DE60117105T2

DE60117105T2 - Laserstrahl-Abtastvorrichtung und deren Verwendung in fotografischem Drucker

Info

Publication number: DE60117105T2
Application number: DE60117105T
Authority: DE
Inventors: Kozo Wakayama-shi Mano
Original assignee: Noritsu Koki Co Ltd
Current assignee: Noritsu Koki Co Ltd
Priority date: 2000-03-21
Filing date: 2001-03-20
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2021-03-21
Also published as: EP1139143A2; CN1314615A; DE60117105D1; CN1161654C; EP1139143A3; US6803940B2; US20010023921A1; EP1139143B1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf einen Laserstrahlscanner und einen Photographiedrucker, der den Laserstrahlscanner als Belichtungsgerät verwendet, welches ein photographisches Papier belichtet.
Ein herkömmlicher Photographiedrucker, der einen Laserstrahlscanner als Belichtungsgerät verwendet, wird beispielsweise in der Patentanmeldung Hei 11-84293 beschrieben, die in der Veröffentlichungsgazette der Japanischen Patentanmeldungen veröffentlicht ist. Im Photographiedrucker wird ein photographisches Papier mit einer vorgegebenen konstanten Geschwindigkeit in eine vorgegebene Richtung (nachfolgend wird die Richtung als „Sub-Scanrichtung" bezeichnet) transportiert. Laserstrahlen, die den drei Grundfarben oder deren Komplementärfarben entsprechen, werden in einer Hauptscanrichtung senkrecht zur Sub-Scanrichtung auf eine photosensitive Oberfläche des photographischen Papiers gescannt. Die Intensität der Laserstrahlen wird derart moduliert, dass sie Bilddaten entsprechen, die durch das Scannen eines Films oder einer Photographie durch einen Bildaufnahmescanner aufgenommen wurden oder direkt durch eine Digitalkamera oder ähnliches aufgenommen wurden.
Wenn die Scanlinien der den Grundfarben entsprechenden Laserstrahlen voneinander abweichen, so verursacht dies einen Qualitätsverlust des auf dem photographischen Papier abgebildeten Bildes, da sogenanntes Bleeding bei der Farbentwicklung auftritt. Um das Auftreten des Farbbleedings zu verhindern, werden die den Laserstrahlen entsprechenden optischen Wege des Laserstrahlscanners derart präzise justiert, dass sich die Scanlinien der Laserstrahlen auf dem photographischen Papier gegenseitig überlappen.
In einer Anordnung einer Laserstrahlscannereinheit, die in dem herkömmlichen Photographiedrucker bereitgestellt ist, ist ein Messinstrument an einer vorgegebenen Position auf einem optischen Tisch angeordnet, der optisch zu einer vorgegebene Scanebene einer Transportvorrichtung für den Transport von photographischem Papier konjugiert ist. Die optischen Wege der Laserstrahlen sind derart justiert, dass sie sich auf dem Messinstrument überlappen, während die Laserstrahlen eingestrahlt werden. Alternativ wird eine vormontierte Laserstrahlscannereinheit in den photographischen Drucker eingebaut, und das Messinstrument wird direkt an einer vorgegebenen Position auf der Scanfläche der Transportvorrichtung angeordnet und die optischen Wege der Laserstrahlen werden justiert. Es erfordert jedoch viel Arbeit, um den optischen Weg zu justieren, beispielsweise indem ein Reflektionswinkel eines Spiegels justiert wird, während die Laserstrahlen, die auf dem Messinstrument scannen, beobachtet werden, und um das Messinstrument an der vorgegebenen Position auf dem optischen Tisch an oder auf der Transportvorrichtung im photographischen Drucker präzise anzuordnen.
Darüber hinaus ist es notwendig, elektronische Elemente wie etwa eine Laserlichtquelle und einen optischen Modulator auszutauschen, da die elektronischen Elemente eine kürzere Lebensdauer aufweisen als die optischen Elemente, wie zum Beispiel ein Spiegel oder eine Linse. Sobald auch nur ein Element ausgetauscht wird, besteht die Notwendigkeit, die optischen Wege der Laserstrahlen neu zu justieren. Es ist jedoch so gut wie unmöglich, die optischen Wege der Laserstrahlen neu zu justieren, da andere Elemente des photographischen Druckers nach der Fertigstellung der Montage des photographischen Druckers den Raum einnehmen, an den das zuvor erwähnte Messinstrument auf der Transportvorrichtung angeordnet ist. Daher wird nach dem Zusammenbau des photographischen Druckers normalerweise die gesamte Laserstrahlscannereinheit ausgetauscht.
Das Dokument US 5,235,438 offenbart ein Bildscan- und Aufnahmeverfahren bzw. ein Bildscan- und Aufnahmegerät, um einen pyramidalen Fehler eines rotierenden Körpers, der über mindestens zwei reflektierende Spiegeloberflächen verfügt, zu kompensieren, indem ein Winkel eines auf den rotierenden Körper einfallenden Laserstrahls feinjustiert wird. Ein weiteres Laserscansystem ist in dem Dokument JP 10 260 368 offenbart.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Laserstrahlscanner und einen photographischen Drucker, der eben jenen verwendet, bereitzustellen, bei dem die optischen Wege des Laserstrahls justiert werden können, ohne dass das Messinstrument benutzt wird, welches auf einer Scanlinie, auf der die Laserstrahlen gescannt werden, angeordnet ist.
Ein erfindungsgemäßer Laserstrahlscanner umfasst mindestens zwei Laserlichtquellen zum Oszillieren und Emittieren von mindestens zwei Laserstrahlen mit unterschiedlicher Wellenlänge, ein optisches Scansystem zum Scannen der Laserstrahlen auf einer vorgegebene Scanebene, und ein Justiersystem für optische Wege, um die optischen Wege des optischen Scansystems zu justieren. Das Justiersystem für optische Wege beinhaltet einen Positionssensor, der auf einer Fläche, die mit der vorgegebenen Scanfläche optisch konjugiert ist, angeordnet ist, und zumindest eine Justiervorrichtung, um den optischen Weg eines Laserstrahls entsprechend der Justiervorrichtung zu justieren.
