JP3478059B2 - 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あ
るいは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等の光シャッタチップを用いて光
を１画素ずつオン／オフ制御したり、ＬＥＤチップをオ
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チップの光量を測定し、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、各光チップの光量測定方法とし
て、特開昭６１−１５０２８６号公報には、ＬＥＤチッ
プ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チップ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チ
ップを順次点灯させると、ＬＥＤチップの走査速度とセ
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チ
ップ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】

【発明の目的、要旨及び効果】そこで、本発明の目的
は、各光チップを簡単に同定でき、かつ、ベタ画像をむ
らなく再現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、本発明の目的は、
フルカラー対応機種においても前記目的を達成できる光
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。

【０００５】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チップを画像データに基
づいてオン、オフ制御する固体走査型光書込みヘッドに
対して、少なくとも一つの光チップを隣接する他の光チ
ップが点灯しないように間引き点灯させた状態で光セン
サを主走査方向に移動させ、該光センサによる検出結果
から各光チップの位置を同定（アドレス）し、光チップ
を隣接する他の光チップと共に所定の駆動条件で全点灯
させた状態で光センサを主走査方向に移動させ、光チッ
プの光量を検出し、前記間引き点灯によって同定（アド
レス）された光チップの位置情報と、前記全点灯によっ
て得られた測定値とから各光チップの光量を確定する。

【０００６】本発明においては、光チップを間引き点灯
するため、間引き点灯のパターンと光センサの検出結果
との関連で光チップを同定（アドレス）することができ
る。例えば、光チップを奇数番目あるいは偶数番目ごと
に所定の等間隔で間引き点灯させれば、検出されたピー
ク値が点灯された光チップのアドレスであり、点灯され
ていない光チップのアドレスはピーク値間を均等割りす
ることで算出することができる。また、光チップの配列
パターンを制御部に予め正確に入力しておけば、一つの
光チップを間引き点灯させて該光チップの出力ピーク値
を検出することで、全ての光チップのアドレスを得るこ
とができる。さらに、本発明においては、前記の如く間
引き点灯によって光チップを同定することに加えて、光
チップを隣接する他の光チップと共に所定の駆動条件で
順次、全点灯させてそれら光チップの光量を検出し、こ
の光量検出値を同定された光チップに当てはめて各光チ
ップの光量として確定する。

【０００７】即ち、本発明によれば、多数の光チップの
うち特定のものを間引き点灯させてその光量を検出する
ようにしたため、検出ピーク値に基づいて簡単に光チッ
プを同定（アドレス）することができ、従来の如く順次
点灯方式による同定に比較して光センサの移動制御等が
簡単である。しかも、各光チップの光量は全点灯によっ
て測定するため、各光チップの光量を隣接光チップの点
灯からの影響を加味して測定することができる。換言す
れば、実際上の光量を正確に算出することができ、ベタ
画像再現時の濃度むらの解消に有効である。

【０００８】さらに、本発明に係る光量測定方法は、事
前に間引き点灯などによって各光チップを同定（アドレ
ス）しておけば、光センサの１回の走査によって各光チ
ップの同定及び光量の測定を行うことができる。即ち、
主走査方向第２番目以外の光チップを所定の駆動条件で
点灯させた状態で光センサを主走査方向に移動させて光
量を測定する。この場合、第１番目の光チップは間引き
点灯されたことになり、その検出ピーク値に基づいて第
１番目の光チップを基準として各光チップの位置が同定
される。そして、このように同定された光チップの位置
情報に基づいて第３番目以後の各光チップの光量を確定
する。この方法によれば、第１及び第２番目の光チップ
は光量測定用のダミーとなるが、一つの光センサを１回
走査するだけで迅速に同定及び光量測定を行うことがで
きる。また、光センサの移動を検出するセンサを別途設
け、このセンサによって光センサの測定開始位置を検出
することによって第１番目の光チップの位置を同定する
ようにしてもよい。

