JP2008209687A - レーザ出力調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】感光媒体に形成される画像の分解能を向上させる。
【解決手段】まず、画像が形成される印画紙の種類を決定し、その印画紙の発色特性に基づいて、その印画紙において全ての濃度の画像を形成するために必要となるレーザ光の強度Ｐを決定する。そして、同期センサで検出されるレーザ光の強度が上記の強度Ｐになるように、赤色ＬＤの可変抵抗の抵抗値を変更する。
【選択図】図５

Description

本発明は、レーザ光を用いて露光を行うことで感光媒体上に画像を形成する露光装置におけるレーザ出力調整方法に関するものである。

近年、いわゆるデジタル露光方式を採用した写真処理装置が広く用いられるようになってきている。かかるデジタル露光方式では、デジタル画像データに基づいて変調された光によって印画紙を露光することによって画像を形成することができる。従って、レーザ光源から出射されたレーザ光は、レンズ、反射鏡及び音響光学変調器（ＡＯＭ）等の複数の光学部品を経て露光位置に配置された印画紙に導かれる。ここで、高品質の画像を得るためには、印画紙に導かれるレーザ光は所定の強度を有していることが必要である。

従って、レーザ光源の出力の調整は、印画紙に導かれるレーザ光の強度が所定の強度以上になるように行われるが、印画紙に導かれるまでにレーザ光が通過する光学部品等での減衰などを考慮すると、レーザ光源の出力はその分だけ大きくしておく必要がある。そして、従来は、レーザ光源単体においてレーザ出力の調整が行われた後で、その調整後のレーザ光源が写真処理装置に搭載されていたために、例えば複数の光学部品のばらつき、印画紙の感度ばらつき及び現像液等の発色ばらつきなどの種々のばらつきを考慮しなければならず、レーザ光源の出力は必要以上に大きくなる傾向がある。
特開平１１−２３７５６８号公報

しかしながら、レーザ光源の出力があまりに大きくなると、ＡＯＭにおいて所定の階調数で変調した場合に、十分なダイナミックレンジが得られなくなるという問題が発生する。つまり、レーザ光源の出力が大きくなるに伴って１階調に対応したステップ値が大きくなり、印画紙に形成される画像の分解能が低下してしまう。このように、従来はレーザ光源単体においてレーザ出力の調整が行われていたために、レーザ出力の調整は複数の光学部品のばらつきを考慮した上で行う必要があり、それが原因で印画紙に形成される画像の分解能の低下を避けることができなかった。

そこで、本発明の主な目的は、感光媒体に形成される画像の分解能を向上させることが可能となるレーザ出力調整方法を提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

本発明のレーザ出力調整方法は、レーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を感光媒体に導くための複数の光学部品とを備えた露光装置におけるレーザ出力調整方法であって、前記レーザ光源から出射され且つ前記複数の光学部品を経て露光位置に到達したレーザ光の強度を検知し、その検知されたレーザ光の強度に基づいて前記レーザ光源の出力を調整することを特徴としている。

この構成によると、レーザ光源から出射され、その後、複数の光学部品を経て露光位置に到達したレーザ光の強度に基づいてレーザ光源の出力が調整されるので、複数の光学部品のばらつきを別途考慮する必要がなくなる。そのため、感光媒体の露光処理以降の処理に関連したばらつき（例えば感光媒体の感度ばらつき及び現像液等の発色ばらつき）だけを考慮した上でレーザ光源のレーザ出力を調整できるので、レーザ光源におけるレーザ出力を比較的小さく抑えることができる。従って、十分なダイナミックレンジを得ることができ、感光媒体に形成される画像の分解能を向上させることが可能となる。

本発明のレーザ出力調整方法では、前記露光装置は、感光媒体上においてレーザ光を一方向に走査する走査光学素子と、前記走査光学素子により感光媒体上において走査されるレーザ光の変調タイミングを制御するための同期センサとを備えており、前記レーザ光源から出射され且つ前記走査光学素子で走査されるレーザ光の強度を前記同期センサにより検知し、その検知されたレーザ光の強度に基づいて前記レーザ光源の出力を調整してもよい。