Da der Positionssensor auf der zu der Scanfläche optisch konjugierten Fläche angebracht ist, stimmen bei einer solchen Konfiguration die Positionen, an denen die Laserstrahlen auf den Positionssensor treffen, mit den Positionen auf der Scanfläche, wo die Laserstrahlen tatsächlich scannen, überein. Wenn die Positionen der Laserstrahlen nicht auf dem Positionssensor zusammenfallen, ist es möglich, die Justiervorrichtung so zu justieren, dass zumindest eine Position des Laserstrahls mit einer anderen Position des Laserstrahls zusammentrifft oder ihr nahe liegt, indem das vom Sensor aufgenommene Ergebnis überwacht wird. Als Ergebnis können mindestens zwei optische Wege der Laserstrahlen derart justiert werden, dass sich die Scanlinien der Laserstrahlen überlappen.
Ein erfindungsgemäßer photographischer Drucker umfasst den zuvor erwähnten Laserstrahlscanner, eine Transportvorrichtung, um ein photographisches Papier zu der vorgegebenen Scanfläche des zuvor erwähnten Laserstrahlscanners zu bewegen, und einen Entwickler zum Entwickeln eines latenten Bildes, das durch den Laserstrahlscanner auf das photographische Papier aufgetragen wurde.
Indem der zuvor erwähnten Laserstrahlscanner als Belichtungseinheit verwendet wird, können die optischen Wege des Scansystems im Laserstrahlscanner leicht justiert werden, ohne dass der photographische Drucker größtenteils auseinander gebaut werden muss, wenn ein elektronisches Element, wie etwa die Laserlichtquelle, aufgrund ihres Verschleißes ausgetauscht werden muss.
Die Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine perspektivische Ansicht des äußeren Erscheinungsbildes eines erfindungsgemäßen photographischen Druckers;
2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Konfiguration des Laserstrahlscanners eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;
3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer detaillierten Konfiguration eines justierbaren Spiegels, der in dem Laserstrahlscanner aus dem Ausführungsbeispiel verwendet wird.
4 zeigt in einer Schnittansicht die optischen Wege im Laserstrahlscanner und ein Blockdiagramm eines Überwachungssystems für die Positionen der Laserstrahlen in dem Ausführungsbeispiel.
5 zeigt die Vorderansicht eines Anzeigebeispiels auf einer Monitoranzeige eines Synchroskops, während die optischen Wege des Laserstrahlscanners in dem Ausführungsbeispiel justiert werden.
6 zeigt ein Flussdiagramm des Ablaufs der Justierung der optischen Wege des Laserstrahlscanners in dem Ausführungsbeispiel.
7 zeigt eine perspektivische Ansicht einer detaillierten Konfiguration eines modifizierten Spiegels, der in dem Laserstrahlscanner in dem Ausführungsbeispiel verwendet wird; und
8 zeigt ein Flussdiagramm des Ablauf der Justierung der optischen Wege des Laserstrahlscanners in dem Ausführungsbeispiel unter Verwendung des in 7 abgebildeten modifizierten Spiegels.
BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
Beschrieben wird ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Laserstrahlscanners und eines Photographiedruckers mit einem solchen.
In 1 ist ein äußeres Erscheinungsbild eines Ausführungsbeispiels des Photographiedruckers dargestellt. Der Photographiedrucker umfasst eine Belichtungseinheit 20 zum Belichten des photographischen Papiers, eine Entwicklungseinheit 30 zum Entwickeln, Fixieren, Bleichen und Stabilisieren des photographischen Papiers und eine Trocknereinheit 40 zum Trocknen des photographischen Papiers. Ein erstes Transportband 42 und ein zweites Transportband 43 befinden sich über der Entwicklungseinheit 30. Die entwickelten photographischen Papierbögen, die aus der Öffnung 41 austreten, werden im gleichen Vorgang auf dem Transportband 42 angehäuft. Jedes Bündel photographischer Papierbögen wird auf dem zweiten Transportband 43 angeordnet.
Die Belichtungseinheit 20 ist eine Dunkelkammer mit einem Laserstrahlscanner 100, einem Magazin 21, das eine Rolle photographischen Papiers enthält, einer Schneidevorrichtung zum Zuschneiden des photographischen Papiers zu photographischen Papierbögen einer vorgegebenen Größe, und einer Transportvorrichtung, die das photographische Papier aus dem Magazin 21 zur Schneidevorrichtung zieht und den photographischen Papierbogen durch einen Belichtungsbereich zu der Entwicklungseinheit 30 transportiert.
In 2 wird die detaillierte Konfiguration des Laserstrahlscanners 100, der zum Belichten des photographischen Papierbogens verwendet wird, dargestellt. Der Laserstrahlscanner 100 umfasst drei Laserlichtquellen 104R, 104G bzw. 104B, die den drei Grundfarben Rot, Grün und Blau entsprechen. Die Laserlichtquelle 104R beinhaltet einen Halbleiterlaser, um einen roten Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 680 nm zu emittieren. Die Laserlichtquelle 104G beinhaltet einen Halbleiterlaser und ein Gerät zum Umwandeln der Wellenlänge, um den vom Halbleiterlaser emittierten Laserstrahl in einen grünen Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 532 nm zu konvertieren. Die Laserlichtquelle 104B beinhaltet einen Halbleiterlaser und ein Gerät zum Umwandeln der Wellenlänge, um den vom Halbleiterlaser emittierten Laserstrahl in einem blauen Laserstrahl mit einer Wellenlänge von 473 nm zu konvertieren.
Vor der jeweiligen den Laserstrahl emittierenden Fläche der Laserlichtquellen 104R, 104G und 104B sind drei Sätze von Sammellinsen 106 und akusto-optischen Modulatoren 108 vorgesehen. Drei justierbare Spiegel 110 sind in den optischen Wegen 105 der von den Laserlichtquellen 104R, 104G und 104B emittierten Laserstrahlen vorgesehen, um die Laserstrahlen in Richtung eines Polygonspiegels 120 zu reflektieren. Der Polygonspiegel 120 wird mit einer konstanten vorgegebenen Rotationsgeschwindigkeit gedreht, beispielsweise in eine von Pfeil A angezeigte Richtung, um die Laserstrahlen in eine vorgegebene Richtung zu reflektieren.