【０００９】さらに、本発明に係る光量測定方法におい
ては、２種類の光センサを用いて特定のパターンで全て
の光センサを順次点灯すれば、ダミーの光センサを設け
ることなく、かつ、１回の走査で、各光チップの同定及
び光量の測定が可能である。即ち、主走査方向に隣接す
る複数の光チップ群とこの光チップ群から少なくとも一
つの光チップを隔てた特定の光チップとを点灯させるパ
ターンで全ての光チップを順次点灯させ、前記特定の光
チップから光チップ群までの間隔を保持して設置された
第１及び第２の光センサを主走査方向に移動させて各光
チップの光量を測定する。そして、第１の光センサによ
る測定結果から各光チップの位置を同定し、同定された
位置情報と第２の光センサによる測定値とから各光チッ
プの光量を確定する。

【００１０】さらに、本発明に係る固体走査型光書込み
装置は、光書込みヘッドに対して、前述の光量測定を行
うための光センサや制御手段を組み込んで構成されてい
る。光書込みヘッドと光量測定手段を一体化すれば、任
意のタイミングで光量を測定してリアルタイムで光量補
正を処理でき、光チップや光源の経時変化や湿度等の環
境変化に即応でき、常時高品質の画像を得ることができ
る。

【００１１】さらに、光書込み装置が複数の光源色を高
速に切り換えて光チップを点灯させるフルカラー対応タ
イプであれば、光センサを三原色それぞれの光を受光す
る三つのカラーセンサで構成すれば、各光源色ごとに正
確な光量を１回の走査で測定することができる。

【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ＰＬＺＴからなる光シャッタチップによ
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に光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
からなる光シャッタチップを設け、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３３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、光シャッタチップ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の各光シャッタチップの光量を測定す
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が前記光シャッタチップ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１
６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。前記光シャッタチップは工具顕微
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チッ
プの両端部で微調整（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
シャッタチップ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チップ当り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（６３．５ｍｍ／ｓ）で駆動するプリンタ
に搭載する場合を例に説明する。

【００２４】まず、光シャッタチップの奇数番目を繰り
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（１ｍｍ／ｓ）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チ
ップ（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、全
ての光シャッタチップを点灯（全点灯）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、全ての光シャッタチップの光量測定が完了する。勿
論、全ての光シャッタチップ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、各光シャッタチップ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光シャッタチップ当
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光シャッタチップ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。なお、カラープリント対応
ヘッドの場合、照明光を白色としてセンサ７２を各三原
色に対応して三種類用意し、それぞれ光量を測定しても
よい。

【００２８】制御部では取り込んだ測定データのピーク
値から光シャッタチップの同定（アドレス）及び光量を
算出する。光量を４段階で測定した場合には、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。

【００２９】次に、間引き点灯時における光量測定の原
理を図３、図４を参照して説明する。まず、光シャッタ
チップ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。各光シャッタチップからは光出力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。

【００３０】光量測定において、チップ幅と略同寸法の
スリット７３ａを主走査方向Ｘに１チップ当たり複数回
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
タチップ３１と対面する位置で最大光量となり、チップ
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奇数番目のチップ３１の位置を同定
（アドレス）することができる。チップ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。偶
数番目のチップ３１の同定（アドレス）は最小光量位置
を同定すればよく、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。

【００３１】以上の光量測定において、チップ位置は出
力光量から算出しているため、エンコーダ及びセンサ７
２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可能であ
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。前記測
定方法は、奇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、例えば、ある整数番目ごと
に間引き点灯させてそのピーク値から点灯チップを同定
してもよい。チップ間隔は製作時に予め決まっており、
ピーク値を間引き点灯間隔で均等割りすることで、点灯
されていないチップを同定することができる。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】（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。光シャッタチップ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。

【００３６】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。

【００３７】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が光シャッタチッ
プに印加される。

【００３８】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チップを
動作させることができる。間引き点灯は、データ信号Ｄ
ＡＴＡ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
ＧＡＴＥ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。光シャッタチップ
が奇数列と偶数列に分割されている場合は、片列のＤＡ
ＴＡを“Ｈ”にして、少なくとも片列に対してチップ数
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。

