JP2003140355A - 画像記録装置および出力光量補正方法 - Google Patents

画像記録装置および出力光量補正方法

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JP2003140355A JP2001342768A JP2001342768A JP2003140355A JP 2003140355 A JP2003140355 A JP 2003140355A JP 2001342768 A JP2001342768 A JP 2001342768A JP 2001342768 A JP2001342768 A JP 2001342768A JP 2003140355 A JP2003140355 A JP 2003140355A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の光変調素子を用いて記録媒体に画像を
記録する画像記録装置において各光変調素子の出力光量
の補正を精度よく行う。 【解決手段】 モータ８１により保持ドラム７に保持さ
れた記録媒体９を回転させ、モータ８２により光学ヘッ
ド１０を移動させることにより、記録媒体９に画像を記
録する画像記録装置１において、光学ヘッド１０の移動
範囲に複数の光検出素子２１を有する光検出デバイス２
を設ける。出力光量が補正される際には、光学ヘッド１
０内の複数の光変調素子を有する光変調デバイス１２か
らの光が光検出デバイス２へと導かれる。これにより、
従来のように１つの光検出素子にて複数の光変調素子か
らの光を順番に受光する場合に比べて各光変調素子から
の信号光を高いＳ／Ｎ比にて検出することができ、光変
調素子の出力光量の補正を精度よく行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、露光により記録媒
体に画像を記録する技術に関連する。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザ等の光源からの光を配列配
置された複数の光変調素子に照射し、複数の光変調素子
により空間変調された光を感光性を有する記録媒体へと
導いて画像を記録する画像記録装置が知られている。こ
のような画像記録装置では、各光変調素子からの信号光
の強度（すなわち、光量）が一定となるように予め光量
補正が行われる。
【０００３】従来より、光変調デバイスの各光変調素子
からの光量を補正するために画像記録装置には１つの光
検出素子を有する光検出デバイスが設けられ、光変調デ
バイスと光検出デバイスとの位置関係が一定の状態で各
光変調素子からの信号光が光検出素子へと導くことが可
能とされる。そして、出力光量の補正の際には１つの光
変調素子のみを順番にＯＮ状態とし、光変調デバイスか
ら出射される光の光量が光検出素子により検出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、光変調素子
の種類によって（例えば、回折型の光変調素子の場合）
はＯＮ状態とＯＦＦ状態の光量比（コントラスト）が高
くないため、ＯＮ状態の光変調素子以外の光変調素子か
らの光も光検出素子へと導かれることとなる。
【０００５】画像記録装置には非常に多くの光変調素子
を有するデバイスが設けられるため、１つのＯＮ状態の
光変調素子からの信号光の光量と他のＯＦＦ状態の光変
調素子から漏れ出す光の光量の総和との差が小さくなっ
てしまう。例えば、ＯＮ状態の光検出素子から出射され
る信号光の光量を１００とし、ＯＦＦ状態の光検出素子
から漏れ出す光の光量を１とし、１つの光変調デバイス
が５００個の光変調素子を有するものとした場合、ＯＦ
Ｆ状態の全光変調素子から光検出素子へと導かれる光の
光量は４９９となってしまう。その結果、検出対象とな
っている光変調素子をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替
えたとしても光検出素子にて受光される光の光量は２０
％程度しか変化しないこととなり、信号光の検出の精度
が低くなってしまう。
【０００６】さらに、１つの光変調素子を順番にＯＮ状
態とすることにより計測を行うと、全光変調素子の信号
光の光量を取得するまでに多大な時間を要することとな
る。
【０００７】一方、ＯＦＦ状態の光検出素子からの光を
遮光するためにスリットを設け、スリットを移動させな
がら１つの光変調素子に対応する信号光の光量を取得す
るという手法も提案されている。しかしながら、スリッ
トを用いる手法では、光変調素子とスリットとを機械的
に順次位置決めする必要があり、光量検出に非常に時間
を要することとなる。
【０００８】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、各光変調素子からの光の光量を精度よく検出する
ことにより信号光の光量補正の精度を高めることを主た
る目的としており、さらに、信号光の光量補正を迅速に
行うことも目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、露光により記録媒体に画像を記録する画像記録装置
であって、光源と、前記光源からの光が導かれる光変調
デバイスと、前記光変調デバイスからの光が照射される
記録媒体を保持する保持部と、複数の光検出素子を有す
る光検出デバイスと、前記光変調デバイスにおいて出力
光量の補正対象となる複数の光変調素子からの光を前記
