JP2938956B2 - 発光ダイオード配列体を使用した像の製造 - Google Patents

発光ダイオード配列体を使用した像の製造

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は像、さらに詳しくは光源として発光ダイオー
ド(light emitting diode)の配列を使用するグレイス
ケール(grey scale)の像に製造に関する。
従来技術、および発明が解決しようとする課題 感光性材料に対して露光関係に配置されるライン露光
配列体(line exposure array)を含み、多数の直線的
に間隔をおかれた発光ダイオードを含む型式の電子的像
記録装置はこの技術分野で公知である。前記露光配列体
の長手方向軸線に対して横方向の露光配列体および感光
性材料の間で相対的移動を行って前記感光性材料の全体
の面の露光を行うための装置が一般に設けられるのであ
る。
LEDバー(LED bar)、すならちバイレベル(bi−leve
l)結像および連続的なトーン(ゲレイスケール)結像
を利用する2つの型式の結像は区別されることができ
る。前者においては、感光性媒体のそれぞれの絵素(pi
xel)がLEDバーの素子によって最大またな零露光を受
け、像は最小の光学的濃度の背景上の最大の光学的濃度
のドットを含んでいる。他方において、連続的トーン結
像は、それぞれの絵素が連続的に変化可能、または充分
に多い数の別々のレベルにわたって変化可能で連続的な
変化可能性に似た露光を受けるのである。後者の型式の
結像ほ高品質のカラー画現のような面積部分に必要であ
って、従来認められていかった解像力の問題を含む従来
技術では達成できなかった精密度を有する露光パラメー
ターの制御を必要とする。これらのことは瞬間な点滅
(turn−on and−off)作用および絵素の形状および間
隔配置効果および光源波長の変化作用を含んでいる。後
者の作用が本発明によって企図されているのである。
バイレベル印刷の応用面に使用されるこのような像記
録装置には種々の異なる配置があるが、これらのものは
主としてそれぞれの像から等しいエネルギーの露光を得
て、隣接する発光ダイオードの間または発光ダイオード
の列の間の間隙によって生じる像の「露出されない線」
を除去することに関している。このような配置の例は米
国特許第3,827,062号、第4,096,486号、第4,435,064号
および第4,589,745号および日本国の特許出願である昭
和60年特許願第175065号に記載されている。
従来技術の配置は発光ダイオードから発光ダイオード
への強度の変化を制御するように企図されいたが、バイ
レベル印刷の応用面にて要求される制御程度は、露光が
0.5%の精度に制御されなければならないグレイスケー
ル結像に要求される制御程度に比較して小さいものであ
る。別々の発光ダイオードの間の強度の変化の主な問題
は光感知装置によってこられの強度を測定し、対応する
露光の修正を行うことによって低減されることができ
る。しかし、このことは問題を全部解決するものではな
い。別々の発光ダイオードの発光の間に屡波長の変化が
あり、このような波長の変化がフィルムのスペクトル感
度と相互作用を行って同じ入射エネルギーに対して異な
る有効露光を与えることがあるのである。
本発明は、発光ダイオード露光装置が較正されて、発
光ダイオードの発光および感光性媒体のスペクトル感度
の間の波長の差を考慮に入れるようになす結像方法を提
供するものである。
課題を解決するための手段 従って、本発明により、結像される感光性材料に対す
る発光ダイオードの配列体を含む露光装置の較正方法が
提供されるのであるが、この方法は、着色フィルターを
通して検出装置によってそれぞれの発光ダイオードの別
々のエネルギー測定を行い、検出装置およびフィルター
の組合せのスペクトル応答が発光ダイオードの発光の波
長範囲における感光性材料のスペクトル応答に合致する
ようになすことと、このエネルギー測定を利用して発光
ダイオードの配列体のそれぞれの露光レベルを変調させ
ることを含んでいる。
本発明はまた、発光ダイオードの配列体によって、特
にグレイスケール結像のために感光性材料の露光の間に
前記較正方法を利用すること、およびエネルギー測定に
応答して露光を変調させるための検出装置およびフィル
ターおよび制御装置を含む較正装置を組込んだ露光装置
に拡張されるのである。
LEDバーから均一な露光を得るためには、それぞれの
個々の素子エネルギー出力が測定されなければならな
ず、また露光の間に与えられる対応する修正を行わなけ
ればならないのである。光関知装置によって測定される
エネルギーは光源スペクトルおよび検出装置のスペクト
ル応答に関係し、これらの2つのものの積の積分(inte
gral of the product of the two )である。同様にし
て、感光性材料によって検出された有効露光は発光ダイ
オードのスペクトルおよび感光性媒体のスペクトル感度
に関係する。もし、バー内の発光ダイオードが総で同じ
スペクトルを有する場合には、検出装置の測定および感
光性材料によって検出された積分されたエネルギーの間
には一定の比率がある。しかし、発光ダイオードは通常
数nmの波長の変化を有し、このとこは光検出装置の測定
がフィルムによって見られる露光を代表するものではな
いことを意味するのである。
本発明による配置は、着色フィルターを通してエネル
