JP2006224652A - レーザー露光装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 fθレンズを用いないでレーザー光を走査するに際して、構成を複雑化させず安価な構成で収差を補正することができるレーザー露光装置を提供すること。
【解決手段】 ペーパーの画像形成面にレーザー光を走査して画像を形成するレーザー露光装置であって、画像形成用の画像データを作成する画像データ作成部3と、この作成された画像データに基づいてレーザー光を光変調する音響光学素子21と、光変調されたレーザー光を走査するためのポリゴンミラー28とを備え、画像データ作成部3は、ポリゴンミラー28のレーザー光反射位置から画像形成面までの距離の違いに起因する収差を補正する画像補正手段3bを備えている。
【選択図】 図4
【解決手段】 ペーパーの画像形成面にレーザー光を走査して画像を形成するレーザー露光装置であって、画像形成用の画像データを作成する画像データ作成部3と、この作成された画像データに基づいてレーザー光を光変調する音響光学素子21と、光変調されたレーザー光を走査するためのポリゴンミラー28とを備え、画像データ作成部3は、ポリゴンミラー28のレーザー光反射位置から画像形成面までの距離の違いに起因する収差を補正する画像補正手段3bを備えている。
【選択図】 図4
Description
本発明は、画像形成媒体の画像形成面にレーザー光を走査して画像を形成するレーザー露光装置に関するものである。
ペーパー(画像形成媒体に相当)の乳剤面に画像形成を行うレーザー露光装置の構成例を説明する。レーザー露光装置の主要な構成要素をあげると、レーザー光源、音響光学素子(光変調部に相当)、ポリゴンミラー(回転多面鏡)、fθレンズがレーザー光の光路に沿って配置されている。
画像形成を行うための画像データは、写真フィルムや記憶メディアから取得され、画像データ作成部において最終的な画像データが作成される。レーザー光源から出力されるレーザー光は、音響光学素子を通過し、この音響光学素子により画像データに基づいた光変調がなされる。光変調されたレーザー光は、高速回転するポリゴンミラーにより反射され、ペーパーへと偏向される。これにより、レーザー光はペーパーの幅方向に走査され(主走査)、ペーパーの乳剤面に画像が焼付露光される。
ここで、ポリゴンミラーのレーザー光反射位置とペーパー乳剤面(画像形成面)との距離は、走査範囲の中央が一番近く、周辺に行くほど長くなっている。そして、ポリゴンミラーが等角速度で回転するため、画素間のピッチ(走査速度)は、周辺に行くほど広く(速く)なる。従って、このままの状態では、歪曲した画像が形成されるため、ポリゴンミラーとペーパーの間にfθレンズを配置している。このfθレンズにより、レーザー光の走査速度を補正し、画像形成面におけるレーザー光の走査速度が一定になるようにしている。
しかしながら、複数波長のレーザー光を扱うレーザー光源装置の場合(カラー画像を形成する場合)、波長ごとに色収差があるため、色ずれが発生するという問題が生じる。また、fθレンズといえども、完全に収差を補正できるわけではなく、主走査方向の走査速度を必ずしも一定にできるものではない。収差をきわめて小さく抑えたfθレンズを作製することはできるが、歩留まり損も多いため、コストアップになるとともに少量しか入手できないという問題もある。
そこで、fθレンズを用いないレーザー露光装置として、下記特許文献1,2に開示される装置が知られている。これらの装置は、レーザー光の結像スポットの走査方向に沿って、ペーパーを屈曲させる機構を備えている。すなわち、回転多面鏡による反射位置から画像形成面までの距離を半径とする円弧状にペーパーを屈曲させて、ペーパーを搬送させるようにしている。
しかしながら、ペーパーを屈曲させるための機構が必要になるため、構成が複雑化するという問題が生じる。また、精度良く収差を補正するためには、屈曲させる形状も精度を出す必要があり、かかる状態でペーパーを搬送させることは難しい。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、fθレンズを用いないでレーザー光を走査するに際して、構成を複雑化させず安価な構成で収差を補正することができるレーザー露光装置を提供することである。
上記課題を解決するため本発明に係るレーザー露光装置は、
画像形成媒体の画像形成面にレーザー光を走査して画像を形成するレーザー露光装置であって、
画像形成用の画像データを作成する画像データ作成部と、
この作成された画像データに基づいてレーザー光を光変調する光変調部と、
光変調されたレーザー光を走査するための回転多面鏡とを備え、
前記画像データ作成部は、前記回転多面鏡のレーザー光反射位置から画像形成面までの距離の違いに起因する収差を補正する画像補正手段を備えていることを特徴とするものである。
