JP2005066972A - 画像露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 各光源からの光ビームの副走査方向のずれがあっても、色ずれが生じないように高度に補正可能な画像露光装置を提供する。
【解決手段】 互いに異なる狭帯域波長の光ビームを射出する複数の光源と、光源から射出された光ビームをラスターデータに基づいて変調する光変調部と、光変調部により変調された変調光を所定の反射面から主走査方向に偏向反射して、副走査方向に搬送される感光材料を露光する回転多面鏡を含む偏向光学系を備え、１ラインのラスターデータに基づく光ビームの主走査方向の露光を前記回転多面鏡の複数面単位で行なう主走査制御手段を設け、各光ビームの副走査方向の位置ずれに基づいて出力すべき反射面を決定する。
【選択図】 図８

Description

本発明は、互いに異なる狭帯域波長の光ビームを射出する複数の光源と、前記光源から射出された光ビームをラスターデータに基づいて変調する光変調部と、前記光変調部により変調された変調光を所定の反射面から主走査方向に偏向反射して、副走査方向に搬送される感光材料を露光する回転多面鏡を含む偏向光学系を備えた画像露光装置に関する。

近年、カラー画像を記録再生するために分光感度に波長依存性を有するカラー感光材料を使用して、フィルムスキャナにより写真フィルムから読み取られたカラーデジタル画像や、デジタルカメラにより撮影されメモリに記憶されたカラーデジタル画像などの各画素のラスターデータに基づいて変調される赤、緑、青の狭帯域波長の各光ビームを画素毎に前記印画紙上に照射するデジタル方式の画像露光装置が実用化されている。

前記デジタル方式の画像露光装置は、主走査方向に偏向される光ビームを主走査方向と直交する副走査方向に搬送される感光材料に照射する走査露光方式が採用される。前記カラー感光材料に対する走査露光では、一般に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３原色を発色させるため、青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の狭帯域波長の光ビームを感光材料上のほぼ同一の主走査線上で移動させる必要があり、図９に示すように、光源７Ｒ，７Ｇ，７Ｂから射出されたＲ，Ｇ，Ｂの各光ビームを合波プリズム５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂを用いて１本のビームに集光した後に回転多面鏡を備えた光偏向光学系８に入射させて感光材料を露光する方式や、図１に示すように、青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の各色に対応する発光ダイオードや半導体レーザ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂを用いた光源からの光ビームを感光材料上の同一の主走査線上の夫々異なる点に結像し、この線上で所定の間隔をおいて順次走査露光する異角入射光学系を用いる方式がある。
特開平５−１９９３７２号公報

上述した何れの方式であっても、各光源からの光ビームが副走査方向にわずかでもずれると色ずれが発生し、出力されたプリントの商品価値が消失する。そのため、予め各光源からの光ビームの副走査方向のずれ量が所定の範囲内に抑えられるように製造工程で厳格に管理されていたため、製造コストの上昇を招くと言う不都合や、所定範囲に調整されたものでも、経年変化や装置の温度上昇、運搬時に不意に受ける衝撃などにより調整範囲を逸脱する虞もあった。

さらには、高速に露光してプリントの生成効率を上げるべく、１ラインのラスターデータに基づく前記各光ビームの走査出力を前記回転多面鏡の面単位で連続して行なうように構成されていたので、副走査方向の画素ずれに対して１走査毎にしか補正出来ず、補正の精度に限界があり、高精彩な画像出力という観点で一層の改良の余地があった。

本発明の目的は、上述した従来の問題点に鑑み、各光源からの光ビームの副走査方向のずれがあっても、色ずれが生じないように高度に補正可能な画像露光装置を提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明による画像露光装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の請求項１に記載した通り、互いに異なる狭帯域波長の光ビームを射出する複数の光源と、前記光源から射出された光ビームをラスターデータに基づいて変調する光変調部と、前記光変調部により変調された変調光を所定の反射面から主走査方向に偏向反射して、副走査方向に搬送される感光材料を露光する回転多面鏡を含む偏向光学系を備えた画像露光装置であって、１ラインのラスターデータに基づく前記光ビームの主走査方向の露光を前記回転多面鏡の複数面単位で行なう主走査制御手段を設けてある点にある。

上述の構成によれば、主走査制御手段により、１ラインのラスターデータに基づく光ビームの主走査方向の露光を行なう際に、回転多面鏡の複数面を用いて行なうことが可能となるので、何れの面を用いて露光を行なうかにより副走査方向の露光位置を異ならせることができる。従って、各露光位置の色ずれを精度よく解消しながらも、主走査線の間隔を一定に調整して高精細なプリント出力が可能になる。

同第二の特徴構成は、特許請求の範囲の請求項２に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記主走査制御手段は、各光ビームの副走査方向の位置ずれに基づいて出力すべき反射面を決定する点にある。

