチャートである。図６ＣのステップＳ４１において、画素値／強度変換回路５４−３は、画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ）が０であるか否かを判定する。ステップＳ４１でＹＥＳの場合、ステップＳ４２において、画素値／強度変換回路５４−３は、強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ）の値を０に設定して、ステップＳ５１に進む。
【００４２】
画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ）が０ではないと判定された場合（ステップＳ４１でＮＯ）、ステップＳ４３において、画素値／強度変換回路５４−３は、画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ）が１であるか否かを判定する。ステップＳ４３でＹＥＳの場合、ステップＳ４４において、画素値／強度変換回路５４−３は、画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ）が３、又は、画素値Ｐ（Ｎ＋３，ｋ）が３であるか否かを判定する。ステップＳ４４でＹＥＳの場合、ステップＳ４２に進む。ステップＳ４４でＮＯの場合、ステップＳ４５において、画素値／強度変換回路５４−３は、強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ）の値を１に設定して、ステップＳ５１に進む。
【００４３】
画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ）が１ではないと判定された場合（ステップＳ４３でＮＯ）、ステップＳ４６において、画素値／強度変換回路５４−３は、画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ）が２であるか否かを判定する。ステップＳ４６でＹＥＳの場合、ステップＳ４７において、画素値／強度変換回路５４−３は、画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ）が３、又は、画素値Ｐ（Ｎ＋３，ｋ）が３であるか否かを判定する。ステップＳ４７でＹＥＳの場合、ステップＳ４５に進む。ステップＳ４７でＮＯの場合、ステップＳ４８において、画素値／強度変換回路５４−３は、強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ）の値を２に設定して、ステップＳ５１に進む。
【００４４】
画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ）が２ではないと判定された場合（ステップＳ４６でＮＯ）、ステップＳ４９において、画素値／強度変換回路５４−３は、画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ）が１又は２、あるいは、画素値Ｐ（Ｎ＋３，ｋ）が１又は２であるか否かを判定する。ステップＳ４９でＹＥＳの場合、ステップＳ５０において、画素値／強度変換回路５４−３は、強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ）の値を３に設定して、ステップＳ５１に進む。ステップＳ４９でＮＯの場合、ステップＳ４８に進む。
【００４５】
ステップＳ５１において、画素値／強度変換回路５４−３は、ステップＳ４２，Ｓ４５，Ｓ４８，又はＳ５０において設定された値の画素単位の強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ）を発生してＤ／Ａ変換器３４−３に出力して、図６Ｃの画素値／強度変換処理を終了する。
【００４６】
図６Ｄは、図４の画素値／強度変換回路５４−４によって実行される画素値／強度変換処理を示すフローチャートである。図６ＤのステップＳ６１において、画素値／強度変換回路５４−４は、画素値Ｐ（Ｎ＋３，ｋ）が０であるか否かを判定する。ステップＳ６１でＹＥＳの場合、ステップＳ６２において、画素値／強度変換回路５４−４は、強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）の値を０に設定して、ステップＳ７１に進む。
【００４７】
画素値Ｐ（Ｎ＋３，ｋ）が０ではないと判定された場合（ステップＳ６１でＮＯ）、ステップＳ６３において、画素値／強度変換回路５４−４は、画素値Ｐ（Ｎ＋３，ｋ）が１であるか否かを判定する。ステップＳ６３でＹＥＳの場合、ステップＳ６４において、画素値／強度変換回路５４−４は、画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ）が３、又は、画素値Ｐ（Ｎ＋４，ｋ）が３であるか否かを判定する。ステップＳ６４でＹＥＳの場合、ステップＳ６２に進む。ステップＳ６４でＮＯの場合、ステップＳ６５において、画素値／強度変換回路５４−４は、強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）の値を１に設定して、ステップＳ７１に進む。
【００４８】
画素値Ｐ（Ｎ＋３，ｋ）が１ではないと判定された場合（ステップＳ６３でＮＯ）、ステップＳ６６において、画素値／強度変換回路５４−４は、画素値Ｐ（Ｎ＋３，ｋ）が２であるか否かを判定する。ステップＳ６６でＹＥＳの場合、ステップＳ６７において、画素値／強度変換回路５４−４は、画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ）が３、又は、画素値Ｐ（Ｎ＋４，ｋ）が３であるか否かを判定する。ステップＳ６７でＹＥＳの場合、ステップＳ６５に進む。ステップＳ６７でＮＯの場合、ステップＳ６８において、画素値／強度変換回路５４−４は、強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）の値を２に設定して、ステップＳ７１に進む。
【００４９】
画素値Ｐ（Ｎ＋３，ｋ）が２ではないと判定された場合（ステップＳ６６でＮＯ）、ステップＳ６９において、画素値／強度変換回路５４−４は、画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ）が１又は２、あるいは、画素値Ｐ（Ｎ＋４，ｋ）が１又は２であるか否かを判定する。ステップＳ６９でＹＥＳの場合、ステップＳ７０において、画素値／強度変換回路５４−４は、強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）の値を３に設定して、ステップＳ７１に進む。ステップＳ６９でＮＯの場合、ステップＳ６８に進む。
【００５０】
ステップＳ７１において、画素値／強度変換回路５４−４は、ステップＳ６２，Ｓ６５，Ｓ６８，又はＳ７０において設定された値の画素単位の強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）を発生してＤ／Ａ変換器３４−４に出力して、図６Ｄの画素値／強度変換処理を終了する。
【００５１】
以上のように構成された描画装置１の動作について以下説明する。
【００５２】
図７は、図５Ｂの画素単位の画素値Ｐ（ｎ，ｋ）の一例を示す表である。図７の画素値Ｐ（ｎ，ｋ）で構成されるパターン画像は、ビームピッチＤよりも例えば３〜５倍だけ大きい例えば１５μｍ／１５μｍ、２５μｍ／２５μｍ等のラインアンドスペース（Ｌ／Ｓ）を有する配線パターンであるパターン画像の一部を表す。したがって、当該パターン画像は、主走査方向Ｘの距離及び副走査方向Ｙの距離で３画素又は５画素以上の連結画素から構成される。図８は、図７の画素単位の画素値Ｐ（ｎ，ｋ）に基づいて図４の画素値／強度変換回路５４−１〜５４−４によってそれぞれ設定される画素単位の強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）〜Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）の値を示す表である。
【００５３】
図７及び図８において、各時刻ｋ＝０，１において画素値Ｐ（Ｎ−１，ｋ）〜Ｐ（Ｎ＋４，ｋ）はそれぞれ０，０，１，３，３，３である。このとき、図４の画素値／強度変換回路５４−２は、画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ）が１でありかつ画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ）が３であるため、強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ）の値を０に設定する（Ｓ２２）。また、画素値／強度変換回路５４−３は、画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ）が３でありでありかつ画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ）が１であるため、強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ）の値を３に設定する（Ｓ５０）。
【００５４】
また、各時刻ｋ＝２，３において、画素値Ｐ（Ｎ−１，ｋ）〜Ｐ（Ｎ＋４，ｋ）はそれぞれ０，０，２，３，３，３である。このとき、図４の画素値／強度変換回路５４−２は、画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ）が２でありかつ画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ）が３であるため、強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ）の値を１に設定する（Ｓ２５）。また、画素値／強度変換回路５４−３は、画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ）が３でありでありかつ画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ）が２であるため、強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ）の値を３に設定する（Ｓ５０）。
【００５５】
さらに、各時刻ｋ＝４，５において、画素値Ｐ（Ｎ−１，ｋ）〜Ｐ（Ｎ＋４，ｋ）はそれぞれ０，０，３，３，３，３である。このとき、図４の画素値／強度変換回路５４−２は、画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ）が３であり、かつ、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）及びＰ（Ｎ＋２，ｋ）の両方が１でも２でもないため、強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ）の値を２に設定する（Ｓ２８）。また、画素値／強度変換回路５４−３は、画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ）が３でありかつ画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ）及びＰ（Ｎ＋３，ｋ）の両方が１でも２でもないため、強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ）の値を２に設定する（Ｓ４８）。
【００５６】
各時刻ｋ＝０〜５において、画素値／強度変換回路５４−１〜５４−４はそれぞれ、上述のように設定した値の図８の強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）〜Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）をＤ／Ａ変換器３４−１〜３４−４に出力する。レーザー素子３６ａ−１〜３６ａ−４は設定された図８の強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）〜Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）に対応する強度でレーザー光Ｂ１〜Ｂ４を出射する。
【００５７】
図９は、図８の画素単位の強度信号Ｑ（ｎ，ｋ）に従った図１の描画装置１の露光動作を説明するための、基板２の上面図である。図９において、図８の強度信号Ｑ（ｎ，ｋ）に基づいて描画装置１によって基板２の露光面２ａ上に描画されるパターン画像が示されている。レーザー光Ｂ１〜Ｂ４はそれぞれ、図８の強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）〜Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）に対応する強度でＮ番目〜（Ｎ＋３）番目の走査列を走査する。Ｎ番目〜（Ｎ＋３）番目の走査列の中心線Ｌ１〜Ｌ４はビームピッチＤの間隔で平行に並び、レーザー光Ｂ１〜Ｂ４によって走査されるＮ番目〜（Ｎ＋３）番目の走査列の領域はビームピッチＤの幅を有する。なお、図９において描かれる円は露光面２ａに照射されるレーザー光Ｂ１〜Ｂ４のビームスポットのスポット径を示す。また、実線の升目は便宜上、例えば５μｍ×５μｍの大きさを有する１ピクセルの領域を表し、破線の升目は便宜上、１サブピクセルの領域を表している。１ピクセルの領域は、３行×３列のサブピクセルから構成される。
【００５８】
図９において、各時刻ｋ＝０，１において、画素単位の強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ）の値は画素値／強度変換回路５４−２によって０に設定される。このため、レーザー素子３６ａ−２は強度０のレーザー光Ｂ２を出射し、これはすなわちレーザー素子３６ａ−２がレーザー光Ｂ２を出射しないことを意味する。しかしながら、後行の走査列である（Ｎ＋２）番目の走査列の領域に照射される強度３のレーザー光Ｂ３のスポット径は、ビームピッチＤよりも例えばビームピッチＤの３０％だけ大きく形成されるように、若干オーバードライブに調整される。（Ｎ＋２）番目の走査列を強度３のレーザー光Ｂ３で走査して露光面２ａをオーバー露光させることで、（Ｎ＋１）番目の走査列の領域において、レーザー光Ｂ３はビームの中心線Ｌ２より後列側に位置する領域に解像するようにパターン画像を露光する。これにより、図９に示すように、（Ｎ＋１）番目の走査列の領域で露光される領域の境界は、Ｎ番目の走査列の領域に接する境界から例えば３分の２画素（２サブピクセル）の距離だけ副走査線方向Ｙにずれている。
【００５９】
また、各時刻ｋ＝２，３において、画素単位の強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ）の値は画素値／強度変換回路５４−１によって１に設定されるため、レーザー素子３６ａ−２は強度１のレーザー光Ｂ２を出射する。このとき、中心線Ｌ２を中心とするビームピッチＤよりも小さい例えばビームピッチＤの約３０％の幅の領域がレーザー光Ｂ２によって露光される。また、後行の走査列である（Ｎ＋２）番目の走査列の領域に照射される強度３のレーザー光Ｂ３のスポット径は、ビームピッチＤよりも例えばビームピッチＤの３０％だけ大きく形成されるように、若干オーバードライブに調整される。よって、（Ｎ＋１）番目の主走査列では、その後列の（Ｎ＋２）番目の主走査列の領域との境界側の例えばビームピッチＤの約６０％の幅の領域が、レーザー光Ｂ２とＢ３によって露光される。言い換えると、（Ｎ＋１）番目の主走査列では、前列のＮ番目の主走査列の領域との境界側のビームピッチＤの約３０％の幅の領域は露光されない。これにより、図９に示すように、（Ｎ＋１）番目の走査列の領域で露光される領域の境界は、Ｎ番目の走査列の領域に接する境界から例えば３分の１画素（１サブピクセル）の距離だけ副走査線方向Ｙにずれている。
【００６０】
さらに、各時刻ｋ＝４，５において、画素単位の強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）の値は画素値／強度変換回路５４−１によって２に設定されるため、レーザー素子３６ａ−２は強度２のレーザー光Ｂ２を出射する。したがって、（Ｎ＋１）番目の走査列の領域は、ビームピッチＤとほぼ同じスポット径を有する強度２のレーザー光Ｂ２によって照射される。これにより、図９に示すように、（Ｎ＋１）番目の走査列の領域で露光される領域の境界は、Ｎ番目の走査列の領域に接する境界とほぼ一致する。
【００６１】
上記構成された画素値／強度変換回路５４では、処理対象の画素の画素値Ｐ（ｎ，ｋ）が最大値３である場合、副走査方向Ｙで処理対象の画素に隣接する画素の画素値Ｐ（ｎ−１，ｋ）又はＰ（ｎ＋１，ｋ）が最小値０よりも大きくかつ最大値３よりも小さいとき、以下の処理を行う。画素値／強度変換回路５４は、レーザー光Ｂによって基板２上に形成されるビームスポットがビームピッチＤよりも大きいスポット径を有するように、画素値Ｐ（ｎ，ｋ）を、処理対象の画素の強度信号Ｑ（ｎ，ｋ）の値に変換する。従って、光源回路１１は、所望のサブピクセル位置で解像し得るレーザー光Ｂ１〜Ｂ４を出射できる。よって、描画装置１は、ビームピッチＤよりも高い解像度でパターン画像を描画することができる。
【００６２】
また、上記の画素値／強度変換回路５４では、処理対象の画素の画素値Ｐ（ｎ，ｋ）が最小値０よりも大きくかつ最大値３よりも小さい場合、以下の処理を行う。画素値／強度変換回路５４は、副走査方向Ｙで処理対象の画素に隣接する画素の画素値Ｐ（ｎ−１，ｋ）又はＰ（ｎ＋１，ｋ）が最大値であるときの、レーザー光Ｂによって基板２上に形成されるビームスポットのスポット径を下記の第１のスポット径よりも小さくするように変換する。第１のスポット径は、隣接する画素の画素値Ｐ（ｎ−１，ｋ）又はＰ（ｎ＋１，ｋ）が最小値０より大きくかつ最大値３より小さいときのスポット径であり、画素値／強度変換回路５４は処理対象の画素の画素値Ｐ（ｎ，ｋ）を処理対象の画素の強度信号Ｑ（ｎ，ｋ）の値に変換する。従って、光源回路１１は、所望のサブピクセル位置で解像し得るパターン画像を描画することができる。よって、描画装置１は、ビームピッチＤよりもさらに高い解像度でパターン画像を描画することができる。
