JP3374687B2 - 固体走査型光書込み装置及びその光量測定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＬＺＴからなる
光シャッタアレイやＬＥＤアレイ等を用いて感光体上に
画像（潜像）を書き込むための固体走査型光書込み装置
及びその光量測定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術と課題】従来、銀塩感材を用いた印画紙や
銀塩フィルムや電子写真用感光体に画像（潜像）を形成
するのに、ＰＬＺＴ等からなる光シャッタアレイやＬＥ
Ｄアレイを用いて１画素ずつ光をオン／オフ制御する光
書込み装置が種々提供されている。そして、この種の固
体走査型光書込み装置では、むらのない画像を得るため
に各光素子の光量を測定し、測定値に基づいて光量補正
を行う必要がある。

【０００３】従来では、各光素子の光量測定方法とし
て、特開昭６１−１５０２８６号公報には、ＬＥＤ素子
を主走査方向に順次点灯させると共に、光量検出センサ
をＬＥＤ素子に所定距離対向させた状態で移動させる方
法が開示されている。しかし、このようにＬＥＤ素子を
順次点灯させると、ＬＥＤ素子のオン、オフ速度とセン
サの移動速度を正確に同期させる必要があり、スタート
位置の微調整が必要で、エンコーダや正確な送り機構等
が必要となる。また、順次点灯方式では隣接する光素子
からの漏れ光量等の影響が測定に反映されず、ベタ画像
再現時には画像のむらが充分に解消されない。

【０００４】さらに、多階調での画像再現を実現するに
は、各光素子の出力光量特性を正確に測定することが必
要である。しかし、特開昭６１−１５０２８６号公報等
に示されているように、オン時のみ光量を測定していた
のでは、不充分である。

【０００５】

【発明の目的、要旨及び効果】そこで、本発明の目的
は、各光素子の出力光量を簡単な制御で正確に測定でき
る光量測定方法及び固体走査型光書込み装置を提供する
ことにある。さらに、本発明の他の目的は、多階調での
画像再現に対応して各光素子の出力光量特性を測定でき
る光量測定方法を提供することにある。

【０００６】さらに、本発明の他の目的は、フルカラー
対応タイプであって、各光源色の出力光量を簡単な制御
で正確に測定できる固体走査型光書込み装置を提供する
ことにある。

【０００７】以上の目的を達成するため、本発明は、主
走査方向に並べられた多数の光素子を画像データに基づ
いてオン、オフ制御する固体走査型光書込み装置におい
て、前記光素子を少なくとも隣接する光素子が点灯しな
いように間引き点灯させる制御手段を備えている。そし
て、受光用スリットを有する光量検出センサを前記光素
子に対向させて主走査方向に移動させ、この移動に際し
て光素子を間引き点灯させ、前記光量検出センサにより
各光素子当たり複数回の光量サンプリングを前記主走査
方向における異なる位置で行って各光素子の前記主走査
方向における位置を同定し、光量検出センサの出力に基
づいて各光素子の光量を算出する。

【０００８】本発明においては、光素子を間引き点灯し
てその出力光量を測定するため、光量検出センサを単に
定速で移動させるだけで、間引き点灯のパターンとの関
連で光素子を同定（アドレス）して光量を測定すること
ができる。しかも、光素子の走査速度とセンサの移動速
度を正確に同期させる必要はなく、制御が容易である。
また、隣接する光素子は点灯されないため、オフ状態に
ある光素子からは点灯光素子からの漏れ光量を測定する
ことができ、実際上の光量を正確に算出することがで
き、ベタ画像再現時の画像むらの解消に有効である。

【０００９】特に、各光素子を所定の周波数及びデュー
ティで点灯させ、各光素子の光量を複数回測定してその
ピーク値を該光素子の光量とすれば、１回の走査で各光
素子の光量を測定でき、しかも、光素子の同定を正確に
行うことができる。さらに、測定されたピーク値とピー
ク値の間隔から光書込み装置あるいは測定装置の異常を
検出することも可能である。

【００１０】本発明において、光量測定時には画像形成
時と略同じ周波数及びデューティで各光素子を間引き点
灯させることが好ましい。光量測定を実際の画像形成と
略同じ条件で行うことによって測定結果が実際の駆動時
に近いものとなることにより、光量補正がより正確なも
のとなる。さらに各光素子を出力光量が異なる複数の駆
動条件（デューティ、電圧、電流等）で繰り返して点灯
させれば、各光素子の出力光量特性をより正確に得るこ
とができ、多階調での画像再現に有効である。

【００１１】さらに、光書込み装置が複数の光源色を高
速に切り換えて光素子を点灯させるフルカラー対応タイ
プであれば、各光素子を各光源色に対応した駆動条件
（デューティ、電圧、電流等）で間引き点灯させれば、
各光源色ごとに正確な光量を測定することができる。こ
の場合、光源色の切換えを光量測定時には画像形成時よ
りも低速で行い、各光素子を各光源色ごとに複数回点灯
させれば、１回の走査で３色の複数段階の測定ができ、
各光素子の出力光量特性をより正確に得ることができ、
多階調での画像再現に有効である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る固体走査型光
書込み装置及びその光量測定方法の実施形態について添
付図面を参照して説明する。