上述したように、主走査制御手段は、各光ビームの副走査方向の位置ずれ量を把握することにより、主走査線が一致するように光ビーム毎に使用する反射面を決定できるのである。詳述すると、図８（ａ）に示すように、例えば連続する３面を使用して１ラインのラスターデータに基づく光ビームの主走査方向の露光を行なう場合には、ライン間の距離をＬとして副走査方向の露光位置をＬ×（１／３）の分解能で調整することが可能となるので、各光ビームの光軸の傾きなどにより副走査方向に位置ずれがあったときには、そのずれ量に応じて使用する反射面を適宜選択することにより各光ビームによる主走査方向の現実の走査線を一致させて色ずれの発生を高度に抑制することが可能になるのである。

同第三の特徴構成は、特許請求の範囲の請求項３に記載した通り、上述の第二特徴構成に加えて、各光ビームの副走査方向の位置ずれ量を検出する位置ずれ検出手段を設け、前記主走査制御手段は前記位置ずれ検出手段による検出ずれ量に基づいて出力すべき反射面を決定する点にある。

製造段階における副走査方向への位置ずれ量は把握されているので、例えば、制御回路に設けられたメモリ部にその位置ずれ量に対応するデータを格納しておけば、主走査制御手段により各光ビームが一致するように反射面が決定されるのであるが、出荷時以降の原因により位置ずれ量が変動する場合には容易に対処できず、メンテナンス時にデータを調整する煩雑な作業が要求される。また、温度変化などで光軸などが歪むことによるずれは容易に対処できない。そこで、位置ずれ検出手段により各光ビームの副走査方向の位置ずれ量を検出することにより、適宜位置ずれ量を把握できるようになり、主走査制御手段により検出ずれ量に基づいて出力すべき反射面を適切に決定できるので、常時色ずれの無い高精細なプリント画像を出力できるのである。

同第四の特徴構成は、特許請求の範囲の請求項４に記載した通り、上述の第三特徴構成に加えて、前記位置ずれ検出手段は、前記偏向光学系による前記感光材料への露光光路外に配置され、前記主走査方向の始点同期タイミングを得る光センサユニットで構成される点にある。

位置ずれ検出手段を構成するにあたり、主走査方向の始点同期タイミングを得る光センサユニットと兼用することにより、部品点数の増加を回避してコンパクトに構成できる。具体的には、フォトセンサアレイや一次元イメージセンサやフォトダイオードの表面抵抗を利用した一次元の非分割位検出素子ＰＳＤ（浜松ホトニクス社製）などを用いることにより、始点同期タイミングを得るとともに副走査方向の位置ずれを検出することができる。

同第五の特徴構成は、特許請求の範囲の請求項５に記載した通り、上述の第三または第四特徴構成に加えて、前記位置ずれ検出手段は、前記露光光路内に感光材料が存在しないときに各光ビームの位置ずれ量を検出する点にある。

上述の構成によれば、プリント出力のための露光の直前や直後など感光材料に影響を与えない状態で適切に位置ずれが検出できる。

同第六の特徴構成は、特許請求の範囲の請求項６に記載した通り、上述の第三から第五の何れかの特徴構成に加えて、前記位置ずれ検出手段による検出ずれ量が所定範囲を逸脱したときに故障と診断する自己診断手段を備えてある点にある。

主走査制御手段は前記位置ずれ検出手段による検出ずれ量に基づいて出力すべき反射面を決定することにより、副走査方向の位置ずれによる色ずれが発生しないように適宜調整するが、その調整範囲を逸脱する場合、例えば、１ラインのラスターデータに基づく前記光ビームの主走査方向の露光が行なわれる回転多面鏡の単位面数では調整できない範囲となった場合には、自己診断手段が故障と判断することにより、速やかなメンテナンスの機会が得られるのである。

以上説明した通り、本発明によれば、各光源からの光ビームの副走査方向のずれがあっても、色ずれが生じないように高度に補正可能な画像露光装置を提供することができるようになった。

以下に本発明による画像露光装置の実施の形態を説明する。図２に示すように、露光量に応じた色濃度を示し露光される光の波長に応じて発色する感光材料であるロール状の印画紙が格納された印画紙格納部１と、印画紙格納部１から供給される印画紙に対して、原画像の画像データに応じて走査露光を施す画像露光装置が格納された画像形成部２と、画像形成部２で露光された印画紙を薬液が充填された槽内に搬送し、現像、定着処理を施す現像部３と、現像処理後の印画紙を乾燥させる乾燥部４と、原画像の画像データの保存や編集処理が実行され、印画紙に対する露光データが前記画像露光装置に供給されるコンピュータ５などを備えてデジタル写真プリンタが構成される。

