JP2006154036A - レーザ露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＡＰＣを行いながらも光量変動によるザラツキやムラが発生しない良好な画像品位のプリントを得ることのできるレーザ露光装置を提供する。
【解決手段】 感光材料を露光するレーザ光源と、レーザ光源からの出力光線束を偏向して感光材料を走査露光する偏向光学系１８、２０と、出力光線束の光量を検出する光量センサ１６と、光量センサ１６による検出光量に基づいてレーザ光源からの出力光線束の光量を調節する光量制御手段とを備えて構成されるレーザ露光装置において、光量制御手段は、出力光線束が感光材料の露光領域７１の外部７２を走査するタイミングのときにレーザ光源の光量安定化を行うように調節する。
【選択図】 図１４

Description

本発明は、感光材料を露光するレーザ光源と、前記レーザ光源からの出力光線束を偏向して感光材料を走査露光する偏向光学系と、前記出力光線束の光量を検出する光量センサと、前記光量センサによる検出光量に基づいて前記レーザ光源からの出力光線束の光量を調節する光量制御手段とを備えて構成されるレーザ露光装置に関する。

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（出力光線束）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１２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本の光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１３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。

前記感光材料の発色は上述の通りであるが、また、光ビームの光量により、その発色濃度を調整している。つまり、各色の光ビームに対応した感光材料を発色させることと、その光量調節により、種々の色彩・輝度を形成し画像出力している。

また、前記光源から射出された光ビームの光量は、その光線上に備えられた光量制御手段により、ラスターデータに基づいて調整される。このため、少なくとも光源から射出する光ビームの光量は、常に一定の光量を維持する必要がある。しかし、光源はその性質上、射出する光ビームの光量がその温度により変化するという温度特性等、不安定要素を有することが多い。このため、これを解決すべく、種々の技術が提案されており、特には、次に掲げるような所謂ＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）駆動を採用したものがある。

例えば、図６に示すように、感光材料に向けて光ビームＬ１を射出する半導体レーザ素子８０１と、光ビームＬ１の光量を検出するために、半導体レーザ素子８０１から別に射出させた光ビームＬ２を検出する光検出素子８０２を備えたものがある。この半導体レーザ装置８００は、光検出素子８０２で検出された射出光Ｌ２の光量を常時モニターし、その光量を一定にするように駆動回路を制御することで、２次的に射出光Ｌ１の光量の変動を抑え、一定とする半導体レーザ装置が提案されている。

また、図７に示すように、半導体レーザ素子９０１から感光材料へ向けて射出した光ビームＬ３を、直接に光検出素子９０２で検出し、その光量を常時モニターし、一定にするように駆動回路を制御する半導体レーザ装置９００が提案されている。この装置においては、光量検出が感光材料への照射に影響を与えないようにするため、光ビームＬ３の光線上に、光線と特定の角度で設けられたＮＤフィルタ、若しくは、ハーフミラー９０３等により光線を二分し、一方の光ビームを感光材料に向けて照射し、他方の光ビームを光検出素子９０２に導く等の工夫が施されている。
特開平２００２−６４２４３号公報

上述したようなＡＰＣ駆動方式の光源では、当該光源から射出する光ビームの光量を安定させるため、例えば、図８に示すように、光量が許容範囲内を示す上限及び下限に設定された所定の閾値を超えたときに、許容範囲内に入るように補正制御されるものであり、補正前後に急激に光量変化が生じる場合がある。このような光ビームを出力するレーザ露光装置を用いて、画素データに対応する強度に変調して感光材料を露光する場合、画素データ書き込み中、つまり露光中に随時このような調整が行われるため、調整前後に書き込まれた隣接画素間で露光ムラが生じ、出力画像の連続性が途絶え、ザラツキやムラとして認識されるという問題が生じていた。