Vor dem Polygonspiegel 120 sind hintereinander aufgereiht eine fθ Linse 121, eine zylindrische Linse 122 sowie ein Spiegelpaar 124 und 126 angeordnet. Die Laserstrahlen werden durch die Rotation des Polygonspiegels 120, die fθ Linse 121 und die zylindrische Linse 122 in die Hauptscanrichtung, die von Pfeil B angezeigt wird, abgelenkt, und von den Spiegeln 124 und 126 in die Sub-scanrichtung, die von Pfeil C angezeigt wird, reflektiert. Der Spiegel 126 ist ein halbdurchlässiger Spiegel, der als Strahlteiler dient, um die Laserstrahlen in zwei Wege, die von den Symbolen L1 und L2 angezeigt werden, aufzuspalten.
Wie 2 entnommen werden kann, ist das Gehäuse 102 des Laserstrahlscanners 100 durch eine Wand 130 in zwei Bereiche aufgeteilt. Die elektronischen Elemente der Laserlichtquellen 104R, 104G und 104B, die akustooptischen Modulatoren 108, etc. sind konzentriert auf der linken Seite der Wand 130 angeordnet. Auf der anderen Seite sind die optischen und mechanischen Elemente der Spiegel 110, 124 und 126, der Polygonspiegel 120, die fθ Linse 121, etc. konzentriert auf der rechten Seite der Wand 130 angeordnet. In der Wand 130 sind drei durchgehende Löcher 128 ausgebildet, durch welche die von den Laserlichtquellen 104R, 104G und 104B emittierten Laserstrahlen auf die justierbaren Spiegel 110 in der rechten Seite fallen.
Die horizontalen Positionen der Laserlichtquellen 104R, 104G und 104B werden gemäß Standardpunkten, die auf dem Gehäuse 102 vorgesehen sind, justiert. Die vertikalen Positionen der Laserlichtquellen 104R, 104G und 104B werden unter zu Hilfenahme von Trimmelementen justiert. Des Weiteren kann jeder justierbare Spiegel 110 um eine vertikale Achse gedreht werden, um den Reflektionswinkel des Laserstrahls zu justieren.
Eine detaillierte Konfiguration des justierbaren Spiegels ist in 3 gezeigt. In 3 entspricht die von Pfeil P angezeigte Richtung der vertikalen Richtung, und die von den Pfeilen R und Q angezeigten Richtungen entsprechen den horizontalen Richtungen. Die Reflektionsoberfläche M1 eines Spiegelkörpers 112 ist in 3 deutlich als Oberseite abgebildet. Ein Spiegelhalter 111 weist drei zu einer Bodenplatte 111d senkrechte Seitenwände 111a, 111b, und 111c auf, um den Spiegelkörper 112 zu halten. Eine Achse 113 wird von Lagern 119a und 119b getragen, die an den Seitenwänden 111b und 111c vorgesehen sind. Der Spiegelkörper 112 ist auf dem Spiegelhalter 111 über die Achse 113 drehbar gelagert. Die Position der Achse 113 ist in Richtung einer Seitenfläche M4 zu der Mitte der Seitenflächen M2 und M3 des Spiegelkörpers 112 dezentriert angeordnet.
Auf der Seitenfläche M3 des Spiegelkörpers 112 ist eine Vertiefung 117 mit einer Bodenfläche ausgebildet. Ein Außengewinde eines Stoppstabes 118 ist mit einem Innengewinde, das in der Seitenwand 111c ausgebildet ist, in einer derartigen Schraubverbindung, dass das vordere Ende des Stoppstabes 118 in Richtung des Spiegelkörpers 112 vorragt und mit der Vertiefung 117 des Spiegelkörpers 112 gleitend in Verbindung steht. Zwischen der Rückseite M6 des Spiegelkörpers 112 und der Bodenplatte 111d des Spiegelhalters 111 ist eine Feder vorgesehen (in der Zeichnung nicht dargestellt), um eine der Richtung des Pfeils D entgegen gesetzte Drehkraft auf den Spiegelkörper 112 einwirken zu lassen. Wenn der Stoppstab 118 derart hineingeschraubt ist, dass sein vorderes Ende fest mit der Bodenfläche der Vertiefung 117 in Kontakt steht, wird eine Drehung des Spiegelkörpers 112 verhindert.
Ein Rahmen 114 einer Justiervorrichtung mit einer im wesentlichen L-Form ist auf der Seitenfläche 111e der Bodenplatte 111d mit einer Schraube 115 befestigt. Eine Justierschraube 116 ist derart in ein Innengewinde, das auf einer oberen Wand 114a des Rahmens 114 ausgebildet ist, geschraubt, dass das untere Ende in Richtung der Reflektionsoberfläche M1 des Spiegelkörpers 112 vorragt. Das untere Ende der Justierschraube 116 bewegt sich, je nach Drehrichtung der Justierschraube 116, nach oben oder unten.
Wenn der Stoppstab 118 gelockert wird, kann der Spiegelkörper 112 durch die Drehkraft der Feder gedreht werden, so dass die Reflektionsoberfläche M1 des Spiegelkörpers 112 das untere Ende der Justierschraube 116 berührt und die Drehung stoppt. Unter diesen Bedingungen wird jede der zu justierenden Laserlichtquellen 104R, 104G und 104B entsprechend dem justierbaren Spiegel 110 bewegt, um einen Laserstrahl zu emittieren.
In 3 ist der einfallende Laserstrahl mit dem Symbol L3 und der reflektierte Laserstrahl mit dem Symbol L4 gekennzeichnet. Das Symbol „0" kennzeichnet die Normale der Reflektionsoberfläche M1 des Spiegelkörpers 112.
Wenn die Justierschraube 116 gedreht wird während der reflektierte Laserstrahl L4 überwacht wird, wird der Spiegelkörper 112 entsprechend der Bewegung des unteren Endes der Justierschraube 116 um die Achse 113 gedreht, und der Reflektionswinkel des reflektierten Laserstrahls L4 wird entsprechend der Drehung des Spiegelkörpers 112 verändert. Wenn der reflektierte Laserstrahl L4 eine vorgegebene Position entsprechend einem Standardpunkt auf einer Scanlinie erreicht, wird die Drehung der Justierschraube 116 gestoppt und der Stoppstab 118 festgeschraubt, so dass sich der Spiegelkörper 112 nicht mehr dreht.