【００６３】
図１０は、比較例の描画装置の露光動作を説明するための、基板の上面図である。図１０において、比較例の描画装置は、例えば図７の画素単位の画素値Ｐ（ｎ，ｋ）をそのままレーザー光の画素単位の強度信号の値として用いて、パターン画像を基板上に形成する。例えば、比較例の描画装置は、レーザー光の所定の規定パワーに対する光源回路１１から出射されるレーザー光の強度の割合である強度レートを、画素値Ｐ（ｎ，ｋ）の値０，１，２，及び３に対応して設定する。例えば、比較例の描画装置は、強度レートを、画素値Ｐ（ｎ，ｋ）の値０，１，２，及び３に対してそれぞれ０％、５０％、７０％、及び１００％に設定する。ここで、強度レート５０％及び７０％のレーザー光はそれぞれ、ビームピッチＤの３分の１及び３分の２のスポット径を基板上に形成する。また、強度レート１００％のレーザー光はビームピッチＤにほぼ等しいスポット径を基板上に形成する。従来、半導体レーザーを使用した光源では、高い解像度のパターン画像を描画するためには、最大強度の付近の強度のレーザー光で現像されるスポット径を副走査方向Ｙのビームピッチとして設定することが、生産性の面で有利である。その半面、最大光量の付近の強度よりも弱いレーザー光の強度を変調することは難しかった。そのため、最大強度の付近の強度よりも低い強度を用いたレーザー光の強度変調では、図１０に示すように、ビーム中心とビーム中心との間、すなわち主走査線の境界付近に位置する領域Ｒ上にパターン画像を描画することは原理上難しかった。
【００６４】
図１０において、（Ｎ＋１）番目の走査列において強度レート５０％のレーザー光で描画される領域と、（Ｎ＋２）番目の走査列の領域との間には、レーザー光によって適正に露光されない領域Ｒが存在する。そのため本比較例の描画装置は正確なサブピクセルを露光描画することができない。なお、当該領域Ｒは、レーザー光の走査エネルギー密度の時間的かつ空間的な被りによって露光され得るため、領域Ｒは通常、現像閾値を超えて露光され得る。しかしながら、条件によっては領域Ｒ上の感光剤の硬化が不十分となるなど、領域Ｒ上での露光が不安定になるリスクがある。
【００６５】
これに対して、本実施形態の構成によれば、強度３のレーザー光Ｂは、露光面２ａの照射対象の主走査列の領域のみならず、当該主走査列に隣接する前列及び後列の主走査列上の領域に跨って露光面２ａを露光する。すなわち、本実施形態の描画装置１の構成によれば、露光面２ａ上において、走査エネルギー密度の時間的かつ空間的な被りによって露光されることを必要とする領域の形成を防ぐことができる。
【００６６】
本実施形態において、画素値／強度変換回路５４は２ビットのデジタル値の強度信号Ｑ（ｎ，ｋ）の値を設定して出力する。しかし本発明はこれに限らず、画素値／強度変換回路５４−１〜５４−４は、３ビット以上のデジタル値の強度信号Ｑ（ｎ，ｋ）の値を設定して出力してもよい。
【００６７】
本実施形態において、光源回路１１は４つのレーザー素子３６ａ−１〜３６ａ−４を備えて構成される。しかし本発明はこれに限らず、光源回路１１は１〜３つ、又は４つ以上のレーザー素子を備えてもよい。
【００６８】
本実施形態において、ポリゴンミラー１５は６角柱の形状を有し、６個の各側面にはミラーが配置される。しかし本発明はこれに限らず、ポリゴンミラー１５は８角柱、１２角柱等の多角柱の形状を有し、その各側面にミラーを配置してもよい。
【００６９】
本実施形態において、画素値／強度変換回路５４は例えば図６Ａ〜６Ｄの画素値／強度変換処理を実行するための専用のハードウェア回路を備える。しかし本発明はこれに限らず、画素値／強度変換回路５４は、当該専用のハードウェア回路に代えて、外部のパーソナルコンピュータ等の電子計算機と組み合わせて構成されもよい。この場合、パーソナルコンピュータ等の電子計算機は、原版のパターン画像データをラスター図形データにオフライン変換する際に画素値／強度変換処理を実行する。これによって、強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）〜Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）を描画装置１にデータローディングする方式で、本実施形態のパターン画像の描画を行うことができる。
【００７０】
実施形態２．
図１１は、本発明の実施形態２に係る描画装置１Ａの構成を示すブロック図である。図１１において、描画装置１Ａは、図１の描画装置１に比較して、光源回路１１に代えて光源回路１１Ａを備えた点が異なる。
【００７１】
図１２は、図１１の光源回路１１Ａの構成を示すブロック図である。図１２において、光源回路１１Ａは、図４の光源回路１１に比較して、以下の点が異なる。
（１）光源回路１１Ａは、図４の光源回路１１に比較して、強度信号発生回路３３−１〜３３−４にそれぞれ代えて強度信号発生回路３３Ａ−１〜３３Ａ−４を備えたこと。具体的には以下の通りである。
（１−１）強度信号発生回路３３Ａ−１は、図４の強度信号発生回路３３−１に比較して、レジスタ５１−１〜５３−１にそれぞれ代えてシフトレジスタ５１Ａ−１〜５３Ａ−１を備えたこと。また、強度信号発生回路３３Ａ−１は、画素値／強度変換回路５４−１に代えて、サブピクセルパターン推定部６０−１を備えた画素値／強度変換回路５４Ａ−１を備えたこと。
（１−２）強度信号発生回路３３Ａ−２は、図４の強度信号発生回路３３−２に比較して、レジスタ５１−２〜５３−２にそれぞれ代えてシフトレジスタ５１Ａ−２〜５３Ａ−２を備えたこと。また、強度信号発生回路３３Ａ−２は、画素値／強度変換回路５４−２に代えて、サブピクセルパターン推定部６０−２を備えた画素値／強度変換回路５４Ａ−２を備えたこと。
（１−３）強度信号発生回路３３Ａ−３は、図４の強度信号発生回路３３−３に比較して、レジスタ５１−３〜５３−３にそれぞれ代えてシフトレジスタ５１Ａ−３〜５３Ａ−３を備えたこと。また、強度信号発生回路３３Ａ−３は、画素値／強度変換回路５４−３に代えて、サブピクセルパターン推定部６０−３を備えた画素値／強度変換回路５４Ａ−３を備えたこと。
（１−４）強度信号発生回路３３Ａ−４は、図４の強度信号発生回路３３−４に比較して、レジスタ５１−４〜５３−４にそれぞれ代えてシフトレジスタ５１Ａ−４〜５３Ａ−４を備えたこと。また、強度信号発生回路３３Ａ−４は、画素値／強度変換回路５４−４に代えて、サブピクセルパターン推定部６０−４を備えた画素値／強度変換回路５４Ａ−４を備えたこと。
（２）光源回路１１Ａは、図４の光源回路１１に比較して、強度信号発生回路３３Ａ−１〜３３Ａ−４とＤ／Ａ変換回路３４−１〜３４−４との間にそれぞれ設けられた位相変調回路３７−１〜３７−４をさらに備えたこと。ここで、位相変調回路３７−１〜３７−４はそれぞれ、強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）〜Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）のドライブ部３５−１〜３５−４への出力タイミングを遅延させる。
【００７２】
以下の説明において、強度信号発生回路３３Ａ−１〜３３Ａ−４を総称して強度信号発生回路３３Ａともいい、サブピクセルパターン推定部６０−１〜６０−４を総称してサブピクセルパターン推定部６０ともいう。また、シフトレジスタ５１Ａ−１〜５１Ａ−４を総称してシフトレジスタ５１Ａともいい、シフトレジスタ５２Ａ−１〜５２Ａ−４を総称してシフトレジスタ５２Ａともいい、シフトレジスタ５３Ａ−１〜５３Ａ−４を総称してシフトレジスタ５３Ａともいう。さらに、画素値／強度変換回路５４Ａ−１〜５４Ａ−４を総称して画素値／強度変換回路５４Ａともいい、位相変調回路３７−１〜３７−４を総称して、位相変調回路３７ともいう。
【００７３】
読み出し回路３２は、ラインバッファ３２ａ−１〜３２ａ−６にそれぞれ格納された主走査方向Ｘの画素値列Ｉ（Ｎ−１）〜Ｉ（Ｎ＋４）における画素値Ｐ（Ｎ−１、ｋ＋１）〜Ｐ（Ｎ＋４，ｋ＋１）（０≦ｋ≦Ｎｐｘ−１）を順次出力する動作を繰り返す。すなわち、読み出し回路３２は、画素クロックに同期してカウントされる各時刻ｋにおいて、ｋ≦Ｎｐｘ−１が満たされる間、上記の出力動作を繰り返す。具体的には、読み出し回路３２は、各時刻ｋにおいて、画素値Ｐ（Ｎ−１，ｋ＋１）〜Ｐ（Ｎ＋１，ｋ＋１）をそれぞれシフトレジスタ５１Ａ−１〜５３Ａ−１に出力する。また、読み出し回路３２は、各時刻ｋにおいて、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ＋１）〜Ｐ（Ｎ＋２，ｋ＋１）をそれぞれシフトレジスタ５１Ａ−２〜５３Ａ−２に出力する。さらに、読み出し回路３２は、各時刻ｋにおいて、画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ＋１）〜Ｐ（Ｎ＋３，ｋ＋１）をそれぞれシフトレジスタ５１Ａ−３〜５３Ａ−３に出力する。またさらに、読み出し回路３２は、各時刻ｋにおいて、画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ＋１）〜Ｐ（Ｎ＋４，ｋ＋１）をそれぞれシフトレジスタ５１Ａ−４〜５３Ａ−４に出力する。
【００７４】
強度信号発生回路３３Ａ−１において、シフトレジスタ５１Ａ−１は、読み出し回路３２によってラインバッファ３２ａ−１から順次入力される３つの画素値Ｐ（Ｎ−１，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ−１，ｋ＋１）を格納する。シフトレジスタ５２Ａ−１は、読み出し回路３２によってラインバッファ３２ａ−２から順次入力される３つの画素値Ｐ（Ｎ，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ，ｋ＋１）を格納する。シフトレジスタ５３Ａ−１は、読み出し回路３２によってラインバッファ３２ａ−３から順次入力される３つの画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ＋１，ｋ＋１）を格納する。
【００７５】
画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、各時刻ｋにおいて、シフトレジスタ５１Ａ−１に格納されている３個の画素値Ｐ（Ｎ−１，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ−１，ｋ＋１）を読み出す。また、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、各時刻ｋにおいて、シフトレジスタ５２Ａ−１に格納されている３つの画素値Ｐ（Ｎ，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ，ｋ＋１）を読み出す。さらに、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、各時刻ｋにおいて、シフトレジスタ５３Ａ−１に格納されている３つの画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ＋１，ｋ＋１）を読み出す。画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、読み出した９つの画素値Ｐ（Ｎ−１，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ−１，ｋ＋１），Ｐ（Ｎ，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ，ｋ＋１），及びＰ（Ｎ＋１，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ＋１，ｋ＋１）に基づいて、図１４Ａの画素値／強度変換処理を実行する。図１４Ａの画素値／強度変換処理において、サブピクセルパターン推定部６０−１は、上記各９つの画素値すなわち処理対象の画素とその周辺の画素の各画素値に基づいて、図１４Ａのサブピクセルパターン推定処理を実行する。当該サブピクセルパターン推定処理において、サブピクセルパターン推定部６０−１は、図１３Ａの処理対象の画素Ｐ０の、サブピクセル単位の各画素値（以下、サブピクセル値という。）からなるサブピクセルパターンサブピクセルパターンを推定する。当該サブピクセルパターンについては、図１３Ａ及び図１３Ｂを参照して詳細後述する。また、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、推定されたサブピクセルパターンに基づいて、画素単位の強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）の値を設定するとともに、画素クロックのタイミングからの当該強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）の遅延時間Ｔｄ１を決定する。ここで、当該遅延時間Ｔｄ１は、画素クロックの時刻ｋに対する、図１２の位相変調回路３７−１から出力される強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）の値が変化するタイミングの遅延時間である。画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、設定された値の強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）と遅延時間Ｔｄ１を示す変調制御信号ＰＭ１とを発生して図１２の位相変調回路３７−１に出力する。画素値／強度変換回路５４Ａ−１による画素値／強度変換処理については図１４Ａを参照して詳細後述する。
【００７６】
図１２の位相変調回路３７−１は、変調制御信号ＰＭ１に基づいて、画素値／強度変換回路５４Ａ−１からの強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）を、変調制御信号ＰＭ１に含まれる遅延時間Ｔｄ１だけ遅延させてＤ／Ａ変換器３４−１に出力する。Ｄ／Ａ変換器３４−１は位相変調回路３７−１からの遅延時間Ｔｄ１だけ遅延した強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）をアナログ強度信号にＤ／Ａ変換してドライブ部３５−１に出力する。ドライブ部３５−１は、当該アナログ強度信号に対応する画素照射駆動信号をレーザー素子３６ａ−１に供給する。レーザー素子３６ａ−１は、当該画素照射駆動信号に対応する強度でレーザー光Ｂ１を出射する。
【００７７】
強度信号発生回路３３Ａ−２において、シフトレジスタ５１Ａ−２は、読み出し回路３２によってラインバッファ３２ａ−２から順次入力される３つの画素値Ｐ（Ｎ，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ，ｋ＋１）を格納する。シフトレジスタ５２Ａ−２は、読み出し回路３２によってラインバッファ３２ａ−３から順次入力される３つの画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ＋１，ｋ＋１）を格納する。シフトレジスタ５３Ａ−２は、読み出し回路３２によってラインバッファ３２ａ−４から順次入力される３つの画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ＋２，ｋ＋１）を格納する。
【００７８】
画素値／強度変換回路５４Ａ−２は、各時刻ｋにおいて、シフトレジスタ５１Ａ−２に格納されている３個の画素値Ｐ（Ｎ，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ，ｋ＋１）を読み出す。また、画素値／強度変換回路５４Ａ−２は、各時刻ｋにおいて、シフトレジスタ５２Ａ−２に格納されている３つの画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ＋１，ｋ＋１）を読み出す。さらに、画素値／強度変換回路５４Ａ−２は、各時刻ｋにおいて、シフトレジスタ５３Ａ−２に格納されている３つの画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ＋２，ｋ＋１）を読み出す。画素値／強度変換回路５４Ａ−２は、読み出した９つの画素値Ｐ（Ｎ，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ，ｋ＋１），Ｐ（Ｎ＋１，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ＋１，ｋ＋１），及びＰ（Ｎ＋２，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ＋２，ｋ＋１）に基づいて、図１４Ｂの画素値／強度変換処理を実行する。図１４Ｂの画素値／強度変換処理において、サブピクセルパターン推定部６０−２は、上記９つの画素値に基づいて、図１４Ｂのサブピクセルパターン推定処理を実行する。当該サブピクセルパターン推定処理において、サブピクセルパターン推定部６０−２は、画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ）を有する処理対象の画素Ｐ０のサブピクセルパターンを推定する処理を実行する。また、画素値／強度変換回路５４Ａ−２は、処理対象の画素Ｐ０の推定されたサブピクセルパターンに基づいて、画素単位の強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ）の値を設定するとともに当該強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ）の遅延時間Ｔｄ２を決定する。ここで、当該遅延時間Ｔｄ２は、画素クロックの時刻ｋに対する、図１２の位相変調回路３７−２から出力される強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ）の値が変化するタイミングの遅延時間である。画素値／強度変換回路５４Ａ−２は、設定された値の強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ）と遅延時間Ｔｄ２を示す変調制御信号ＰＭ２とを発生して図１２の位相変調回路３７−２に出力する。画素値／強度変換回路５４Ａ−２による画素値／強度変換処理については図１４Ｂを参照して詳細後述する。
