JP2001150730A

JP2001150730A - 画像形成装置および画像形成方法

Info

Publication number: JP2001150730A
Application number: JP33857399A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Nishikawa; 英利西川; Kazuya Tanizawa; 和哉谷澤
Original assignee: Noritsu Koki Co Ltd
Current assignee: Noritsu Koki Co Ltd
Priority date: 1999-11-29
Filing date: 1999-11-29
Publication date: 2001-06-05

Abstract

(57)【要約】【課題】簡易な計算に基づき、光変調素子から出射す
る光の強度バラツキに起因する露光ムラを補正して、メ
ンテナンスや露光処理を迅速にする。【解決手段】適宜のタイミングで回転するメカニカル
シャッター１０により、液晶シャッター８の出射光強度
が収束値に達する前に過渡応答する期間において、ラン
プ５から印画紙１１への露光を中断する。これにより、
液晶シャッター９の全ての画素部からの出射光強度が、
常に収束した略一定値となった状態において、液晶制御
装置１２は、液晶シャッター９の各画素部の光変調を停
止させるタイミングを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光シャッターとし
ての光変調素子を透過した光を、感光材料に当てて露光
する画像形成装置および画像形成方法に関するもので、
特に、光変調素子に起因する露光量バラツキの補正を容
易にすることのできる画像形成装置および画像形成方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、光シャッターを用いた、いわゆる
デジタル露光デバイスとしての画像形成装置の研究、開
発が盛んに進められている。この種の画像形成装置は、
光変調素子の各画素部を駆動して光源からの入射光を各
画素部ごとに変調し、出射した光を感光材料に照射する
ことにより、画像情報に対応する画像を感光材料に焼き
付けるものである。このような画像形成装置には、コピ
ー機器や、プリンタ、写真焼付装置が挙げられる他、広
義にはフォトマスクなどを用いたパターン露光機なども
含まれる。光シャッターとして用いられる代表的な光変
調素子としては、液晶表示素子（Liquid Crystal Devic
e ，以下、単にＬＣＤという）やＰＬＺＴ（lead zirco
ーtitanate doped with lanthanum ）素子がある。

【０００３】このような光シャッターを用いた画像形成
装置においては、光シャッターたる光変調素子の構造バ
ラツキに起因する出射光の強度バラツキが問題となるこ
とがある。

【０００４】例えば、多くの画素から構成される画像を
感光材料に焼き付けるために、光変調素子が複数の画素
部から構成されている場合、光変調素子の全ての画素部
を同一の階調電圧で駆動して感光材料の露光処理を行っ
たとしても、光変調素子から出射する光の強度は各画素
部毎に微妙に異なる。これは、光変調素子の構造の不均
一性などに起因して、各画素部毎に駆動電圧と出射光強
度との相関が微妙に異なるからである。

【０００５】また、フォトマスクを使用して基板上にパ
ターン露光を行う露光機などにおいては、光シャッター
として用いられる光変調素子は全面で一括した光変調を
行い、単一の画素部構造を有している。このような場合
は、画素部毎の出射光強度のバラツキという問題は生じ
ないが、例えば、光変調素子の出射光強度が素子や周囲
環境の温度に依存するような場合には、露光を行う毎に
光変調素子からの出射光強度が変化することがある。

【０００６】光変調素子からの出射光の強度バラツキ
は、各画素部毎や露光毎における出射光強度をＣＣＤや
光電子増倍管（Photo-Multiplier）などの計測機器によ
って直接的に測定するほか、感光材料の形成画像におけ
る発色を確認することなどによっても間接的に確認する
ことができる。

【０００７】このようなバラツキは、感光材料の露光ム
ラ、ひいては形成画像のムラを引き起こす。したがっ
て、ムラのない露光を行い、形成画像を得るために、光
シャッターとして光変調素子を用いる画像形成装置にお
いては、光変調素子から出射する光の強度バラツキによ
る露光ムラを低減することが課題となっている。

【０００８】この課題を解決するために、従来より、以
下のような手法が用いられてきた。光変調素子の各画素部毎、あるいは露光環境毎に駆動
電圧を調整することにより、出射光の強度ムラを軽減す
る手法。

【０００９】例えば、露光を行う前に、光変調素子の各
画素部毎、あるいは露光環境毎の出射光の強度をＣＣＤ
などにより測定しておき、あらかじめ保存しておいたル
ックアップテーブルなどに基づいて、出射光の強度バラ
ツキが生じなくなるように光変調素子の各画素部毎、あ
るいは露光環境毎に光変調素子の駆動電圧を微調整する
手法である。光変調素子の各画素部毎、あるいは露光環境毎の出射
光の強度バラツキに応じて、各画素部毎、あるいは露光
環境毎に露光時間を調整することにより、感光材料への
露光量を均一化する手法。

【００１０】例えば、露光を行う前に、光変調素子の各
画素部毎、あるいは露光環境毎の出射光の強度をＣＣＤ
などにより測定しておき、出射光強度に応じて露光時間
の長さを微調整することにより、感光材料への露光量を
均一化する手法である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、実際には、上
記の手法のように、光変調素子の各画素部毎、あるい
は露光環境毎に駆動電圧を調整することにより、光変調
素子の出射光の強度バラツキを補正することは容易では
ない。これは、標準値からずれた出射光強度を補正する
ために、駆動電圧をどの程度補正すべきかは、光変調素
子の画素部毎や露光環境毎に異なるだけでなく、表示階
調つまり駆動階調の絶対値にも依存するため、必要とす
る補正値表の大きさやそれに代わる計算処理は膨大なも
のとなってしまうからである。

【００１２】また、上記の手法のように、光変調素子
の各画素部毎、あるいは露光環境毎の出射光の強度バラ
ツキに応じて露光時間を調整することにより、感光材料
への露光量を均一化する手法については、以下のような
問題点が生じていた。

【００１３】光変調素子の各画素部毎あるいは露光環境
毎に露光時間を調整して露光量を均一化するためには、
あらかじめ画素部の露光開始時から露光終了までの間、
光変調素子からの出射光強度を時間積分することによ
り、画素部毎の露光量を評価し、該露光量に基づいて画
素部毎に光変調が行われるべき駆動時間を逆算する必要
がある。

【００１４】しかし、一般に、光変調素子に駆動電圧を
印加してから、十分な光変調が行われるまで、換言する
と出射光強度が収束値に達するまでには、一定の応答時
間が必要となる。とりわけ、光変調素子がＬＣＤである
場合には、典型的な応答時間は数十ミリ秒オーダーに達
する。

【００１５】したがって、かかる応答時間においては、
光変調素子からの出射光強度は経時変化しているため、
画素部や露光環境毎の露光量を算出するための積分計算
は煩雑なものとなる。更に、応答時間における光変調の
変化量をあらわす曲線は液晶の温度にも大きく依存す
る。このように、画素部や露光環境毎の露光量を算出す
る積分計算は極めて煩雑であり、その結果、露光量のバ
ラツキ補正にかかる時間を増大せしめるという問題点を
生じていた。

【００１６】本発明は、以上のような従来手法の問題点
を解決するためになされたもので、その目的は、簡易な
計算に基づいて、光変調素子から出射する光の強度バラ
ツキに起因する露光ムラを補正することができ、迅速な
メンテナンスや露光処理が可能な画像形成装置および画
像形成方法を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る画
像形成装置は、上記の課題を解決するために、光源と、
光源からの入射光を駆動信号の変化に伴い変調して感光
材料側へ出射する第１の光変調素子と、上記第１の光変
調素子の出射光強度が収束値に達する前に過渡応答する
期間に感光材料への露光を中断させる中断手段と、上記
第１の光変調素子の駆動期間中の上記過渡応答する期間
を除いた期間において、該第１の光変調素子による光変
調を停止させるタイミングを制御する制御手段とを有す
ることを特徴としている。

【００１８】また、請求項１０の発明に係る画像形成方
法は、光変調素子への入射光を、駆動信号の変化に伴い
変調して感光材料側へ出射する画像形成方法において、
上記光変調素子の出射光強度が収束値に達する前に過渡
応答する期間に感光材料への露光を中断し、該光変調素
子の駆動期間中の上記過渡応答する期間を除いた期間に
おいて、該光変調素子による光変調を停止させるタイミ
ングを制御することを特徴としている。

【００１９】上記の画像形成装置および画像形成方法の
構成において、駆動信号の変化に伴って、光変調素子の
出射光強度を変化させる場合、一般に、光変調素子は駆
動信号の変化に対して過渡応答性を示す。つまり、光変
調素子の出射光強度が安定した収束値に達するには、一
定の応答時間を必要とすることになる。このように、光
変調素子が過渡応答している間の出射光強度の推移の様
子は、光変調素子の種類に依存するほか、その構造や設
計バラツキにも依存する。例えば、出射光強度が時間と
共に線形に変化して収束値に達する場合や、時間と共に
増加の速さが減少して、徐々に収束値に達する場合など
様々である。

