JP2001272619A - レーザビーム走査ユニット及びレーザビーム走査ユニットを備えた写真処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザビーム径を変更させることにより画質
を変化させること。 【解決手段】レーザビーム発生部１００と、該レーザビ
ーム発生部で発生したレーザビームの強度を変調するレ
ーザ強度変調部１０８と、該レーザ強度変調部を通過し
たレーザビームを集光し露光する光学系１５０と、前記
レーザ強度変調部と光学系の間に介設され、レーザ強度
変調部の径を変更する絞り部材１３０，１３１とを備え
たことを特徴とするレーザビーム走査ユニットである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】ネガフィルムやポジフィルム
の写真フィルムの画像または、デジタルカメラで撮影し
てＩＣカード（メモリカード）に保存された画像データ
等を感光材料に画像形成するレーザビーム走査ユニット
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の
レーザを発生するレーザビーム発生部を有し、該レーザ
ビーム発生部で発生させたＲ、Ｇ、Ｂのレーザビーム毎
に画像データに応じてレーザ強度変調部で変調させ、さ
らにポリゴンミラーにより主走査方向に照射するととも
に、感光材料としての印画紙を副走査方向に搬送して、
感光材料上にカラー画像を形成していた。そして、レー
ザビーム走査ユニットにおいては、レーザビーム発生部
で発生したレーザビームは各種レンズを含む光学系を通
過させることでビーム径を予め設定した一定の大きさで
用いていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のレーザビーム走
査ユニットでは、ユーザーがレーザビーム径を変化させ
て画質を変化させることができなかった。このため、画
質を変化させるためには、画像処理をソフト的に行った
り、ハード的な手法、例えば、感光材料を変更したり、
処理液を変更して行っていた。一方、レーザビーム径を
変化させて画質を変化させるのはユーザーサイドでは実
行することができず、メーカーサイドで実行するとして
も、レーザビーム走査ユニットの設計を最初からやり直
す必要があった。いずれにしても、ユーザーサイドで簡
単に画質を変更することは困難なことであった。

【０００４】従って、本発明の目的は、レーザビーム径
を変更させることにより画質を変化させることのできる
レーザビーム走査ユニット及びレーザビーム走査ユニッ
トを備えた写真処理装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１によれば、レーザビーム発生部
と、該レーザビーム発生部で発生したレーザビームの強
度を変調するレーザ強度変調部と、該レーザ強度変調部
を通過したレーザビームを集光し露光する光学系と、前
記レーザ強度変調部と光学系の間に介設され、レーザ強
度変調部の径を変更する絞り部材とを備えたことを特徴
とするレーザビーム走査ユニットとして構成されてい
る。

【０００６】上記構成によれば、レーザビーム発生部で
レーザが発生され、レーザ強度変調部でレーザの強度が
変調される。そして、レーザ強度変調部を通過したレー
ザビームの径は絞り部材で変化させられる。このように
して、画像上ではドットの重なり具合がレーザビームの
径に応じて変化し、画質が変更される。

【０００７】さらに、前記絞り部材はレーザビームが平
行光となる領域に配置されている（請求項２）ので、絞
り部材をレーザビームに対して正確な位置に配置させる
ことができて、レーザビームは正確に光の回折作用を受
ける。

【０００８】さらに、前記絞り部材は複数のビーム径変
更部を具備する（請求項３）ので、レーザビームは絞り
部材により複数種類のビーム径に変更される。

【０００９】さらに、前記絞り部材は絞り羽である（請
求項４）ので、レーザビームは絞り羽によりリニアに
（連続的に）そのビーム径が変更される。

【００１０】また、上記目的を達成するため、請求項５
によれば、請求項１〜４のいずれかに記載のレーザビー
ム走査ユニットと、現像ユニットと、感光材料を収納す
る感光材料収納ユニットとを備えた写真処理装置が構成
される。