Eine Seitenfläche M5 des Spiegelkörpers 112 ist gekrümmt, damit keine Berührung mit dem Rahmen 114 entsteht, wenn der Spiegelkörper 112 gedreht wird. Es ist vorteilhaft, einen weiteren Stoppstab auf der Seitenwand 111b des Spiegelhalters 111, und auf der Seitenfläche M2 des Spiegelkörpers 112 eine Vertiefung vorzusehen, die mit dem Stoppstab in Eingriff geht. Durch eine solche Konfiguration kann eine Drehung des Spiegelkörpers 112 zuverlässig unterbunden werden.
In 4 sind die optischen Wege 105 im Laserstrahlscanner 100 und ein Überwachungssystem zur Überwachung der Position der durch die justierbaren Spiegel 110 reflektierten Laserstrahlen dargestellt.
Ein Positionssensor 201, wie etwa ein zweidimensionaler positionssensitiver Detektor (PSD), ist an einer Position oder auf einer Ebene P2 angeordnet, die zu einer Standardposition auf der Scanlinie oder einer Scanfläche P1 auf einer Fläche eines von der Transportvorrichtung transportierten photographischen Papierbogens 1 konjugiert ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Positionssensor 201 derart angeordnet, dass er dem Spiegel 126 im Gehäuse 102 gegenüberliegt. In der Nähe des Positionssensors 201 im Gehäuse 102 ist ein Signalprozessor 202 vorgesehen. Der Signalprozessor 202 führt eine vorgegebene Signalverarbeitung aus, um Signale von dem Positionssensor auszugeben, und gibt das verarbeitete Signal an eine CPU (Zentrale Verarbeitungseinheit) 203 aus. Da der Signalprozessor 202 in der Nähe des Positionssensors 201 angeordnet ist, kann eine Drahtverbindung verkürzt werden, so dass wenig Rauschen empfangen wird.
Mit der CPU 203 ist ein Synchroskop (oder ein Oszilloskop) 204 verbunden, um die Position(en), wo der/die Laserstrahl(en) auftreffen (von hier an abgekürzt als „Position(en) des/der Laserstrahl(s/en)") auf einer Monitoranzeige 204a anzuzeigen. Zudem sind mit der CPU 203 ein ROM (Read Only Memory) 206 zur Speicherung von Steuerprogrammen des Positionssensors 201, des Signalprozessors 202, und des Synchroskops 204, und ein RAM (Schreib-Lese-Speicher) 205 verbunden, um temporär verschiedene Arten von Parametern, die beim Positionsmessvorgang verwendet werden, zu speichern. Weiterhin ist ein Bedienungselement wie etwa eine Tastatur 207 mit der CPU 203 verbunden, über die ein Anwender seine Beurteilung, wie beispielsweise "JA" oder "NEIN" in die CPU 203 eingeben kann. Mit Ausnahme des Positionssensors 201 und des Signalprozessors 202 kann das Überwachungssystem nach Beendigung der Justierung der optischen Wege vom photographischen Drucker entfernt werden.
Ein Beispiel für die Justierung der optischen Wege der Laserstahlen wird nun in dem Ausführungsbeispiel beschrieben. In dem vorliegenden photographischen Drucker ist es wichtig, dass sich die Scanlinien der Laserstrahlen auf dem photographischen Papierbogen 1 überlappen. Deshalb wird die Justierung der optischen Wege der Laserstrahlen derart ausgeführt, dass sich der rote Laserstrahl und der blaue Laserstrahl auf dem grünen Laserstrahl überlappen.
Beispielsweise wird der Polygonspiegel 120 derart angehalten, dass die Reflektionsoberfläche des Polygonspiegels parallel zur Ausrichtung der Spiegel 124 und 126 ist. Der mit dem grünen Laserstrahl korrespondierende justierbare Spiegel 110 wird, beispielsweise durch die visuelle Beobachtung oder durch die Überwachung der Monitoranzeige 204a des Synchroskops 204, derart justiert, dass der grüne Laserstrahl im wesentlichen auf den Mittelpunkt des Positionssensors 201 in der Hauptscanrichtung einfällt. Anschließend werden die mit den roten und blauen Laserstrahlen korrespondierenden justierbaren Spiegel 110 derart justiert, dass die Positionen der roten und blauen Laserstrahlen sich auf der Position des grünen Laserstrahls auf der Monitoranzeige 204a des Synchroskops 204 überlappen.
Es ist jedoch schwierig, die Drehung des Polygonspiegels 120 an genau einer vorgegebenen Position anzuhalten. Es ist daher vorteilhaft, auf der Drehachse des Polygonspiegels 120 einen Impulsgeber vorzusehen, um den Drehwinkel des Polygonspiegels 120 zu messen (diese Elemente sind in der Zeichnung nicht enthalten). Während der Polygonspiegels 120 gedreht wird, werden die Positionen der Laserstrahlen auf dem Positionssensor 201 variiert. Die vom Positionssensor 201 ausgegebenen Signale werden in einem vorgegebenen Intervall gleichzeitig mit den Ausgabesignalen des Impulsgebers aufgenommen, und die unter Verwendung der Ausgabesignale des Positionssensors 201 berechneten Positionen der Laserstrahlen werden kontinuierlich auf der Monitoranzeige 204a des Synchroskops 204 angezeigt. Als Ergebnis erhält man, dass sich drei Laserstrahlen auf einer vorgegebenen Standardposition oder auf der Scanlinie überlappen oder nicht.
Ein Beispiel für eine Anzeige der Monitoranzeige 204a des Synchroskops 204 ist in 5 dargestellt. In 5 kennzeichnen die Symbole R, G und B die Positionen der Laserstrahlen entsprechend den jeweiligen Grundfarbe Rot, Grün und Blau auf dem Positionssensor 201.