図３に示すように、画像形成部２の上部に位置する印画紙格納部１は、それぞれ異なるサイズのロール状の印画紙（感光材料）Ｐを格納するための２つのペーパーマガジン１ａ，１ｂを備え、ユーザーが求める出力画像のサイズに応じて、供給する印画紙Ｐが切り換えられるように設定されている。画像形成部２は、上記したように、印画紙格納部１から供給される印画紙Ｐを搬送する搬送装置としての搬送ローラＲ１〜Ｒ５と、印画紙Ｐに対して走査露光を行なう画像露光装置６を備えている。

画像露光装置６は、図１に示すように赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）夫々に対応した、互いに異なる狭帯域波長の光ビームを異なる角度で射出する複数の光源７Ｒ，７Ｇ，７Ｂと、同一反射面に入射した光ビームを主走査方向に偏向反射して感光材料である印画紙Ｐを露光する偏向光学系８と、偏向光学系８による印画紙Ｐへの露光光路外に配置され、主走査方向の始点同期タイミングを得るとともに、各光ビームの副走査方向の位置ずれ量を検出する位置ずれ検出手段として機能する光センサユニット１６と、制御部３０などを備えて構成される。

赤色光源ユニット７Ｒは、光軸に沿って順に赤色レーザダイオード１０Ｒ、レンズ群１１Ｒ、光変調部を構成する音響光学変調素子（以下、「ＡＯＭ」と記す。）１２Ｒ、調光部１３Ｒを配置して構成され、さらに、赤色レーザダイオード１０Ｒに対する温度調整ユニットや制御回路が配置されている。ここに、レンズ群１１Ｒは、赤色レーザダイオード１０から出射した光ビームを平行光に整形し、後段のＡＯＭ１２Ｒの光入射口に導くためのレンズ群である。

ＡＯＭ１２Ｒは、音波による振動により透明媒質中に作り出された密度分布に起因する屈折率分布が位相回折格子として働くことによる回折現象、いわゆる音響光学回折を利用した光変調器であり、印加する超音波の強度を変えることによって、回折された光の強度を変調するものである。このＡＯＭ１２Ｒには、ＡＯＭドライバ１５Ｒが接続されており、このＡＯＭドライバ１５Ｒから、１ラインのラスターデータとしての画像データに応じて振幅が変調された高周波信号が入力されると、音響光学媒質内に上記高周波信号に応じた超音波が伝搬され、このような音響光学媒質内をレーザ光が透過すると、音響光学効果が作用することによって回折が生じ、高周波信号の振幅に応じて強度変調されたレーザ光がＡＯＭ１２Ｒから回折光として出射される。

調光部１３Ｒは、ＡＯＭ１２Ｒにより変調されたレーザ光の強度を調整する部材であり、例えばＮＤフィルタや、大きさの異なる複数の開口部が設けられた回転板などによって構成される。半導体レーザや固体レーザなどの発光素子は、安定した状態で発光を行うことのできる光量の範囲が決まっているので、この調光部１３Ｒによる光量の調整によって、印画紙の発色特性に応じて広いダイナミックレンジとなるような光量範囲で露光を行うことが可能となる。

緑色光源ユニット７Ｇは、光軸に沿って緑色ＳＨＧ（Ｓｅｃｏｎｄ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）レーザユニット１０Ｇ、ＡＯＭ１２Ｇ、調光部１３Ｇを配置して構成され、温度調整ユニットや制御回路が配置されている。緑色ＳＨＧレーザユニット１０Ｇは、ＹＡＧレーザなどの固体レーザ、及び該固体レーザから出射されたレーザ光から第２次高調波を取り出す波長可変部などが設けられ、例えば、ＹＡＧレーザから１０６４ｎｍの波長のレーザ光が出射される場合、第２次高調波である波長５３２ｎｍのレーザ光が生成され出射される。尚、緑色ＳＨＧレーザユニット１０Ｇ内には、レンズ群１１Ｒと同等の機能を有する光学系が配置されている。

青色光源ユニット７Ｂも、緑色光源ユニット７Ｇとほぼ同様に構成され、光軸に沿って青色成分の波長のレーザ光を出射する青色ＳＨＧレーザユニット１０Ｂ、ＡＯＭ１２Ｂ、調光部１３Ｂを配置して構成され、温度調整ユニットや制御回路が配置されている。ＡＯＭ１２Ｇ，１２Ｂ、調光部１３Ｇ，１３Ｂは、赤色光源ユニット７Ｒにおいて説明したＡＯＭ１２Ｒ、調光部１３Ｒと同様に構成される。尚、各光源ユニット７Ｒ，７Ｇ，７Ｂに関しては、図６に示すように、ＡＯＭ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ、調光部１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂを光源ユニットの外部に配置して構成する場合もある。

各光源ユニット７Ｒ，７Ｇ，７Ｂから射出された光ビームは夫々反射ミラー１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ、シリンドリカルレンズ１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂを介して、回転多面鏡であるポリゴンミラー１８及びｆθレンズ２０でなる偏向光学系８の同一反射面に異なる角度で入射可能で、主走査方向に偏向反射して所定の走査線上を所定の間隔で順次走査して印画紙Ｐを露光するよう構成される。