【００７９】
位相変調回路３７−２は、変調制御信号ＰＭ２に基づいて、画素値／強度変換回路５４Ａ−２からの強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ）を、変調制御信号ＰＭ２に含まれる遅延時間Ｔｄ２だけ遅延させてＤ／Ａ変換器３４−２に出力する。Ｄ／Ａ変換器３４−２は位相変調回路３７−２からの遅延時間Ｔｄ２だけ遅延した強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ）をアナログ強度信号にＤ／Ａ変換してドライブ部３５−２に出力する。ドライブ部３５−２は、当該アナログ強度信号に対応する画素照射駆動信号をレーザー素子３６ａ−２に供給する。レーザー素子３６ａ−２は、当該画素照射駆動信号に対応する強度でレーザー光Ｂ２を出射する。
【００８０】
強度信号発生回路３３Ａ−３において、シフトレジスタ５１Ａ−３は、読み出し回路３２によってラインバッファ３２ａ−３から順次入力される３つの画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ＋１，ｋ＋１）を格納する。シフトレジスタ５２Ａ−３は、読み出し回路３２によってラインバッファ３２ａ−４から順次入力される３つの画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ＋２，ｋ＋１）を格納する。シフトレジスタ５３Ａ−３は、読み出し回路３２によってラインバッファ３２ａ−５から順次入力される３つの画素値Ｐ（Ｎ＋３，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ＋３，ｋ＋１）を格納する。
【００８１】
画素値／強度変換回路５４Ａ−３は、各時刻ｋにおいて、シフトレジスタ５１Ａ−３に格納されている３個の画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ＋１，ｋ＋１）を読み出す。また、画素値／強度変換回路５４Ａ−３は、各時刻ｋにおいて、シフトレジスタ５２Ａ−３に格納されている３つの画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ＋２，ｋ＋１）を読み出す。さらに、画素値／強度変換回路５４Ａ−３は、各時刻ｋにおいて、シフトレジスタ５３Ａ−３に格納されている３つの画素値Ｐ（Ｎ＋３，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ＋３，ｋ＋１）を読み出す。画素値／強度変換回路５４Ａ−３は、読み出した９つの画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ＋１，ｋ＋１），Ｐ（Ｎ＋２，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ＋２，ｋ＋１）及びＰ（Ｎ＋３，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ＋３，ｋ＋１）に基づいて図１４Ｃの画素値／強度変換処理を実行する。図１４Ｃの画素値／強度変換処理において、サブピクセルパターン推定部６０−３は、上記９つの画素値に基づいて、図１４Ｃのサブピクセルパターン推定処理を実行する。当該サブピクセルパターン推定処理において、サブピクセルパターン推定部６０−３は、画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ）を有する処理対象の画素Ｐ０のサブピクセルパターンを推定する処理を実行する。また、画素値／強度変換回路５４Ａ−３は、処理対象の画素Ｐ０の推定されたサブピクセルパターンに基づいて、画素単位の強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ）の値を設定するとともに当該強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ）の遅延時間Ｔｄ３を決定する。ここで、当該遅延時間Ｔｄ３は、画素クロックの時刻ｋに対する、図１２の位相変調回路３７−３から出力される強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ）の値が変化するタイミングの遅延時間である。画素値／強度変換回路５４Ａ−３は、設定された値の強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ）と遅延時間Ｔｄ３を示す変調制御信号ＰＭ３とを発生して図１２の位相変調回路３７−３に出力する。画素値／強度変換回路５４Ａ−３による画素値／強度変換処理については図１４Ｃを参照して詳細後述する。
【００８２】
位相変調回路３７−３は、変調制御信号ＰＭ３に基づいて、画素値／強度変換回路５４Ａ−３からの強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ）を、変調制御信号ＰＭ３に含まれる遅延時間Ｔｄ３だけ遅延させてＤ／Ａ変換器３４−３に出力する。Ｄ／Ａ変換器３４−３は位相変調回路３７−３からの遅延時間Ｔｄ３だけ遅延した強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ）をアナログ強度信号にＤ／Ａ変換してドライブ部３５−３に出力する。ドライブ部３５−３は、当該アナログ強度信号に対応する画素照射駆動信号をレーザー素子３６ａ−３に供給する。レーザー素子３６ａ−３は、当該画素照射駆動信号に対応する強度でレーザー光Ｂ３を出射する。
【００８３】
強度信号発生回路３３Ａ−４において、シフトレジスタ５１Ａ−４は、読み出し回路３２によってラインバッファ３２ａ−４から順次入力される３つの画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ＋２，ｋ＋１）を格納する。シフトレジスタ５２Ａ−４は、読み出し回路３２によってラインバッファ３２ａ−５から順次入力される３つの画素値Ｐ（Ｎ＋３，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ＋３，ｋ＋１）を格納する。シフトレジスタ５３Ａ−４は、読み出し回路３２によってラインバッファ３２ａ−６から順次入力される３つの画素値Ｐ（Ｎ＋４，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ＋４，ｋ＋１）を格納する。
【００８４】
画素値／強度変換回路５４Ａ−４は、各時刻ｋにおいて、シフトレジスタ５１Ａ−４に格納されている３個の画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ＋２，ｋ＋１）を読み出す。また、画素値／強度変換回路５４Ａ−４は、各時刻ｋにおいて、シフトレジスタ５２Ａ−４に格納されている３つの画素値Ｐ（Ｎ＋３，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ＋３，ｋ＋１）を読み出す。さらに、画素値／強度変換回路５４Ａ−４は、各時刻ｋにおいて、シフトレジスタ５３Ａ−４に格納されている３つの画素値Ｐ（Ｎ＋４，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ＋４，ｋ＋１）を読み出す。画素値／強度変換回路５４Ａ−４は、読み出した９つの画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ＋２，ｋ＋１），Ｐ（Ｎ＋３，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ＋３，ｋ＋１）及びＰ（Ｎ＋４，ｋ−１）〜Ｐ（Ｎ＋４，ｋ＋１）に基づいて図１４Ｄの画素値／強度変換処理を実行する。図１４Ｄの画素値／強度変換処理において、サブピクセルパターン推定部６０−４は、上記９つの画素値に基づいて、図１４Ｄのサブピクセルパターン推定処理を実行する。当該サブピクセルパターン推定処理において、サブピクセルパターン推定部６０−４は、画素値Ｐ（Ｎ＋３，ｋ）を有する処理対象の画素Ｐ０のサブピクセルパターンを推定する処理を実行する。また、画素値／強度変換回路５４Ａ−４は、処理対象の画素Ｐ０の推定されたサブピクセルパターンに基づいて、画素単位の強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）の値を設定するとともに当該強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）の遅延時間Ｔｄ４を決定する。ここで、当該遅延時間Ｔｄ４は、画素クロックの時刻ｋに対する、図１２の位相変調回路３７−４から出力される強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）の値が変化するタイミングの遅延時間である。画素値／強度変換回路５４Ａ−４は、設定された値の強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）と遅延時間Ｔｄ４を示す変調制御信号ＰＭ４とを発生して図１２の位相変調回路３７−４に出力する。画素値／強度変換回路５４Ａ−４による画素値／強度変換処理については図１４Ｄを参照して詳細後述する。
【００８５】
位相変調回路３７−４は、変調制御信号ＰＭ４に基づいて、画素値／強度変換回路５４Ａ−４からの強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）を、変調制御信号ＰＭ４に含まれる遅延時間Ｔｄ４だけ遅延させてＤ／Ａ変換器３４−４に出力する。Ｄ／Ａ変換器３４−４は位相変調回路３７−４からの遅延時間Ｔｄ４だけ遅延した強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）をアナログ強度信号にＤ／Ａ変換してドライブ部３５−４に出力する。ドライブ部３５−４は、当該アナログ強度信号に対応する画素照射駆動信号をレーザー素子３６ａ−４に供給する。レーザー素子３６ａ−４は、当該画素照射駆動信号に対応する強度でレーザー光Ｂ４を出射する。
【００８６】
図１３Ａは、図１２のサブピクセルパターン推定部６０−１によって参照される画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）を有する処理対象の画素Ｐ０と、その周辺の画素Ｐ１〜Ｐ８の配置の構成を示す図である。図１３Ａにおいて、画素Ｐ６，Ｐ７，及びＰ８はそれぞれ、（Ｎ−１）番目の走査列において主走査方向Ｘで並置され、図１２のシフトレジスタ５１Ａ−１に格納される画素値Ｐ（Ｎ−１，ｋ−１），Ｐ（Ｎ−１，ｋ），及びＰ（Ｎ−１，ｋ＋１）を有する。また、画素Ｐ５，Ｐ０，及びＰ１はそれぞれ、Ｎ番目の走査列において主走査方向Ｘで並置され、図１２のシフトレジスタ５２Ａ−１に格納される画素値Ｐ（Ｎ，ｋ−１），Ｐ（Ｎ，ｋ），及びＰ（Ｎ，ｋ＋１）を有する。さらに、画素Ｐ４，Ｐ３，及びＰ２それぞれ、（Ｎ＋１）番目の走査列において主走査方向Ｘで並置され、図１２のシフトレジスタ５３Ａ−１に格納される画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ−１），Ｐ（Ｎ＋１，ｋ），及びＰ（Ｎ＋１，ｋ＋１）をそれぞれ有する。そして、上記の画素Ｐ６，Ｐ７，及びＰ８の行と、画素Ｐ５，Ｐ０，及びＰ１の行と、画素Ｐ４，Ｐ３，及びＰ２の行とは、副走査方向Ｙで並置される。
【００８７】
図１３Ｂは、図１３Ａの処理対象の画素Ｐ０のサブピクセルパターンの構成を示す図である。図１３Ｂにおいて、処理対象の画素Ｐ０内であってサブピクセルの各列に対応するクロック（以下、サブピクセルクロックという。）の周期は、画素クロックの周期Ｔの（１／３）倍である（Ｔ／３）である。図１３Ｂのサブピクセルパターンにおいて、サブピクセルクロックの時刻ｃ＝１における３つのサブピクセルは、副走査方向Ｙで並置され、かつ、それぞれ値Ｓ１１，Ｓ１２，及びＳ１３を有する。また、サブピクセルクロックの時刻ｃ＝２における３つのサブピクセルは、副走査方向Ｙで並置され、かつ、それぞれ値Ｓ２１，Ｓ２２，及びＳ２３を有する。さらに、サブピクセルクロックの時刻ｃ＝３における３つのサブピクセルは、副走査方向Ｙで並置され、かつ、それぞれ値Ｓ３１，Ｓ３２，及びＳ３３を有する。各サブピクセルのサブピクセル値は０又は１である。ここで、サブピクセル値０は、当該サブピクセルの領域が、レーザー光Ｂによって照射されない一部の非照射領域であることを示す。また、サブピクセル値１は、当該サブピクセルの領域がレーザー光Ｂによって照射される一部の照射領域であることを示す。
【００８８】
図１４Ａは、図１２の画素値／強度変換回路５４Ａ−１によって実行される画素値／強度変換処理を示すフローチャートである。図１４ＡのステップＳ８１において、サブピクセルパターン推定部６０−１は、図１３Ａの処理対象の画素Ｐ０におけるサブピクセルパターンを推定するサブピクセルパターン推定処理を実行する。ステップＳ８１のサブピクセルパターン推定処理については図１３Ａ〜１５Ｃを参照して詳細後述する。次いで、ステップＳ８２において、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、ステップＳ８１において推定されたサブピクセルパターンに基づいて、サブピクセルクロック単位の画素値Ｐ（Ｎ，ｋ，ｃ）（ｃ＝１，２，３）を以下の通り設定する。すなわち、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、図１３Ｂのサブピクセルの値Ｓ１１〜Ｓ１３，Ｓ２１〜Ｓ２３，及びＳ３１〜Ｓ３３を用いてサブピクセルクロック単位の画素値Ｐ（Ｎ，ｋ，ｃ）（ｃ＝１，２，３）を次式の通り設定する。
【００８９】
Ｐ（Ｎ，ｋ，１）＝Ｓ１１＋Ｓ１２＋Ｓ１３      （１）
Ｐ（Ｎ，ｋ，２）＝Ｓ２１＋Ｓ２２＋Ｓ２３      （２）
Ｐ（Ｎ，ｋ，３）＝Ｓ３１＋Ｓ３２＋Ｓ３３      （３）
【００９０】
すなわち、式（１）において、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、サブピクセル値Ｓ１１，Ｓ１２，及びＳ１３の和を算出して、得られた値を時刻ｃ＝１における画素値Ｐ（Ｎ，ｋ，１）として設定する。また、式（２）において、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、サブピクセル値Ｓ２１，Ｓ２２，及びＳ２３の和を算出して、得られた値を時刻ｃ＝２における画素値Ｐ（Ｎ，ｋ，２）として設定する。さらに、式（３）において、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、サブピクセル値Ｓ３１，Ｓ３２，及びＳ３３の和を算出して、得られた値を時刻ｃ＝３における画素値Ｐ（Ｎ，ｋ，３）として設定する。サブピクセルクロックの各時刻ｃ＝１，２，３おける画素値Ｐ（Ｎ，ｋ，ｃ）は、時刻ｃにおけるレーザー光Ｂの一部の照射領域の面積を表す。画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、ステップＳ８２において画素値Ｐ（Ｎ，ｋ，ｃ）を上述の通り設定すると、ステップＳ８３に進む。
【００９１】
ステップＳ８３において、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、カウント値ｃを初期値１に設定し、ステップＳ８４において、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、サブピクセルクロック単位の画素値Ｐ（Ｎ，ｋ，ｃ）が０であるか否かを判定する。ステップＳ８４でＹＥＳの場合、ステップＳ８５において、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、サブピクセルクロック単位の強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ，ｃ）の値を０に設定して、ステップＳ９４に進む。
【００９２】
ここで、ｎ番目の走査列の時刻ｋの画素領域におけるサブピクセルクロック単位の強度信号Ｑ（ｎ，ｋ，ｃ）（ｃ＝１，２，３）について以下説明する。各強度信号Ｑ（ｎ，ｋ，ｃ）は、図４の画素単位の強度信号Ｑ（ｎ，ｋ）に比較して、画素クロック単位に代えて、サブピクセルクロック単位でのレーザー光Ｂ１の強度を示す点が異なる。すなわち、強度信号Ｑ（ｎ，ｋ，ｃ）（ｃ＝１，２，３）はそれぞれ、サブピクセルクロックの時刻ｃにおいて照射すべきレーザー光Ｂの強度を示す。
【００９３】
画素単位の画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）が０ではないと判定された場合（ステップＳ８４でＮＯ）、ステップＳ８６において、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、サブピクセルクロック単位の画素値Ｐ（Ｎ，ｋ，ｃ）が１であるか否かを判定する。ステップＳ８６でＹＥＳの場合、ステップＳ８７において、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、画素値Ｐ（Ｎ−１，ｋ，ｃ）が３、又は、画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ，ｃ）が３であるか否かを判定する。ステップＳ８７でＹＥＳの場合、ステップＳ８５に進む。ステップＳ８７でＮＯの場合、ステップＳ８８において、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ，ｃ）の値を１に設定して、ステップＳ９４に進む。
