JP3642975B2

JP3642975B2 - 露光装置

Info

Publication number: JP3642975B2
Application number: JP8937199A
Authority: JP
Inventors: 護小笠原
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 1999-03-30
Filing date: 1999-03-30
Publication date: 2005-04-27
Anticipated expiration: 2019-03-30
Also published as: DE10014799A1; US6535271B1; JP2000284378A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、露光装置に関し、特にデジタル信号を感光材料上に記録する露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、デジタル信号を感光材料上に記録する露光装置として、走査される物体上にレーザーやＬＥＤ等の発光素子からの光を反射させるための平面反射面を周囲に備えたポリゴンミラーと呼ばれる回転部材を用いたものが知られている。
【０００３】
また、特許第２８６７９３６号公報に開示されているように、複数の光波長領域に分割して取り込まれた画像データを各光波長領域毎に対応する色の光信号に変換し、露光ヘッドからセルフォックレンズ（登録商標）アレイを介して印画紙上に出力するように構成された画像露光装置が知られている。そして、この場合の光の伝送には光学繊維が用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ポリゴンミラーを用いた露光装置は、露光ユニットそのものが高価である上に、高精度の部品や組立て精度が要求されるという問題がある。
【０００５】
上述の事情に鑑み、本発明は、簡単な構造で安価な露光装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明による露光装置は、光源ユニットを複数個配列した光源部を備えている。各光源ユニットは、発光波長を互いに異にする複数種類の発光素子と、画像データに基づいて発光強度を変調されるこれら発光素子から放射される光を混合して光学繊維の一端に集光レンズを通して集光する光学系とをそれぞれ備えている。また、搬送可能な感光材料の感光面に対向して配置されて上記光学繊維の他端が接続される露光ヘッドと、この露光ヘッドを感光材料の搬送方向と直交する方向へ直線的に移動させる駆動機構とを備えている。
【０００７】
上記複数種類の発光素子は、赤色、緑色、青色の光をそれぞれ発光するＬＥＤからなることが好ましい。
【０００８】
第２の発明による露光装置は、光源と、この光源から放射される光を変調する光変調ユニットを複数個配列した光変調部とを備えている。各光変調ユニットは、光源から放射される光を濾波波長を互いに異にする態様で濾波する複数種類の濾波素子と、これら濾波素子に入射する光をそれぞれ変調して光学繊維群の一端に供給する複数の変調素子とをそれぞれ備えている。また、搬送可能な感光材料の感光面に対向して配置されて上記光学繊維群の他端が接続される露光ヘッドと、この露光ヘッドを感光材料の搬送方向と直交する方向へ直線的に移動させる駆動機構とを備えている。
【０００９】
上記複数種類の濾波素子は、赤色、緑色、青色の光をそれぞれ濾波するダイクロイックフィルタにより構成することができる。また、上記変調素子は液晶素子からなることが好ましい。
【００１０】
【発明の効果】
第１の発明の露光装置は、三色のＬＥＤのような複数種類の発光素子を１組としてそれを複数組配列した光源部と、直動運動を行なう露光ヘッドおよびその駆動機構と、露光ヘッドと光源との間に接続された光学繊維とによって構成されているから、簡単な構造で安価な露光装置を実現することが可能になる。
【００１１】
また、第２の発明の露光装置は、三色の光をそれぞれ濾波するダイクロイックフィルタのような複数個の濾波素子と、濾波された光をそれぞれ変調する液晶素子のような光変調素子とを１組としてそれを複数組配列した光変調部と、直動運動を行なう露光ヘッドおよびその駆動機構と、露光ヘッドと光源との間に接続された光学繊維群とによって構成しているから、第１の発明と同様に、簡単な構造で安価な露光装置を実現することが可能になる。
【００１２】
そして、両発明ともに光の伝達経路に光学繊維を用いているが、光学繊維は、自在に折り曲げることができるので、露光装置全体を小型に構成することができるという利点があるとともに、光の伝達経路においてごみの影響を受けにくいという効果もある。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明による露光装置の実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
