JP2004077569A - 光ビーム走査式露光装置及びそれの光軸調整方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】光ビーム走査式露光装置において、装置の大型化を抑制しながら、簡単に光軸調整を行えるようにする。
【解決手段】レーザ光源、そのレーザ光源の出射光を露光対象の感光材料に集光するためのレンズ、及び、ミラーを含む複数の光学部品PEが備えられ、光ビームを主走査方向に走査する光ビーム走査式露光装置において、前記光学部品PEを支持する支持部材SEに、熱膨張により前記光学部品PEの位置又は姿勢を変化させる熱変形部材54が備えられ、前記熱変形部材54の温度を調整する温度調整手段TCが設けられている。又、その光ビーム走査式露光装置の光軸調整方法として、装置稼働開始前の初期調整時において、前記熱変形部材の熱膨張を利用して光ビームの光軸調整を行う。
【選択図】 図1
【解決手段】レーザ光源、そのレーザ光源の出射光を露光対象の感光材料に集光するためのレンズ、及び、ミラーを含む複数の光学部品PEが備えられ、光ビームを主走査方向に走査する光ビーム走査式露光装置において、前記光学部品PEを支持する支持部材SEに、熱膨張により前記光学部品PEの位置又は姿勢を変化させる熱変形部材54が備えられ、前記熱変形部材54の温度を調整する温度調整手段TCが設けられている。又、その光ビーム走査式露光装置の光軸調整方法として、装置稼働開始前の初期調整時において、前記熱変形部材の熱膨張を利用して光ビームの光軸調整を行う。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光源、そのレーザ光源の出射光を露光対象の感光材料に集光するためのレンズ、及び、ミラーを含む複数の光学部品が備えられ、光ビームを主走査方向に走査する光ビーム走査式露光装置及びそれの光軸調整方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
かかる光ビーム走査式露光装置は、レーザ光源からの出射光をレンズ及びミラーを有する光学系にて感光材料上に集光並びに走査して、感光材料上に画像等を露光形成するための装置である。
かかる光ビーム走査式露光装置においては、従来、各光学部品を支持する支持部材の位置又は姿勢を精密に調整して光軸調整した後に、それらを固定していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従って、上記従来構成では、単に光学部品を支持部材にて支持するという構成であるため、支持部材の精密な位置又は姿勢の調整が容易ではなく、光軸調整に手間がかかるものとなっていた。
このような精密な位置等の調整を行い易くするには、例えば光学ステージ等の精密な位置調整機構を装置内に組み込めば良いのであるが、それでは、装置が大型化してしまうことになる。
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、装置の大型化を抑制しながら、簡単に光軸調整を行えるようにする点にある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記請求項1記載の構成を備えることにより、レーザ光源、そのレーザ光源の出射光を露光対象の感光材料に集光するためのレンズ、及び、ミラーを含む複数の光学部品が備えられ、光ビームを主走査方向に走査する光ビーム走査式露光装置において、前記光学部品を支持する支持部材に、熱膨張により前記光学部品の位置又は姿勢を変化させる熱変形部材が備えられ、前記熱変形部材の温度を調整する温度調整手段が設けられている。
すなわち、光学部品の支持部材に備えられた熱変形部材を加熱又は冷却して変形(熱膨張率に応じた、加熱による膨張と冷却による収縮とを含む)させることにより、光学部品の位置又は姿勢を変化させて光軸調整を行える。
この熱変形部材の熱膨張率や形状を適切に選択することで、光学部品の位置又は姿勢を精密に調整することができ、しかも、光学部品の支持部材に前記熱変形部材を備えると共に、温度調整手段を付加するだけでこのような機能を実現できる。
もって、装置の大型化を抑制しながら、簡単に光軸調整を行えるものとなった。
【0005】
又、上記請求項2記載の構成を備えることにより、前記光学部品に、光軸が互いに異なる複数色の光ビームを単一の光ビームに合流させるビーム合流用光学部品が含まれ、前記ビーム合流用光学部品よりも光路の上流側に位置する光学部品が、前記熱変形部材を備えた支持部材にて支持されている。
すなわち、光ビーム走査式露光装置では、カラー画像等を感光材料上に露光形成するために、例えば赤色,緑色及び青色の複数色の光ビームをレーザ光源から取り出して、それらの光ビームで感光材料を露光するのであるが、光軸設計等の簡単化等のためのそれら複数色の光ビームを、ハーフミラーやプリズム等により構成されるビーム合流用光学部品にて一本の光ビームにまとめられる。
このような場合において、前記ビーム合流用光学部品よりも光路の上流側に位置する光学部品が原因で光軸ずれが生じてしまうと、感光材料に露光形成した画像において色ずれや色のにじみが発生してしまう。
そこで、このビーム合流用光学部品よりも光路の上流側に位置する光学部品を対象として、前記熱変形部材を備えて精密に位置又は姿勢の調整を行うことが特に有効となる。
【0006】
又、上記請求項3記載の構成を備えることにより、前記熱変形部材の熱膨張によって位置又は姿勢変化する光学部品がミラーである。
すなわち、光路に配置される多くの光学部品のうち、ミラーは、位置又は姿勢の変化が顕著に光軸ずれに反映されるので、このような光学部品を対象として、前記熱変形部材を備えて精密に位置又は姿勢の調整を行うことが特に有効となる。
【0007】
又、上記請求項4記載の構成を備えることにより、前記光学部品の位置又は姿勢変化により、前記光ビームの光軸を、前記主走査方向と交差する副走査方向で移動させるように構成されている。
すなわち、前記光ビームの光軸ずれによる画質の劣化は、光ビームの光軸が副走査方向に位置ずれしたときに顕著であるため、副走査方向での光ビームの光軸調整を精密に行えるようにすることが特に好適である。
【0008】
又、上記請求項5記載の構成を備えることにより、レーザ光源、そのレーザ光源の出射光を露光対象の感光材料に集光するためのレンズ、及び、ミラーを含む複数の光学部品が備えられ、光ビームを主走査方向に走査する光ビーム走査式露光装置の光軸調整方法において、装置稼働開始前の初期調整時において、前記光学部品を支持する支持部材に備えられた熱変形部材の温度を調節して、その熱変形部材の熱膨張により前記光学部品を位置又は姿勢変化させて光軸を調整する。すなわち、装置稼働開始前の初期調整として、光学部品の支持部材に備えられた熱変形部材を加熱又は冷却して変形させることにより、光学部品の位置又は姿勢を変化させて光軸調整を行う。その後においては、原則として前記熱変形部材の温度を初期調整時の温度に維持することで光軸の適正な調整状態が維持され、何らかの理由により光軸ずれが生じたときは、前記熱変形部材の温度を変更して光軸ずれを修正できる。
この熱変形部材の熱膨張率や形状を適切に選択することで、温度を変更調整するだけの簡単な操作で、光学部品の位置又は姿勢を精密に調整することができる。
しかも、光学部品の支持部材に前記熱変形部材を備えると共に、温度調整手段を付加するだけでこのような機能を実現できる。
