JP2005313480A - 画像記録装置および光ビーム強度補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】感光材料上における複数の光ビームをそれぞれ所望の強度にすることにより、感光材料上に画像を精度よく記録する。
【解決手段】画像記録装置のヘッド部３は複数の光ビームを出射する光源部３１、複数の光ビームを感光材料９上へと導く光学系３２、および、光学系３２内に移動するとともにアッテネータ３３１を介して光ビームの強度を検出するセンサ部３３を有する。画像記録装置では画像を記録する前に、光源部３１からの複数の光ビームをセンサ部３３にて順次受光し、複数の光ビームに対応するセンサ部３３からの複数の出力が、アッテネータ３３１への入射角に依存する複数の補正係数に基づく値となるように複数の光ビームの強度が調整される。これにより、感光材料９上における複数の光ビームをそれぞれ所望の強度にして感光材料９上に画像を精度よく記録することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、感光材料に光を照射して画像を記録する技術に関する。

従来より、感光材料上に光ビームを照射して画像を記録する画像記録装置が様々な分野にて利用されている。例えば、特許文献１では、ヘッド部の光学系内に光量センサを配置して光量センサにて検出される複数の光ビームの強度を一定に調整し、光量センサを光学系内から退避させた後、感光材料上に光ビームを照射して画像を記録する画像記録装置が開示されている。

また、画像記録装置に高強度の光ビームを出射する複数の半導体レーザを配列して設けることにより、感光材料上に画像を高速に記録することも行われている。
特開昭６０−１６９８２０号公報

ところで、近年では、要求される画像記録精度が高まっており、感光材料の改良とともに感光材料上に照射する光ビームの強度の高度な調整が求められている。

一方、光ビームの強度を適切に測定するため、一般的な光量センサには光ビームの強度を減衰させるアッテネータが設けられる。特に、半導体レーザを有する画像記録装置では、画像記録時に出射される光ビームの強度が非常に高いため、光量センサにアッテネータを設けることが必須となる。しかしながら、アッテネータの透過率は光ビームの入射角に応じて異なるため、配列された複数の半導体レーザから同一の強度の光ビームが出射されても、光量センサにて検出される光ビームの強度は互いに異なるものとなる。したがって、特許文献１のように光量センサにて検出される光ビームの強度を一定にして画像を記録したのでは、感光材料上における光ビームの強度がばらついてしまい、光ビームの強度の影響を強く受ける感光材料の場合に画像を精度よく記録することができなくなってしまう。

また、光量センサに補助的な光学系を一体的に設けることにより各光ビームのアッテネータへの入射角を一定にすることも考えられるが、この場合、光ビームの強度調整時において光量センサをヘッド部の光学系内に移動する際に、高精度に位置決め（すなわち、光軸調整）しなければならず、高価な移動機構が必要となってしまう。なお、感光材料と等価な位置にセンサを別途配置することにより、アッテネータに各光ビームを垂直に入射させて光ビームの強度を測定する手法も考えられるが、この場合、装置が大型化したり構造が複雑になってしまう。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、感光材料上における各光ビームの強度を精度よく所望の強度（または、一定）にすることにより、感光材料上に画像を精度よく記録することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、感光材料に光を照射して画像を記録する画像記録装置であって、互いに独立して変調可能な複数の光ビームを出射する光源部と、前記光源部からの前記複数の光ビームを感光材料上へと導く光学系と、前記光学系内の前記複数の光ビームがおよそ収束する位置、または、前記光学系内の光路途上から前記複数の光ビームが導き出された後におよそ収束する位置に配置され、前記複数の光ビームの全てがアッテネータを介して単一の光検出面にて受光可能とされるセンサ部と、前記光源部から前記複数の光ビームのそれぞれを単独で順次出射し、前記センサ部からの複数の出力が前記アッテネータへの入射角に依存する複数の補正係数に基づく値となるように前記光源部から出射される前記複数の光ビームの強度を調整することにより、前記感光材料上における前記複数の光ビームの強度をそれぞれ所望の強度にする制御部とを備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像記録装置であって、前記光源部が、前記複数の光ビームをそれぞれ出射する複数の半導体レーザを有する。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像記録装置であって、前記アッテネータが、反射型ＮＤフィルタである。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像記録装置であって、前記複数の光ビームのそれぞれが前記反射型ＮＤフィルタに対して傾斜して入射する。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の画像記録装置であって、前記センサ部を、前記光学系内において前記複数の光ビームがおよそ収束する位置へと移動する機構をさらに備える。