【００２０】更には、光変調素子による出射光強度を一
定値に維持したいときであっても、光変調素子を直流電
圧の印加による劣化から保護するために駆動信号電圧の
極性を定期的に変化させる必要がある場合や、光変調素
子の画素部を時分割駆動することに起因して画素部電極
の電圧値が一時的に変化する場合には、光変調素子の出
射光強度が安定値に収束するまでに、一定の応答時間を
必要とする。これらの応答時間中においては、光変調素
子からの出射光強度は時間と共に変動する。

【００２１】上記の装置および方法によれば、かかる応
答時間、つまり、駆動信号の変化に伴って、光変調素子
の出射光強度が収束値に達する前に過渡応答する期間に
おいて、中断手段により感光材料への露光が中断され
る。この結果、感光材料を感光させるために有効な光変
調素子からの出射光強度が常に略一定となった状態で、
制御手段は光変調素子が光変調を行う時間を制御する。
この結果、煩雑な積分計算を行わなくとも、略一定値で
ある出射光強度と、光変調素子により光変調が行われる
時間とを乗じることにより、簡単に、感光材料への露光
量が算出可能となる。

【００２２】これにより、光変調素子の出射光の強度バ
ラツキに起因する露光ムラを補正しながら、迅速なメン
テナンスや露光処理が可能となる。更に、出射光強度が
不安定な過渡応答期間においては、感光材料の露光を行
わないため、露光量の演算誤差が小さくなり、より正確
に光変調素子の出射光の強度バラツキを補正できる。

【００２３】請求項２の発明に係る画像形成装置は、上
記の課題を解決するために、光源と、光源からの入射光
を駆動信号の変化に伴い変調して感光材料側へ出射する
第１の光変調素子と、上記第１の光変調素子の出射光強
度が収束値に達する前に過渡応答する期間に感光材料へ
の露光を中断させる中断手段と、上記収束値が一定であ
るものとして、該第１の光変調素子による光変調を停止
させるタイミングを制御する制御手段とを有することを
特徴としている。

【００２４】また、請求項１１の発明に係る画像形成方
法は、光変調素子への入射光を、駆動信号の変化に伴い
変調して感光材料側へ出射する画像形成方法において、
上記光変調素子の出射光強度が収束値に達する前に過渡
応答する期間に感光材料への露光を中断し、該収束値が
一定であるものとして、該光変調素子による光変調を停
止させるタイミングを制御することを特徴としている。

【００２５】上記の構成において、駆動信号の変化に伴
って、光変調素子の各画素部からの出射光強度が収束値
に達する前に過渡応答する期間において、中断手段によ
り感光材料への露光が中断される。この結果、光変調素
子の出射光強度が収束した状態でのみ感光材料への露光
が行われることになる。しかし、一般に、出射光強度が
収束値に達した状態であっても、出射光強度が完全に一
定の値を保つことは稀であり、光源の不安定性などのた
めに、出射光強度の値は僅かに変動していることが多
い。かかる変動を考慮して、露光量の計算を行うことは
煩雑であると共に必要とする計算量を増大させる。

【００２６】そこで、上記の構成によれば、光変調素子
の出射光強度を一定値とみなした上で、感光材料への露
光量、および一定の露光量を獲得するために光変調素子
が光変調を行うべき時間が算出される。

【００２７】これにより、光変調素子の出射光の強度バ
ラツキに起因する感光材料の露光ムラを補正しながら、
更に迅速なメンテナンスや露光処理が可能となる。

【００２８】請求項３の発明に係る画像形成装置は、請
求項１または２の構成において、上記第１の光変調素子
は複数の画素部から構成されることを特徴としている。

【００２９】上記の構成において、第１の光変調素子は
複数の画素部から構成されているため、光変調素子の各
画素部毎の構造の不均一性などに起因して、同一電圧で
駆動する画素部の出射光強度には必然的なバラツキが生
じる。

【００３０】上記の構成によれば、請求項１または２の
作用に加えて、第１の光変調素子からの出射光強度は、
各画素部毎に略一定の値であるとみなす簡易な計算に基
づいて、各画素部毎の強度バラツキに応じた露光時間の
調整が可能となり、感光材料への露光量が均一化され
る。

【００３１】これにより、請求項１または２の効果に加
え、第１の光変調素子が複数の画素部を有している場合
に問題となる画素部毎の出射光強度のバラツキに起因す
る露光ムラを補正しながら、迅速なメンテナンスや露光
処理が可能となる。

【００３２】請求項４の発明に係る画像形成装置は、請
求項３の構成において、上記複数の画素部は同一タイミ
ングで駆動されることを特徴としている。

【００３３】上記の構成によれば、請求項３の作用に加
え、第１の光変調素子が複数の画素部を有している場合
でも、第１の光変調素子の駆動タイミングが同一である
ため、上記過渡応答する期間は第１の光変調素子の全て
の画素について、同一となる。この結果、上記中断手段
は、全ての露光を一律のタイミングで中断できるもので
あれば十分なものとなる。なお、第１の光変調素子が液
晶シャッターたるＬＣＤである場合においては、上記同
一タイミングで駆動されるとは、液晶シャッターの各画
素部が同一タイミングで開閉されることを意味する。

【００３４】これにより、請求項３の効果に加え、簡便
な露光中断手段を用いて、第１の光変調素子が複数の画
素部を有している場合に問題となる画素部毎の出射光強
度のバラツキに起因する露光ムラを補正しながら、迅速
なメンテナンスや露光処理が可能となる。

【００３５】請求項５の発明に係る画像形成装置は、上
記の課題を解決するために、請求項１乃至４のいずれか
１項の構成において、上記過渡応答する期間は光変調素
子の駆動信号の書き込み開始時を基準として決定した期
間であることを特徴としている。

【００３６】上記の構成によれば、請求項１乃至４のい
ずれか１項の作用に加えて、露光を中断すべき期間であ
る、光変調素子による出射光強度が安定値に収束するま
での過渡応答期間を、光変調素子の駆動信号の書き込み
時間を基準として決定することができる。具体的には、
書き込み時間を基準とし、光変調素子を構成する材料特
性や設計値等を考慮して、上記過渡応答期間が計算され
る。この結果、光変調素子からの出射光の強度を測定す
る手段をなんら必要とせずに、定期的に生じる光変調素
子の過渡応答期間の間、中断手段による的確な露光の中
断が行われる。

【００３７】これにより、請求項１乃至４のいずれか１
項の効果に加えて、光変調素子からの出射光の強度を測
定する手段をなんら必要とせずに、光変調素子からの出
射光強度を常に略一定値とすることができ、簡易な計算
に基づいて各画素部毎に露光時間や出射光強度を調整
し、光変調素子の特性のバラツキに起因する露光ムラの
補正を行うことができる。

【００３８】請求項６の発明に係る画像形成装置は、上
記の課題を解決するために、請求項１乃至５のいずれか
１項の構成において、上記過渡応答する期間は、あらか
じめ行う上記第１の光変調素子の出射光強度の測定に基
づいて決定した期間であることを特徴としている。

【００３９】上記の構成によれば、請求項１乃至５のい
ずれか１項の作用に加えて、露光量の補正や露光処理を
行う前に、ＣＣＤや光電子増倍管を用いて光変調素子の
各画素部毎や駆動環境毎に駆動電圧の印加開始からの時
間と出射光強度との相関等が測定され、該測定結果に基
づいて、光学変調素子が過渡応答する期間が明確に決定
される。

【００４０】これにより、請求項１乃至５のいずれか１
項の効果に加えて、中断手段による的確な露光の中断を
行うことができるため、光変調素子からの出射光強度は
常に略一定値となり、簡易な計算に基づいて各画素部毎
に露光時間や出射光強度を調整し、光変調素子の特性の
バラツキに起因する露光ムラの補正を行うことができ
る。

【００４１】請求項７の発明に係る画像形成装置は、請
求項１乃至６のいずれか１項の構成において、上記中断
手段は上記光源から上記感光材料までの光路途中に設け
たメカニカルシャッターであることを特徴としている。

【００４２】上記の構成によれば、請求項１乃至６のい
ずれか１項の作用に加えて、光路途中に設けた遮光性能
の高いメカニカルシャッターで光源からの光を遮断、開
放することにより、感光材料への露光を高速で中断、再
開することができる。この結果、光源を安定点灯させた
まま、光変調素子の過渡応答期間において、感光材料へ
の露光を略完全に中断することにより、より確実に、該
光変調素子からの出射光の強度を略一定のものとするこ
とができる。