【００１３】（光書込みヘッド） 図１は、銀塩感材を用いた印画紙上にフルカラー画像を
書き込むための光書込みヘッド２０を示す。この光書込
みヘッド２０は、概略、ハロゲンランプ２１、防熱フィ
ルタ２２、色補正フィルタ２３、拡散筒２４、ＲＧＢフ
ィルタ２５、光ファイバアレイ２６、スリット板２７、
光シャッタモジュール３０、結像レンズアレイ３５、防
塵ガラス３６によって構成されている。

【００１４】ハロゲンランプ２１から放射された光は、
防熱フィルタ２２で熱線をカットされ、色補正フィルタ
２３で光質を印画紙の分光感度特性と合うように調整さ
れる。拡散筒２４は光の利用効率を向上させ、光量ムラ
を低減させるためのものである。ＲＧＢフィルタ２５は
以下に説明する光シャッタモジュール３０による書込み
と同期して回転駆動され、１ラインごとに通過色を変化
させる。

【００１５】光ファイバアレイ２６は、多数本の光ファ
イバからなり、一端２６ａは束ねて前記拡散筒２４にＲ
ＧＢフィルタ２５を介して対向している。他端２６ｂは
矢印Ｘで示す主走査方向に並べられ、光をライン状に出
射する。スリット板２７のスリット端面２７ａ，２７ａ
は鏡面に仕上げられ、光ファイバアレイ２６から出射す
る光を効率よく光シャッタモジュール３０に導く。さら
に、スリット板２７にＰＬＺＴシャッタチップを一定の
温度に維持するためのヒータ（図示せず）が設けられて
おり、モジュール３０に設けた温度検出素子（図示せ
ず）の検出結果に基づいて温度制御が行われる。

【００１６】光シャッタモジュール３０は、セラミック
基板のスリット状開口あるいはガラス基板上にＰＬＺＴ
からなる複数の光シャッタチップを設けてアレイを構成
し、それと並べてドライバＩＣを設けたものである。各
光シャッタチップに形成されている各光シャッタ素子は
ドライバＩＣによって所定の画素に対応するもののみが
駆動される。また、モジュール３０の前後には偏光子３
３及び検光子３４が設けられている。ＰＬＺＴは、よく
知られているように、カー定数の大きい電気光学効果を
有する透光性を有するセラミックであり、偏光子３３で
直線偏光された光は、各光シャッタ素子への電圧印加で
発生する電界のオン／オフによって偏光面の回転が生
じ、検光子３４から出射される光がオン／オフされる。

【００１７】検光子３４から出射された光は、結像レン
ズアレイ３５及び防塵ガラス３６を透過して印画紙上に
結像し、潜像を形成する。印画紙は主走査方向Ｘと直交
する方向（副走査方向）に一定の速度で搬送される。

【００１８】（光量測定装置と測定方法） 図２は前記光書込みヘッド２０の各光シャッタ素子の光
量を測定する測定装置７０を示す。

【００１９】この測定装置７０は、光電変換センサ７２
と工具顕微鏡７７を有する測定ユニット７１をガイド棒
７６にスライド可能に取り付けたものである。ガイド棒
７６は前記光シャッタモジュール３０による主走査方向
（矢印Ｘ方向）と平行に設置され、測定ユニット７１は
センサ７２が前記光シャッタ素子の直上に位置した状態
で矢印Ｘ方向に定速で往復移動する。詳しくは、図１１
に示すように、一方のガイド棒７６ａは外周面に雄ねじ
が形成され、この雄ねじに測定ユニット７１に設けた図
示しないナットが螺着している。従って、測定ユニット
７１はガイド棒７６ａの正逆回転に伴って往復移動す
る。

【００２０】センサ７２の入射側にはスリット板７３と
光拡散板７４が設置されている。スリット板７３は１画
素の幅寸法の２５〜４００％（好ましくは、５０〜２０
０％）の間口幅を有するスリット７３ａを有し、前記結
像レンズアレイ３５のピント面Ｆ上に位置している。セ
ンサ７２はその分光感度特性が記録媒体の分光感度特性
と略同等か広い範囲のものが使用されている。

【００２１】工具顕微鏡７７はＣＣＤカメラ７８と一体
的に設けられている。前記光シャッタ素子は工具顕微鏡
７７を介してＣＣＤカメラ７８で撮影され、モニタテレ
ビ７９に映し出される。測定者はモニタテレビ７９の画
像を見て光書込みヘッド２０の位置を光シャッタ素子の
両端部で微調整（ピント及び位置調整）する。即ち、光
書込みヘッド２０はセンサ７２に対して、図示しない載
置台によって、高さ、傾き、センサ７２との距離等が調
整可能に取り付けられている。

