JP2002200787A - 露光ヘッド及び導光部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンズ系を用いなくても、光源からの光を効
率よく使用する。 【解決手段】 露光ヘッド２５の各ＬＥＤ４０〜４２に
反射筒４５を取り付ける。この反射筒４５の内壁をＬＥ
Ｄ側から光軸方向に低反射部４５ａ（反射率０．１）、
高反射部４５ｂ（反射率０．９）、低反射部４５ｃ（反
射率０．１）から形成する。また、各ＬＥＤとインスタ
ントフイルム２１の感光面との間の中間点が高反射部４
５ｂの範囲内に位置するように反射筒４５を位置決め固
定する。これにより、ＬＥＤから照射された光は反射筒
４５の内壁を反射し、インスタントフイルム２１の感光
面に分散されることなく照射する。これにより、効率の
よい露光ヘッド２５を形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばインスタン
トプリンタに用いられる露光ヘッドに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】インスタントカメラに組み込まれるイン
スタントプリンタでは、撮影レンズを通して得られた被
写体像を、赤色、緑色及び青色光を発光するＬＥＤやレ
ーザー等の半導体光源を用いた露光ヘッドにより、イン
スタントフイルムに露光する事で被写体画像を得てい
る。この露光ヘッドの場合、ＬＥＤやレーザー光源から
発光された光を集光レンズ等のレンズ系を用いてインス
タントフイルム上に集光させ、各ドット単位で色彩の制
御を行っている。このレンズ系を露光ヘッドに用いた場
合、露光ヘッドが大きくなるという欠点がある。また、
レンズ系を用いた場合、光の伝達時には光量が減衰して
しまうため、レンズ系を用いた露光ヘッドの場合には、
充分な光量を得るために印刷速度を遅くし、充分な露光
時間を確保しなければならないという問題がある。

【０００３】この問題を解決する方法として、例えば特
開平１０−７６７０６号公報では、集光レンズを用いな
い小型の露光ヘッドを提案している。この露光ヘッド
は、光源部と、半導体光源から出射された露出光を感光
性用紙に照射する照射開口が形成された前面部と、前記
半導体光源を収納する収納開口が形成された遮光部とか
ら形成されており、前面部と感光材料とが対面するよう
に積層されている。これにより、光源からの出射光が感
光材料の感光面に直接照射されるため、減衰の少ない高
強度の露出光を用いた画像の形成が可能となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような露光ヘッドでは、前面部に形成された照射開口
が、遮光部に形成された収納開口よりも小さいため、光
源からの光を効率よく使用する事ができないという問題
がある。この問題を解決する方法として高感度の感光材
料を用いることが挙げられるが、高感度の感光材料を用
いるとコストアップにつながるという欠点がある。ま
た、この露光ヘッドではレンズ系を用いていないので焦
点深度が浅く、感光材料と露光ヘッドとの距離が大きく
なるとコントラストが低下するという欠点がある。

【０００５】本発明は、レンズ系を用いなくても光源か
らの光量を多く使用すると同時に、焦点深度を深くする
ことで高画質のプリントを行えるようにした露光ヘッド
及びその製造方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の露光ヘッドは、複数の発光素子が等間隔に
配置され、この発光素子の発光により感光材料に画像を
形成させるものであり、前記複数の発光素子に取り付け
られ、各発光素子の光軸をそれぞれ囲うように形成され
た筒状の導光部材を設け、この導光部材により各発光素
子からの光を感光材料の感光面に対して均一に照射させ
るとともに、前記発光素子からの光の一部を前記導光部
材の内壁面に反射させて、前記感光材料の感光面上で隣
り合う発光素子からの光と重複させないようにしたもの
である。

【０００７】具体例としては、導光部材の内壁の反射率
を光軸方向に対して、少なくとも低反射率と高反射率と
の異なる２種類から形成させることが挙げられる。ま
た、前記導光部材の光軸に直交する断面を、矩形又は円
形にしたことが好ましい。また、前記導光部材の内壁
を、前記発光素子側から前記感光材料側に向けて低反射
部、高反射部、低反射部となるように構成し、前記発光
素子と前記感光材料との中間点が、高反射部の範囲内に
入るように前記導光部材が配置されたことが好ましい。