【００４３】これにより、請求項１乃至６のいずれか１
項の効果に加えて、光変調素子からの出射光強度は常に
略一定値となり、簡易な計算に基づいて各画素部毎に露
光時間や出射光強度を調整し、光変調素子の特性のバラ
ツキに起因する露光ムラの補正を行うことができる。

【００４４】請求項８の発明に係る画像形成装置は、請
求項１乃至６のいずれか１項の構成において、上記中断
手段は前記光源から前記感光材料までの光路途中に設け
た第２の光変調素子であることを特徴としている。

【００４５】上記の構成によれば、請求項１乃至６の作
用に加えて、光路途中に設けた第２の光変調素子で光源
からの光を遮断、開放することにより、光源を安定点灯
させたまま、感光材料への露光を高速で中断、再開する
ことができる。また、第２の光変調素子を、第１の光変
調素子の画素部に対応する複数の画素部からなるものと
した場合には、露光を中断するタイミングを、第２の光
変調素子の各画素部ごとに独立して的確に制御すること
ができる。

【００４６】これにより、請求項１乃至６のいずれか１
項の効果に加えて、光変調素子からの出射光強度は常に
略一定値となり、簡易な計算に基づいて各画素部毎に露
光時間や出射光強度を調整し、光変調素子の特性のバラ
ツキに起因する露光ムラの補正を行うことができる。

【００４７】更には、第１の光変調素子の画素部が複数
であって、各画素部ごとに上記過渡応答する期間が異な
る場合であっても、対応する第２の光変調素子の各画素
部ごとに独立したタイミングで遮光を行う構成とするこ
とにより、光変調素子の特性のバラツキに起因する露光
ムラの補正を行うことができる。

【００４８】請求項９の発明に係る画像形成装置は、請
求項１乃至７のいずれか１項の構成において、上記光源
はＬＥＤもしくはレーザーダイオードであることを特徴
としている。

【００４９】上記の構成によれば、請求項１乃至７のい
ずれか１項の作用に加え、光源たるＬＥＤもしくはレー
ザーダイオードは適宜設ける駆動回路によって高速で点
滅させることが可能であるから、特別の露光中断用部材
を光源から感光材料に至るまでの光路中に設けることを
必要とせずに、感光材料への露光が極めて高速で中断、
再開される。

【００５０】これにより、請求項１乃至７のいずれか１
項の効果に加え、露光装置の構成を大型化、複雑化する
ことなく、光変調素子からの出射光強度を常に略一定値
として、簡易な計算に基づき各画素部毎に露光時間や出
射光強度を調整し、光変調素子の特性のバラツキに起因
する露光ムラの補正を行うことができる。

【００５１】

【発明の実施の形態】〔実施形態１〕本発明の実施の一
形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通り
である。

【００５２】図２に示すように、本実施形態に係る写真
プリンタ１は、焼付部２、現像部３、乾燥部４を一体的
に備え、感光材料としての印画紙に画像を形成するため
の一連の処理を行うものである。焼付部２では、後に詳
述するように、印画紙１１などの感光材料の露光が行わ
れる。現像部３は、焼付部２で焼き付けを終えた感光材
料を各種処理液槽に順番に浸漬し、現像処理を行う系で
ある。乾燥部４は、現像処理済みの感光材料を乾燥さ
せ、コマ毎に切り離して完成した写真プリントを排出す
る系である。

【００５３】また、写真プリンタ１は、印画紙１１をロ
ール上に収納する複数のペーパーマガジンＭ１，Ｍ２
と、搬送機構として複数の搬送ローラ（図示せず）とを
備えている。ペーパーマガジンＭ１，Ｍ２は、写真プリ
ンタ１で取り扱う印画紙１１のサイズの種類に合わせて
焼付部２の上部に配設され、互いに異なる用紙幅を有す
る印画紙１１を収納している。ペーパーマガジンに収納
された印画紙１１は、搬送ローラの回転によって結像位
置に搬送され、露光後、現像部３に送出される。

【００５４】なお、プリント対象となる印画紙１１のサ
イズは、操作者によって適宜選択してもよいし、写真プ
リンタ１に外部から入力されるサイズ情報に基づいて、
自動的な切り換えを行ってもよい。

【００５５】次に、図１に基づいて、焼付部２の詳細な
構造について説明する。

【００５６】焼付部２は光源としてのランプ５、ライト
ガイド６、凹面鏡７、蒲鉾レンズ８、液晶シャッター９
（第１の光変調素子）、およびメカニカルシャッター１
０（中断手段）とで構成されている。図中、一点鎖線
は、ランプ５より出射され、印画紙１１に至る光の経路
を、また、上記一点鎖線に付された矢印は、光の進行方
向を示している。

【００５７】焼付部２では、所望の画像データに基づく
駆動信号によって液晶シャッター９が駆動され、ランプ
５からの光が液晶シャッター９により変調されて、印画
紙１１側へ出射されることによって、印画紙１１の露光
が行われ、印画紙１１の発色によって画像が形成され
る。

【００５８】図中、座標軸として示したＹ方向は、印画
紙１１の搬送方向、すなわち、いわゆる走査露光におけ
る副走査方向に平行に定められる。また、Ｙ方向を含む
印画紙１１の搬送面内でＹ方向に垂直な方向、つまり、
いわゆる走査露光方式における主走査方向をＸ方向と定
義し、Ｘ方向およびＹ方向に垂直な方向をＺ方向と定め
る。

【００５９】図中の蒲鉾レンズ８はその光軸ＬがＺ軸に
平行になるように配置する。更に、液晶シャッター９は
中心が光軸Ｌに一致するように設け、凹面鏡７は、蒲鉾
レンズ８に対して液晶シャッター９と反対側で中心が光
軸Ｌ上となるように設ける。

【００６０】ランプ５はその光が直接印画紙１１に入射
しない位置であれば何処に配置してもよいが、凹面鏡７
の中央に、凹面鏡面に対してほぼ垂直に光が入射するよ
うに、ランプ５の直近に適切な形状のライトガイド６を
設ける。ランプ５としては、一般的な露光用光源である
ハロゲンランプをあらかじめ点灯しておき、光量が十分
に安定した状態で使用した。

【００６１】この構成により、ランプ５から出射してラ
イトガイド６に導かれて、放射状の拡散光として凹面鏡
７に入射した光は、凹面鏡７に反射されることにより、
蒲鉾レンズ８上のＸ軸に平行な任意のライン上の、蒲鉾
レンズ８の光軸Ｌに平行な平行光として変換される。す
なわち、凹面鏡７は、光軸Ｌと感光材料搬送方向とに直
交するＸ方向において、光の進行方向を制御する機能を
有している。

【００６２】蒲鉾レンズ８はＸＹ平面に対して凸形状を
有する、言い換えると主走査方向に平行なシリンドリカ
ル面を有しており、レンズ両凸面の一方が凹面鏡７側に
面して光の受光面となり、また、他方が印画紙１１面側
に光を出射する出射面となるように配置されている。こ
の蒲鉾レンズ８は、上記形状を有することにより、受光
面の上下方向に沿って放射状に入射した光を集光させる
ことができる。すなわち、蒲鉾レンズ８は、Ｙ方向、つ
まり感光材料搬送方向における光の進行方向を制御する
機能を有している。なお、結像系としては、図１に示し
た凹面鏡７と蒲鉾レンズ８による方式に限られず、例え
ば、セルフォックレンズを用いた構成としてもよい。

【００６３】液晶シャッター９は、ＳＴＮ方式のパッシ
ブマトリクスＬＣＤをノーマリブラックモードにて採用
している。液晶シャッター９は透過型の赤、緑、青（以
下、単にＲＧＢという）の画素部が各１列ずつ配列され
た、３列構造からなっており、各色画素部の透過光によ
って、印画紙１１上に順次走査露光が行われる。

【００６４】図３のように蒲鉾レンズ８の形状や液晶シ
ャッター９との位置関係を適宜調整することによって、
凹面鏡７からの光が液晶シャッター９のＲＧＢ各色の画
素部を通過した後、印画紙１１の同一位置に一つの光画
素として結像することのできる構成としている。これに
より、液晶シャッター９の縦列する３つの画素部（便宜
上、９Ｒ、９Ｇ、９Ｂにて示す）が１組となって、印画
紙１１上に一つの画素を形成するため、印画紙１１上の
異なる位置にＲＧＢの各画素を焼き付ける場合に比べ
て、色ずれのない高画質の形成画像を得ることができ
る。

【００６５】なお、液晶シャッター９は、接続ケーブル
１５を介して、液晶駆動装置１２（制御手段）に接続さ
れており、液晶駆動装置１２は液晶シャッター９の各画
素部に印加する電圧の大きさや、タイミングを決定した
うえで、液晶シャッター９の各画素部電極に駆動電圧を
書き込む。本実施形態において、液晶駆動装置１２は、
液晶シャッター９の全ての画素部電極への駆動電圧の書
き込みを同時に行っている。