【００３９】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。

【００４０】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。光シャッタチップが奇数
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。

【００４１】（間引き点灯と光量測定の態様）光量測定
に関しては、前述の如く、光シャッタチップを順次点灯
させて測定するよりも、特定チップの近傍を含めて点灯
（全点灯）して測定することが、隣接チップからの回り
込み光量及び漏れ光量を含めて測定できるために好まし
い。しかし、全点灯では測定すべき特定チップの同定が
困難なため、本発明では同定のために間引き点灯させる
こととしたのである。

【００４２】図１０は同定及び測定の第１例を示す。図
１０（Ａ）は図４で説明した奇数番目の光シャッタチッ
プを間引き点灯させた場合のセンサ７２の出力波形を示
し、この出力波形に基づいて各チップの同定を行う。図
１０（Ｂ）は光量測定のために全ての光シャッタチップ
を点灯（全点灯）させた場合のセンサ７２の出力波形を
示す。間引き点灯時の第１番目のチップ３１₁の立上が
り特性あるいはピーク値から位置情報を得、全点灯時の
出力波形とを関連付け、各チップの光量を確定する。

【００４３】図１１は光量測定の第２例を示す。この第
２例は、センサ７２の１回の走査で光量測定／確定を行
うもので、第２番目のチップ３１₂以外のチップを点灯
させた状態でセンサ７２を主走査方向Ｘに移動させて光
量を測定する。このときのセンサ７２の出力波形を図１
１の下段に示す。この場合、第１番目のチップ３１₁が
間引き点灯された状態となり、該チップ３１₁の立上が
り特性あるいはピーク値から位置情報を得、第３番目の
チップ３１₃以後の各チップの光量を確定する。本第２
例において実際の画像書込みに使用されるのは第３番目
以後のチップである。なお、この第２例では各光チップ
の位置情報は、事前に間引き点灯を行って、あるいは設
計値等から得られている場合に実行可能である。

【００４４】図１２は同定及び光量測定の第３例を示
す。この第３例は、Ｒ，Ｇ，Ｂ３色それぞれのカラーセ
ンサ７２Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂを使用して各センサ７２
Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂごとに各チップの同定及び光量測定
を行うようにしたものである。間引き点灯及び全点灯の
態様は図１０（Ａ），（Ｂ）に示した第１例と同様であ
り、図１２（Ａ）に示した間引き点灯時の出力波形及び
図１２（Ｂ）に示した全点灯時の出力波形は各センサ７
２Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂごとに得られ、各色ごとに各チッ
プの同定及び光量が確定される。この場合、各チップに
対しては白色の照明光が入力され、各センサ７２Ｒ，７
２Ｇ，７２Ｂには図示しない色補正フィルタが設置され
ている。なお、チップの位置の同定はセンサ７２Ｒ，７
２Ｇ，７２Ｂのいずれか一つで行うことも可能である。

【００４５】図１３は同定及び光量測定の第４例を示
す。この第４例は、主走査方向Ｘに隣接する複数のチッ
プ群３１₁〜３１₆と第１０番目のチップ３１₁₀とを点灯
させるパターンで全てのチップを順次点灯させ、五つの
チップを隔てて設置した二つのセンサ７２ａ，７２ｂを
主走査方向Ｘに移動させて各チップの光量を測定する。
センサ７２ａ，７２ｂの出力波形は図１３の下段に示す
とおりであり、チップ３１₁₀が間引き点灯された状態で
あり、このチップ３１₁₀の立上がり特性あるいはピーク
値から他のチップ３１₁〜３１₅の位置情報を得、センサ
７２ｂの出力波形から全点灯させたチップ３１₁〜３１₅
の光量を確定する。次に、同じパターンでチップ３１₅
〜３１₁₀及び３１₁₄を点灯させ、センサ７２ａ，７２ｂ
で光量を測定し、同定及び光量を確定する。以下、セン
サ７２ａ，７２ｂをＸ方向に移動させながら前記と同じ
パターンで全てのチップの光量を確定する。間引き点灯
及び測定点近傍を全点灯させるパターンは図１３に示す
もの以外に種々考えられることは勿論である。