シリンドリカルレンズ１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂは、反射ミラー１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂで反射された光ビームを、副走査方向においてポリゴンミラー１８の反射面上に集光させ、ポリゴンミラー１８の反射面に面倒れ誤差（反射面の法線方向が正常な主走査面からずれる誤差）が生じている場合の補正（面倒れ補正）を行うためのものである。

ポリゴンミラー１８は、横断面が正多角形となる柱状体の側面が反射面に構成され、ポリゴンドライバ１９によって一定の角速度で回転駆動される回転体であり、ポリゴンミラー１８の１つの反射面で反射されて印画紙Ｐ方向に向かう光ビームは、ポリゴンミラー１８の回転に応じて主走査方向に偏向される。ポリゴンミラー１８の回転によって１つの反射面における光ビームの反射が終わると、その反射面に隣接する反射面に光ビームの照射が移り、同じ範囲で主走査方向に光ビームの反射方向が移動する。本実施形態では、１ラインのラスターデータに基づく光ビームの主走査方向の露光をポリゴンミラー１８の複数面単位で行なうように構成してあり、各光ビームは単位面数の何れかの反射面で反射されて主走査方向の露光が行なわれる。

ｆθレンズ２０は、ポリゴンミラー１８から印画紙Ｐに到る光路長の変動により、印画紙Ｐに照射される光ビームの走査面の両端近傍で生じる像の歪みを補正し、走査線上のビーム速度を一定にする光学系で、複数のレンズから構成される。ここで、ｆθレンズ２０が有効に働く範囲が最大露光幅となる。

ポリゴンミラー１８から印画紙Ｐに到る光ビームの主走査範囲の外側、つまり、偏向光学系８による印画紙Ｐへの露光光路外に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）各光ビームによる主走査の始点同期タイミングを検出する光センサユニット１６が配置され、ポリゴンミラー１８から反射された光ビームがミラー２１に反射され、光センサユニット１６により検出されるように構成されている。尚、光センサユニット１６は、偏向光学系８による印画紙Ｐへの露光光路外で、光ビームが検出された後に印画紙Ｐの端部に達するまでの時間が把握できるような位置であれば、その設置位置は特に制限されるものではなく、上述のようにミラー２１などを介して検出される以外に直接検出されるものであってもよい。

印画紙Ｐは、マイクロステップドライバ２４による制御信号により精密制御されるマイクロステップモータ２３で駆動される搬送ローラ２２などでなる搬送部９により、紙面に垂直な方向、つまり副走査方向に一定の速度で搬送され、以って、印画紙Ｐ上で主走査方向及び副走査方向で構成される面上に画像データが露光される。

以下に、上述した画像露光装置６の制御部３０の構成及び動作タイミングを、図４及び図５に基づいて説明する。尚、以下、制御部３０とＡＯＭドライバ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂとの接続ブロックを中心として図面に示しているが、光源ユニット７Ｒ，７Ｇ，７Ｂやポリゴンドライバ１９などの制御対象要素も制御部３０により制御されるものである。また、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各画像データに対応して個別に構成される要素には符号Ｒ，Ｇ，Ｂを付して説明するが、図４及び以下の説明では、それらを纏めて記載する場合もあるので注意されたい。

図４に示すように、制御部３０は、ＣＰＵ３８と、コンピュータ５から赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各画像データが書き込まれるフレームメモリ３１と、フレームメモリ３１に格納された画像データから主走査に必要な１ライン分の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）夫々の画像データが格納される三つのラインメモリ３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂと、主走査の画素間隔を規定する基準クロック発生回路３３と、光センサユニット１６により検出される赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）夫々の始点同期信号に同期して基準クロック発生回路３３からの基準クロック信号を同期出力するクロック同期回路３５Ｒ，３５Ｇ，３５Ｂと、メモリコントローラ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂと、切換スイッチ３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂと、Ｄ／Ａコンバータ３７Ｒ，３７Ｇ，３７Ｂなどを備えて構成される。

画像露光時には、ＣＰＵ３８により各光源ユニット７Ｒ，７Ｇ，７ｂが駆動されるとともに、ポリゴンドライバ１９が駆動され、各光源ユニットの出力が一定に立ち上がり、ポリゴンミラー１８の回転速度が一定速度に立ち上がると、コンピュータ５から一時的にフレームメモリ３１に書き込まれた原画像の画像データまたは原画像に所定の画像処理が施された画像データから、主走査方向の画像データがＲ，Ｇ，Ｂそれぞれ１ライン毎に所定のタイミングで対応するラインメモリ３Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂに読み出される。各ラインメモリ３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂには、画素に対応して主走査方向の順序を示すアドレスが付与されており、メモリコントローラ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂの制御により、各アドレスに格納されている画像データ（以下「画素データ」という。）が、切換スイッチ３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂを介して接続されているＤ／Ａコンバータ３７Ｒ，３７Ｇ，３７Ｂに順次送られる。