Wie in 5 zu sehen ist, fallen die durch die Symbole R und G gekennzeichneten Positionen zusammen, so dass der rote Laserstrahl auf der Scanlinie oder seine Position mit dem grünen Laserstrahl überlappen kann. Die mit dem Symbol B bezeichnete Position unterscheidet sich von den mit den Symbolen R und G gekennzeichneten Positionen, so dass der blaue Laserstrahl nicht auf der Scanlinie oder auf seiner Position mit dem grünen Laserstrahl überlappt werden kann. Wenn die Diskrepanz der Positionen nicht akzeptierbar ist, wird das Auftreten des „Farbbleedings" bei der Farbentwicklung verursacht, wenn das belichtete photographische Papier 1 entwickelt wird. Daher werden der justierbare Spiegel 110 und die dem blauen Laserstrahl entsprechende Laserlichtquelle 104B derart justiert, dass sich die mit dem Symbol B gekennzeichnete Position des blauen Laserstrahls bewegt, um sich entlang Pfeil F den durch die Symbole R und G gekennzeichneten Positionen des roten und grünen Laserstrahls anzunähern.
Die Justierung der optischen Wege in einem Laserstrahlscanner des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird anhand eines in 6 abgebildeten Flussdiagramms beschrieben.
Wenn ein Justierprogramm startet, wird der grüne Laserstrahl von der Laserlichtquelle 104G oszilliert und emittiert (Schritt S1). Der von der Laserlichtquelle 104G emittierte grüne Laserstrahl bewegt sich entlang des optischen Wegs, der von der Sammellinse 106, dem akusto-optischen Modulator 108, dem justierbaren Spiegel 110, dem Polygonspiegel 120, der fθ Linse 121, der zylindrischen Linse 122 und dem Spiegel 124 gebildet wird, und trifft auf den Spiegel 126, der als Strahlteiler dient. Da der Spiegel 126 ein halbdurchlässiger Spiegel ist, tritt ein Teil jedes Laserstrahls durch den Spiegel 126 hindurch, während der restliche Teil in Richtung der Scanlinie oder der Scanfläche P1 reflektiert wird. Wenn der grüne Laserstrahl durch den Spiegel 126 hindurch tritt und auf den Positionssensor (PSD) 201 fällt, beginnt der Positionssensor 201 die Position des grünen Laserstrahls zu messen und gibt Signale aus, die der gemessenen Position des grünen Laserstrahls entsprechen (Schritt S2).
Da der Positionssensor 201 ein zweidimensionaler positionssensitiver Detektor ist, beinhaltet das der Position des grünen Laserstrahls entsprechende Ausgabesignal zweidimensionale Positionsdaten. Der Signalprozessor 202 führt die vorgegebene Signalverarbeitung an den der Position des grünen Laserstrahls entsprechenden Ausgabesignalen des Positionssensors 201 durch (Schritt S3). Bei diesem Ausführungsbeispiel müssen sich der rote Laserstrahl (R-Strahl) und der blaue Laserstrahl (B-Strahl) auf der Position des grünen Laserstrahls überlappen, so dass die Position des grünen Laserstrahls als einzustellende Standardposition verwendet werden kann. Daher wird die Position des grünen Laserstrahls so kalibriert, dass sie sich im Mittelpunkt der Monitoranzeige 204a des Synchroskops 204 befindet (Schritt S4).
Anschließend wird die Emission des grünen Laserstrahls von der Laserlichtquelle 104G ausgeschaltet und von der Laserlichtquelle 104R wird der rote Laserstrahl emittiert (Schritt S5). Wenn der rote Laserstrahl durch den Spiegel 126 hindurch tritt und auf den Positionssensor 201 fällt, misst der Positionssensor 201 die Position des roten Laserstrahls und gibt Signale entsprechend der gemessenen Position des roten Laserstrahl aus (Schritt S6). Der Signalprozessor 202 führt die vorgegebene Signalverarbeitung an den der Position des roten Laserstrahls entsprechenden Ausgabesignalen des Positionssensors 201 durch (Schritt S7). Die Position des roten Laserstrahls wird auf der Monitoranzeige 204a des Synchroskops 204 angezeigt (Schritt S8).
Wenn die Position des roten Laserstrahls auf der Monitoranzeige 204a des Synchroskops 204 angezeigt wird, beurteilt der Anwender, ob die Position des roten Laserstrahls mit der Position des grünen Laserstrahls zusammenfällt oder nicht. Darüber hinaus beurteilt der Anwender, wenn die Position des roten Laserstrahls von der Position des grünen Laserstrahls abweicht, ob die Diskrepanz zwischen der Position des roten Laserstahls und der Position des grünen Laserstrahls akzeptabel ist oder nicht (Schritt S9).
Wenn die Diskrepanz zwischen der Position des roten Laserstahls und der Position des grünen Laserstrahls nicht akzeptabel ist, justiert der Anwender den Reflektionswinkel des justierbaren Spiegels 110, der mit dem roten Laserstrahl korrespondiert (Schritt S10). Danach werden die Schritte S6 bis S10 wiederholt, bis die Position des roten Laserstrahls mit der Position des grünen Laserstrahls zusammenfällt oder die Diskrepanz zwischen der Position des roten Laserstahls und der Position des grünen Laserstrahls akzeptabel ist.
Wenn die Position des roten Laserstrahls mit der Position des grünen Laserstrahls zusammenfällt oder die Diskrepanz zwischen der Position des roten Laserstahls und der Position des grünen Laserstrahls akzeptabel ist (JA in Schritt S9), gibt der Anwender unter Verwendung der Tastatur 207 einen vorgegebenen, einem „JA" entsprechenden Befehl ein, woraufhin die Emission des roten Laserstrahls durch die Laserlichtquelle 104R ausgeschaltet wird, und der blaue Laserstrahls von der Laserlichtquelle 104B emittiert wird (Schritt S11).
Wenn der blaue Laserstrahl durch den Spiegel 126 hindurch tritt und auf den Positionssensor 201 fällt, misst der Positionssensor 201 die Position des blauen Laserstrahls und gibt Signale aus, die der gemessenen Position des blauen Laserstrahls entsprechen (Schritt S12). Der Signalprozessor 202 führt die vorgegebene Signalverarbeitung an den der Position des blauen Laserstrahls entsprechenden Ausgabesignalen des Positionssensors 201 durch (Schritt S13). Die Position des blauen Laserstrahls wird auf der Monitoranzeige 204a des Synchroskops 204 angezeigt (Schritt S14).