【００９４】
画素値Ｐ（Ｎ，ｋ，ｃ）が１ではないと判定された場合（ステップＳ８６でＮＯ）、ステップＳ８９において、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ，ｃ）が２であるか否かを判定する。ステップＳ８９でＹＥＳの場合、ステップＳ９０において、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、画素値Ｐ（Ｎ−１，ｋ，ｃ）が３、又は、画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ，ｃ）が３であるか否かを判定する。ステップＳ９０でＹＥＳの場合、ステップＳ８８に進む。ステップＳ９０でＮＯの場合、ステップＳ９１において、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ，ｃ）の値を２に設定して、ステップＳ９４に進む。
【００９５】
画素値Ｐ（Ｎ，ｋ，ｃ）が２ではないと判定された場合（ステップＳ８９でＮＯ）、ステップＳ９２において、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、画素値Ｐ（Ｎ−１，ｋ，ｃ）が１又は２、あるいは画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ，ｃ）が１又は２であるか否かを判定する。ステップＳ９２でＹＥＳの場合、ステップＳ９３において、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ，ｃ）の値を３に設定して、ステップＳ９４に進む。ステップＳ９２でＮＯの場合、ステップＳ９１に進む。
【００９６】
ステップＳ９４において、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、カウント値ｃを１だけ増加させ、ステップＳ９５において、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、カウント値ｃが３より大きいか否かを判定する。ステップＳ９５においてＮＯの場合、ステップＳ８４に戻る。
【００９７】
カウント値ｃが３より大きいと判定された場合（ステップＳ９５でＹＥＳ）、ステップＳ９６において、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）をサブピクセルクロック単位の強度信号（Ｎ，ｋ，３）の値に設定して、ステップＳ９７に進む。ステップＳ９７において、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、サブピクセルクロック単位の強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ，ｃ）（ｃ＝１，２，３）に基づいて、画素単位の強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）の遅延時間Ｔｄ１を決定する。具体的には、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ，ｃ）（ｃ＝１，２）のうち強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）とは異なる値の強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ，ｃ）の数に比例した遅延時間Ｔｄ１を決定する。例えば、強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ，ｃ）（ｃ＝１，２，３）が全て同じ値であるとき、強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）と異なる値を示す強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ，ｃ）の数は０である。このため、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、遅延時間Ｔｄ１は０であると決定する。また、強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ，１）が強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）と異なりかつ強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ，２）が強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）と同じであるとき、強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）と異なる値を示す強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ，ｃ）の数は１である。このため、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は遅延時間Ｔｄ１がサブピクセルクロックの周期（Ｔ／３）であると決定する。さらに、強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ，１）及びＱ（Ｎ，ｋ，２）の両方が強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）と異なるとき、強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）と異なる値を示す強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ，ｃ）の数は２である。このため、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、遅延時間Ｔｄ１はサブピクセルクロックの周期の２倍である（２Ｔ／３）であると決定する。画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、遅延時間Ｔｄ１を決定すると、ステップＳ９８に進む。ステップＳ９８において、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）と、遅延時間Ｔｄ１を示す変調制御信号ＰＭ１とを発生して位相変調回路３７−１に出力して、図１４Ａの画素値／強度変換処理を終了する。
【００９８】
図１４ＡのステップＳ８１におけるサブピクセルパターン推定処理、及びステップＳ８２におけるサブピクセルクロック単位の画素値Ｐ（Ｎ，ｋ，ｃ）（ｃ＝１，２，３）を決定する処理について、図１５〜２０を参照して以下説明する。
【００９９】
図１５は、図１３Ａの処理対象の画素Ｐ０の画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）が１である場合における当該処理対象の画素Ｐ０のサブピクセルパターンを推定するためのテーブル６０ｍｔ１である。図１５において、テーブル６０ｍｔ１は、パターン番号１〜１６毎に、処理対象の画素Ｐ０の周辺の画素Ｐ１〜Ｐ８の画素値と、画素Ｐ０の周辺の画素Ｐ１〜Ｐ８がそのような画素値を有するときの処理対象の画素Ｐ０のサブピクセルパターンとを示す。ここで、テーブル６０ｍｔ１におけるパターン番号１〜１６はそれぞれ、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）が１であるときの処理対象の画素Ｐ０のサブピクセルパターンＳＰ３１〜ＳＰ３４，ＳＰ２１〜ＳＰ２８，及びＳＰ１１〜ＳＰ１４に対応する。テーブル６０ｍｔ１において、各画素Ｐ１〜Ｐ８の画素値は、０〜３のうちのいずれかの値、又は記号Ｘ若しくはＮＺで示される。ここで、記号Ｘは画素値が０〜３のうちのいずれかの値であることを意味し、また、記号ＮＺは画素値が１〜３のうちのいずれかの値であることを意味する。なお、図１２の各サブピクセルパターン推定部６０−１〜６０−４はそれぞれメモリ６０ｍ−１〜６０ｍ−４を備え、各メモリ６０ｍ−１〜６０ｍ−４はテーブル６０ｍｔ１を格納する。
【０１００】
図１６（ａ）は、図１５のパターン番号１３〜１６にそれぞれ対応する面積１のサブピクセルパターンＳＰ１１〜ＳＰ１４の構成を示す図である。図１６（ｂ）は、図１５のパターン番号５〜１２にそれぞれ対応する面積２のサブピクセルパターンＳＰ２１〜ＳＰ２８の構成を示す図である。図１６（ｃ）は、図１５のパターン番号１〜４にそれぞれ対応する面積３のサブピクセルパターンＳＰ３１〜ＳＰ３４の構成を示す図である。図１６において、サブピクセルパターンの面積は、サブピクセルパターンにおける値１のサブピクセルの数を示す。各サブピクセルパターンＳＰ１１〜ＳＰ１４，ＳＰ２１〜ＳＰ２８，及びＳＰ３１〜ＳＰ３４は、サブピクセル値１のハッチングされたレーザー光Ｂの一部の照射領域と、サブピクセル値０のハッチングされていないレーザー光Ｂの一部の非照射領域とを含む。画素値／強度変換回路５４Ａ−１はメモリ５４Ａｍ−１を備える。メモリ５４Ａｍ−１は図１６の各サブピクセルパターンＳＰ１１〜ＳＰ１４，ＳＰ２１〜ＳＰ２８，ＳＰ３１〜ＳＰ３４に対するサブピクセル値Ｓ１１〜Ｓ１３，Ｓ２１〜Ｓ２３，及びＳ３１〜Ｓ３３を示すデータを格納する。
【０１０１】
図１５及び図１６において、図１２のサブピクセルパターン推定部６０−１は、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）が１である場合、テーブル６０ｍｔ１を参照して、図１４ＡのステップＳ８１のサブピクセルパターン推定処理を以下の通り実行する。サブピクセルパターン推定部６０−１は、処理対象の画素Ｐ０の周辺の画素Ｐ１〜Ｐ８の画素値がそれぞれいずれかのパターン番号の画素Ｐ１〜Ｐ８の画素値にマッチするか否かを、パターン番号１〜１６の順番で判定する。処理対象の画素Ｐ０の周辺の画素Ｐ１〜Ｐ８の画素値がそれぞれあるパターン番号に示される画素Ｐ１〜Ｐ８の画素値にマッチする場合、サブピクセルパターン推定部６０−１は当該パターン番号を特定する。そして、サブピクセルパターン推定部６０−１は、テーブル６０ｍｔ１において当該パターン番号で示されるサブピクセルパターンを、処理対象の画素Ｐ０のサブピクセルパターンと推定する。
【０１０２】
例えば、処理対象の画素Ｐ０の画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）が１である場合において、画素Ｐ０の周辺の画素Ｐ１，Ｐ３，及びＰ７がそれぞれ画素値０，ＮＺ，及びＮＺを有するとき、周辺の画素Ｐ１〜Ｐ８はそれぞれパターン番号１の画素Ｐ１〜Ｐ８の各画素値を有する。このため、サブピクセルパターン推定部６０−１はパターン番号１のサブピクセルパターンＳＰ３１を処理対象の画素Ｐ０のサブピクセルパターンと推定する。図１６に示すように、当該サブピクセルパターンＳＰ３１において、サブピクセルの各値Ｓ１１〜Ｓ１３は１であり、サブピクセルの各値Ｓ２１〜Ｓ２３及びＳ３１〜Ｓ３３は０である。また、サブピクセルパターンＳＰ３１は、Ｙ方向に平行なエッジＥ３１を有する、レーザー光Ｂの一部の照射領域Ｒ３１を含む。したがってこの場合、図１４ＡのステップＳ８２において、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、式（１）に基づいて、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ，１）を３（＝Ｓ１１＋Ｓ１２＋Ｓ１３）に設定する。また、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、式（２）に基づいて、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ，２）を０（＝Ｓ２１＋Ｓ２２＋Ｓ２３）に設定する。さらに、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、式（３）に基づいて、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ，３）を０（＝Ｓ３１＋Ｓ３２＋Ｓ３３）に設定する。
【０１０３】
また、例えば、処理対象の画素Ｐ０の画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）が１である場合において、画素Ｐ０の周辺の画素Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５，Ｐ７がそれぞれ画素値２，０，０，及び１を有するとき、画素Ｐ１〜Ｐ８はそれぞれパターン番号６の画素Ｐ１〜Ｐ８の各画素値を有する。このため、サブピクセルパターン推定部６０−１はパターン番号６のサブピクセルパターンＳＰ２２を処理対象の画素Ｐ０のサブピクセルパターンと推定する。図１６に示すように、当該サブピクセルパターンＳＰ２２において、サブピクセルの各値Ｓ３１及びＳ３２は１であり、サブピクセルの各値Ｓ１１〜Ｓ１３，Ｓ２１〜Ｓ２３，及びＳ３３は０である。また、サブピクセルパターンＳＰ２２は、Ｘ方向に平行なエッジＥ２２ａとＹ方向に平行なエッジＥ２２ｂとが互いに交わる凸コーナーＣ２２を有する、レーザー光Ｂの一部の照射領域Ｒ２２を含む。したがってこの場合、図１４ＡのステップＳ８２において、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、式（１）に基づいて、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ，１）を０（＝Ｓ１１＋Ｓ１２＋Ｓ１３）に設定する。また、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、式（２）に基づいて、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ，２）を０（＝Ｓ２１＋Ｓ２２＋Ｓ２３）に設定する。さらに、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、式（３）に基づいて、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ，３）を２（＝Ｓ３１＋Ｓ３２＋Ｓ３３）に設定する。
【０１０４】
図１７は、図１３Ａの処理対象の画素Ｐ０の画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）が２である場合における当該処理対象の画素Ｐ０のサブピクセルパターンを推定するためのテーブル６０ｍｔ２である。図１７において、テーブル６０ｍｔ２は、パターン番号１〜１２毎に、処理対象の画素Ｐ０の周辺の画素Ｐ１〜Ｐ８の画素値と、画素Ｐ０の周辺の画素値Ｐ１〜Ｐ８がそのような画素値を有するときの処理対象の画素Ｐ０のサブピクセルパターンとを示す。ここで、テーブル６０ｍｔ２におけるパターン番号１〜１２はそれぞれ、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）が２であるときの処理対象の画素Ｐ０のサブピクセルパターンＳＰ６１〜ＳＰ６４，ＳＰ５１〜ＳＰ５４，及びＳＰ４１〜ＳＰ４４に対応する。テーブル６０ｍｔ２において、各画素Ｐ１〜Ｐ８の画素値は、０〜３のうちのいずれかの値、又は記号Ｘ若しくはＮＺで示される。なお、図１２のサブピクセルパターン推定部６０−１〜６０−４の各メモリ６０ｍ−１〜６０ｍ−４はテーブル６０ｍｔ２を格納する。
【０１０５】
図１８（ａ）は、図１７のパターン番号９〜１２にそれぞれ対応する面積４のサブピクセルパターンＳＰ４１〜ＳＰ４４の構成を示す図である。図１８（ｂ）は、図１７のパターン番号５〜８にそれぞれ対応する面積５のサブピクセルパターンＳＰ５１〜ＳＰ５４の構成を示す図である。図１８（ｃ）は、図１７のパターン番号１〜４にそれぞれ対応する面積６のサブピクセルパターンＳＰ６１〜ＳＰ６４の構成を示す図である。図１８において、サブピクセルパターンの面積は、サブピクセルパターンにおける値１のサブピクセルの数を示す。各サブピクセルパターンＳＰ４１〜ＳＰ４４，ＳＰ５１〜ＳＰ５４，及びＳＰ６１〜ＳＰ６４は、サブピクセル値１のハッチングされたレーザー光Ｂの一部の照射領域と、サブピクセル値０のハッチングされていないレーザー光Ｂの一部の非照射領域とを含む。画素値／強度変換回路５４Ａ−１のメモリ５４Ａｍ−１は、図１８の各サブピクセルパターンＳＰ４１〜ＳＰ４４，ＳＰ５１〜ＳＰ５４，ＳＰ６１〜ＳＰ６４に対するサブピクセル値Ｓ１１〜Ｓ１３，Ｓ２１〜Ｓ２３，及びＳ３１〜Ｓ３３を示すデータを格納する。
【０１０６】
図１７及び図１８において、図１２のサブピクセルパターン推定部６０−１は、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）が２である場合、テーブル６０ｍｔ２を参照して、図１４ＡのステップＳ８１のサブピクセルパターン推定処理を以下の通り実行する。サブピクセルパターン推定部６０−１は、処理対象の画素Ｐ０の周辺の画素Ｐ１〜Ｐ８の各画素値がそれぞれいずれかのパターン番号の画素Ｐ１〜Ｐ８の各画素値にマッチするか否かを、パターン番号１〜１２の順番で判定する。処理対象の画素Ｐ０の周辺の画素Ｐ１〜Ｐ８の画素値がそれぞれあるパターン番号に示される画素Ｐ１〜Ｐ８の画素値にマッチする場合、サブピクセルパターン推定部６０−１は当該パターン番号を特定する。そして、サブピクセルパターン推定部６０−１は、テーブル６０ｍｔ２において当該パターン番号で示されるサブピクセルパターンを、処理対象の画素Ｐ０のサブピクセルパターンと推定する。
