JP2000310742A - 画像記録装置 - Google Patents
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Abstract
ても、分色混合の発生を防止することができる画像記録
装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 光源部9は、光源ユニット3bから出射
された青色の光と光源ユニット3gから出射された緑色
の光とを合成して感光材料6に照射する合成手段として
のクロスプリズム70と、特定の波長領域の光のみを通
過させることにより、光源ユニット3bから出射された
青色の光の波長領域と光源ユニット3gから出射された
緑色の光の波長領域が重複することを防止する波長帯域
制限フィルター73、74とを備える。
Description
用の感光材料に対し、LED(light−emitt
ing diode/発光ダイオード)素子から出射さ
れる光を利用してカラー画像を記録する画像記録装置に
関する。
等のラスター走査型のカラー画像記録装置においては、
一般にR、G、Bと呼称される赤色、緑色、青色の光に
各々感光する赤感層、緑感層、青感層を備えたカラー画
像記録用の感光材料が使用される。そして、このカラー
画像記録用の感光材料に対し、赤色の光を出射する光源
より赤色の光を、また、緑色の光を出射する光源より緑
色の光を、さらに、青色の光を出射する光源より緑色の
光を各々照射することにより、カラー画像を記録する構
成となっている。
ば、赤色の光を出射する光源としてその波長が632.
8nmのレーザビームを出射するヘリウムネオンレーザ
を、また、緑色の光を出射する光源としてその波長が5
14.5nmのレーザビームを出射するアルゴンイオン
レーザを、さらに、青色の光を出射する光源としてその
波長が441.6nmのレーザビームを出射するヘリウ
ムカドミウムレーザを、各々使用することができる。
3種のガスレーザを使用した場合には、装置が極めて大
型化し、また、そのコストも極めて高価となるため、実
用的ではない。このため、近年、ガスレーザに換えてL
ED素子を使用することが検討されている。
D素子を使用した場合には、LED素子の輝度の低さが
問題となる。例えば、赤色の光を出射するLED素子と
しては、ガリウムとアルミニュウムと砒素を材質とした
LED素子が開発されているが、緑色や青色の光を高い
輝度をもって出射するLED素子は実用化されていなか
った。
い輝度をもって出射するLED素子として、ガリウム
(Ga)とナイトライド(N)とを利用したガリウムナ
イトライドLED素子や、インジウム(In)とガリウ
ム(Ga)とナイトライド(N)とを利用したインジウ
ムガリウムナイトライドLED素子等が開発されている
(例えば、特開平4−100666号公報または特開平
8−316528号公報)。
リウムナイトライドLED素子やインジウムガリウムナ
イトライドLED素子(この明細書において、これらを
総称して「GaN系LED素子」という)等のLED素
子を上述した画像記録装置に応用する場合には、特に緑
色と青色との間に発生する分色混合(分光混合)が問題
となる。ここで、分色混合とは、赤色、緑色、青色の光
が、それらと対応する赤感層、緑感層、青感層以外の感
光層に影響を与え、感光材料の発色が濁る現象を指す。
光材料の分光感度を示す図である。この図において、S
Rは赤感層の感光領域を、SGは緑感層の感光領域を、
また、SBは青感層の感光領域を各々示している。
ニュウムと砒素などを材料としたLED素子を、また、
青色と緑色に上述したGaN系LED素子等を使用した
場合の、赤色、緑色、青色の光の発光スペクトルを示す
図である。この図において、LRは赤色の光を出射する
ためのLED素子から出射される光の波長領域を、LG
は緑色の光を出射するためのLED素子から出射される
光の波長領域を、また、LBは青色の光を出射するため
のLED素子から出射される光の波長領域を各々示して
いる。
の感光領域と青感層の感光領域とは互いに重複してお
り、また、緑色の光を出射するためのLED素子から出
射される光の波長領域と青色の光を出射するためのLE
D素子から出射される光の波長領域とは互いに重複して
いる。このため、青感層は図18においてハッチングを
付した領域で緑色の光を出射するためのLED素子から
出射される光により感光してしまうことになり、緑感層
は図19においてハッチングを付した領域で青色の光を
出射するためのLED素子から出射される光により感光
してしまうことになる。
D素子から出射される光と青色の光を出射するためのL
ED素子から出射される光とをダイクロイックミラーを
介して合成することにより、緑色の光を出射するための
LED素子から出射される光と青色の光を出射するため
のLED素子から出射される光との波長領域の重複を防
止することが考えられる。
射(透過)強度は、図20示すように、一定の傾斜を有
する。そして、この傾斜領域の範囲は、LED素子より
出射される無偏光の光の場合には、通常、50nm程度
となる。このため、このダイクロイックミラーの反射
(透過)強度特性を、必要な波長領域に対応させてシフ
トしたとしても、単一のダイクロイックミラーを使用し
ただけでは、緑色の光を出射するためのLED素子から
出射される光と青色の光を出射するためのLED素子か
ら出射される光との波長領域の重複を防止して上述した
分色混合を防止することは不可能である。
れたものであり、光源としてLED素子を使用した場合
においても、分色混合の発生を防止することができる画
像記録装置を提供することを目的とする。
は、赤色、緑色、青色の光に各々感光するカラー画像記
録用の感光材料に対し、赤色、緑色、青色の光を照射し
てカラー画像を記録する画像記録装置において、赤色の
光を出射する第1のLED素子と、緑色の光を出射する
第2のLED素子と、青色の光を出射する第3のLED