この構成によると、レーザ光源から出射され、その後、走査光学素子で走査されるレーザ光の強度が同期センサにより検知される。従って、レーザ出力を調整を行う場合に、画像が形成される際にレーザ光の変調タイミングを制御するための利用される同期センサによってレーザ光の強度が検知されるので、レーザ光の強度を検知する検知手段をレーザ出力調整用に別途設ける必要がない。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るレーザ出力調整方法が利用可能な写真処理装置の概略構成を示す図である。

図１に示す写真処理装置１は、レーザビームによるデジタル走査露光方式が採用された写真処理装置であって、画像入力部２０と、プリンタ部３０と、プロセッサ部４０と、仕上げ処理部５０とを具備している。また、写真処理装置１には、ペーパーマガジン３１、３２が装填されており、それらに収納されている長尺の感光媒体である印画紙２は、図１において１点鎖線で示した経路１８に沿って、後述するカッター３４まで搬送される。そして、カッター３４で幅方向に沿って所定長さに切断された印画紙２は、経路１８に沿って、プリンタ部３０からプロセッサ部４０を経て仕上げ処理部５０へと搬送される。

画像入力部２０では、フィルムの各コマに記録されたアナログ画像の読み取り処理及び読み取られた画像データに対するディジタル変換処理、またはフラッシュメモリ等の画像記憶装置に記録されたディジタル画像の読み取り処理などの各種処理が行われる。プリンタ部３０では、主に印画紙２に対してディジタル画像データに基づく露光処理が施される。プロセッサ部４０では、露光済みの印画紙２に対して現像、漂白定着、安定化などの処理が施される。仕上げ処理部５０では、プロセッサ部４０から排出された画像が顕在化した印画紙２に対して乾燥処理が施され、さらに乾燥して排出口１９から排出された印画紙２がオーダーごとに仕分けられる。

画像入力部２０は、フィルムが装着されるフィルム装着ユニット２１と、スキャニング時にフィルムを照射する光源が収納されたスキャナ光源ユニット２２と、フラッシュメモリ等の画像記憶装置からのディジタル画像が入力される入力端子（図示せず）とを具備している。フィルム装着ユニット２１の下方にはフィルム画像を撮像するためのＣＣＤなどの撮像素子（図示せず）が配置されている。撮像素子から出力される画像信号は、Ａ／Ｄコンバータ（図示せず）でデジタル変換された後に、後述する画像制御装置１００に供給される。

プリンタ部３０は、巻回された長尺の印画紙２をそれぞれ収納しており且つ選択的に使用される２つのペーパーマガジン３１、３２と、ペーパーマガジン３１、３２から印画紙２を引き出すアドバンスユニット３３と、ペーパーマガジン３１、３２から引き出された所定幅を有する印画紙２を幅方向に沿ってプリントサイズに応じた所望の長さに切断するカッター３４と、印画紙２の感光乳剤層が形成されていない面（裏面）に所望の文字を印字するための印字ユニット３５と、所望の長さに切断された印画紙２を露光位置の前段にまで２〜３列で並列搬送するチャッカ３６と、印画紙２に露光処理を施すための露光ユニット３と、印画紙２を搬送するための複数のローラ対３７と、ローラ対３７を駆動するためのモータ３８とを有している。なお、複数のローラ対３７は、切断された印画紙２が脱落しないように、印画紙２が切断される可能性のある最も短い長さよりも短い間隔で配置されている。

プロセッサ部４０は、プリンタ部３０から供給された印画紙２に対して現像、漂白定着、安定化の各処理を施すための処理槽４１ａ〜４１ｆと、処理槽４１ａ〜４１ｆに蓄えられた処理液の廃液および補充液のタンク４２ａ〜４２ｄと、印画紙２を搬送するための複数のローラ対４３と、ローラ対４３を駆動するためのモータ（図示せず）とを具備している。