【００６６】また、焼付部２は、液晶シャッター９の画
素部毎からの出射光強度を測定できる構成を備えてい
る。具体例としては、図４に示すように、ＣＣＤ１６と
結像レンズ１７と遮光板１８とを一体的に移動させなが
ら、ＣＣＤ１６による光強度測定が行える構成を備えて
おき、液晶シャッター９の全ての画素部に同一の駆動電
圧を印加した状態で、各画素部からの出射光強度を測定
する。測定結果は、液晶駆動装置１２の内部メモリに記
憶される。測定後は、ＣＣＤ１６と結像レンズ１７と遮
光板１８とは、露光の妨げとならない位置に適宜移動さ
れる。ＣＣＤ１６を用いて出射光強度を測定するための
構成としては、図４に示したものに限られず、例えば、
図１２のような構成を採用することもできる。

【００６７】図１２においては、スクリューねじ２１の
回転とガイド２２の補助とによって、支持台２３上に設
けられたＣＣＤ１６が移動される構成となっている。同
図に示す構成では、レンズを用いず、遮光板２４の間を
通過した液晶シャッター９からの出射光強度を、直接に
ＣＣＤ１６で読み取る。

【００６８】また、液晶シャッター９の画素部毎からの
出射光強度を測定する他の方法としては、例えば、均一
な濃度データに基づいて、印画紙１１に一様に、中間調
たるグレーのプリントを行った後に、該印画紙１１の発
色濃度をフラットヘッドスキャナーで取り込むことによ
り解析する方法などもある。

【００６９】更に、本実施形態ではランプ５から液晶シ
ャッター９への光を遮断、開放するための構成として遮
光性のある回転式のメカニカルシャッター１０を設けて
いる。メカニカルシャッター１０は、電気モーター（図
示せず）によって駆動され、任意の速度で回転させるこ
とができる。なお、メカニカルシャッター１０の材質は
遮光性能が高く、軽くて丈夫な材質、例えば軽金属を用
いるとよい。

【００７０】次に、上記の構成によって、画素部毎の出
射光強度のバラツキに起因する露光ムラを補正できる原
理について説明する。

【００７１】液晶シャッター９は、画素部電極に駆動信
号電圧を書き込むことにより、入射光を変調して出射す
る。したがって、画像データに基づいて駆動信号電圧の
値を変化させるときには、液晶シャッター９の画素部電
極への駆動信号電圧の充放電が行われる。かかる充放電
に液晶材料が応答して、液晶シャッター９の出射光強度
が一定値に収束するには、所定の応答時間が必要であ
る。液晶シャッター９の応答時間は数十ミリ秒に及ぶ。

【００７２】具体的理解のため、図５（ａ）（ｂ）
（ｃ）に、それぞれ液晶シャッター９の画素部Ａ、画素
部Ｂ、画素部Ｃに同一値の駆動電圧を印加した場合の出
射光強度の時間推移を示す。画素部Ａ、画素部Ｂ、画素
部Ｃには、同一値の駆動電圧を印加しているにもかかわ
らず、画素部Ａの出射光強度が収束するまでの時間が最
も長く、画素部Ｃの出射光強度が収束するまでの時間が
最も短い。一方、駆動電圧の印加を中断すると、画素部
Ａ、画素部Ｂ、画素部Ｃの出射光強度は速やかに減少す
る。このように、液晶シャッター９において、印加電圧
をオフしてシャッターを閉める際に要する時間は、印加
電圧をオンしてシャッターを開く際に要する時間の１割
以下であり、略無視することができる。

【００７３】図５（ａ）（ｂ）（ｃ）において、選択時
間１３を、駆動信号の変化に伴って、液晶シャッター９
からの出射光強度が収束値に達している期間と定義す
る。画素部Ａ、画素部Ｂ、画素部Ｃのように複数の画素
に着目する場合は、全ての画素部の出射光強度が収束し
ている期間を選択時間１３と定める。液晶シャッター９
の一部の出射光強度が収束するタイミングに合わせて露
光を再開すると、他の画素部からの出射光強度は未だ収
束値に達していない場合が生じるからである。

【００７４】また、図５（ａ）（ｂ）（ｃ）において非
選択時間１４とは、選択時間１３以外の期間をいう。す
なわち、非選択時間１４は、駆動信号の変化に伴って液
晶シャッター９からの出射光強度が収束値に達する前に
過渡応答する期間であると定義される。

【００７５】非選択時間１４においては、液晶シャッタ
ー９は画素部電極への駆動信号電圧の充放電や液晶材料
固有の応答時間に起因する過渡状態にあるため、液晶シ
ャッター９の上記比率、すなわち出射光強度は、選択時
間１３のように収束値に未だ達しておらず、経時変化し
ている。なお、図５（ａ）では、非選択時間１４におけ
る出射光強度は時間に対して略線形に増加しているが、
液晶シャッター９の構造によっては、時間と共に出射光
強度の増加の速さが減少して、徐々に収束値に達する場
合もある。

【００７６】また、画素部Ａ、画素部Ｂ、画素部Ｃの出
射光強度の収束値は異なり、画素部Ａの出射光強度の収
束値が最も小さく、画素部Ｃの出射光強度の収束値は最
も大きい。これは、液晶シャッター９の構造バラツキに
起因して、駆動電圧と出射光強度との相関が微妙に異な
るからである。このように、同一電圧で駆動するにも関
わらず、出射光の強度が異なるため、印画紙１１の露光
量は一様とならず、形成画像のムラを生じる原因とな
る。

【００７７】このようなムラを解決する手法としては、
光変調が行われる時間を各画素部毎に制御することによ
り、印画紙１１への露光量を均一化する手法がある。つ
まり、図５（ａ）（ｂ）（ｃ）では、印画紙１１への露
光量に相当する、液晶シャッター９の出射光強度の時間
積分値が全ての画素部で等しくなるように、各画素部の
駆動中断のタイミングを駆動装置により制御することは
可能である。

【００７８】しかし、このように駆動中断のタイミング
を決定、制御するためには、各画素部毎や駆動電圧の大
きさに依存して異なる、出射光強度の時間推移曲線を決
定し、該曲線について駆動開始時から駆動中断時までの
時間積分計算を行うことにより、露光量の評価を行う必
要がある。したがって、あらかじめ駆動中断のタイミン
グ制御を行う前に、図４に示した構成で画素部毎に出射
光強度の時間推移を示す多値データを測定しなければな
らない。更に、該曲線に基づいて露光量を求めるための
積分計算も煩雑である。

【００７９】これに対し、本発明は、非選択時間１４に
おける印画紙１１への露光を適切に中断することによ
り、液晶シャッター９の各画素部からの出射光強度が収
束した略一定値である期間のみに、ランプ５からの光を
印画紙１１に導き、略一定値である出射光強度と、光変
調素子により光変調が行われる時間とを乗じることによ
り、煩雑な積分計算を行うことなく、印画紙１１への露
光量を評価するものである。

【００８０】具体的な露光の中断手順について、以下、
説明する。

【００８１】最初に、液晶シャッター９の選択時間１
３、非選択時間１４の発現タイミングと長さとを確認し
ておく必要がある。なお、本実施形態においては、液晶
シャッター９は、全ての画素部電極への駆動電圧の書き
込みを同時に行っているので、液晶シャッター９の全画
素部において、選択時間１３の発現タイミングは同一で
ある。

【００８２】具体的確認手順としては、図４に示すＣＣ
Ｄ１６と結像レンズ１７と遮光板１８とを一体的に移動
させながら、液晶シャッター９の全ての画素部に同一電
圧を印加する駆動開始時から駆動中断時まで、各画素部
からの出射光強度の時間推移を測定することにより、非
選択時間１４の発現タイミングと長さを確認する。図５
（ａ）（ｂ）（ｃ）では、ｔ₁が画素部Ａ、画素部Ｂ、
画素部Ｃに共通する駆動電圧の書き込み開始時刻であ
り、ｔ₂は選択時間１３の開始時刻である。

【００８３】また、非選択時間１４の発現タイミングや
長さを、液晶シャッター９の画素部電極への駆動信号電
圧の書き込み開始時を基準として定めることもできる。
これは、非選択時間１４は画素部電極の充放電や液晶材
料の応答に起因して発生するため、設計した画素部電極
の時定数や液晶材料の応答時間等の固有定数を考慮すれ
ば、非選択時間１４を液晶シャッター９の駆動信号の書
き込み開始時間を基準として概算することができるから
である。なお、非選択時間１４の発現タイミングや長さ
は、液晶シャッター９の温度や、画素部構造の経時変化
などにも影響を受ける。したがって、このような要因を
考慮しないで、選択時間１３の算出を行う場合には、マ
ージンを考慮して選択時間１３をやや短めに設定するこ
とも望ましい。