素子と、前記第2のLED素子と前記感光材料との間、
または、前記第3のLED素子と前記感光材料との間の
少なくとも一方に配設され、特定の波長領域の光のみを
通過させることにより、前記第2のLED素子から出射
された光の波長領域と前記第3のLED素子から出射さ
れた光の波長領域が重複することを防止する波長帯域制
限手段とを備えたことを特徴とする。
の発明において、前記波長帯域制限手段は、前記第2の
LED素子と前記感光材料との間、および、前記第3の
LED素子と前記感光材料との間の両方に配設されてい
る。
請求項2いずれかに記載の発明において、前記第1のL
ED素子から出射された赤色の光と、前記第2のLED
素子から出射された緑色の光と、前記第3のLED素子
から出射した青色の光とを合成して前記感光材料に照射
する合成手段を備えている。
の発明において、前記合成手段はクロスプリズムから構
成されている。
色の光に各々感光するカラー画像記録用の感光材料に対
し、赤色、緑色、青色の光を照射してカラー画像を記録
する画像記録装置において、赤色の光を出射する第1の
LED素子と、緑色の光を出射する第2のLED素子
と、青色の光を出射する第3のLED素子と、前記第2
のLED素子と前記感光材料との間に配設された、緑色
の光を反射する第1のダイクロイック素子と、前記第3
のLED素子と前記感光材料との間に配設された、青色
の光を反射または透過する第2のダイクロイック素子と
を備えたことを特徴とする。
求項5いずれかに記載の発明において、前記第2のLE
D素子が、前記第1のLED素子および前記第3のLE
D素子よりも多数配設されている。
求項6いずれかに記載の発明において、前記第1、第
2、第3のLED素子の各々に対応させてアパーチャ部
材を配設している。
面に基づいて説明する。図1はこの発明に係る画像記録
装置の斜視図である。
系4とからなる記録ヘッド5と、その外周部に感光材料
6を巻回した記録ドラム7とを備える。この画像記録装
置においては、光源部9から、結像光学系4を介して、
記録ドラム7に巻回された状態で回転する感光材料6に
光ビームを照射するとともに、記録ヘッド5を記録ドラ
ム7の軸線方向に移動させることにより、感光材料6に
対して必要な画像を記録する構成となっている。
9および結像光学系4等を示す側面概要図である。な
お、図2においては、後述するシリンドリカルレンズ3
3や開口絞り41等は、図示を省略している。また、各
光源素子は、いわゆるLEDランプ形状のもので図示
し、簡略化している。
の光源ユニット3bと、緑色の光を出射するための光源
ユニット3gと、赤色の光を出射するための光源ユニッ
ト8とを備える。
うち、光源ユニット3b、3g(これらを総称する場合
には「光源ユニット3」という)の構成について説明す
る。図3は光源ユニット3の構成を示す斜視図であり、
図4はその正面図である。
クタ31を備えた配線基板32と、この配線基板32の
先端部に複数個列設されたGaN系LED素子1と、こ
れらのGaN系LED素子1と対向する位置に配設され
たシリンドリカルレンズ33とから構成されるユニット
を、GaN系LED素子1の列設方向と直交する方向に
3列配設した構成を有する。
板32の先端部は、左右一対の櫛歯状位置決め部材36
に形成された凹部37内に挿入され、固定される。この
ため、これらの配線基板32は、左右一対の櫛歯状位置
決め部材36により、互いに等間隔離隔した平行な姿勢
で精度よく位置決めされる。
32は、各配線基板32の先端部に列設されたGaN系
LED素子1のピッチPの1/3の距離[P/3]だ
け、GaN系LED素子1の列設方向に互いにずれた位
置に配置されている。
る光の臨界角を大きくする目的で、GaN系LED素子
1とシリンドリカルレンズ33との間に、空気より大き
い屈折率を有するシリコーン樹脂等の透明部材をポッテ
ィングするようにしてもよい。
たGaN系LED素子1は、各々、ボンディングワイヤ
ー34を介して、配線基板32に形成された導電パター
ン35とワイヤーボンディングされている。すなわち、
各GaN系LED素子1は、配線としてのボンディング
ワイヤー34および導電パターン35を介して、コネク
タ31と電気的に接続されている。また、このコネクタ
31は、図示を省略したGaN系LED素子1のドライ
バーと接続されている。
れた複数個のGaN系LED素子1の斜視図である。ま
た、図6は、GaN系LED素子1の三面図であり、図
6(a)はその平面図、図6(b)はその正面図、ま
た、図6(c)はその右側面図である。
表面上に形成された発光層(活性層)12を含む半導体
積層構造部16と、この半導体積層構造部16の表面上
に形成されたP電極13と、半導体積層構造部16の一
部をエッチングによって削ったその上面に形成されたN
電極14とを備える。そして、このLED素子1におい
ては、P電極13とN電極14との間に電流を流すこと
により、半導体積層構造部16の表面15または端面1
7から光が出射する構成となっている。なお、光が発生
するのは発光層12であるが、その光は半導体積層構造
部16へ広がり、そこから外部に出射されるのが一般的
である。
電極13とN電極14とが基板11に対して同一側に形
成されていることから、半導体積層構造部16の表面1
5から出射される光がこれらのP電極13およびN電極
14によって遮られることになり、半導体積層構造部1
6の表面15から出射する光の輝度が低く、また、半導
体積層構造部16の表面15における光出射領域の形状
も略8の字状の形状となる。このため、このGaN系L
ED素子1においては、半導体積層構造部16の端面1
7から出射される光を有効に利用することが好ましい。
いては、図6(c)に示すように、N電極14が基板1
1から半導体積層構造部16の一部をエッチングにより
削ったその上面に形成されていることから、半導体積層
構造部16の4方の端面17のうち2方の端面17から