例えば、ラインメモリ３２Ｒから送られる画素データが有している濃度情報としてのラスターデータが、Ｄ／Ａコンバータ３７Ｒにより０から１Ｖのアナログ電圧に変換されてＡＯＭドライバ１５Ｒに印加され、対応するＡＯＭ１２Ｒが駆動される。以上により光源ユニット７Ｒ，７Ｇ，７Ｂから出射された夫々のレーザ光が、画素データに対応してＡＯＭ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂにより変調され、変調された光ビームが偏向走査部８により偏向されて印画紙Ｐ上で走査露光される。

光センサユニット１６は、図１において紙面に垂直方向（副走査方向）に複数の光センサを配列した光センサアレイで構成され、各ラインデータに基づいた印画紙Ｐへの露光の直前に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）夫々の光ビームを検出して始点同期信号を各別に生成するとともに、光ビームの副走査方向へのずれ（傾き）を検出する。例えば図６（ａ）に示すように、各光センサは微小な間隔を隔てて光ビームの主走査方向にそれぞれ配置された第１及び第２の受光部Ｄ１，Ｄ２を備えた二分割センサが副走査方向に沿って複数組配列されたものが使用され、同図（ｂ）に示すように、受光部Ｄ１，Ｄ２に光ビームが照射されることにより、その強度に応じて時間的にずれた電圧出力Ｖ１，Ｖ２が得られ、同図（ｃ）に示すように、当該検出電圧Ｖ１、Ｖ２を電圧比較器に入力し、Ｖ２＞Ｖ１であればハイレベル、Ｖ１＞Ｖ２であればローレベルの信号を出力することで始点同期信号が生成されるもので、出力電圧Ｖ１，Ｖ２の一致する点が光ビームの強度によらず光ビームの位置に対応した一定の時点となることに着目し、光ビームの強度にかかわらず光ビームの走査タイミングに高精度に同期した始点同期信号が生成可能に構成され、さらに副走査方向に配列された複数の光センサのうちどの位置の光センサが感応したかを識別して光ビームの傾きが検出可能に構成される。図６（ａ）では、中央に位置する光センサが感応する場合を示している。

クロック同期回路３５Ｒ，３５Ｇ，３５Ｂは、基準クロック発生回路３３から出力される一定周期の連続した源クロック信号が入力され、光センサユニット１６により検出された対応する光ビームの始点同期信号に同期したクロック信号を出力する。メモリコントローラ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂには、光センサユニット１６及びクロック同期回路３５Ｒ，３５Ｇ，３５Ｂの出力が接続されており、これらに基づいてラインメモリ３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂからの画素データの読み出しを制御するコントロール信号、切換スイッチ３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂを制御する切換信号、及び画素データの代わりにＤ／Ａコンバータ３７に入力する補助データが出力される。

Ｄ／Ａコンバータ３７Ｒ，３７Ｇ，３７Ｂは、入力されるデジタル値が変化すればＡＯＭドライバ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂへのアナログデータ値が変化するようになっている。そして、Ｄ／Ａコンバータ３７Ｒ，３７Ｇ，３７Ｂへの入力データの更新タイミングは同期クロックに同期され、通常、高速のＤ／Ａコンバータにはデータの更新周期の数倍の周期のクロックを入力する必要があり、周波数逓倍回路３９により同期クロックの周波数を所定倍にした逓倍クロックが入力される。

メモリコントローラ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂは、自身が備えている出力タイミングカウンタ３４ｅにより光センサユニット１６からの始点同期信号をカウントしてカウント値が内部メモリ３４ｆに予め設定されている値と一致したときに１ラインのラスターデータに基づく光ビームの主走査方向の露光動作を行なう露光走査ステップに移行する。即ち、メモリコントローラ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂによる上述の処理部分が、１ラインのラスターデータに基づく光ビームの主走査方向の露光を回転多面鏡の複数面単位で行なう主走査制御手段を構成する。

本実施形態では、ポリゴンミラー１８の反射面数が３枚単位で１ラインのラスターデータに対する主走査を行なうべく、主走査ラインの副走査方向間隔の１／３単位でＲ，Ｇ，Ｂの何れかの光ビームが走査可能に構成され、以って、Ｒ，Ｇ，Ｂの何れかの光ビームが副走査方向にずれている場合であっても、副走査方向間隔の１／３単位で露光位置の調整が行なわれ、色ずれの発生が抑制される。つまり、内部メモリ３４ｆには１から３の何れかの値がセットされており、出力タイミングカウンタ３４ｅの値と一致したときに以下の動作を実行する。尚、出力タイミングカウンタ３４ｅは３を計数すると０にリセットされる。