【００２２】以上の構成からなる光量測定装置７０と光
書込みヘッド２０はシーケンサで制御され、測定ユニッ
ト７１の往復動及び光量測定のタイミング等が制御され
る。光書込みヘッド２０は予めプログラムされている駆
動モード（駆動周波数、点灯デューティ、点滅データ）
で駆動される。測定装置７０はこの駆動に同期して各光
シャッタ素子の光量の積分値を得るように構成されてい
る。通常は、駆動周波数とセンサ７２の駆動速度との関
係で、１素子当り１０数回のサンプリング及びホールド
を行うように設定される。センサ７２の出力はＡ／Ｄ変
換され、制御部に転送し、必要な処理を行う。

【００２３】光書込みヘッド２０の駆動モードは実機の
駆動条件に合わせて設定する。光書込みヘッド２０が４
００ｄｐｉ（１インチ当りのドット数）の印字密度であ
り、１ｋＨｚで駆動するプリンタ、即ち、システム速度
が６３．５ｍｍ／ｓであるプリンタに搭載する場合を例
に説明する。

【００２４】まず、光シャッタ素子の奇数番目を繰り返
して点灯させ、センサ７２を光シャッタチップの走査領
域外の初期位置から往動させる。そして、１ライン区間
（１ｍｓｅｃ）のセンサ出力を積分し、その積分値をサ
ンプリング／ホールドしてＡ／Ｄ変換を行い、制御部に
取り込ませる。センサ７２を１ｍｍ／ｓの速度で移動さ
せると、４００ｄｐｉ（６３．５μｍ）の場合、１素子
（１画素）当り６３．５回のサンプリング／ホールドを
行うことになる。センサ７２を主走査長さよりも若干長
く移動させた後、制御部へのデータの取り込みを停止さ
せ、センサ７２を初期位置へ復動させる。次に、偶数番
目の光シャッタ素子を点灯させながら前記同様に光量を
測定し、データの取り込みを行う。これにて、全ての光
シャッタ素子の光量測定が完了する。勿論、偶数番目の
光シャッタ素子の光量測定をセンサ７２の復動時に行っ
てもよく、この方が能率的である。

【００２５】光量補正を考慮した有効な測定方法として
は、各光シャッタ素子について四つの異なる光量で測定
値を得ることである。点灯デューティを、高、中、低と
し、消灯（オフ）を加えた駆動モードで光書込みヘッド
２０を動作させる。この場合、１素子当りのサンプリン
グ／ホールドは約１６回で４段階の光量での測定値を１
回の走査で得ることができる。勿論、４段階の光量を２
〜４回の走査に分けて測定してもよい。また、４段階の
光量測定であることに拘泥する必要はない。

【００２６】１素子当りのサンプリング／ホールド数は
センサ７２の移動速度を低下させるか、あるいは駆動周
波数を高めれば増やすことができる。駆動周波数に起因
する光量変化は皆無ではないが、実用上許容できるレベ
ルに収まる。また、駆動周波数と光量変化の相関関係を
予め明確に把握しておけば、補正係数を導入することで
対応可能である。

【００２７】また、光書込みヘッド２０がカラープリン
ト対応である場合、各光源色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に分けて測
定することが必要になってくる。従って、前述の測定工
程は、ＲＧＢフィルタ２５を切り換えながら各色ごとに
計３回実行することになる。制御部では取り込んだ測定
データのピーク値から光シャッタ素子の同定（アドレ
ス）及び最大値、最小値を算出する。これらの値から各
光シャッタ素子の光量を算出し、４点での測定光量を３
次曲線で近似し、各光量値（例えば、０〜２５５段の多
階調）の補正係数を決定する。

【００２８】次に、光量測定の原理を図３、図４を参照
して説明する。まず、光シャッタ素子の奇数番目に駆動
信号Ａを印加する。駆動信号Ａは実機での駆動条件と同
じか近い値の周波数及びデューティとされている。各光
シャッタ素子からは光出力Ｂが出射され、主走査方向Ｘ
に往動する前記センサ７２から同波形が出力される。こ
の出力は積分され、オン期間終了時にサンプリング／ホ
ールドしてＡ／Ｄ変換される。

【００２９】光量測定において、素子幅と略同寸法のス
リット７３ａを主走査方向Ｘに１素子当たり複数回の点
灯を行う速度で走査しているので、Ａ／Ｄ変換された出
力は図４に示すようになる。センサ７２が光シャッタ素
子３１と対面する位置で最大光量となり、素子３１間で
最小光量となる。従って、この出力光量のピーク検出を
行うことで素子位置を同定（アドレス）することができ
る。素子３１間の最小光量は結像レンズのＭＴＦ、スリ
ット幅等で変化する。最小光量位置の同定は、最大光量
と同様にピーク検出を行うことで可能であるが、最大光
量間の１／２時点の値を採用することもできる。

【００３０】次に、光シャッタ素子の偶数番目に前記駆
動信号Ａを印加し、センサ７２を復動させつつ前記同様
に光量を測定する。測定結果を奇数番目の測定結果と重
ねることで全ての素子３１の出力光量特性が判明する。