出射された光の一部は、N電極14により遮られる。ま
た、半導体積層構造部16の4方の端面17のうち2方
の端面17から出射された光の一部は、N電極14にワ
イヤーボンディングされたボンディングワイヤー34
(図3参照)によっても遮られる。このため、このGa
N系LED素子1における4方の端面17から出射する
光のうち、図5および図6に示す矢印ア方向に出射する
光は、図5および図6に示す矢印イ方向に出射される光
よりもその光量が小さいことになる。
は、図5および図6に示す矢印イ方向の光がシリンドリ
カルレンズ33に有効に入射するように、各GaN系L
ED素子1を、そのN電極14およびこのN電極14に
ワイヤーボンディングされたボンディングワイヤー34
が、半導体積層構造部16とシリンドリカルレンズ33
との間に配置されない方向に配置している。
部における複数個のGaN系LED素子1は、そのN電
極14およびN電極14にワイヤーボンディングされた
ボンディングワイヤー34が半導体積層構造部16とシ
リンドリカルレンズ33との間に配置されない状態で、
その発光層12の長手方向と平行な方向に列設されるこ
とにより、5個のGaN系LED素子1によるアレイを
構成することになる。
上記の構成を有する配線基板32が3層、その位置を各
配線基板32の先端部に列設されたGaN系LED素子
1のピッチPの1/3の距離[P/3]だけ、GaN系
LED素子1の列設方向(その発光層12の長手方向)
にずらせた状態で配設されていることから、15個のG
aN系LED素子1から出射する光を利用した二次元配
列の光ビームを得ることができる。
は、光源ユニット3bにおいては青色の波長域の光を出
射するものが、また、光源ユニット3gにおいては緑色
の波長域の光を出射するものが使用される。
光学系4との関係について説明する。図7は結像光学系
4をGaN系LED素子1およびシリンドリカルレンズ
33とともに示す平面図であり、図8はその側面図であ
る。
基板32の先端部に列設された5個のGaN系LED素
子1のうちの3個のみを図示し、他の2個については図
示を省略している。また、図7および図8においては、
後述するクロスプリズム70、アパーチャプレート6
8、波長帯域制限フィルター73、74およびリレー光
学系67等については、その図示を省略している。
導体積層構造部16の端面17の長手方向の像とGaN
系LED素子1における半導体積層構造部16の端面1
7の厚さ方向の像とは、後述するアパーチャプレート6
8b、68gにより整形されることになるが、説明の便
宜上、ここではこれらのアパーチャプレート68b、6
8gについては言及しない。
1における半導体積層構造部16の端面17の長手方向
の像を、図1に示す記録ドラム7に巻回された感光材料
6上に縮小投影するためのものであり、フィールドレン
ズ38と対物レンズ39とから構成される。これらのフ
ィールドレンズ38と対物レンズ39とからなる結像光
学系4は、両側テレセントリック光学系を構成する。ま
た、フィールドレンズ38と対物レンズ39との間に
は、開口絞り41が配設されている。
33のパワーのある断面において、各GaN系LED素
子1から出射された光の主光線は、結像光学系4の物体
側で結像光学系4の光軸に平行になるように設定されて
いる。また、結像光学系4が両側テレセントリック光学
系であることから、各GaN系LED素子1から出射さ
れた光の主光線は、感光材料6側においても結像光学系
4の光軸に平行となる。
に要求される解像度により決定される。例えば、GaN
系LED素子1の一辺の長さはおよそ300μm程度で
あり、その配列ピッチP(図4参照)はおおよそ0.5
〜1.0mm程度である。そして、感光材料6への記録
ビームのピッチは、上述したように[P/3]となる。
このため、この[P/3]の値と画像記録装置に要求さ
れる解像度とに基づいて、結像光学系4の縮小倍率を決
定すればよい。
は、GaN系LED素子1における半導体積層構造部1
6の端面17の厚さ方向の像を、結像光学系4の開口絞
り41の位置(すなわち瞳面上と等価な位置)に、開口
絞り41の大きさの範囲内(瞳の大きさの範囲内)で拡
大投影するためのものである。
導体積層構造部16の厚さ方向の寸法は数μm程度であ
る。このため、開口絞り41の直径を5mm程度とした
場合には、シリンドリカルレンズ33を利用して、Ga
N系LED素子1における半導体積層構造部16の端面
17の厚さ方向の像を最大2000倍程度まで拡大投影
することができる。このため、シリンドリカルレンズ3
3のパワーのある面内において、その効率が低下するこ
とを防止し、GaN系LED素子1から出射される光を
効率的に利用することが可能となる。
を過度に大きくした場合には、GaN系LED素子1と
シリンドリカルレンズ33との位置精度も極めて高精度
に設定する必要がある。
リンドリカルレンズ33はGaN系LED素子1におけ
る半導体積層構造部16の端面17の厚さ方向の像を、
結像光学系4の開口絞り41の位置に投影している。こ
のとき、この開口絞り41の位置そのものは、結像光学
系4の瞳位置ではない。しかしながら、両側テレセント
リック光学系をなす結像光学系4の場合には瞳位置は無
限遠にあることから、開口絞り41の位置に投影するこ
とは無限遠(すなわち瞳位置)に投影することと等価と
なる。
および結像光学系4においては、GaN系LED素子1
における半導体積層構造部16の端面17の長手方向の
像を感光材料6上に縮小投影するための結像光学系4
と、GaN系LED素子1における半導体積層構造部1
6の端面17の厚さ方向の像を結像光学系4の開口絞り
41の位置にその大きさの範囲内で拡大投影するための
シリンドリカルレンズ33とを組み合わせて使用してい
ることから、各GaN系LED素子1からその発光層1
2と直交する方向に大きな角度で発散する光は、シリン
ドリカルレンズ33を介して結像光学系4に効率的に入
射する。そして、結像光学系4に入射した光は、記録ド