【００１１】上記構成によれば、レーザビーム発生部で
レーザが発生され、レーザ強度変調部でレーザの強度が
変調される。そして、レーザ強度変調部を通過したレー
ザビームの径はビーム径変更部材で変化させられる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明のレーザビーム走査
ユニットが用いられる写真処理装置の一構成例を示す図
であり、以下同図に基づいて写真処理装置を説明する。

【００１３】写真処理装置１はフィルム（ネガ、ポジ）
からラインＣＣＤスキャナで読み取られた画像データ、
デジタルカメラで撮影された画像データ、パソコンで作
成された画像データ等を感光材料（印画紙）２（図２参
照）に露光させるレーザビーム走査ユニット１００と、
ロール状に巻回された印画紙２を収納し、所定サイズに
切断してレーザビーム走査ユニット１００に供給する感
光材料ユニット２００と、レーザビーム走査ユニット１
００で露光された印画紙２を現像、漂白定着及び安定処
理する現像ユニット３００及び安定処理された印画紙２
を乾燥させる乾燥ユニット４００等で構成されている。

【００１４】感光材料ユニット２００はレーザビーム走
査ユニット１００の下部に設けられており、ロール状に
巻回された印画紙２を感光させないように内蔵した印画
紙マガジン２０１が収納されている。ロール状に巻回さ
れた新品の印画紙２の一例では、その長さが約１８０ｍ
であり、印画紙マガジン２０１を含めた重量が１４Ｋｇ
にもなる。そのため、扉２０２を開いた内側には、印画
紙マガジン２０１を載置して感光材料ユニット２００の
内部に収納するための引き出し可能な支持レール（図示
していない）等が設けられている。印画紙マガジン２０
１が感光材料ユニット２００に装填されると、印画紙２
が印画紙マガジン２０１から繰り出され、カッター（図
示していない）により所定の寸法（サイズ）に切断され
た後、レーザビーム走査ユニット１００に搬送される。

【００１５】レーザビーム走査ユニット１００について
は、後に詳述するが、レーザビーム発生部１０４と、該
レーザビーム発生部１０４で発生したレーザの強度を変
調するレーザ強度変調部１０８と、これらの構成要素を
載置し支持する支持体１１５とこれら構成要素及び支持
体１１５を外囲する筐体１０２とを少なくとも具備して
構成されている。なお、レーザビーム発生部１０４及び
上記構成要素を筐体１０２で直接支持する構成とするこ
とも可能である。

【００１６】現像ユニット３００は、前述のようにレー
ザビーム走査ユニット１００で露光された印画紙２を現
像、漂白定着及び安定化させるものであるが、少なくと
も全現像行程と定着行程の初期では、外部からの迷光に
よる感光があってはならない。そのため、現像ユニット
３００の内部３０１は、暗室に構成されている。

【００１７】現像ユニット３００により現像、漂白定着
及び安定処理された印画紙２は、乾燥ユニット４００に
搬送され、乾燥処理された後、乾燥ユニット４００の上
部の排出口４０１から排出され、第１搬送ベルト３０２
上に、例えば１本のフィルムに撮影されているコマ数分
だけ積み重ねられる。フィルム１本分の処理が終わる
と、第１搬送ベルト３０２により第２搬送ベルト３０３
上に移動され、第２搬送ベルト３０３上に保持される。
第２搬送ベルト３０３上には、複数本分の写真（乾燥済
みの印画紙）を載置することができる。

【００１８】図２は写真処理装置のレーザビーム走査ユ
ニットの概略を説明する斜視図であり、以下、同図に基
づいてレーザビーム走査ユニットを説明する。

【００１９】図２においては、筐体１０２の上部を省略
して図示しているが、筐体１０２には外光が入ることな
く、また、筐体１０２から外部にレーザビームが漏れな
いように暗室に構成され、また、塵が入り込まないよう
に密閉されている。

【００２０】レーザビーム走査ユニット１００は筐体１
０２の上に３個のレーザ光源１０４Ｒ、１０４Ｇ、１０
４Ｂ（レーザビーム発生部として機能している。）を備
えている。

