JP2988767B2 - 画像露光装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザなどのよ
うな光源によって射出された所定の狭帯域波長の光ビー
ムを所定画素周期で変調して、記録材料を像様露光しモ
ノクロあるいはカラー画像の記録を行う画像露光装置に
関し、詳しくは、画像記録のために前記光ビームを変調
する変調手段の温度変動によって生じる変調特性の変動
を低減、もしくはなくして、この変調特性の変動による
色ずれや濃度変動を低減、あるいはなくして、安定な濃
度で記録材料の露光を行うことができる画像露光装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プリント、印刷、複写等において
は、モノクロ画像やカラー画像を記録再生するためにモ
ノクロ感光材料やカラー感光材料などの記録材料を使用
する画像形成装置が用いられている。このような画像形
成装置に用いられる記録材料を像様露光する画像露光装
置では、露光用光源として、半導体レーザ（以下、ＬＤ
という）あるいは発光ダイオード（以下、ＬＥＤとい
う）などの発光素子のような所定の狭帯域波長の光ビー
ムを射出する光源が多く用いられ、この光源から射出さ
れる光ビームを変調手段によって、画像信号に応じてパ
ルス幅変調（ＰＷＭ）し、または光強度変調（ＰＡＭ）
して前記画像信号に応じた露光強度（露光量）で記録材
料、特に階調記録材料に像様露光している。

【０００３】このような変調手段において、周囲温度の
影響などによって変調手段を構成する種々の回路の温度
が変動すると、その結果、その変調特性が変動し、パル
ス幅変調ではパルス幅（露光時間）、光強度変調では光
出力が変動し、結果的に再生画像濃度が変ってしまう。
特に階調性を有する画像を銀塩写真式感光材料、熱現像
感光材料、拡散転写式感光材料などの階調表現の可能な
階調記録材料に露光する場合には、変調特性の変動によ
って階調特性が変ってしまい、きれいな画像にならない
という問題がある。この問題は、カラー画像の場合は、
さらに大きな問題となる。

【０００４】例えば、変調手段が露光用光ビームを画像
信号に応じてパルス幅変調する場合、この変調手段では
図１０（ａ）に示すように画素周期と同期した画素クロ
ックパルス（矩形波）を発生させ、この矩形波を積
分器で積分して三角波を発生させ、この三角波とデ
ィジタル画像信号をＤ／Ａ変換したアナログ信号とを
比較器で比較することにより、三角波が大きい場合に
ハイレベルとなるパルス幅変調信号、すなわち露光時
間幅信号を得ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
パルス幅変調を行う変調手段が周囲温度の影響を受け、
温度変動が生じると、図１０（ｂ）や（ｃ）に示すよう
に前記画素クロックパルスの振幅やデューティ（μ：
１周期中のハイレベル信号の割合）が変動し、その結果
三角波の振幅が変動する。ここで、画素クロックパル
スを積分器で積分する際に、周囲温度の変動によって
画素クロックパルスの振幅が変動すれば、矩形波が
囲む面積が変動するため、その積分値である三角波の
振幅が変動する。

【０００６】一方、矩形波のデューティμが変動して
も、矩形波の囲む面積が変動するため、三角波の振
幅は変動する。すなわち、図１０（ａ）に示す正常な矩
形波のデューティμを５０％とする時、周囲温度の影
響を受けて、矩形波の立ち上がりの遅延時間、立ち上
がりおよび立ち下がり時間が増加して矩形波のデュー
ティμが減少する。そして、図１０（ｂ）、（ｃ）に示
すように矩形波のデューティがそれぞれμ₁ ％、μ₂
％（５０＞μ₁ ＞μ₂ ）となったとすると、これらの矩
形波の積分して得られる三角波の頂点の値をａ₀ 、
ａ₁ 、ａ₂ とすると、図１０（ｂ）、（ｃ）の変形した
矩形波を単純に台形で近似すると、 ａ₁ ／ａ₀ ≒（１＋μ₁ ／５０）／２＜１ ａ₂ ／ａ₁ ≒（１＋μ₂ ／μ₁ ）／２＜１ と表わすことができ、ａ₀ ＞ａ₁ ＞ａ₂ となることがわ
かる。このように、矩形波である画素クロックパルス
の振幅だけでなくデューティμの変動によっても三角波
の振幅が変動する。その結果一定レベルのＤ／Ａ変換
画像信号で比較するとパルス幅変調信号（露光時間）
が変動し、図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すよう
にパルス幅変調信号が減少する。パルス幅変調信号
が変動すると、光源による感光材料の露光量が変化し、
画像信号の濃度レベルが同じであるにもかかわらず、
異なる濃度が再現されてしまう。