ラム7に巻回された感光材料6上に縮小投影される。こ
のため、光の効率を低下させることなく高い解像度で画
像を記録することが可能となる。
リック光学系から構成されていることから、その焦点深
度を深くすることができる。従って、感光材料6におけ
る結像光学系4の光軸方向の位置が多少変化しても、高
精度に画像を記録することが可能となる。
においては、各GaN系LED素子1を、そのN電極1
4およびこのN電極14にワイヤーボンディングされた
ボンディングワイヤー34が半導体積層構造部16とシ
リンドリカルレンズ33との間に配置されない方向に配
置していることから、半導体積層構造部16における4
方の端面17のうち輝度の高い端面17から出射された
光を、有効に感光材料6に照射することが可能となる。
数のGaN系LED素子1から発散する光を、単一のシ
リンドリカルレンズ33を利用して集光する構成である
ことから、複数のGaN系LED素子1から発散する光
を集光するために必要な構成を簡略化し、部品点数を削
減することが可能となる。
する。図9は光源ユニット8の構成を示す斜視図であ
り、図10はその要部を示す正面図である。
ターン55、63が形成されたセラミック製の配線基板
52と、この配線基板52の端面50に列設された複数
個のLED素子2とから構成されるユニットを、LED
素子2の列説方向と直交する方向に3列配設した構成を
有する。なお、配線基板52の表面の面積は、その端面
50の面積に比べて十分に大きくなっている。
端部は、左右一対の櫛歯状位置決め部材36に形成され
た凹部37内に挿入され、固定される。このため、これ
らの配線基板52は、左右一対の櫛歯状位置決め部材3
6により、互いに等間隔離隔した平行な姿勢で精度よく
位置決めされる。
板52は、各配線基板52の端面50に列設されたLE
D素子2のピッチPの1/3の距離[P/3]だけ、L
ED素子2の列設方向に互いにずれた位置に配置されて
いる。
発光層(活性層)22を含む形で半導体の層を複数重ね
合わせた半導体積層構造部26を形成しており、この半
導体積層構造部26の最上面に形成されたP電極23
と、基板21の裏面側に形成されたN電極24とを備え
る。このLED素子2においては、基板21に対して互
いに逆側に形成されたP電極23とN電極24との間に
電流を流すことにより、半導体積層構造部26の表面2
5または端面27から光が出射する構成となっている。
示すように、各々、ボンディングワイヤー54を介し
て、配線基板52の表面に形成された導電パターン55
とワイヤーボンディングされている。すなわち、各LE
D素子2は、配線としてのボンディングワイヤー54お
よび導電パターン55を介して、コネクタ51と電気的
に接続されている。また、このコネクタ51は、図示を
省略したLED素子2のドライバーと接続されている。
配線基板52の端面50に印刷された電極61に対し
て、銀ペースト等の導電性の接着剤によりボンディング
されている。この電極61は、配線基板52に形成され
たビアホール62および配線基板52の表面に形成され
た導電パターン63を介してコネクタ51と電気的に接
続されている。
おいては、各LED素子2から発生する熱はセラミック
製の配線基板52全体に広がる。そして、この熱は、こ
の配線基板52の表面全体より大気中に放出される。こ
のとき、配線基板52の表面の面積は、その端面50の
面積に比べて十分に大きくなっていることから、各LE
D素子2から発生する熱は、十分大きな配線基板52の
表面より有効に放熱されることになる。
積を有することから、導電パターン55等の電気的な配
線密度を粗く設置することができる。このため、電気的
なクロストークの発生を防止することが可能となる。
4との関係は、上述した光源ユニット3と結像光学系4
との関係と同様である。但し、この光源ユニット8には
光源ユニット3におけるシリンドリカルレンズ33は配
設されていない。このため、LED素子2の像が結像光
学系4の開口絞り41の位置に拡大投影されることはな
い。
系LED素子1から出射される青色の光、光源ユニット
3gのGaN系LED素子1から出射される緑色の光、
および、光源ユニット8のLED素子2から出射される
赤色の光は、各々、図17に示す発光スペクトルを有す
る。
源ユニット3bにおけるGaN系LED素子1から出射
された青色の光と、光源ユニット3gにおけるGaN系
LED素子1から出射された緑色の光と、光源ユニット
8のLED素子2から出射された赤色の光とを合成して
感光材料6に照射する合成手段としてのクロスプリズム
70を備える。
ムとも呼称される光学素子であり、4個の直角プリズム
を、その頂点を一致させた状態で接着させた構成を有す
る。そして、これらの直角プリズムの接合面のうち、一
方の接合面には、赤色および緑色の光は透過するが青色
の光は反射する(青色より波長の短い光を反射する)膜
特性を有する第1の誘電体多層膜71が形成されてい
る。また、他方の接合面には、緑色および青色の光を透
過するが赤色の光は反射する(赤色より波長の長い光を
反射する)膜特性を有する第2の誘電体多層膜72が形
成されている。
学系4との間には、一対のレンズ65、66から成るリ
レー光学系67が配設されている。このリレー光学系6
7は、結像光学系4と同様、両側テレセントリック光学
系となっている。
ト1b、1g、2の間には、各々、図12に示すアパー
チャプレート68b、68g、68rが配設されてい
る。これらのアパーチャプレート68b、68g、68
rは、各々、図4に示すGaN系LED素子1または図
10に示すLED素子2の配置と対応する配置で穿設さ
れた複数個の円形のアパーチャ75を有する。
g、68rは、リレー光学系67および結像光学系4に
関し、感光材料6と共役な関係となっている。このた
め、これらのアパーチャプレート68b、68g、68
rにおけるアパーチャ75の像が感光材料6上に投影さ
れることになる。