Wenn die Position des blauen Laserstrahls auf der Monitoranzeige 204a des Synchroskops 204 angezeigt wird, beurteilt der Anwender, ob die Position des blauen Laserstrahls mit der Position des grünen Laserstrahls zusammenfällt oder nicht. Außerdem beurteilt der Anwender, wenn die Position des blauen Laserstrahls von der Position des grünen Laserstrahls abweicht, ob die Diskrepanz zwischen der Position des blauen Laserstahls und der Position des grünen Laserstrahls akzeptabel ist oder nicht (Schritt S15).
Wenn die Diskrepanz zwischen der Position des blauen Laserstahls und der Position des grünen Laserstrahls nicht akzeptabel ist, justiert der Anwender den Reflektionswinkel des justierbaren Spiegels 110, der mit dem blauen Laserstrahl korrespondiert (Schritt S16). Anschließend werden die Schritte S12 bis S16 wiederholt, bis die Position des blauen Laserstrahls mit der Position des grünen Laserstrahls zusammenfällt oder die Diskrepanz zwischen der Position des blauen Laserstahls und der Position des grünen Laserstrahls akzeptabel ist.
Wenn die Position des blauen Laserstrahls mit der Position des grünen Laserstrahls zusammenfällt oder die Diskrepanz zwischen der Position des blauen Laserstahls und der Position des grünen Laserstrahls akzeptabel ist (JA in Schritt S15), gibt der Anwender unter Verwendung der Tastatur 207 einen vorgegebenen, einem „JA" entsprechenden Befehl ein, woraufhin die Emission des blauen Laserstrahls durch die Laserlichtquelle 104B ausgeschaltet wird (Schritt S17), und die Justierung der optischen Wege im Laserstrahlscanner beendet ist.
Durch die oben beschriebene Konfiguration kann der Anwender die optischen Wege 105 der Laserstrahlen 105 im Laserstrahlscanner 100 durch Überwachung der Monitoranzeige 204a des Synchroskops 204 justieren, ohne das Messinstrument auf der Scanfläche P1 der Transportvorrichtung im photographischen Drucker zu positionieren, so dass die Justierung der optischen Wege viel einfacher durchgeführt werden kann als bei herkömmlichen Justiermethoden. Darüber hinaus kann, wenn elektronische Elemente wie etwa die Laserlichtquellen 104R, 104G oder 104B oder der akusto-optische Modulator 108 aus Verschleißgründen ausgetauscht werden, der optische Weg des Laserstrahls, der mit dem ausgetauschten Element korrespondiert, leicht justiert werden, während der Laserstrahlscanner 100 in den photographischen Drucker eingebaut bleibt.
Mit Bezug auf 7 wird eine Modifikation des justierbaren Spiegels 110 beschrieben. In dieser Modifikation kann der Winkel der Reflektionsoberfläche des Spiegelkörpers 112 durch einen Aktuator 300, wie beispielsweise einen Motor, justiert werden. Die Achse 113 durchdringt die Seitenwand 111b und auf dem Ende der Achse 113 ist ein Getriebe 301 angebracht. Ein auf der Achse des Aktuators 300 befestigtes Ritzel 302 ist mit dem Getriebe 301 verbunden. Zwischen der Rückseite M6 des Spiegelkörpers 112 der Bodenplatte 111d des Spiegelhalters 111 ist eine Feder 303 zum Ausgleich der Gegenbewegung des Getriebes 301 und des Ritzels 302 vorgesehen. Die Kraft der Feder 303 muss geringer sein als der magnetische Widerstand des Aktuators 300, damit der Spiegelkörper 112 nicht gedreht wird. Die mit Nummern oder Symbolen gekennzeichneten Elemente entsprechen im Wesentlichen denjenigen in 3.
Der Aktuator 300 kann automatisch, beispielsweise durch die in 4 abgebildete CPU 203, gesteuert werden. Die automatische Justierung der optischen Wege in dem Laserstrahlscanner durch diese Modifikation wird mit Bezug auf ein in 8 abgebildetes Flussdiagramm beschrieben.
Wenn ein automatisches Justierprogramm startet, wird der grüner Laserstrahl (G-Strahl) von der Laserlichtquelle 104G oszilliert und emittiert (Schritt S21).
Wenn der grüne Laserstrahl durch den Spiegel 126 hindurch tritt und auf den Positionssensor 201 fällt, beginnt der Positionssensor 201 die Position des grünen Laserstrahls zu messen und gibt Signale aus, die der gemessenen Position des grünen Laserstrahls entsprechen (Schritt S22). Der Signalprozessor 202 führt die vorgegebene Signalverarbeitung an den der Position des grünen Laserstrahls entsprechenden Ausgabesignalen des Positionssensors 201 durch (Schritt S23). Die CPU 203 speichert die ausgegebenen Signale, die der Position des grünen Laserstrahls entsprechen in der RAM 205 als den einzustellenden Standardpunkt (Kalibrierung: Schritt S24). Anschließend wird die Emission des grünen Laserstrahls von der Laserlichtquelle 104G ausgeschaltet und von der Laserlichtquelle 104R wird der rote Laserstrahl emittiert (Schritt S25).
Wenn der rote Laserstrahl durch den Spiegel 126 hindurch tritt und auf den Positionssensor 201 fällt, misst der Positionssensor 201 die Position des roten Laserstrahls und gibt Signale aus, die der gemessenen Position des roten Laserstrahls entsprechen (Schritt S26). Der Signalprozessor 202 führt die vorgegebene Signalverarbeitung an den der Position des roten Laserstrahls entsprechenden Ausgabesignalen des Positionssensors 201 durch (Schritt S27). Die CPU 203 vergleicht die Signale, die der Position des grünen Laserstrahls und der Position des roten Laserstrahls entsprechen, und berechnet das Ausmaß der Verschiebung zwischen der Position des roten Laserstrahls und der Position des grünen Laserstrahls (Schritt S28).