【００８４】このようにして、選択時間１３、非選択時
間１４の長さとタイミングを確認したら、図１に示し
た、遮光性のメカニカルシャッター１０を適切な回転速
度で回転させることにより、液晶シャッター９への光を
遮断、開放する。

【００８５】適切な回転速度とは、液晶シャッター９の
非選択時間１４において、液晶シャッター９への入射光
を的確に遮断するメカニカルシャッター１０の回転速度
のことである。適切な回転速度は、メカニカルシャッタ
ー１０の形状と非選択時間１４の発生頻度、更にはメカ
ニカルシャッター１０を回転駆動する電気モーターの性
能を考慮して決定される。

【００８６】非選択時間１４の発生頻度は、液晶シャッ
ター９の画素部電極への信号電圧の書き込みと同じ頻度
であり、例えば、１秒間あたり６０回である。一方、図
６（ａ）のようにメカニカルシャッター１０を切欠部を
１つのみ有する形状とすれば、メカニカルシャッター１
０を１回転させることにより、液晶シャッター９への入
射光の遮断、開放を各１回ずつ行うこととなる。したが
って、非選択時間１４の発生タイミングに同期させて、
メカニカルシャッター１０を１秒間あたりに６０回転さ
せれば、印画紙１１への露光の中断を適切に行うことが
できる。メカニカルシャッター１０による露光中断や再
開のタイミングを精度良く制御するためには、メカニカ
ルシャッター１０を等速回転させることが望ましい。

【００８７】図６（ａ）のような切欠部を有するメカニ
カルシャッター１０を等速回転させる場合、光の遮断タ
イミングを非選択時間１３と選択時間１４の発生タイミ
ングに同期させるには、メカニカルシャッター１０の遮
光部と切欠部の中心角の比は、非選択時間１４と選択時
間１３との比に一致させればよい。なお、一般に非選択
時間１４の長さは選択時間１３に比較して短く、例え
ば、数％程度であるのが通常であるため、実際のメカニ
カルシャッター１０の遮光部がなす中心角は、図６
（ａ）に示すメカニカルシャッター１０の遮光部がなす
中心角よりも、ずっと小さく、メカニカルシャッター１
０は扇形状となる。

【００８８】また、メカニカルシャッター１０を回転駆
動する電気モーターの負担を軽くしたい場合には、メカ
ニカルシャッター１０の形状を、図６（ｂ）に示すよう
に 2カ所以上の切欠部を有する形状とすれば、メカニカ
ルシャッター１０は、１回転あたり２回ずつ以上、液晶
シャッター９への入射光の遮断、開放を行うことができ
る。図６（ｂ）に示すメカニカルシャッター１０を採用
すれば、図６（ａ）に示すメカニカルシャッター１０を
採用する場合に比較して、メカニカルシャッターの回転
速度は半分で済むこととなり、メカニカルシャッター１
０を回転駆動する電気モーターの負担は小さくなる。

【００８９】メカニカルシャッター１０の駆動部を起動
して、メカニカルシャッター１０を決定した速度で回転
させる。メカニカルシャッター１０の回転を安定させる
ことにより、液晶シャッター９への光の遮断、開放のタ
イミングを精度よく制御できる。

【００９０】次に、決定した回転速度に基づいて、メカ
ニカルシャッター１０の回転駆動を開始して、均一な速
度で安定回転させる。その後、液晶駆動装置１２によ
り、液晶シャッター９の非選択時間１４とメカニカルシ
ャッター１０による遮光期間とが一致するように、駆動
信号の書き込みタイミングを制御しながら、液晶シャッ
ター９の駆動を開始する。

【００９１】もちろん、先に液晶シャッター９の駆動を
開始してから、その駆動信号の書き込みタイミングに同
期するように、メカニカルシャッター１０の回転を開
始、制御してもよい。ただし、一般にはメカニカルシャ
ッター１０の回転数を安定させてから、液晶シャッター
９の駆動信号の書き込みタイミングを同期させる方が容
易である。

【００９２】このような手順によって、非選択時間１４
における印画紙１１への露光を適切に中断することによ
り、液晶シャッター９の各画素部からの出射光強度が収
束した略一定値である期間のみに、ランプ５からの光が
液晶シャッター９に入射し、印画紙１１の露光が行われ
ることになる。この結果、図５（ａ）（ｂ）（ｃ）に示
した画素部Ａ、画素部Ｂ、画素部Ｃからの出射光強度の
時間推移は、メカニカルシャッター１０の遮光によっ
て、図７（ａ）（ｂ）（ｃ）の実線部のようにあらわさ
れる。

【００９３】次に、液晶駆動装置１２は液晶シャッター
９の各画素部の駆動を中断すべきタイミングを決定す
る。

【００９４】液晶駆動装置１２は、あらかじめＣＣＤ１
６等により測定された、液晶シャッター９の各画素部か
らの出射光強度を内部メモリに記憶している。液晶駆動
装置１２、液晶シャッター９の各画素部からの出射光の
強度を定数とみなして、全ての画素部あたりの露光量を
同一とするために、各画素部で光変調を中断すべきタイ
ミングを計算する。その後、液晶駆動装置１２は、液晶
シャッター９の駆動を行い、算出したタイミングに従
い、各画素部により光変調の中断・再開を行う。

【００９５】この結果、図７（ａ）（ｂ）（ｃ）に示
す、画素部Ａ、画素部Ｂ、画素部Ｃからの出射光強度の
時間推移は、図７（ａ）（ｂ）（ｃ）の点線部のように
制御される。図７（ａ）（ｂ）（ｃ）において、ｔ₂は
選択時間１３の開始時間であり、ｔ₃、ｔ₄、ｔ₅はそ
れぞれ画素部Ａ、画素部Ｂ、画素部Ｃの駆動中断時刻で
ある。Ｖ₁、Ｖ₂、Ｖ₃はそれぞれ、画素部Ａ、画素部
Ｂ、画素部Ｃの出射光強度の収束値である。

【００９６】ｔ₃、ｔ₄、ｔ₅の値は、（ｔ₃−ｔ₂）
×Ｖ₁＝（ｔ₄−ｔ₂）×Ｖ₂＝（ｔ₅−ｔ₂）×Ｖ₃
の関係を満たすように定められている。この結果、画素
部Ａ、画素部Ｂ、画素部Ｃからの出射光による印画紙１
１の露光量が等しくなる。本実施形態においては、液晶
シャッター９の全ての画素部からの露光量が均一となる
ように、画素部毎に駆動中断のタイミングが制御され
る。このような制御の結果、印画紙１１上の形成画像に
おける濃度ムラのレベルは、印画紙１１のプリントの最
大濃度と最小濃度との差の１０００分の１程度以下に抑
制される。

【００９７】液晶駆動装置１２が、液晶シャッター９の
制御を開始した後に、印画紙１１が露光位置まで搬送さ
れ、画像の順次走査露光が開始される。

【００９８】以上のように、本実施形態では、印画紙１
１を露光する液晶シャッター９からの出射光強度は常に
略一定となり、液晶駆動装置１２は、煩雑な積分計算を
行うことなく、光変調素子が光変調を行う時間を制御す
る。この結果、煩雑な積分計算を行わなくとも、略一定
値である出射光強度と、光変調素子により光変調が行わ
れる時間とを乗じることにより、感光材料への露光量は
簡単に算出される。

【００９９】また、本実施形態では、非選択時間１４に
おける液晶シャッター９の出射光強度の変動とは無関係
に各画素毎に、露光量を均一化する補正が行われる。し
たがって、駆動中断のタイミング制御を行う前に液晶シ
ャッター９の画素部毎の出射光強度を求める際に、出射
光強度の時間推移を示す多値データを測定する必要がな
く、出射光強度の値を定数として測定すればよい。これ
らにより、液晶シャッター９の出射光の強度バラツキを
補正するに必要とする時間を短縮することができるた
め、迅速なメンテナンスや露光処理が可能となる。

【０１００】また、本実施形態においては、図４に示す
ＣＣＤ１６と結像レンズ１７と遮光板１８との構成によ
り、液晶シャッター９の画素部からの出射光強度を測定
したが、該測定には光電子増倍管を用いてもよく、更に
は、印画紙１１に形成された画像のムラを確認しなが
ら、メカニカルシャッター１０の形状や回転速度、液晶
駆動装置１２による液晶シャッター９の各画素における
駆動開始および駆動中断タイミングを最適化することも
できる。

【０１０１】なお、図１においては、効果的に露光を中
断する手段として、メカニカルシャッター１０をランプ
５の直下に配設したが、印画紙１１への露光を中断でき
る場所であれば、光源としてのランプ５から印画紙１１
までの光路中の何処に設けてもよい。また、図１および
図６（ａ）（ｂ）において、メカニカルシャッター１０
として開口部を持つ円板形状のものを示したが、スライ
ド開閉式のメカニカルシャッター１０を用いてもよい。