請求項６に記載の発明は、感光材料に互いに独立して変調可能な複数の光ビームを照射して画像を記録する画像記録装置において、前記感光材料上における前記複数の光ビームの強度をそれぞれ所望の強度にする光ビーム強度補正方法であって、光源部から前記複数の光ビームのそれぞれを単独で順次出射する工程と、前記複数の光ビームを感光材料上へと導く光学系内の前記複数の光ビームがおよそ収束する位置、または、前記光学系内の光路途上から前記複数の光ビームが導き出された後におよそ収束する位置に配置されたセンサ部において、アッテネータを介して単一の光検出面にて前記複数の光ビームを順次受光する工程と、前記複数の光ビームに対応する前記センサ部からの複数の出力が前記アッテネータへの入射角に依存する複数の補正係数に基づく値となるように前記光源部から出射される前記複数の光ビームの強度を調整する工程とを備える。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の光ビーム強度補正方法であって、前記複数の補正係数が、実質的に、前記画像記録装置の製造時に前記複数の光ビームに対応する前記センサ部からの複数の出力を、感光材料の位置にて計測された前記複数の光ビームの強度でそれぞれ除算することにより求められたものである。

請求項８に記載の発明は、請求項６に記載の光ビーム強度補正方法であって、前記アッテネータが反射型ＮＤフィルタであり、前記複数の補正係数が、前記反射型ＮＤフィルタの光学定数に基づいて求められたものである。

本発明によれば、光学系内の複数の光ビームがおよそ収束する位置、または、光学系内の光路途上から複数の光ビームが導き出された後におよそ収束する位置に配置されたセンサ部を用いつつ感光材料上における複数の光ビームの強度をそれぞれ精度よく所望の強度にすることができ、これにより、感光材料上に画像を精度よく記録することができる。

また、請求項３の発明では、強度の高い光ビームの強度を示す出力を安定して取得することができ、請求項４の発明では、光ビームの強度を示す出力を精度よく取得することができる。

また、請求項５の発明では、感光材料上への光ビームの照射に係る構成を小型化することができる。

また、請求項７の発明では、補正係数を精度よく求めることができ、請求項８の発明では、補正係数を容易に求めることができる。

図１は本発明の第１の実施の形態に係る画像記録装置１の構成を示す図である。画像記録装置１は、図示省略のモータにより図１中のＸ方向に平行な回転軸Ｊ１を中心に回転する円筒状のドラム部２を有し、ドラム部２の外周面上には所定の感光材料９が巻きつけられている。ドラム部２の（−Ｙ）側には、感光材料９に向けて光を照射するヘッド部３が設けられ、ヘッド部３は、内部に光学系３２が設けられるヘッド部本体３０、複数の光ビームを出射する光源部３１、および、ヘッド部本体３０に設けられる開口３０１を介して光学系３２に対して進退するセンサ部３３を有する。また、ヘッド部３はボールねじを有するヘッド部移動機構４１により図１中のＸ方向に移動し、画像記録装置１は、いわゆる、外面円筒走査型となっている。

画像記録装置１は、ヘッド部３、ヘッド部移動機構４１およびドラム部２を回転するモータに接続される制御部５をさらに備える。制御部５の機能は、例えば各種演算処理を行うＣＰＵや各種情報を記憶するメモリ等により構成されたコンピュータが所定のプログラムに従って処理を行うことにより実現される。画像記録装置１では、制御部５が各構成を制御することにより、センサ部３３からの出力に基づいてそれぞれ強度補正された複数の光ビームにより感光材料９上に所望の画像が記録される。なお、制御部５の機能は必ずしもソフトウェア的に実現される必要はなく、例えば、全部または一部の機能が専用の電気的回路により実現されてもよい。