ギー測定を行い、検出装置/フィルタ−の組合せのスペ
クトル応答が感光性材料のスペクトル応答に合致するよ
うになすものである。これによって検出装置は感光性材
料によって検出されるものを正確に検出するのである。
発光ダイオードのエネルギー測定は最初にバーを較正
する工場で行われることができるが、また本来的には使
用の間にバーを自動的に再較正するようにして行われな
ければならないのである。フィルタ−を有する光検出装
置は機械自体に組込まれるのが望ましく、従って、機械
は1つの特定の感光性材料に対してのみ較正されるので
ある。
理論的は観点から、裸のシリコン発光ダイオードによ
って測定されるエネルギーは、 E(検出装置/フィルターなし)=∫λD(λ)S(λ)dλ ・・・・・・・・・(1) ここで、 D(λ)は検出装置のスペクトル応答である。
S(λ)は発光ダイオードのスペクトルである。
透過率F(λ)を有するフィルターが検出装置上に置
かれる場合には、測定されるエネルギーは、 E(検出装置+フィルター)=∫λF(λ)D(λ)S(λ)×dλ ・・・・・・・・・・(2) になる。
フィルムのスペクトル応答は次のようにして限定され
る。
このスペクトル応答はウェッジスペクトル(wedge sp
ectrum)(光学的濃度対波長)および材料のDlog E曲線
から誘導されることができる。
これによってフィルムにより見られる有効エネルギー
は、 E(フィルム)=∫λM(λ)S(λ)dλ ・・・・・・・・(4) である。
この有効エネルギーを測定するために組合されるフィ
ルター/検出装置が必要になり、従って等式(2)よび
(4)から、 E(検出装置+フィルター)=E(フィルム) ・・・・・・・・(5) が得られる。
このようにして、フィルターの要求させるスペクトル
透過率は、 となる。
実施例 本発明は以下に添付図面を参照して説明される。第1
図は日立製作所から市場で入手できる1mm当り15.7ドッ
ト(1in当り400ドットdpi))の日立HLB440Aバーにて3
つの発光ダイオードの波長範囲730nmないし810nmにわた
るスペクトルを示している。これらのスペクトルはバー
を横切る変化の両極端状態を示し、約10nmのピークの波
長の差を示している。またスペクトルの幅および形状に
差があるが、ピーク波長が1つの発光ダイオードのスペ
クトルを特徴付けるのには充分でないのである。
フィルター測定の方法の原理を証明するために、商業
的に得られるフィルターが選択され、このフィルタ−が
写真フィルムのスペクトル応答に最も密接な合致を与え
るのである。最良の結果を得るためには反復使用フィル
ター(custom filter)が要求される。
第2図の商標3M SX560にてミネソタ・マイニング・
アンド・マニュファクチャリング・カンパニーから商業
的に入手できるレーザー結像フィルム(laser imager f
ilm)のスペクトルの感度およびラッテン11フィルタ−
(Wratten 11 filter)のスペクトル透過率を示してい
る、シリコン発光ダイオードの応答はこれらの2つの曲
線のプロットに比較してかなり平らである。
発光ダイオードの強度の測定は検出装置上にラッテン
フィルターを有する場合と有しない場合との両方につい
て行われた。
第3図はこれら2つの測定の比率を示していて、この
変化は全面的にフィルターによるもので、発光ダイオー
ドのスペクトルの変化を示している。
日立の発光ダイオードバーは32のチップから作られて
いて、それぞれ128の発光ダイオードを有する。注目さ
れることは、全体の変化がチツプからチップにわたって
見られることである。このことは、発光ダイオードのス
ペクトルが原理的には材料の濃液処理レベル(doping l
evel)に関係していることであって、このことはチップ
内でかなり一致していようであるが、チップからチップ
にわたり、特にもしこれらのチツプが異なるバッチ(ba
tch)から選択されている場合に変化するのである。第
1図にスペクトルが示されている発光ダイオードが第3
図にに示されている。
第4図は約256の発光ダイオードを覆っている露光フ
ィルムの次の3つの場合、すなわち a)修正が行われていない、 b)修正が裸のシリコン発光ダイオードによる測定に基
づいている、 c)修正が発光ダイオード/フィルターの組合せによる
測定に基づいている、場合に対する微小濃度計の走査曲
線を示している。
曲線のプロットは第4図では明瞭化のために垂直に離
隔されている。
これらの曲線のプロットで視認できる中央のもの(bl
ock)は約780nmのピーク波長を有する発光ダイオードの
数2432−2559に対応するものであり、これらの曲線のプ
ロットの両方の端部の発光ダイオードは約773nmのピー
ク波長を有している。
裸の発光ダイオードの測定は若干の改善を示している
が、濃度の変化を除去するものではなかった。しかし、
フィルターの測定は明確は改善を示している。
日立のバーの発光ダイオードのスペクトルもまた880n
mの範囲の側部ピーク(side peak)を有することが見出
されていて、これはフィルム濃度の変化に関与するもの
である。他の発光ダイオードバー、例えば三洋のLHP−1
3216−07はその発光スペクトル側部にピークを有してい
ない。異なる波長の露光により生じる問題を最小限にす
るためには、発光スペクトルに側部ピークを有しない発
光ダイオードを使用するのが望ましい。
個々の発光ダイオードの間の発光の波長変化に加え