【０００８】他の方法としては、前記導光部材を形成す
る筒部材の内壁面を光軸方向に傾斜させ、光軸に直交す
る断面が発光素子側から照射開口側にかけて連続的に狭
くなるように形成することが挙げられる。この場合、前
記導光部材の内壁面の光軸に対する傾斜角をθとしたと
きに、この傾斜角θを１≦θ≦３°の範囲で傾斜させた
ことが好ましい。また、前記導光部材の内壁面を、少な
くとも反射率５０％以上の材料から形成することによ
り、さらなる効果を得ることができる。

【０００９】また、導光部材の内壁を少なくとも低反射
部と高反射部との異なる２種類から構成される導光部材
の作成方法としては、前記導光部材の低反射部となる部
分にマスキングを行い、このマスキングがされていない
部分に、メッキ又は蒸着を行って前記高反射部を形成さ
せるものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明のインスタントプ
リンタを内蔵した電子スチルカメラの正面側の外観を示
す斜視図である。この電子スチルカメラ２は略方形状に
形成されている。カメラ本体３の前面には、対物用ファ
インダ窓４、ズーム機能付きの撮影レンズ５、レリーズ
ボタン６、ストロボ発光部７、測光用の受光窓８が露呈
されている。また、カメラ本体３の中央部には、フイル
ム装填蓋９が設けられている。カメラ本体３の前面の右
上方には、ロック解除用ボタン１０が露呈されており、
フイルムパックを装填したり取り出したりするときに押
圧操作し、フイルム装填蓋９を開放する。カメラ本体３
の上面にはフイルム排出口１１（図３参照）があり、通
常排出口用の蓋１２によって塞がれている。

【００１１】図２に示すように、カメラ本体３の裏面に
は、電源用のスイッチ１３、接眼用ファインダ窓１４、
液晶表示パネル（ＬＣＤパネル）１５、操作パネル１６
が配置されている。ＬＣＤパネル１５は、撮影レンズ５
を通して撮像された被写体像をリアルタイムで表示す
る、いわゆる電子ビューファインダを構成している。操
作パネル１６には、撮像／再生のモード切替キー、コマ
選択キー、プリントスタートキー、画像データの消去ボ
タン、画像データの入出力を行うための切替キー等が設
けられている。また、下部にはメモリー装填蓋１７、バ
ッテリー蓋１８が設けられている。メモリー装填蓋１７
は閉じ位置にロックされており、メモリカードを装填し
たり取り出したりするときにカメラ本体３の底面に設け
られたスライドつまみ１９を操作し開放する。

【００１２】図３及び図４に、インスタントプリンタの
主要構成部品の配置を概略的に示す。フイルムパック２
０を装填してフイルム装填蓋９を閉じると、これに連動
してフイルムパック２０の上方に露光ヘッド２５が移動
し、フイルムパック２０に形成された露光開口の真上
に、後述する露光ヘッド２５が位置決めされる。そし
て、プリントの指示により露光ヘッド２５によるインス
タントフイルム２１への露光が行われる。

【００１３】インスタントフイルム２１の搬送機構は、
ＤＣモータ３０、駆動機構３１、キャプスタン３２、ピ
ンチローラ３３、展開ローラ対３４から構成される。キ
ャプスタン３２、ピンチローラ３３、展開ローラ対３４
の回転は、ＤＣモータ３０により駆動機構３１を介して
行われる。つまり、ＤＣモータ３０が駆動すると、駆動
機構３１を介して周知のクロー爪（図示せず）による最
上層のインスタントフイルム２１の送り出しが行われ、
このインスタントフイルム２１の先端がキャプスタン３
２とピンチローラ３３間に送り込まれる。そして、これ
ら部材によるインスタントフイルム２１の搬送が行われ
る。その後、展開ローラ対３４によるインスタントフイ
ルム２１の現像液ポッドの破砕及び現像処理液の展開が
行われ、フイルム排出口１１からインスタントフイルム
２１が排出される。