【０１０２】〔実施形態２〕本発明の他の実施形態を図
面に基づいて説明すれば、以下の通りである。

【０１０３】図８では、露光を中断するための構成部材
として、液晶シャッター２０（第２の光変調素子）をラ
イトガイド６の光出射面の側近に備えている。つまり、
液晶シャッター９への入射光の遮断・開放を、液晶シャ
ッター９とは別途に設けた液晶シャッター２０により行
うこととしたものである。図８に示す液晶シャッター２
０以外の構成は図１と同じであり、ここではその説明を
省略する。また、図８には、図１に示したメカニカルシ
ャッター１０は存在しない。

【０１０４】上記液晶シャッター２０は、液晶シャッタ
ー９への入射光を遮断・開放する役割を担うものである
から、印画紙１１にカラー画像を形成する場合であって
も、液晶シャッター９と異なり、複数の画素部やカラー
フィルタなどのカラー表示用部材を備えていない。ま
た、液晶シャッター２０は、複数の画素部を備えておら
ず、ランプ５からの入射光の遮断、開放をシャッター面
全体で一律に行う構成である。

【０１０５】液晶シャッター２０としては、強誘電性液
晶（Ferroelectric Liquid Crystal; ＦＬＣ）や反強誘
電性液晶を用いたＬＣＤのように応答時間が短く、高速
駆動できるものを用いる。液晶シャッター２０が、液晶
シャッター９への入射光の遮断、開放を適切に行うため
には、液晶シャッター９の非選択時間１４であるごく短
い期間に、液晶シャッター９への光の遮断、開放を行う
必要があるからである。

【０１０６】具体的な露光の中断手法としては、実施形
態１と同様である。メカニカルシャッター１０のかわり
に、液晶シャッター２０の遮光タイミングを、液晶シャ
ッター９の選択時間１３に同期させて、印画紙１１の露
光を中断する点のみが異なる。

【０１０７】本実施形態では実施形態１と同様に、液晶
シャッター９は全画素部の画素部電極への信号電圧の書
き込みを同時に行っており、液晶シャッター９の全画素
部において、非選択時間１４の長さと、それぞれが訪れ
るタイミングは液晶シャッター９の全画素部において同
一である。

【０１０８】しかし、液晶シャッター９がアクティブマ
トリクスＬＣＤである場合や、時分割駆動を行うパッシ
ブマトリクスＬＣＤである場合には、液晶シャッター９
において、縦列する画素部の集合ごと又は各画素部毎
に、選択時間１３、非選択時間１４の訪れるタイミング
は大きく異なる。このような場合には、液晶シャッター
２０が複数の画素部を持たず、ランプ５からの入射光の
遮断、開放を液晶シャッター２０の面全体で一律にのみ
行う構成では、液晶シャッター９の各画素部毎に異なる
タイミングで訪れる非選択時間１４において、露光の中
断を適切に行うことは困難である。

【０１０９】そこで、本実施形態では、あらかじめ、実
施形態１と同様に、図４に示すＣＣＤ１６と結像レンズ
１７と遮光板１８とを一体的に移動させて、液晶シャッ
ター９の各画素部からの出射光強度を測定した後に、液
晶シャッター９の各画素部に対応する複数の画素部から
なる液晶シャッター２０により、液晶シャッター９への
入射光を中断するタイミングを各画素部毎に独立して制
御する。この結果、液晶シャッター９が複数の画素部を
有し、各画素部ごとに非選択時間１４が異なる場合にお
いても、液晶シャッター９の全画素部からの、非選択時
間１４における光漏れを防止できる。

【０１１０】これにより、液晶シャッター９の各画素部
ごとに非選択時間１４の訪れるタイミングが異なる場合
であっても、液晶シャッター９からの出射光の強度を定
数として扱うことができ、液晶シャッター９の出射光の
強度バラツキを補正するに必要とする時間を短縮するこ
とができるため、迅速なメンテナンスや露光処理が可能
となる。

【０１１１】なお、本実施形態において、露光中断のた
めに設ける第２の光変調素子は液晶シャッター２０に限
られず、高速応答と遮光性を満たす他の光変調素子、例
えばＰＬＺＴ素子を用いてもよい。

【０１１２】また、図８においては、比較的小さな液晶
シャッター２０により、ランプ５からの露光を中断でき
る好ましい配置として、液晶シャッター２０をライトガ
イド６の光出射面の側近に配設したが、ランプ５から印
画紙１１への光路途中であって印画紙１１への露光を適
切に中断できる位置であれば、液晶シャッター２０を何
処に設けてもよい。

【０１１３】〔実施形態３〕本発明の更なる実施形態を
図面に基づいて説明すれば以下の通りである。

【０１１４】図９では、ランプ５として、ハロゲンラン
プの替わりにＲＧＢ各色からなる発光ダイオード（Ligh
t Emitting Diode; 以下、単にＬＥＤという）を用いて
いる。ランプ５以外の図９の構成は図１と同様であり、
ここではその説明を省略する。また、図９においてはメ
カニカルシャッター１０は存在しない。

【０１１５】ＬＥＤは、電流により自発光するダイオー
ドであり、一般に露光用光源として用いられるハロゲン
ランプに比較して発熱が少なく、高速での点灯が可能で
ある。したがって、図９は、ＬＥＤからなるランプ５の
点灯、消灯を駆動回路（図示せず）で高速制御すること
により、ランプ５から印画紙１１に至るまでの光路中に
特別の部材を設けることなく、印画紙１１への露光を高
速で中断、再開することのできる構成となっている。具
体的には、ＬＥＤからなるランプ５は選択時間１３で点
灯、非選択時間１４で消灯するように、点滅を繰り返
す。

【０１１６】これにより、写真プリンタ１の構成を大型
化、複雑化することなしに、適切な露光の中断により、
液晶シャッター９の各画素部からの出射光の強度を定数
として扱うことができることになり、液晶シャッター９
の出射光の強度バラツキを補正するための計算が単純化
されるため、迅速なメンテナンスや露光処理が可能とな
る。

【０１１７】なお、図９では、ランプ５としてＲＧＢ各
色のＬＥＤを用いる構成を示したが、ＬＥＤにかわる高
速点滅光源としてレーザーダイオードなどを用いてもよ
い。ＬＥＤやレーザーダイオードはハロゲンランプより
長寿命であるため、ランプ交換などのメンテナンス負担
が小さいという利点も有する。更に、露光の中断に際し
て、液晶シャッター９の遮光タイミングに同期させて、
ＬＥＤもしくはレーザーダイオードからなるランプ５の
高速点灯、消灯を行うことになるが、ランプ５の駆動回
路と液晶シャッター９の駆動回路との間で同期信号のや
りとりを行うことにより、かかるタイミング同期を比較
的簡単に行うことができる。

【０１１８】一方、ランプ５としてハロゲンランプを採
用した場合に比較すると、一般的に、ＬＥＤやレーザー
ダイオードは得られる光量が小さいため、十分な露光量
を確保するためには長い露光時間を要する点に留意す
る。ただし、ランプ５としてＲＧＢ各色のＬＥＤやレー
ザーダイオードを用いる構成としているため、液晶シャ
ッター９はカラーフィルタなどのカラー表示用部材を必
要とせず、該カラー表示用部材における光損失はない。
したがって、ランプ５であるＬＥＤやレーザーダイオー
ドからの入射光を有効に活用することができるため、露
光時間の延長を幾分低減することができる。

【０１１９】なお、図９においても、図３のように、ラ
ンプ５の配置や蒲鉾レンズ８の形状、蒲鉾レンズ８と液
晶シャッター９との位置関係などを適宜調整することに
より、凹面鏡７からの光が液晶シャッター９の画素部を
通過した後、印画紙１１の同一位置に一つの画素として
結像し、色ずれのない高画質の形成画像を得ることがで
きる構成としている。

【０１２０】以上、実施形態１乃至３に基づいて、本発
明を説明した。

【０１２１】なお、本発明では液晶シャッター９の非選
択時間１４において露光を中断するため、露光の中断を
行わない通常の露光と比較して、印画紙１１への総露光
量は低減する。したがって、通常の露光方法と同レベル
の総露光量を確保するためには、露光時間自体を延長し
て、中断分の露光量を補うことが好ましい。