【００４６】図１４は同定及び光量測定の第５例を示
す。この第５例は、一つの同定用センサ７２ａと三原色
カラーセンサ７２Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂとを用い、前記第
４例と同様のパターンでチップを順次点灯させ、センサ
７２ａ，７２Ｒ，７２Ｇ，７２Ｂの走査によって光量を
測定する。このカラー対応光量測定にあっては前記第３
例と同様に白色の照明光が使用され、カラーセンサ７２
Ｒ，７２Ｂ，７２Ｇには図示しない色補正フィルタが設
置されている。同定はセンサ７２ａの出力波形に基づい
て行われ、光量の測定は各カラーセンサ７２Ｒ，７２
Ｂ，７２Ｇの出力波形に基づいて行われる。

【００４７】（カラープリンタ）図１５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７
７、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。

【００４８】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、安
定化された後、乾燥され、トレイ１５上へ排出される。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】測定ユニット７１は、図１６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の各光シャッタチップ
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１６中一点
鎖線参照）。

【００５２】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１７（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。

【００５３】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。

【００５４】一方、図１７（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。

【００５５】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ＰＬ
ＺＴ光シャッタチップをオン／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
間に光シャッタチップ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。

【００５６】光量測定の階調数は光シャッタチップの出
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
ャッタチップ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チップにも対
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の光シャッタチップは駆動
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
（透過光強度の最も大きい電圧、半波長電圧とも称す
る）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。波長の短い青色域
露光時の最適電圧で他の色の露光時にも光シャッタチッ
プを駆動すれば、各色のコントラスト各差を最も小さく
できるからである。

【００５８】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。但し、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。

【００５９】以上説明した光量測定方法、特に、図４、
図１０を参照して説明したように、各光シャッタチップ
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、間引き点灯されたチップの出力光量のピーク値から
アドレスを決定するため、ピーク値とピーク値との間の
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、光シャッタチップの経時的な劣
化に対応した光量補正が可能となる。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】（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１８、図１９に示す。ドライバＩＣ４０は、ｎ個のＩ
Ｃ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。

【００６３】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。

【００６４】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が光シャッタチップに印加さ
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）だけ光シャッタチップをオンさ
せることになる。

【００６５】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チップを所定の光量
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。

【００６６】また、光シャッタチップが奇数列と偶数列
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。

【００６７】（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 Crystal Shutter）、ＤＭＤ
（Deformable Mirror Device）、ＦＬＤ（Fluorescent
Device）等を用いることができる。

【００６８】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】チップの同定と光量測定の第１例を示すチャ
ート図。

【図１１】チップの同定と光量測定の第２例を示すチャ
ート図。

【図１２】チップの同定と光量測定の第３例を示すチャ
ート図。

【図１３】チップの同定と光量測定の第４例を示すチャ
ート図。

【図１４】チップの同定と光量測定の第５例を示すチャ
ート図。

【図１５】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１６】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１７】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１８】多値画像再現用ドライバＩＣを示すブロック
図。

【図１９】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…光シャッタチップ 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 ８０…積分回路

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−93933（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−185684（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−273033（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−176669（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−187891（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−221735（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01M 11/00 - 11/08 G01J 1/00 - 1/60 B41J 3/21

Claims (13)