もって、装置の大型化を抑制しながら、簡単に光軸調整を行えるものとなった。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を写真プリントシステムに適用した場合の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本実施の形態で例示する写真プリントシステムDPは、いわゆるデジタルミニラボ機として知られているものであり、図7のブロック構成図に示すように、現像処理済みの写真フィルムやメモリーカード,MOあるいはCD−R等から写真プリントを作製するための画像データを入力する画像入力装置IRと、画像入力装置IRにて入力した画像データを感光材料PSとしての印画紙2に露光処理する露光・現像装置EPとから構成されている。
【0010】
〔画像入力装置IRの概略構成〕
画像入力装置IRには、図7に概略的に示すように、写真フィルムの駒画像を読み取るフィルムスキャナ3と、メモリーリーダ,MOドライブ及びCD−Rドライブ等を備えた外部入出力装置4と、汎用小型コンピュータシステムにて構成されてフィルムスキャナ3や外部入出力装置4の制御のほか写真プリントシステムDP全体の管理を実行する主制御装置5とが備えられ、更に、主制御装置5には、仕上がりプリント画像をシミュレートしたシミュレート画像や各種の制御用の情報を表示するモニタ5aと、露光条件の手動設定等や制御情報の入力操作をするための操作卓5bと、フラットベッドスキャナ5cとが接続されている。
【0011】
〔露光・現像装置EPの全体構成〕
露光・現像装置EPは、筐体内部に、画像露光装置EXと、画像露光装置EXにて露光された印画紙2を現像処理する現像処理装置PPと、筐体内に配置された印画紙マガジン6から引き出された印画紙2を多数の搬送ローラ9等にて現像処理装置PPへ搬送する印画紙搬送系PTとが設けられている。
図示を省略するが、露光・現像装置EPの筐体外部には、現像処理装置PPにて現像処理及び乾燥処理された印画紙2をオーダ毎に分類するためのソータが備えられ、このソータへ印画紙2を搬送するコンベア10が筐体上面に備えられている。
更に、印画紙搬送系PTの搬送経路の途中には、印画紙マガジン6から引き出された長尺の印画紙2を設定プリントサイズに切断するカッタ11と、一列で搬送される印画紙2を複数の搬送列に振り分けるための振り分け装置12が備えられている。
【0012】
〔画像露光装置EXの構成〕
画像露光装置EXは、印画紙2に対して光ビームを走査することにより印画紙2上に露光画像を形成する光ビーム走査式露光装置LSである画像露光ユニット13と、画像露光ユニット13を制御する露光制御装置14とを主要部として構成されている。
〔画像露光ユニット13の構成〕
画像露光ユニット13は、レーザを光源として印画紙2上に画像を露光するいわゆるレーザ露光式を採用しており、複数の光学部品PEによって構成されている。
画像露光ユニット13の概略構成を図6のブロック構成図に示す。
画像露光ユニット13には、赤色,緑色及び青色の単色光を夫々出射する赤色レーザ光源20r,緑色レーザ光源20g及び青色レーザ光源20bと、各レーザ光源20r,20g,20bの出射光を強度変調するための音響光学変調素子21(以下、「AOM素子21」と略称する)と、各レーザ光源20r、20g、20bから出射される光ビームLBのビーム径を調整するためのビームエキスパンダ22と、シリンドリカルレンズ23と、赤色,緑色及び青色の3本の光ビームLBの光軸を1本の光軸にまとめるプリズム24と、光ビームLBを走査するためのポリゴンミラー25と、f−θ特性と面倒れ補正機能とを有する結像レンズ群26とが光学部品PEとして備えられる他、光ビームLBの光路を屈曲させる複数のミラー27やプリズム24へ入射する光を規制するアパーチャ28が画像露光ユニット13を構成する構成する光学部品PEとして配置されている。
【0013】
前記複数のミラー27としては、各レーザ光源20r、20g、20bから出射した光ビームLBの進路を屈曲させる第1赤色用ミラー41r,第1緑色用ミラー41g及び第1青色用ミラー41bと、ビームエキスパンダ22とシリンドリカルレンズ23との間の光路において光ビームLBの進路を屈曲させる第2赤色用ミラー42r,第2緑色用ミラー42g及び第2青色用ミラー42bと、図3の側面図に示すように結像レンズ群26から出射した光ビームLBの進路を第1出力側ミラー43及び第2出力側ミラー44とが備えられている。
【0014】
これらのミラー27のうち、プリズム24より光路の上流側に位置するミラー27である、第1赤色用ミラー41r,第1緑色用ミラー41g及び第1青色用ミラー41b、並びに、第2赤色用ミラー42r,第2緑色用ミラー42g及び第2青色用ミラー42bは、それらのミラー27の支持部材SEに光軸の微調整を行う機能が組み込まれている。
これらのミラー27の支持部材SEは全て同一構成であり、まとめて説明する。
前記支持部材SEは、図1の側面図及び図2の背面図に示すように、画像露光ユニット13のベース51上に固定されるL字上の取付け座52と、ミラー27(第1赤色用ミラー41r,第1緑色用ミラー41g及び第1青色用ミラー41b、並びに、第2赤色用ミラー42r,第2緑色用ミラー42g及び第2青色用ミラー42b)を保持する逆L字上のミラー保持体53と、短冊状の熱変形部材54とを備えて構成されている。ミラー27は、ミラー保持体53の縦壁部53aに形成された凹部53bに嵌入される状態で保持されている。
【0015】
ミラー保持体53は、それの一端が取付け座52の上端にネジ止め固定され、熱変形部材54は、取付け座52の縦壁部52aとミラー保持体53の縦壁部53aとの間に挿嵌されると共に、取付け座52側にネジ止めにより固定されている。
熱変形部材54における取付け座52等から延出する部分には、いわゆるペルチェ効果により対象物の加熱と冷却とを行える温度調整手段TCとしての熱電冷却装置55が取付けられ、熱電冷却装置55の上面にはヒートシンク56が取付けられている。
熱変形部材54は、例えばアルミニウム等の熱膨張率の大きい部材にて形成されており、ミラー保持体53は、例えば鉄や銅等の熱変形部材54よりも熱膨張率の小さい部材にて形成されている。
【0016】
6つのミラー27に備えられた熱電冷却装置55は、図6に示す温度コントローラ57にて制御され、この制御のために熱変形部材54には図示を省略する温度センサが取付けられている。
熱変形部材54は、熱電冷却装置55の加熱又は冷却によって図1において矢印Aで示す方向に伸縮し、その結果、ミラー保持体53の縦壁部53aと共にミラー27を矢印Bにて示す方向に揺動させる。
このようにミラー27をわずかに揺動させることで、主に、ポリゴンミラー25によるに光ビームLBの走査方向(主走査方向)と交差(具体的には、直交)する方向(副走査方向)において光ビームLBの光軸の微調整を行える。
温度コントローラ57は、熱変形部材54を主制御装置5から指定された目標温度に安定するように制御し、主制御装置5から新たな目標温度が指令されたときは、熱変形部材54がその目標温度に到達して温度が安定したときに、その旨の信号を主制御装置5に送り返す。
【0017】
以上のように、複数色の光ビームLBを単一のビームに合流させるビーム合流用光学部品BCであるプリズム24よりも光路の上流側に位置する光学部品PE(具体的にはミラー27)が、前記熱変形部材54を備えた支持部材SEにて支持されており、その光学部品PEの位置又は姿勢の変化により、光ビームLBの光軸を、主走査方向と交差(具体的には直交)する副走査方向に移動させている。
【0018】
次に、主制御装置5の制御による光ビームLBの光軸の微調整について、図4及び図5のフローチャートに基づいて説明する。