図２はヘッド部３の内部構成を簡略化して示す図である。図２に示すように、ヘッド部３の光源部３１は、例えば複数の半導体レーザ３１１をＸ方向に配列して（実際には、半導体レーザはＹ方向に垂直な面上に２次元に配列されるが、配列を簡素化して説明する。）有し、複数の半導体レーザ３１１から互いに独立して変調可能な複数の光ビームが出射される。光源部３１からの複数の光ビームは、光学系３２の多数のレンズ（図２ではレンズ３２１，３２２，３２３として図示）により感光材料９上へと導かれる。センサ部３３は後述するセンサ部移動機構により移動し、レンズ３２１とレンズ３２２との間の複数の光ビームがおよそ収束する位置に必要に応じて配置される。センサ部３３は光ビームの強度を減衰させる一般的なアッテネータ３３１を有し、センサ部３３が光学系３２内に配置された状態（すなわち、図２に示す状態）で光源部３１からの複数の光ビームの全てがアッテネータ３３１を介してセンサ部３３の単一の光検出面３３２にて受光可能とされる。なお、センサ部３３の単一の光検出面３３２は１つの受光素子または複数の受光素子の集合体により形成される。

図３はセンサ部３３およびセンサ部移動機構３４の構成を示す図であり、（−Ｙ）側から（＋Ｙ）方向を向いて見た様子を示している。既述のように、センサ部３３において光検出面３３２の（−Ｙ）側にはアッテネータ３３１が設けられ、センサ部３３はセンサ支持部３４１により支持される。センサ支持部３４１はセンサ部３３とは反対側にて連結部３４２ａ，３４２ｂに接続され、連結部３４２ａ，３４２ｂはヘッド部本体３０（図３において、図示省略）に取り付けられた支持板３４３に回転可能に支持される。一方の連結部３４２ａはモータ３４４に接続され、モータ３４４が所定の回転角だけ回転することによりセンサ部３３が移動する。

具体的には、図３においてモータ３４４が連結部３４２ａの一端を点Ｋ１から点Ｋ２まで回転させると、センサ部３３がヘッド部本体３０の外側から光学系３２内へと移動し（すなわち、図３中の符号３３０ａを付す位置から符号３３０ｂを付す位置へと移動し）、モータ３４４が連結部３４２ａを点Ｋ２から点Ｋ１まで回転させると、センサ部３３が光学系３２内からヘッド部本体３０の外側へと退避する。このように、センサ部３３を一時的に光学系３２内に配置するセンサ部移動機構３４をヘッド部３の外部に設けることにより、感光材料９上への光ビームの照射に係る構成（すなわち、ヘッド部３）を小型化することができる。

次に、画像記録装置１を製造する際に行われる画像記録用の補正係数を取得する処理について説明する。画像記録装置１では、製造時に取得される補正係数を用いて実際の画像記録時における光ビームの強度が補正される。図４は、補正係数を取得する処理の流れを示す図である。

補正係数を取得する際には、まず、センサ部移動機構３４によりセンサ部３３が光学系３２内へと移動し、図２の光源部３１の１つの半導体レーザ３１１から光ビームが出射される。光ビームは、ある入射角にてアッテネータ３３１に入射して光検出面３３２にて受光される。そして、光ビームの強度を示すセンサ部３３からの出力が所定の初期設定出力Ｐｓとなるように、制御部５により半導体レーザ３１１の出力が調整される。画像記録装置１では、光源部３１の全ての半導体レーザ３１１に対して上記処理が繰り返され、各光ビームに対するセンサ部３３の出力が一定の初期設定出力Ｐｓにされる（ステップＳ１１）。このとき、複数の光ビームはそれぞれ対応する半導体レーザ３１１の位置に応じて互いに異なる入射角にてアッテネータ３３１に入射する。なお、ここでは、アッテネータ３３１の主面の法線とのなす角が等しく、かつ、互いに異なる方向から入射する２つの光ビームは、入射角の正負が互いに異なるものとして扱っている（すなわち、（＋）の入射角の光ビームと（−）の入射角の光ビームとが存在する。）。

各光ビームに対するセンサ部３３の出力が一定にされると、センサ部３３が光学系３２内から退避し、ドラム部２の外周面（すなわち、感光材料９の位置であり、以下、「露光面」という。）上であってヘッド部３からの光ビームが照射される位置に外部の光量センサが配置される。なお、この段階ではドラム部２は画像記録装置１にまだ組み込まれていない。そして、複数の半導体レーザ３１１のそれぞれから初期調整後の出力にて光ビームが順次出射され、光量センサにより各光ビームの露光面上における強度が計測される（ステップＳ１２）。ここでは、光源部３１が有する複数の半導体レーザ３１１のうちのｎ番目の半導体レーザ３１１からの光ビームの露光面上における強度がＰｅｎとして計測されたものとする。このとき、アッテネータ３３１の透過率は光ビームの入射角に応じて異なるのに対して各光ビームに対するセンサ部３３の出力が一定にされているため、露光面上における複数の光ビームの強度Ｐｅｎはアッテネータ３３１への入射角に応じて互いに異なる（ただし、入射角の大きさが互いに等しい（＋）の入射角の光ビームと（−）の入射角の光ビームとは同じ強度となる。）。