光材料6とほぼ同一の位置で、かつ、感光材料6を巻回
した記録ドラム7から側方に離隔した位置に、フォトセ
ンサー76が配設されている。画像の記録を開始するに
先立ち、記録ヘッド5が、GaN系LED素子1または
LED素子2から結像光学系4を介して出射される光が
フォトセンサー76に入射する位置に移動し、このフォ
トセンサー76により光量を測定することで、各LED
素子の光量バランスを合わせる構成となっている。
プレート68bとの間、および、クロスプリズム70と
アパーチャプレート68gとの間には、各々、干渉フィ
ルターより成る波長帯域制限フィルター73、74が配
設されている。
4のうち、波長帯域制限フィルター73は、光源ユニッ
ト3bのGaN系LED素子1から出射された青色の光
のうち、図16示す青感層の感光領域SBと重複する波
長領域の光のみを通過させ、緑感層の感光領域SGと重
複する波長領域の光は透過させない(図19に示すハッ
チングを付した領域を感光させる波長領域の光を通過さ
せない)特性を有する。すなわち、この波長帯域制限フ
ィルター73としては、例えば、460nmより短い波
長の光のみを透過させる特性を有するものを使用する。
は、光源ユニット3gのGaN系LED素子1から出射
された緑色の光のうち、図16に示す緑感層の感光領域
SGと重複する波長領域の光のみを通過させ、青感層の
感光領域SBと重複する波長領域の光は透過させない
(図18に示すハッチングを付した領域を感光させる波
長領域の光を通過させない)特性を有する。すなわち、
この波長帯域制限フィルター734しては、例えば、5
00nmより長い波長の光のみを透過させる特性を有す
るものを使用する。
例えば、ハイパスフィルターやバンドパスフィルターを
使用することができる。また、上記波長帯制限フィルタ
ー74としては、例えば、ローパスフィルターやバンド
パスフィルターを使用することができる。より具体的に
は、誘電体を多層に蒸着し形成する干渉フィルターを用
いることができ、これにより、透過波長と遮断される波
長との境界の傾斜領域を数nm程度まで急峻にすること
が可能となる。この特性を利用することで、必要な波長
領域内の光量を有効に利用できる。
おいては、光源ユニット3bにおける複数個のGaN系
LED素子1から出射される青色の光、光源ユニット3
gにおける複数個のGaN系LED素子1から出射され
る緑色の光、および、光源ユニット8における複数個の
LED素子2から出射される赤色の光は、クロスプリズ
ム70により合成された後、リレー光学系67および結
像光学系4を介して記録ドラム7に巻回された感光材料
6上に照射される。そして、感光材料6における青感
層、緑感層および赤感層は、これらの青色の光、緑色の
光および赤色の光により感光する。
3bのGaN系LED素子1から出射された青色の光の
うち緑感層の感光領域SGと重複しない波長領域の光の
みが感光材料6に到達し、光源ユニット3gのGaN系
LED素子1から出射された緑色の光のうち青感層の感
光領域SBと重複しない波長領域の光のみが感光材料6
に到達する。このため、従来のLED素子を利用した画
像記録装置において発生する分色混合の発生を防止する
ことができる。
り青色の波長領域の光と緑色の波長領域の光とを分離す
る構成ではないため、図20に示すダイクロイックミラ
ーの反射(透過)強度の傾斜に起因する分色混合の発生
を確実に防止することが可能となる。
スプリズム70と各光源ユニット1b、1g、2の間
に、アパーチャプレート68b、68g、68rを個別
に配置している。このため、各アパーチャプレート68
b、68g、68rにおけるアパーチャ75の大きさや
形状を、赤色、緑色、青色の各々の光に必要とされる光
量等に対応させて最適なものに調整するようにすればよ
い。
おいて、現在市販されているうちでは高輝度な部類に属
するGaN系LED素子1ですら、上述した用途に用い
る場合には、カラー画像記録用の感光材料6の緑感層の
感度が青感層と比べて低いため、その光量が不足する。
そこで、緑色に対応するアパーチャプレート68gにお
けるアパーチャ75の大きさを、色にじみの許容される
範囲で他の色に比べて大きくすることにより、より多く
の光量での露光を可能とすることができ、青感層または
赤感層を露光させる場合に比べ不足している緑色の露光
量を補償することができる。
度が青感層と比べて低いことによる緑色の光を出射する
ためのGaN系LED素子1の光量不足に対応するた
め、緑色の光を出射するための光源ユニット3gにおけ
るGaN系LED素子1の数を、青色の光を出射するた
めの光源ユニット3bにおけるGaN系LED素子1の
数および赤色の光を出射するための光源ユニット8にお
けるLED素子2の数より多くなるようにしてもよい。
最も感度が低いが、赤色のLED素子は光出力が高く、
制約を受ける例は少ない。また、青感層は緑感層や赤感
層と比べ最も感度が高く、光源に緑色と同程度の輝度を
持つ青色LEDを用いると十分な露光量が得られるの
で、制約を受けることはまれである。
パーチャプレート68gの説明図である。
2に示す他のアパーチャプレート68b、68rに比べ
て、2倍の数のアパーチャ75が形成されている。一
方、緑色の光を出射するための光源ユニット3gにおけ
るGaN系LED素子1は、図13に示すアパーチャプ
レート68gにおけるアパーチャ75の配置に対応する
ように配置されている。より具体的には、図4に示す3
個の配線基板32を、それぞれその配列方向に2倍の数
設置している。
するための光源ユニット3gにおけるGaN系LED素
子1が、青色の光を出射するための光源ユニット3bに
おけるGaN系LED素子1および赤色の光を出射する
ための光源ユニット8におけるLED素子2の2倍の数
設置されていることになる。このため、青感層または赤
感層を露光させる場合に比べ不足している緑色の露光量
を、緑色の光を出射するGaN系LED素子1の数を増
加させることにより補償することが可能となる。