熱変形部材54を熱膨張によって変形させて光ビームLBの光軸を微調整する処理は、操作卓5bの光軸調整の指示入力により開始されるが、この処理は、主に、写真プリントシステムDPの工場での組立て時やあるいは写真プリントシステムDPを出荷先の設置したときの初期調整として実行され、この処理が実行されるときには、画像露光ユニット13の各光学部品PEは粗調整が終了して固定されている状態である。
操作卓5bから処理の開始が指示されると、図4の精密調整処理が開始され、先ず、露光制御装置14に対してサンプルプリント用の画像データが送信されてサンプルプリントの作製が指示される(ステップ#1)。このサンプルプリント用の画像データは各色毎の光ビームLBの走査位置の位置ずれ(すなわち光軸ずれ)を識別容易なテストパターンの画像を構成するものである。
【0019】
前記サンプルプリント用の画像データに基づいて画像露光ユニット13が印画紙2上に画像を露光形成して、現像処理装置PPにて現像処理されサンプルプリントとして排出されると、そのサンプルプリントの画像をフラットベッドスキャナ5cにて読み込ませ、主制御装置5に入力する。
主制御装置5が前記サンプルプリントの画像の読取りデータをフラットベッドスキャナ5cから受け取ると(ステップ#2)、理想的に露光された場合の画像データとの対比により露光位置の位置ずれを求め、更に、その位置ずれを前記熱変形部材54に対する設定温度に換算する(ステップ#3)。
この換算処理のために、多数のテストプリントを作製することによって、6つのミラー27夫々について前記熱変形部材54の温度を変化させたときの印画紙2上での光ビームLBの走査位置のデータが予め求められて主制御装置5に記憶されている。
【0020】
前記熱変形部材54に対する設定温度を求めると、その設定温度を記憶しておくと共に、図5に示す温度設定処理を実行する(ステップ#4)。
図5の温度設定処理では、温度コントローラ57に対してステップ#3で求めた設定温度を調整目標温度として指示する(ステップ#11)。
温度コントローラ57は、この調整目標温度の変更が指示されると新たな調整目標温度への温度制御を開始し、熱変形部材54がその調整目標温度で安定すると、温度変更が完了した旨を主制御装置5に送信する。
主制御装置5は、この信号を受信すると(ステップ#12)処理を終了する。
【0021】
この後、熱変形部材54は、温度コントローラ57による温度制御によって、精密に光軸調整された状態の位置又は姿勢を維持し、画像露光ユニット13内の雰囲気温度が変化しても精密に光軸調整された状態を維持する。
又、装置の稼働開始後において、日々の写真プリントシステムDP起動時には、図5の温度設定処理が実行されて、温度コントローラ57に対して、ステップ#3において求めて記憶している設定温度を調整目標温度として指示して、その温度で安定させる。
尚、図4の処理は、上記のように、主に初期調整として実行されるものであるが、写真プリントシステムDPの稼働後において、何らかの理由により光軸ずれが発生したときは、操作卓5bからの指示によって、初期調整時と同様にして光軸ずれの修正を行うことができる。
【0022】
〔露光制御装置14の構成〕
露光制御装置14には、図6に概略的に示すように、上記構成の画像露光ユニット13を制御するために、画像入力装置IRから入力される画像データを画像露光ユニット13の露光特性を考慮した画像データに補正演算する画像処理回路30と、画像処理回路30にて求められた画像データを赤色,緑色及び青色の各色毎に記憶する画像データメモリ31と、赤色,緑色及び青色の各色毎に備えられて画像データメモリ31の出力データをD/A変換するD/Aコンバータ32と、各D/Aコンバータ32からの入力信号に応じた振幅を有する制御信号をAOM素子21に出力するAOM制御回路33と、各D/Aコンバータ32から送出する画像信号の送出タイミングを制御するタイミング制御回路34とが備えられている。
【0023】
〔画像露光装置EXの露光動作〕
次に、上記構成の画像露光ユニット13及び露光制御装置14の動作を説明する。
画像入力装置IRから入力された露光用画像データは、画像処理回路30によって補正演算されて、画像露光ユニット13によって露光されたときに良好なプリント画像が得られる画像データに変換され、画像データメモリ31に順次書き込まれる。
画像データメモリ31に一旦記憶されたデータは、各画素のデータ毎に、タイミング制御回路34から入力されるクロック信号と同期して画素単位でD/Aコンバータ32に送られ、アナログ信号に変換された後にAOM制御回路33に送られる。
タイミング制御回路34は、印画紙搬送系PTから得られる印画紙2の搬送情報に基づいて、印画紙2の前端が所定の露光開始位置まで搬送されて来たことを検知すると、光ビームLBの走査位置の検出信号と同期をとりながら、画像露光ユニット13の露光処理スピードに対応した速度で画像信号を画像露光ユニット13へ順次送信するように前記クロック信号を生成する。
【0024】
AOM制御回路33は、入力信号に応じた振幅の制御信号をAOM素子21に出力し、AOM素子21は入力制御信号の振幅に応じた回折率で各レーザ光源20b,20g,20rから入射するレーザ光を変調する。
上記のようにして変調された各光ビームLBは、ビームエキスパンダ22等を通過した後にプリズム24に入射し、赤色,緑色及び青色の3本の光ビームLBが1本の光ビームLBにまとめられ、ポリゴンミラー25の反射面に照射される。
【0025】
駆動モータ25aにて回転駆動されているポリゴンミラー25の反射面で反射された光ビームLBは、ポリゴンミラー25の回転軸芯と直交する面内で走査され、搬送移動される印画紙2上に結像レンズ群26によって集光される。光ビームLBの走査方向は印画紙2の搬送方向と交差(より具体的には、直交)しており、印画紙2の搬送方向が副走査方向となる。光ビームLBの走査と印画紙2の搬送移動によって、印画紙2上にプリントする画像が潜像として形成される。
【0026】
〔写真プリントの作製動作〕
次に、上記構成の写真プリントシステムDPによる写真プリントの作製動作を概略的に説明する。
操作者が写真フィルムの駒画像について写真プリントの作製を指示入力したときは、主制御装置5は、フィルムスキャナ3に対して写真フィルムの読み取りを指令し、フィルムスキャナ3からその写真フィルムの画像データを順次受取って、内蔵されているメモリに記録する。
一方、操作者がメモリーカード,MOあるいはCD−R等の記録媒体に記録された画像データについて写真プリントの作製を指示入力したときは、主制御装置5は、外部入出力装置4の該当するドライブに画像データの読み取りを指令し、そのドライブから画像データを順次受取ってメモリに記録する。
【0027】
主制御装置5は、上記のようにして入力された画像データに基づいて、その画像データによってプリントを作製した場合に得られるであろうシミュレート画像を図示を省略する画像処理回路にて演算して求め、それをモニタ5aに表示する。
操作者は、このモニタ5a上のシミュレート画像を観察して、適正な画像が得られていなければ、操作卓5bから露光条件の修正入力操作を行う。
主制御装置5の画像処理回路は、入力された画像データとその修正入力とに従って予め設定された演算条件で赤色、緑色、青色毎の露光用画像データを生成する。
【0028】
この露光用画像データは、露光・現像装置EPの露光制御装置14に送られ、上述のようにして印画紙2にプリント画像の潜像が形成される。
画像露光ユニット13にて露光処理された印画紙2は、印画紙搬送系PTにて現像処理装置PPへ搬送されて、各現像処理タンクを順次通過することにより現像され、現像処理された印画紙2は、更に乾燥処理された後にコンベア10上に排出され、ソータにてオーダー毎にまとめられる。