【００３１】以上の光量測定において、素子位置は出力
光量から算出しているため、エンコーダ及びセンサ７２
の初期位置の検出等は不要である。また、本実施形態で
は、オン時光量とオフ時光量とを同時に測定しており、
駆動信号はオン期間とオフ期間を交互に測定するように
構成されている。

【００３２】オフ時光量（漏れ光量）もオン時光量と同
様に、オフ期間のセンサ出力を積分し、オフ期間終了時
にサンプリング／ホールドしてＡ／Ｄ変換する。素子位
置の同定はオン時と同様にピーク検出でも何でも可能で
あるが、出力信号が微弱であることから、オン時のピー
クと同時期の光量をオフ時光量としている。オン時最小
光量の決定に関しては、実験的に下式で補正するのが好
ましい。

【００３３】 特定素子光量＝特定素子最大光量＋（回り込み光量−漏れ光量）×補正係数

【００３４】補正係数は点灯パターン及びスリット７３
ａの幅寸法に依存し、０．２〜１．０である。また、ラ
イン／網点画の場合は、特定光素子のピーク値のみを用
いて補正を行っても十分であり、１ドットの再現（特定
のライン／網点画）の場合には、特定光素子のピーク値
のみによる補正のほうが好ましい。前記測定方法は、奇
数番目、偶数番目ごとに点灯させる例で説明したが、点
灯パターンは種々のものが考えられる。

【００３５】ここで、光量積分回路８０を図５に示し、
そのタイミングチャートを図６に示す。この光量積分回
路８０は高、中、低の３種のデューティとオフとの計４
段階の光量を測定するためのもので、４系統（図５では
２系統のみを図示する）で構成されている。センサ７２
からの光電圧信号は極性反転アンプ８１を介して各積分
器８２へ入力され、さらにサンプルホールドアンプ８４
を介してＡ／Ｄ変換される。光電圧信号は各アナログス
イッチ８３が信号ＡＳ−１〜４でオンされている間積分
器８２で積分され、信号ＳＨ−１〜４の立ち下がりタイ
ミングでサンプルホールドアンプ８４で保持され、図示
しないＡ／Ｄコンバータでデジタル信号に変換される。

【００３６】前記積分回路８０によれば、１回の走査で
４値の光量を測定することができる。これらの測定値に
基づいて光量特性の近似式を算出し、光量補正テーブル
を作成することにより、階調再現用の良好な光量補正が
可能となる。

【００３７】（ドライバＩＣの構成と動作） 次に、前記光量測定装置７０によって光量測定する際に
光書込みヘッド２０を駆動するためのドライバＩＣにつ
いて説明する。光シャッタ素子の光量測定時に実行され
る間引き点灯は、ＣＰＵから必要なデータを転送して光
書込みヘッド２０を駆動すれば実現可能であるが、その
機能をドライバＩＣに付加することもできる。

【００３８】図７はドライバＩＣとして２値画像再現用
のものを使用した場合の構成を示す。このドライバＩＣ
６０は、ｎ個のＩＣをラダーチェーンで接続して使用す
るのであるが、各ＩＣは６４ドットを駆動するように構
成され、シフトレジスタ６１、ラッチ回路６２、ゲート
回路６３、レベルシフト回路６４、ドライバ回路６５か
らなる。

【００３９】画像データＤＡＴＡ（Ａ），（Ｂ）はシフ
ト信号Ｒ／Ｌに基づいてシフトクロック信号Ｓ−ＣＬＫ
に同期してシフトレジスタ６１へ転送され、ストローブ
信号ＳＴＢでラッチ回路６２にラッチされる。ゲート信
号ＧＡＴＥがゲート回路６３に入力されると、信号Ｄ₁
〜Ｄ₆₄がレベルシフト回路６４を介してドライバ回路６
５に転送される。ドライバ回路６５には駆動電圧Ｖｄが
印加されており、レベルシフト回路６４からの信号Ｄ₁
〜Ｄ₆₄に基づいて出力ＨＶ₁〜ＨＶ₆₄が光シャッタ素子
に印加される。

【００４０】このドライバＩＣ６０において、光量測定
モードが指令されると、データ信号ＤＡＴＡはシフトク
ロック信号Ｓ−ＣＬＫに同期してシフトレジスタ６１へ
転送され、ストローブ信号ＳＴＢでラッチ回路６２にラ
ッチされる。そして、ゲート信号ＧＡＴＥを所定のデュ
ーティで駆動すれば、所定の光量で光シャッタ素子を動
作させることができる。間引き点灯は、データ信号ＤＡ
ＴＡとシフトクロック信号Ｓ−ＣＬＫを分周した信号と
をアンド条件で動作させることで実現できる。１／２分
周すれば１オン／１オフとなる。間引き点灯用の信号は
繰り返し信号であり、複数のデューティのゲート信号Ｇ
ＡＴＥを用意しておけば、プリンタコントローラがなく
ても光量測定モードを実行できる。光シャッタ素子が奇
数列と偶数列に分割されている場合は、片列のＤＡＴＡ
を“Ｈ”にして、少なくとも片列に対して素子数以上の
ＤＡＴＡをシフトレジスタ６１へ転送した後、ストロー
ブ信号ＳＴＢでラッチし、前述の制御を行えば、１オン
／１オフをさらに容易に実現できる。また、ゲート回路
６３にＴＥＳＴ入力端子を設けてゲート回路６３を強制
的にオンする機能を付加し、この端子に所定のデューテ
ィ信号を転送すれば、容易に光量測定モードを実行可能
である。