仕上げ処理部５０は、プロセッサ部４０から排出された印画紙２を迅速に乾燥させるためのヒータ５１と、排出口１９から排出された印画紙２を図１の紙面垂直方向に搬送するためのベルトコンベア５２と、印画紙２を搬送するための複数のローラ対５３と、ローラ対５３を駆動するためのモータ（図示せず）とを具備している。なお、複数のローラ対４３、５３も、複数のローラ対３７と同様に、切断された印画紙２が脱落しないように、印画紙２が切断される可能性のある最も短い長さよりも短い間隔で配置されている。

また、図１に示す写真処理装置１は、その各部の動作を制御する制御ユニット１０と、写真処理装置１に関する様々な情報を表示してオペレータに告知するディスプレイ２３および写真処理装置１に対する入力操作を行うためのキーボード２４を含むパーソナルコンピュータ（パソコン）２５とを具備している。なお、制御ユニット１０には、後で詳述するように、主に露光ユニット３により露光される画像に対応する画像データについての制御を行う画像制御装置１００（図３参照）が含まれている。

次に、本実施の形態の写真処理装置１に含まれる露光ユニット３の詳細な構成について説明する。図２は、図１に示す写真処理装置に含まれる露光ユニットの概略構成を示す図である。

露光ユニット３は、図２に示すように、筐体７０内に、青色ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）７１Ｂ、緑色ＳＨＧ（Ｓｅｃｏｎｄ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）レーザユニット７１Ｇおよび赤色ＬＤ７１Ｒを備えている。青色LD７１Ｂ、緑色ＳＨＧレーザユニット７１Ｇおよび赤色ＬＤ７１Ｒは、それぞれ青色成分、緑色成分、赤色成分の波長の微小径光線のレーザビームを出射可能なものである。

緑色ＳＨＧレーザユニット７１Ｇの内部には、図示はしないが、ＹＡＧレーザなどの固体レーザおよび固体レーザから出射されたレーザビームから緑色成分のレーザビームに対応する第２次高調波を取り出す第２次高調波生成部などから構成される波長可変部などが設けられており、この第２次高調波成分のレーザビームが出射されることになる。なお、本実施の形態の構成では、基本のレーザビームを出射する手段として固体レーザを用いているが、これに限定されるものではなく、例えばＬＤを用いることも可能である。

一方、青色ＬＤ７１Ｂおよび赤色ＬＤ７１Ｒは、それぞれ青色成分および赤色成分のレーザビームを直接出射することが可能である。また、青色ＬＤ７１Ｂおよび赤色ＬＤ７１Ｒの出射側には、それぞれ、それから出射された青色レーザビームおよび赤色レーザビームを整形し、次のＡＯＭ７３ＢおよびＡＯＭ７３Ｒの光入射口に導くためのレンズ群７２Ｂ、７２Ｒがそれぞれ配置されている。なお、青色ＬＤ７１Ｂおよび赤色ＬＤ７１Ｒの代わりに、緑色ＳＨＧレーザユニット７１Ｇと同様に構成された青色ＳＨＧレーザユニットおよび赤色ＳＨＧレーザユニットを用いることも可能である。また、青色ＬＤ７１Ｂおよび赤色ＬＤ７１Ｒに対してＡＯＭ７３ＢおよびＡＯＭ７３Ｒを設けずに、青色ＬＤ７１Ｂおよび赤色ＬＤ７１Ｒからの出力自体を直接変調させることによって、レーザビームの強度変調を行う構成としてもよい。

青色ＬＤ７１Ｂ、緑色ＳＨＧレーザユニット７１Ｇおよび赤色ＬＤ７１Ｒから出射されたレーザビームは、音響光学変調素子（ＡＯＭ：Ａｃｏｕｓｔｏ−Ｏｐｔｉｃ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ ）７３Ｂ、７３Ｇ、７３Ｒの光入射口に導かれて、各レーザビームを画像データに応じて変調された後で、調光部７４Ｂ、７４Ｇ、７４Ｒにおいて各レーザビームの光量が調整される。このように、本実施の形態では、青色ＬＤ７１Ｂ、緑色ＳＨＧレーザユニット７１Ｇおよび赤色ＬＤ７１Ｒと、ＡＯＭ７３Ｂ、７３Ｇ、７３Ｒとは、それぞれ対となって光源として機能する。