【０１０７】
例えば、処理対象の画素Ｐ０の画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）が２の場合、画素Ｐ０の周辺の画素Ｐ１，Ｐ３，及びＰ５がそれぞれ画素値ＮＺ，０，及びＮＺを有するとき、画素Ｐ０の周辺の画素Ｐ１〜Ｐ８はそれぞれパターン番号２の画素Ｐ１〜Ｐ８の画素値を有する。このため、サブピクセルパターン推定部６０−１はパターン番号２のサブピクセルパターンＳＰ６２を処理対象の画素Ｐ０のサブピクセルパターンと推定する。図１８に示すように、当該サブピクセルパターンＳＰ６２において、サブピクセルの各値Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ３１，及びＳ３１は１であり、サブピクセルの各値Ｓ１３，Ｓ２３，及びＳ３３は０である。また、サブピクセルパターンＳＰ６２は、Ｘ方向に平行なエッジＥ６２を有する、レーザー光Ｂの一部の照射領域Ｒ６２を含む。したがってこの場合、図１４ＡのステップＳ８２において、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、式（１）に基づいて、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ，１）を２（＝Ｓ１１＋Ｓ１２＋Ｓ１３）に設定する。また、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、式（２）に基づいて、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ，２）を２（＝Ｓ２１＋Ｓ２２＋Ｓ２３）に設定する。さらに、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、式（３）に基づいて、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ，３）を２（＝Ｓ３１＋Ｓ３２＋Ｓ３３）に設定する。
【０１０８】
また、例えば、処理対象の画素Ｐ０の画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）が２である場合において、周辺の画素Ｐ１，Ｐ７，及びＰ８が全て画素値０を有するとき、画素Ｐ０の周辺の画素Ｐ１〜Ｐ８はそれぞれパターン番号１２の画素Ｐ１〜Ｐ８の各画素値を有する。このため、サブピクセルパターン推定部６０−１はパターン番号１２のサブピクセルパターンＳＰ４４を処理対象の画素Ｐ０のサブピクセルパターンと推定する。図１８に示すように、当該サブピクセルパターンＳＰ４４において、サブピクセルの各値Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ２２，及びＳ２３は１であり、サブピクセルの各値Ｓ１１，Ｓ２１，及びＳ３１〜Ｓ３３は０である。また、サブピクセルパターンＳＰ４４は、Ｘ方向に平行なエッジＥ４４ａとＹ方向に平行なエッジＥ４４ｂとが互いに交わる凸コーナーＣ２２を有する、レーザー光Ｂの一部の照射領域Ｒ４４を含む。したがってこの場合、図１４ＡのステップＳ８２において、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、式（１）に基づいて、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ，１）を２（＝Ｓ１１＋Ｓ１２＋Ｓ１３）に設定する。また、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、式（２）に基づいて、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ，２）を２（＝Ｓ２１＋Ｓ２２＋Ｓ２３）に設定する。さらに、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、式（３）に基づいて、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ，３）を０（＝Ｓ３１＋Ｓ３２＋Ｓ３３）に設定する。
【０１０９】
図１９は、図１３Ａの処理対象の画素Ｐ０の画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）が３である場合における当該処理対象の画素Ｐ０のサブピクセルパターンを推定するためのテーブル６０ｍｔ３である。図１９において、テーブル６０ｍｔ３は、パターン番号１〜１３毎に、処理対象の画素Ｐ０の周辺の画素Ｐ１〜Ｐ８の画素値と、周辺の画素Ｐ１〜Ｐ８がそのような画素値を有するときの処理対象の画素Ｐ０のサブピクセルパターンとを示す。ここで、テーブル６０ｍｔ３におけるパターン番号１〜１３はそれぞれ、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）が３であるときの処理対象の画素Ｐ０のサブピクセルパターンＳＰ８１〜ＳＰ８４，ＳＰ７１〜ＳＰ７８，及びＳＰ９１に対応する。テーブル６０ｍｔ３において、各画素Ｐ１〜Ｐ８の画素値は、０〜３のうちのいずれかの値、又は記号Ｘ若しくはＮＺで示される。なお、図１２のサブピクセルパターン推定部６０−１〜６０−４の各メモリ６０ｍ−１〜６０ｍ−４はテーブル６０ｍｔ３を格納する。
【０１１０】
図２０（ａ）は、図１９のパターン番号５〜１２にそれぞれ対応する面積７のサブピクセルパターンＳＰ７１〜ＳＰ７８の構成を示す図である。図２０（ｂ）は、図１９のパターン番号１〜４にそれぞれ対応する面積８のサブピクセルパターンＳＰ８１〜ＳＰ８４の構成を示す図である。図２０（ｃ）は、図１９のパターン番号１３に対応する面積９のサブピクセルパターンＳＰ９１の構成を示す図である。図２０において、各サブピクセルパターンＳＰ７１〜ＳＰ７８，ＳＰ８１〜ＳＰ８４，及びＳＰ９１は、サブピクセル値１のハッチングされたレーザー光Ｂの一部の照射領域と、サブピクセル値０のハッチングされていないレーザー光Ｂの一部の非照射領域とを含む。画素値／強度変換回路５４Ａ−１のメモリ５４Ａｍ−１は、図２０の各サブピクセルパターンＳＰ７１〜ＳＰ７８，ＳＰ８１〜ＳＰ８４，及びＳＰ９１対するサブピクセル値Ｓ１１〜Ｓ１３，Ｓ２１〜Ｓ２３，及びＳ３１〜Ｓ３３を示すデータを格納する。
【０１１１】
図１９及び図２０において、図１２のサブピクセルパターン推定部６０−１は、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）が３である場合、テーブル６０ｍｔ３を参照して、図１４ＡのステップＳ８１のサブピクセルパターン推定処理を以下の通り実行する。サブピクセルパターン推定部６０−１は、処理対象の画素Ｐ０の周辺の画素Ｐ１〜Ｐ８の画素値がそれぞれいずれかのパターン番号の画素Ｐ１〜Ｐ８の画素値にマッチするか否かを、パターン番号１〜１３の順番で判定する。処理対象の画素Ｐ０の周辺の画素Ｐ１〜Ｐ８の各画素値がそれぞれあるパターン番号に示される画素Ｐ１〜Ｐ８の画素値にマッチする場合、サブピクセルパターン推定部６０−１は当該パターン番号を特定する。そして、サブピクセルパターン推定部６０−１は、テーブル６０ｍｔ３において当該パターン番号で示されるサブピクセルパターンを、処理対象の画素Ｐ０のサブピクセルパターンと推定する。
【０１１２】
例えば、処理対象の画素Ｐ０の画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）が３の場合において、画素Ｐ０の周辺の画素Ｐ３，Ｐ４，及びＰ５がそれぞれ画素値２，０，及び１を有するとき、画素Ｐ０の周辺の画素Ｐ１〜Ｐ８はそれぞれパターン番号７の画素Ｐ１〜Ｐ８の画素値を有する。このため、サブピクセルパターン推定部６０−１はパターン番号７のサブピクセルパターンＳＰ７３を処理対象の画素Ｐ０のサブピクセルパターンと推定する。図２０に示すように、当該サブピクセルパターンＳＰ７３において、サブピクセルの各値Ｓ１１，Ｓ２１〜Ｓ２３，及びＳ３１〜Ｓ３３は１であり、サブピクセルの各値Ｓ１２及びＳ１３は０である。また、サブピクセルパターンＳＰ７３は、Ｘ方向に平行なエッジＥ７３ａとＹ方向に平行なエッジＥ７３ｂとが互いに交わる凹コーナーＣ７３を有する、レーザー光Ｂの一部の照射領域Ｒ７３を含む。したがってこの場合、図１４ＡのステップＳ８２において、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ，１）を０（＝Ｓ１１＋Ｓ１２＋Ｓ１３）に設定する。また、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ，２）を０（＝Ｓ１１＋Ｓ１２＋Ｓ１３）に設定する。さらに、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ，３）を２（＝Ｓ１１＋Ｓ１２＋Ｓ１３）に設定する。
【０１１３】
以上説明したように、図１２のサブピクセルパターン推定部６０−１は、図１４ＡのステップＳ８１におけるサブピクセルパターン推定処理とステップＳ８２における画素値Ｐ（Ｎ，ｋ，ｃ）（ｃ＝１，２，３）を設定する処理を実行する。なお、画素Ｐ０の画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）が０であるとき、サブピクセルパターン推定部６０−１は、処理対象の画素Ｐ０のサブピクセルパターンにおける各サブピクセルはサブピクセル値０を有すると判定する。
【０１１４】
図１２の画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、以上説明したように図１４Ａの画素値／強度変換処理を実行する。次いで、図１２の画素値／強度変換回路５４Ａ−２〜５４Ａ−４によりそれぞれ実行される画素値／強度変換処理について図１４Ｂ〜１４Ｄを参照して以下説明する。
【０１１５】
図１４Ｂは、図１２の画素値／強度変換回路５４Ａ−２によって実行される画素値／強度変換処理を示すフローチャートである。図１４ＢのステップＳ１０１において、サブピクセルパターン推定部６０−２は、図１３Ａの処理対象の画素Ｐ０におけるサブピクセルパターンを推定するサブピクセルパターン推定処理を実行する。
【０１１６】
サブピクセルパターン推定部６０−２によるステップＳ１０１のサブピクセルパターン推定処理は、以下の相違点を除いて、図１４ＡのステップＳ８１のサブピクセルパターン推定処理と同様である。
（１）図１３Ａの処理対象の画素Ｐ０の画素値は、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）に代えて画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ）であること。
（２）図１３Ａの処理対象の画素Ｐ０の周辺の画素Ｐ１〜Ｐ３の画素値はそれぞれ、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ＋１），Ｐ（Ｎ＋１，ｋ＋１），及びＰ（Ｎ＋１，ｋ）に代えて、画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ＋１），Ｐ（Ｎ＋２，ｋ＋１），及びＰ（Ｎ＋２，ｋ）であること。また、処理対象の画素Ｐ０の周辺の画素Ｐ４〜Ｐ６の画素値はそれぞれ、画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ−１），Ｐ（Ｎ，ｋ−１），及びＰ（Ｎ−１，ｋ−１）に代えて、画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ−１），Ｐ（Ｎ＋１，ｋ−１），及びＰ（Ｎ，ｋ−１）であること。さらに、処理対象の画素Ｐ０の周辺の画素Ｐ７及びＰ８の画素値はそれぞれ、画素値Ｐ（Ｎ−１，ｋ）及びＰ（Ｎ−１，ｋ＋１）に代えて、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）及びＰ（Ｎ，ｋ＋１）であること。
（３）サブピクセルパターン推定部６０−２は、図１２のメモリ６０ｍ−１に代えてメモリ６０ｍ−２に格納された図１５、図１７、及び図１９のテーブル６０ｍｔ１〜６０ｍｔ３を参照してステップＳ１０１のサブピクセルパターン推定処理を実行すること。
【０１１７】
次いで、ステップＳ１０２において、画素値／強度変換回路５４Ａ−２は、ステップＳ１０１において推定されたサブピクセルパターンに基づいて、サブピクセルクロック単位の画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ，ｃ）（ｃ＝１，２，３）を以下の通り設定する。すなわち、画素値／強度変換回路５４Ａ−２は、図１３Ｂのサブピクセルの値Ｓ１１〜Ｓ１３，Ｓ２１〜Ｓ２３，及びＳ３１〜Ｓ３３を用いて画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ，ｃ）（ｃ＝１，２，３）を次式の通り設定する。
【０１１８】
Ｐ（Ｎ＋１，ｋ，１）＝Ｓ１１＋Ｓ１２＋Ｓ１３      （４）
Ｐ（Ｎ＋１，ｋ，２）＝Ｓ２１＋Ｓ２２＋Ｓ２３      （５）
Ｐ（Ｎ＋１，ｋ，３）＝Ｓ３１＋Ｓ３２＋Ｓ３３      （６）
【０１１９】
すなわち、式（４）において、画素値／強度変換回路５４Ａ−２は、サブピクセル値Ｓ１１，Ｓ１２，及びＳ１３の和を算出して、得られた値を時刻ｃ＝１における画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ，１）として設定する。また、式（５）において、画素値／強度変換回路５４Ａ−２は、サブピクセル値Ｓ２１，Ｓ２２，及びＳ２３の和を算出して、得られた値を時刻ｃ＝２における画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ，２）として設定する。さらに、式（６）において、画素値／強度変換回路５４Ａ−２は、サブピクセル値Ｓ３１，Ｓ３２，及びＳ３３の和を算出して、得られた値を時刻ｃ＝３における画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ，３）として設定する。サブピクセルクロックの各時刻ｃ＝１，２，３おける画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ，ｃ）は、時刻ｃにおけるレーザー光Ｂの一部の照射領域の面積を表す。なお、画素値／強度変換回路５４Ａ−２は、図１６、図１８、及び図２０に示す各サブピクセルパターンに対するサブピクセル値Ｓ１１〜Ｓ１３，Ｓ２１〜Ｓ２３，及びＳ３１〜Ｓ３３を示すデータを格納するメモリ５４Ａｍ−２を備える。画素値／強度変換回路５４Ａ−２は、メモリ５４Ａｍ−２に格納される上記各サブピクセルパターンのサブピクセル値を参照することによって、ステップＳ１０２における画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ，ｃ）（ｃ＝１，２，３）を設定する処理を実行する。画素値／強度変換回路５４Ａ−２は、ステップＳ１０２において画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ，ｃ）を上述の通り設定すると、ステップＳ１０３に進む。
【０１２０】
ステップＳ１０３において、画素値／強度変換回路５４Ａ−２は、カウント値ｃを初期値１に設定し、ステップＳ１０４において、画素値／強度変換回路５４−２は、画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ，ｃ）が０であるか否かを判定する。ステップＳ１０４でＹＥＳの場合、ステップＳ１０５において、画素値／強度変換回路５４−２は、強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ，ｃ）の値を０に設定して、ステップＳ１１４に進む。
【０１２１】
画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ）が０ではないと判定された場合（ステップＳ１０４でＮＯ）、ステップＳ１０６において、画素値／強度変換回路５４−２は、画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ，ｃ）が１であるか否かを判定する。ステップＳ１０６でＹＥＳの場合、ステップＳ１０７において、画素値／強度変換回路５４−２は画素値Ｐ（Ｎ，ｋ，ｃ）が３、又は画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ，ｃ）が３であるか否かを判定する。ステップＳ１０７でＹＥＳの場合、ステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０７でＮＯの場合、ステップＳ１０８において、画素値／強度変換回路５４−２は、強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ，ｃ）の値を１に設定して、ステップＳ１１４に進む。
【０１２２】
画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ，ｃ）が１ではないと判定された場合（ステップＳ１０６でＮＯ）、ステップＳ１０９において、画素値／強度変換回路５４−２は、画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ，ｃ）が２であるか否かを判定する。ステップＳ１０９でＹＥＳの場合、ステップＳ１１０において、画素値／強度変換回路５４−２は画素値Ｐ（Ｎ，ｋ，ｃ）が３、又は画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ，ｃ）が３であるか否かを判定する。ステップＳ１１０でＹＥＳの場合、ステップＳ１０８に進む。ステップＳ１１０でＮＯの場合、ステップＳ１１１において、画素値／強度変換回路５４−２は、強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ，ｃ）の値を２に設定して、ステップＳ１１４に進む。