【００４１】より詳しくは、図８、図９に示すように、
発振器６６から発振された基本クロック信号ＣＬＫは分
周器６７で適当な周波数に変換され、シフトクロック信
号Ｓ−ＣＬＫ、カウンタ計数信号となる。ライン周期カ
ウンタ６８は、ライン周期をカウントするもので、スト
ローブ信号ＳＴＢを生成する。即ち、カウントアップで
１ショットマルチバイブレータを動作させてストローブ
信号ＳＴＢを生成し、同時にカウンタ６８のリセットが
行われるので、ストローブ信号ＳＴＢは一定周期で出力
されることになる。このカウンタ６８の規定値を選択可
能とすることでデューティを変更することができる。シ
フト量カウンタ６９は、前記シフトレジスタ６１へ転送
するデータ数を決定するもので、カウント中は出力を発
生するため、クロック信号ＣＬＫとアンド条件で動作さ
せてシフトクロック信号Ｓ−ＣＬＫを生成する。

【００４２】データ信号ＤＡＴＡは、クロック信号ＣＬ
Ｋから種々のパターンを生成することが可能であり、１
／２分周したものを使用すれば、１オン／１オフの間引
き点灯用の信号を生成できる。他のパターンも簡単なロ
ジック回路で生成可能である。光シャッタ素子が奇数列
と偶数列に分割されている構成では、シフト量カウンタ
６９は不要であり、回路はさらに簡単になる。即ち、デ
ータ信号ＤＡＴＡを常時“Ｈ”にしてシフトクロック信
号Ｓ−ＣＬＫを連続的に出力すればよい。

【００４３】（カラープリンタ） 図１０は写真焼付け用のカラープリンタの概略構成を示
す。このカラープリンタは、印画紙収容部１と、作像部
２と、処理部３とからなる。印画紙４は収容部１にロー
ル状に収容されている。作像部２には、図１に示した光
書込みヘッド２０、図２に示した測定ユニット７１（但
し、工具顕微鏡７７、ＣＣＤカメラ７８は省かれてい
る）が搭載されている。さらに、作像部２には、印画紙
４の搬送ローラ対５，６，７、カッタ８及び搬送ガイド
板１１，１２が設置されている。

【００４４】印画紙４は、感光面を下方に向けて、搬送
ローラ対５から作像部２に導入され、規定長さ送り込ま
れた時点でローラ対５の回転を停止すると共にカッタ８
を動作させることでカットされる。カットされた印画紙
４はローラ対６，７によって一定の速度で搬送される。
印画紙４は光書込みヘッド２０上を通過するとき、ガイ
ド板１１に形成した開口を通じて露光され画像（潜像）
を形成される。露光後の印画紙４は処理部３で現像、乾
燥され、トレイ１５上へ排出される。

【００４５】前記印画紙４は、光書込みヘッド２０の書
出し開始と印画紙４上の画像書出し開始位置が同期する
ように露光部へ搬送され、書込み期間中は連続して所定
の速度で搬送される。但し、露光部での搬送は、連続的
でなくとも副走査方向の密度に対応したピッチで間欠的
に搬送してもよい。

【００４６】印画紙４のカットは露光中に実行されると
同期ずれの原因になりやすい。このような不具合を排除
するには、印画紙４を適当な量だけ湾曲させてカットす
るか、あるいは搬送経路が若干長くなるがカットした後
に露光を開始する構成を採用することが好ましい。印画
紙がロール状の場合で、カットが露光前に行われる構成
の場合、印画紙が不必要に露光されないように光源ラン
プ２１をオフ状態とするか、ほとんど露光されない程度
の明るさに減光する、あるいは、光書込みヘッド２０を
メカニカルなシャッタ手段で遮光することが必要であ
る。

【００４７】測定ユニット７１は、図１１に示すよう
に、光書込みヘッド２０に対向した位置で駆動用ガイド
棒７６ａの正逆回転に伴って主走査方向Ｘに往復動可能
に設置されている。測定ユニット７１は印画紙４への露
光に先立って光書込みヘッド２０の各光シャッタ素子の
光量を前述の如く測定する。この測定ユニット７１は光
量測定時以外は搬送される印画紙４に干渉しないように
印画紙４の搬送経路外で待避している（図１１中二点鎖
線参照）。