うにクロスプリズム70と各光源ユニット1b、1g、
2の間にアパーチャプレート68b、68g、68rを
個別に配置するかわりに、共通のアパーチャプレートを
使用するようにしてもよい。
部9および結像光学系4等を示す側面概要図である。な
お、図2に示す実施形態と同一の部材については、同一
の符号を付している。
7と結像光学系4との間に、赤色、緑色、青色共通のア
パーチャプレート69を配設している。このアパーチャ
プレート69は、図12に示すアパーチャプレート68
b、68g、68rと同様の構成を有する。この実施形
態では、さらに、各LED素子の光量バランスを合わせ
るため等に使用するフォトセンサー76を、ハーフミラ
ー78によって光路を折り返し、結像光学系4の絞り位
置に等価な位置付近に設置している。
系4との間に赤色、緑色、青色共通のアパーチャプレー
ト69を配設する構成とした場合においては、光源ユニ
ット3bにおける複数個のGaN系LED素子1から出
射される青色の光と、光源ユニット3gにおける複数個
のGaN系LED素子1から出射される緑色の光と、光
源ユニット8における複数個のLED素子2から出射さ
れる赤色の光とを感光材料6上の同一位置に正確に照射
することができる。このため、露光後の感光材料に色ず
れが発生することを確実に防止することが可能となる。
ユニット3b、3gに各々対応させて一対の波長帯域制
限フィルター73、74を配設しているが、これらの波
長帯域制限フィルター73、74のうち、いずれか一方
を省略することも可能である。
aN系LED素子1から出射された青色の光に対して
は、波長帯域制限フィルター73を利用してその波長領
域を調整するとともに、光源ユニット3gのGaN系L
ED素子1から出射された緑色の光に対しては、波長帯
域制限フィルター74を利用することなく、クロスプリ
ズム70における第1の誘電体多層膜71または第2の
誘電体多層膜72を利用してその波長領域を調整する構
成としてもよい。
感層のいずれか一方の感度が他方の感度に比べて極めて
低い場合等においても、これらの波長帯域制限フィルタ
ー73、74のうち、いずれか一方を省略することが可
能となる。このような場合においては、青感層または緑
感層のうち感度が低いものは他方の光が多少照射されて
も感光しないことから、感度が低い方の色に対応する波
長帯域制限フィルターのみを使用するようにすればよ
い。例えば、緑感層の感度が低い場合、波長帯域制限フ
ィルター73を省略可能である。
光源ユニット3bにおけるGaN系LED素子1から出
射された青色の光と、光源ユニット3gにおけるGaN
系LED素子1から出射された緑色の光と、光源ユニッ
ト8におけるLED素子2から出射された赤色の光とを
合成して感光材料6に照射する合成手段としてクロスプ
リズム70を使用するとともに、波長帯域制限手段とし
て波長帯域制限フィルター73、74を使用している。
域制限手段を、複数個のダイクロイック素子により構成
してもよい。
9の要部を示す概要図である。
プリズム70および波長帯域制限フィルター73、74
の換わりに、3枚のダイクロイックミラー81、82、
83を使用している。
した青色の光を出射するための光源ユニット3bと対向
する位置には、例えば460nmより波長の短い光を反
射し、460nmより波長の長い光を透過するダイクロ
イックミラー81が配設されている。このため、光源ユ
ニット3bのGaN系LED素子1から出射された青色
の光のうち、図16示す青感層の感光領域SBと重複す
る波長領域の光はダイクロイックミラー81により感光
材料6に向けて反射し、緑感層の感光領域SGと重複す
る波長領域の光(図19に示すハッチングを付した領域
を感光させる波長領域の光)はダイクロイックミラー8
1を透過することになる。
光源ユニット3gと対向する位置には、例えば500n
mより波長の長い光を反射し、500nmより波長の短
い光を透過するダイクロイックミラー82が配設されて
いる。このため、光源ユニット3gのGaN系LED素
子1から出射された緑色の光のうち、図16に示す緑感
層の感光領域SGと重複する波長領域の光はダイクロイ
ックミラー82により感光材料6に向けて反射し、青感
層の感光領域SBと重複する波長領域の光(図18に示
すハッチングを付した領域を感光させる波長領域の光)
はダイクロイックミラーを透過することになる。
素子1から出射されダイクロイックミラー81により感
光材料6に向けて反射した光は、このダイクロイックミ
ラー82をそのまま透過する。
の光源ユニット8と対向する位置には、例えば600n
mより波長の長い光を反射し、600nmより波長の短
い光を透過するダイクロイックミラー83が配設されて
いる。このため、光源ユニット8のLED素子2から出
射された赤色の光は、ダイクロイックミラー83により
感光材料6に向けて反射する。
素子1から出射されダイクロイックミラー81により感
光材料6に向けて反射した光と、光源ユニット3gのG
aN系LED素子1から出射されダイクロイックミラー
82により感光材料6に向けて反射した光とは、このダ
イクロイックミラー83をそのまま透過する。
は、光源ユニット3bにおける複数個のGaN系LED
素子1から出射される青色の光、光源ユニット3gにお
ける複数個のGaN系LED素子1から出射される緑色
の光、および、光源ユニット8における複数個のLED
素子2から出射される赤色の光は、ダイクロイックミラ
ー81、82、83により合成された後、第1実施形態
と同様のリレー光学系67および結像光学系4を介して
記録ドラム7に巻回された感光材料6上に照射される。
そして、感光材料6における青感層、緑感層および赤感
層は、これらの青色の光、緑色の光および赤色の光によ
り感光する。
1、82の作用により、光源ユニット3bのGaN系L
ED素子1から出射された青色の光のうち緑感層の感光
領域SGと重複しない波長領域の光のみが感光材料6に