【００１４】図５に示すように、露光ヘッド２５はＲ，
Ｇ，Ｂ光を発光するＬＥＤ４０〜４２が、各色毎に主走
査方向にライン状にインスタントフイルム２１の露光可
能領域の幅に形成され、副走査方向にＲ，Ｇ，Ｂの順番
で配列されている。これにより、各ドット毎の露光が可
能となる。各色ＬＥＤ４０〜４２は図示しない制御回路
により、その発光時間及び発光強度が制御される。な
お、各色ＬＥＤ４０〜４２の配置は、上記実施形態に限
定することはなく、例えばＲ，Ｇ，Ｂの各色ＬＥＤをそ
れぞれマトリクス状（ｍ×ｎ）に配列させてもよい。こ
の場合、プリント時には露光ヘッド自体を主走査方向に
移動させて露光する必要がある。

【００１５】各色ＬＥＤ４０〜４２の前面には反射筒４
５が取り付けられる。この反射筒４５の光軸に直交する
断面は、例えば矩形から形成される。また、反射筒４５
の一方の端面は開口となっており、この開口がインスタ
ントフイルム２１の感光面に面することで、各色ＬＥＤ
４０〜４２から発光した光をインスタントフイルム２１
に照射する照射開口４６となる。この反射筒４５はマト
リクス状に形成され、隣り合う反射筒４５と所定ピッチ
の間隔を置いて形成される。なお、反射筒４５の光軸に
直交する断面形状は矩形に限定する必要はなく、断面を
円形から形成してもよい。

【００１６】この反射筒４５の作成工程を、図６に示す
フローチャートを用いて説明する。この反射筒４５は、
例えばＡＢＳ樹脂からなる黒色の樹脂材を用いたプラス
チック成形から形成される。そして、一方の端部を液状
のマスキング剤に浸けることによりマスキングする。同
様に、他方の端部もマスキングする。その後、マスキン
グされない部分に、例えば銀やアルミニウム等を用いた
メッキ又は蒸着が施される。最後に、両端部のマスキン
グが除去され、低反射部４５ａ、高反射部４５ｂ、低反
射部４５ｃからなる反射筒４５の内壁が形成される。な
お、この反射筒４５を、マイクロマシニング及びエッチ
ング等により成形してもよい。

【００１７】図８，９は、ＬＥＤの照射範囲と各位置に
おける光量分布との関係を示すグラフである。図７に示
すように、このときのＬＥＤ５０のサイズ（幅Ｗ１×奥
行きＤ１）は８０×８０μｍ、反射筒４５のサイズ（幅
Ｗ２×奥行きＤ２×高さＨ１）は１００×１００×１０
００μｍである。このグラフは、ＬＥＤ５０の光軸を原
点として光軸からの距離を横軸に示し、最大光量を１と
したときの相対光強度を縦軸に示したものである。ま
た、図８，９は、反射筒４５の照射開口４６からインス
タントフイルム２１の感光面までの距離Ｌを５０μｍと
して計測している。反射筒４５の内壁が高反射部４５ｂ
のみ（反射率０．９、Ｇ１＝Ｇ３＝０、Ｇ２＝１０００
μｍ）で形成された場合、図８に示すように、光量分布
は正規分布状となる。この場合、反射筒４５の開口幅は
Ｗ２＝１００μｍであるから、点線よりも外側で観測さ
れる光量が多くなる。つまり、感光面に照射する光の漏
れが多くなり、画像のコントラストが低下する。