本発明の目的は、上述した従来の問題点に鑑み、ＡＰＣ駆動方式を採用しながらも、ザラツキやムラのない良好な画像品位の出力画像を得ることのできるレーザ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、本発明によるレーザ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、感光材料を露光するレーザ光源と、前記レーザ光源からの光ビームを偏向して感光材料を走査露光する偏向光学系と、前記光ビームの光量を検出する光量センサと、前記光量センサによる検出光量に基づいて前記レーザ光源からの出力光線束の光量を調節する光量制御手段とを備えて構成されるレーザ露光装置であって、前記光量制御手段は、前記出力光線束が前記感光材料の露光領域の外部を走査するタイミングで光量を調節するように構成されている点にある。

上述の構成によれば、急激な光量変化を伴なう出力光線束の光量調節が、露光領域（画素データ書き込み領域）を除く領域で行われるために、感光材料の露光中に急激に光量が変動することが無く、そのような原因で発生する露光ムラを排除することができるのである。

同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記レーザ光源からの出力光線束を変調する音響光学変調素子を備え、前記光量制御手段は、前記光量センサによる検出光量に基づいて前記音響光学変調素子を制御することにより光量を調節するものである点にある。

同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一または第二の特徴構成に加えて、前記光量センサが前記感光材料に対する露光タイミングを検出する始点同期センサで構成される点にある。

上述の構成によれば、様々な光学素子を通過した感光材料近傍での光量をもとに光量調節を行うことができるので、より精度のよい光量調節が可能となるのであり、また、微細で高精度に構成されている光源ユニットの部品点数を減らすことができるため、光源ユニットを安価に構成し、ひいてはレーザ露光装置を安価に構成することができるのである。

以上説明した通り、本発明によれば、ＡＰＣ駆動方式を採用しながらも、ザラツキやムラのない良好な画像品位の出力画像を得ることのできるレーザ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レーザ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レーザ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レーザ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（感光体）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レーザ露光装置６を備えている。

レーザ露光装置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ユニット１０Ｒ、レンズ群１１Ｒ、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ている。赤色レーザダイオードユニット１０Ｒには、温度調整ユニットや、レーザ光源の光量を安定調節するための、光量センサ６２ＲやＡＰＣ駆動回路６１Ｒが配置され、ＡＰＣ駆動が可能となっている。レンズ群１１Ｒは、赤色レーザダイオードユニット１０Ｒから射出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となっている。

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、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た強度のレーザ光が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ている。緑色ＳＨＧレーザユニット１０Ｇ内には、温度調整ユニットや、レーザ光源の光量を調節するための、光量センサ６２ＧやＡＰＣ駆動回路６１Ｇが配置され、ＡＰＣ駆動が可能となっている。

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、光軸に沿って緑色ＳＨＧレーザユニット１０Ｂ、ＡＯＭ１２Ｂ、調光部１３Ｂを配置して構成されている。緑色ＳＨＧレーザユニット１０Ｂ内には、温度調整ユニットや、レーザ光源の光量を調節するための、光量センサ６２ＢやＡＰＣ駆動回路６１Ｂが配置され、ＡＰＣ駆動が可能となっている。

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、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し、主走査方向に偏向反射して同一の走査線上を所定の間隔で順次走査して感光材料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。このように、１つの反射面で一本の走査ラインが走査され、隣接する反射面で次の走査ラインが走査されることになるので、副走査方向に隣合う走査ライン同士の間のタイムラグを極めて小さくすることが可能になる。

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、上述したレーザ露光装置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に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、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３２Ｒ，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、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デジタルデータが、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。

尚、各走査ラインの終了後の所定タイミングで所定時間だけＡＯＭ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂを一定光量で駆動するためのデータを前記ラインメモリ３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂに入力することにより、始点同期信号を検出するように構成することができる。さらに、ラインメモリ３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂの出力ラインにゲート回路を設けるとともに、始点同期信号を検出するためにＡＯＭ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂを駆動するための信号出力回路を設け、画像領域で前記ラインメモリ３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂの出力を通過させ、非画像領域で前記ラインメモリ３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂの出力を遮断するとともに、画像領域で前記信号出力回路の出力を遮断し、非画像領域で前記信号出力回路の出力を通過させるように前記ゲート回路を制御するように構成するものであってもよい。