【０００７】ところで、図１１に示すように前記三角波
の振幅の変動によるパルス幅変調信号の変動は、画
像信号のレベルが高いほど、すなわち、パルス幅変調
信号のデューティμが小さいほど大きい。従って、露
光量が小さいほど、露光量の変動が大きく、再生濃度の
変動が大きくなってしまう。特に、低露光量領域で露光
量の変化に対する濃度変化の大きい感光材料の場合に
は、上記変調手段の温度変動の影響を大きく受けてしま
う。これは、上記パルス幅変調の場合ばかりでなく、光
強度変調する場合も同様に生じる。また、カラー感光材
料の場合には、各色毎に露光量変動を受けると、色濃度
が変動するだけでなく色バランスもずれてしまい、画質
劣化が大きいという問題も生じる。

【０００８】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解消し、所定の狭帯域波長の光ビームを変調手段によっ
て所定の画素周期でディジタル画像信号に応じた露光強
度に変調して記録材料にディジタル露光する画像露光装
置において、周囲温度の影響による前記変調手段の温度
変動によって生じる露光強度（例えば、パルス幅変調の
場合は、光源の発光時間、光強度変調では光出力）の変
動を防止し、記録材料上に再生された画像に濃度変動を
生じさせず、カラー記録材料の場合には色バランスのず
れなどを生じさせずに、常に画質劣化のない高画質画像
を得ることのできる画像露光装置を提供するにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、所定の狭帯域波長の光ビームを変調手段
によって所定の画素周期でディジタル露光する画像露光
装置であって、前記変調手段が前記画素周期と同期した
画素クロック信号を発生する画素クロック発生回路、こ
の画素クロック信号を積分して三角波を発生する積分器
および前記ディジタル画像信号をＤ／Ａ変換したアナロ
グ信号と前記三角波とを比較して前記画像信号に応じた
パルス幅変調信号を生成する比較器を有し、さらに前記
画素クロック発生回路および積分器または上記信号の伝
達回路のうち少なくとも一部の回路の温度を制御する温
度制御手段を設けたことを特徴とする画像露光装置を提
供するものである。

【００１０】

【００１１】

【発明の作用】本発明の画像露光装置は、画像露光を行
うための所定の狭帯域波長の光ビームを画素周期でディ
ジタル画像信号に応じた露光強度に変調する変調手段を
構成する回路素子のうち、少なくとも画素クロック発生
回路（、例えば分周器）、積分器および種々の信号の伝
達回路（、例えばドライバ）などの温度変動の影響を受
けやすい回路素子を、特に最も影響を受けやすい伝達回
路を少なくとも温度制御装置によって一定温度に保つこ
とにより、これらの回路素子の温度変動をなくし、変調
手段における各種パルス信号、画素クロックパルス、三
角波、変調信号（パルス）などの変形やくずれやズレを
生じさせず、常に前記画像信号に正確に応じた変調信号
を安定して出力することができるので、濃度変動や色バ
ランスや階調特性の変動のないきれいな高画質画像を得
ることができる。

【００１２】

【００１３】

【実施態様】以下に、本発明の画像露光装置を添付の図
面に示す好適実施例に基づいて詳細に説明する。

【００１４】図１は、本発明の画像露光装置の一実施例
を示す模式的斜視図である。同図に示す画像露光装置
は、記録材料としてフルカラー感光材料に３個の光源に
よってフルカラー画像を露光するものである。以下の説
明は、３個の半導体レーザによってフルカラー感光材料
のシアン、マゼンタ、イエローの３原色を発色させるフ
ルカラー画像露光装置を代表例として説明するが、本発
明はこれに限定されず、これにブラックを発色させる半
導体レーザを加えた４個の半導体レーザを用いるもので
あってもよいし、モノクロ感光材料に１個の半導体レー
ザによってモノクロ画像を露光するものであってもよ
い。