【０１２３】
画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ，ｃ）が２でないと判定された場合（ステップＳ１０９でＮＯ）、ステップＳ１１２において、画素値／強度変換回路５４−２は画素値Ｐ（Ｎ，ｋ，ｃ）が１又は２、あるいは画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ，ｃ）が１又は２であるか否かを判定する。ステップＳ１１２でＹＥＳの場合、ステップＳ１１３において、画素値／強度変換回路５４−２は、強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ，ｃ）の値を３に設定して、ステップＳ１１４に進む。ステップＳ１１２でＮＯの場合、ステップＳ１１１に進む。
【０１２４】
ステップＳ１１４において、画素値／強度変換回路５４−２は、カウント値ｃを１だけ増加させ、ステップＳ１１５において、画素値／強度変換回路５４−２は、カウント値ｃが３より大きいか否かを判定する。ステップＳ１１５においてＮＯの場合、ステップＳ１０４に戻る。
【０１２５】
カウント値ｃが３より大きいと判定された場合（ステップＳ１１５でＹＥＳ）、ステップＳ１１６において、画素値／強度変換回路５４−２は、強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ）の値を強度信号（Ｎ＋１，ｋ，３）の値に設定して、ステップＳ１１７に進む。ステップＳ１１７において、画素値／強度変換回路５４Ａ−２は、サブピクセルクロック単位の強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ，ｃ）（ｃ＝１，２，３）に基づいて、画素単位の強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ）の遅延時間Ｔｄ２を決定する。具体的には、画素値／強度変換回路５４Ａ−２は、強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ，ｃ）（ｃ＝１，２）のうち、強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ）とは異なる値の強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ，ｃ）の数を決定する。そして、画素値／強度変換回路５４Ａ−２は、この強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ）とは異なる値の強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ，ｃ）の数に比例した遅延時間Ｔｄ２を決定する。例えば、強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ，ｃ）（ｃ＝１，２，３）が全て同じ値であるとき、強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ）と異なる値を示す強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ，ｃ）の数は０である。このため、画素値／強度変換回路５４Ａ−２は、遅延時間Ｔｄ２は０であると決定する。また、強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ，１）が強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ）と異なりかつ強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ，２）が強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ）と同じである場合、強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ）と異なる値を示す強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ，ｃ）の数は１である。このため、画素値／強度変換回路５４Ａ−２は遅延時間Ｔｄ２がサブピクセルクロックの周期（Ｔ／３）であると決定する。さらに、強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ，１）及びＱ（Ｎ＋１，ｋ，２）の両方が強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ）と異なるとき、強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ）と異なる値を示す強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ，ｃ）の数は２である。このため、画素値／強度変換回路５４Ａ−２は、遅延時間Ｔｄ２はサブピクセルクロックの周期の２倍である（２Ｔ／３）であると決定する。画素値／強度変換回路５４Ａ−２は、遅延時間Ｔｄ２を決定すると、ステップＳ１１８に進む。ステップＳ１１８において、画素値／強度変換回路５４Ａ−２は、強度信号Ｑ（Ｎ＋１，ｋ）と、遅延時間Ｔｄ２を示す変調制御信号ＰＭ２とを発生して位相変調回路３７−２に出力して、図１４Ｂの画素値／強度変換処理を終了する。
【０１２６】
図１４Ｃは、図１２の画素値／強度変換回路５４Ａ−３によって実行される画素値／強度変換処理を示すフローチャートである。図１４ＣのステップＳ１２１において、サブピクセルパターン推定部６０−３は、図１３ａの処理対象の画素ｐ０におけるサブピクセルパターンを推定するサブピクセルパターン推定処理を実行する。
【０１２７】
サブピクセルパターン推定部６０−３によるステップＳ１２１のサブピクセルパターン推定処理は、以下の相違点を除いて、図１４ＡのステップＳ８１のサブピクセルパターン推定処理と同様である。
（１）図１３Ａの処理対象の画素Ｐ０の画素値は、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ）に代えて画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ）であること。
（２）図１３Ａの処理対象の画素Ｐ０の周辺の画素Ｐ１〜Ｐ３の画素値はそれぞれ、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ＋１），Ｐ（Ｎ＋１，ｋ＋１），及びＰ（Ｎ＋１，ｋ）に代えて、画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ＋１），Ｐ（Ｎ＋３，ｋ＋１），Ｐ（Ｎ＋３，ｋ）であること。また、周辺の画素Ｐ４〜Ｐ６の画素値はそれぞれ、画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ−１），Ｐ（Ｎ，ｋ−１），及びＰ（Ｎ−１，ｋ−１）に代えて、画素値Ｐ（Ｎ＋３，ｋ−１），Ｐ（Ｎ＋２，ｋ−１），及びＰ（Ｎ＋１，ｋ−１）であること。さらに、周辺の画素Ｐ７及びＰ８の画素値はそれぞれ、Ｐ（Ｎ−１，ｋ）及びＰ（Ｎ−１，ｋ＋１）に代えて、Ｐ（Ｎ＋１，ｋ）及びＰ（Ｎ＋１，ｋ＋１）であること。
（３）サブピクセルパターン推定部６０−３は、図１２のメモリ６０ｍ−１に代えてメモリ６０ｍ−３に格納された図１５、図１７、及び図１９のテーブル６０ｍｔ１〜６０ｍｔ３を参照してステップＳ１２１のサブピクセルパターン推定処理を実行すること。
【０１２８】
次いで、ステップＳ１２２において、画素値／強度変換回路５４Ａ−３は、ステップＳ１２１において推定されたサブピクセルパターンに基づいて、サブピクセルクロック単位の画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ，ｃ）（ｃ＝１，２，３）を以下の通り設定する。すなわち、画素値／強度変換回路５４Ａ−３は、図１３Ｂのサブピクセルの値Ｓ１１〜Ｓ１３，Ｓ２１〜Ｓ２３，及びＳ３１〜Ｓ３３を用いて画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ，ｃ）（ｃ＝１，２，３）を次式の通り設定する。
【０１２９】
Ｐ（Ｎ＋２，ｋ，１）＝Ｓ１１＋Ｓ１２＋Ｓ１３      （７）
Ｐ（Ｎ＋２，ｋ，２）＝Ｓ２１＋Ｓ２２＋Ｓ２３      （８）
Ｐ（Ｎ＋２，ｋ，３）＝Ｓ３１＋Ｓ３２＋Ｓ３３      （９）
【０１３０】
すなわち、式（７）において、画素値／強度変換回路５４Ａ−３は、サブピクセル値Ｓ１１，Ｓ１２，及びＳ１３の和を算出して、得られた値を時刻ｃ＝１における画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ，１）として設定する。また、式（８）において、画素値／強度変換回路５４Ａ−３は、サブピクセル値Ｓ２１，Ｓ２２，及びＳ２３の和を算出して、得られた値を時刻ｃ＝２における画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ，２）として設定する。さらに、式（９）において、画素値／強度変換回路５４Ａ−３は、サブピクセル値Ｓ３１，Ｓ３２，及びＳ３３の和を算出して、得られた値を時刻ｃ＝３における画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ，３）として設定する。なお、画素値／強度変換回路５４Ａ−３は、図１６、図１８、及び図２０に示す各サブピクセルパターン（ＳＰ１１〜ＳＰ９１）に対するサブピクセル値Ｓ１１〜Ｓ１３，Ｓ２１〜Ｓ２３，及びＳ３１〜Ｓ３３を示すデータを格納するメモリ５４Ａｍ−３を備える。画素値／強度変換回路５４Ａ−３は、メモリ５４Ａｍ−３に格納される上記各サブピクセルパターンのサブピクセル値を参照することによって、ステップＳ１２２における画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ，ｃ）を設定する処理を実行する。画素値／強度変換回路５４Ａ−３は、ステップＳ１２２において画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ，ｃ）を上述の通り設定すると、ステップＳ１２３に進む。
【０１３１】
ステップＳ１２３において、画素値／強度変換回路５４Ａ−３は、カウント値ｃを初期値１に設定し、ステップＳ１２４において、画素値／強度変換回路５４−３は、画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ，ｃ）が０であるか否かを判定する。ステップＳ１２４でＹＥＳの場合、ステップＳ１２５において、画素値／強度変換回路５４−３は、強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ，ｃ）の値を０に設定して、ステップＳ１３４に進む。
【０１３２】
画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ，ｃ）が０ではないと判定された場合（ステップＳ１２４でＮＯ）、ステップＳ１２６において、画素値／強度変換回路５４−３は、画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ，ｃ）が１であるか否かを判定する。ステップＳ１２６でＹＥＳの場合、ステップＳ１２７において、画素値／強度変換回路５４−３は画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ，ｃ）が３、又は画素値Ｐ（Ｎ＋３，ｋ，ｃ）が３であるか否かを判定する。ステップＳ１２７でＹＥＳの場合、ステップＳ１２５に進む。ステップＳ１２７でＮＯの場合、ステップＳ１２８において、画素値／強度変換回路５４−３は、強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ，ｃ）の値を１に設定して、ステップＳ１３４に進む。
【０１３３】
画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ，ｃ）が１ではないと判定された場合（ステップＳ１２６でＮＯ）、ステップＳ１２９において、画素値／強度変換回路５４−３は、画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ，ｃ）が２であるか否かを判定する。ステップＳ１２９でＹＥＳの場合、ステップＳ１３０において、画素値／強度変換回路５４−３は画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ，ｃ）が３、又は画素値Ｐ（Ｎ＋３，ｋ，ｃ）が３であるか否かを判定する。ステップＳ１３０でＹＥＳの場合、ステップＳ１２８に進む。ステップＳ１３０でＮＯの場合、ステップＳ１３１において、画素値／強度変換回路５４−３は、強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ，ｃ）の値を２に設定して、ステップＳ１３４に進む。
【０１３４】
画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ，ｃ）が２ではないと判定された場合（ステップＳ１２９でＮＯ）、画素値／強度変換回路５４−３は、ステップＳ１３２に進む。ステップＳ１３２において、画素値／強度変換回路５４−３は、画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ，ｃ）が１又は２、あるいは、画素値Ｐ（Ｎ＋３，ｋ，ｃ）が１又は２であるか否かを判定する。ステップＳ１３２でＹＥＳの場合、ステップＳ１３３において、画素値／強度変換回路５４−３は、強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ，ｃ）の値を３に設定して、ステップＳ１３４に進む。ステップＳ１３２でＮＯの場合、ステップＳ１３１に進む。
【０１３５】
ステップＳ１３４において、画素値／強度変換回路５４−３は、カウント値ｃを１だけ増加させ、ステップＳ１３５において、画素値／強度変換回路５４−３は、カウント値ｃが３より大きいか否かを判定する。ステップＳ１３５においてＮＯの場合、ステップＳ１２４に戻る。
【０１３６】
カウント値ｃが３より大きいと判定された場合（ステップＳ１３５でＹＥＳ）、ステップＳ１３６において、画素値／強度変換回路５４−３は、強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ）の値を強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ，３）の値に設定して、ステップＳ１３７に進む。ステップＳ１３７において、画素値／強度変換回路５４Ａ−３は、サブピクセルクロック単位の強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ，ｃ）（ｃ＝１，２，３）に基づいて、画素単位の強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ）の遅延時間Ｔｄ３を決定する。具体的には、画素値／強度変換回路５４Ａ−３は、強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ，ｃ）（ｃ＝１，２）のうち、強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ）と異なる値を示す強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ，ｃ）の数を決定する。そして、画素値／強度変換回路５４Ａ−３は、強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ）と異なる値を示す強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ，ｃ）の数に比例した遅延時間Ｔｄ３を決定する。例えば、強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ，ｃ）（ｃ＝１，２，３）が全て同じ値であるとき、強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ）と異なる値を示す強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ，ｃ）の数は０である。このため、画素値／強度変換回路５４Ａ−３は、遅延時間Ｔｄ３は０であると決定する。また、強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ，１）が強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ）と異なりかつ強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ，２）が強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ）と同じであるとき、強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ）と異なる値を示す強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ，ｃ）の数は１である。このため、画素値／強度変換回路５４Ａ−３は遅延時間Ｔｄ３がサブピクセルクロックの周期（Ｔ／３）であると決定する。さらに、強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ，１）及びＱ（Ｎ＋２，ｋ，２）の両方が強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ）と異なるとき、強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ）と異なる値を示すサブピクセルクロック単位の強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ，ｃ）の数は２である。このため、画素値／強度変換回路５４Ａ−３は、遅延時間Ｔｄ３はサブピクセルクロックの周期の２倍である（２Ｔ／３）であると決定する。画素値／強度変換回路５４Ａ−３は、遅延時間Ｔｄ３を決定すると、ステップＳ１３８に進む。ステップＳ１３８において、画素値／強度変換回路５４Ａ−３は、強度信号Ｑ（Ｎ＋２，ｋ）と、遅延時間Ｔｄ３を示す変調制御信号ＰＭ３とを発生して位相変調回路３７−３に出力して、図１４Ｃの画素値／強度変換処理を終了する。