画像形成媒体の画像形成面にレーザー光を走査して画像を形成するレーザー露光装置であって、
画像形成用の画像データを作成する画像データ作成部と、
この作成された画像データに基づいてレーザー光を光変調する光変調部と、
光変調されたレーザー光を走査するための回転多面鏡とを備え、
前記画像データ作成部は、前記回転多面鏡のレーザー光反射位置から画像形成面までの距離の違いに起因する収差を補正する画像補正手段を備えていることを特徴とするものである。
この構成によるレーザー露光装置の作用・効果を説明する。画像データ作成部は、画像形成用の画像データを作成し、光変調部では、この画像データに基づいてレーザー光を光変調する。光変調を行う方式は種々考えられるが、特定の方式に限定されるものではない。光変調されたレーザー光は、回転多面鏡により走査され、画像形成媒体の画像形成面に画像を形成する動作が行われる。
ここで画像データ作成部により作成される画像データは、回転多面鏡のレーザー光反射位置から画像形成面までの距離の違いに起因する収差を補正する画像補正手段を備えているので、fθレンズを用いなくても走査速度の差に起因する収差を補正することができる。そして、fθレンズを用いないだけでなく、画像形成媒体を屈曲させるなどの機械的な補正手段も必要としない。その結果、構成を複雑化させず安価な構成で収差を補正することができる。
本発明に係る画像補正手段は、レーザー光による走査範囲の中央ほど画素を扁平させることで画素間が短く、あるいは重なるように補正を行うことが好ましい。
すなわち、補正前の画像データと補正後の画像データとを比べると、補正後の画像データは、中央ほど画素が走査方向に扁平になった状態であるので、中央領域ほど主走査方向に広がったような画像データとなる。この補正画像データを用いて実際に走査を行うと、走査範囲の周囲ほど走査速度が速くなるため、歪がキャンセルされた状態となり、適切な画像が形成されることになる。
本発明に係る画像補正手段は、
光変調部に画像データを構成する画素信号を送出するタイミングを制御するドットクロックの周波数が、主走査方向の端に行くほど高くなるようなドットクロックを発生するドットクロック発生手段を有することが好ましい。
光変調部に画像データを構成する画素信号を送出するタイミングを制御するドットクロックの周波数が、主走査方向の端に行くほど高くなるようなドットクロックを発生するドットクロック発生手段を有することが好ましい。
通常は、画素信号を光変調部へ送出するタイミングを制御するドットクロックの周波数は一定である。つまり、画素信号は一定間隔で光変調部へ送信されるが、fθレンズを用いない場合は、主走査方向の端に行くほど形成される画素(ドット)の間隔が広くなる。そこで、画素信号を送出するタイミングを制御するドットクロックの周波数が、主走査方向の端に行くほど高くなるようなドットクロックを発生させる。これにより、画像形成面上では、主走査方向における画素の間隔が等しくなるようにすることができる。
本発明において、前記画像補正手段は、レーザー画像走査の中で主走査方向の端に行くほど前記画素信号の相対的強度が中央付近と比べて高くなるように光量補正を行い、前記光変調部は光量補正がなされた画像データにより光変調を行なうことが好ましい。
例えば、前述のようにドットクロックの周波数を変更すると、1画素あたりの照射量が主走査方向の端に行くほど低くなるので、画素信号の強度が端に行くほど中央付近に比べて高くなるように光量補正を行なう。これにより、fθレンズを用いなくても、画像ひずみを補正できると共に光量ムラも補正することができる。
本発明に係るレーザー露光装置の好適な実施形態を図面を用いて説明する。図1は、レーザー露光装置が用いられる写真処理装置の構成を示す模式図である。
<写真処理装置の構成>
図1の写真処理装置は、現像済み写真フィルムに形成されたコマ画像をスキャニングしてデジタルの画像データを取得し、この画像データに基づいて写真プリントを作成する装置である。写真プリントを作成するためのレーザーエンジンを備えたレーザー露光装置が使用されている。
図1の写真処理装置は、現像済み写真フィルムに形成されたコマ画像をスキャニングしてデジタルの画像データを取得し、この画像データに基づいて写真プリントを作成する装置である。写真プリントを作成するためのレーザーエンジンを備えたレーザー露光装置が使用されている。
フィルムスキャナー1は、現像済みの写真フィルムに形成されているコマ画像をスキャニングして読み取る装置である。読み取られたコマ画像のデジタル画像データは、画像保存部2に保存される。画像データ作成部3は、写真プリントを作成するためのプリント用画像データを作成する機能を有する。画像データ作成部3は、オペレータが種々の補正パラメータを設定するためのソフトウェアと、設定された補正パラメータに基づいてプリント用画像データを生成するためのハードウェアなどにより構成される。