Wenn die Verschiebung berechnet ist, beurteilt die CPU, ob die Diskrepanz oder die Verschiebung zwischen der Position des roten Laserstahls und der Position des grünen Laserstrahls akzeptabel ist oder nicht (Schritt S29). Wenn die Diskrepanz oder die Verschiebung zwischen der Position des roten Laserstahls und der Position des grünen Laserstrahls nicht akzeptabel ist, steuert die CPU 203 den Antrieb des Aktuators 300 an, um den Reflexionswinkel des justierbaren Spiegels 110, der mit dem roten Laserstrahl korrespondiert, zu justieren, wobei das Ausmaß der Verschiebung verwendet wird (Schritt S30). Danach werden die Schritte S26 bis S30 wiederholt, bis die Position des roten Laserstrahls mit der Position des grünen Laserstrahls zusammenfällt oder die Diskrepanz zwischen der Position des roten Laserstahls und der Position des grünen Laserstrahls akzeptabel ist.
Wenn die Position des roten Laserstrahls mit der Position des grünen Laserstrahls zusammenfällt oder die Diskrepanz zwischen der Position des roten Laserstahls und der Position des grünen Laserstrahls akzeptabel ist (JA in Schritt S29), wird die Emission des roten Laserstrahls durch die Laserlichtquelle 104R ausgeschaltet, und ein blauer Laserstrahls wird von der Laserlichtquelle 104B emittiert (Schritt S31).
Wenn der blaue Laserstrahl durch den Spiegel 126 hindurch tritt und auf den Positionssensor 201 fällt, misst der Positionssensor 201 die Position des blauen Laserstrahls und gibt Signale aus, die der gemessenen Position des blauen Laserstrahls entsprechen (Schritt S32). Der Signalprozessor 202 führt die vorgegebene Signalverarbeitung an den der Position des blauen Laserstrahls entsprechenden Ausgabesignalen des Positionssensors 201 durch (Schritt S33). Die CPU 203 vergleicht die Signale, die der Position des grünen Laserstrahls und der Position des blauen Laserstrahls entsprechen, und berechnet das Ausmaß der Verschiebung zwischen der Position des blauen Laserstrahls und der Position des grünen Laserstrahls (Schritt S34).
Wenn die Verschiebung berechnet ist, beurteilt die CPU, ob die Diskrepanz oder die Verschiebung zwischen der Position des blauen Laserstahls und der Position des grünen Laserstrahls akzeptabel ist oder nicht (Schritt S35). Wenn die Diskrepanz oder die Verschiebung zwischen der Position des blauen Laserstahls und der Position des grünen Laserstrahls nicht akzeptabel ist, steuert die CPU 203 den Antrieb des Aktuators 300 an, um den Reflexionswinkel des justierbaren Spiegels 110, der dem blauen Laserstrahl entspricht, zu justieren, wobei das Ausmaß der Verschiebung verwendet wird (Schritt S30). Danach werden die Schritte S32 bis S36 wiederholt, bis die Position des blauen Laserstrahls mit der Position des grünen Laserstrahls zusammenfällt oder die Diskrepanz zwischen der Position des blauen Laserstahls und der Position des grünen Laserstrahls akzeptabel ist.
Wenn die Position des blauen Laserstrahls mit der Position des grünen Laserstrahls zusammenfällt oder die Diskrepanz zwischen der Position des blauen Laserstahls und der Position des grünen Laserstrahls akzeptabel ist (JA in Schritt S35), wird die Emission des roten Laserstrahls durch die Laserlichtquelle 104R ausgeschaltet (Schritt S37), und die Justierung der optischen Wege im Laserstrahlscanner ist beendet.
Durch diese Modifikation können die Reflektionswinkel der justierbaren Spiegel 110 automatisch justiert werden, so dass es nicht notwendig ist, die optischen Wege manuell einzustellen, sogar dann, wenn elektronische Elemente, wie etwa die Laserlichtquellen 104R, 104G oder 104B, oder der akusto-optische Modulator 108 aus Verschleißgründen ausgetauscht werden. Ferner ist es vorteilhaft, die justierbaren Spiegel 110 unabhängig vom Austausch elektronischer Elemente in vorgegebenen regelmäßigen Intervallen zu justieren.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die optischen Wege 105 des Laserstrahlscanners 100 derart justiert, dass der rote und der blaue Laserstrahl mit dem grünen Laserstrahl überlappen. Es ist jedoch auch möglich, den blauen und grünen Laserstrahl so einzustellen, dass sie mit dem roten Laserstrahl überlappen. Alternativ ist es ebenso möglich, den roten und den grünen Laserstrahl so zu justieren, dass sie mit dem blauen Laserstrahl überlappen. Ferner besteht die Möglichkeit, die optischen Wege derart zu justieren, dass sich die roten, grünen und blauen Laserstrahlen auf einer vorgegebenen Position, wie zum Beispiel dem Mittelpunkt des Positionssensors 201, überlappen.
Des Weiteren wird in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ein halbdurchlässiger Spiegel als Spiegel 126 verwendet, der an dem letzten Punkt des optischen Wegs im Laserstrahlscanner 100 angeordnet ist. Es ist jedoch auch möglich, einen Totalreflexionsspiegel als Spiegel 126 zu verwenden, der zurückgezogen wird, während die optischen Wege justiert werden, wie durch die gepunktete Linie in 4 dargestellt wird. Durch eine solche Konfiguration kann das Reflexionsvermögen des Spiegels 126 erhöht werden. Außerdem wird in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ein zweidimensionaler positionssensitiver Detektor (PSD) als Positionssensor 201 verwendet. Es ist allerdings auch möglich, mehrere eindimensionale positionssensitive Detektoren zu verwenden, die eng nebeneinander angebracht sind. Daneben kann anstelle des Synchroskops ein anderes Monitoranzeigegerät verwendet werden.
Ferner kann in der oben beschriebenen Beschreibung der Reflektionswinkel des Spiegelkörpers 112 des justierbaren Spiegels 110 einachsig um die Achse 113 justiert werden. Es ist jedoch auch möglich, den Reflektionswinkel des Spiegelkörpers derart zu justieren, dass axial um die Achse 113 und eine weitere senkrecht zu der Achse 113 verlaufende Achse gedreht wird, wodurch der Spiegelhalter 11 gekippt wird.