到達し、光源ユニット3gのGaN系LED素子1から
出射された緑色の光のうち青感層の感光領域SBと重複
しない波長領域の光のみが感光材料6に到達する。この
ため、従来のLED素子を利用した画像記録装置におい
て発生する分色混合の発生を防止することができる。
例えば460nmより波長の短い光を透過し、460n
mより波長の長い光を反射する特性を有するものを使用
するとともに、光源ユニット3bをダイクロイックミラ
ー81に対してダイクロイックミラー82と対象な位置
(ダイクロイックミラー82から見てダイクロイックミ
ラー81の裏面側の位置)に配設するようにしてもよ
い。
GaN系LED素子1から出射された青色の光のうち、
図16示す青感層の感光領域SBと重複する波長領域の
光は感光材料6に向けてダイクロイックミラー81を透
過し、緑感層の感光領域SGと重複する波長領域の光
(図19に示すハッチングを付した領域を感光させる波
長領域の光)はダイクロイックミラー81により反射さ
れることになる。
より青色の波長領域の光と緑色の波長領域の光とを分離
する構成ではないため、図20に示すダイクロイックミ
ラーの反射(透過)強度の傾斜に起因する分色混合の発
生を確実に防止することが可能となる。
1、82、83に換えて、ダイクロイックプリズムを使
用するようにしてもよい。この場合においては、ダイク
ロイックミラー81、82、83において発生しやすい
非点収差を防止することが可能となる。また、図2およ
び図14に示す実施形態のようにクロスプリズム70を
使用した場合においても、同様に、非点収差を防止する
ことが可能となる。
光源ユニット3bにおける複数個のGaN系LED素子
1から出射される青色の光と、光源ユニット3gにおけ
る複数個のGaN系LED素子1から出射される緑色の
光と、および、光源ユニット8における複数個のLED
素子2から出射される赤色の光とを、クロスプリズム7
0またはダイクロイックミラー81、82、83を利用
して合成した上で、感光材料6に照射する構成となって
いるが、光源ユニット3bにおける複数個のGaN系L
ED素子1から出射される青色の光と、光源ユニット3
gにおける複数個のGaN系LED素子1から出射され
る緑色の光と、光源ユニット8における複数個のLED
素子2から出射される赤色の光とを、個別に感光材料6
上に照射するようにしてもよい。
光を出射する第2のLED素子と感光材料との間、また
は、青色の光を出射する第3のLED素子と感光材料と
の間の少なくとも一方に、特定の波長領域の光のみを通
過させることにより第2のLED素子から出射された光
の波長領域と第3のLED素子から出射された光の波長
領域が重複することを防止する波長帯域制限手段を配設
したことから、光源としてLED素子を使用した場合に
おいても、分色混合の発生を防止することが可能とな
る。
制限手段が第2のLED素子と感光材料との間、およ
び、第3のLED素子と感光材料との間の両方に配設さ
れていることから、設計の自由度を向上させながら、分
色混合の発生を確実に防止することが可能となる。
ED素子から出射された赤色の光と、第2のLED素子
から出射された緑色の光と、第3のLED素子から出射
した青色の光とを合成して感光材料に照射する合成手段
を備えることから、合成された光により精度よく画像を
記録することが可能となる。
がクロスプリズムから構成されていることから、単一の
素子を使用して赤色の光と緑色の光と青色の光とを合成
することができ、また、非点収差の発生を防止すること
が可能となる。
を出射する第2のLED素子と感光材料との間に配設さ
れた緑色の光を反射する第1のダイクロイック素子と、
青色の光を出射する第3のLED素子と感光材料との間
に配設された青色の光を反射または透過する第2のダイ
クロイック素子とを備えたことから、光源としてLED
素子を使用した場合においても、分色混合の発生を防止
することが可能となる。
を出射する第2のLED素子が赤色の光を出射する第1
のLED素子および青色の光を出射する第3のLED素
子よりも多数配設されていることから、第2のLED素
子の露光量不足をその数を増加させることにより補償す
ることが可能となる。
1、第2、第3のLED素子の各々に対応させてアパー
チャ部材を配設しているので、そのアパーチャの大きさ
や形状を赤色、緑色、青色の各々の光に必要とされる光
量等に対応させて最適なものに調整することが可能とな
る。
系4等を示す側面概要図である。
リンドリカルレンズ33とともに示す平面図である。
リンドリカルレンズ33とともに示す側面図である。
の説明図である。
gの説明図である。
系4等を示す側面概要図である。
要図である。
感度を示す図である。
す図である。
色、緑色、青色の光の発光スペクトルとを示す図であ
る。
色、緑色、青色の光の発光スペクトルとを示す図であ
る。
示す説明図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 赤色、緑色、青色の光に各々感光するカ
ラー画像記録用の感光材料に対し、赤色、緑色、青色の
光を照射してカラー画像を記録する画像記録装置におい
て、 赤色の光を出射する第1のLED素子と、 緑色の光を出射する第2のLED素子と、 青色の光を出射する第3のLED素子と、 前記第2のLED素子と前記感光材料との間、または、
前記第3のLED素子と前記感光材料との間の少なくと
も一方に配設され、特定の波長領域の光のみを通過させ
ることにより、前記第2のLED素子から出射された光
の波長領域と前記第3のLED素子から出射された光の
波長領域が重複することを防止する波長帯域制限手段
と、 を備えたことを特徴とする画像記録装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の画像記録装置におい
て、 前記波長帯域制限手段は、前記第2のLED素子と前記
感光材料との間、および、前記第3のLED素子と前記