【００１５】同図に示すように、本発明の画像露光装置
１０は、それぞれＣ（シアン）、Ｙ（イエロー）、Ｍ
（マゼンタ）を発色させるための所定の狭帯域波長およ
び光出力を有する光ビームを射出する半導体レーザ（Ｌ
Ｄ）１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｍと、これらのＬＤ１２Ｃ，
１２Ｙ，１２Ｍから射出された光ビーム１６Ｃ，１６
Ｙ，１６Ｍの進行方向に沿って、コリメータレンズ１４
Ｃ，１４Ｙ，１４Ｍと、シリンドリカルレンズ１８Ｃ，
１８Ｙ，１８Ｍと、反射ミラー２０と、ポリゴンミラー
２２と、ｆθレンズ２４と、シリンドリカルミラー２６
とを有する３ＬＤ光異角入射走査露光光学系、少なくと
も光ビーム１６Ｃを受光して行の始点検出を行う始点検
出センサ２８、画像情報源４２から画像情報信号を受
け、露光量を決定する露光制御手段３０と、各ＬＤ１２
Ｃ，１２Ｙ，１２Ｍの変調回路３２Ｃ，３２Ｙ，３２Ｍ
と、各ＬＤ１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｍの駆動回路３４Ｃ，
３４Ｙ，３４Ｍと始点検出センサ２８からの始点検出信
号を受け、変調回路３２Ｃ，３２Ｙ，３２Ｍの変調開始
タイミングを決定するタイミング回路３６とを有する露
光制御系、および感光材料Ａを副走査搬送する副走査搬
送手段３８ならびに、走査露光光学系のポリゴンミラー
２２と露光制御系の露光制御手段３０と副走査搬送手段
３８などを制御する制御手段４０からなる。

【００１６】３ＬＤ光異角入射光学系は所定の狭帯域波
長の光を射出する光源として少しずつ異なる角度でポリ
ゴンミラー２２の反射面２２ａに入射する３つの半導体
レーザ（ＬＤ）１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｍを有している
が、例えば、ＬＤ１２Ｃは感光材料Ａ上の色素のシアン
を発色させるための波長８１０ｎｍの光ビーム１６Ｃを
射出するものを、ＬＤ１２Ｙは感光材料Ａのイエロー色
素を発色させるための波長７５０ｎｍの光ビーム１６Ｙ
を射出するものを、ＬＤ１２Ｍは感光材料Ａのマゼンタ
色素を発色させるための波長６７０ｎｍの光ビーム１６
Ｍを射出するものを用いることができる。

【００１７】コリメータレンズ１４Ｃ，１４Ｙ，１４Ｍ
は、ＬＤ１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｍから射出された光１６
Ｃ，１６Ｙ，１６Ｍをそれぞれ整形して平行光とするも
のである。シリンドリカルレンズ１８Ｃ，１８Ｙ，１８
Ｍとｆθレンズ２４とシリンドリカルミラー２６とは面
倒れ補正光学系を構成し、ポリゴンミラー２２の面倒れ
を補正する。ここで、ＬＤ１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｍから
射出されたレーザ光１６Ｃ，１６Ｙ，１６Ｍがポリゴン
ミラー２２の反射面２２ａに少しずつ異なる角度で入射
し、この反射面２２ａで反射されて感光材料Ａ上の同一
の主走査線ＳＬ上に異なる位置に結像し、時間的に間隔
をあけて同一主走査線ＳＬ上を走査するようにＬＤ１２
Ｃ，１２Ｙ，１２Ｍは配置される。従って、反射ミラー
２０はレーザ光１６Ｃ，１６Ｙ，１６Ｍの光路を変え
て、これらをいずれもポリゴンミラー２２の反射面２２
ａの同一線上の近接した位置に若しくは同一点上に入射
させるものである。ここで、ＬＤ１２Ｃ，１２Ｙ，１２
Ｍは希望して配置することができるので、同一支持板
（例えば、放熱板）に、それぞれのコリメータレンズ１
４Ｃ，１４Ｙ，１４Ｍとともに取り付けてもよい。

【００１８】ｆθレンズ２４は、各レーザ光１６Ｃ，１
６Ｙ，１６Ｍを主走査線ＳＬのいずれの位置においても
正しく結像させるためのものである。なお、ｆθレンズ
２４は、波長が６７０，７５０，８１０ｎｍの光に対し
て色収差が許容範囲内に収まるように補正されている。
シリンドリカルミラー２６は、シリンドリカルレンズ１
８Ｃ，１８Ｙ，１８Ｍとｆθレンズ２４ともに面倒れ補
正光学系を構成する他、各レーザ光１６Ｃ，１６Ｙ，１
６Ｍをいずれも立下げて、副走査搬送手段３８によっ
て、副走査搬送される感光材料Ａ上の副走査方向と略直
交する主走査線ＳＬに向けるものである。