Weiterhin ist die Positionierung des Positionssensors 201 nicht durch die Darstellung beschränkt. Es ist auch möglich, ihn an irgendeiner Stelle anzuordnen, die zu der Scanlinie oder der Scanfläche P1 konjugiert ist. Wenn beispielsweise der Spiegel 124 als halbdurchlässiger Spiegel ausgebildet ist, ist es möglich, den Positionssensor 201 auf der gleichen Fläche, wie den Polygonspiegel im Gehäuse 102 des Laserstrahlscanners 100 vorzusehen. Außerdem sind in der oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Polygonspiegel 120 und die fθ Linse 121 auf derselben Fläche wie die Laserlichtquellen 104R, 104G und 104B und die justierbaren Spiegel 110 angeordnet. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Polygonspiegel 120 und die fθ Linse 121 auf einer zu den Laserlichtquellen 104R, 104G und 104B und den justierbaren Spiegeln 110 unterschiedlichen Fläche anzuordnen, indem ein Paar Parallelspiegel bereitgestellt werden, so dass der durch den Laserstrahlscanner eingenommene horizontale Raum verkleinert wird, auch wenn die Höhe des Laserstrahlscanner zunimmt.
Darüber hinaus wird der Laserstrahlscanner 100 dazu verwendet, das photographische Papier im photographischen Drucker zu belichten. Der erfindungsgemäße Laserstrahlscanner ist jedoch nicht auf diese Anwendung eingeschränkt. Es ist auch möglich, die Belichtungseinheit in einem Farblaserdruckers o.ä. zur Anwendung zu bringen.

Claims

Laserstrahlscanner mit – mindestens zwei Laserlichtquellen (104R, 104G, 104B) zum Emittieren mindestens zweier Laserstrahlen mit unterschiedlicher Wellenlänge; – einem optischen Scansystem (106, 110, 120, 121, 122, 124, 126) zum Heranführen der Laserstrahlen über optische Wege (105) für die entsprechenden Laserstrahlen auf eine vorbestimmte Scanfläche (P1), das einen Polygonspiegel (120) zum Scannen der Laserstrahlen auf der vorbestimmten Scanfläche (P1) umfasst; und – einem Justiersystem für die optischen Wege (110, 114, 116, 201, 202, 203, 204, 205, 206, 300, 301, 302) zum Justieren der optischen Wege (105) des optischen Scansystems; wobei das Justiersystem für die optischen Wege umfasst: – einen auf einer zu der vorbestimmten Scanfläche (P1) optisch konjugierten Fläche (P2) angeordneten Positionssensor (201) zum Erfassen der Positionen auf der konjugierten Fläche (P2), auf die die Laserstrahlen einfallen; und – mindestens zwei Justiervorrichtungen (110, 114, 116, 300) zum derartigen Justieren der Richtungen der optischen Wege (105) der jeweiligen Laserstrahlen entsprechend den durch den Positionssensor (201) erfassten Positionen, dass die Laserstrahlen einander auf der Scanfläche (P1) überlappen.
Laserstrahlscanner nach Anspruch 1, wobei das optische Scansystem einen Strahlteiler (126) aufweist, mit dem die Laserstrahlen in einen ersten Weg aufspaltbar sind, über den die Laserstrahlen zu der Scanfläche (P1) hingeführt werden, und in einen zweiten Weg aufspaltbar sind, über den die geteilten Laserstrahlen zu dem Positionssensor (201) geführt werden.
Laserstrahlscanner nach Anspruch 1, wobei das optische Scansystem einen Totalreflexionsspiegel (126) umfasst, der in den optischen Wegen anzuordnen ist, um die Laserstrahlen zu der Scanfläche (P1) hin zu reflektieren, und der aus dem optischen Weg zu entfernen ist, um zu ermöglichen, dass die Laserstrahlen auf den Positionssensor einfallen, solange die optischen Wege justiert werden.
Laserstrahlscanner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Justiersystem für die optischen Wege weiterhin eine Monitoranzeige (204a) zum Anzeigen der Positionen der Laserstrahlen auf dem Positionssensor entsprechend der durch den Positionssensor (201) erfassten Positionen aufweist.
Laserstrahlscanner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Justiervorrichtungen (110, 114, 116, 300) einen Spiegel aufweisen (112 in 3), der in dem optischen System vorgesehen ist und manuell um eine Achse (113) rotierbar ist, um einen Reflexionswinkel des von dem Spiegel reflektierten Laserstrahls zu justieren.
Laserstrahlscanner nach Anspruch 5, wobei die Justiervorrichtungen (110, 114, 116, 300) zwischen den Laserlichtquellen (104R, 104G, 104B) und dem Polygonspiegel (120) angeordnet sind.
Laserstrahlscanner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Justiervorrichtungen (110, 114, 116, 300) einen in dem optischen Scansystem vorgesehenen Spiegel (112, in 7) zum Reflektieren des Laserstrahls und einen Aktuator (300) zum Rotieren des Spiegels um eine Achse (113), um einen Reflexionswinkel des in dem Spiegel reflektierten Laserstrahls zu justieren, aufweisen.
Laserstrahlscanner nach Anspruch 7, wobei das Justiersystem für die optischen Wege weiterhin einen Prozessor (203) aufweist, um einen Verschiebungsbetrag zwischen den Einfallpositionen der Laserstrahlen auf dem Positionssensor (201) entsprechend der von dem Positionssensor (201) erfassten Position zu berechnen, und den Aktuator (300) entsprechend dem berechneten Verschiebungsbetrag derart anzusteuern, dass die Laserstrahlen einander auf dem Positionssensor und dadurch auf der vorbestimmten Scanfläche überlappen.
Laserstrahlscanner nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei drei Laserlichtquellen (104R, 104G, 104B) vorgesehen sind, die jeweils Laserstrahlen mit Wellenlängen, die den drei Grundfarben (Rot, Grün, Blau) oder drei Komplementärfarben davon entsprechen, emittieren.
Laserstrahlscanner nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Positionssensor ein zweidimensionaler Positionssensor zum Erfassen von zweidimensionalen Einfallpositionen der Laserstrahlen ist.
Photographiedrucker mit – einem Laserstrahlscanner (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, – einer Fördervorrichtung zum Anliefern eines photographischen Papiers an die vorbestimmten Scanfläche (P1) des Laserstrahlscanners, und – einem Entwickler (30) zum Entwickeln eines latenten Bilds, das auf dem photographischen Papier durch den Laserstrahlscanner gebildet wurde.