【０１３７】
図１４Ｄは、図１２の画素値／強度変換回路５４Ａ−４によって実行される画素値／強度変換処理を示すフローチャートである。図１４ＤのステップＳ１４１において、サブピクセルパターン推定部６０−４は、図１３Ａの処理対象の画素Ｐ０におけるサブピクセルパターンを推定するサブピクセルパターン推定処理を実行する。
【０１３８】
サブピクセルパターン推定部６０−４によるステップＳ１４１のサブピクセルパターン推定処理は、以下の相違点を除いて、図１４ＡのステップＳ８１のサブピクセルパターン推定処理と同様である。
（１）図１３Ａの処理対象の画素Ｐ０の画素値は、画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ）に代えて画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ）であること。
（２）図１３Ａの処理対象の画素Ｐ０の周辺の画素Ｐ１〜Ｐ３の画素値はそれぞれ、画素値Ｐ（Ｎ，ｋ＋１），Ｐ（Ｎ＋１，ｋ＋１），及びＰ（Ｎ＋１，ｋ）に代えて、画素値Ｐ（Ｎ＋３，ｋ＋１），Ｐ（Ｎ＋４，ｋ＋１），及びＰ（Ｎ＋４，ｋ）であること。また、周辺の画素Ｐ４〜Ｐ６の画素値はそれぞれ、Ｐ（Ｎ＋１，ｋ−１），Ｐ（Ｎ，ｋ−１），及びＰ（Ｎ−１，ｋ−１）に代えて、Ｐ（Ｎ＋４，ｋ−１），Ｐ（Ｎ＋３，ｋ−１），及びＰ（Ｎ＋２，ｋ−１）であること。さらに、周辺の画素Ｐ７及びＰ８の画素値はそれぞれ、Ｐ（Ｎ−１，ｋ）及びＰ（Ｎ−１，ｋ＋１）に代えて、画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ）及びＰ（Ｎ＋２，ｋ＋１）であること。
（３）サブピクセルパターン推定部６０−４は、図１２のメモリ６０ｍ−１に代えてメモリ６０ｍ−４に格納された図１５、図１７、及び図１９のテーブル６０ｍｔ１〜６０ｍｔ３を参照してステップＳ１４１のサブピクセルパターン推定処理を実行すること。
【０１３９】
次いで、ステップＳ１４２において、画素値／強度変換回路５４Ａ−４は、ステップＳ１４１において推定されたサブピクセルパターンに基づいて、サブピクセルクロック単位の画素値Ｐ（Ｎ＋３，ｋ，ｃ）（ｃ＝１，２，３）を以下の通り設定する。すなわち、画素値／強度変換回路５４Ａ−４は、図１３Ｂのサブピクセルの値Ｓ１１〜Ｓ１３，Ｓ２１〜Ｓ２３，及びＳ３１〜Ｓ３３を用いて画素値Ｐ（Ｎ＋３，ｋ，ｃ）（ｃ＝１，２，３）を次式の通り設定する。
【０１４０】
Ｐ（Ｎ＋３，ｋ，１）＝Ｓ１１＋Ｓ１２＋Ｓ１３      （１０）
Ｐ（Ｎ＋３，ｋ，２）＝Ｓ２１＋Ｓ２２＋Ｓ２３      （１１）
Ｐ（Ｎ＋３，ｋ，３）＝Ｓ３１＋Ｓ３２＋Ｓ３３      （１２）
【０１４１】
すなわち、式（１０）において、画素値／強度変換回路５４Ａ−４は、サブピクセル値Ｓ１１，Ｓ１２，及びＳ１３の和を算出して、得られた値を時刻ｃ＝１における画素値Ｐ（Ｎ＋３，ｋ，１）として設定する。また、式（１１）において、画素値／強度変換回路５４Ａ−４は、サブピクセル値Ｓ２１，Ｓ２２，及びＳ２３の和を算出して、得られた値を時刻ｃ＝２における画素値Ｐ（Ｎ＋３，ｋ，２）として設定する。さらに、式（１２）において、画素値／強度変換回路５４Ａ−４は、サブピクセル値Ｓ３１，Ｓ３２，及びＳ３３の和を算出して、得られた値を時刻ｃ＝３における画素値Ｐ（Ｎ＋３，ｋ，３）として設定する。すなわち、サブピクセルクロックの各時刻ｃ＝１，２，３おける画素値Ｐ（Ｎ＋３，ｋ，ｃ）は、時刻ｃにおけるレーザー光Ｂの一部の照射領域の面積を表す。なお、画素値／強度変換回路５４Ａ−４は、図１６、図１８、及び図２０に示す各サブピクセルパターンに対するサブピクセル値Ｓ１１〜Ｓ１３，Ｓ２１〜Ｓ２３，及びＳ３１〜Ｓ３３を示すデータを格納するメモリ５４Ａｍ−４を備える。画素値／強度変換回路５４Ａ−４は、メモリ５４Ａｍ−４に格納される上記各サブピクセルパターンのサブピクセル値Ｓ１１〜Ｓ３３を参照することによって、ステップＳ１４２における画素値Ｐ（Ｎ＋３，ｋ，ｃ）（ｃ＝１，２，３）を設定する処理を実行する。画素値／強度変換回路５４Ａ−４は、ステップＳ１４２において画素値Ｐ（Ｎ＋３，ｋ，ｃ）を上述の通り設定すると、ステップＳ１４３に進む。
【０１４２】
ステップＳ１４３において、画素値／強度変換回路５４Ａ−４は、カウント値ｃを初期値１に設定し、ステップＳ１４４において、画素値／強度変換回路５４−４は、画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ，ｃ）が０であるか否かを判定する。ステップＳ１４４でＹＥＳの場合、ステップＳ１４５において、画素値／強度変換回路５４−４は、強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ，ｃ）の値を０に設定して、ステップＳ１５４に進む。
【０１４３】
画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ，ｃ）が０ではないと判定された場合（ステップＳ１４４でＮＯ）、ステップＳ１４６において、画素値／強度変換回路５４−４は、画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ，ｃ）が１であるか否かを判定する。ステップＳ１４６でＹＥＳの場合、ステップＳ１４７において、画素値／強度変換回路５４−４は画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ，ｃ）が３、又は画素値Ｐ（Ｎ＋３，ｋ，ｃ）が３であるか否かを判定する。ステップＳ１４７でＹＥＳの場合、ステップＳ１４５に進む。ステップＳ１４７でＮＯの場合、ステップＳ１４８において、画素値／強度変換回路５４−４は、強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ，ｃ）の値を１に設定して、ステップＳ１５４に進む。
【０１４４】
画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ，ｃ）が１ではないと判定された場合（ステップＳ１４６でＮＯ）、ステップＳ１４９において、画素値／強度変換回路５４−４は、画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ，ｃ）が２であるか否かを判定する。ステップＳ１４９でＹＥＳの場合、ステップＳ１５０において、画素値／強度変換回路５４−４は画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ，ｃ）が３、又は画素値Ｐ（Ｎ＋３，ｋ，ｃ）が３であるか否かを判定する。ステップＳ１５０でＹＥＳの場合、ステップＳ１４８に進む。ステップＳ１５０でＮＯの場合、ステップＳ１５１において、画素値／強度変換回路５４−４は、強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ，ｃ）の値を２に設定して、ステップＳ１５４に進む。
【０１４５】
画素値Ｐ（Ｎ＋２，ｋ，ｃ）が２ではないと判定された場合（ステップＳ１４９でＮＯ）、画素値／強度変換回路５４−４は、ステップＳ１５２に進む。ステップＳ１５２において、画素値／強度変換回路５４−４は、画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ，ｃ）が１又は２、あるいは、画素値Ｐ（Ｎ＋３，ｋ，ｃ）が１又は２であるか否かを判定する。ステップＳ１５２でＹＥＳの場合、ステップＳ１５３において、画素値／強度変換回路５４−４は、強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ，ｃ）の値を３に設定して、ステップＳ１５４に進む。ステップＳ１５２でＮＯの場合、ステップＳ１５１に進む。
【０１４６】
ステップＳ１５４において、画素値／強度変換回路５４−４は、カウント値ｃを１だけ増加させ、ステップＳ１５５において、画素値／強度変換回路５４−４は、カウント値ｃが３より大きいか否かを判定する。ステップＳ１５５においてＮＯの場合、ステップＳ１４４に戻る。
【０１４７】
カウント値ｃが３より大きいと判定された場合（ステップＳ１５５でＹＥＳ）、ステップＳ１５６において、画素値／強度変換回路５４−４は、強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）の値を、強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ，３）の値に設定して、ステップＳ１５７に進む。ステップＳ１５７において、画素値／強度変換回路５４Ａ−４は、サブピクセルクロック単位の強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ，ｃ）（ｃ＝１，２，３）に基づいて、画素単位の強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）の遅延時間Ｔｄ４を決定する。具体的には、画素値／強度変換回路５４Ａ−４は、強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ，ｃ）（ｃ＝１，２）のうち、強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）と異なる値を示す強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ，ｃ）の数を決定する。そして、画素値／強度変換回路５４Ａ−４は、強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）と異なる値を示す強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ，ｃ）の数に比例した遅延時間Ｔｄ４を決定する。例えば、強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ，ｃ）（ｃ＝１，２，３）が全て同じ値であるとき、強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）と異なる値を示す強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ，ｃ）の数は０であるため、画素値／強度変換回路５４Ａ−４は、遅延時間Ｔｄ４は０であると決定する。また、強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ，１）が強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）と異なりかつ強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ，２）が強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）と同じであるとき、強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）と異なる値を示す強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ，ｃ）の数は１である。このため、画素値／強度変換回路５４Ａ−４は遅延時間Ｔｄ４がサブピクセルクロックの周期（Ｔ／３）であると決定する。さらに、強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ，１）及びＱ（Ｎ＋３，ｋ，２）の両方が強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）と異なるとき、強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）と異なる値を示す強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ，ｃ）の数は２である。このため、画素値／強度変換回路５４Ａ−４は、遅延時間Ｔｄ４はサブピクセルクロックの周期の２倍である（２Ｔ／３）であると決定する。画素値／強度変換回路５４Ａ−４は、遅延時間Ｔｄ４を決定すると、ステップＳ１５８に進む。ステップＳ１５８において、画素値／強度変換回路５４Ａ−４は、強度信号Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）と、遅延時間Ｔｄ４を示す変調制御信号ＰＭ４とを発生して位相変調回路３７−４に出力して、図１４Ｄの画素値／強度変換処理を終了する。
【０１４８】
以上のように構成された実施形態２に係る描画装置１Ａの動作について図２１及び２２を参照して以下説明する。
【０１４９】
図２１は、図１１の描画装置１Ａの露光動作の一例を説明するための、基板２の上面図である。図２１において、各画素領域に例示される数字はそれぞれ図５Ａのパターン画像データ３１ｄにおける画素単位の画素値Ｐ（ｎ，ｋ）を表す。例えば、図２１に示す画素Ｇ１〜Ｇ４の各画素値Ｐ（Ｎ，１），Ｐ（Ｎ，２），Ｐ（Ｎ＋１，１），及びＰ（Ｎ＋１，２）はそれぞれ、１，１，２，３である。なお、図２１に示すパターン画像データの例では、主走査方向Ｘ及び副走査方向Ｙと異なる斜め方向と平行なエッジを有しない。そのため、当該パターン画像における各画素のサブピクセルパターンは、図１６、図１８、及び図２０に示すサブピクセルパターンのうちのいずれかに一致する。
【０１５０】
図２１において、図１２の各サブピクセルパターン推定部６０−１〜６０−４はサブピクセルパターン推定処理を実行してサブピクセルパターンを推定する（ステップＳ８１，Ｓ１０１，Ｓ１２１，Ｓ１４１）。例えば、サブピクセルパターン推定部６０−１は、画素Ｇ１及びＧ２のサブピクセルパターンはそれぞれ、図１６のサブピクセルパターンＳＰ２４及びＳＰ３４であると推定する。また、サブピクセルパターン推定部６０−２は、画素Ｇ３及びＧ４のサブピクセルパターンはそれぞれ、図１７のサブピクセルパターンＳＰ６３及び図１８のサブピクセルパターンＳＰ９１であると推定する。このように推定されるサブピクセルパターンにより構成される、図２１の２点鎖線で囲まれるレーザー光Ｂの一部の照射領域は、画素Ｇ１においてＸ方向に平行なエッジＥ１とＹ方向に平行なエッジＥ２とが互いに交わる凸状のコーナーＣ１を有する。当該コーナーＣ１は、画素Ｇ１の図上左上の角部から主走査方向Ｘに１／３画素すなわち１サブピクセルの距離だけシフトし、かつ、副走査方向Ｙに２／３画素すなわち２サブピクセルの距離だけシフトした位置にある。
【０１５１】
上述の通り推定されたサブピクセルパターンに基づいて、画素値／強度変換回路５４Ａ−１〜５４Ａ−４はそれぞれ、画素単位の強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）〜Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）の値を設定する。具体的には、図１４Ａの画素値／強度変換処理において、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、各時刻ｋ＝１及び２において、強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）の値を０に設定するとともに遅延時間Ｔｄ１を０に設定する。このため、各時刻ｋ＝１，２において、画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、各時刻ｋ＝１，２においてレーザー光Ｂ１を出射しない。また、図１４Ｂの画素値／強度変換処理において、画素値／強度変換回路５４Ａ−２は、時刻ｋ＝１において強度信号Ｑ（Ｎ，１）の値を３に設定するとともに、遅延時間Ｔｄ２を１画素クロックの周期Ｔの（１／３）すなわち（Ｔ／３）に設定する。また、画素値／強度変換回路５４Ａ−２は、時刻ｋ＝２において強度信号Ｑ（Ｎ，２）の値を３に設定するとともに、遅延時間Ｔｄ２を０に設定する。このため、強度３のレーザー光Ｂ２は、時刻ｋ＝１において遅延時間Ｔｄ２＝Ｔ／３だけ遅延して（Ｎ＋１）番目の走査列の領域の照射を開始して、時刻ｋ＝２において（Ｎ＋１）番目の走査列の領域の照射を継続する。このとき、強度３のレーザー光Ｂ２は、（Ｎ＋１）番目の走査列に隣接するＮ番目及び（Ｎ＋２）番目の走査列上の領域に跨って露光面２ａを露光する。
【０１５２】
図２２は、図１１の描画装置１Ａの露光動作のもう１つの例を説明するための、基板２の上面図である。図２２において、各画素領域に例示される数字はそれぞれ図５Ａのパターン画像データ３１ｄにおける画素値Ｐ（Ｎ＋１，ｋ）を表す。例えば、図２２に示す画素Ｇ５〜Ｇ８の各画素値Ｐ（Ｎ＋１，２），Ｐ（Ｎ＋１，３），Ｐ（Ｎ＋２，２），及びＰ（Ｎ＋２，３）はそれぞれ、１，３，３，３である。
【０１５３】