露光面上における光ビームの強度が取得されると、制御部５では複数の光ビームにそれぞれ対応する複数の補正係数が求められる（ステップＳ１３）。具体的には、各半導体レーザ３１１の露光面上における強度Ｐｅｎを初期設定出力Ｐｓにて除することにより、初期設定出力Ｐｓに対する強度Ｐｅｎの比Ｐｒｎが求められる。そして、Ｐｒｎの逆数を求めることにより補正係数Ｃｎが取得される（すなわち、（Ｃｎ＝１／Ｐｒｎ＝Ｐｓ／Ｐｅｎ））。なお、上記演算では一時的に比Ｐｒｎが求められるが、上記演算は、画像記録装置１の製造時に複数の光ビームに対応するセンサ部３３からの複数の出力Ｐｓを、感光材料９の位置にて計測された複数の光ビームの強度Ｐｅｎでそれぞれ除算することにより、複数の光ビームのアッテネータ３３１への入射角に依存する複数の補正係数Ｃｎを求めることと等価である。以上の演算により、実測値に基づいて補正係数が精度よく求められる。

次に、画像記録装置１の製造が完了し、実際に画像を記録する際に事前準備として行われる光ビームの強度を補正する処理について説明を行う。図５は、画像記録装置１が光ビームの強度を補正する処理の流れを示す図である。

光ビームの強度を補正する際には、まず、センサ部３３が光学系３２内へと移動した後、光源部３１から一の光ビームが出射され（ステップＳ２１）、センサ部３３により受光される（ステップＳ２２）。制御部５では、センサ部３３からの出力に基づいて、半導体レーザ３１１の出力が補正される（ステップＳ２３）。例えば、感光材料９上における複数の光ビームのそれぞれの強度を所望の目標強度Ｐａで一定にする場合には、半導体レーザ３１１からの光ビームに対するセンサ部３３の出力が、目標強度Ｐａにその光ビームの対応する補正係数Ｃｎを乗じて得た値（すなわち、（Ｐａ×Ｃｎ））となるように半導体レーザ３１１の出力が調整されて光ビームの強度が補正される。

一の光ビームの強度の補正が終了すると、ステップＳ２１〜Ｓ２３が次の光ビームに対して繰り返される（ステップＳ２４）。このように、光ビーム強度補正処理では、複数の光ビームを順次出射し、センサ部３３にて複数の光ビームを順次受光し、複数の光ビームの強度が調整される。これにより、全ての光ビームの感光材料９上における強度が補正され、目標強度Ｐａにて一定にされる。光ビーム強度補正処理が終了すると、センサ部３３は光学系３２内から退避する。

画像記録装置１が画像を記録する際には、ドラム部２の回転が開始され、ヘッド部３をＸ方向に間欠的に、または、連続的に移動しつつ複数の半導体レーザ３１１のＯＮ／ＯＦＦが画像データに基づいて制御される。このとき、各半導体レーザ３１１から補正後の強度にて光ビームが出射され、感光材料９上における複数の光ビームの強度を一定にして感光材料９上に画像が記録される。

なお、以上の説明では、感光材料９上における複数の光ビームの強度を一定にする場合について説明したが、例えば、光ビームの感光材料９上におけるサイズ（すなわち、照射領域の大きさ）にばらつきが生じている場合等には、感光材料９上における複数の光ビームの強度がそれぞれ所望の強度とされる。具体的には、感光材料９上における複数の光ビームの強度をそれぞれ異なる目標強度Ｐｂｎにする場合には、図５のステップＳ２３ではセンサ部３３からの出力が、目標強度Ｐｂｎに補正係数Ｃｎを乗じて得た値（Ｐｂｎ×Ｃｎ）となるように半導体レーザ３１１の出力が調整されることにより、光ビームの強度が目標強度Ｐｂｎに補正される。