【００４８】ガイド板１１はガイド面１１’が光書込み
ヘッド２０のピント面Ｆ（図１２（Ａ）参照）と一致す
るように設定されており、印画紙の厚みが異なってもピ
ントずれが生じない。また、搬送ローラ対６，７は図示
しないパルスモータで等速制御され、副走査速度の一定
化が図られている。上ガイド板１２は印画紙の浮き上が
りを防止するためのもので、自重であるいはばね等で印
画紙上に圧接するように構成されている。測定ユニット
７１に設置されているスリット板７３はピント面Ｆと同
一面に設定されているが、前述の如く、光量測定時以外
は印画紙の搬送経路から待避している。

【００４９】光量測定時において、光書込みヘッド２０
から出射された光はガイド板１１，１２の開口を通じて
センサ７２へ入射する。ガイド板１１は全体あるいは光
通過部をガラス、アクリル等の透光性材料で形成すれ
ば、開口を設ける必要はない。開口がなくなれば、印画
紙のガイド機能が向上する。上ガイド板１２に関して
は、開口を設けることなく、光量測定時にはガイド位置
から退避するように構成してもよい。

【００５０】一方、図１２（Ｂ）に示すように、結像レ
ンズアレイ３５とスリット板７３との間にレンズ７５を
介在させてもよい。レンズ７５を配置することで、測定
ユニット７１をピント面Ｆから離すことができ、露光時
に測定ユニット７１を待避させる必要がなくなり、装置
の小型化に寄与する。この場合、上ガイド板１２は透光
性材料で形成することが可能となる。

【００５１】本カラープリンタにあっては、光書込みヘ
ッド２０のＲＧＢフィルタ２５を回転させて光源色を高
速で切り換え、１ラインごとにＲ，Ｂ，Ｇの画像を光シ
ャッタ素子をオン／オフさせて書き込む。本プリンタ
は、通常、タイマによって電源が投入され、現像液の温
度制御等が実行される。このウォームアップ期間に光シ
ャッタ素子の光量測定とその補正（キャリブレーショ
ン）が行われる。キャリブレーションは、前述の如く、
露光と略同等の条件で光書込みヘッド２０を駆動し、そ
の出力光量に基づいて光量補正を行う工程であり、むら
のない良好な階調画像が得られる。

【００５２】フルカラー機の場合、まず、奇数素子のみ
を規定の周波数（副走査方向の画素密度で決まる）及び
光量（デューティあるいは強度）で駆動し、それに同期
させて光源色を切り換える。同時に、測定ユニット７１
を往動させ、ＲＧＢ光量及び複数階調での光量を測定す
る。復動時には同様に偶数素子のＲＧＢ光量及び複数階
調での光量を測定する。

【００５３】光量補正を適切に行うには、オフ光量（漏
れ光量）を含む４段階での測定が有効であり、光源色切
換え速度を実使用時の測定段数分の１（１／４）に低下
させ、１色当たり四つの光量段数で測定する。即ち、１
素子当たり１２点（ＲＧＢ×４）の光量を１回の走査で
測定する。センサ７２の光電圧出力の積分値をサンプリ
ング／ホールドしてＡ／Ｄ変換後、制御部で４点の光量
値から出力光量特性の近似曲線を算出し、光量補正を行
う。光量補正は最も測定光量の小さい光シャッタ素子を
基準として行う。光量補正の内容はルックアップテーブ
ル用のメモリ素子（例えば、フラッシュＲＯＭなど）に
格納する。

【００５４】なお、光源色の切換え速度を実使用時と略
同一としてもよい。この場合には、駆動周波数を高めて
各色ごとに複数の光量測定を行う。駆動周波数も実使用
時と同じであれば、複数回の走査で複数の光量を測定す
ればよい。

【００５５】本実施形態では、１往復の走査で全ての素
子の光量測定を完了している。しかし、階調ごとにある
いは光源色ごとに分割測定することも可能である。この
場合には、走査回数が増加するため、時間的には若干不
利であるが、光量積分回路が簡略化できる等の利点を有
する。

【００５６】光量測定の階調数は光シャッタ素子の出力
特性に依存する。リニアリティが良好であれば、２点測
定でも実用化が可能である。さらに、漏れ光量が零であ
れば、１点測定でも可能である。しかし、通常、光シャ
ッタ素子の出力特性は理想的なリニアリティと一致しな
いため、４点で測定すればどのような素子にも対応可能
である。光源色に関しても、各色に対する出力特性が同
じであれば、１色の測定で補正を行うことが可能であ
る。また、若干の特性差が存在しても、画像上で許容で
きるのであれば、グリーン１色あるいは白色の測定で補
正を行ってもよい。

【００５７】また、ＰＬＺＴからなる光シャッタ素子は
駆動電圧に起因して分光透過特性が変化する。そのた
め、光量測定時と実写時の駆動電圧波形を同一に設定す
ることが好ましい。その手段の一つが、青色露光時の最
適電圧を駆動電圧として、他の色（赤、緑）も同じ電圧
で駆動して光量を測定することである。他の手段として
は、各光源色の最適電圧で駆動して光量を測定すること
である。本実施形態にあっては、高速で駆動電圧を変化
させる必要があり、駆動電圧の波形になまり等が発生す
るので、同一の特性を有する（同一の）電源を使用して
測定及び実写を実行することが好ましい。