画像処理手段3aは、画像データに対して種々の画像処理を施す機能を有する。例えば、色・濃度の補正、赤目補正、逆光補正、トリミング、画像データの拡大縮小処理などがあげられる。画像補正手段3bは、本発明特有の機能であり、後述するように、レーザー光の走査速度の違いに基づく収差を補正する機能を有する。補正データ入力部4は、種々の補正パラメータを入力する機能を有する。画像処理手段3aや画像補正手段3bによる補正パラメータは、この補正データ入力部4を介して入力される。画像転送部5は、画像データ作成部3により作成されたプリント用画像データをレーザーエンジン12に転送する。
次に、画像データに基づいて写真プリントを作成するプリンター部の機能を説明する。ペーパーマガジン10は、ペーパー(写真感光材料及び画像形成媒体に相当する)がロールの形態で収容されている。ペーパーは、ペーパーマガジン10から引き出されて所定の搬送経路に沿って搬送される。ペーパーマガジン10から引き出された長尺状のペーパーは、ペーパーカッター11により、指定されたプリントサイズにカットされる。カットされたペーパーは、レーザーエンジン12に向けて搬送され、ペーパーの乳剤面に画像が焼付露光される。
画像(潜像)が焼付露光されたペーパーは、現像処理部13に送りこまれて現像処理が施された後、乾燥処理部14にて乾燥処理が施され、ペーパー排出部15から仕上がりの写真プリントとして装置外部に排出される。レーザーエンジン12及び画像データ作成部3が、本発明のレーザー露光装置として機能する。
<レーザーエンジンの構成>
次に、図2によりレーザー露光装置の構成を説明する。レーザー光を出力するレーザー光源20として、RGB夫々のレーザー光を出力する、赤レーザー光源20R、緑レーザー光源20G、青レーザー光源20Bが設けられ、レーザー光の出力側には、光変調部21として、赤用音響光学素子(以下、音響光学素子をAOMと省略)21R、緑用AOM21G、青用AOM21Bが夫々配置される。レーザー光源20は、各色毎に設けられたレーザードライバ22により駆動され、AOM21は各色毎に設けられたAOMドライバ23(これも光変調部として機能)により駆動される。各レーザー光源20からは、所定強度のレーザー光が出力されるが、このレーザー光が各AOM21を通過すると、画像データに基づいて光変調されたレーザー光が出力される。本実施形態では、AOM21を用いた光変調方式を説明しているがこれに限定されるものではない。また、AOM21のような光変調素子を用いずに、レーザー光源20から出力されるレーザー光を直接変調する方式を用いても良い。各ドライバ22,23は、レーザー制御部24により制御される。
次に、図2によりレーザー露光装置の構成を説明する。レーザー光を出力するレーザー光源20として、RGB夫々のレーザー光を出力する、赤レーザー光源20R、緑レーザー光源20G、青レーザー光源20Bが設けられ、レーザー光の出力側には、光変調部21として、赤用音響光学素子(以下、音響光学素子をAOMと省略)21R、緑用AOM21G、青用AOM21Bが夫々配置される。レーザー光源20は、各色毎に設けられたレーザードライバ22により駆動され、AOM21は各色毎に設けられたAOMドライバ23(これも光変調部として機能)により駆動される。各レーザー光源20からは、所定強度のレーザー光が出力されるが、このレーザー光が各AOM21を通過すると、画像データに基づいて光変調されたレーザー光が出力される。本実施形態では、AOM21を用いた光変調方式を説明しているがこれに限定されるものではない。また、AOM21のような光変調素子を用いずに、レーザー光源20から出力されるレーザー光を直接変調する方式を用いても良い。各ドライバ22,23は、レーザー制御部24により制御される。
光合成部25には、3つのミラーが設けられている。第1ミラー25Rは、赤レーザー光源20Rからの赤レーザー光を反射させる。第2ミラー25Gは、ダイクロックミラーであり、赤レーザー光を透過させるとともに、緑レーザー光源20Gからの緑レーザー光を反射し、赤レーザー光と合成する。第3ミラー25Bは、ダイクロックミラーであり、合成されたRGレーザー光を透過させると共に、青レーザー光源20Bからの青レーザー光を反射させ、RGBが合成されたレーザー光を出力する。
合成されたレーザー光は、反射ミラー26により所定の方向に反射され、シリンドリカルレンズ27を通過する。シリンドリカルレンズ27は、ビーム径を成形するために配置される。
成形されたレーザー光はポリゴンミラー28(回転多面鏡に相当する)に向かう。ポリゴンミラー28は、ポリゴン駆動部29により、反時計方向に高速回転駆動される。ポリゴンミラー28は、正多角形(図例では6角形)であり、多数の反射面を有する。面数は、図例では6であるが、適宜設定することができる。回転するポリゴンミラー28にレーザー光を入射させることで、レーザー光は所定の主走査範囲(角度2Θ)で走査される。走査方向は、矢印Aで示すように左から右である。