【００２１】レーザ光源１０４ＲはＲ（赤）の波長（例
えば６８５ｎｍ）のレーザビーム（以下、Ｒレーザビー
ムという。）を射出する半導体レーザ（Laser Diode＝
ＬＤ）１０４ＸＲで構成されている。

【００２２】同様に、レーザ光源１０４ＧはＧ（緑）の
波長のレーザビーム（以下、Ｇレーザビームという。）
を射出する半導体レーザ１０４ＸＧと該半導体レーザ１
０４Ｘから射出されたＧレーザビームを１／２の波長
（例えば５３２ｎｍ）のレーザビームに変換する第2高
調波発生器（Second Harmonic Generation＝ＳＨＧ）
１０４ＹＧで構成されている。なお、第2高調波発生器
１０４ＹＧから５３２ｎｍのレーザビームが射出される
ように半導体レーザ１０４ＸＧの発振波長が定められて
いる。

【００２３】同様に、レーザ光源１０４ＢはＢ（青）の
波長のレーザビーム（以下、Ｂレーザビームという。）
を射出する半導体レーザ１０４ＸＢと該半導体レーザ１
０４ＸＢから射出されたＢレーザビームを１／２の波長
（例えば４７３ｎｍ）のレーザビームに変換する第2高
調波発生器１０４ＹＢで構成されている。なお、第2高
調波発生器１０４ＹＢから４７３ｎｍのレーザビームが
射出されるように半導体レーザ１０４ＸＢの発振波長が
定められている。

【００２４】前記レーザ光源１０４Ｒ、１０４Ｇ、１０
４Ｂのレーザ射出側には、コリメータレンズ１０６、レ
ーザ強度変調部として機能する音響光学変調素子（Acou
sto-Optic Modulator以下、単にＡＯＭという。）１０
８、レーザ整形開口１０７、ミラー１１０が順に配置さ
れており、該ミラー１１０のレーザ反射側には、球面レ
ンズ１１２、絞り部材１３０（図４参照）シリンドリカ
ルレンズ１１４及びポリゴンミラー１１８が順に配置さ
れている。

【００２５】該ポリゴンミラー１１８のレーザ射出側に
は、ｆθレンズ１２０、シリンドリカルレンズ１２２、
ミラー１２４、ミラー１２６が順に配置されている。そ
して、矢印Ｃ方向から搬送されてきた印画紙２は前記ミ
ラー１２６に反射されたＲ，Ｇ，Ｂのレーザビームに照
射され、画像露光される。なお、前記レーザ整形開口１
０７からミラー１２６までのレンズ、ミラー等が光学系
１５０を構成している。

【００２６】前記ＡＯＭ１０８について詳述する。ＡＯ
Ｍ１０８は、レーザ光源１０４Ｒ、１０４Ｇ、１０４Ｂ
から入射されたレーザビームが音響光学媒質を透過する
ように筐体１０２の所要位置に３個配置されているとと
もに、各ＡＯＭ１０８の下部には超音波発信器として機
能するトランスデューサー１０９が各々設けられてお
り、該トランスデューサー１０９はＡＯＭドライバ１１
１（図３参照）に接続されている。該ＡＯＭドライバ１
１１からトランスデューサー１０９に画像のＲ，Ｇ，Ｂ
の濃度に応じた信号（出力）が入力されると、ＡＯＭ１
０８の音響光学媒質にＡＯＭドライバ１１１の出力に応
じた超音波光学効果が作用して回折が生じ、ＡＯＭ１０
８に入射されたレーザビームは超音波の強度や振幅に応
じた強度となり、ＡＯＭ１０８から回折光として射出さ
れる。

【００２７】図３はレーザビーム走査ユニット内におけ
るレーザの光路を模式的に示す図であり、図４はビーム
径変更部材を示す図である。以下図３、４も参照してレ
ーザビーム走査ユニットについて説明を続ける。