即ち、メモリコントローラ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂは、自身が備えているカウンタ３４ａによりクロック同期回路３５Ｒ，３５Ｇ，３５Ｂから夫々入力された同期クロックをカウントし、そのカウント値と自身が備えているメモリ３４ｂに記憶されている設定値とに基づいて、画素データの読み出しの開始をラインメモリ３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂに指示するコントロール信号を出力する。ここで、各カウント値は、メモリコントローラ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂに入力される始点同期信号によってリセットされる。つまり、カウント値はライン毎にリセットされる。以上により、光ビームを走査する際における走査範囲での光ビームの位置がカウンタ３４ａのカウント値に対応付けられ、それぞれのカウント値によって光ビームの走査位置が認識可能に構成される。

そして、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）夫々の光ビームを走査する際に光ビームが印画紙Ｐの露光開始位置に到達するときのカウント値が、設定値として各メモリ３４ｂに記憶されている。この設定値は、印画紙Ｐの幅などに基づいて決定されるもので、コンピュータ５からの指示によりメモリコントローラ３４に接続されているＣＰＵ３８によって適宜変更されるものである。

これらカウント値と設定値とに基づいて、メモリコントローラ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂは画素データの読み出しを開始すべきタイミングを認識し、コントロール信号によってラインメモリ３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂに読み出しを指示する。ラインメモリ３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂには、クロック同期回路３５Ｒ，３５Ｇ，３５Ｂの出力である同期クロックが夫々入力されている。そして、ラインメモリ３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂに対してコントロール信号によって画素データの読み出しの開始が指示された後は、同期クロックに同期して、順次各画素データが読み出される。

また、メモリコントローラ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂは、切換スイッチ３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂを制御する切換信号を生成するようになっている。ここで、各切換スイッチ３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂは、２つのスリーステートバッファ３６ａ，３６ｂで構成され、スリーステートバッファ３６ａは、インバータ３６ｃによって反転された切換信号により制御され、スリーステートバッファ３６ｂは、反転されない切換信号により制御される。各切換スイッチ３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂにより、Ｄ／Ａコンバータ３７Ｒ，３７Ｇ，３７Ｂへ入力するデータラインとして、画素データを送るラインメモリ３２Ｒ，３２Ｇ，３２ＢからのデータラインＬ１と補助データを送るメモリコントローラ３４Ｒ，３４Ｇ，３４ＢからのデータラインＬ２の中から何れか一方が選択される。ここでは、切換信号がハイレベルであるときには、画素データ側のデータラインＬ１が切断され、補助データ側のデータラインＬ２が接続される。一方、切換信号がローレベルであるときには、補助データ側のデータラインＬ２が切断され、画素データ側のデータラインＬ１が接続される。尚、上述した露光走査ステップ以外のときには、常にデータラインＬ１は切断されている。

補助データは、各光ビームが走査範囲における画像領域以外の部分に位置するときにＡＯＭドライバ１５を駆動するための変調データで、始点同期タイミング検出用の補助データと、始点同期タイミング検出時以外の時期に各光ビームの出力をオフする補助データとからなり、各コントローラ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂの内部メモリ３４ｃに格納されている。メモリコントローラ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂは、各光ビームが始点検出用の光センサユニット１６を照射するタイミングにおいて、各光ビームの照射タイミングが重畳しないタイミングで夫々補助データを出力し、光センサユニット１６を照射するタイミング以外において、光ビームの光量が０となるデータを出力する。

詳述すると、各コントローラ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂの内部メモリ３４ｄには始点同期タイミング検出のためのデータとして、光センサユニット１６により最初に検出されるべき光ビームに対応するコントローラから順に各光ビームが光センサユニット１６上で重畳して照射されることの無いタイミングのデータが格納されており、カウンタ３４ａによるカウント値が内部メモリ３４ｄに設定されたデータと一致した時期から所定時間だけ始点同期タイミング検出用の補助データが出力される。

各メモリコントローラ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂは、画像領域と画像領域以外とを識別可能にすべく上述した切換信号として、光ビームによる画像領域の走査期間のみハイレベルを出力し、その他の期間でローレベルを出力する。この切換信号の出力タイミングも、上述したコントロール信号及び補助データの場合と同様に予め設定されたカウント値に基づくものであり、これらにより、各Ｄ／Ａコンバータ３７Ｒ，３７Ｇ，３７Ｂへ始点検出のために光ビームを所定の強度で出力させる際の補助データ、画像領域外で光ビームをオフさせる補助データ、及び、画像領域内における画素データの３種類のデータを光ビームの走査位置に応じて適宜出力可能に構成される。

一方、図示していないが、副走査方向に対する露光開始位置の同期制御も前記メモリコントローラにより以下のようになされる。副走査方向の露光ピッチに対応した基準クロック発生回路が設けられ、前記搬送部９に設置された紙端検出センサによる印画紙の先端部の検出信号をトリガーとして、基準クロック発生回路の出力クロックがカウントされ、カウント値が予め設定された印画紙の先端部が露光位置に搬送される時間に対応するカウント値と一致した時点が露光開始タイミングと判断される。