光検出デバイスへと導く検出用光学系と、前記光検出デ
バイスからの出力に基づいて前記光変調デバイスへの信
号を修正する演算手段とを備える。
【００１０】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、前記光変調デバイスからの光
を前記保持部へと導く経路と、前記光検出デバイスへと
導く経路とを切り替える切替手段をさらに備える。
【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の画像記録装置であって、前記切替手段が、露光の際に
前記光変調デバイスを前記保持部に対して相対的に移動
させる機構の一部である。
【００１２】請求項４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、前記検出用光学系が、前記光
変調デバイスに対して固定されたビームスプリッタを有
する。
【００１３】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、前記検出
用光学系が、前記光変調デバイスからの光を前記保持部
へと導く記録用光学系を含む。
【００１４】請求項６に記載の発明は、請求項１ないし
５のいずれかに記載の画像記録装置であって、前記複数
の光検出素子の数が前記複数の光変調素子の数よりも多
い。
【００１５】請求項７に記載の発明は、請求項１ないし
６のいずれかに記載の画像記録装置であって、前記複数
の光変調素子のうち互いに光学的にほぼ独立した関係に
ある一部の光変調素子のみをＯＮ状態にするとともに前
記一部の光変調素子を他の一部の光変調素子へと順次切
り替える制御手段をさらに備える。
【００１６】請求項８に記載の発明は、請求項１ないし
７のいずれかに記載の画像記録装置であって、前記光検
出デバイスからの出力に基づいて前記光源の出力光量
を、記録媒体上で目標光量が得られるように調整する出
力光量調整手段をさらに備える。
【００１７】請求項９に記載の発明は、露光により記録
媒体に画像を記録する画像記録装置において、光変調デ
バイスの複数の光変調素子からの光を光検出デバイスの
複数の光検出素子へと導くことにより出力光量の補正を
行う出力光量補正方法であって、前記複数の光変調素子
のうち互いに光学的にほぼ独立した関係にある一部の光
変調素子のみをＯＮ状態にする間欠出力工程と、前記一
部の光変調素子を他の一部の光変調素子へと順次切り替
えつつ前記間欠出力工程を繰り返す繰返工程と、前記繰
返工程における前記光検出デバイスからの出力に基づい
て前記光変調デバイスへの信号を修正する修正工程とを
有する。
【００１８】請求項１０に記載の発明は、請求項９に記
載の出力光量補正方法であって、前記修正工程におい
て、前記複数の光変調素子の出力光量のうち、最小のも
のに各光変調素子の出力光量が修正される。
【００１９】請求項１１に記載の発明は、請求項９また
は１０に記載の出力光量補正方法であって、前記間欠出
力工程、前記繰返工程および前記修正工程を反復する工
程をさらに有する。
【００２０】請求項１２に記載の発明は、請求項９ない
し１１のいずれかに記載の出力光量補正方法であって、
前記光検出デバイスからの出力に基づいて、前記光変調
デバイスに光を導く光源の出力光量を、記録媒体上で目
標光量が得られるように調整する出力光量調整工程をさ
らに有する。
【００２１】
【発明の実施の形態】＜１． 装置の構成＞図１は、本
発明の一の実施の形態に係る画像記録装置１の構成を示
す図である。画像記録装置１は画像記録用の光を出射す
る光学ヘッド１０および露光により画像が記録される記
録媒体９を保持する保持ドラム７を有する。記録媒体９
としては、例えば、刷版、刷版形成用のフィルム等が用
いられる。なお、保持ドラム７として無版印刷用の感光
ドラムが用いられてもよく、この場合、記録媒体９は感
光ドラムの表面に相当し、保持ドラム７が記録媒体９を
一体的に保持していると捉えることができる。
【００２２】画像記録装置１はさらに、光学ヘッド１０
からの露光用の光の出力光量（すなわち、光の強度）を
補正するための光検出デバイス２を有し、図１では画像
の記録が行われる位置における光学ヘッド１０を想像線
にて示し、出力光量の補正（以下、「光量補正」とい
う。）が行われる位置における光学ヘッド１０を実線に
て示している。
【００２３】保持ドラム７は記録媒体９を保持する円筒
面の中心軸を中心にモータ８１により回転され、光学ヘ
ッド１０はモータ８２およびボールねじ８３により保持
ドラム７の回転軸に平行に（図１中のＸ方向に）移動可
能とされる。また、光学ヘッド１０の位置はエンコーダ
８４により検出される。そして、光学ヘッド１０の位置
が制御されつつ光学ヘッド１０から信号光が出射され、
回転する保持ドラム７上の記録媒体９に照射されること
により、記録媒体９に画像が記録される。
【００２４】光学ヘッド１０にはＸ方向に一列に並ぶ複
数の光変調素子を有する光変調デバイス１２、および、
光変調デバイス１２からの信号光を記録媒体９へと導く
記録用光学系１３を有する。記録用光学系１３は光変調
デバイス１２からの光を光検出デバイス２へと導く検出
用光学系としての役割も果たす。なお、図１では光変調
デバイス１２に照射される光を出射する光源の図示を省
略している。
【００２５】図２および図３は光学ヘッド１０内の光源
１１、光変調デバイス１２およびその他の光学系を示す
図である。図２および図３中に示すＸ，Ｙ，Ｚ方向は図
１に示すＸ，Ｙ，Ｚ方向に対応する。