【００１９】始点検出センサ２８は、感光材料Ａ上に画
成される主走査線ＳＬの上流側の延長上であって、感光
材料Ａの外側近傍のレーザ光１６Ｃ，１６Ｙ，１６Ｍの
少なくとも１つが通過する位置に取り付けられる。ここ
で、各レーザ光１６Ｃ，１６Ｙ，１６Ｍのうち少なくと
も１つ、例えば、先頭のレーザ光１６Ｃ、またはレーザ
光１６Ｙ、もしくは最後尾のレーザ光１６Ｍが、このセ
ンサ２８上を通過した時、このレーザ光１６Ｃ，１６Ｙ
または１６Ｍを受光して、その受光結果を始点検出信号
として出力できる光センサであればどのようなものでも
よい。例えば、フォトダイオード、フォトトランジスタ
などの受光素子、あるいはこれらの受光素子を用いた光
検出センサなどを挙げることができる。ここで、このよ
うな光検出センサとしては、２分割センサを用いるもの
が好ましい。この２分割センサは光ビームの移動方向に
略直角に近接して配置された２個の受光素子によって通
過光ビームを検出するので、このセンサによる検出タイ
ミングは、検出用レーザ光のビーム径の大小や光出力の
大小によらず一定であるため、特に１個の受光素子を使
う光センサに比べて、ばらつきが極めて少なく、非常に
正確である。

【００２０】タイミング回路３６は、レーザ光１６Ｃ、
１６Ｙ、または１６Ｍを使った光センサ２８によって検
出された始点検出信号を受けて、３本のレーザ光１６
Ｃ、１６Ｙ、１６Ｍが実際に感光材料Ａに画像を書き始
める、すなわち画像露光を開始するタイミング信号、す
なわち行の始点同期信号をそれぞれの変調回路３２Ｃ、
３２Ｙ、３２Ｍに出力するための回路であり、始点検出
センサ２８とともに始点同期センサを構成する。ここ
で、始点検出センサ２８の設置位置と感光材料Ａ上の行
開始位置（行の書き込み開始位置）との間の距離、ＬＤ
１２Ｃ、１２Ｙ、１２Ｍの配置から定まっているそれぞ
れのレーザビーム１６Ｃ、１６Ｙ、１６Ｍとの間の主走
査線上での間隔およびポリゴンミラー２２の回転速度と
光路長などのよって定まっている主走査速度によって、
レーザ光１６Ｃ、１６Ｙまたは１６Ｍが、始点検出セン
サ２８上を通過した瞬間、すなわち始点検出信号の出力
から各レーザ１６Ｃ、１６Ｙ、１６Ｍが感光材料Ａの行
開始位置に到達するまでの時間は、それぞれのレーザ光
毎に一定である。もちろん、各レーザ光１６Ｃ、１６
Ｙ、１６Ｍは所定の間隔をおいて感光材料Ａを走査露光
するので上記一定値はレーザ光間ではそれぞれ異なる。
従って、このタイミング回路３６は、光センサ２８から
始点検出信号を受けて、それぞれ、各レーザ光毎に上記
一定時間間隔遅延して、各レーザ光１６Ｃ、１６Ｙ、１
６Ｍの行同期信号を変調回路３２Ｃ、３２Ｙ、３２Ｍに
出力する遅延回路である。このような遅延回路を各変調
回路３２Ｃ、３２Ｙ、３２Ｍに組み込むようにすればタ
イミング回路３６は設けなくてもよい。また、これらの
遅延時間は、主走査速度の変動に応じて変化するように
制御手段３６によって制御するように構成しておいても
よい。

【００２１】露光制御手段３０は、画像信号源４２から
画像情報信号を受け取り、画像情報信号に応じて、様々
な露光量補正や信号処理を行って、各色について１ライ
ン分の各画素の露光量の演算を行い、各ＬＤ１２Ｃ，１
２Ｙ，１２Ｍについて１ライン分の各画素の露光量を決
定する。ここで画像信号源４０は、画像読取装置、コン
ピュータ、ビデオ機器、光ディスク機器等の画像処理装
置などのいずれであってもよい。

【００２２】変調回路３２Ｃ，３２Ｙ，３２Ｍは、本発
明の光ビームの変調手段であって、始点検出センサ２８
によって検出された始点検出信号に従ってタイミング回
路３６によって生成された各ビーム１６Ｃ、１６Ｙ、１
６Ｍの行の始点同期信号を受けて、露光制御手段３０に
よって決定された１ラインの各画素の露光量に応じて、
ＬＤ１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｍの露光強度を変調するも
の、すなわちこれらの発光を画素周期においてパルス幅
変調あるいは光強度変調するものである。この画像露光
方式におけるパルス幅変調では、光源であるＬＤ（１２
Ｃ，１２Ｙ，１２Ｍ）の光出力は、それぞれ、予め露光
制御手段３０などで一定に設定されており、各画素毎に
１画素周期内においてＬＤ１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｍの連
続発光時間（連続露光時間）光強度変調では、１画素周
期の光出力をそれぞれ駆動回路３４Ｃ，３４Ｙ，３４Ｍ
に出力する。ここで、ある画素のある色の露光量をＥ、
当該色のＬＤの光出力をＰ、ＬＤの発光時間すなわち露
光時間をｔとすると、Ｅ＝Ｐ×ｔと表わすことができ、
光出力Ｐが一定のパルス幅変調の場合、連続露光時間を
ｔ＝Ｅ／Ｐと表わすことができる。従って、変調回路３
２Ｃ，３２Ｙ，３２Ｍは、それぞれこの連続露光時間ｔ
_C ，ｔ_Y ，ｔ_M を信号として各画素毎に駆動回路３４
Ｃ，３４Ｙ，３４Ｍに出力する。