以下に、上述した位置ずれ検出手段による光ビームの副走査方向へのずれ量の検出について、図７に示すフローチャートに基づいて説明する。デジタル写真プリンタに電源が投入されると、画像露光装置６に給電され、ＣＰＵ３８はプログラムに基づき立ち上がり、内部レジスタやメモリ等に対する初期設定動作の実行後（Ｓ１）、各光源ユニット７Ｒ，７Ｇ，７ｂ、及び、ポリゴンドライバ１９を駆動し、各光源ユニットの出力、及び、ポリゴンミラー１８の回転速度を一定に立ち上げる（Ｓ２）。

このとき各メモリコントローラ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂは、切換スイッチ３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂにより、Ｄ／Ａコンバータ３７Ｒ，３７Ｇ，３７Ｂへ入力するデータラインとしてデータラインＬ２を選択し、補助データとして光ビームの光量が０となるデータを出力する（Ｓ３）。その後、ＣＰＵ３８から赤（Ｒ）の光ビームに対応するメモリコントローラ３４Ｒに対して、光センサユニット１６による始点検出用の補助データとして最大光量に対応するデータが書き込まれ、メモリコントローラ３４Ｒは始点検出用の補助データを出力してＡＯＭ１５Ｒを駆動する（Ｓ４）。

ＣＰＵ３８は、光センサユニット１６の出力を検出して、適正に始点検出されるか否かを判断し（Ｓ５）、適正に検出されると、以後段階的に光量を低下させる補助データ出力してＡＯＭ１５Ｒを駆動する（Ｓ６）。このようにしてＣＰＵ３８は、光センサユニット１６による検出可能な最小の光量に対応する補助データの値を得て、その値に所定のマージンを持たせた値を始点検出用の補助データとして決定して（Ｓ７）、メモリコントローラ３４Ｒに設定入力し（Ｓ８）、さらに、光センサユニット１６を構成する光センサアレイの何れの光センサが感応したかを検出して（Ｓ９）、正規の光軸からのずれ量を求め、そのずれ量を補正すべく露光のための出力タイミングデータとしての補正値をメモリコントローラ３４Ｒの内部メモリ３４ｆに１から３の何れかのカウント値として設定入力する（Ｓ１０）。例えば、正規の光軸からずれていないときにはカウント値２を、下方にずれているときにはカウント値１を、上方にずれているときにはカウント値３を設定入力することにより、何れの方向にずれていても正規の光軸から主走査方向に露光される位置に近づくように補正される。尚、ステップＳ５からＳ１０の処理はメモリコントローラ自身で行なっても良い。

ステップＳ４からＳ１０と同様の処理をメモリコントローラ３４Ｇ，３４Ｂに対しても行なうことにより（Ｓ１１，Ｓ１２）、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）夫々の光ビームに対する始点検出用の補助データ及び光ビームの副走査方向の補正値が決定され、各メモリコントローラ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂに格納される。即ち、光センサユニット１６と、ＣＰＵ３８と、各メモリコントローラ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂによる上述の処理ブロックのうち、各光ビームの副走査方向の位置ずれ量を検出する部位が位置ずれ検出手段を構成する。

上述した位置ずれ検出手段は、装置への電源投入時に作動するように設定されているが、画像露光時に、露光光路内に感光材料が搬送されるまでの間に作動するように設定されるものであってもよい。この場合には、例えば印画紙に対する露光処理の度に確実に位置ずれに対する補正値が得られるので、色ずれの発生を抑制する上でより信頼性が向上する。

上述した構成で、位置ずれ検出手段の作動時に、前記光センサユニット１６により何れかの光ビームのずれ量が予め設定されている許容ずれ量を逸脱することが検出されると、当該画像露光装置が故障であると診断する自己診断手段を備えて、露光処理を中断し、デジタル写真プリンタの操作パネルに故障表示を行なうように構成することで、異常なプリント出力による感光材料の無駄な消費を回避するように構成することができる。このような自己診断手段は、ＣＰＵ３８とその実行プログラムと周辺回路により構成される。

上述した実施形態では、主走査制御手段として、ポリゴンミラー１８の反射面数が３枚単位で１ラインのラスターデータに対する主走査を行なうべく、主走査ラインの副走査方向間隔の１／３単位でＲ，Ｇ，Ｂの何れかの光ビームが走査可能に構成され、以って、Ｒ，Ｇ，Ｂの何れかの光ビームが副走査方向にずれている場合であっても、副走査方向間隔の１／３単位で露光位置の調整が行なわれ、色ずれの発生が抑制されるものについて説明したが、１ラインのラスターデータに対する主走査をポリゴンミラー１８の反射面数が３枚以外の複数枚単位で行なうことも可能であり、単位反射面数を増せばそれだけ微小な補正が可能になり色ずれ抑制効果が顕著になる。ここで、ポリゴンミラー１８の回転数を上げることにより副走査方向の解像度を低下することなく光ビームのずれ補正が可能であることは言うまでも無い。