【0029】
〔別実施形態〕
以下、本発明の別実施形態を列記する。
(1)上記実施の形態では、支持部材SEに熱変形部材54を備えて光ビームLBの光軸調整を行う対象である光学部品PEを、第1赤色用ミラー41r,第1緑色用ミラー41g及び第1青色用ミラー41b、並びに、第2赤色用ミラー42r,第2緑色用ミラー42g及び第2青色用ミラー42bの6つのミラー27として、赤色,緑色及び青色の夫々について独立に位置又は姿勢を調整できるように構成しているが、この3色のうちのいずれか2色の光ビームLBについて前記熱変形部材54により光軸調整可能に構成し、雰囲気温度の変化等によって残りの1色の光ビームLBの光軸がずれたときに、その光軸ずれに追従するように、他の2色の光ビームLBの光軸を調整するように構成しても良い。
【0030】
(2)上記実施の形態では、光学部品PEの支持部材SEに備えられる熱変形部材54の温度調整手段TCとして熱電冷却装置55を例示しているが、例えば熱変形部材54にヒータを内蔵させる等、温度調整手段TCの具体構成は種々変更可能である。
(3)上記実施の形態では、光学部品PEの光軸の微調整を行う図4の処理において、作製したサンプルプリントの画像を読取ったデータに基づいて熱変形部材54の調整目標温度を変更しているが、調整目標温度の設定変更後に更にサンプルプリントを作製して調整結果を確認すると共に、調整結果が適正でなければ、再度、調整目標温度の設定変更を行うようにしても良い。
【0031】
(4)上記実施の形態では、熱変形部材54を備えた支持部材SEにて支持する光学部品PEとして、プリズム24よりも光路の上流側に位置するミラー27を対象としているが、プリズム24よりも光路の下流側に位置する第1出力側ミラー43及び第2出力側ミラー44に前記熱変形部材54による光軸調整機能を備えても良く、更には、各レーザ光源20r,20g,20bやビームエキスパンダ22等の他の光学部品PEに前記熱変形部材54による光軸調整機能を備えても良い。
【0032】
(5)上記実施の形態では、光学部品PEの光軸の微調整を行う図4の処理において、作製したサンプルプリントの画像を読取ったデータに基づいて熱変形部材54の調整目標温度を変更しているが、サンプルプリントにより光ビームLBの光軸ずれの量を求めるのではなく、例えば、画像露光ユニット13の印画紙2に対する露光位置に高解像度のイメージセンサを配置して、そのイメージセンサの出力信号によって光軸ずれの量を求める等、光軸ずれの量を求める手段は種々変更可能である。
【0033】
(6)上記実施の形態では、熱変形部材54を備えた支持部材SEにて光ビームLBの副走査方向での光軸の微調整を行う場合を例示しているが、主走査方向で光軸調整を行うように構成しても良い。
(7)上記実施の形態では、光学部品PEの支持部材SEに熱変形部材54を備えさせるについて、支持部材SEを構成する一部の部品として熱変形部材54を備える場合を例示しているが、支持部材SEの全体を、温度変化による内部応力の変化によって光学部品PEの取付け位置が変位する形状に形成し、支持部材SE全体を熱変形部材として構成しても良い。
(8)上記実施の形態では、本発明の光ビーム走査式露光装置LSを写真プリントシステムDPに備える場合を例示しているが、感光材料PSとして感光ドラムを用いる汎用のプリンタに備える等、種々の用途に本発明を適用できる。
【0034】
【発明の効果】
上記請求項1記載の構成によれば、光学部品の支持部材に備えられた熱変形部材を加熱又は冷却して変形(熱膨張率に応じた、加熱による膨張と冷却による収縮とを含む)させることにより、光学部品の位置又は姿勢を変化させて光軸調整を行える。
この熱変形部材の熱膨張率や形状を適切に選択することで、光学部品の位置又は姿勢を精密に調整することができ、しかも、光学部品の支持部材に前記熱変形部材を備えると共に、温度調整手段を付加するだけでこのような機能を実現できる。
もって、装置の大型化を抑制しながら、簡単に光軸調整を行えるものとなった。
【0035】
又、上記請求項2記載の構成によれば、光ビーム走査式露光装置では、カラー画像等を感光材料上に露光形成するために、例えば赤色,緑色及び青色の複数色の光ビームをレーザ光源から取り出して、それらの光ビームで感光材料を露光するのであるが、光軸設計等の簡単化等のためのそれら複数色の光ビームを、ハーフミラーやプリズム等により構成されるビーム合流用光学部品にて一本の光ビームにまとめられる。
このような場合において、前記ビーム合流用光学部品よりも光路の上流側に位置する光学部品が原因で光軸ずれが生じてしまうと、感光材料に露光形成した画像において色ずれや色のにじみが発生してしまう。
そこで、このビーム合流用光学部品よりも光路の上流側に位置する光学部品を対象として、前記熱変形部材を備えて精密に位置又は姿勢の調整を行うことが特に有効となる。
【0036】
又、上記請求項3記載の構成によれば、光路に配置される多くの光学部品のうち、ミラーは、位置又は姿勢の変化が顕著に光軸ずれに反映されるので、このような光学部品を対象として、前記熱変形部材を備えて精密に位置又は姿勢の調整を行うことが特に有効となる。
又、上記請求項4記載の構成によれば、前記光ビームの光軸ずれによる画質の劣化は、光ビームの光軸が副走査方向に位置ずれしたときに顕著であるため、副走査方向での光ビームの光軸調整を精密に行えるようにすることが特に好適である。
【0037】
又、上記請求項5記載の構成によれば、装置稼働開始前の初期調整として、光学部品の支持部材に備えられた熱変形部材を加熱又は冷却して変形させることにより、光学部品の位置又は姿勢を変化させて光軸調整を行う。その後においては、原則として前記熱変形部材の温度を初期調整時の温度に維持することで光軸の適正な調整状態が維持され、何らかの理由により光軸ずれが生じたときは、前記熱変形部材の温度を変更して光軸ずれを修正できる。
この熱変形部材の熱膨張率や形状を適切に選択することで、温度を変更調整するだけの簡単な操作で、光学部品の位置又は姿勢を精密に調整することができる。
しかも、光学部品の支持部材に前記熱変形部材を備えると共に、温度調整手段を付加するだけでこのような機能を実現できる。
もって、装置の大型化を抑制しながら、簡単に光軸調整を行えるものとなった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態にかかる光学部品の支持部材の側面図
【図2】本発明の実施の形態にかかる光学部品の支持部材の背面図
【図3】本発明の実施の形態にかかる光ビーム走査式露光装置の部分断面図
【図4】本発明の実施の形態にかかるフローチャート
【図5】本発明の実施の形態にかかるフローチャート
【図6】本発明の実施の形態にかかる画像露光装置の概略構成図
【図7】本発明の実施の形態にかかる写真プリントシステムのブロック構成図
【符号の説明】
20r,20g,20b レーザ光源
22,23,26 レンズ
27 ミラー
PE 光学部品
SE 支持部材
54 熱変形部材
TC 温度調整手段
BC ビーム合流用光学部品
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光源、そのレーザ光源の出射光を露光対象の感光材料に集光するためのレンズ、及び、ミラーを含む複数の光学部品が備えられ、光ビームを主走査方向に走査する光ビーム走査式露光装置及びそれの光軸調整方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
かかる光ビーム走査式露光装置は、レーザ光源からの出射光をレンズ及びミラーを有する光学系にて感光材料上に集光並びに走査して、感光材料上に画像等を露光形成するための装置である。