なお、ＡＯＭ７３Ｂ、７３Ｇ、７３Ｒは、音波により透明媒質中に作り出された屈折率分布が位相回折格子として働くことによる回折現象、いわゆる音響光学回折を利用した光変調器であり、印加する超音波の強度を変えることによって回折された光の強度を変調するものである。従って、ＡＯＭ７３Ｂ、７３Ｇ、７３Ｒには、ＡＯＭドライバ８３Ｂ、８３Ｇ、８３Ｒ（図３参照）がそれぞれ接続されており、これらのＡＯＭドライバ８３Ｂ、８３Ｇ、８３Ｒから、画像データに応じて振幅が変調された高周波信号が入力される。すると、音響光学媒質内に上記高周波信号に応じた超音波が伝搬され、この音響光学媒質内をレーザビームが透過すると、音響光学効果が作用することによって回折が生じ、高周波信号の振幅に応じた強度のレーザビームが回折光としてＡＯＭ７３Ｂ、７３Ｇ、７３Ｒから出射される。

また、調光部７４Ｂ、７４Ｇ、７４Ｒは、例えばＮＤフィルタや、大きさの異なる複数の開口部が設けられた回転板などによって構成される。半導体レーザや固体レーザなどの発光素子は、安定した状態で発光を行うことのできる光量の範囲が決まっているので、この調光部７４Ｂ、７４Ｇ、７４Ｒによる光量の調整によって、印画紙の発色特性に応じて広いダイナミックレンジとなるような光量範囲で露光を行うことが可能となる。

そして、調光部７４Ｂ、７４Ｇ、７４Ｒから出射された各レーザビームは、ダイクロイックミラー７５Ｂ、７５Ｇまたはミラー７５Ｒによって反射ミラー７６に向かう方向に反射される。ここで、ダイクロイックミラー７５Ｂ、７５Ｇは、それぞれ青色成分または緑色成分の波長のレーザビームのみを反射し、それ以外の波長の光を透過する性質を有している。一方、ミラー７５Ｒは、入射した光のうち、赤色成分の光を反射させるミラーであればどのようなものを用いてもよい。本実施の形態では、赤色成分の波長のみからなる赤色レーザビームがミラー７５Ｒに入射するので、ミラー７５Ｒとして、入射した光を全反射させるミラーを用いている。

従って、ミラー７５Ｒにおいて反射され、ダイクロイックミラー７５Ｇ、７５Ｂを透過した赤色のレーザビームおよびダイクロイックミラー７５Ｇにおいて反射された緑色のレーザビームは、ダイクロイックミラー７５Ｂを透過して反射ミラー７６に到達する。すなわち、ダイクロイックミラー７５Ｂから反射ミラー７６に向けて進む青レーザビームは、画像データに応じて変調された赤色成分、緑色成分、青色成分のレーザビームから構成される合成レーザビームとなる。

上記合成レーザビームは、反射ミラー７６に反射されて、シリンドリカルレンズ７７を通過した後、ポリゴンミラー７８に到達する。ここで、シリンドリカルレンズ７７は、反射ミラー７６において反射された合成レーザビームを、副走査方向においてポリゴンミラー７８の反射面上に集光させるレンズである。シリンドリカルレンズ７７は、ポリゴンミラー７８の反射面に面倒れ誤差（反射面の法線方向が正常な主走査面からずれる誤差）が生じている場合の補正（面倒れ補正）を行うためのものである。

ポリゴンミラー７８は、複数の反射面が正多角形を形成するように設けられた回転体であり、ポリゴンドライバ７８ａによって回転駆動される。反射ミラー７６からシリンドリカルレンズ７７を介して照射される合成レーザビームは、ポリゴンミラー７８の１つの反射面で反射されて印画紙２の方向に進行する。そして、ポリゴンミラー７８における合成レーザビームの反射方向は、ポリゴンミラー７８の回転に応じて主走査方向に移動する。そして、ポリゴンミラー７８の回転によって１つの反射面における合成レーザビームの反射が終わると、その反射面に隣り合う反射面に合成レーザビームの照射が移り、同じ範囲で主走査方向にレーザビームの反射方向が移動する。このように、１つの反射面で１つの走査ラインが走査され、隣り合う反射面で次の走査ラインが走査されることになるので、副走査方向に隣合う走査ライン同士の間のタイムラグを極めて小さくすることが可能となっている。