【００５８】以上説明した光量測定方法によれば、図４
を参照して説明したように、各光シャッタ素子のアドレ
スを決定する特別な装置を必要とすることなく出力光量
のピーク値からアドレスを決定するため、ピークとピー
クとの間のサンプリング回数をカウントすることによ
り、検査装置として使用した場合には、光書込みヘッド
２０の異常（ピッチ誤差、アライメント不良等）の検出
が可能である。また、測定ユニット７１を実機に搭載し
た場合には、測定ユニット７１の移動不良を検出するこ
とができる。この場合は、異常を表示／警告してプリン
タの動作を停止させる。さらに、光シャッタ素子の経時
的な劣化に対応した光量補正が可能となる。

【００５９】一方、フィルムスキャナで読み取られた画
像データは画像メモリのビットマップメモリ上に展開さ
れる。ビットマップメモリ上の情報は、前記光量補正内
容を格納したルックアップテーブルを参照し、入力され
た画像データに補正を加えた状態で光シャッタモジュー
ル３０のドライバへ転送され、所定の速度で切り換えら
れる光源色で元の画像と同等の濃度で再現される。

【００６０】なお、光量の測定、補正は、プリンタのウ
ォーミングアップ時に以外にも任意の時期に実行するこ
とも可能である。

【００６１】（ドライバＩＣの構成と動作） 次に、多値再現用ドライバＩＣ４０の構成とタイミング
チャートを図１３、図１４に示す。ドライバＩＣ４０
は、ｎ個のＩＣをラダーチェーンで連続して使用するの
であるが、各ＩＣは６４ドットを駆動するように構成さ
れ、６ビットのシフトレジスタ４１、６ビットのラッチ
回路４２、６ビットのコンパレータ４３、６ビットのカ
ウンタ４４、ゲート回路４５、ドライバ回路４６からな
る。

【００６２】画像データＤＡＴＡ（Ａ），（Ｂ）はシフ
ト信号Ｒ／Ｌに基づいてシフトクロック信号Ｓ−ＣＬＫ
に同期してシフトレジスタ４１へ転送され、ストローブ
信号ＳＴＢでラッチ回路４２にラッチされる。これによ
って、各画素の階調数がセットされる。クロック信号Ｃ
−ＣＬＫはカウンタ４４でカウントされ、コンパレータ
４３はラッチされた値とカウンタ値とを比較し、ゲート
回路４５は両者が一致した時点で出力を停止する。ま
た、カウンタ４４はクリア信号ＣＬによってクリアされ
る。

【００６３】ドライバ回路４６には駆動電圧Ｖｄが印加
されており、ゲート回路４５からの信号Ｄ₁〜Ｄ₆₄に基
づいて出力ＨＶ₁〜ＨＶ₆₄が光シャッタ素子に印加され
ることになる。即ち、各画素は画像データＤＡＴＡに応
じた時間（パルス幅）だけ光シャッタ素子をオンさせる
ことになる。

【００６４】以上の構成からなる多値再現用ドライバＩ
Ｃ４０で光量測定モードを実行する場合も、前述の２値
再現用ドライバＩＣ６０と基本的には同様の制御を行
う。所定の光量はデータ信号ＤＡＴＡ（ディプスイッチ
等）で指定し、シフトレジスタ４１へ転送後、ストロー
ブ信号ＳＴＢでラッチし、データ信号ＤＡＴＡに応じた
デューティをコンパレータ４３等で生成し、ゲート信号
ＧＡＴＥによって所定の光シャッタ素子を所定の光量で
動作させる。このような間引き点灯用の信号は繰り返し
信号であり、比較的簡単な回路で実現できる。

【００６５】また、光シャッタ素子が奇数列と偶数列に
分割されている場合には、片列のＤＡＴＡを“Ｈ”にし
ておけば、間引き点灯を容易に実現でき、制御はさらに
簡単になる。光量を可変するには、ディップスイッチ等
の設定を変更すればよい。

【００６６】（他の実施形態） なお、本発明に係る光書込み装置及びその光量測定方法
は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範
囲内で種々に変更することができる。特に、光書込みに
使用する固体走査型の素子としては、ＰＬＺＴ以外に、
ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＬＣＳ（Liquid Cry
stal Shutter）、ＤＭＤ（Deformable Mirror Devic
e）、ＦＬＤ（Fluorescent Device）等を用いることが
できる。

【００６７】また、多階調での光シャッタモジュールの
変調はパルス幅を変調する方式以外にも、パルス強度を
変調する方式であってもよい。さらに、本発明は銀塩感
材を用いた印画紙への画像書込み装置以外にも、銀塩フ
ィルムや電子写真用感光体への画像書込み装置あるいは
ディスプレイ上への画像投影装置に対して適用可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光量測定方法に用いられる光書込
みヘッドを示す斜視図。