【００２６】光源１１はいわゆるバータイプの半導体レ
ーザとなっており、複数の発光点（すなわち、エミッ
タ）をＸ方向に一列に有する。光源１１からの光はシリ
ンドリカルレンズ１４ａにより、Ｙ方向にコリメートさ
れる。その後、複数の発光点からの光はレンズ１４ｂに
より重畳されてほぼ均一な強度分布とされた上で光変調
デバイス１２へと導かれる。
【００２７】光変調デバイス１２は、回折格子型の複数
の光変調素子をＸ方向に一列に有し、光源１１から導か
れる光に対して回折現象を利用した空間光変調を行う。
また、光変調デバイス１２の基板上には光変調素子を駆
動するための回路も設けられる。
【００２８】図４は配列配置された光変調素子１２１の
拡大図である。光変調素子１２１は半導体製造技術を利
用して製造され、各光変調素子１２１は溝の深さを変更
することができる回折格子となっている。光変調素子１
２１には複数のリボン状の部材１２１ａ，１２１ｂが基
準面に沿って互いに平行に形成され、部材１２１ａは基
準面に対して昇降移動可能とされ、部材１２１ｂは基準
面に対して固定されるている。
【００２９】したがって、部材１２１ａを回折格子の溝
の底面として昇降移動させることにより、光変調素子１
２１は入射光の０次回折光（すなわち、非回折光）と±
１次回折光とを選択的に出射することが可能となる。０
次回折光は画像の記録に用いられる信号光とされ、±１
次回折光等の他の回折光が非信号光とされる。また、部
材１２１ａの移動量をアナログ的に制御することによ
り、信号光の光量を制御することが可能とされる。な
お、±１次回折光が信号光とされ、０次回折光が非信号
光とされてもよい。
【００３０】信号光は図３に示すようにレンズ１３ａを
介して保持ドラム７へと導かれ、記録媒体９に照射され
る。一方、非信号光は遮光板１５により適宜遮光され
る。なお、図２および図３では光学系の構成並びに遮光
板１５の形状および配置を簡潔に示しているにずぎず、
図２および図３のレンズ１３ａは図１に示す記録用光学
系１３に相当する。また、遮光板１５は±１次回折光を
受けるように光軸を挟んで紙面の前方と後方とに配置さ
れ、非回折光である信号光は２つの遮光板１５の間を通
って記録媒体９へと導かれる。
【００３１】記録用光学系１３（レンズ１３ａ）の倍率
は可変であるとともに光変調素子１２１と記録媒体９と
は光学的に共役とされ、所望の倍率で光変調素子１２１
の像が記録媒体９上に結ばれることにより、光変調素子
１２１から出射される信号光が記録媒体９上の微小領域
を露光する。
【００３２】図１に示す光検出デバイス２は、複数の光
検出素子２１をＸ方向に配列したラインセンサとなって
いる。光検出デバイス２は、各光変調素子１２１から記
録媒体９に導かれる信号光の光量が一定で、かつ目標光
量となるように補正する光量補正の際に使用され、この
とき、光学ヘッド１０は図１中に実線にて示すように光
検出デバイス２と対向する位置へと移動する。そして、
全ての光変調素子１２１の像が複数の光検出素子２１上
に結ばれる。
【００３３】光検出デバイス２の光検出素子２１の数
は、光変調デバイス１２の光変調素子１２１の数と同等
またはそれ以上とされ、１つの光変調素子１２１の像は
１以上（好ましくは、３以上）の光検出素子２１上に形
成される。
【００３４】図５は画像記録装置１の制御に係る主要構
成を周辺の構成とともに示すブロック図である。図５で
は図１に示すモータ８１，８２への出力およびエンコー
ダ８４からの入力の図示を省略している。
【００３５】画像信号処理部３１は記録すべき画像のデ
ータを処理し、所定の形式の画像信号を生成する。画像
記録用制御部３２は画像信号に基づいて画像記録装置１
の制御信号を生成し、駆動回路４１を介して光変調デバ
イス１２の各光変調素子１２１の動作を制御する。この
とき、画像記録用制御部３２はエンコーダ８４やモータ
８１に取り付けられたエンコーダからの信号を受けつつ
モータ８２の動作を制御する。これにより、記録媒体９
に画像が記録される。
【００３６】光量補正用制御部３３は光量補正の際に画
像記録装置１の制御を司る。光量補正が行われる際に
は、光学ヘッド１０は光量補正用制御部３３の制御によ
り光検出デバイス２と対向する位置へと移動され、さら
に、駆動回路４１，４２を介して光変調デバイス１２お
よび光検出デバイス２の動作が制御される。さらに、画
像記録用制御部３２と光量補正用制御部３３は駆動回路
３５を介して、光源１１の出力光量調整を可能なように
構成される。
【００３７】Ａ／Ｄ変換器４３は光検出デバイス２から
のアナログ信号をデジタル信号へと変換し、各光検出素
子２１が受光した光量がセンサ出力データ４１１として
メモリ４０１に記憶される。
【００３８】補正パラメータ算出部３４は、センサ出力
データ４１１を演算処理することにより、各光変調素子
１２１の出力光量を補正するための補正パラメータ４２
１を生成し、メモリ４０２に保存する。求められた補正
パラメータ４２１は、画像記録用制御部３２が光変調デ
バイス１２を制御する際に利用され、各光変調素子１２
１から記録媒体９へと導かれる信号光の光量が一定とさ
れる。
【００３９】なお、画像信号処理部３１、画像記録用制
御部３２、光量補正用制御部３３および補正パラメータ
算出部３４は、ＣＰＵがプログラムに従って演算処理を
行うことにより実現されてもよく、専用の電気的回路に
より実現されてもよく、ＣＰＵおよび専用の電気的回路
の組み合わせにより実現されてもよい。
【００４０】また、画像記録用制御部３２および光量補