図２２において、図１２の各サブピクセルパターン推定部６０−１〜６０−４はサブピクセルパターン推定処理を実行してサブピクセルパターンを推定する（ステップＳ８１，Ｓ１０１，Ｓ１２１，Ｓ１４１）。例えば、サブピクセルパターン推定部６０−２は、画素Ｇ５及びＧ６のサブピクセルパターンはそれぞれ、図１６のサブピクセルパターンＳＰ３３及び図１８のサブピクセルパターンＳＰ９１であると推定する。また、サブピクセルパターン推定部６０−３は、画素Ｇ７及びＧ８のサブピクセルパターンはそれぞれ、図１８のサブピクセルパターンＳＰ７５及びＳＰ９１であると推定する。このように推定されるサブピクセルパターンにより構成される、図２２の２点鎖線で囲まれるレーザー光Ｂの一部の照射領域は、画素Ｇ７においてＸ方向に平行なエッジＥ３とＹ方向に平行なエッジＥ４とが互いに交わる凸状のコーナーＣ２を有する。当該コーナーＣ２は、画素Ｇ７の図上左上の角部から主走査方向Ｘに２／３画素すなわち２サブピクセルの距離だけシフトし、かつ、副走査方向Ｙに１／３画素すなわち１サブピクセルの距離だけシフトした位置にある。
【０１５４】
上述の通り推定されたサブピクセルパターンに基づいて、画素値／強度変換回路５４Ａ−１〜５４Ａ−４はそれぞれ、画素単位の強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）〜Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）の値を設定する。具体的には、図１４Ｂの画素値／強度変換処理において、画素値／強度変換回路５４Ａ−２は、各時刻ｋ＝２において、強度信号Ｑ（Ｎ＋１，２）の値を２に設定するとともに遅延時間Ｔｄ２を（２Ｔ／３）に設定する。また、画素値／強度変換回路５４Ａ−２は、各時刻ｋ＝３において、強度信号Ｑ（Ｎ＋１，３）の値を２に設定するとともに遅延時間Ｔｄ２を０に設定する。このため、強度２のレーザー光Ｂ２は、時刻ｋ＝２において遅延時間Ｔｄ２＝２Ｔ／３だけ遅延して（Ｎ＋２）番目の走査列の領域の照射を開始して、時刻ｋ＝３において（Ｎ＋２）番目の走査列の領域の照射を継続する。また、図１４Ｃの画素値／強度変換処理において、画素値／強度変換回路５４Ａ−３は、時刻ｋ＝２において強度信号Ｑ（Ｎ＋２，２）の値を３に設定するとともに、遅延時間Ｔｄ３を（２Ｔ／３）に設定する。また、画素値／強度変換回路５４Ａ−３は、時刻ｋ＝３において強度信号Ｑ（Ｎ＋２，３）の値を２に設定するとともに、遅延時間Ｔｄ３を０に設定する。このため、時刻ｋ＝２において、レーザー光Ｂ３は、時刻ｋ＝１に引き続き強度１で（Ｎ＋２）番目の走査列の領域の照射を継続して、さらに時刻ｋ＝２から遅延時間Ｔｄ３＝２Ｔ／３だけ遅延してレーザー光Ｂ３の強度を強度２から強度３に変更する。
【０１５５】
以上のように構成された実施形態２に係る描画装置１Ａによれば、画素値／強度変換回路５４Ａは、処理対象の画素Ｐ０とその周辺の画素Ｐ１〜Ｐ８の各画素値からサブピクセルパターンを推定するサブピクセルパターン推定処理部を備える。また、画素値／強度変換回路５４Ａは、推定されるサブピクセルパターンに基づいて、サブピクセルクロック単位の各画素値から、強度信号Ｑ（ｎ，ｋ）の出力タイミングの遅延時間Ｔｄ１〜Ｔｄ４を決定して、当該遅延時間Ｔｄ１〜Ｔｄ４を示す変調制御信号ＰＭ１〜ＰＭ４を発生する。さらに、描画装置１Ａは、強度信号発生回路５４Ａとドライブ部３５との間に設けられた位相変調回路３７をさらに備える。当該位相変調回路３７は、変調制御信号ＰＭ１〜ＰＭ４により示される遅延時間Ｔｄ１〜Ｔｄ４だけ、強度信号Ｑ（ｎ，ｋ）のドライブ部３５への出力タイミングを遅延させるようにシフトさせる。従って、光源回路１１は、所望のサブピクセル位置で解像し得るレーザー光Ｂ１〜Ｂ４を出射できる。よって、描画装置１Ａは、ビームピッチＤより高い精度で、従来技術に比較してより正確に、かつより効率よく露光描画を行うことができる。
【０１５６】
本実施形態において、画素値／強度変換回路５４Ａ−１〜５４Ａ−４はそれぞれ、遅延時間Ｔｄ１〜Ｔｄ４を０又は正の値に設定する。しかし本発明はこれに限らず、画素値／強度変換回路５４Ａ−１〜５４Ａ−４のうちのいくつかはそれぞれ、遅延時間Ｔｄ１〜Ｔｄ４を負の値に設定してもよい。遅延時間Ｔｄ１〜Ｔｄ４が負の場合、位相変調回路３７−１〜３７−４はそれぞれ、強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）〜Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）のドライブ部３５−１〜３５−４への出力のタイミングを遅延時間Ｔｄ１〜Ｔｄ４だけ早めるようにシフトさせる。
【０１５７】
本実施形態において、サブピクセルパターン推定部６０−１〜６０−４は、パターン画像の描画時においてサブピクセルパターン推定処理をオンザフライで実行する。しかし本発明はこれに限らず、サブピクセルパターン６０−１〜６０−４は、パターン画像の描画前にサブピクセルパターン推定処理を実行して、推定したサブピクセルパターンを例えばパターン画像メモリ３１に格納しても良い。画素値／強度変換回路５４Ａ−１〜５４Ａ−４は、パターン画像の描画時において例えばパターン画像メモリ３１に格納されたサブピクセルパターンを参照して、強度信号発生回路Ｑ（Ｎ，ｋ）〜Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）及び遅延時間Ｔｄ１〜Ｔｄ４を設定する。
【０１５８】
本実施形態において、光源回路１１は、位相変調回路３７を備える。しかし本発明はこれに限らず、光源回路１１は、位相変調回路３７に代えて、信号Ｑ（ｎ，ｋ）のＤ／Ａ変換器３４への出力のタイミングを遅延させるようにパルス幅を変調するＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）回路を備えてもよい。なお、一般的に、ＰＷＭ回路は、例えば複写機において、画素クロックの位相を変調するために用いられている。
【０１５９】
変形例．
図２３（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、本発明の実施形態２の変形例に係る、面積１〜３のサブピクセルパターンの一例を示す図である。図２３（ａ）〜（ｃ）において、サブピクセルパターンはそれぞれ、画素値Ｐ（ｎ，ｋ）が１〜３の各場合においてサブピクセルパターン推定部６０により推定される。ここで、サブピクセルパターン推定部６０は、図２３に示す各サブピクセルパターンの鏡像又は回転像を作成してサブピクセルパターンとして用いてもよい。露光の対象はプリント基板等の配線パターンであることから、配線パターンであるパターン画像の一部であるサブピクセルパターンは、連結画像となり、図２３に示すサブピクセルパターンのうちのいずれかである。
【０１６０】
図２４は、図２３のサブピクセルパターンで構成されるパターン画像の一例を示す図である。例示されるパターン画像は、サブピクセル以下の精度で面取りされたコーナーを有する。図２４において、各画素領域に例示される数字はそれぞれパターン画像データ３１ｄにおける画素値Ｐ（ｎ，ｋ）を表す。図２４において、本変形例に係るサブピクセルパターン推定部６０−１〜６０−４は、図１３Ａの処理対象の画素Ｐ０及びその周辺の画素Ｐ１〜Ｐ８の画素値に基づいて、ハッチングされた一部の照射領域を含むサブピクセルパターンを推定する。すなわち、サブピクセルパターン推定部６０−１〜６０−４は、原パターン画像のサブピクセルパターンに対する精度誤差が他のサブピクセルパターンより小さくなるように、描画すべきサブピクセルパターンの候補を推定する。また、複数のサブピクセルパターンの候補が存在する場合、サブピクセルパターン推定部６０−１〜６０−４は、上記精度誤差がより少なくより中庸なサブピクセルパターンの候補を選択し、これによって、精度誤差の少ないパターン画像の描画を行う。
【０１６１】
図２４において、画素値／強度変換回路５４Ａ−１〜５４Ａ−４はそれぞれ、推定されたサブピクセルパターンに基づいて、強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）〜Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）の値を設定するとともに、照射開始位置を指定するための遅延時間Ｔｄ１〜Ｔｄ４を決定する。画素値／強度変換回路５４Ａ−１〜５４Ａ−４はそれぞれ、強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）〜Ｑ（Ｎ＋３，ｋ）と遅延時間Ｔｄ１〜Ｔｄ４を含む変調制御信号ＰＭ１〜ＰＭ４を発生して位相変調回路３７−１〜３７−４に出力する。例えば、（Ｎ＋１）番目の走査列では、時刻ｋ＝３における対象の画素Ｇ９の画素値Ｐ（Ｎ＋１，３）は２である。また、対象の画素Ｇ９の上の画素値は０であり、左の画素値は０であり、さらに左下の画素値は２である。例えばラインアンドスペースのルールが２５μｍ／２５μｍである場合には、パターン画像のサブピクセルパターンは５μｍ以下の局所的な凹凸を有しない。このため、サブピクセルパターン推定部６０−１〜６０−４は、一部斜め線の境界を含むサブピクセルパターンが原パターン画像に対する精度誤差が最も少ないとして、図２４に示すサブピクセルパターンを推定する。
【０１６２】
図２５は、図２４のサブピクセルパターンに従った図１１の描画装置１Ａの露光動作を説明するための、基板２の上面図である。図２５において、画素値／強度変換回路５４Ａ−１〜５４Ａ−４はそれぞれ、推定された図２４のサブピクセルパターンに基づいて、レーザー光Ｂ１〜Ｂ４の照射開始位置をサブピクセル位置で決定する。言い換えると、画素値／強度変換回路５４Ａ−１〜５４Ａ−４はそれぞれ、図２４のサブピクセルパターンに基づいて、レーザー光Ｂ１〜Ｂ４の照射の遅延時間（以下、遅延時間は各時刻の画素クロックのタイミングからの遅延時間をいう。）Ｔｄ１〜Ｔｄ４をサブピクセルクロックの時間精度で決定する。位相変調回路３７−１〜３７−４は、推定・選択されたサブピクセルパターンに応じて設定される遅延時間Ｔｄ１〜Ｔｄ４に基づいて、照射位置の制御を行う。このような射開始位置の制御は例えば複写機等で一般的に使われている。画素値／強度変換回路５４Ａ−１〜５４Ａ−４はそれぞれ、推定及び選択されたサブピクセルパターンに応じて、位相変調回路３７−１〜３７−４を制御する。
【０１６３】
画素値／強度変換回路５４Ａ−１は、画素クロックの各時刻ｋ＝１，２，３において、強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）の値を０に設定するとともに当該強度信号Ｑ（Ｎ，ｋ）の出力タイミングの遅延時間Ｔｄ１を０に設定する。また、画素値／強度変換回路５４Ａ−２は、時刻ｋ＝２において、強度信号Ｑ（Ｎ＋１，２）の値を１に設定するとともに当該強度信号Ｑ（Ｎ＋１，２）の出力タイミングの遅延時間Ｔｄ２を（Ｔ／３）に設定する。その結果、（Ｎ＋１）番目の走査列の時刻ｋ＝２の画素領域において、レーザー光Ｂ２は第１のサブピクセル行に照射されず、強度１のレーザー光Ｂ２が時刻ｋ＝２の画素クロックのタイミングから遅延時間Ｔｄ２＝Ｔ／３だけ遅延して第２のサブピクセル行に照射される。さらに、画素値／強度変換回路５４Ａ−３は、時刻ｋ＝１において、強度信号Ｑ（Ｎ＋２，１）の値及び当該強度信号Ｑ（Ｎ＋２，１）の出力タイミングの遅延時間Ｔｄ３を以下の通り設定する。すなわち、画素値／強度変換回路５４Ａ−３は強度信号Ｑ（Ｎ＋２，１）の値を１に設定するとともに当該値１の強度信号Ｑ（Ｎ＋２，１）の出力タイミングの遅延時間Ｔｄ３をＴ／３に設定する。また、画素値／強度変換回路５４Ａ−３は強度信号Ｑ（Ｎ＋２，１）の値を２に設定するとともに当該値２の強度信号Ｑ（Ｎ＋２，１）の出力タイミングの遅延時間Ｔｄ３を（２／３）Ｔに設定する。その結果、（Ｎ＋２）番目の走査列の時刻ｋ＝１の画素領域において、第１のサブピクセル行には、時刻ｋ＝１の画素クロックのタイミングから遅延時間Ｔｄ３＝（２／３）Ｔだけ遅延して強度２のレーザー光Ｂ３が照射される。また、当該画素領域の第２のサブピクセル行には当該画素クロックのタイミングから遅延時間Ｔｄ３＝Ｔ／３だけ遅延して強度１のレーザー光Ｂ３が照射される。またさらに、画素値／強度変換回路５４Ａ−３は、時刻ｋ＝２において、強度信号Ｑ（Ｎ＋２，２）の値を３に設定するとともに当該遅延時間Ｔｄ３を０に設定する。その結果、強度２のレーザー光Ｂ３が、時刻ｋ＝２の画素クロックのタイミングで、（Ｎ＋２）番目の走査列の時刻ｋ＝２の画素領域の第３のサブピクセル行に照射される。またさらに、画素値／強度変換回路５４Ａ−４は、時刻ｋ＝１において、強度信号Ｑ（Ｎ＋３，１）の値を３に設定するとともに当該強度信号Ｑ（Ｎ＋３，１）の出力タイミングの遅延時間Ｔｄ４を（Ｔ／３）に設定する。その結果、強度３のレーザー光Ｂ２が、時刻ｋ＝１の画素クロックのタイミングから遅延時間Ｔｄ４＝Ｔ／３だけ遅延して、（Ｎ＋３）番目の走査列の時刻ｋ＝１の画素領域と（Ｎ＋２）番目の走査列の時刻ｋ＝１の画素領域における第３のサブピクセル行とに照射される。
【０１６４】
以上のように構成された実施形態２の本変形例に係る描画装置１Ａの構成によって、斜め線の境界を含むサブピクセルパターンを含むパターン画像を高い解像度で描画することが可能となる。よって、本変形例に係る描画装置１Ａは、図２４及び図２５を参照して説明した実施形態２の描画装置１Ａによるパターン画像の描画動作に比較して、より正確にかつより効率よく露光描画を行うことができる。
【０１６５】
上記実施形態１及び２において、画素は、当該画素を３行及び３列に分割してなる９個のサブピクセルから構成される。しかし本発明はこれに限らず、画素は、当該画素を所定数の行及び所定数の列に分割してなる複数のサブピクセルから構成されてもよい。
【０１６６】
実施形態のまとめ
第１の態様に係る描画装置は、レーザー光を主走査方向で走査して対象物上にパターン画像を描画する描画装置であって、
上記パターン画像のパターン画像データに基づいて、当該パターン画像データにおける上記主走査方向の画素値列の画素毎に、上記レーザー光の強度を示す強度信号を発生する強度信号発生回路と、
上記強度信号に基づいて画素照射駆動信号を発生するドライブ部と、
上記ドライブ部からの画素照射駆動信号に基づいてレーザー光を出射するレーザー素子とを備え、
上記強度信号発生回路は、
処理対象の画素の画素値が最大値である場合、上記主走査方向とは直交する副走査方向で上記処理対象の画素に隣接する画素の画素値が最小値よりも大きくかつ上記最大値よりも小さいとき、上記レーザー光によって上記対象物上に形成されるビームスポットが所定のビームピッチよりも大きいスポット径を有するように、当該処理対象の画素の画素値を、上記処理対象の画素の強度信号の値に変換する画素値／強度変換回路を備えることを特徴とする。
【０１６７】
第２の態様に係る描画装置は、第１の態様に係る描画装置において、上記画素値／強度変換回路は、上記処理対象の画素の画素値が上記最小値よりも大きくかつ上記最大値よりも小さい場合、上記副走査方向で上記処理対象の画素に隣接する画素の画素値が上記最大値であるときの、レーザー光によって上記対象物上に形成される上記ビームスポットのスポット径を、上記隣接する画素の画素値が上記最小値よりも大きくかつ上記最大値よりも小さいときのスポット径よりも小さくするように、当該処理対象の画素の画素値を、上記処理対象の画素の強度信号の値に変換することを特徴とする。
【０１６８】
第３の態様に係る描画装置は、第１又は２の態様に係る描画装置において、上記画素値／強度変換回路は、上記処理対象の画素とその周辺の画素の各画素値に基づいて、当該周辺の画素の各画素値から、当該処理対象の画素を所定数の行及び所定数の列に分割してなるサブピクセル単位の各画素値からなるサブピクセルパターンを推定するサブピクセルパターン推定処理部を備え、
上記画素値／強度変換回路は、上記推定されるサブピクセルパターンに基づいて、当該処理対象の画素内であって上記サブピクセルの各列に対応するサブピクセルクロック単位における複数のサブピクセルの各画素値から、上記強度信号の出力タイミングの遅延時間を決定して、上記遅延時間を示す変調制御信号を発生し、
上記描画装置は、上記強度信号発生回路と上記ドライブ部との間に設けられ、上記変調制御信号により示される遅延時間だけ、上記強度信号の上記ドライブ部への出力タイミングをシフトさせる位相変調手段をさらに備えることを特徴とする。
【０１６９】
第４の態様に係る描画装置は、第１〜第３の態様のうちのいずれか１つに記載の描画装置において、上記ビームピッチは、１つの画素の副走査方向の大きさであることを特徴とする。
【０１７０】
第５の態様に係る描画装置は、第１〜第４の態様のうちのいずれか１つに記載の描画装置において、上記対象物は基板であることを特徴とする。
【符号の説明】
【０１７１】
１，１Ａ…描画装置、
２…基板、
２ａ…露光面、
１１，１１Ａ…光源回路、
１２…レーザー光導入部、
１３…集光レンズ、
１４…シリンドリカルレンズ、
１５…ポリゴンミラー、
１６…ｆθレンズ、
１７…ステージ、
１８…副走査搬送部、
２１−１〜２１−４…レンズ、
２２−１〜２２−４…光ファイバー、
２３…ガラス基板、
３１…パターン画像メモリ、
３２…読み出し回路、
３２ａ−１〜３２ａ−４…ラインバッファ、
３３−１〜３３−４，３３Ａ−１〜３３Ａ−４…強度信号発生回路、
３４−１〜３４−４…Ｄ／Ａ変換器、
３５−１〜３５−４…ドライブ部、
３６…半導体基板、
３６ａ−１〜３６ａ−４…レーザー素子、
３７−１〜３７−４…位相変調回路、
５１−１〜５１−４，５２−１〜５２−４，５３−１〜５３−４…レジスタ、
５１Ａ−１〜５１Ａ−４，５２Ａ−１〜５２Ａ−４，５３Ａ−１〜５３Ａ−４…シフトレジスタ、
５４−１〜５４−４，５４Ａ−１〜５４Ａ−４…画素値／強度変換回路、
５４Ａｍ−１〜５４Ａｍ−４…メモリ、
６０−１〜６０−４…サブピクセルパターン推定部、
６０ｍ−１〜６０ｍ−４…メモリ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１７２】
【特許文献１】特許第４９３８０６９号公報
【特許文献２】特公平２−５４９３７号公報
【特許文献３】特開２０１０−１５６９０１号公報
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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