上述した制御部３０の具体的構成は例示に過ぎず、これに限定されるものではない。適宜公知の回路素子を用いて同等の機能を実現すべく構成可能であり、さらに、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）夫々の光ビームに応じて、対応する制御部を個別の基板に構成するものであってもよい。

上述した実施形態では、単一の光センサユニット１６により始点同期タイミングを検出するとともに各光ビームの副走査方向のずれ量を検出するものを説明したが、始点同期タイミングを検出するセンサとは別のセンサにより位置ずれ検出手段を構成するものであってもよく、また、光ビーム毎に異なる位置ずれ検出用のセンサを設けてもよい。さらに、位置ずれ検出用のセンサとしては、フォトセンサアレイの他に一次元イメージセンサやフォトダイオードの表面抵抗を利用した一次元の非分割位検出素子ＰＳＤ（浜松ホトニクス社製）などを用いることも可能である。

上述した実施形態では、画像露光装置として、青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の各色に対応する発光ダイオードや半導体レーザ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂを用いた光源からの光ビームを感光材料上の同一の主走査線上の夫々異なる点に結像し、この線上で所定の間隔をおいて順次走査露光する異角入射光学系を用いる方式を採用したものについて説明したが、図９に示すように、光源７Ｒ，７Ｇ，７Ｂから射出されたＲ，Ｇ，Ｂの各光ビームを合波プリズム５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂを用いて１本のビームに集光した後に回転多面鏡を備えた光偏向光学系８に入射させて感光材料を露光する方式の画像露光装置にも適用できる。

上述した実施形態では、光ビームの強度変調をＡＯＭを用いて実施するものを説明したが、変調素子としてＡＯＭに代えて、例えば電気光学変調素子（ＥＯＭ）、磁気光学変調素子（ＭＯＭ）を適用してレーザ光の強度変調を行うように構成することも可能である。

上述した実施形態では、ＡＯＭなどの変調素子を用いて光ビームの出力レベルを可変するものを説明したが、光源として半導体レーザやフォトダイオードを使用する場合には、ＡＯＭなどの変調素子を用いずに、それらの駆動電流により出力レベルを直接で変調するように構成することも可能である。

さらに、本発明を具現化するために、課題を解決するための手段の項で述べた各構成要素を適宜組み合わせて構成することが可能である。

画像露光装置の構成の説明図 デジタル写真プリンタの外観の説明図 デジタル写真プリンタの要部の内部説明図 画像露光装置の制御部の回路ブロック構成図 画像露光装置の動作を示すタイミングチャート 光センサユニットの説明図 位置ずれ検出手段による動作を示すフローチャート 光ビームのずれ補正動作の説明図 合波プリズムを用いて各光ビームを１本に集光する方式の画像露光装置の説明図

符号の説明

６：画像露光装置
７Ｒ，７Ｇ，７Ｂ：光源（光源ユニット）
８：偏向光学系
１６：光センサユニット
１８：ポリゴンミラー
２０：ｆθレンズ
３０：制御部
Ｐ：印画紙

Claims (6)

1. 互いに異なる狭帯域波長の光ビームを射出する複数の光源と、前記光源から射出された光ビームをラスターデータに基づいて変調する光変調部と、前記光変調部により変調された変調光を所定の反射面から主走査方向に偏向反射して、副走査方向に搬送される感光材料を露光する回転多面鏡を含む偏向光学系を備えた画像露光装置であって、
   １ラインのラスターデータに基づく前記光ビームの主走査方向の露光を前記回転多面鏡の複数面単位で行なう主走査制御手段を設けてある画像露光装置。
2. 前記主走査制御手段は、各光ビームの副走査方向の位置ずれに基づいて出力すべき反射面を決定するものである請求項１記載の画像露光装置。
3. 各光ビームの副走査方向の位置ずれ量を検出する位置ずれ検出手段を設け、前記主走査制御手段は前記位置ずれ検出手段による検出ずれ量に基づいて出力すべき反射面を決定する請求項２記載の画像露光装置。
4. 前記位置ずれ検出手段は、前記偏向光学系による前記感光材料への露光光路外に配置され、前記主走査方向の始点同期タイミングを得る光センサユニットで構成される請求項３記載の画像露光装置。
5. 前記位置ずれ検出手段は、前記露光光路内に感光材料が存在しないときに各光ビームの位置ずれ量を検出する請求項３または４記載の画像露光装置。
6. 前記位置ずれ検出手段による検出ずれ量が所定範囲を逸脱したときに故障と診断する自己診断手段を備えてある請求項３から５の何れかに記載の画像形成装置。

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