正用制御部３３は画像記録装置１の異なる動作を制御す
ることから、これらは動作制御用の１つの専用回路に異
なるプログラムを実行させることにより実現されること
が好ましい。
【００４１】＜２． 補正動作＞図６および図７は、光
量補正の際の画像記録装置１の動作の流れを示す図であ
る。
【００４２】光量補正に際して、予め図１に示すように
光学ヘッド１０が光検出デバイス２と対向する位置へと
移動する。このとき、光源の出力値は、予め実験等で求
めた記録媒体に対する適正光量値、すなわち目標光量値
になると期待される出力値に初期設定される。一方、光
量補正用制御部３３が各光変調素子１２１に対応する補
正パラメータ４２１の全てを１００に設定する（ステッ
プＳ１１）。補正パラメータ４２１は０から１００の間
で設定され、補正パラメータ４２１に１００が設定され
ると、対応する光変調素子１２１がＯＮ状態のときに最
大光量の信号光が記録媒体９へと導かれる。
【００４３】なお、「ＯＮ状態」とは、画像記録の際に
光変調素子１２１が信号光の出射および停止のみを行う
場合には、信号光を出射する状態を指し、画像記録の際
に信号光の光量がアナログ的に変化する場合には、画像
記録における最大光量（補正パラメータ４２１による補
正を受けた後の最大光量）の信号光を出射する状態を指
すものとする。
【００４４】補正パラメータ４２１の初期設定が完了す
ると、光量補正用制御部３３が一列に配列されている複
数の光変調素子１２１のうち、両端および中央のものを
ＯＮ状態とする（ステップＳ１２）。そして、光検出デ
バイス２からの出力信号を取得することにより、両端お
よび中央の光変調素子１２１からの信号光が導かれる光
検出デバイス２上の位置が検出され、光変調デバイス１
２と光検出デバイス２との相対的位置関係が正確に求め
られる（ステップＳ１３）。
【００４５】次に、全ての光変調素子１２１がＯＦＦ状
態（すなわち、信号光を出射しない状態）とされ、光検
出デバイス２からの出力信号が取得される。これより、
全ての光変調素子１２１がＯＦＦ状態のときに複数の光
検出素子２１が受光する光量分布がセンサ出力データ４
１１の一部として取得される（ステップＳ１４）。図８
中の波線のグラフはステップＳ１４にて光検出デバイス
２により取得される光量分布を示しており、横軸は光検
出素子２１の位置（すなわち、光変調素子１２１の位置
に対応する。）であり、縦軸は光検出素子２１が受光す
る光量を示す。
【００４６】光量補正用制御部３３は複数の光変調素子
１２１のうち、所定間隔ごとの光変調素子１２１を決定
し、決定された光変調素子群のみをＯＮ状態とする（ス
テップＳ１５，Ｓ１６）。これにより、光変調デバイス
１２からは光が空間的に間欠出力される。光変調素子群
は、ＯＮ状態としたときに互いに他の光変調素子１２１
からの信号光に影響を与えない間隔ごとの一部の光変調
素子１２１として決定され、光変調素子群に含まれる各
光変調素子１２１は互いに光学的にほぼ独立した関係と
される。
【００４７】光変調素子群に含まれる光変調素子１２１
のみがＯＮ状態とされると、光検出デバイス２により出
力光量の分布がセンサ出力データ４１１の一部として取
得される。これにより、光変調素子群に含まれる各光変
調素子１２１からの信号光の光量が取得される（ステッ
プＳ１７）。
【００４８】図８中の実線のグラフは光変調素子群に含
まれる光変調素子１２１のみがＯＮ状態とされたときに
光検出デバイス２に入射する光量分布を示す。図８にお
いて、実線のグラフのピークに対応する光検出素子２１
の位置は、ＯＮ状態の光変調素子１２１と光学的に共役
な位置となっている。図８では、ｎ個ごとの光変調素子
１２１がＯＮ状態とされているものとし、各光変調素子
１２１に対応するピークの位置を（ｓ＋ｋｎ）（ｋ＝
０，１，２，・・・）として示している。各ピークに対
応する受光光量は、センサ出力データ４１１の一部とし
てメモリ４０１に保存される。
【００４９】１つの光変調素子群に含まれる各光変調素
子１２１からの信号光の光量が取得されると、光量補正
用制御部３３によりＯＮ状態の光変調素子１２１の位置
を１つだけシフトした新たな光変調素子群が決定される
（ステップＳ１８，Ｓ１９）。そして、新たな光変調素
子群のみがＯＮ状態にされるとともに光変調素子群に含
まれる各光変調素子１２１からの信号光の光量が取得さ
れる（ステップＳ１６，Ｓ１７）。
【００５０】図９中の実線のグラフは、図８中の実線の
グラフが取得された光変調素子群から１素子だけシフト
した光変調素子群がＯＮ状態とされたときに光検出デバ
イス２に入射する光量分布を示すグラフである。すなわ
ち、（ｓ＋ｋｎ＋１）（ｋ＝０，１，２，・・・）の位
置の光変調デバイス１２のみがＯＮ状態とされた際の各
光変調素子１２１からの信号光の光量が各ピークに対応
する受光光量であり、これらの光量の値がセンサ出力デ
ータ４１１の一部としてメモリ４０１に保存される。
【００５１】その後、ＯＮ状態とされる光変調素子１２
１の位置を１素子ずつシフトすることにより光変調素子
群を順次切り替えつつ光変調素子群の各光変調素子１２
１からの信号光の光量が取得される。やがて全ての光変
調素子１２１に対応する信号光の光量が取得されると
（すなわち、ステップＳ１７がｎ回実行されると）、光
検出デバイス２による光量分布の取得が終了する（ステ
ップＳ１６〜Ｓ１８）。
【００５２】以上の動作により、ステップＳ１４におい
て各光変調素子１２１がＯＦＦ状態の時に各光変調素子
１２１から光検出デバイス２へと導かれる光のおよその