以上のように、図１の画像記録装置１では感光材料９上に画像を記録する際に、複数の光ビームに対応するセンサ部３３からの複数の出力が、アッテネータ３３１への入射角に依存する複数の補正係数に基づく値となるように光源部３１から出射される複数の光ビームの強度が調整される。これにより、感光材料９上における複数の光ビームの強度をそれぞれ所望の強度に高度に調整することができ、その結果、感光材料９上に画像を精度よく記録することができる。

なお、図４の補正係数を取得する処理では、各光ビームのセンサ部３３における出力を初期設定出力Ｐｓに合わせることなく補正係数が取得されてもよい。すなわち、各半導体レーザ３１１の調整を行うことなく各光ビームのセンサ部３３における出力Ｐｓｎが取得され（ステップＳ１１）、続いて、そのままの状態の光ビームの露光面上における強度Ｐｅｎが外部の光量センサにより取得され（ステップＳ１２）、出力Ｐｓｎを強度Ｐｅｎで除することにより補正係数Ｃｎが求められてもよい（ステップＳ１３）。

次に、本発明の第２の実施の形態に係る画像記録装置１について説明する。第２の実施の形態に係る画像記録装置１では、アッテネータとして裏面反射型のＮＤフィルタが用いられる。図６はＮＤフィルタ３３１ａの構成を示す図である。図６に示すようにＮＤフィルタ３３１ａは、例えば、ホウケイ酸ガラスにて形成されるガラス基板８１に金属薄膜（例えば、クロム（Ｃｒ）にて形成される膜）８２が一定の膜厚ｄにて形成されることにより構成され、光学系３２内に配置された状態では、図６中において符号７１を付す矢印にて示すようにガラス基板８１側から光ビームがＮＤフィルタ３３１ａに入射する。なお、ＮＤフィルタ３３１ａでは、ガラス基板８１の金属薄膜８２とは反対側の面８１ａに反射防止コートが施され、ガラス基板８１内における多重反射が抑制されている。

ＮＤフィルタ３３１ａを有する画像記録装置１において補正係数を取得する際には、上記の図４の処理に代えて数１の演算が制御部５にて行われる。数１において、φ_−１は各光ビームのＮＤフィルタ３３１ａへの入射角を示し、ｎ_−１、ｎ_０、ｎ_１およびｎ_２はそれぞれ、図６中のガラス基板８１側の空気層８９１、ガラス基板８１、金属薄膜８２、および、光検出面３３２側の空気層８９２の屈折率を示し、ｋ１は金属薄膜８２の消衰係数を示している。また、ｄは金属薄膜８２の厚さを示し、λは光ビームの波長を示す。さらに、数１中のＴ、Ａ、Ｂ、ＣおよびＤに添える文字ｉは、光ビームのＰ成分の透過率Ｔ_Ｐを求める場合はＰであり、Ｓ成分の透過率Ｔ_Ｓを求める場合はＳである。ただし、数１はガラス基板８１の面８１ａでの反射率を０と仮定して導かれている。また、空気層８９１，８９２およびガラス基板８１の消衰係数は０としている。

例えば、空気層８９１の屈折率ｎ_−１を１．０、ガラス基板８１の屈折率ｎ_０を１．５１、金属薄膜８２の屈折率ｎ_１を４．２７、空気層８９２の屈折率ｎ_２を１．０、金属薄膜８２の消衰係数ｋ_１を４．３３とした場合に、金属薄膜８２の厚さｄが９０ｎｍであるＮＤフィルタ３３１ａに対して垂直入射する（すなわち、入射角φ_−１が０度）波長λが８３０ｎｍの光ビームのＰ成分の透過率Ｔ_ＰおよびＳ成分の透過率Ｔ_Ｓは、数１より共に０．００１（すなわち、０．１％）と求められる。