感光材料との間の両方に配設されている画像記録装置。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2いずれかに記載
の画像記録装置において、 前記第1のLED素子から出射された赤色の光と、前記
第2のLED素子から出射された緑色の光と、前記第3
のLED素子から出射した青色の光とを合成して前記感
光材料に照射する合成手段を備えた画像記録装置。 - 【請求項4】 請求項3に記載の画像記録装置におい
て、 前記合成手段はクロスプリズムから構成される画像記録
装置。 - 【請求項5】 赤色、緑色、青色の光に各々感光するカ
ラー画像記録用の感光材料に対し、赤色、緑色、青色の
光を照射してカラー画像を記録する画像記録装置におい
て、 赤色の光を出射する第1のLED素子と、 緑色の光を出射する第2のLED素子と、 青色の光を出射する第3のLED素子と、 前記第2のLED素子と前記感光材料との間に配設され
た、緑色の光を反射する第1のダイクロイック素子と、 前記第3のLED素子と前記感光材料との間に配設され
た、青色の光を反射または透過する第2のダイクロイッ
ク素子と、 を備えたことを特徴とする画像記録装置。 - 【請求項6】 請求項1乃至請求項5いずれかに記載の
画像記録装置において、 前記第2のLED素子が、前記第1のLED素子および
前記第3のLED素子よりも多数配設されている画像記
録装置。 - 【請求項7】 請求項1乃至請求項6いずれかに記載の
画像記録装置において、 前記第1、第2、第3のLED素子の各々に対応させて
アパーチャ部材を配設した画像記録装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12167899A JP3802273B2 (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 画像記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12167899A JP3802273B2 (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 画像記録装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000310742A true JP2000310742A (ja) | 2000-11-07 |
JP3802273B2 JP3802273B2 (ja) | 2006-07-26 |
Family
ID=14817181
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12167899A Expired - Fee Related JP3802273B2 (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 画像記録装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3802273B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006013127A (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Sony Corp | 光源装置及び表示装置 |
JP2008207540A (ja) * | 2007-02-02 | 2008-09-11 | Seiko Epson Corp | ラインヘッド、該ラインヘッドを用いた露光方法、画像形成装置、画像形成方法、および該ラインヘッドの調整方法 |
JP2009067041A (ja) * | 2007-08-20 | 2009-04-02 | Seiko Epson Corp | ラインヘッド及びそれを用いた画像形成装置 |
US7643047B2 (en) | 2003-09-12 | 2010-01-05 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Light source module, optical unit array and pattern writing apparatus |
-
1999
- 1999-04-28 JP JP12167899A patent/JP3802273B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7643047B2 (en) | 2003-09-12 | 2010-01-05 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Light source module, optical unit array and pattern writing apparatus |
JP2006013127A (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Sony Corp | 光源装置及び表示装置 |
JP2008207540A (ja) * | 2007-02-02 | 2008-09-11 | Seiko Epson Corp | ラインヘッド、該ラインヘッドを用いた露光方法、画像形成装置、画像形成方法、および該ラインヘッドの調整方法 |
JP2009067041A (ja) * | 2007-08-20 | 2009-04-02 | Seiko Epson Corp | ラインヘッド及びそれを用いた画像形成装置 |
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JP3802273B2 (ja) | 2006-07-26 |
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