ポリゴンミラー７８から印画紙２に向かう光路上には、ｆθレンズ７９が配置されている。ｆθレンズ７９は、ポリゴンミラー７８から印画紙２に照射される合成レーザビームによる走査面の両端近傍での像の歪みを補正するための光学系であり、複数のレンズから構成されている。この走査面の両端近傍での像の歪みは、ポリゴンミラー７８から印画紙２に到る光路の長さが異なることによって生じるものである。

また、ポリゴンミラー７８から印画紙２に到る合成レーザビームの主走査範囲の外側には、ミラー８０および同期センサ８１が設けられている。ミラー８０は、ポリゴンミラー７８から見て、主走査の開始点となる方向のすぐ外側となる位置に配置されている。つまり、ポリゴンミラー７８における１つの反射面から反射される合成レーザビームは、まずミラー８０に当たり、その直後から印画紙２上に対して主走査方向の露光が行われる。

ここで、ミラー８０の反射面の方向は、ポリゴンミラー７８からの合成レーザビームが同期センサ８１に向かう方向に反射されるようになっている。また、ポリゴンミラー７８からミラー８０を介して同期センサ８１に到る光路の長さは、ポリゴンミラー７８から印画紙２上における主走査の開始点に到る光路の長さとほぼ等しくなっている。従って、レーザ光源から出射された後で、ポリゴンミラー７８で走査され、同期センサ８１により検知されるレーザ光の強度は、レーザ光源から出射された後で、ポリゴンミラー７８で走査され、感光媒体上の露光位置に到達するレーザ光の強度とは、ほぼ同じになると考えられる。また、同期センサ８１は、光を検出可能なセンサであり、ポリゴンミラー７８からミラー８０を介して受光したレーザビームによって、青色ＬＤ７１Ｂ、緑色ＳＨＧレーザユニット７１Ｇおよび赤色ＬＤ７１Ｒから出射されるレーザビームの変調タイミングの調整を行うために利用される。

また、図３は、赤色ＬＤ７１Ｒの概略構成を示している。赤色ＬＤ７１Ｒでは、定電流源から一定の電流が流されており、トランジスタを制御することによって、トランジスタ側の可変抵抗Ｒａに流れる電流と、ＬＤに流れる電流との比率が変更できる構成になっている。従って、上記の可変抵抗Ｒａの抵抗値を変更することで、ＬＤの出力調整を行うことができる。また、青色ＬＤ７１Ｂの構成は、赤色ＬＤ７１Ｒの構成と同様である。

次に、本実施の形態に係るレーザ出力調整方法について、図４及び図５を参照して説明する。ここでは、赤色ＬＤ７１Ｒのレーザ出力調整方法を説明する。図４は、印画紙の発色特性の一例を示す図である。図５は、本実施の形態に係るレーザ出力調整方法の動作手順を示すフローチャートである。

まず、画像が形成される印画紙の種類が決定される（ステップＳ１）。すると、決定された印画紙の発色特性に基づいて、その印画紙において全ての濃度の画像を形成するために必要となるレーザ光の強度が決定される（ステップＳ２）。つまり、図４に示す発色特性を有する印画紙では、全ての濃度の画像を形成するために必要となるレーザ光の強度は強度Ｐである。

そのため、同期センサ８１で検知されるレーザ光の強度が上記の強度Ｐになるように、赤色ＬＤ７１Ｒの可変抵抗Ｒａの抵抗値が変更される（ステップＳ３）。ここで、同期センサ８１が強度Ｐのレーザ光を受光するように調整された場合には、印画紙を露光する際のレーザ光の強度は０〜Ｐの範囲で変更可能と考えられる。このように、同期センサ８１で検知されるレーザ光の強度が上記の強度Ｐになるように、赤色ＬＤ７１Ｒの可変抵抗Ｒａの抵抗値に変更することで、赤色ＬＤ７１Ｒのレーザ出力の調整が終了する。