かかる光ビーム走査式露光装置においては、従来、各光学部品を支持する支持部材の位置又は姿勢を精密に調整して光軸調整した後に、それらを固定していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従って、上記従来構成では、単に光学部品を支持部材にて支持するという構成であるため、支持部材の精密な位置又は姿勢の調整が容易ではなく、光軸調整に手間がかかるものとなっていた。
このような精密な位置等の調整を行い易くするには、例えば光学ステージ等の精密な位置調整機構を装置内に組み込めば良いのであるが、それでは、装置が大型化してしまうことになる。
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、装置の大型化を抑制しながら、簡単に光軸調整を行えるようにする点にある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記請求項1記載の構成を備えることにより、レーザ光源、そのレーザ光源の出射光を露光対象の感光材料に集光するためのレンズ、及び、ミラーを含む複数の光学部品が備えられ、光ビームを主走査方向に走査する光ビーム走査式露光装置において、前記光学部品を支持する支持部材に、熱膨張により前記光学部品の位置又は姿勢を変化させる熱変形部材が備えられ、前記熱変形部材の温度を調整する温度調整手段が設けられている。
すなわち、光学部品の支持部材に備えられた熱変形部材を加熱又は冷却して変形(熱膨張率に応じた、加熱による膨張と冷却による収縮とを含む)させることにより、光学部品の位置又は姿勢を変化させて光軸調整を行える。
この熱変形部材の熱膨張率や形状を適切に選択することで、光学部品の位置又は姿勢を精密に調整することができ、しかも、光学部品の支持部材に前記熱変形部材を備えると共に、温度調整手段を付加するだけでこのような機能を実現できる。
もって、装置の大型化を抑制しながら、簡単に光軸調整を行えるものとなった。
【0005】
又、上記請求項2記載の構成を備えることにより、前記光学部品に、光軸が互いに異なる複数色の光ビームを単一の光ビームに合流させるビーム合流用光学部品が含まれ、前記ビーム合流用光学部品よりも光路の上流側に位置する光学部品が、前記熱変形部材を備えた支持部材にて支持されている。
すなわち、光ビーム走査式露光装置では、カラー画像等を感光材料上に露光形成するために、例えば赤色,緑色及び青色の複数色の光ビームをレーザ光源から取り出して、それらの光ビームで感光材料を露光するのであるが、光軸設計等の簡単化等のためのそれら複数色の光ビームを、ハーフミラーやプリズム等により構成されるビーム合流用光学部品にて一本の光ビームにまとめられる。
このような場合において、前記ビーム合流用光学部品よりも光路の上流側に位置する光学部品が原因で光軸ずれが生じてしまうと、感光材料に露光形成した画像において色ずれや色のにじみが発生してしまう。
そこで、このビーム合流用光学部品よりも光路の上流側に位置する光学部品を対象として、前記熱変形部材を備えて精密に位置又は姿勢の調整を行うことが特に有効となる。
【0006】
又、上記請求項3記載の構成を備えることにより、前記熱変形部材の熱膨張によって位置又は姿勢変化する光学部品がミラーである。
すなわち、光路に配置される多くの光学部品のうち、ミラーは、位置又は姿勢の変化が顕著に光軸ずれに反映されるので、このような光学部品を対象として、前記熱変形部材を備えて精密に位置又は姿勢の調整を行うことが特に有効となる。
【0007】
又、上記請求項4記載の構成を備えることにより、前記光学部品の位置又は姿勢変化により、前記光ビームの光軸を、前記主走査方向と交差する副走査方向で移動させるように構成されている。
すなわち、前記光ビームの光軸ずれによる画質の劣化は、光ビームの光軸が副走査方向に位置ずれしたときに顕著であるため、副走査方向での光ビームの光軸調整を精密に行えるようにすることが特に好適である。
【0008】
又、上記請求項5記載の構成を備えることにより、レーザ光源、そのレーザ光源の出射光を露光対象の感光材料に集光するためのレンズ、及び、ミラーを含む複数の光学部品が備えられ、光ビームを主走査方向に走査する光ビーム走査式露光装置の光軸調整方法において、装置稼働開始前の初期調整時において、前記光学部品を支持する支持部材に備えられた熱変形部材の温度を調節して、その熱変形部材の熱膨張により前記光学部品を位置又は姿勢変化させて光軸を調整する。すなわち、装置稼働開始前の初期調整として、光学部品の支持部材に備えられた熱変形部材を加熱又は冷却して変形させることにより、光学部品の位置又は姿勢を変化させて光軸調整を行う。その後においては、原則として前記熱変形部材の温度を初期調整時の温度に維持することで光軸の適正な調整状態が維持され、何らかの理由により光軸ずれが生じたときは、前記熱変形部材の温度を変更して光軸ずれを修正できる。
この熱変形部材の熱膨張率や形状を適切に選択することで、温度を変更調整するだけの簡単な操作で、光学部品の位置又は姿勢を精密に調整することができる。
しかも、光学部品の支持部材に前記熱変形部材を備えると共に、温度調整手段を付加するだけでこのような機能を実現できる。
もって、装置の大型化を抑制しながら、簡単に光軸調整を行えるものとなった。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を写真プリントシステムに適用した場合の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本実施の形態で例示する写真プリントシステムDPは、いわゆるデジタルミニラボ機として知られているものであり、図7のブロック構成図に示すように、現像処理済みの写真フィルムやメモリーカード,MOあるいはCD−R等から写真プリントを作製するための画像データを入力する画像入力装置IRと、画像入力装置IRにて入力した画像データを感光材料PSとしての印画紙2に露光処理する露光・現像装置EPとから構成されている。
【0010】
〔画像入力装置IRの概略構成〕
画像入力装置IRには、図7に概略的に示すように、写真フィルムの駒画像を読み取るフィルムスキャナ3と、メモリーリーダ,MOドライブ及びCD−Rドライブ等を備えた外部入出力装置4と、汎用小型コンピュータシステムにて構成されてフィルムスキャナ3や外部入出力装置4の制御のほか写真プリントシステムDP全体の管理を実行する主制御装置5とが備えられ、更に、主制御装置5には、仕上がりプリント画像をシミュレートしたシミュレート画像や各種の制御用の情報を表示するモニタ5aと、露光条件の手動設定等や制御情報の入力操作をするための操作卓5bと、フラットベッドスキャナ5cとが接続されている。
【0011】
〔露光・現像装置EPの全体構成〕
露光・現像装置EPは、筐体内部に、画像露光装置EXと、画像露光装置EXにて露光された印画紙2を現像処理する現像処理装置PPと、筐体内に配置された印画紙マガジン6から引き出された印画紙2を多数の搬送ローラ9等にて現像処理装置PPへ搬送する印画紙搬送系PTとが設けられている。
図示を省略するが、露光・現像装置EPの筐体外部には、現像処理装置PPにて現像処理及び乾燥処理された印画紙2をオーダ毎に分類するためのソータが備えられ、このソータへ印画紙2を搬送するコンベア10が筐体上面に備えられている。
更に、印画紙搬送系PTの搬送経路の途中には、印画紙マガジン6から引き出された長尺の印画紙2を設定プリントサイズに切断するカッタ11と、一列で搬送される印画紙2を複数の搬送列に振り分けるための振り分け装置12が備えられている。