ペーパーPは、図2の紙面に垂直な方向に搬送ローラ30により挟持搬送される。搬送ローラ30は、駆動ローラと圧着ローラとからなり、駆動モータ31により駆動される。駆動モータ31は、ローラ駆動部32により駆動される。ポリゴン駆動部29とローラ駆動部32は、レーザー制御部24により制御される。
ペーパーPを紙面に垂直な方向(副走査方向に相当)に搬送させながら、レーザー光を主走査方向に沿って繰り返し走査することで、ペーパーPの乳剤面(画像形成面)に画像を焼付露光することができる。図1でも説明したように、画像データ作成部3により作成されたプリント用画像データが画像転送部4を介して、レーザー制御部24へと転送され、この画像データに基づいて各AOM21が制御される。これにより、画像データに基づいたレーザー光の光変調が行われる。カラー画像を形成する場合は、1枚の画像を構成する画像データもRGB夫々の画像データにより構成されることになる。
本発明によるレーザーエンジン12は、fθレンズを備えていない。fθレンズは、レーザー光の主走査方向の走査範囲において、画像形成面における走査速度が一定になるように補正を行う機能を有するものである。この点を図3のレーザー光の走査原理図を用いて詳しく説明する。
<レーザー光の走査について>
図3において、ポリゴンミラー28は、反時計方向に回転しており、複数(8個)の偏向面を有する。ここでポリゴンミラー28の面数をnとし、回転数をfp(Hz)とする。レーザー光が走査される方向は矢印Aに示すように図の左側から右側である。
図3において、ポリゴンミラー28は、反時計方向に回転しており、複数(8個)の偏向面を有する。ここでポリゴンミラー28の面数をnとし、回転数をfp(Hz)とする。レーザー光が走査される方向は矢印Aに示すように図の左側から右側である。
ペーパーPは、主走査方向と直交する副走査方向に沿って搬送速度vp(mm/s)で搬送される。レーザー光が走査される範囲は、角度で表すと2Θ(deg)となる。なお、この角度は有効走査角であり、実際にペーパーPの乳剤面を走査する範囲を表している。画像を構成する1画素あたりの走査角をθ(deg)とすると、ポリゴンミラー28は、等角速度で回転されるため、θは走査範囲のどの位置においても一定である。
ここで走査範囲の両端部における1画素あたりのサイズをdoとすると、
[式1]do=f・tanΘ−f・tan(Θ−θ)
で表される。この式1においてfは、ポリゴンミラー28におけるレーザー光の反射位置と乳剤面との最短距離(焦点距離)を表している。また、走査範囲の真中における画素サイズをdcとすると、
[式2]dc=f・tanθ
で表される。これらの式からわかるように、走査範囲の周辺ほど画素サイズが大きくなる。これは、乳剤面上におけるレーザー光の走査速度が周辺に行くほど速くなるためである。従って、fθレンズを用いない場合、通常は走査範囲の周辺ほど画素間隔が広がるため、歪んだ画像となり画質が低下する。
[式1]do=f・tanΘ−f・tan(Θ−θ)
で表される。この式1においてfは、ポリゴンミラー28におけるレーザー光の反射位置と乳剤面との最短距離(焦点距離)を表している。また、走査範囲の真中における画素サイズをdcとすると、
[式2]dc=f・tanθ
で表される。これらの式からわかるように、走査範囲の周辺ほど画素サイズが大きくなる。これは、乳剤面上におけるレーザー光の走査速度が周辺に行くほど速くなるためである。従って、fθレンズを用いない場合、通常は走査範囲の周辺ほど画素間隔が広がるため、歪んだ画像となり画質が低下する。
次に、副走査方向の解像度を見てみると、
[式3]fp=(vp/25.4)×Ds/n
の関係式が成り立つ。この式3で25.4はインチとmmを変換するための係数である。Ds(dpi)は、副走査方向における解像度を表している。次に、変調時間(画素ピッチ)をtaとすると、
[式4]ta=(1/fp)×(n×2Θ/720)
で表すことができる。
[式3]fp=(vp/25.4)×Ds/n
の関係式が成り立つ。この式3で25.4はインチとmmを変換するための係数である。Ds(dpi)は、副走査方向における解像度を表している。次に、変調時間(画素ピッチ)をtaとすると、
[式4]ta=(1/fp)×(n×2Θ/720)
で表すことができる。
また、レーザー光の乳剤面上における変調速度をtpix(sec)とすると、
[式5]tpix=ta/{(L/25.4)×Dm}
で表される。この式において、Lは主走査方向における有効走査幅(mm)を表し、Dm(dpi)は主走査方向の解像度を表している。また、
[式6]θ=360×trix×fp
という関係式が成り立つ。