【００１８】一方、反射筒４５の内壁を低反射部４５ａ
（反射率０．１、Ｇ１＝５１０μｍ）、高反射部４５ｂ
（反射率０．９、Ｇ２＝４０μｍ）、低反射部４５ｃ
（反射率０．１、Ｇ３＝４５０μｍ）から形成させた場
合、図９に示すように、照射光は、ほぼ反射筒４５の照
射開口４６の幅でインスタントフイルム２１の感光面に
照射されており、漏れ光も少ないため画像のコントラス
トが強くなる。また、反射筒４５の照射開口４６からイ
ンスタントフイルム２１の感光面までの距離Ｌを５０μ
ｍとすることで、各色ＬＥＤ４０〜４２とインスタント
フイルム２１の感光面との中間点が高反射部４５ｂの範
囲内になるように配置することができる。このため、Ｌ
ＥＤからの照射光を有効に利用することができる。ま
た、反射筒４５を用いることにより、隣り合う各色ＬＥ
Ｄ４０〜４２のピッチは反射筒４５の高さよりも狭くす
ることができる。

【００１９】なお、低反射部４５ａ，４５ｃ、高反射部
４５ｂの幅Ｇ１〜Ｇ３は、ＬＥＤのサイズ及び発光光
量、反射筒のサイズ、各反射率層の反射率、反射筒の照
射開口からインスタントフイルムの感光面までの長さ等
により異なるため、露光ヘッドの大きさにより適宜変更
してよい。また、低反射部４５ａ、４５ｃの反射率を同
数値に設定したが、これに限定する必要はなく、適宜変
更してよい。

【００２０】上記実施形態では、各ＬＥＤ４０〜４２と
インスタントフイルム２１の感光面との中間点が高反射
部４５ｂの範囲内となるように反射筒４５を配置させた
が、高反射部と低反射部との境界に、ＬＥＤとインスタ
ントフイルムの感光面との中間点がくるように配置して
もよい。例えば、ＬＥＤと反射筒のサイズを上記形態と
同数値から形成し、反射筒４５の照射開口４６から感光
面までの距離Ｌ＝１００μｍとしたときの照射範囲と各
位置における光量分布との関係を図１０，１１に示す。
図１０，１１に示すように、反射筒４５の内壁を高反射
部４５ｂのみで形成した場合は正規分布状となるが、そ
の分散幅は５０μｍのときに比べて広くなり、漏れ光の
比率が大きくなるため、コントラストが低下する。一
方、内壁の反射率を３層から構成した場合は、照射範囲
はＬ＝５０μｍのときと変わらず、コントラストもほと
んど変わらないことが判る。

【００２１】等間隔に配置された複数の発光素子からの
光を感光材料に対して均一に、かつ隣り合う発光素子か
らの光と重複させないようにする別の方法として、反射
筒の内側の側壁面を光軸方向に対して傾斜させることが
挙げられる。この場合、図１２に示すように、反射筒５
５は、その内壁面を光軸に対してθだけ内側に傾斜して
おり、光軸に直光する断面がＬＥＤ側から照射開口５６
側にかけて連続して小さくなるように形成されている。
なお、各反射筒５５の光軸に直交する断面を矩形ではな
く円形から形成してもよい。なお、反射筒５５の内壁面
（ＬＥＤ５７〜５９が取り付けられる端面の内壁面及び
側面の内壁面）は、反射率の高い材質から形成されてい
る。これにより、各色ＬＥＤ５７〜５９で発光された光
を反射筒５５の内部で反射させることにより、インスタ
ントフイルム６０と対峙する位置に形成された照射開口
５６から照射光としてインスタントフイルム６０の感光
面に照射する。なお、符号６２は露光ヘッドである。

【００２２】図１３に示すように、例えばＬＥＤ６５か
らの出射光が感光材料に直角に近い角度で進んだ光Ａ１
は反射筒の内壁面で反射して照射開口５６から感光材料
の感光面に向けて照射される。しかし、感光材料に対し
て平行に近い角度で出射された光Ａ２は、反射筒５５の
内壁面で反射を繰り返し感光材料に向けて照射されるこ
とはない。これにより、反射した各色ＬＥＤ５７〜５９
からの光を効率よく利用することができる。なお、反射
筒５５の内壁面の材質は、反射率が５０％以上であれば
実用可能である。また、反射筒５５の内壁面を反射率の
高い材質から形成させるかわりに、反射筒５５の内壁面
に例えば銀やアルミニウム等を使用したメッキ及び蒸着
等を施してもよい。