【００２８】前記絞り部材１３０はレーザビーム走査ユ
ニット１００においてレーザビームが平行光となる領
域、具体的には球面レンズ１１２とシリンドリカルレン
ズ１１４との間に配置されている。この平行光の領域に
おいてビーム径変更部材１３０の上流側ではＡＯＭ１０
８及び球面レンズ１１２等によりレーザビームのビーム
径は略φ＝５ｍｍである。なお、絞り部材１３０の配置
させる領域はレーザビームが平行光となる領域であれ
ば、特に限定されるものではない。

【００２９】絞り部材１３０は円盤形状であり、円盤に
複数（具体的には３個）のビーム径変更部１３０ａ、１
３０ｂ、１３０ｃが開口として形成されている。ビーム
径変更部１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃは真円でありそ
の直径は順にφ＝６ｍｍ、５ｍｍ、４ｍｍとなってい
る。なお、絞り部材１３０はモータ１３２に取り付けら
れており、該モータ１３２を回転させることにより、前
記ビーム径変更部１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃのいず
れかをレーザビームに適応させる（ビーム径変更部１３
０ａ、１３０ｂ、１３０ｃの中心をレーザビームの中心
に一致させる）ごとく絞り部材１３０を回転停止させ
る。

【００３０】図５は、ビーム径を変更して得られるレー
ザビームによるドットの拡大図であり、同図（ａ）はビ
ーム径変更部１３０ａを適用した場合、同図（ｂ）はビ
ーム径変更部１３０ｂを適用した場合、同図（ｃ）はビ
ーム径変更部１３０ｃを適用した場合を示す。以下同図
に基づいて説明する。

【００３１】ビーム径変更部材１３０により、レーザビ
ームのビーム径を変更させる場合について説明する。回
折現象により、開口に入射するレーザビームは開口の直
径が大きいほど回折波の広がりは小さく、開口の直径が
小さいほど回折波の広がりは大きくなる。このため、ビ
ーム径変更部１３０ａを適用した場合は、ビーム径変更
部１３０ｃを適用した場合に比較して、射出するビーム
径は広がり、印画紙２に３００〜４００ｄｐｉで出力す
るときに隣り合うドット（略φ６０〜９０μｍ／１ドッ
ト）同士が主走査方向（図５で左右方向）、及び副走査
方向（図５で上下方向）で重なり合い、ソフト（軟調）
な画質の画像が得られる。一方、ビーム径変更部１３０
ｃを適用した場合は、ビーム径変更部１３０ａを適用し
た場合に比較して、射出するビーム径は狭くなり、印画
紙２において隣り合うドット同士の重なりは少なくなる
か、ほとんどなくなり、シャープ（硬調）な画質の画像
が得られる。なお、図５においては、主走査方向におけ
るドットの重なりのみ示しており、副走査方向における
重なりは示していない。

【００３２】なお、絞り部材１３０をレーザビームが平
行光となる領域に配置しているのは、レーザビームの回
折を行うのに絞り部材１３０の位置決めが容易になるか
らであり、このため、設定通りにビーム径を正確に変更
することができるのである。

【００３３】一般に写真やイラスト等の画像の場合は、
ソフト（軟調）な画像が好まれ、逆に文字や表、実験デ
ータ等の画像の場合は、シャープ（硬調）な画質の画像
が好まれる。勿論、写真画像においても、画像の内容に
応じて、ソフト（軟調）な画質の画像が好まれたり、場
合によっては、シャープ（硬調）な画質の画像が好まれ
る。例えば、写真の場合でも人物の肌の場合は、ソフト
（軟調）な画質の画像が好まれ、風景はシャープ（硬
調）な画質の画像が好まれる傾向にある。要は、ユーザ
ー個々の画質に対する要求に応じられることが重要なこ
とである。

【００３４】図６は絞り部材の他の実施形態を示す図で
あり、同図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）それぞれビーム径変
更部の径を変更させた状態を示している。