[式5]tpix=ta/{(L/25.4)×Dm}
で表される。この式において、Lは主走査方向における有効走査幅(mm)を表し、Dm(dpi)は主走査方向の解像度を表している。また、
[式6]θ=360×trix×fp
という関係式が成り立つ。
以上のように、走査範囲における中央と周辺とでは、走査速度が異なるため画素サイズ(画素ピッチ)が変化する。これは、ポリゴンミラー28におけるレーザー光の反射位置と、乳剤面上における各点との距離が変化するためである。かかる収差を補正するために、通常はfθレンズを用いているが、収差を完全に除去できるものではなく、また、高性能のfθレンズを使用しようとすると、コストアップになる。そこで、本発明においては、fθレンズを使用しないようにしてコストダウンを図ると共に、fθレンズを使用しないことによる問題を解消するために、画像データを補正し、この補正画像データに基づいてレーザー光を走査するように構成している。
<画像データの補正>
次に、収差を補正するための画像データに対して施される補正(画像補正手段3bの機能)について図4を用いて説明する。図4において、補正前の画像データをG1で示す。左右が主走査方向に相当する。この画像データを中央の画素ピッチが細かくなるようにG2となるように補正する。G2からわかるように、主走査方向の中央ほど主走査方向に長くなった画像データ(主走査方向に扁平した状態)となっている。従って、画像データのサイズは全体的に大きくなる。この補正画像データG2を用いて、光変調を行いレーザー光の走査を行う。fθレンズを用いないため、中央ほど走査速度は遅くなるため、ペーパーPに形成される画像(プリント画像)はG3に示されるようになる。すなわち、オリジナルの画像と同じ画像を写真プリントで再現することができる。
次に、収差を補正するための画像データに対して施される補正(画像補正手段3bの機能)について図4を用いて説明する。図4において、補正前の画像データをG1で示す。左右が主走査方向に相当する。この画像データを中央の画素ピッチが細かくなるようにG2となるように補正する。G2からわかるように、主走査方向の中央ほど主走査方向に長くなった画像データ(主走査方向に扁平した状態)となっている。従って、画像データのサイズは全体的に大きくなる。この補正画像データG2を用いて、光変調を行いレーザー光の走査を行う。fθレンズを用いないため、中央ほど走査速度は遅くなるため、ペーパーPに形成される画像(プリント画像)はG3に示されるようになる。すなわち、オリジナルの画像と同じ画像を写真プリントで再現することができる。
画素ピッチは中央ほど細かくなっているため、写真プリントでは中央ほどたくさんの画素が形成されている(画素間が短く、あるいは、重なるような状態)ことになる。そこで、写真プリントとして最低限の解像度を確保するためには、周辺の解像度が所定レベル以上となるように画像データを構成することが好ましい。そこで、前述した式を用いて周辺での解像度が例えば300dpiとなるように各種諸元を決めることができる。
画像補正手段3bによる補正を行うためには、予め補正パラメータを設定しておく必要がある。この補正パラメータは、図3に示す各諸元を決めることができるので、理論的に計算することができる。計算されたデータに基づいて、補正パラメータを設定することができる。あるいは、実際に写真プリントを作成して、形成されたプリント画像を読み取り、読み取った画像データと原画像データとの差を求めることで補正パラメータを設定するようにしても良い。
<第2実施形態の構成>
第1実施形態では、画像補正手段3bとして、レーザーエンジン12に送信される画像データを補正することで、収差を補正する構成を説明した。第2実施形態では、画像補正手段として、光量補正回路とドットクロック発生回路を備えた構成を図5、図6により説明する。
第1実施形態では、画像補正手段3bとして、レーザーエンジン12に送信される画像データを補正することで、収差を補正する構成を説明した。第2実施形態では、画像補正手段として、光量補正回路とドットクロック発生回路を備えた構成を図5、図6により説明する。
図5は、図1で説明したレーザーエンジン12を制御するコントロール部の構成を示している。画像メモリ40には、画像データが格納されており、FIFOメモリ41を介して光量補正回路(光量補正手段に相当)42へと転送される。なお1枚の画像を構成する画像データは、多数の画素データ(1画素分のデータ)の集合体で形成される。FIFOメモリ41は、小容量のバッファメモリであり、上端側と下流側の処理速度を調整するために設けられる。メモリコントローラ47は、画像メモリ40とFIFOメモリ41に対する制御を行い、画像メモリ40から読み出した画像データを順次FIFOメモリ41へ転送される。メモリコントローラ47は、システムクロック発生部48から供給されるシステムクロックにより駆動される。