図７は、ＮＤフィルタ３３１ａの光のＰ成分の透過率Ｔ_ＰおよびＳ成分の透過率Ｔ_Ｓと入射角φ_−１との関係の一例を示す図である。図７の縦軸は入射角φ_−１が０度の場合のＰ成分の透過率Ｔ_Ｐ０およびＳ成分の透過率Ｔ_Ｓ０をそれぞれ１としたときの相対的な透過率（以下、「相対透過率」という。）Ｔｒ_Ｐ，Ｔｒ_Ｓ（ただし、（Ｔｒ_Ｐ＝Ｔ_Ｐ／Ｔ_Ｐ０）および（Ｔｒ_Ｓ＝Ｔ_Ｓ／Ｔ_Ｓ０））を示し、横軸は入射角φ_−１を示している。また、図７において、黒い点はＰ成分の相対透過率Ｔｒ_Ｐを示し、白い点はＳ成分の相対透過率Ｔｒ_Ｓを示している。図７より、入射角φ_−１の大きさが増大するにつれてＮＤフィルタ３３１ａのＰ成分の相対透過率Ｔｒ_Ｐは大きくなり、Ｓ成分の相対透過率Ｔｒ_Ｓは小さくなることが判る。

数１によりＰ成分の透過率Ｔ_ＰおよびＳ成分の透過率Ｔ_Ｓが求められると、Ｐ成分およびＳ成分を含めた全体の透過率Ｔが、数２に示すように、光ビームのＰ成分の強度比Ｉ_Ｐに透過率Ｔ_Ｐを乗じて得た値とＳ成分の強度比Ｉ_Ｓに透過率Ｔ_Ｓを乗じて得た値との和として求められる。ただし、強度比Ｉ_Ｐと強度比Ｉ_Ｓとを足した値は１となり、強度比Ｉ_Ｐ，Ｉ_Ｓは予め取得される。

図８はＮＤフィルタ３３１ａの光ビームの透過率Ｔと入射角φ_−１との関係の一例を示す図である。図８の縦軸はＮＤフィルタ３３１ａに垂直入射する光ビームの透過率Ｔ０を１とした場合における相対透過率Ｔｒ（ただし、（Ｔｒ＝Ｔ／Ｔ０））を示し、横軸は入射角φ_−１を示している。図８より、入射角φ_−１の大きさが増大するにつれて光ビームのＰ成分およびＳ成分を含めた全体の相対透過率Ｔｒも大きくなることが判る。

画像記録装置１では、光源部３１の各半導体レーザ３１１からの光ビームのＮＤフィルタ３３１ａへの入射角φ_−１は、光学的な設計データから既知であり、入射角φ_−１に基づいて複数の光ビームのそれぞれに対してＮＤフィルタ３３１ａの相対的な透過率Ｔｒが求められて補正係数として取り扱われる。例えば、ＮＤフィルタ３３１ａへの入射角がθの光ビームに対しては、図８より補正係数がＤとして求めらる。このように、ＮＤフィルタ３３１ａを有する画像記録装置１では、複数の補正係数ＤがＮＤフィルタ３３１ａの光学定数に基づいて演算により容易に求められる。

第２の実施の形態に係る画像記録装置１が実際に画像を記録する際には、第１の実施の形態と同様に、事前準備として光ビームの強度を補正する処理が行われる。このとき、図５のステップＳ２３では、感光材料９上における複数の光ビームの強度を一定の目標強度にする場合において、各光ビームのセンサ部３３における出力が、補正係数Ｄに基づく補正設定出力Ｒｓとなるように光源部３１が制御される（ステップＳ２３）。具体的には、ＮＤフィルタ３３１ａに垂直入射する光ビームのみのセンサ部３３における出力と感光材料９上における強度との関係が予め求められており、各光ビームの補正設定出力Ｒｓは、対応する補正係数Ｄを垂直入射する光ビームの目標強度に対応する補正設定出力Ｒｓ０に乗じて得た値とされる。

図９は、光ビームの強度が補正される様子を説明するための図であり、図９の上段はＮＤフィルタ３３１ａに垂直入射する光ビームに対応する補正設定出力Ｒｓ０を１とした場合における相対的な補正設定出力（Ｒｓ／Ｒｓ０）と入射角φ_−１との関係を示し、図９の下段は垂直入射する光ビームの感光材料９上における強度Ｒｅ０を１とした場合における相対的な強度（Ｒｅ／Ｒｅ０）と入射角φ_−１との関係を示している。

画像記録装置１では各光ビームのセンサ部３３における出力が、図９の上段に示すように、入射角φ_−１が０度の光ビームの補正設定出力Ｒｓ０に対して相対的に調整されることにより、図９の下段に示すように、感光材料９上における複数の光ビームの強度Ｒｅが一定に調整される。もちろん、反射型のＮＤフィルタ３３１ａを有する画像記録装置１では、図９に示す関係に基づいて感光材料９上における複数の光ビームをそれぞれ所望の強度にすることも可能である。