【0012】
〔画像露光装置EXの構成〕
画像露光装置EXは、印画紙2に対して光ビームを走査することにより印画紙2上に露光画像を形成する光ビーム走査式露光装置LSである画像露光ユニット13と、画像露光ユニット13を制御する露光制御装置14とを主要部として構成されている。
〔画像露光ユニット13の構成〕
画像露光ユニット13は、レーザを光源として印画紙2上に画像を露光するいわゆるレーザ露光式を採用しており、複数の光学部品PEによって構成されている。
画像露光ユニット13の概略構成を図6のブロック構成図に示す。
画像露光ユニット13には、赤色,緑色及び青色の単色光を夫々出射する赤色レーザ光源20r,緑色レーザ光源20g及び青色レーザ光源20bと、各レーザ光源20r,20g,20bの出射光を強度変調するための音響光学変調素子21(以下、「AOM素子21」と略称する)と、各レーザ光源20r、20g、20bから出射される光ビームLBのビーム径を調整するためのビームエキスパンダ22と、シリンドリカルレンズ23と、赤色,緑色及び青色の3本の光ビームLBの光軸を1本の光軸にまとめるプリズム24と、光ビームLBを走査するためのポリゴンミラー25と、f−θ特性と面倒れ補正機能とを有する結像レンズ群26とが光学部品PEとして備えられる他、光ビームLBの光路を屈曲させる複数のミラー27やプリズム24へ入射する光を規制するアパーチャ28が画像露光ユニット13を構成する構成する光学部品PEとして配置されている。
【0013】
前記複数のミラー27としては、各レーザ光源20r、20g、20bから出射した光ビームLBの進路を屈曲させる第1赤色用ミラー41r,第1緑色用ミラー41g及び第1青色用ミラー41bと、ビームエキスパンダ22とシリンドリカルレンズ23との間の光路において光ビームLBの進路を屈曲させる第2赤色用ミラー42r,第2緑色用ミラー42g及び第2青色用ミラー42bと、図3の側面図に示すように結像レンズ群26から出射した光ビームLBの進路を第1出力側ミラー43及び第2出力側ミラー44とが備えられている。
【0014】
これらのミラー27のうち、プリズム24より光路の上流側に位置するミラー27である、第1赤色用ミラー41r,第1緑色用ミラー41g及び第1青色用ミラー41b、並びに、第2赤色用ミラー42r,第2緑色用ミラー42g及び第2青色用ミラー42bは、それらのミラー27の支持部材SEに光軸の微調整を行う機能が組み込まれている。
これらのミラー27の支持部材SEは全て同一構成であり、まとめて説明する。
前記支持部材SEは、図1の側面図及び図2の背面図に示すように、画像露光ユニット13のベース51上に固定されるL字上の取付け座52と、ミラー27(第1赤色用ミラー41r,第1緑色用ミラー41g及び第1青色用ミラー41b、並びに、第2赤色用ミラー42r,第2緑色用ミラー42g及び第2青色用ミラー42b)を保持する逆L字上のミラー保持体53と、短冊状の熱変形部材54とを備えて構成されている。ミラー27は、ミラー保持体53の縦壁部53aに形成された凹部53bに嵌入される状態で保持されている。
【0015】
ミラー保持体53は、それの一端が取付け座52の上端にネジ止め固定され、熱変形部材54は、取付け座52の縦壁部52aとミラー保持体53の縦壁部53aとの間に挿嵌されると共に、取付け座52側にネジ止めにより固定されている。
熱変形部材54における取付け座52等から延出する部分には、いわゆるペルチェ効果により対象物の加熱と冷却とを行える温度調整手段TCとしての熱電冷却装置55が取付けられ、熱電冷却装置55の上面にはヒートシンク56が取付けられている。
熱変形部材54は、例えばアルミニウム等の熱膨張率の大きい部材にて形成されており、ミラー保持体53は、例えば鉄や銅等の熱変形部材54よりも熱膨張率の小さい部材にて形成されている。
【0016】
6つのミラー27に備えられた熱電冷却装置55は、図6に示す温度コントローラ57にて制御され、この制御のために熱変形部材54には図示を省略する温度センサが取付けられている。
熱変形部材54は、熱電冷却装置55の加熱又は冷却によって図1において矢印Aで示す方向に伸縮し、その結果、ミラー保持体53の縦壁部53aと共にミラー27を矢印Bにて示す方向に揺動させる。
このようにミラー27をわずかに揺動させることで、主に、ポリゴンミラー25によるに光ビームLBの走査方向(主走査方向)と交差(具体的には、直交)する方向(副走査方向)において光ビームLBの光軸の微調整を行える。
温度コントローラ57は、熱変形部材54を主制御装置5から指定された目標温度に安定するように制御し、主制御装置5から新たな目標温度が指令されたときは、熱変形部材54がその目標温度に到達して温度が安定したときに、その旨の信号を主制御装置5に送り返す。
【0017】
以上のように、複数色の光ビームLBを単一のビームに合流させるビーム合流用光学部品BCであるプリズム24よりも光路の上流側に位置する光学部品PE(具体的にはミラー27)が、前記熱変形部材54を備えた支持部材SEにて支持されており、その光学部品PEの位置又は姿勢の変化により、光ビームLBの光軸を、主走査方向と交差(具体的には直交)する副走査方向に移動させている。
【0018】
次に、主制御装置5の制御による光ビームLBの光軸の微調整について、図4及び図5のフローチャートに基づいて説明する。
熱変形部材54を熱膨張によって変形させて光ビームLBの光軸を微調整する処理は、操作卓5bの光軸調整の指示入力により開始されるが、この処理は、主に、写真プリントシステムDPの工場での組立て時やあるいは写真プリントシステムDPを出荷先の設置したときの初期調整として実行され、この処理が実行されるときには、画像露光ユニット13の各光学部品PEは粗調整が終了して固定されている状態である。
操作卓5bから処理の開始が指示されると、図4の精密調整処理が開始され、先ず、露光制御装置14に対してサンプルプリント用の画像データが送信されてサンプルプリントの作製が指示される(ステップ#1)。このサンプルプリント用の画像データは各色毎の光ビームLBの走査位置の位置ずれ(すなわち光軸ずれ)を識別容易なテストパターンの画像を構成するものである。
【0019】
前記サンプルプリント用の画像データに基づいて画像露光ユニット13が印画紙2上に画像を露光形成して、現像処理装置PPにて現像処理されサンプルプリントとして排出されると、そのサンプルプリントの画像をフラットベッドスキャナ5cにて読み込ませ、主制御装置5に入力する。
主制御装置5が前記サンプルプリントの画像の読取りデータをフラットベッドスキャナ5cから受け取ると(ステップ#2)、理想的に露光された場合の画像データとの対比により露光位置の位置ずれを求め、更に、その位置ずれを前記熱変形部材54に対する設定温度に換算する(ステップ#3)。
この換算処理のために、多数のテストプリントを作製することによって、6つのミラー27夫々について前記熱変形部材54の温度を変化させたときの印画紙2上での光ビームLBの走査位置のデータが予め求められて主制御装置5に記憶されている。
【0020】
前記熱変形部材54に対する設定温度を求めると、その設定温度を記憶しておくと共に、図5に示す温度設定処理を実行する(ステップ#4)。
図5の温度設定処理では、温度コントローラ57に対してステップ#3で求めた設定温度を調整目標温度として指示する(ステップ#11)。
温度コントローラ57は、この調整目標温度の変更が指示されると新たな調整目標温度への温度制御を開始し、熱変形部材54がその調整目標温度で安定すると、温度変更が完了した旨を主制御装置5に送信する。