光量補正回路42は、主走査方向の端に行くほど画素信号の輝度値が高くなるように、画素データの補正を行なう。D/Aコンバータ46は、光量補正回路42から出力されるデジタルの画素データをアナログの画素信号に変換する。画素信号は、図2で説明したAOMドライバ23に送信された後、所定の変調信号としてAOM21へと送信される。
D/Aコンバータ46から送信される画素信号は、可変ドットクロック発生回路43(ドットクロック発生手段に相当)から供給されるドットクロック信号に同期して送信される。通常は、ドットクロック周波数は一定であるが、本発明においては、主走査方向の端に行くほど周波数が高くなるような可変ドットクロックが使用される。光量補正回路42と可変ドットクロック発生回路43が、画像補正手段Cとして機能する。
FIFOリードコントローラ44は、FIFOメモリ41から画像データを読み出すタイミングの制御を行う。この読み出しタイミングや、光量補正回路42における画素データの補正処理についても、可変ドットクロック発生回路43からの可変ドットクロックにより制御される。
同期センサー45は、主走査方向の走査開始位置を検出するためのセンサーである。具体的には、ポリゴンミラー28から反射されるレーザー光を所定の位置で検出することで、主走査方向の走査範囲の基準位置を検出する。同期センサー45による検出がなされると、このタイミングに連動して、主走査方向のレーザー光による走査が開始される。
図6は、図5に示す回路ブロックの詳細な構成を示す。まず、可変ドットクロック発生回路43の構成を説明する。基準高速クロック発生部430は、基準となる高速のドットクロックを発生する。主走査カウンタ431は、主走査方向の位置(アドレス)を指定するためのカウンタであり、基準高速クロックが入力されるとカウントアップしていき、位相増加量メモリ432に対して、アドレス信号を出力する。また、同期センサー45からの同期信号が入力されるとカウント値がリセットされるように構成される。
位相増加量メモリ432には、図7に示すような位相増加量データが格納されている。横軸が主走査方向の位置に相当し、縦軸が位相増加量に相当する。レーザー光が図7の左から右へ走査されるものと仮定すると、カウント値(アドレス)は左端が0であり、右端は4096000となる(主走査方向の画素数を4096、1画素中に入る基準高速クロックが1000クロックとした場合)。この図7からも分かるように、主走査方向の端に行くほど位相増加量が大きくなるようなデータが位相増加量メモリ432に予め格納されている。このようなデータはルックアップテーブル(LUT)の形で提供することができ、特定のアドレスを与えると、そのアドレスに対応した位相増加量データが選択されて出力される。
可変ドットクロック発生回路43がドットクロックを出力する方式としてDDS(ダイレクト・デジタル・シンセサイザ)を用いる。これは、予め正弦波形データが記憶された波形メモリを用意しておく。この波形メモリ435を図8に概念的に示す。図8に示すように、横軸が位相(アドレス)であり、アドレスを指定することで波高値が一義的に定まる。アドレスを一定間隔で選択(位相増加量が一定)していくと、一定周波数の正弦波形データを出力することができる。アドレスの間隔を長くして選択(位相増加量が大きい)するほど、より周波数の高い正弦波形データを出力することができる。
本発明では、位相増加量が一定ではなく可変となるように、前述の位相増加量メモリ432が設けられている。加算器433は、位相増加量メモリ432から出力される位相増加量とラッチ回路434にラッチされている位相量とを加算したデータを出力し、これをラッチ回路434にラッチさせる。ラッチ回路434にラッチされているデータ(位相量)が、波形メモリ435から波高値を選択するためのアドレス信号となる。ラッチ回路434には、基準高速クロックが入力されており、このクロック信号に同期してアドレス信号を波形メモリ435へ出力する。また、同期センサー45からの検出信号によりリセットされる。
図8の例で説明すると、主走査の開始時点ではラッチ回路434はリセットされており、アドレス(位相)は0である。位相増加量メモリから最初の位相増加量Δ1が加算器433に入力されると、これがラッチ回路434に送信されてラッチされると共に、アドレスΔ1における波形メモリ435の波高値が出力される。ついで、位相増加量Δ2が加算器433に入力されると、ラッチ回路434にラッチされているΔ1と加算され、Δ1+Δ2がラッチ回路434へ出力されてラッチされると共に、アドレスΔ1+Δ2における波形メモリ435の波高値が出力される。ついで、位相増加量Δ3が加算器433に入力されると、ラッチ回路434にラッチされているΔ1+Δ2と加算され、Δ1+Δ2+Δ3がラッチ回路434へ出力されてラッチされると共に、アドレスΔ1+Δ2+Δ3における波高値が出力される。以下、主走査カウンタ431がカウントアップしていくごとに、同様の演算が繰り返され、波形メモリ435から波形データが出力される。