【図２】光量測定装置を示す概略構成図。

【図３】光量測定時のアナログ信号の波形図。

【図４】光量測定時のデジタル信号の波形図。

【図５】光量測定に用いられる積分回路のブロック図。

【図６】前記積分回路の動作を示すタイミングチャート
図。

【図７】２値画像再現用ドライバＩＣを示すブロック
図。

【図８】前記２値画像再現用ドライバＩＣへ転送される
信号の生成回路を示すブロック図。

【図９】前記信号生成回路の動作を示すタイミングチャ
ート図。

【図１０】本発明に係る光書込みヘッドを備えたカラー
プリンタを示す概略構成図。

【図１１】前記カラープリンタに搭載されている光量測
定ユニットを示す斜視図。

【図１２】光書込みヘッドと光量測定ユニットとの位置
関係を示す説明図。

【図１３】多値画像再現用ドライバＩＣを示すブロック
図。

【図１４】前記多値画像再現用ドライバＩＣの動作を示
すタイミングチャート図。

【符号の説明】

２０…光書込みヘッド ３０…光シャッタモジュール ３１…光シャッタ素子 ４０，６０…ドライバＩＣ ７０…光量測定装置 ７１…測定ユニット ７２…光電変換センサ ７３ａ…スリット ８０…積分回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−187891（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−264365（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−221735（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−93933（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−95748（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−216411（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01M 11/00 - 11/08 G01J 1/00 - 1/60 G03G 15/04 - 15/056 H01L 33/00

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主走査方向に並べられた多数の光素子を
   画像データに基づいてオン、オフ制御する固体走査型光
   書込み装置の光量測定方法において、 受光用スリットを有する光量検出センサを前記光素子に
   対向させて主走査方向に移動させ、 前記光量検出センサの主走査方向の移動に際して、前記
   光素子を少なくとも隣接する光素子が点灯しないように
   間引き点灯させ、前記光量検出センサにより各光素子当
   たり複数回の光量サンプリングを前記主走査方向におけ
   る異なる位置で行って各光素子の前記主走査方向におけ
   る位置を同定し、 前記光量検出センサの出力に基づいて各光素子の光量を
   算出する、 ことを特徴とする光量測定方法。
2. 【請求項２】 各光素子を所定の周波数及びデューティ
   で点灯させ、各光素子の光量を複数回測定してそのピー
   ク値を該光素子の光量とすることを特徴とする請求項１
   記載の光量測定方法。
3. 【請求項３】 光素子の出力光量のピーク値から他の光
   素子の出力光量のピーク値との間の光量測定回数をカウ
   ントし、そのカウント値が所定値以外の場合は異常を警
   告することを特徴とする請求項２記載の光量測定方法。
4. 【請求項４】 前記光素子を奇数番目ごとに及び偶数番
   目ごとに間引き点灯させ、前記光量検出センサの往動時
   あるいは復動時に、または往動時及び復動時に光量を算
   出することを特徴とする請求項１記載の光量測定方法。
5. 【請求項５】 各光素子を出力光量が異なる複数の駆動
   条件で繰り返して点灯させることを特徴とする請求項１
   記載の光量測定方法。
6. 【請求項６】 特定光素子のオン時の光量、オフ時の漏
   れ光量及び回り込み光量を測定し、回り込み光量から漏
   れ光量を減算した値に補正係数を乗じ、さらにオン時の
   ピーク光量を加算して特定光素子の光量を決定すること
   を特徴とする請求項１記載の光量測定方法。
7. 【請求項７】 主走査方向に並べられた多数の光素子を
   画像データに基づいてオン、オフ制御する固体走査型光
   書込みヘッドと、 受光用スリットを有し、前記光素子に対向して主走査方
   向に移動可能な光量検出センサと、 前記光量検出センサの主走査方向の移動に際して、前記
   光素子を少なくとも隣接する光素子が点灯しないように
   間引き点灯させる駆動手段と、 前記駆動手段によって前記光素子が間引き点灯されてい
   る際に、前記光量検出センサを移動させて該光量検出セ
   ンサにより各光素子当たり複数回の光量サンプリングを
   前記主走査方向における異なる位置で行って各光素子の
   前記主走査方向における位置を同定する同定手段と、 前記光量検出センサの出力に基づいて各光素子の光量を
   算出する算出手段と、 を備えたことを特徴とする固体走査型光書込み装置。
8. 【請求項８】 前記駆動手段は、画像形成時と略同じ周
   波数及びデューティで各光素子を間引き点灯させること
   を特徴とする請求項７記載の固体走査型光書込み装置。
9. 【請求項９】 前記光書込みヘッドは複数の光源色を高
   速に切り換えて光素子を点灯させるフルカラー対応タイ
   プであり、 前記駆動手段は各光源色に対応した周波数で各光素子を
   間引き点灯させること、 を特徴とする請求項７記載の固体走査型光書込み装置。
10. 【請求項１０】 前記光書込みヘッドは光量測定時には
    光源色の切換えを画像形成時よりも低速で行い、 前記駆動手段は各光素子を各光源色ごとに複数回点灯さ
    せること、 を特徴とする請求項９記載の固体走査型光書込み装置。