光センサユニット１６は、各ラインデータに基づいた印画紙Ｐへの露光前に赤（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もので、例えば図９（ａ）に示すように、微小な間隔を隔てて光ビームの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使用される。詳述すると、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なものである。

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、及び、ＡＰＣ駆動回路を制御するコントロール信号が出力される。

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。

更に、メモリコントローラ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂは、前記カウンタ３４ａから得られるカウント値と、自身が備えているメモリ３４ｃに記憶されている設定値とに基づいて、ＡＰＣ駆動回路６１Ｒ、６１Ｇ，６１Ｂを制御するコントロール信号をも出力する。ＡＰＣ駆動回路６１Ｒ、６１Ｇ，６１Ｂは、前記コントロール信号に基づいて、始点同期信号から、メモリ３４ｃに設定されたカウント値の間駆動し、光ビームの光量調節を行う。

尚、ＡＰＣ駆動回路６１Ｒ、６１Ｇ，６１Ｂは、必ずしも、レーザユニット１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ内に構成する必要はなく、制御部３０内に構成してもよいし、別途独立して構成するものでもよい。

メモリ３４ｃには、メモリ３４ｂに与えられた設定値以下のカウント値が記憶されており、また、この設定値は、メモリ３４ｃと同様に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。つまり、ＡＰＣ駆動回路よる光ビームの光量調節は、常に、印画紙Ｐへの書き込み前にのみ行われることとなる（図５中ＡＰＣ駆動タイミング１）。

また、メモリ３４ｄを備え、メモリ３４ｄに印画紙Ｐへの書き込みが終了にいたるカウント値以上の値を設定し、メモリ３４ｄとメモリ３４ｃに基づいて、ＡＰＣ駆動コントロール信号を出力してもよい。つまり、光量調節が印画紙Ｐへの書き込み（一走査ライン分）終了直後からＡＰＣ駆動回路を制御することができるため、次走査ラインへの書き込みに向けて、より確実に光量を調整した光ビームを出力することができる（図５中ＡＰＣ駆動タイミング２）。

尚、図５中のＡＰＣ駆動タイミング期間は、最大時間幅を示しているが、これに限定される訳ではなく、駆動タイミング期間幅を短くし、印画紙Ｐへの露光開始時間、あるいは、露光終了時間との間のマージンを広げてもよい。

つまり、図１４に示すように、光ビームの走査範囲領域７０のうち、光ビームが実際の露光領域７１の外部を走査する領域７２のみで、ＡＰＣ駆動を行う構成（光ビームの光量を調節する構成）となっていればよい。

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、上述した光ビームのＡＰＣ駆動と画像出力とのタイミングについて、図１０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、レーザ露光装置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）。

制御部３０にコンピュータ５から画像データが書き込まれると（Ｓ３）、制御部３０は光センサユニット１６の出力を検出し（Ｓ４）、所定の時間だけ光源をＡＰＣ駆動による光量安定化制御を行い（Ｓ５、Ｓ６）、１走査ライン分のデータを画像出力し（Ｓ７）、与えられたデータをすべて画像出力した時点で終了する。

またこのとき、ＡＰＣ駆動による光量安定化制御は、必ずしも毎走査ライン書き込みごとに行う必要はなく、その光源の特性を考慮して、数ライン書き込みに１度ずつ行うことも可能である。

以下に本発明によるレーザ露光装置の別実施の形態を説明する。上述した実施形態では、ＡＰＣ駆動はレーザユニット１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂを直接的に制御することにより、射出する光ビームの光量調節を行う場合について説明したが、前記ＡＯＭ１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂに対する駆動信号を制御することにより光ビームの光量調節を行なうことも可能である。つまり、図１１に示すように、制御部３０に光量データ変換手段６３Ｒ、６３Ｇ、６３Ｂ、補正データメモリ６４Ｒ、６４Ｇ、６４Ｂ、及び、補正値乗算手段６５Ｒ、６５Ｇ、６５Ｂを備え、光量データ変換手段６３Ｒ、６３Ｇ、６３Ｂが、ＡＰＣ駆動回路６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂから送信される光量データに基づき光量補正データを生成し、補正データメモリ６４Ｒ、６４Ｇ、６４Ｂに光量補正データを格納する。