図8には、レーザー主走査方向における1クロックを制御する概念が示される。ここで、Δ1、Δ2、Δ3・・・を徐々に小さく、あるいは、徐々に大きくしていくことでクロックを歪ませることができる。この歪ませ方を変えることで、1クロックの時間幅を変えることができる。すなわち、主走査方向の全体で見ると、ドットクロックの幅が異なる制御を行うものであり、主走査の真ん中は幅が大きく、端に行くほど小さくなる。
出力された波形データ435は、階段状のデジタル波形であり、これをD/Aコンバータ436によりアナログの波形に一旦変換する。ついで、ローパスフィルター437を通すことで、階段状部分を除去した正弦波形に整形する。この正弦波形をコンパレータ438により基準電圧と比較することで、矩形波に変換し、ドットクロック信号が生成される。このドットクロック信号は、周波数が一定ではなく、主走査方向の端に行くほど周波数が高くなるような可変ドットクロックとなっている。
次に、光量補正回路42について説明する。主走査カウンタ420は、可変ドットクロック発生回路43の主走査カウンタ431と同じ機能をするカウンタであり、主走査方向の位置(アドレス)を指定するためのカウンタである。そして、ドットクロックが入力されるとカウントアップしていき、光量補正値メモリ421に対して、アドレス信号を出力する。主走査方向の位置(アドレス)と光量補正値の関係は、図7に示すようになっており、主走査方向の端に行くほど輝度が高くなるように画素データを補正する。光量補正値についてもルックアップテーブルの形で提供することができ、あるアドレスを指定すると、そのアドレスに対応した光量補正値が選択されて出力される。
乗算器422は、FIFOメモリ41から送信されてくる画素データと、光量補正値とを乗算した結果を出力し、D/Aコンバータ46へと出力する。このD/Aコンバータ46からAOMドライバ23へと送信される。D/Aコンバータ46から出力される画素信号は、可変ドットクロック発生回路43から供給される可変ドットクロックのタイミングで送信される。また、画素信号は光量補正されており、ペーパー上では、ひずみと光量ムラのない画像が形成されることになる。
位相増加量メモリ432に格納される位相増加量や、光量補正値メモリ421に格納される光量補正値については、ポリゴンミラー28の形状と回転数、ペーパー露光面との距離などの設計値に基づいて、理論的に計算可能であるので、その計算値を入力することができる。
<別実施形態>
本実施形態におけるレーザーエンジンの構成は一例を示すものであり、これに限定されるものではない。レーザー光源としては、半導体レーザーやLD励起固体レーザーなど適宜の方式のものを使用することができる。光路の構成は、適宜変更することができる。
本実施形態におけるレーザーエンジンの構成は一例を示すものであり、これに限定されるものではない。レーザー光源としては、半導体レーザーやLD励起固体レーザーなど適宜の方式のものを使用することができる。光路の構成は、適宜変更することができる。
ポリゴンミラー28とペーパーPの間に、ビーム成型用のシリンドリカルレンズ等を配置しても良い。使用されるペーパーは乳剤面を有する写真感光材料以外の媒体を用いてもよい。
3 画像データ作成部
3a 画像処理手段
3b 画像補正手段
4 画像データ入力部
5 画像転送部
12 レーザーエンジン
20 レーザー光源
21 音響光学素子(AOM)
22 レーザードライバ
23 ポリゴンドライバ
24 レーザー制御部
28 ポリゴンミラー
29 ポリゴン駆動部
42 光量補正回路
43 可変ドットクロック発生回路
44 FIFOリードコントローラ
45 同期センサー
46 D/Aコンバータ
420 主走査カウンタ
421 光量補正値メモリ
422 乗算器
431 主走査カウンタ
432 位相増加量メモリ
433 加算器
435 波形メモリ
P ペーパー
3a 画像処理手段
3b 画像補正手段
4 画像データ入力部
5 画像転送部
12 レーザーエンジン
20 レーザー光源
21 音響光学素子(AOM)
22 レーザードライバ
23 ポリゴンドライバ
24 レーザー制御部
28 ポリゴンミラー
29 ポリゴン駆動部
42 光量補正回路
43 可変ドットクロック発生回路
44 FIFOリードコントローラ
45 同期センサー
46 D/Aコンバータ
420 主走査カウンタ
421 光量補正値メモリ
422 乗算器
431 主走査カウンタ
432 位相増加量メモリ
433 加算器
435 波形メモリ
P ペーパー
Claims (4)
- 画像形成媒体の画像形成面にレーザー光を走査して画像を形成するレーザー露光装置であって、
画像形成用の画像データを作成する画像データ作成部と、