光量が取得され、ステップＳ１５〜Ｓ１９において各光
変調素子１２１がＯＮ状態の時に各光変調素子１２１か
ら光検出デバイス２へと導かれる光（すなわち、信号
光）の光量が他の光変調素子１２１からの光の影響をほ
ぼ受けることなく取得され、センサ出力データ４１１と
して保存される。
【００５３】図１０中に実線にて示すグラフＩonはＯＮ
状態の各光変調素子１２１からの信号光の光量を示して
おり、波線にて示すグラフＩoffは各光変調素子１２１
がＯＦＦ状態のときに光検出デバイス２上の各光変調素
子１２１に対応する位置に入射する光の光量を示してい
る。これらのグラフが一定でないのは、主として光源１
１からの光の強度のばらつきおよび光変調素子１２１の
反射率のばらつきに起因する。
【００５４】センサ出力データ４１１が保存されると、
補正パラメータ算出部３４がＯＮ状態の各光変調素子１
２１に対応する光量のばらつきが許容範囲内か否かを確
認し（ステップＳ２１）、許容範囲内でない場合には以
下に説明する新たな補正パラメータ４２１の算出が補正
パラメータ算出部３４により実行される。
【００５５】補正パラメータ４２１の算出に際して、ま
ず、ＯＮ状態の各光変調素子１２１に対応する光量のう
ち最小のものが基準光量として特定される（ステップＳ
２２）。例えば、各光変調素子１２１の信号光の光量が
図１０のグラフＩonとして取得された場合、グラフＩon
の最小値Ｉminが基準光量として特定される。
【００５６】その後、ＯＮ状態の各光変調素子１２１に
対応する光量（すなわち、信号光の光量）が基準光量Ｉ
minとなるように各光変調素子１２１に対応する補正パ
ラメータ４２１の値が求められる（ステップＳ２４）。
なお、補正パラメータ４２１を基準光量Ｉminを基準に
求めることにより、各光変調素子１２１からの補正後の
光量を最も多くすることができ、また、コントラスト比
も最大にすることができる。
【００５７】図１１のグラフＩｓは、１つの光変調素子
１２１に注目した場合に補正パラメータ４２１が０から
１００に変化する際の出力光量の変化の様子を示すグラ
フである。補正パラメータ４２１が１００のときの出力
光量Ｉｓ（１００）および補正パラメータ４２１が０の
ときの出力光量Ｉｓ（０）は個々の光変調素子１２１で
異なるが、各光変調素子１２１は、補正パラメータ４２
１の変化に対して出力光量がほぼ同一の特性にて変化す
るという特徴を有する。そこで、補正パラメータ算出部
３４では図１１に示すグラフＩｓを用いて各光変調素子
１２１からの出力光量の補正を行う。
【００５８】具体的には、図１０に示すように位置ｘの
光検出素子２１に対応する光変調素子１２１がＯＦＦ状
態の時の受光光量Ｉoff（ｘ）、および、ＯＮ状態の時
の受光光量Ｉon（ｘ）に対して数１にて示す方程式を解
くことにより、補正パラメータ４２１の値Ｐを算出す
る。
【００５９】
【数１】
【００６０】各光変調素子１２１に対する補正パラメー
タ４２１が求められると、これらの値がメモリ４０２に
保存される（ステップＳ２５）。その後、ステップＳ１
４に戻ってステップＳ１４〜Ｓ１９が再度実行されるこ
とにより、修正された補正パラメータ４２１を用いた場
合における各光変調素子１２１に対応する信号光の光量
が取得される。
【００６１】各光変調素子１２１に対応する信号光の光
量のばらつきが許容範囲内の場合、光量補正が完了する
（ステップＳ２１）。一方、光量と光量のばらつきが許
容範囲内でない場合、再度、基準光量が目標光量になる
ように光源の出力光量を調整し（ステップＳ２３）、信
号光の光量の最小値に各信号光の光量を合わせるための
計測および演算処理が繰り返される（ステップＳ１４〜
Ｓ２５）。そして、信号光の光量のばらつきが許容範囲
内となるまで、補正パラメータ４２１の修正および信号
光の光量の取得が繰り返される。このように、補正パラ
メータ４２１の修正を繰り返すことにより、より適正な
補正パラメータ４２１を求めることができる。
【００６２】なお、上記演算処理ではステップＳ１４な
いしステップＳ２５を繰り返しているが、ステップＳ１
５ないしステップＳ２５を繰り返して演算処理をしても
よい。ただし、一般的には、光源の出力光量を変化させ
た場合には光量分布が変わるので、光変調素子１２１が
ＯＦＦ状態であっても光量分布取得（ステップＳ１４）
を行い、演算処理をする方がより正確な結果が得られ
る。
【００６３】以上の光量補正の動作により、補正パラメ
ータ算出部３４が補正パラメータ４２１を修正し、画像
記録の際に全ての光変調素子１２１からの信号光の光量
（信号光の光量がアナログ的に変化する場合は最大光
量）が一定の値となるように光変調デバイス１２への信
号が修正される。その結果、出力光量の適正な補正が実
現される。
【００６４】以上、画像記録装置１の構成および動作に
ついて説明してきたが、画像記録装置１では複数の光変
調素子１２１からの光が複数の光検出素子２１により受
光される。これにより、ＯＮ状態とＯＦＦ状態とにおい
て光変調素子１２１から出射される光量の比が高くない
場合であっても、従来のように１つの光検出素子にて複
数の光変調素子からの光を順番に受光する場合（すなわ
ち、複数の光変調素子からの光のいずれもが１つの光検
出素子に導かれるように検出用光学系および光検出デバ
イスを設ける場合）に比べて各光変調素子からの信号光
を高いＳ／Ｎ比にて検出することができる。その結果、
光変調素子１２１の出力光量の補正を精度よく行うこと
ができる。
【００６５】また、光量補正に際して、光学的に互いに