図１〜図７は、第１の発明による露光装置の一実施の形態を示す図で、図１はその概略的全体構成（光源部は省略してある）を透視的に示す斜視図、図２はその平面図、図３はその正面図、図４はその側面図である。また、図５は図６のＶ−Ｖ線に沿った光源部の断面図、図６は図５のVI−VI線に沿った断面図、図７は図６の VII−VII 線に沿った断面図である。
【００１５】
この露光装置は、図５〜図７に示すような、筐体１ａの内部に複数個（１０個）の光源ユニット１０を仕切り１ｂによって互いに光学的に分離させて配列した光源部１と、印画紙（感光材料）２の感光面に近接対向して配置された露光ヘッド３とを備えている。各光源ユニット１０は、Ｕ字状に曲げられた光学繊維４を通じて露光ヘッド３に接続されている。
【００１６】
印画紙２の上方には、印画紙２の搬送方向（副操作方向）と直交する方向（主走査方向）に延びるガイドロッド５が橋架され、このガイドロッド５に露光ヘッド３が摺動可能に取り付けられているとともに、ガイドロッド５と平行に架張された歯付きエンドレスベルト６に露光ヘッド３が係止されていることにより、ベルト６がパルスモータ（図示は省略）によって駆動されると、露光ヘッド３が印画紙２の感光面に沿って主走査方向に往復駆動するように構成されている。
【００１７】
光源部１に配置された１０個の光源ユニット１０のそれぞれは、図６に示すように、青色光を図の左方へ射出する発光ダイオード（以下、Ｂ−ＬＥＤと呼ぶ）１１と、緑色光を図の下方へ射出する発光ダイオード（以下、Ｇ−ＬＥＤと呼ぶ）１２と、赤色光を図の上方へ射出する発光ダイオード（以下、Ｒ−ＬＥＤと呼ぶ）１３とを備えており、Ｂ−ＬＥＤ１１から射出された光の進行方向下流側には、Ｂ−ＬＥＤ１１からの青色光を透過させかつＧ−ＬＥＤ１２からの緑色光を反射させるダイクロイックミラー１４と、Ｂ−ＬＥＤ１１からの青色光およびＧ−ＬＥＤ１２からの緑色光を透過させかつＲ−ＬＥＤ１３からの赤色光を反射させるダイクロイックミラー１５とが配設されている。ダイクロイックミラー１５の下流側には、集光レンズ１６が配置され、さらに、光源部１の筐体１ａには、集光レンズ１６による光の集光位置に光学繊維４の一端が固定されている。
【００１８】
各ＬＥＤ１１〜１３は、画像データに基づいて図示しない変調手段により発光強度を変調され、これら変調された三色の光が２枚のダイクロイックミラー１４，１５によって光軸を一致せしめられて混合され、集光レンズ１６によって光学繊維４の一端に集光されて、露光ヘッド３に伝達されるようになっている。
【００１９】
光学繊維４は、隣接する光学繊維４との間でクロストークが生じないようにコア・クラッドタイプのものを使用するのが望ましく、また、クロストークの状況によっては光学繊維４間に距離をとって離散的に露光する方式をとってもよい。
【００２０】
露光ヘッド３には、１０本の光学繊維４の他端が副走査方向（印画紙２の搬送方向）に一列に整列して取り付けられており、露光ヘッド３は、各光学繊維４の先端部から出射される光を印画紙２の感光面上に結像させるための例えばセルフォックレンズ（登録商標）アレイのようなレンズ系７と、必要に応じて、ミラーおよびプリズムとを組み合わせた一体のユニットを構成している。また、必要に応じて、書込み先端を検出するセンサと、位置検出用のグリッドが設けられる。
【００２１】
以上の構成により、１画素毎に１本の光学繊維４を使用して、各光学繊維４の先端部から出射された光は、静止状態にある印画紙２の感光面上にレンズ系７を介して露光され、露光ヘッド３の主走査方向への１回の走査により感光面上に１０ライン分の画像部分が形成される。そして１回の走査が終了すると、露光ヘッド３の副操作方向の実効幅に対応する所定の距離だけ印画紙２が搬送されて、次の走査が行なわれるようになっている。
【００２２】
このように、本実施の形態によれば、Ｒ，Ｇ，Ｂの三色の光を発するＬＥＤ１１，１２，１３を１組として備えた光源ユニット１０を１０個配列した光源部１と、直動運動を行なう露光ヘッド３およびその駆動機構と、露光ヘッド３と各光源ユニット１０との間に接続された光学繊維４とによって構成されているから、簡単な構造で安価な露光装置を実現することが可能になる。
【００２３】
また、光学繊維４をＵ字状に折り曲げていることにより、露光装置全体の高さを低く構成することができるという利点があるとともに、光の伝達経路においてごみの影響を受けにくいという効果もある。
【００２４】
次に、図８〜図１２は、第２の発明による露光装置の一実施の形態を示す図で図８はその概略的全体構成（光源部および光変調部は省略してある）を透視的に示す斜視図、図９はその平面図、図１０はその正面図、図１１はその光源部を省略した側面図である。また、図１２は光源部と光変調部の拡大正面図である。