【００２３】変調回路３２（３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｙ）
の一構成例のブロック図を図２に示す。図２に示す変調
回路３２は、水晶発振器５０、分周器５２、ドライバ５
４、積分器５６、比較器５８、Ｄ／Ａ変換器６０から構
成される。本発明の第１の態様の画像露光装置１０にお
いては、変調回路３２は、さらに分周器５２とドライバ
５４と積分器５６との温度制御を行う温度制御装置６２
とこの変調回路３２においては、水晶発振器５０から発
生される基準クロック信号は、分周器５２で画素周期に
分周されるが、この分周器５２にはタイミング回路３６
から行の始点同期信号が入力されるようになっており、
この行同期信号と同期し、かつ画素周期をもつ、図３
に示すような出力信号として出力される。従って、ここ
では水晶発振器５０と分周器５２とによって画素周期と
同期したクロック発生回路を構成している。画素周期と
同期したクロック出力（図３参照）はドライバ５４で
電圧振幅を伸縮調整された後、積分器５６へ入力され、
図３に示すように三角波を発生する。この三角波は比
較器５８に入力される。一方、ディジタル画像信号はＤ
／Ａ変換器６０により、画像濃度に応じた電圧（図３
参照）に変換された後、比較器５８の他の入力信号とな
る。比較器５８において、前記三角波と前記画像濃度に
応じた電圧とが比較され、図３に示すように前記画像
濃度に応じたＬＤの発光時間（ｔ）のパルスがＬＤの駆
動回路（３４Ｃ、３４Ｍ、３４Ｙ）に出力される。こう
して、変調回路３２は前記デジタル画像信号をパルス幅
変調する。

【００２４】温度制御装置６２は、本発明の第１の態様
の画像露光装置１０の最も特徴的な部分であって、変調
回路３２の分周器５２とドライバ５４と積分器５６とを
一定温度に保つように温度制御を行うことができればど
のようなものでもよい。例えば、温度制御装置６２の一
例として、図４に示す温度制御装置を挙げることができ
る。同図に示す温度制御装置６２は、分周器５２とドラ
イバ５４と積分器５６と収納するケーシング６４と、こ
のケーシング６４内の温度を測定するためケーシング６
４に取り付けられるサーミスタ６６と、サーミスタ６６
の温度検出信号を増幅するアンプ６８と、アンプ６８か
らの出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器７０と、ディジ
タル温度検出信号と制御すべき温度データとを比較して
パワートランジスタ７８に与える電流値データを演算
し、設定するマイクロプロセッサ（μＰ）７２と、この
ディジタル電流値データをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器
７４と、このアナログデータに応じてパワートランジス
タ７８を駆動電流を流すトランジスタドライバ７６と、
ケーシング６４を加温するパワートランジスタ７８とか
らなる。同図に示す温度制御装置６２は、加熱源として
パワートランジスタ７８を用いるので、温度調整される
温度は、使用環境温度より少し高い温度に設定される。

【００２５】このような温度制御装置６２によって、分
周器５２、ドライバ５４および積分器５６とを一定温度
に制御することができるので、本発明に用いられる変調
回路３２では、図３に示す画素クロックパルスの振幅
やデューティμが図１０（ｂ）や（ｃ）に示すように変
動することはないし、その結果、三角波の振幅が変動
することもない。従って、本発明においては、同じ画像
濃度信号に対して異なるパルス幅変調信号を出力するこ
とはないので異なる露光量で感光材料を露光することは
なく、階調特性が変ることはない。その結果、本発明の
画像露光装置で露光された画像は濃度ずれのない、色バ
ランスのとれた高画質画像である。