なお、従来は、レーザ光源単体においてレーザ出力の調整が行われていたために、レーザ出力の調整は複数の光学部品のばらつきを考慮した上で行う必要があったために、図４に示す発色特性を有する印画紙では、全ての濃度の画像を形成するためには、レーザ光源から出力されるレーザ光の強度が強度Ｐよりも大きい強度Ｐ’になるようにレーザ出力の調整が行われていた。その結果、感光媒体に形成される画像の分解能が低下するという問題が発生していた。これに対し、図４から分かるように、本発明では、全ての濃度の画像を形成するために必要な強度Ｐとほぼ同じ強度に基づいてレーザ出力の調整を行うことで、レーザ光源におけるレーザ出力を比較的小さく抑えることができる。

ここでは、画像が形成される印画紙として１種類だけが決定される場合を説明しているが、画像が形成される印画紙として複数種類の印画紙が決定されてもよく、この場合には、複数種類の印画紙のうちで全ての濃度の画像を形成するために必要となるレーザ光の強度が最も大きい印画紙の発色特性に基づいて、赤色ＬＤ７１Ｒの可変抵抗Ｒａの抵抗値を変更することで、レーザ出力の調整が行われるのが好ましい。この場合には、複数種類の印画紙の全てにおいて全ての濃度の画像を形成することができる。

以上説明したように、本実施の形態のレーザ出力調整方法では、レーザ光源から出射され、その後、複数の光学部品を経て同期センサ８１に到達したレーザ光の強度に基づいてレーザ光源の出力が調整されるので、複数の光学部品のばらつきを別途考慮する必要がなくなる。そのため、印画紙の露光処理以降の処理に関連したばらつき（例えば印画紙の感度ばらつき及び現像液等の発色ばらつき）だけを考慮した上でレーザ光源のレーザ出力を調整できるので、レーザ光源におけるレーザ出力を比較的小さく抑えることができる。従って、十分なダイナミックレンジを得ることができ、印画紙に形成される画像の分解能を向上させることが可能となる。

以上、本発明の好適な一実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。例えば、上述の実施の形態では、同期センサ８１で検知されるレーザ光の強度に基づいてレーザ出力の調整が行われているが、同期センサ８１以外に、レーザ光の強度を検知する検知手段がレーザ出力調整用に別途設けられてもよい。

本発明の実施の形態に係るレーザ出力調整方法が利用可能な写真処理装置の概略構成を示す図である。 図１に示す写真処理装置に含まれる露光ユニットの概略構成を示す図である。 赤色ＬＤの概略構成を示す図である。 印画紙の発色特性の一例を示す図である。 本実施の形態に係るレーザ出力調整方法の動作手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 写真処理装置
７１Ｒ 赤色ＬＤ
７１Ｂ 青色ＬＤ
７２Ｒ レンズ群
７２Ｂ レンズ群
７６ 反射ミラー
７７ シリンドリカルレンズ
７８ ポリゴンミラー
８１ 同期センサ

Claims (2)

1. レーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を感光媒体に導くための複数の光学部品とを備えた露光装置におけるレーザ出力調整方法であって、
   前記レーザ光源から出射され且つ前記複数の光学部品を経て露光位置に到達したレーザ光の強度を検知し、その検知されたレーザ光の強度に基づいて前記レーザ光源の出力を調整することを特徴とするレーザ出力調整方法。
2. 前記露光装置は、感光媒体上においてレーザ光を一方向に走査する走査光学素子と、前記走査光学素子により感光媒体上において走査されるレーザ光の変調タイミングを制御するための同期センサとを備えており、
   前記レーザ光源から出射され且つ前記走査光学素子で走査されるレーザ光の強度を前記同期センサにより検知し、その検知されたレーザ光の強度に基づいて前記レーザ光源の出力を調整することを特徴とする請求項１に記載のレーザ出力調整方法。
   
   
   
   
   

Images