【００２５】
この露光装置の光源部２０は、図１２に示すように、白色光を放射する光源ランプ２１と、光源の光量を均一化するために光源ランプ２１の前方に置かれたミラーボックス２２と、光源ランプ２１とミラーボックス２２との間に介挿された赤外線遮断フィルタ２３とから構成されている。ミラーボックス２２は、光源光が通過する室２４の内壁面２５が鏡面とされ、かつ室２４の前後に光拡散板２６，２７が取り付けられている。
【００２６】
ミラーボックス２２の前方に配置されている光変調部３０には、例えば１０個（１０チャンネル）の光変調ユニット３１が並設されており、各光変調ユニット３１は、入射光を集光させるレンズ３２と、印加される画像信号に応じて透過率が変化する光変調素子である３個の液晶素子３３と、各液晶素子３３から出射する白色光を濾波して、それぞれ赤色光、緑色光、青色光にするダイクロイックフィルタ３４，３５，３６とを備えている。
【００２７】
各ダイクロイックフィルタ３４，３５，３６の下流側には光学繊維４の一端がそれぞれ取り付けられており、ダイクロイックフィルタ３４，３５，３６からそれぞれ出射したＲＧＢ（赤色、緑色、青色）の変調された光はそれぞれＵ字状に折り曲げられた光学繊維４を通じて露光ヘッド４０に伝達されるようになっている。
【００２８】
印画紙２の上方には、上述した第１の実施の形態と同様に、印画紙２の搬送方向（副操作方向）と直交する方向（主走査方向）に延びるガイドロッド５が橋架され、このガイドロッド５に露光ヘッド４０が摺動可能に取り付けられているとともに、ガイドロッド５と平行に架張された歯付きエンドレスベルト６に露光ヘッド３が係止されていることにより、ベルト６がパルスモータ（図示は省略）によって駆動されると、露光ヘッド４０が印画紙２の感光面に沿って主走査方向に往復駆動されるように構成されている。
【００２９】
露光ヘッド４０には、各チャンネル３本ずつ合計３０本の光学繊維４の他端がアレイを形成して（主走査方向に３本ずつ、副走査方向に１０本ずつ）整列して取り付けられており、露光ヘッド４０は、各光学繊維４の先端部から出射される光を印画紙２の感光面上に結像させるための例えばセルフォックレンズ（登録商標）アレイのようなレンズ系７と、必要に応じて、ミラーおよびプリズムとを組み合わせた一体のユニットを構成している。
【００３０】
１画素毎に１本の光学繊維４を使用して、各光学繊維４の先端部から出射された光は、静止状態にある印画紙２の感光面上にレンズ系７を介して露光され、ＲＧＢの三重露光を実行しながらの露光ヘッド４０の主走査方向への１回の走査により感光面上に１０ライン分の画像部分が形成される。そして１回の走査が終了すると、露光ヘッド３の副操作方向の実効幅に対応する所定の距離だけ印画紙２が搬送されて、次の走査が行なわれるようになっている。
【００３１】
本実施の形態によっても、上述した第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の発明による露光装置の一実施の形態の概略的全体構成（光源部は省略してある）を透視的に示す斜視図
【図２】その平面図
【図３】その正面図
【図４】その側面図
【図５】図６のＶ−Ｖ線に沿った光源部の断面図
【図６】図５のVI−VI線に沿った断面図
【図７】図６の VII−VII 線に沿った断面図
【図８】第２の発明による露光装置の一実施の形態の概略的全体構成（光源部は省略してある）を透視的に示す斜視図
【図９】その平面図
【図１０】その正面図
【図１１】その光源部を省略した側面図
【図１２】光源部と光変調部の拡大正面図
【符号の説明】
１，２０光源部画像データ形成部
２印画紙（感光材料）
３，４０露光ヘッド
４光学繊維
５ガイドロッド
６エンドレスベルト
７レンズ系（セルフォックレンズアレイ）
１０光源部
１１Ｂ−ＬＥＤ
１２Ｇ−ＬＥＤ
１３Ｒ−ＬＥＤ
１４，１５ダイクロイックミラー
１６集光レンズ
２１光源ランプ
２２ミラーボックス
２３赤外線遮断フィルタ
３０光変調部
３１光変調ユニット
３２レンズ
３３液晶素子
３４，３５，３６ダイクロイックフィルタ

Claims

発光波長を互いに異にする複数種類の発光素子と、画像データに基づいて発光強度を変調される前記複数種類の発光素子から放射される光を混合して光学繊維の一端に集光レンズを通して集光する光学系とをそれぞれ備えた光源ユニットを複数個配列してなる光源部と、
搬送可能な感光材料の感光面に対向して配置されて前記光学繊維の他端が接続される露光ヘッドと、
該露光ヘッドを前記感光材料の搬送方向と直交する方向へ直線的に移動させる駆動機構と、
を備えていることを特徴とする露光装置。
前記複数種類の発光素子が、赤色、緑色、青色の光をそれぞれ発光するＬＥＤからなることを特徴とする請求項１記載の露光装置。