【００３５】前記実施形態においては、絞り部材として
円盤形状で複数のビーム径変更部を有しているものを適
用したが、これに代えて、図６に示すように、カメラの
絞り羽と同様な絞り部材１３１を用いることも可能であ
り、この場合には、絞り羽１３１ａを回転移動させるこ
とでビーム径を連続して変更させ、印画紙２上でドット
の重なり具合を連続して変更することが可能となり、画
質を微妙に変化させることができる。

【００３６】なお、絞り部材１３０、１３１により画質
を変化させるためには、写真処理装置１の操作部（図示
していない）にスライド式もしくはダイアル式の画質調
整部材（図示していない）を設けてあり、該画質調整部
材にて画質を硬調もしくは軟調に変更することができ
る。

【００３７】上記構成によれば、レーザビーム発生部１
０４でレーザが発生され、レーザ強度変調部１０８でレ
ーザの強度が変調される。そして、レーザ強度変調部１
０８を通過したレーザビームの径は絞り部材１３０で変
化させられる。このため、感光材料において、レーザビ
ームによるドットの重なり具合を変化させることができ
るので画質を変化させることができる。

【００３８】以上、本実施形態について詳述したが、以
下に示すように変更することも可能である。

【００３９】前記実施形態においては、絞り部材１３０
のビーム径変更部は真円であったが、楕円あるいは、真
円の一部分をカット（切除）したような形状の開口とす
ることも可能である。

【００４０】前記実施形態においては、レーザビーム走
査ユニット１００を写真処理装置１に適用したものを例
示したが、これに限定されるものではなく、例えば複写
機、医療用のＣＴスキャナーからの画像形成に適用する
ことも可能である。

【００４１】前記実施形態においては、レーザ強度変調
部としてＡＯＭを適用し、該ＡＯＭによりレーザビーム
の強度変調を行うものとしたが、ＡＯＭに代えて電気光
学変調素子（ＥＯＭ）、磁気光学変調素子（ＭＯＭ）を
適用してレーザビームの強度変調を行うことも可能であ
る。

【００４２】前記実施形態においては、レーザビーム走
査ユニット１００の構成要素を平面的に筐体１２０にレ
イアウトしたものを例示しているが、ポリゴンミラー１
１８をレーザ光源１０４の下部（上部）に配置し、ミラ
ー１１０の下部（上部）にミラー１２４、１２６を配置
するような立体的なレイアウトとすることも可能であ
る。

【００４３】前記実施形態においては、レーザビーム発
生部として機能するレーザ光源１０４は１０４Ｒ、１０
４Ｇ、１０４Ｂと３個有して、カラー画像を形成するも
のであったが、単色の画像形成を行うものであってもよ
い。

【００４４】前記実施形態においては、絞り部材１３０
をビーム径変更部をレーザビームが平行光となる領域に
配置したものを例示したが、これに代えて、レーザビー
ムが拡散もしくは集束する領域に配置させることも可能
である。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１によれ
ば、レーザビーム発生部と、該レーザビーム発生部で発
生したレーザビームの強度を変調するレーザ強度変調部
と、該レーザ強度変調部を通過したレーザビーム該レー
ザ強度変調部を通過したレーザビームを集光し露光する
光学系と、前記レーザ強度変調部と光学系の間に介設さ
れ、レーザ強度変調部の径を変更する絞り部材とを備え
たことを特徴とするレーザビーム走査ユニットとして構
成されている。

【００４６】上記構成によれば、レーザビーム発生部で
レーザが発生され、レーザ強度変調部でレーザの強度が
変調される。そして、レーザ強度変調部を通過したレー
ザビームの径は絞り部材で変化させられる。このため、
感光材料において、レーザビームによるドットの重なり
具合を変化させることができるので画質を変化させるこ
とができる。

【００４７】さらに、前記絞り部材はレーザビームが平
行光となる領域に配置されている（請求項２）ので絞り
部材をレーザビームに対して正確な位置に配置させるこ
とができて、レーザビームは正確に光の回折作用を受け
る。これによれば、ビーム径変更部材を容易に配置でき
て、正確にレーザビームのビーム径を変更させることが
可能となり、画質を変更させることができる。