独立した光変調素子群のみをＯＮ状態として信号光の光
量が取得されるため、１つずつ光変調素子１２１をＯＮ
状態とする場合よりも速やかに全光変調素子１２１の信
号光の光量を正確に取得することが実現される。一度に
ＯＮ状態とされる光変調素子１２１は光学的に互いに独
立したものであることから、一度に全ての光変調素子１
２１をＯＮ状態として補正パラメータ４２１を算出する
場合に比べて演算処理の収束性も向上される。
【００６６】さらに、光変調デバイス１２と光検出デバ
イス２との位置関係は、両端および中央の光変調素子１
２１をＯＮ状態にすることにより複数の光検出素子２１
を用いてソフトウェア的に迅速に検出されることから、
従来のスリットを走査させるスリットスキャン方式の様
に光検出デバイスとスリットとを時間をかけて機械的に
位置決めする必要もない。
【００６７】＜３． 他の装置構成＞図１に示す画像記
録装置１では、光学ヘッド１０の移動範囲内に光学ヘッ
ド１０が光検出デバイス２に対向する位置が存在する。
すなわち、露光の際に光変調デバイス１２を保持ドラム
７に対して相対的に移動させる機構の一部が、複数の光
変調素子１２１からの光を保持ドラム７へと導く経路と
光検出デバイス２へと導く経路とを切り替えるために用
いられる。そして、記録用光学系１３が空間変調された
光を光検出デバイス２へと導くための検出用光学系と同
一となっている。したがって、画像記録装置１の構成を
簡素化することが実現される。
【００６８】図１２は、図１に示す画像記録装置１にお
いて、光学ヘッド１０と光検出デバイス２との間にプリ
ズム２２１および補助光学系２２が設けられた様子を示
す図である。すなわち、検出用光学系が記録用光学系１
３、プリズム２２１および補助光学系２２を含む。
【００６９】光学ヘッド１０がモータ８２およびボール
ねじ８３により光量補正のための位置に位置すると、光
変調デバイス１２からの光が記録用光学系１３、プリズ
ム２２１および補助光学系２２を介して光検出デバイス
２へと導かれる。プリズム２２１は補助光学系２２の配
置を所望の向きとするために設けられ、補助光学系２２
は複数の光変調デバイス１２の像を複数の光検出素子２
１上に所定の倍率で形成するために用いられる。
【００７０】これにより、複数の光検出素子２１の間隔
や１つの光変調素子１２１に対応する光検出素子２１の
数を考慮した装置設計を容易に行うことができる。
【００７１】図１３は光学ヘッド１０内に光検出デバイ
ス２を設ける場合の画像記録装置１の構成を示す図であ
る。光学ヘッド１０内にはプリズム２３１が配置され、
プリズム２３１はモータ２３２により移動可能とされ
る。プリズム２３１が２点差線にて示す位置に位置する
場合、光変調デバイス１２からの光はプリズム２３１に
より反射され、記録用光学系１３を介して保持ドラム７
へと導かれる。一方、プリズム２３１が実線にて示す位
置に位置する場合には光変調デバイス１２からの光は補
助光学系２２を介して光検出デバイス２へと導かれる。
なお、プリズム２３１に代えてミラーが設けられてもよ
い。
【００７２】図１４は光学ヘッド１０内に光検出デバイ
ス２を設ける他の例を示す図である。図１４に示す光学
ヘッド１０では所望の光分離比率（光の透過と反射の分
離比）を有するビームスプリッタ２４（「部分透過鏡」
ともいう。）が光変調デバイス１２に対して相対的に固
定されるようにして設けられ、光変調デバイス１２から
の光のうちビームスプリッタ２４を透過した光が補助光
学系２２を介して光検出デバイス２へと導かれ、ビーム
スプリッタ２４により反射された光が記録用光学系１３
を介して保持ドラム７へと導かれる。図１４に示す光学
ヘッド１０では光変調デバイス１２からの光の経路を切
り替える機構を設けることなく光検出デバイス２からの
信号光の光量を取得することが実現される。
【００７３】図１５は、記録用光学系１３と保持ドラム
７との間に位置するようにビームスプリッタ２４が光学
ヘッド１０内に設けられる場合の画像記録装置１を示す
図である。図１５に示す光学ヘッド１０の場合、光変調
デバイス１２からの光が記録用光学系１３を経由した後
に分離され、一方が保持ドラム７へと導かれ、もう一方
が光検出デバイス２へと導かれる。
【００７４】これにより、記録用光学系１３を検出用光
学系として利用することができるとともに、光の経路を
切り替える機構を設けることなく光検出デバイス２から
の信号光の光量を取得することが実現される。
【００７５】なお、図１、図１２および図１５に示す光
学ヘッド１０の場合、記録用光学系１３が検出用光学系
に含まれるため、光学ヘッド１０の小型化および光学系
に関する部品点数の削減を行うことができる。
【００７６】＜４． 変形例＞以上、本発明の実施の形
態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に
限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【００７７】上記実施の形態における光源１１はバータ
イプの半導体レーザには限定されず、１つの発光点を有
する半導体レーザであってもよいし、２次元的に発光点
が配列配置された半導体レーザであってもよい。さらに
は、半導体レーザ以外の光源が利用されてもよい。
【００７８】光変調デバイス１２においても複数の光変
調素子１２１が２次元的に配列配置されてよい。この場
合、光検出デバイス２の複数の光検出素子２１も２次元
的に配列配置されることが好ましい。