主制御装置5は、この信号を受信すると(ステップ#12)処理を終了する。
【0021】
この後、熱変形部材54は、温度コントローラ57による温度制御によって、精密に光軸調整された状態の位置又は姿勢を維持し、画像露光ユニット13内の雰囲気温度が変化しても精密に光軸調整された状態を維持する。
又、装置の稼働開始後において、日々の写真プリントシステムDP起動時には、図5の温度設定処理が実行されて、温度コントローラ57に対して、ステップ#3において求めて記憶している設定温度を調整目標温度として指示して、その温度で安定させる。
尚、図4の処理は、上記のように、主に初期調整として実行されるものであるが、写真プリントシステムDPの稼働後において、何らかの理由により光軸ずれが発生したときは、操作卓5bからの指示によって、初期調整時と同様にして光軸ずれの修正を行うことができる。
【0022】
〔露光制御装置14の構成〕
露光制御装置14には、図6に概略的に示すように、上記構成の画像露光ユニット13を制御するために、画像入力装置IRから入力される画像データを画像露光ユニット13の露光特性を考慮した画像データに補正演算する画像処理回路30と、画像処理回路30にて求められた画像データを赤色,緑色及び青色の各色毎に記憶する画像データメモリ31と、赤色,緑色及び青色の各色毎に備えられて画像データメモリ31の出力データをD/A変換するD/Aコンバータ32と、各D/Aコンバータ32からの入力信号に応じた振幅を有する制御信号をAOM素子21に出力するAOM制御回路33と、各D/Aコンバータ32から送出する画像信号の送出タイミングを制御するタイミング制御回路34とが備えられている。
【0023】
〔画像露光装置EXの露光動作〕
次に、上記構成の画像露光ユニット13及び露光制御装置14の動作を説明する。
画像入力装置IRから入力された露光用画像データは、画像処理回路30によって補正演算されて、画像露光ユニット13によって露光されたときに良好なプリント画像が得られる画像データに変換され、画像データメモリ31に順次書き込まれる。
画像データメモリ31に一旦記憶されたデータは、各画素のデータ毎に、タイミング制御回路34から入力されるクロック信号と同期して画素単位でD/Aコンバータ32に送られ、アナログ信号に変換された後にAOM制御回路33に送られる。
タイミング制御回路34は、印画紙搬送系PTから得られる印画紙2の搬送情報に基づいて、印画紙2の前端が所定の露光開始位置まで搬送されて来たことを検知すると、光ビームLBの走査位置の検出信号と同期をとりながら、画像露光ユニット13の露光処理スピードに対応した速度で画像信号を画像露光ユニット13へ順次送信するように前記クロック信号を生成する。
【0024】
AOM制御回路33は、入力信号に応じた振幅の制御信号をAOM素子21に出力し、AOM素子21は入力制御信号の振幅に応じた回折率で各レーザ光源20b,20g,20rから入射するレーザ光を変調する。
上記のようにして変調された各光ビームLBは、ビームエキスパンダ22等を通過した後にプリズム24に入射し、赤色,緑色及び青色の3本の光ビームLBが1本の光ビームLBにまとめられ、ポリゴンミラー25の反射面に照射される。
【0025】
駆動モータ25aにて回転駆動されているポリゴンミラー25の反射面で反射された光ビームLBは、ポリゴンミラー25の回転軸芯と直交する面内で走査され、搬送移動される印画紙2上に結像レンズ群26によって集光される。光ビームLBの走査方向は印画紙2の搬送方向と交差(より具体的には、直交)しており、印画紙2の搬送方向が副走査方向となる。光ビームLBの走査と印画紙2の搬送移動によって、印画紙2上にプリントする画像が潜像として形成される。
【0026】
〔写真プリントの作製動作〕
次に、上記構成の写真プリントシステムDPによる写真プリントの作製動作を概略的に説明する。
操作者が写真フィルムの駒画像について写真プリントの作製を指示入力したときは、主制御装置5は、フィルムスキャナ3に対して写真フィルムの読み取りを指令し、フィルムスキャナ3からその写真フィルムの画像データを順次受取って、内蔵されているメモリに記録する。
一方、操作者がメモリーカード,MOあるいはCD−R等の記録媒体に記録された画像データについて写真プリントの作製を指示入力したときは、主制御装置5は、外部入出力装置4の該当するドライブに画像データの読み取りを指令し、そのドライブから画像データを順次受取ってメモリに記録する。
【0027】
主制御装置5は、上記のようにして入力された画像データに基づいて、その画像データによってプリントを作製した場合に得られるであろうシミュレート画像を図示を省略する画像処理回路にて演算して求め、それをモニタ5aに表示する。
操作者は、このモニタ5a上のシミュレート画像を観察して、適正な画像が得られていなければ、操作卓5bから露光条件の修正入力操作を行う。
主制御装置5の画像処理回路は、入力された画像データとその修正入力とに従って予め設定された演算条件で赤色、緑色、青色毎の露光用画像データを生成する。
【0028】
この露光用画像データは、露光・現像装置EPの露光制御装置14に送られ、上述のようにして印画紙2にプリント画像の潜像が形成される。
画像露光ユニット13にて露光処理された印画紙2は、印画紙搬送系PTにて現像処理装置PPへ搬送されて、各現像処理タンクを順次通過することにより現像され、現像処理された印画紙2は、更に乾燥処理された後にコンベア10上に排出され、ソータにてオーダー毎にまとめられる。
【0029】
〔別実施形態〕
以下、本発明の別実施形態を列記する。
(1)上記実施の形態では、支持部材SEに熱変形部材54を備えて光ビームLBの光軸調整を行う対象である光学部品PEを、第1赤色用ミラー41r,第1緑色用ミラー41g及び第1青色用ミラー41b、並びに、第2赤色用ミラー42r,第2緑色用ミラー42g及び第2青色用ミラー42bの6つのミラー27として、赤色,緑色及び青色の夫々について独立に位置又は姿勢を調整できるように構成しているが、この3色のうちのいずれか2色の光ビームLBについて前記熱変形部材54により光軸調整可能に構成し、雰囲気温度の変化等によって残りの1色の光ビームLBの光軸がずれたときに、その光軸ずれに追従するように、他の2色の光ビームLBの光軸を調整するように構成しても良い。
【0030】
(2)上記実施の形態では、光学部品PEの支持部材SEに備えられる熱変形部材54の温度調整手段TCとして熱電冷却装置55を例示しているが、例えば熱変形部材54にヒータを内蔵させる等、温度調整手段TCの具体構成は種々変更可能である。
(3)上記実施の形態では、光学部品PEの光軸の微調整を行う図4の処理において、作製したサンプルプリントの画像を読取ったデータに基づいて熱変形部材54の調整目標温度を変更しているが、調整目標温度の設定変更後に更にサンプルプリントを作製して調整結果を確認すると共に、調整結果が適正でなければ、再度、調整目標温度の設定変更を行うようにしても良い。
【0031】
(4)上記実施の形態では、熱変形部材54を備えた支持部材SEにて支持する光学部品PEとして、プリズム24よりも光路の上流側に位置するミラー27を対象としているが、プリズム24よりも光路の下流側に位置する第1出力側ミラー43及び第2出力側ミラー44に前記熱変形部材54による光軸調整機能を備えても良く、更には、各レーザ光源20r,20g,20bやビームエキスパンダ22等の他の光学部品PEに前記熱変形部材54による光軸調整機能を備えても良い。
【0032】