【０１２２】なお、実施形態１乃至３の焼付部２におい
て、更にプリント画像の高密度化を図るためいわゆる画
素ずらし露光の構成を加えることも可能である。

【０１２３】以下、図１０（ａ）（ｂ）に基づいて画素
ずらし露光について説明する。

【０１２４】図１０（ａ）のランプ５は図９と同じくＬ
ＥＤであり、図１０（ｂ）のランプ５は図１と同じくハ
ロゲンランプである。図１０（ａ）（ｂ）において、液
晶シャッター９、メカニカルシャッター１０、印画紙１
１は図１と同様の構成であり、新たな構成としては、画
像形成レンズ４１、液晶シャッター９の外部カラー露光
用部材であってＲＧＢ３色からなるカラーホイール４
２、液晶シャッター９又は印画紙１１を移動するための
ＸＹステージ４０から構成されている。

【０１２５】画素ずらし露光とは、図１０（ａ）のよう
に液晶シャッター９を固定して、印画紙１１を印画紙面
に水平な方向に移動させたり、図１０（ｂ）のように印
画紙１１を固定して液晶シャッター９をシャッター面に
水平方向に移動させ、印画紙１１上の露光領域を僅かに
ずらしながら、露光を繰り返す方式をいう。これによ
り、液晶シャッター９のブラックマトリクス部などの非
透過部分に起因する印画紙１１の未露光領域部が小さく
なり、プリント画像画素の高密度化を図ることができる
ものである。具体的には、印画紙１１の露光を一度行っ
た後、ＸＹステージ４０によって、液晶シャッター９と
印画紙１１とのうち、どちらか一方を他方に対して相対
的に例えば半画素分ずつ縦、横に順にずらし、その都度
露光を行う。図１０（ａ）は、印画紙１１をずらす構成
を示し、図１０（ｂ）は、液晶シャッター９をずらす構
成を示している。

【０１２６】したがって、１回目の露光で、例えば図１
１（ａ）に示す画像が印画紙に焼き付けされたとする
と、ＸＹステージ４０による横方向の画素ずらしによっ
て２回目の露光を行うと、図１１（ｂ）に示す画像が焼
き付けられることになる。そして、縦方向、横方向の画
素ずらしを更に繰り返して３回目、４回目の露光を行う
ことにより、順に図１１（ｃ）、図１１（ｄ）に示す画
像が焼き付けられることになる。この手法によれば、Ｌ
ＣＤの画素部数をそのままとしながら、ＬＣＤの画素部
数を増加させた場合と同程度の擬似的な解像度を得るこ
とができる。

【０１２７】

【発明の効果】請求項１の発明に係る画像形成装置は、
以上のように、光源と、光源からの入射光を駆動信号の
変化に伴い変調して感光材料側へ出射する第１の光変調
素子と、上記第１の光変調素子の出射光強度が収束値に
達する前に過渡応答する期間に感光材料への露光を中断
させる中断手段と、上記第１の光変調素子の駆動期間中
の上記過渡応答する期間を除いた期間において、該第１
の光変調素子による光変調を停止させるタイミングを制
御する制御手段とを有する構成である。

【０１２８】また、請求項１０の発明に係る画像形成方
法は、光変調素子への入射光を、駆動信号の変化に伴い
変調して感光材料側へ出射する画像形成方法において、
上記光変調素子の出射光強度が収束値に達する前に過渡
応答する期間に感光材料への露光を中断し、該光変調素
子の駆動期間中の上記過渡応答する期間を除いた期間に
おいて、該光変調素子による光変調を停止させるタイミ
ングを制御する構成である。

【０１２９】それゆえ、かかる応答時間、つまり、駆動
信号の変化に伴って、光変調素子の出射光強度が収束値
に達する前に過渡応答する期間において、中断手段によ
り感光材料への露光が中断される。この結果、感光材料
を感光させるために有効な光変調素子からの出射光強度
が常に略一定となった状態で、制御手段は光変調素子が
光変調を行う時間を制御する。この結果、煩雑な積分計
算を行わなくとも、略一定値である出射光強度と、光変
調素子により光変調が行われる時間とを乗じることによ
り、簡単に、感光材料への露光量が算出可能となる。

【０１３０】これにより、光変調素子の出射光の強度バ
ラツキに起因する露光ムラを補正しながら、迅速なメン
テナンスや露光処理が可能となる。更に、出射光強度が
不安定な過渡応答期間においては、感光材料の露光を行
わないため、露光量の演算誤差が小さくなり、より正確
に光変調素子の出射光の強度バラツキを補正できるとい
う効果を奏する。

【０１３１】請求項２の発明に係る画像形成装置は、以
上のように、光源と、光源からの入射光を駆動信号の変
化に伴い変調して感光材料側へ出射する第１の光変調素
子と、上記第１の光変調素子の出射光強度が収束値に達
する前に過渡応答する期間に感光材料への露光を中断さ
せる中断手段と、上記収束値が一定であるものとして、
該第１の光変調素子による光変調を停止させるタイミン
グを制御する制御手段とを有する構成である。

【０１３２】また、請求項１１の発明に係る画像形成方
法は、光変調素子への入射光を、駆動信号の変化に伴い
変調して感光材料側へ出射する画像形成方法において、
上記光変調素子の出射光強度が収束値に達する前に過渡
応答する期間に感光材料への露光を中断し、該収束値が
一定であるものとして、該光変調素子による光変調を停
止させるタイミングを制御する構成である。

【０１３３】それゆえ、光変調素子の出射光強度を一定
値とみなした上で、感光材料への露光量、および一定の
露光量を獲得するために光変調素子が光変調を行うべき
時間が算出される。

【０１３４】これにより、光変調素子の出射光の強度バ
ラツキに起因する感光材料の露光ムラを補正しながら、
更に迅速なメンテナンスや露光処理が可能となるという
効果を奏する。

【０１３５】請求項３の発明に係る画像形成装置は、請
求項１または２の構成において、上記第１の光変調素子
を複数の画素部で構成するものである。

【０１３６】それゆえ、請求項１または２の作用に加え
て、第１の光変調素子からの出射光強度は、各画素部毎
に略一定の値であるとみなす簡易な計算に基づいて、各
画素部毎の強度バラツキに応じた露光時間の調整が可能
となり、感光材料への露光量が均一化される。

【０１３７】これにより、請求項１または２の効果に加
え、第１の光変調素子が複数の画素部を有している場合
に問題となる画素部毎の出射光強度のバラツキに起因す
る露光ムラを補正しながら、迅速なメンテナンスや露光
処理が可能となるという効果を奏する。

【０１３８】請求項４の発明に係る画像形成装置は、以
上のように、請求項３の構成において、上記複数の画素
部は同一タイミングで駆動されることを特徴としてい
る。

【０１３９】それゆえ、請求項３の作用に加え、第１の
光変調素子が複数の画素部を有している場合でも、第１
の光変調素子の駆動タイミングが同一であるため、上記
過渡応答する期間は第１の光変調素子の全ての画素につ
いて、同一となる。この結果、上記中断手段は、全ての
露光を一律のタイミングで中断できるものであれば十分
なものとなる。

【０１４０】これにより、請求項３の効果に加え、簡便
な露光中断手段を用いて、第１の光変調素子が複数の画
素部を有している場合に問題となる画素部毎の出射光強
度のバラツキに起因する露光ムラを補正しながら、迅速
なメンテナンスや露光処理が可能となるという効果を奏
する。

【０１４１】請求項５の発明に係る画像形成装置は、以
上のように、請求項１乃至４のいずれか１項の構成にお
いて、上記過渡応答する期間は光変調素子の駆動信号の
書き込み開始時を基準として決定した期間である構成で
ある。

【０１４２】それゆえ、請求項１乃至４のいずれか１項
の作用に加えて、露光を中断すべき期間である、光変調
素子による出射光強度が安定値に収束するまでの過渡応
答期間を、光変調素子の駆動信号の書き込み時間を基準
として決定することができる。

【０１４３】これにより、請求項１乃至４のいずれか１
項の効果に加えて、光変調素子からの出射光の強度を測
定する手段をなんら必要とせずに、光変調素子からの出
射光強度を常に略一定値とすることができ、簡易な計算
に基づいて各画素部毎に露光時間や出射光強度を調整
し、光変調素子の特性のバラツキに起因する露光ムラの
補正を行うことができる。

【０１４４】請求項６の発明に係る画像形成装置は、以
上のように、請求項１乃至５のいずれか１項の構成にお
いて、上記過渡応答する期間は、あらかじめ行う上記第
１の光変調素子の出射光強度の測定に基づいて決定した
期間である構成である。

【０１４５】それゆえ、請求項１乃至５のいずれか１項
の作用に加えて、露光量の補正や露光処理を行う前に、
ＣＣＤや光電子増倍管を用いて光変調素子の各画素部毎
や駆動環境毎に駆動電圧の印加開始からの時間と出射光
強度との相関等が測定され、該測定結果に基づいて、光
学変調素子が過渡応答する期間が明確に決定される。