【００７９】光変調素子１２１は回折格子型のものに限
定されず、例えば、電気光学効果により光の偏向方向を
変化させるＰＬＺＴ（ジルコン酸チタン酸ランタン）を
利用するシャッタアレイであってもよい。複数の光検出
素子を用いるという技術は、ＯＮ状態の光変調素子から
導かれる光とＯＦＦ状態の光変調素子から導かれる光と
の強度の比が大きくない様々な光変調素子を利用する場
合において適切な光量補正を可能とする。
【００８０】画像記録装置１では記録媒体９が保持ドラ
ム７に保持され、回転により主走査方向の走査が行わ
れ、光学ヘッド１０の移動により副走査方向の走査が行
われるが、記録媒体９が平面状の基台に保持され、光学
ヘッド１０が相対的に主走査方向および副走査方向に走
査されてもよい。
【００８１】上記実施の形態では、光量補正の際に光学
ヘッド１０と光検出デバイス２との相対的位置関係が固
定されるが、光学ヘッド１０は適宜移動してもよい。例
えば、光検出デバイス２が特定の位置で検出可能な信号
光が全光変調素子１２１の１／２であってもよく、光変
調デバイス１２を光検出デバイス２に対して相対的に１
回移動させることにより全光変調素子１２１からの信号
光の光量が取得されてもよい。この場合、光検出デバイ
ス２が有する光検出素子２１の数を光変調デバイス１２
が有する光変調素子１２１の数よりも少なくするという
設計も可能となる。
【００８２】また、光変調デバイス１２が有する光変調
素子１２１の全てが画像記録や光量補正に用いられる必
要はなく、例えば、一列に配列された光変調素子１２１
のうち両端近傍の光変調素子１２１が使用されなくても
よい。
【００８３】以上のことから、光変調デバイス１２にお
いて出力光量の補正対象となる複数の光変調素子１２１
からの光を複数の光検出素子２１が受光することによ
り、精度の高い光量補正が可能となり、補正対象となる
光変調素子１２１の数よりも光検出素子の数を多くする
ことにより、より精度の高い光量補正が実現されるとい
える。
【００８４】上記実施の形態では、互いに光学的に独立
した関係にある光変調素子群のみをＯＮ状態とすること
により、精度の高い光量補正を実現しているが、１つの
光変調素子群において個々の光変調素子１２１は光学的
に完全に独立していなくてもよい。光量補正の精度に影
響を与えない範囲であるならば、光変調素子群に含まれ
る個々の光変調素子１２１は僅かに他の素子の信号光に
影響を与えてもよい。
【００８５】
【発明の効果】請求項１ないし８の発明では、従来のよ
うに１つの光検出素子にて複数の光変調素子からの光を
受光する場合に比べて複数の光変調素子の出力光量の補
正を精度よく行うことができる。
【００８６】また、請求項２の発明では、切替手段によ
り光変調デバイスからの光を光検出デバイスへと導くこ
とができ、請求項３の発明では、画像記録装置の構成を
簡素化することができる。
【００８７】また、請求項４の発明では、光の経路を切
り替える機構を設けることなく光変調デバイスからの光
を光検出デバイスへと導くことができる。
【００８８】また、請求項５の発明では、光学系に関す
る部品点数を削減することができる。
【００８９】また、請求項６の発明では、より精度よく
光変調素子の出力光量の補正を行うことができる。
【００９０】また、請求項７の発明では、複数の光変調
素子の出力光量の補正を迅速かつ精度よく行うことがで
きる。
【００９１】請求項９ないし１２の発明では、複数の光
変調素子の出力光量の補正を迅速かつ精度よく行うこと
ができる。
【００９２】また、請求項１０の発明では、補正後の出
力光量を多くすることができる。
【００９３】また、請求項１１の発明では、より適正な
出力光量の補正を行うことができる。
【００９４】また、請求項８および１２の発明では、光
源の出力光量を調整して、記録媒体上で均一化された目
標光量を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一の実施の形態に係る画像記録装置の
構成を示す図である。
【図２】光学ヘッド内の構成を示す図である。
【図３】光学ヘッド内の構成を示す図である。
【図４】光変調素子の拡大図である。
【図５】画像記録装置の制御に係る主要構成を周辺の構
成とともに示すブロック図である。
【図６】光量補正の際の画像記録装置の動作の流れを示
す図である。
【図７】光量補正の際の画像記録装置の動作の流れを示
す図である。
【図８】光検出素子の位置と受光光量との関係の一例を
示す図である。
【図９】光検出素子の位置と受光光量との関係の他の例
を示す図である。
【図１０】補正パラメータの算出方法を説明するための
図である。
【図１１】補正パラメータと出力光量との関係を示す図
である。
【図１２】画像記録装置の構成の他の例を示す図であ
る。
【図１３】画像記録装置の構成のさらに他の例を示す図
である。
【図１４】光学ヘッドの構成の他の例を示す図である。
【図１５】画像記録装置の構成のさらに他の例を示す図
である。
【符号の説明】