【００２３】図１４は、反射筒５５の傾斜角θを変化さ
せたときの、感光面における光量分布の一例を示すグラ
フである。横軸は、ＬＥＤの光軸を基準にしている。ま
た、縦軸は最高光量を１としたときの各位置における正
規化光強度を示している。図１５に示すように、このと
きに利用される反射筒５５の上面のサイズ（幅Ｗ１×奥
行きＤ１、及び高さＨ１）は、それぞれ１００×１００
μｍ，１０００μｍである。また、ＬＥＤ６５のサイズ
（幅Ｗ３×奥行きＤ３）は８０×８０μｍである。な
お、反射筒５５の照射開口５６のサイズ（幅Ｗ２×奥行
きＤ２）は傾斜角θにより異なる。また、傾斜角θは
０，１，２，２．５°の４種類とし、各状態の光量分布
についてグラフにしてある。

【００２４】図１５に示すように、傾斜角θが０のとき
には、反射筒５５は方形形状になり、ＬＥＤ６５から発
光される光は、感光材料の感光面では分散幅の大きい正
規分布状となる。そして、傾斜角θを１，２，２．５°
と大きくしていくに従い、感光材料の感光面に照射され
る光の分散幅は小さくなる。つまり、感光材料の感光面
とＬＥＤ６５の光軸との交点付近に照射される光の割合
が大きくなる。また、交点から離れていくに従い光量の
強度が急激に小さくなるため、漏れ光の割合を小さくす
ることができる。これより、反射筒５５の内壁面の傾斜
角θは、１≦θ≦３°の範囲で形成させることが好まし
い。なお、更に好ましくは１≦θ≦２．５°である。上
記範囲で反射筒５５の内壁面を傾斜させることで、ＬＥ
Ｄ６５からの感光材料に対して直角に近い角度で進む照
射光を効率良く利用し、もともと感光材料に対して浅い
角度で向かった光はカットされるので漏れ光の割合が小
さくなり、隣り合う画素間のコントラストを強くするこ
とができる。

【００２５】上記実施形態では、インスタントプリンタ
の露光ヘッドとして本発明を用いたが、例えば特開平１
０−７６７０６号公報記載のように、特殊な感光材料を
用いるプリンタの露光ヘッドとして本発明を用いてもよ
い。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、本発明の露光ヘッドによ
れば、筒状の導光部材を各発光素子の前面に設け、この
導光部材により各発光素子からの光を感光材料の感光面
に対して均一に照射させるとともに、前記発光素子から
の光の一部を前記導光部材の内壁面に反射させて、前記
感光材料の感光面上で隣り合う発光素子からの光と重複
させないようにしたから、集光レンズを用いなくても、
光量の大きい露光ヘッドを得ることができる。

【００２７】さらに、導光部材の内壁面を光軸方向に傾
斜させ、光軸に直交する断面が発光素子側から照射開口
側にかけて連続的に狭くなるように形成したり、導光部
材の内壁面をの内壁の反射率を少なくとも異なる２種類
から形成させたりすることで、発光素子からの光が効率
よく使用することができ高感度の感光材料を用いなくて
も高画質のプリント写真を得ることができる。また、焦
点深度の深い露光ヘッドが実現できるため、感光材料の
位置管理が簡単にでき、プリンタ自体のコストダウンを
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施した電子スチルカメラの正面の外
観を示す斜視図である。