補正値乗算手段６５Ｒ、６５Ｇ、６５Ｂは、ラインメモリ３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂから送られてくる画像データに、補正データメモリ６４Ｒ、６４Ｇ、６４Ｂに格納された光量補正データを乗算することで画像データを補正し、Ｄ／Ａコンバータ３７Ｒ、３７Ｇ、３７Ｂに出力する。補正された画像データは、Ｄ／Ａ変換された後、本データに基づいてＡＯＭドライバ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂを駆動する。つまり、光ビームは、ＡＯＭ１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂを通過する時点で、実質的に光量調節が行われることとなる。尚、本実施形態では、ＡＰＣ駆動回路６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂは、直接的に光源の光量補正制御を行なうものでは無い。

上述した実施形態では、始点同期タイミングを検出するための光センサユニット１６と光量補正のための光量センサ６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂとを各別に構成したものについて説明したが、当該光センサユニット１６を光量補正のための光量センサとして兼用するように構成し、当該光センサユニット１６による検出光量に基づいて半導体レーザの駆動電流等を制御するものであってもよい。

一例として、上述の別実施形態で説明した構成において当該光センサユニット１６を兼用する場合には、図１５に示すように、ＡＰＣ駆動回路６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂに、光量センサ６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂの代わりに当該光センサユニット１６の出力ラインを接続し、制御部３０には上記構成に加えてリファレンスデータメモリ６５Ｒ、６５Ｇ、６５Ｂを備えることにより実現することができる。

つまり、ＡＰＣ駆動時に行われる光ビームの光量調節時において、光センサユニット１６は常に一定の条件のもとで光量測定を行うべく、メモリコントローラ３４Ｒ、３４Ｇ、３４Ｂから出力されるＡＰＣ駆動コントロール信号に同期して、リファレンスデータメモリ６５Ｒ、６５Ｇ、６５Ｂに格納されているリファレンスデータがＤ／Ａコンバータ３７Ｒ，３７Ｇ，３７Ｂに出力されるように構成するのである。この場合も上述と同様に、露光中においてＡＯＭ１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂを通過する時点で、光ビームが実質的に光量調節されるのである。

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、光ビームの強度変調に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。

レーザ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 レーザ露光装置の制御部の回路ブロック構成図 レーザ露光装置及びＡＰＣ駆動の動作を示すタイミングチャート ＡＰＣ駆動回路を備えた光源の説明図 ＡＰＣ駆動回路を備えた光源の説明図 ＡＰＣ駆動回路を備えた光源の特性図 光センサユニットの説明図 出力レベル検出手段による動作を示すフローチャート レーザ露光装置の制御部の回路ブロック構成図 合波プリズムを用いて各光ブームを１本に集光する方式のレーザ露光装置の説明図 異角入射光学系を用いる方式のレーザ露光装置の説明図 光ビームの走査範囲とＡＰＣ駆動の動作範囲を示す説明図 レーザ露光装置の制御部の回路ブロック構成図

符号の説明

６：レーザ露光装置
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 (3)

1. 感光材料を露光するレーザ光源と、前記レーザ光源からの出力光線束を偏向して感光材料を走査露光する偏向光学系と、前記出力光線束の光量を検出する光量センサと、前記光量センサによる検出光量に基づいて前記レーザ光源からの出力光線束の光量を調節する光量制御手段とを備えて構成されるレーザ露光装置であって、
   前記光量制御手段は、前記出力光線束が前記感光材料の露光領域の外部を走査するタイミングで光量を調節するように構成されているレーザ露光装置。
2. 前記レーザ光源からの出力光線束を変調する音響光学変調素子を備え、前記光量制御手段は、前記光量センサによる検出光量に基づいて前記音響光学変調素子を制御することにより光量を調節するものである請求項１記載のレーザ露光装置。
3. 前記光量センサが前記感光材料に対する露光タイミングを検出する始点同期センサで構成される請求項１または２に記載のレーザ露光装置。

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