１ 画像記録装置 ２ 光検出デバイス ７ 保持ドラム ９ 記録媒体 １１ 光源 １２ 光変調デバイス １３ 記録用光学系 ２１ 光検出素子 ２２ 補助光学系 ２４ ビームスプリッタ ３３ 光量補正用制御部 ３４ 補正パラメータ算出部 ８２ モータ ８３ ボールねじ １２１ 光変調素子 ２２１，２３１ プリズム ２３２ モータ Ｓ１１，Ｓ１６〜Ｓ１９，Ｓ２１〜Ｓ２５ ステップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 玉置 英一 京都府京都市上京区堀川通寺之内上る４丁 目天神北町１番地の１ 大日本スクリーン 製造株式会社内 (72)発明者 平和 孝英 京都府京都市上京区堀川通寺之内上る４丁 目天神北町１番地の１ 大日本スクリーン 製造株式会社内 Ｆターム(参考） 2C362 AA12 AA16 AA42 AA43 AA53 AA54 AA56 BA29 BA66 BA67 BA85 BA90 2H097 AA03 AB08 BB01 CA17 LA03

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 露光により記録媒体に画像を記録する画
    像記録装置であって、 光源と、 前記光源からの光が導かれる光変調デバイスと、 前記光変調デバイスからの光が照射される記録媒体を保
    持する保持部と、 複数の光検出素子を有する光検出デバイスと、 前記光変調デバイスにおいて出力光量の補正対象となる
    複数の光変調素子からの光を前記光検出デバイスへと導
    く検出用光学系と、 前記光検出デバイスからの出力に基づいて前記光変調デ
    バイスへの信号を修正する演算手段と、を備えることを
    特徴とする画像記録装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の画像記録装置であっ
    て、 前記光変調デバイスからの光を前記保持部へと導く経路
    と、前記光検出デバイスへと導く経路とを切り替える切
    替手段をさらに備えることを特徴とする画像記録装置。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の画像記録装置であっ
    て、 前記切替手段が、露光の際に前記光変調デバイスを前記
    保持部に対して相対的に移動させる機構の一部であるこ
    とを特徴とする画像記録装置。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の画像記録装置であっ
    て、 前記検出用光学系が、前記光変調デバイスに対して固定
    されたビームスプリッタを有することを特徴とする画像
    記録装置。
  5. 【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、 前記検出用光学系が、前記光変調デバイスからの光を前
    記保持部へと導く記録用光学系を含むことを特徴とする
    画像記録装置。
  6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載の画
    像記録装置であって、 前記複数の光検出素子の数が前記複数の光変調素子の数
    よりも多いことを特徴とする画像記録装置。
  7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれかに記載の画
    像記録装置であって、 前記複数の光変調素子のうち互いに光学的にほぼ独立し
    た関係にある一部の光変調素子のみをＯＮ状態にすると
    ともに前記一部の光変調素子を他の一部の光変調素子へ
    と順次切り替える制御手段をさらに備えることを特徴と
    する画像記録装置。
  8. 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれかに記載の画
    像記録装置であって、 前記光検出デバイスからの出力に基づいて前記光源の出
    力光量を、記録媒体上で目標光量が得られるように調整
    する出力光量調整手段をさらに備えることを特徴とする
    画像記録装置。
  9. 【請求項９】 露光により記録媒体に画像を記録する画
    像記録装置において、光変調デバイスの複数の光変調素
    子からの光を光検出デバイスの複数の光検出素子へと導
    くことにより出力光量の補正を行う出力光量補正方法で
    あって、 前記複数の光変調素子のうち互いに光学的にほぼ独立し
    た関係にある一部の光変調素子のみをＯＮ状態にする間
    欠出力工程と、 前記一部の光変調素子を他の一部の光変調素子へと順次
    切り替えつつ前記間欠出力工程を繰り返す繰返工程と、 前記繰返工程における前記光検出デバイスからの出力に
    基づいて前記光変調デバイスへの信号を修正する修正工
    程と、を有することを特徴とする出力光量補正方法。
  10. 【請求項１０】 請求項９に記載の出力光量補正方法で
    あって、 前記修正工程において、前記複数の光変調素子の出力光
    量のうち、最小のものに各光変調素子の出力光量が修正
    されることを特徴とする出力光量補正方法。
  11. 【請求項１１】 請求項９または１０に記載の出力光量
    補正方法であって、 前記間欠出力工程、前記繰返工程および前記修正工程を
    反復する工程をさらに有することを特徴とする出力光量
    補正方法。
  12. 【請求項１２】 請求項９ないし１１のいずれかに記載
    の出力光量補正方法であって、 前記光検出デバイスからの出力に基づいて、前記光変調
    デバイスに光を導く光源の出力光量を、記録媒体上で目
    標光量が得られるように調整する出力光量調整工程をさ
    らに有することを特徴とする出力光量補正方法。
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