【００２６】ところで、本発明は、図示例のように分周
器５２、ドライバ５４、積分器５６の３個の回路のすべ
てを同一のケーシング６４に収納して同時に温度制御す
るものに限定されず、これらを個々に温度制御するもの
であっても、いずれか１つまたは２つを温度制御するも
のであってもよい。しかし、図２に示す変調回路３２に
おいて、画素クロックパルスに最も大きな影響を与
え、周囲温度の影響を受けやすい素子はドライバ５４で
ある。従って、１つまたは２つの素子を制御する場合に
は、少なくともドライバ５４を温度制御するのが好まし
い。また、上記各信号を伝達する伝達回路を図示例のド
ライバ５４以外にも用いる場合には、ドライバ５４に加
え、これらの伝達回路も温度制御するのが好ましい。ま
た、少なくともドライバ５４を含んでいれば、あるいは
上述の伝達回路も含め、分周器５２および積分器５６以
外の水晶発振器５０や比較器５８やＤ／Ａ変換器６０な
どを含めて温度制御するものも本発明の範囲に含まれ
る。すなわち、本発明は、変調回路３２において温度変
化の影響を受けやすい回路を温度制御するものである。
また、図示例の温度制御装置６２は、加熱源としてパワ
ートランジスタを用いるものであるが、本発明はこれに
限定されず、ヒータなどの他の加熱源を用いるものであ
ってもよいし、冷却源を有し、使用環境温度に依存せ
ず、任意の温度に制御するものであってもよい。

【００２７】駆動回路３４Ｃ，３４Ｙ，３４Ｍは、ＬＤ
１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｍを駆動するための駆動回路であ
って、パルス幅変調の場合、各画素に対し変調回路３２
Ｃ，３２Ｙ，３２Ｍによって決定された時間ｔ_C ，ｔ
_Y ，ｔ_M だけ、各ＬＤ毎に予め設定された光出力Ｐ_C ，
Ｐ_Y ，Ｐ_M に対する駆動電流Ｉ_C ，Ｉ_Y ，Ｉ_M をＬＤ１
２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｍに流す。この結果ＬＤ１２Ｃ，１
２Ｙ，１２Ｍは、それぞれ各ＬＤ毎に予め設定された光
出力で各ＬＤについてｉ画素に応じて決定された時間ｔ
_C ，ｔ_Y ，ｔ_M だけ発光する。これが１ラインに渡って
行われてＬＤ１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｍは１ラインの露光
を行う。

【００２８】制御手段４０は、画像露光装置１０の動作
制御をするものであって、ポリゴンミラー２２の回転速
度、従って主走査速度、感光材料Ａを副走査搬送する副
走査搬送手段３８の副走査搬送速度、および画像信号源
４２から露光制御手段３０への１ライン分の画像情報信
号の入力タイミング、各ＬＤ１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｍの
発光タイミング（画素クロックタイミング、変調タイミ
ング）等々を制御し、あるいは様々な信号を受けて、画
像露光装置に必要な種々の制御を行うものである。ここ
で制御手段４０は、さらに変調回路３２（３２Ｃ、３２
Ｍ、３２Ｙ）の温度制御装置６２を制御するものであっ
てもよい。

【００２９】本発明に用いられる記録材料としては、感
光層を有するものであればどのようなものでもよく、例
えば、銀塩写真式感光材料、拡散転写感光材料、熱現像
感光材料、感光性樹脂材料、感圧性感光材料、感熱性感
光材料などの感光材料および電子写真感光体、電子写真
式感光材料などを挙げることができる。また、記録材料
の形状も特に制限的ではなく、代表的にシート状、ドラ
ム状などを挙げることができる。

【００３０】本発明の第１の態様の画像露光装置は、基
本的に以上のように構成されるが、本発明は、これ、す
なわち変調回路（手段）を温度制御して周囲温度の影響
を遮断するものに限定されず、周囲温度の影響による変
調回路の温度変動によって生じる画素クロックパルス
（矩形波）の形状（振幅やデューティ）の変動を補正で
きるものであれば何でもよく、電気的に補正するもので
あってもよい。

【００３１】図５に、本発明の第２の態様の画像露光装
置に用いられる変調回路の一実施例を示す。同図に示す
変調回路８０は、図２に示す変調回路３２と、温度制御
装置６２がなく、補正回路８２が付加されている点を除
いて全く同様な構成を有しているので、同じ構成要素に
は同じ番号を付し、その説明は省略する。ここで補正回
路８２は、ドライバ５４と積分器５６との間に介挿さ
れ、分周器５２の出力とドライバ５４の出力とを受け、
ドライバ５４の矩形波の波形の乱れを分周器５２の出力
（矩形波）と比較して、前述の乱れを補正するための回
路である。この補正回路８２によって積分器５６に入力
される画素クロックパルス（矩形波）は常に乱れのない
正常な波形を有するものとなる。従って、変調回路８０
では積分器５６で常に正確な三角波を発生し、比較器５
８において画像信号に応じた正確な露光強度（発光時間
幅、または光出力）を出力することができる。