(5)上記実施の形態では、光学部品PEの光軸の微調整を行う図4の処理において、作製したサンプルプリントの画像を読取ったデータに基づいて熱変形部材54の調整目標温度を変更しているが、サンプルプリントにより光ビームLBの光軸ずれの量を求めるのではなく、例えば、画像露光ユニット13の印画紙2に対する露光位置に高解像度のイメージセンサを配置して、そのイメージセンサの出力信号によって光軸ずれの量を求める等、光軸ずれの量を求める手段は種々変更可能である。
【0033】
(6)上記実施の形態では、熱変形部材54を備えた支持部材SEにて光ビームLBの副走査方向での光軸の微調整を行う場合を例示しているが、主走査方向で光軸調整を行うように構成しても良い。
(7)上記実施の形態では、光学部品PEの支持部材SEに熱変形部材54を備えさせるについて、支持部材SEを構成する一部の部品として熱変形部材54を備える場合を例示しているが、支持部材SEの全体を、温度変化による内部応力の変化によって光学部品PEの取付け位置が変位する形状に形成し、支持部材SE全体を熱変形部材として構成しても良い。
(8)上記実施の形態では、本発明の光ビーム走査式露光装置LSを写真プリントシステムDPに備える場合を例示しているが、感光材料PSとして感光ドラムを用いる汎用のプリンタに備える等、種々の用途に本発明を適用できる。
【0034】
【発明の効果】
上記請求項1記載の構成によれば、光学部品の支持部材に備えられた熱変形部材を加熱又は冷却して変形(熱膨張率に応じた、加熱による膨張と冷却による収縮とを含む)させることにより、光学部品の位置又は姿勢を変化させて光軸調整を行える。
この熱変形部材の熱膨張率や形状を適切に選択することで、光学部品の位置又は姿勢を精密に調整することができ、しかも、光学部品の支持部材に前記熱変形部材を備えると共に、温度調整手段を付加するだけでこのような機能を実現できる。
もって、装置の大型化を抑制しながら、簡単に光軸調整を行えるものとなった。
【0035】
又、上記請求項2記載の構成によれば、光ビーム走査式露光装置では、カラー画像等を感光材料上に露光形成するために、例えば赤色,緑色及び青色の複数色の光ビームをレーザ光源から取り出して、それらの光ビームで感光材料を露光するのであるが、光軸設計等の簡単化等のためのそれら複数色の光ビームを、ハーフミラーやプリズム等により構成されるビーム合流用光学部品にて一本の光ビームにまとめられる。
このような場合において、前記ビーム合流用光学部品よりも光路の上流側に位置する光学部品が原因で光軸ずれが生じてしまうと、感光材料に露光形成した画像において色ずれや色のにじみが発生してしまう。
そこで、このビーム合流用光学部品よりも光路の上流側に位置する光学部品を対象として、前記熱変形部材を備えて精密に位置又は姿勢の調整を行うことが特に有効となる。
【0036】
又、上記請求項3記載の構成によれば、光路に配置される多くの光学部品のうち、ミラーは、位置又は姿勢の変化が顕著に光軸ずれに反映されるので、このような光学部品を対象として、前記熱変形部材を備えて精密に位置又は姿勢の調整を行うことが特に有効となる。
又、上記請求項4記載の構成によれば、前記光ビームの光軸ずれによる画質の劣化は、光ビームの光軸が副走査方向に位置ずれしたときに顕著であるため、副走査方向での光ビームの光軸調整を精密に行えるようにすることが特に好適である。
【0037】
又、上記請求項5記載の構成によれば、装置稼働開始前の初期調整として、光学部品の支持部材に備えられた熱変形部材を加熱又は冷却して変形させることにより、光学部品の位置又は姿勢を変化させて光軸調整を行う。その後においては、原則として前記熱変形部材の温度を初期調整時の温度に維持することで光軸の適正な調整状態が維持され、何らかの理由により光軸ずれが生じたときは、前記熱変形部材の温度を変更して光軸ずれを修正できる。
この熱変形部材の熱膨張率や形状を適切に選択することで、温度を変更調整するだけの簡単な操作で、光学部品の位置又は姿勢を精密に調整することができる。
しかも、光学部品の支持部材に前記熱変形部材を備えると共に、温度調整手段を付加するだけでこのような機能を実現できる。
もって、装置の大型化を抑制しながら、簡単に光軸調整を行えるものとなった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態にかかる光学部品の支持部材の側面図
【図2】本発明の実施の形態にかかる光学部品の支持部材の背面図
【図3】本発明の実施の形態にかかる光ビーム走査式露光装置の部分断面図
【図4】本発明の実施の形態にかかるフローチャート
【図5】本発明の実施の形態にかかるフローチャート
【図6】本発明の実施の形態にかかる画像露光装置の概略構成図
【図7】本発明の実施の形態にかかる写真プリントシステムのブロック構成図
【符号の説明】
20r,20g,20b レーザ光源
22,23,26 レンズ
27 ミラー
PE 光学部品
SE 支持部材
54 熱変形部材
TC 温度調整手段
BC ビーム合流用光学部品
Claims (5)
- レーザ光源、そのレーザ光源の出射光を露光対象の感光材料に集光するためのレンズ、及び、ミラーを含む複数の光学部品が備えられ、光ビームを主走査方向に走査する光ビーム走査式露光装置であって、
前記光学部品を支持する支持部材に、熱膨張により前記光学部品の位置又は姿勢を変化させる熱変形部材が備えられ、
前記熱変形部材の温度を調整する温度調整手段が設けられた光ビーム走査式露光装置。 - 前記光学部品に、光軸が互いに異なる複数色の光ビームを単一の光ビームに合流させるビーム合流用光学部品が含まれ、
前記ビーム合流用光学部品よりも光路の上流側に位置する光学部品が、前記熱変形部材を備えた支持部材にて支持されている請求項1記載の光ビーム走査式露光装置。 - 前記熱変形部材の熱膨張によって位置又は姿勢変化する光学部品がミラーである請求項1又は2記載の光ビーム走査式露光装置。
- 前記光学部品の位置又は姿勢変化により、前記光ビームの光軸を、前記主走査方向と交差する副走査方向で移動させるように構成されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の光ビーム走査式露光装置。
- レーザ光源、そのレーザ光源の出射光を露光対象の感光材料に集光するためのレンズ、及び、ミラーを含む複数の光学部品が備えられ、光ビームを主走査方向に走査する光ビーム走査式露光装置の光軸調整方法であって、
装置稼働開始前の初期調整時において、前記光学部品を支持する支持部材に備えられた熱変形部材の温度を調節して、その熱変形部材の熱膨張により前記光学部品を位置又は姿勢変化させて光軸を調整する光ビーム走査式露光装置の光軸調整方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002234225A JP2004077569A (ja) | 2002-08-09 | 2002-08-09 | 光ビーム走査式露光装置及びそれの光軸調整方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7253935B2 (en) | 2005-01-21 | 2007-08-07 | Ricoh Company, Limited | Optical scanner, image forming apparatus, and optical scanner attitude correcting method |
-
2002
- 2002-08-09 JP JP2002234225A patent/JP2004077569A/ja active Pending
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