この作成された画像データに基づいてレーザー光を光変調する光変調部と、
光変調されたレーザー光を走査するための回転多面鏡とを備え、
前記画像データ作成部は、前記回転多面鏡のレーザー光反射位置から画像形成面までの距離の違いに起因する収差を補正する画像補正手段を備えていることを特徴とするレーザー露光装置。 - 前記画像補正手段は、レーザー光による走査範囲の中央ほど画素を扁平させることで画素間が短く、あるいは重なるように補正を行うことを特徴とする請求項1に記載のレーザー露光装置。
- 前記画像補正手段は、
光変調部に画像データを構成する画素信号を送出するタイミングを制御するドットクロックの周波数が、主走査方向の端に行くほど高くなるようなドットクロックを発生するドットクロック発生手段を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のレーザー露光装置。 - 前記画像補正手段は、レーザー画像走査の中で主走査方向の端に行くほど前記画素信号の相対的強度が中央付近と比べて高くなるように光量補正を行い、前記光変調部は光量補正がなされた画像データにより光変調を行なうことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のレーザー露光装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005227547A JP2006224652A (ja) | 2005-01-20 | 2005-08-05 | レーザー露光装置 |
Applications Claiming Priority (2)
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JP2005012494 | 2005-01-20 | ||
JP2005227547A JP2006224652A (ja) | 2005-01-20 | 2005-08-05 | レーザー露光装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006224652A true JP2006224652A (ja) | 2006-08-31 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005227547A Pending JP2006224652A (ja) | 2005-01-20 | 2005-08-05 | レーザー露光装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006224652A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012192731A (ja) * | 2011-02-28 | 2012-10-11 | Ricoh Co Ltd | 画像処理方法及び画像処理装置 |
AT512768A1 (de) * | 2012-03-28 | 2013-10-15 | Riegl Laser Measurement Sys | Laser-Scanner |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6456465A (en) * | 1987-08-27 | 1989-03-03 | Minolta Camera Kk | Exposure correction device for laser beam printer |
-
2005
- 2005-08-05 JP JP2005227547A patent/JP2006224652A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6456465A (en) * | 1987-08-27 | 1989-03-03 | Minolta Camera Kk | Exposure correction device for laser beam printer |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012192731A (ja) * | 2011-02-28 | 2012-10-11 | Ricoh Co Ltd | 画像処理方法及び画像処理装置 |
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AT512768B1 (de) * | 2012-03-28 | 2017-01-15 | Riegl Laser Measurement Systems Gmbh | Laser-Scanner |
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