【００３２】ここで、補正回路８２は、図示例に限定さ
れず、変調回路８０の任意の場所に配置できるし、入力
信号も分周器５２やドライバ５４からの信号に出力信号
も、積分器５６への入力信号に限定されない。このよう
な補正回路８２によって、変調回路８０の温度変動によ
る画素クロックパルスの変動を補正することは、上述し
た銀塩写真式感光材料、拡散転写感光材料、熱現像感光
材料などのような階調を表現可能な階調記録材料におい
て特に必要である。これに対し、電子写真感光体によっ
て階調性のある画像を再生する場合には、電子写真では
網点の面積によって階調を表現するものであるので、前
述の階調表現記録（感光）材料の場合よりも温度変動の
影響を受けにくい。

【００３３】電子写真においては、画像の濃度は形成さ
れる網点の面積の大小によって表現される。従って、露
光量と網点の面積の大小は比例する。すなわち、パルス
幅変調におけるパルス幅（画素周期に対するハイレベル
の割合（デューティ））と網点の面積率はほぼ線形に近
いといえる。このため網点を形成するための露光量に相
当する−ｌｏｇ₁₀（１−面積率）は−ｌｏｇ₁₀（１−
μ）（μ：デューティ）とみなすことができ、ほぼ濃度
を示すものであるとみなすことができる。従って、図９
（ａ）のグラフに示す−ｌｏｇ₁₀（１−μ）とμとの関
係は、図９（ｂ）のグラフに示す濃度（Ｄ）とデューテ
ィ（μ）との関係は同様な関係となる。図９（ｂ）に示
すように、デューティ（μ）に対する濃度（Ｄ）のグラ
フは下に凸であって、電子写真感光体を用いた場合の画
像形成に関し、変調信号に温度変動を受けやすい低デュ
ーティ域では濃度変化が小さく、低濃度域が露光され、
中濃度域は比較的温度変動の影響が小さい比較的高デュ
ーティで露光される。従って、電子写真感光体への露光
の場合は、比較的温度変動の影響を受けにくいといえ
る。

【００３４】これに対し、上述した、露光強度（パルス
幅変調、光強度変調）によって直接階調表現を行う階調
記録材料に画像形成を行う画像露光装置においては、例
えば、銀塩写真式感光材料を半導体レーザ（ＬＤ）をパ
ルス幅変調して露光する場合について説明すると、変調
回路の変調信号のパルス幅、すなわちデューティ（μ）
と露光量（ｌｏｇＥ）とはほぼ対数の関係にある。すな
わち、ｌｏｇＥ≒−ｌｏｇ₁₀μと表わすことができ、こ
の関係式は図６に示すグラフで表わすことができる。一
方。銀塩写真式感光材料の濃度（Ｄ）−露光量（ｌｏｇ
Ｅ）特性は、図７に示すグラフで表わすことができ、通
常、中濃度域でγ特性が１以上、例えば代表的には３程
度であることが多い。

【００３５】図６および図７から、濃度（Ｄ）とパルス
幅すなわちデューティ（μ）との関係は、図８に示すグ
ラフで表わすことができる。このグラフを図９（ａ）に
示すグラフと比較すると、階調記録材料に露光する場合
の方が、電子写真感光体に露光する場合より、温度変動
の影響による濃度むらや色バランスのズレなどが視認さ
れやすい中濃度域での傾きが大きく、しかもこの中濃度
域をパルス幅すなわちデューティ（μ）のより低いとこ
ろで発色させるように対応している。ところが、図１１
に示すように、デューティ（μ）が低いほど、温度変動
による三角波の振幅の変動によって生じるデューティ
（μ）の変動率が大きいため、階調記録材料に露光する
場合には、電子写真感光体に露光する場合に比べて、変
調回路に、具体的には画素クロックパルスひいては変調
信号（パルス幅、光出力）に温度変動に対する高い安定
性が要求される。

【００３６】このため、階調表現記録材料に高画質画像
を露光する場合、本発明の画像露光装置の補正回路は、
変調回路の温度変動によって生じる画素クロックパルス
（矩形波）などのパルス波形のくずれを十分に補正する
ことができるものである必要がある。この補正により、
前記パルス波形のくずれを十分になくしておくことによ
り、形成画像の階調特性の変動を十分に除去することが
できる。こうして、本発明装置では、きれいな階調性の
ある画像を常に露光することができる。