以上のように、第２の実施の形態に係る画像記録装置１では、第１の実施の形態のように、画像記録装置１の製造時において実際に複数の光ビームを順次出射してセンサ部３３の出力および露光面上における強度を取得することなく、演算により複数の補正係数を容易に求めることができる。これにより、感光材料９上における複数の光ビームの強度をそれぞれ所望の強度にして感光材料上に高精度な画像を記録することができる。

また、反射型のＮＤフィルタ３３１ａを設けることにより、半導体レーザ３１１の熱の影響によりアッテネータが損傷することが抑制され、光ビームの強度を示す出力を安定して取得することができる。さらに、仮に、光ビームの入射角を一定とする補助的な光学系を有するセンサ部を設ける場合には通常、高精度かつ高価なセンサ部移動機構を用いてセンサ部を移動させる必要があるが、画像記録装置１では入射角の補正が行われず、かつ、光ビームの入射位置に依存しないセンサ部３３が設けられるため、高精度に位置決め（すなわち、光軸調整）する必要がなく、安価なセンサ部移動機構３４を用いることができる。

次に、ＮＤフィルタ３３１ａを有するヘッド部の他の例について説明する。図１０は他の例に係るヘッド部３ａの構成を簡略化して示す図であり、光学系３２内に配置された状態におけるセンサ部３３ａの近傍を示している。

図１０のヘッド部３ａではＮＤフィルタ３３１ａが光学系３２の光軸Ｌ１に対して傾斜して配置される。具体的には、光軸Ｌ１を含むＸＹ平面に平行な面において、収束する光ビームの光軸Ｌ１に対する最大角γ１よりもＮＤフィルタ３３１ａの法線と光軸Ｌ１とのなす角γ２が大きくされる。すなわち、ヘッド部３ａでは複数の光ビームのそれぞれがＮＤフィルタ３３１ａに対して傾斜して入射し、いずれの光ビームの入射角も０度とならない。これにより、光ビームの強度を補正する処理において、光ビームがＮＤフィルタ３３１ａに垂直入射した場合にＮＤフィルタ３３１ａにおいて多重反射が発生してセンサ部３３ａでの光ビームの強度の検出に支障が生じることが防止され、光ビームの強度を示す出力を精度よく取得することが実現される。その結果、他の例に係るヘッド部３ａを有する画像記録装置１では感光材料９上に画像を精度よく記録することができる。

以上の説明では、センサ部３３，３３ａが光学系３２内に配置されて光ビームの強度を示す出力を取得する例について述べたが、光学系３２内の光路途上に、例えばミラーを配置することにより複数の光ビームを導き出し、当該ミラーからの反射光がおよそ収束する位置にセンサ部が配置されてもよい。この場合、複数の光ビームの強度がヘッド部本体３０の外部に配置されるセンサ部３３により検出される。この場合であっても、簡単な構造のセンサ部により光ビームの強度を検出することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

上記第１の実施の形態において、複数の補正係数が、実質的に、画像記録装置１の製造時に複数の光ビームに対応するセンサ部３３からの複数の出力を、感光材料９の位置にて計測された複数の光ビームの強度でそれぞれ除算することにより求められるものであるならば、例えば、第２の実施の形態のようにアッテネータ３３１に垂直入射する光ビームに対する補正係数を１として他の補正係数が相対的なものとして求められてもよい。この場合、光ビーム強度補正処理では、垂直入射する光ビームの目標強度に対応するセンサ部３３の出力および相対的な補正係数に基づいて複数の光ビームの強度が補正される。

画像記録装置１では、画像を高速に記録する必要がない場合には、例えば、ランプと液晶シャッタ等の空間光変調デバイスとを組み合わせた光源部を用いることも可能であり、この場合、制御部が空間光変調デバイスを制御することにより、感光材料上における複数の光ビームの強度（または一定時間内の光量）がそれぞれ所望の強度にされる。

センサ部３３を移動する機構は、上記センサ部移動機構３４に限定されず、例えば、シリンダによりセンサ部３３を直線的に移動させる機構が設けられてもよい。

画像記録装置１は、ドラム部２の外周面上に巻きつけられた感光材料９に画像を記録するタイプのものには限定されず、例えば、基板上に付与された感光材料に光を照射してパターン（幾何学的な画像）を描画するものであってもよい。