(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チップ
   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、 少なくとも一つの光チップを隣接する他の光チップが点
   灯しないように間引き点灯させた状態で光センサを主走
   査方向に移動させ、該光センサによる検出結果から各光
   チップの位置を同定する工程と、 光チップを隣接する他の光チップと共に所定の駆動条件
   で全点灯させた状態で光センサを主走査方向に移動さ
   せ、光チップの光量を測定する工程と、 間引き点灯によって同定された光チップの位置情報と、
   全点灯によって得られた測定値とから各光チップの光量
   を確定する工程と、 を備えたことを特徴とする光量測定方法。
2. 【請求項２】 光チップの同定は所定の等間隔で光チッ
   プを間引き点灯させて行い、 光量の測定は全ての光チップを点灯させて行う、 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】 光チップの同定は、光チップを一定周期
   で駆動して光センサの検出値を積分し、そのピーク値に
   基づいて行うことを特徴とする請求項１又は請求項２記
   載の光量測定方法。
4. 【請求項４】 点灯されていない光チップの同定は、点
   灯された光チップの検出ピーク値間を均等割りすること
   で算出することを特徴とする請求項３記載の光量測定方
   法。
5. 【請求項５】 前記光センサは三原色それぞれの光を受
   光する三つのカラーセンサであることを特徴とする請求
   項１又は請求項２記載の光量測定方法。
6. 【請求項６】 主走査方向に並べられた多数の光チップ
   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、 主走査方向に隣接する複数の光チップ群とこの光チップ
   群から少なくとも一つの光チップを隔てた特定の光チッ
   プとを点灯させるパターンで全ての光チップを順次点灯
   させ、 前記特定の光チップから光チップ群までの間隔を保持し
   て設置された第１及び第２の光センサを主走査方向に移
   動させて各光チップの光量を測定し、 前記第１の光センサによる測定結果から各光チップの位
   置を同定し、同定された位置情報と前記第２の光センサ
   による測定値とから各光チップの光量を確定する、 ことを特徴とする光量測定方法。
7. 【請求項７】 前記第２の光センサは三原色それぞれの
   光を受光する三つのカラーセンサであることを特徴とす
   る請求項６記載の光量測定方法。
8. 【請求項８】 前記光チップを点灯させる駆動電圧は青
   色発光時の半波長電圧であることを特徴とする請求項５
   又は請求項７記載の光量測定方法。
9. 【請求項９】 主走査方向に並べられた多数の光チップ
   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、 前記光チップに対向して主走査方向に移動可能な光セン
   サと、 少なくとも一つの光チップを隣接する他の光チップが点
   灯しないように間引き点灯させた状態で光センサを主走
   査方向に移動させ、該光センサによる検出結果から各光
   チップの位置を同定する第１の制御手段と、 光チップを隣接する他の光チップと共に所定の駆動条件
   で全点灯させた状態で光センサを主走査方向に移動さ
   せ、光チップの光量を測定する第２の制御手段と、 間引き点灯によって同定された光チップの位置情報と、
   全点灯によって得られた測定値とから各光チップの光量
   を確定する演算手段と、 を備えたことを特徴とする固体走査型光書込み装置。
10. 【請求項１０】 前記第１の制御手段は光チップを所定
    の等間隔で間引き点灯させ、 前記第２の制御手段は全ての光チップを点灯させる、 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。
11. 【請求項１１】 前記光センサは三原色それぞれの光を
    受光する三つのカラーセンサであることを特徴とする請
    求項９又は請求項１０記載の固体走査型光書込み装置。
12. 【請求項１２】 主走査方向に並べられた多数の光チッ
    プ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、 所定の間隔で設置され、前記光チップに対向して主走査
    方向に移動可能な第１及び第２の光センサと、 特定の光チップとこの光チップから前記二つの光センサ
    の設置間隔に対応した間隔で設けられた複数の光チップ
    群とを点灯させるパターンで全ての光チップを順次点灯
    させつつ、二つの光センサを主走査方向に移動させて各
    光チップの光量を測定する制御手段と、 前記第１の光センサによる測定結果から各光チップの位
    置を同定し、同定された位置情報と前記第２の光センサ
    による測定値とから各光チップの光量を確定する演算手
    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。
13. 【請求項１３】 前記第２の光センサは三原色それぞれ
    の光を受光する三つのカラーセンサであることを特徴と
    する請求項１２記載の固体走査型光書込み装置。