て、発光ダイオードの発光が温度によって変化すること
が見出されている。この発光の変化はフィルム濃度の変
化に関与し得るものである。何故ならば発光ダイオード
バーは一般的に使用の間に温度を上昇させ、予め定めら
れ一定の温度に保持するのが困難であるからである。し
かし、温度の作用は異なる温度における発光ダイオード
に対する反復する読みを行い、一連の「ルックアップ」
表(“look−up"table)を作るデータを使用してそれぞ
れの温度において必要な露光の修正を与えることにより
補償されることができる。望ましい露光装置は発光ダイ
オードバーにおける1つのまたはそれ以上の温度センサ
ー、ルックアップ表および組合されるソフトウェアを含
み、必要な温度に関連する修正を発光ダイオードの露光
時間に自動的に与えるようになされるのである。
発明の効果 本発明は上述のように構成されているから、従来技術
の欠点を排除して、発光ダイオードの発光および感光性
媒体のスペクトル感度の間の波長の差を考慮に入れるよ
うに発光ダイオード露光装置を較正する結像方法が提供
され、またフィルターを通して検出装置によってそれぞ
れの発光ダイオードの別々のエネルギー測定を行い、検
出装置およびフィルターの組合せのスペクトル応答が発
光ダイオードの発光の波長範囲における感光性材料のス
ペクトル応答に合致するようにし、このエネルギー測定
を利用して発光ダイオードの配列体のそれぞれの露光レ
ベルを変調させることを含む結像される感光性材料に対
する発光ダイオード配列体を含む露光装置の較正方法お
よび発光ダイオード配列体によって、特にグレイスケー
ル結像のために感光性材料の露光の間に前記較正方法を
利用し、エネルギー測定に応答して露光を変調させるた
めの検出装置およびフィルターおよび制御装置を含む較
正装置を組込んだ露光装置が提供されるのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は1mm当り15.7ドツトの日立HLB440Aバーによる3
つの発光ダイオードの波長範囲730nmないし810nmにわた
るスペクトルを示す線図。 第2図はレーザー結像フィルムのスペクトル感度を示し
ている線図。 第3図はラッテンフィルターを有する場合と有しない場
合との両方について行われた2つの測定の比率を示す線
図。 第4図は約256の発光ダイオードを覆う露光フィルム
の、修正が行われていない場合、裸のシリコン発光ダイ
オードによる修正が行われた測定に基づく場合、発光ダ
イオード/フィルターの組合せによる修正が行われた測
定に基づく場合に対する微小濃度計の走査曲線を示す線
図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B41J 2/445 G01N 11/00 H04N 1/036

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】結像される感光性材料に対する発光ダイオ
    ード配列体を含む露光装置を較正する方法において、前
    記方法が、着色フィルターを通して検出装置によりそれ
    ぞれの発光ダイオードの別々のエネルギー測定を行い、
    前記検出装置および前記フィルターの組合せのスペクト
    ル応答が前記発光ダイオードの発光の波長範囲における
    前記感光性材料のスペクトル応答に合致するようになす
    ことと、前記エネルギー測定を利用して前記発光ダイオ
    ードの配列体のそれぞれの露光レベルを変調させること
    を含んでいる露光装置を較正する方法。
  2. 【請求項2】感光性材料を、発光ダイオード配列体を含
    む露光装置によって露光させることを含む像を記録する
    方法において、前記方法が、着色フィルターを通して検
    出装置によりそれぞれの発光ダイオードの別々のエネル
    ギー測定を行い、前記検出装置およびフィルターの組合
    せのスペクトル応答が前記発光ダイオードの発光の波長
    範囲における前記感光性材料のスぺクトル応答に合致す
    るようになすことと、前記エネルギー測定を利用して前
    記露光の間の前記発光ダイオード配列体のそれぞれの露
    光レベルを変調させることとを含んでいる像を記録する
    方法。
  3. 【請求項3】それぞれの露光レベルを変調させて温度に
    よる前記発光ダイオードの発光の変化を補償することを
    さらに含んでいる請求項2に記載された像を記録する方
    法。
  4. 【請求項4】最後の像に要求されるグレイレベルに対応
    する種々の異なる露光レベルにて個々の発光ダイオード
    が発光を行うようになされているグレイスケール像を作
    るための請求項2または3に記載された像を記録する方
    法。
  5. 【請求項5】発光ダイオード配列体と、着色フィルター
    を通して検出装置によりそれぞれの発光ダイオードの別
    々のエネルギー測定を行い、前記検出装置およびフィル
    ターの組せのスペクトル応答が前記発光ダイオードの発
    光の波長範囲にて露光される感光性材料のスペクトル応
    答に合致するようになす較正装置と、前記エネルギー測
    定に応答して前記発光ダイオード配列体のそれぞれの露
    光レベルを変調させる制御装置とを含んでいる露光装
    置。
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