画像記録装置の構成を示す図である。 ヘッド部の内部構成を簡略化して示す図である。 センサ部およびセンサ部移動機構の構成を示す図である。 補正係数を取得する処理の流れを示す図である。 光ビームの強度を補正する処理の流れを示す図である。 ＮＤフィルタの構成を示す図である。 ＮＤフィルタの光のＰ成分の透過率およびＳ成分の透過率と入射角との関係を示す図である。 ＮＤフィルタの光ビームの透過率と入射角との関係を示す図である。 感光材料上における光ビームの強度が補正される様子を説明するための図である。 ヘッド部の他の例を示す図である。

符号の説明

１ 画像記録装置
５ 制御部
９ 感光材料
３１ 光源部
３２ 光学系
３３，３３ａ センサ部
３４ センサ部移動機構
３１１ 半導体レーザ
３３１ アッテネータ
３３１ａ ＮＤフィルタ
３３２ 光検出面
Ｓ２１〜Ｓ２３ ステップ

Claims (8)

1. 感光材料に光を照射して画像を記録する画像記録装置であって、
   互いに独立して変調可能な複数の光ビームを出射する光源部と、
   前記光源部からの前記複数の光ビームを感光材料上へと導く光学系と、
   前記光学系内の前記複数の光ビームがおよそ収束する位置、または、前記光学系内の光路途上から前記複数の光ビームが導き出された後におよそ収束する位置に配置され、前記複数の光ビームの全てがアッテネータを介して単一の光検出面にて受光可能とされるセンサ部と、
   前記光源部から前記複数の光ビームのそれぞれを単独で順次出射し、前記センサ部からの複数の出力が前記アッテネータへの入射角に依存する複数の補正係数に基づく値となるように前記光源部から出射される前記複数の光ビームの強度を調整することにより、前記感光材料上における前記複数の光ビームの強度をそれぞれ所望の強度にする制御部と、
   を備えることを特徴とする画像記録装置。
2. 請求項１に記載の画像記録装置であって、
   前記光源部が、前記複数の光ビームをそれぞれ出射する複数の半導体レーザを有することを特徴とする画像記録装置。
3. 請求項２に記載の画像記録装置であって、
   前記アッテネータが、反射型ＮＤフィルタであることを特徴とする画像記録装置。
4. 請求項３に記載の画像記録装置であって、
   前記複数の光ビームのそれぞれが前記反射型ＮＤフィルタに対して傾斜して入射することを特徴とする画像記録装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の画像記録装置であって、
   前記センサ部を、前記光学系内において前記複数の光ビームがおよそ収束する位置へと移動する機構をさらに備えることを特徴とする画像記録装置。
6. 感光材料に互いに独立して変調可能な複数の光ビームを照射して画像を記録する画像記録装置において、前記感光材料上における前記複数の光ビームの強度をそれぞれ所望の強度にする光ビーム強度補正方法であって、
   光源部から前記複数の光ビームのそれぞれを単独で順次出射する工程と、
   前記複数の光ビームを感光材料上へと導く光学系内の前記複数の光ビームがおよそ収束する位置、または、前記光学系内の光路途上から前記複数の光ビームが導き出された後におよそ収束する位置に配置されたセンサ部において、アッテネータを介して単一の光検出面にて前記複数の光ビームを順次受光する工程と、
   前記複数の光ビームに対応する前記センサ部からの複数の出力が前記アッテネータへの入射角に依存する複数の補正係数に基づく値となるように前記光源部から出射される前記複数の光ビームの強度を調整する工程と、
   を備えることを特徴とする光ビーム強度補正方法。
7. 請求項６に記載の光ビーム強度補正方法であって、
   前記複数の補正係数が、実質的に、前記画像記録装置の製造時に前記複数の光ビームに対応する前記センサ部からの複数の出力を、感光材料の位置にて計測された前記複数の光ビームの強度でそれぞれ除算することにより求められたものであることを特徴とする光ビーム強度補正方法。
8. 請求項６に記載の光ビーム強度補正方法であって、
   前記アッテネータが反射型ＮＤフィルタであり、
   前記複数の補正係数が、前記反射型ＮＤフィルタの光学定数に基づいて求められたものであることを特徴とする光ビーム強度補正方法。

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