【００４８】さらに、前記絞り部材は複数のビーム径変
更部を具備する（請求項３）ので、レーザビームは絞り
部材により複数種類のビーム径に変更される。このた
め、画質を複数種類に変化させることが可能となる。

【００４９】さらに、前記絞り部材は絞り羽である（請
求項４）ので、レーザビームは絞り羽によりリニアにそ
のビーム径が変更される。このため、画質を微妙に変化
させることが可能となる。

【００５０】また、請求項５によれば、請求項１〜４の
いずれかに記載のレーザビーム走査ユニットと、現像ユ
ニットと、感光材料を収納する感光材料ユニットとを備
えた写真処理装置が構成される。

【００５１】上記構成によれば、レーザビーム発生部で
レーザが発生され、レーザ強度変調部でレーザの強度が
変調される。そして、レーザ強度変調部を通過したレー
ザビームの径は絞り部材で変化させられて感光材料に照
射され露光される。このため、感光材料において、レー
ザビームによるドットの重なり具合を変化させることが
できるので画質を変化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】写真処理装置のレーザビーム走査装置の概略を
説明する図である。

【図２】写真処理装置のレーザビーム走査ユニットの概
略を説明する斜視図である。

【図３】レーザビーム走査ユニット内におけるレーザの
光路を模式的に示す図である。

【図４】絞り部材を示す図である。

【図５】ビーム径を変化して得られるドットの拡大図で
あり、同図（ａ）はビーム径変更部１３０ａの場合、同
図（ｂ）はビーム径変更部１３０ｂの場合、同図（ｃ）
はビーム径変更部１３０ｃの場合を示すものである。

【図６】絞り部材の他の実施形態を示す図であり、同図
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）それぞれビーム径を変更させた
状態を示している。

【符号の説明】

１ 写真処理装置 ２ 感光材料 １００ レーザビーム走査装置 １０４ レーザ光源（レーザビーム発生部） １０８ レーザ強度変調部 １３０ 絞り部材 １３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ ビーム径変更部 １３１ 絞り部材 １３１ａ 絞り羽 １５０ 光学系 ２００ 感光材料ユニット ３００ 現像ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 1/113 Ｂ４１Ｊ 3/00 Ｄ ５Ｃ０７４ 1/23 １０３ Ｈ０４Ｎ 1/04 １０４Ａ Ｆターム(参考） 2C362 AA21 AA22 AA34 BA90 CB71 2H045 AA01 BA24 BA32 DA02 DA22 2H079 AA07 AA12 BA01 CA21 2H106 AA17 AA41 AA72 BH00 5C072 AA03 BA19 DA18 DA23 HA02 HA08 HA13 HB06 HB10 5C074 BB03 CC22 CC26 DD05 FF15 GG02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザビーム発生部と、該レーザビーム
   発生部で発生したレーザビームの強度を変調するレーザ
   強度変調部と、該レーザ強度変調部を通過したレーザビ
   ームを集光し露光する光学系と、前記レーザ強度変調部
   と光学系の間に介設され、レーザ強度変調部の径を変更
   する絞り部材とを備えたことを特徴とするレーザビーム
   走査ユニット。
2. 【請求項２】 前記絞り部材はレーザビームが平行光と
   なる領域に配置されていることを特徴とする請求項１記
   載のレーザビーム走査ユニット。
3. 【請求項３】 前記絞り部材は複数のビーム径変更部を
   具備することを特徴とする請求項１または２記載のレー
   ザビーム走査ユニット。
4. 【請求項４】 前記絞り部材は絞り羽であることを特徴
   とする請求項１または２記載のレーザビーム走査ユニッ
   ト。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載のレーザ
   ビーム走査ユニットと、現像ユニットと、感光材料を収
   納する感光材料ユニットとを備えた写真処理装置。