【００３７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
所定の狭帯域波長の光ビームを画素周期でディジタル画
像信号に応じた露光強度（パルス幅（発光時間幅）、光
強度（光出力））に変調する変調手段を構成する回路素
子のうち少なくとも温度の影響を受けやすい回路素子の
温度変動を十分に低減したもしくはなくすことができる
ので、温度変動による画素周期信号（画素クロックパル
ス）のくずれをなくしあるいは十分に低減し、その結
果、露光強度変調信号の温度変動による変動をなくす、
あるいは十分に低減することができ、常に前記画像信号
に応じた変調信号を正確にかつ安定して出力することが
できる。

【００３８】

【００３９】従って、本発明によれば、濃度むらやズレ
などの濃度変動がなく、カラー画像であっても色濃度ズ
レがなくかつ色バランスがよく、また高い階調性を有す
る画像であっても階調特性にズレや変動のない高画質画
像を露光することができ、その結果再生画像として得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る画像露光装置の一実施例の模式
図である。

【図２】 図１に示す画像露光装置に用いられる半導体
レーザの変調回路の一構成例のブロック図である。

【図３】 図２に示す変調回路の各部におけるタイミン
グチャートの一例である。

【図４】 図１に示す画像露光装置に用いられる半導体
レーザの変調回路の別の構成例のブロック図である。

【図５】 本発明に係る画像露光装置の変調回路の別の
実施例のブロック図である。

【図６】 本発明の画像露光装置の半導体レーザの変調
信号のパルス幅と露光量との関係の一例を示すグラフで
ある。

【図７】 本発明に用いられる階調記録材料である銀塩
写真式感光材料の露光量と発色濃度との関係の一例を示
すグラフである。

【図８】 本発明に用いられる半導体レーザの変調信号
のパルス幅と図７に示す感光材料の発色濃度との関係の
一例を示すグラフである。

【図９】 （ａ）は電子写真感光体を露光する半導体レ
ーザの変調信号のパルス幅と露光量との関係の一例を示
す図、（ｂ）は電子写真画像の発色濃度と半導体レーザ
の変調信号のパルス幅との関係の一例を示す図である。

【図１０】 （ａ）、（ｂ）および（ｃ）は従来の画像
露光装置の変調回路の温度変動によって生じる変調信号
の変動を説明するための変調回路の各部におけるタイミ
ングチャートである。

【図１１】 従来の画像露光装置の変調回路の温度変動
の変調信号への影響を説明するタイミングチャートであ
る。

【符号の説明】

１０ 画像露光装置 １２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｍ 半導体レーザ １４Ｃ，１４Ｙ，１４Ｍ コリメータレンズ １６Ｃ，１６Ｙ，１６Ｍ レーザ光 １８Ｃ，１８Ｙ，１８Ｍ シリンドリカルレンズ ２０ ミラー ２２ ポリゴンミラー ２４ ｆθレンズ ２６ シリンドリカルミラー ２８ 始点検出センサ（２分割センサ） ３０ 露光制御手段 ３２，３２Ｃ，３２Ｙ，３２Ｍ 変調回路 ３４Ｃ，３４Ｙ，３４Ｍ 駆動回路 ３６ タイミング回路 ３８ 副走査搬送手段 ４０ 制御手段 ４２ 画像信号源 ５０ 水晶発振器 ５２ 分周器 ５４ ドライバ ５６ 積分器 ５８ 比較器 ６０ Ｄ／Ａ変換器 ６２ 温度制御装置 ６４ ケーシング ６６ サーミスタ ６８ アンプ ７０ Ａ／Ｄ変換器 ７２ マイクロプロセッサ（μＰ） ７４ Ｄ／Ａ変換器 ７６ トランジスタドライバ ７８ パワートランジスタ ８０ 変調回路 ８２ 補正回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 1/04 - 1/207 G02B 26/10 - 26/10 109 G03B 27/72 - 27/80 G03G 15/04 - 15/047

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の狭帯域波長の光ビームを変調手段に
   よって所定の画素周期でディジタル画像信号に応じた露
   光強度に変調して記録材料をディジタル露光する画像露
   光装置であって、 前記変調手段が前記画素周期と同期した画素クロック信
   号を発生する画素クロック発生回路、この画素クロック
   信号を積分して三角波を発生する積分器および前記ディ
   ジタル画像信号をＤ／Ａ変換したアナログ信号と前記三
   角波とを比較して前記画像信号に応じたパルス幅変調信
   号を生成する比較器を有し、さらに前記画素クロック発
   生回路および積分器または上記信号の伝達回路のうち少
   なくとも一部の回路の温度を制御する温度制御手段を設
   けたことを特徴とする画像露光装置。