【０１４６】これにより、請求項１乃至５のいずれか１
項の効果に加えて、中断手段による的確な露光の中断を
行うことができるため、光変調素子からの出射光強度は
常に略一定値となり、簡易な計算に基づいて各画素部毎
に露光時間や出射光強度を調整し、光変調素子の特性の
バラツキに起因する露光ムラの補正を行うことができる
という効果を奏する。

【０１４７】請求項７の発明に係る画像形成装置は、以
上のように、請求項１乃至６のいずれか１項の構成にお
いて、上記中断手段を上記光源から上記感光材料までの
光路途中に設けたメカニカルシャッターで構成するもの
である。

【０１４８】それゆえ、請求項１乃至６のいずれか１項
の作用に加えて、光路途中に設けた遮光性能の高いメカ
ニカルシャッターで光源からの光を遮断、開放すること
により、感光材料への露光を高速で中断、再開すること
ができる。この結果、光源を安定点灯させたまま、光変
調素子の過渡応答期間において、感光材料への露光を略
完全に中断することにより、より確実に、該光変調素子
からの出射光の強度を略一定のものとすることができ
る。

【０１４９】これにより、請求項１乃至６のいずれか１
項の効果に加えて、光変調素子からの出射光強度は常に
略一定値となり、簡易な計算に基づいて各画素部毎に露
光時間や出射光強度を調整し、光変調素子の特性のバラ
ツキに起因する露光ムラの補正を行うことができるとい
う効果を奏する。

【０１５０】請求項８の発明に係る画像形成装置は、以
上のように、請求項１乃至６のいずれか１項の構成にお
いて、上記中断手段を前記光源から前記感光材料までの
光路途中に設けた第２の光変調素子で構成するものであ
る。

【０１５１】それゆえ、請求項１乃至６の作用に加え
て、光路途中に設けた第２の光変調素子で光源からの光
を遮断、開放することにより、光源を安定点灯させたま
ま、感光材料への露光を高速で中断、再開することがで
きる。また、第２の光変調素子を、第１の光変調素子の
画素部に対応する複数の画素部からなるものとした場合
には、露光を中断するタイミングを、第２の光変調素子
の各画素部ごとに独立して的確に制御することができ
る。

【０１５２】これにより、請求項１乃至６のいずれか１
項の効果に加えて、光変調素子からの出射光強度は常に
略一定値となり、簡易な計算に基づいて各画素部毎に露
光時間や出射光強度を調整し、光変調素子の特性のバラ
ツキに起因する露光ムラの補正を行うことができるとい
う効果を奏する。

【０１５３】更には、第１の光変調素子の画素部が複数
であって、各画素部ごとに上記過渡応答する期間が異な
る場合であっても、対応する第２の光変調素子の各画素
部ごとに独立したタイミングで遮光を行う構成とするこ
とにより、光変調素子の特性のバラツキに起因する露光
ムラの補正を行うことができる。

【０１５４】請求項９の発明に係る画像形成装置は、以
上のように、請求項１乃至７のいずれか１項の構成にお
いて、上記光源をＬＥＤもしくはレーザーダイオードで
構成するものである。

【０１５５】それゆえ、請求項１乃至７のいずれか１項
の作用に加え、光源たるＬＥＤもしくはレーザーダイオ
ードは適宜設ける駆動回路によって高速で点滅させるこ
とが可能であるから、特別の露光中断用部材を光源から
感光材料に至るまでの光路中に設けることを必要とせず
に、感光材料への露光が極めて高速で中断、再開され
る。

【０１５６】これにより、請求項１乃至７のいずれか１
項の効果に加え、露光装置の構成を大型化、複雑化する
ことなく、光変調素子からの出射光強度を常に略一定値
として、簡易な計算に基づき各画素部毎に露光時間や出
射光強度を調整し、光変調素子の特性のバラツキに起因
する露光ムラの補正を行うことができるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の焼付
部の内部構造を示す説明図である。

【図２】上記画像形成装置の外観を表す斜視図である。

【図３】色ずれのない高画質の画像形成画像を得ること
ができる焼付部の構成をＸ方向から見て示す説明図であ
る。

【図４】液晶シャッターからの出射光強度を測定する構
成例を示す説明図である。

【図５】（ａ）は、液晶シャッターの一画素部からの出
射光強度の時間推移を、（ｂ）は、液晶シャッターの他
の画素部からの出射光強度の時間推移を、（ｃ）は、液
晶シャッターの更に他の画素部からの出射光強度の時間
推移を示す説明図である。

【図６】（ａ）は、メカニカルシャッターの構成例を示
す斜視図である。（ｂ）は、メカニカルシャッターの他
の構成例を示す斜視図である。

【図７】（ａ）は、露光中断を行った状態における液晶
シャッターの一画素部からの出射光強度の時間推移を、
（ｂ）は、露光中断を行った状態における液晶シャッタ
ーの他の画素部からの出射光強度の時間推移を、（ｃ）
は、露光中断を行った状態における液晶シャッターの更
に他の画素部からの出射光強度の時間推移を示す説明図
である。

【図８】本発明の他の実施態様に係る画像形成装置の焼
付部の内部構造を示す説明図である。

【図９】本発明の更に他の実施態様に係る画像形成装置
の焼付部の内部構造を示す説明図である。

【図１０】本発明を画素ずらしの露光方式に適用した構
成例であって、（ａ）は、ＬＥＤ光源を用い印画紙をず
らすタイプを、（ｂ）は、ハロゲンランプとメカニカル
シャッターを用いＬＣＤをずらすタイプを示す斜視図で
ある。

【図１１】（ａ）は、図１０（ａ）（ｂ）の写真画像形
成装置によって、１回目の露光により焼き付けられた画
像を構成する印画紙上の画素を示す説明図である。
（ｂ）乃至（ｄ）は、それぞれ２回目乃至４回目の露光
までで焼き付けられた画像を構成する印画紙上の画素を
示す説明図である。

【図１２】液晶シャッターからの出射光強度を測定する
他の構成例を示す説明図である。

【符号の説明】

１写真プリンタ２焼付部５ランプ（光源）９液晶シャッター（第１の光変調素子）１０メカニカルシャッター（中断手段）１１印画紙（感光材料）１２液晶駆動装置（制御手段）２０液晶シャッター（中断手段、第２の光変調素子）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C162 AE05 AE14 AE25 AE28 AE52 AF13 AF19 AF21 AF71 FA05 FA08 FA09 FA17 FA18 2H106 AA22 AA41 AA76 BH00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と、光源からの入射光を駆動信号の変化に伴い変調して感光
材料側へ出射する第１の光変調素子と、上記第１の光変調素子の出射光強度が収束値に達する前
に過渡応答する期間に感光材料への露光を中断させる中
断手段と、上記第１の光変調素子の駆動期間中の上記過渡応答する
期間を除いた期間において、該第１の光変調素子による
光変調を停止させるタイミングを制御する制御手段とを
有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】光源と、光源からの入射光を駆動信号の変化に伴い変調して感光
材料側へ出射する第１の光変調素子と、上記第１の光変調素子の出射光強度が収束値に達する前
に過渡応答する期間に感光材料への露光を中断させる中
断手段と、上記収束値が一定であるものとして、該第１の光変調素
子による光変調を停止させるタイミングを制御する制御
手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】上記第１の光変調素子は複数の画素部から
構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の
画像形成装置。
【請求項４】上記複数の画素部は同一タイミングで駆動
されることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装
置。
【請求項５】上記過渡応答する期間は、光変調素子の駆
動信号の書き込み開始時を基準として決定した期間であ
ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記
載の画像形成装置。
【請求項６】上記過渡応答する期間は、あらかじめ行う
上記第１の光変調素子の出射光強度の測定に基づいて決
定した期間であることを特徴とする請求項１乃至５のい
ずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】上記中断手段は上記光源から上記感光材料
までの光路途中に設けた第２の光変調素子であることを
特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像
形成装置。
【請求項８】上記中断手段は上記光源から上記感光材料
までの光路途中に設けたメカニカルシャッターであるこ
とを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の
画像形成装置。
【請求項９】上記光源はＬＥＤもしくはレーザーダイオ
ードであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか
１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】光変調素子への入射光を、駆動信号の変
化に伴い変調して感光材料側へ出射する画像形成方法に
おいて、上記光変調素子の出射光強度が収束値に達する前に過渡
応答する期間に感光材料への露光を中断し、該光変調素
子の駆動期間中の上記過渡応答する期間を除いた期間に
おいて、該光変調素子による光変調を停止させるタイミ
ングを制御することを特徴とする画像形成方法。
【請求項１１】光変調素子への入射光を、駆動信号の変
化に伴い変調して感光材料側へ出射する画像形成方法に
おいて、上記光変調素子の出射光強度が収束値に達する前に過渡
応答する期間に感光材料への露光を中断し、該収束値が
一定であるものとして、該光変調素子による光変調を停
止させるタイミングを制御することを特徴とする画像形
成方法。