【図２】電子スチルカメラの後面の外観を示す斜視図で
ある。

【図３】電子スチルカメラ内部の要部の構成を示す説明
図である。

【図４】搬送機構の構成を示す斜視図である。

【図５】露光ヘッド内部の構成を示す断面図である。

【図６】反射筒の作成工程を示すフローチャートであ
る。

【図７】ＬＥＤと反射筒との大きさを示す斜視図であ
る。

【図８】高反射率部のみで反射筒の内壁を形成した場合
のＬＥＤの照射範囲と、各位置における光量分布との関
係の一例を示すグラフである。

【図９】低反射率部、高反射率部、低反射率部から反射
筒の内壁を形成した場合のＬＥＤの照射範囲と、各位置
における光量分布との関係の一例を示すグラフである。

【図１０】高反射率部のみで反射筒の内壁を形成した場
合のＬＥＤの照射範囲と、各位置における光量分布との
関係の別の実施例を示すグラフである。

【図１１】低反射率部、高反射率部、低反射率部から反
射筒の内壁を形成した場合のＬＥＤの照射範囲と、各位
置における光量分布との関係の別の実施例を示すグラフ
である。

【図１２】反射筒の内側の側壁面を光軸に対して傾斜さ
せた場合の露光ヘッド内部の構成を示す断面図である。

【図１３】ＬＥＤからの反射形態を示す断面図である。

【図１４】反射筒に傾斜をつけたときの光量分布を示す
グラフである。

【図１５】ＬＥＤと反射筒との大きさを示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

２ 電子スチルカメラ ２１，５６ インスタントフイルム ２５，６２ 露光ヘッド ４０，４１，４２，５０，５７，５８，５９，６５ Ｌ
ＥＤ ４５，５５ 反射筒 ４６，５６ 照射開口

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｇ０２Ｂ 5/10 Ｇ０３Ｂ 27/54 Ｆターム(参考） 2C162 AE23 AE28 AE77 FA04 FA17 FA23 FA34 FA43 2H042 AA02 AA18 AA22 DA02 DA04 DB08 DC02 DC03 DD09 DE00 2H109 AA13 AA26 AA52 AA53

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の発光素子が等間隔に配置され、こ
   の発光素子の発光により感光材料に画像を形成させる露
   光ヘッドにおいて、 前記複数の発光素子に取り付けられ、各発光素子の光軸
   をそれぞれ囲うように形成された筒状の導光部材を設
   け、この導光部材により各発光素子からの光を感光材料
   の感光面に対して均一に照射させるとともに、前記発光
   素子からの光の一部を前記導光部材の内壁面に反射させ
   て、前記感光材料の感光面上で隣り合う発光素子からの
   光と重複させないようにしたことを特徴とする露光ヘッ
   ド。
2. 【請求項２】 前記導光部材の内壁を、光軸方向に対し
   て少なくとも低反射部と高反射部との異なる２種類から
   形成させたことを特徴とする請求項１記載の露光ヘッ
   ド。
3. 【請求項３】 前記導光部材の光軸に直交する断面を、
   矩形又は円形にしたことを特徴にする請求項２記載の露
   光ヘッド。
4. 【請求項４】 前記導光部材の内壁を、前記発光素子側
   から前記感光材料側に向けて低反射部、高反射部、低反
   射部となるように構成し、前記発光素子と前記感光材料
   との中間点が、高反射部の範囲内に入るように前記導光
   部材が配置されたことを特徴とする請求項２又は３記載
   の露光ヘッド。
5. 【請求項５】 前記導光部材を形成する筒部材の内壁面
   を光軸方向に傾斜させ、光軸に直交する断面が発光素子
   側から照射開口側にかけて連続的に狭くなるように形成
   したことを特徴とする請求項１記載の露光ヘッド。
6. 【請求項６】 前記導光部材の内壁面の光軸に対する傾
   斜角をθとしたときに、この傾斜角θを１≦θ≦３°の
   範囲で傾斜させたことを特徴とする請求項５記載の露光
   ヘッド。
7. 【請求項７】 前記導光部材の内壁面を、少なくとも反
   射率５０％以上の材料から形成したことを特徴とする請
   求項５又は６記載の露光ヘッド。
8. 【請求項８】 請求項２〜４いずれか一つ記載の露光ヘ
   ッドに用いられる導光部材の製造方法において、 前記導光部材の低反射部となる部分にマスキングを行
   い、このマスキングがされていない部分に、メッキ又は
   蒸着を行って前記高反射部を形成させたことを特徴とす
   る導光部材の製造方法。