JP4492253B2 - レーザー露光装置 - Google Patents

Description

本発明は、カラー画像を形成するため第１色・第２色・第３色夫々のレーザー光を出力するレーザー光源と、画像データに基づき光変調されたレーザー光を主走査方向に走査露光させるためのポリゴンミラーとを備えたレーザー露光装置に関するものである。

かかるレーザー露光装置は、写真感光材料に光変調されたレーザー光を走査することで画像を焼付露光させ写真プリントを作成するために用いられている。カラー画像を形成するために、第１色（Ｒ）・第２色（Ｇ）・第３色（Ｂ）の３色のレーザー光源が用いられる。各レーザー光源から出力されたレーザー光は、音響光学素子（光変調手段に相当）により画像データに基づいて光変調される。光変調されたレーザー光は、レーザー光を主走査方向に沿って走査させるための走査光学系に導入される。走査光学系は、ポリゴンミラーとｆθレンズを備えており、レーザー光は、写真感光材料の乳剤面へと導かれる。写真感光材料は、副走査方向に沿って搬送機構により搬送されており、走査光学系によりレーザー光を主走査方向に沿って繰り返し走査させることで、乳剤面に潜像を形成することができる。潜像が形成された写真感光材料は、現像処理部へと送り込まれ、現像処理が施されることで潜像が顕在化され、写真プリントが作成される。

上記のレーザー露光装置において、ポリゴンミラーは、円周方向に沿って多数の反射面を備えており、所定の軸芯周りに回転可能に構成されている。この反射面が回転することでレーザー光が主走査方向に走査される。従って、複数の反射面の反射率特性が３色共に同一でなければ、形成される画像にムラが生じ画質低下を招来することがある。また、異なる反射面間における反射率特性の違いだけでなく、同じ反射面内において反射率のムラが存在することがあり、かかる反射率のムラも画質低下の原因となる。ポリゴンミラーのすべての反射面の反射率特性を均一にするためには、マルチコーティングなどの高価な処理が必要となり、装置のコストアップを招くという問題がある。

ポリゴンミラーの反射面の特性の違いに着目した技術として、下記特許文献１に開示する走査光学装置がある。この装置は、ポリゴンミラーの複数の反射面のうち、特定の反射面が特定の回転位置を通過するごとにインデックス信号を出力し、このインデックス信号に基づいて、反射面の誤差情報を読み出し、誤差を補正するように光束を制御する補正手段を備えている。補正手段は、反射面の形状誤差による位置誤差を相殺するように光束の角度を各反射面ごとに補正するものであり、具体的には、光路中に配置されたダイナミックプリズムを備えさせ、これを回動させて偏角作用を変化させるものである。かかる構成は、プリズムを駆動させるための駆動機構が必要になり、極めて精密な駆動を要求されるため、反射率特性のばらつきを抑制できたとしても高価な機構となる可能性がある。また、反射率の特性はレーザー光の波長によって異なるため、カラー画像を形成する場合には、３色のレーザー光について個別に補正する必要があるが、光路中にプリズムを配置する構成の場合、個別に補正することが難しい。

一方、下記特許文献２に開示されるシェーディング補正機能を有した熱記録装置がある。この装置は、感熱記録材料にレーザー光を照射して画像を形成するものであり、レーザー光を光偏向手段（ポリゴンミラーなど）により主走査方向に走査して、画像を形成する。光偏向手段によるレーザー光の感熱記録材料に対する伝達率を補正するシェーディング補正データを保持する記憶部を備え、レーザー光発生手段及び／又は余熱手段の出力をシェーディング補正データにより補正する。余熱手段は感熱記録用紙に熱を与える機能を有するものであるが、写真感光材料の乳剤面を露光させる場合、熱を与えると感光特性が変化する可能性があり好ましくない。また、特許文献２には、各反射面とシェーディング補正データとの関係についての言及がない。すなわち、シェーディング補正データは、反射面ごとに異なるため、ポリゴンミラーにおける反射面の回転位置に対応して、読み出すべきシェーディング補正データを制御する必要があるが、かかる制御に関しての開示がない。また、特許文献２ではレーザー光源を１つのみ有する実施形態が開示されており、カラー画像を形成する場合のシェーディング補正データについての言及がない。カラー画像を形成する場合は、３色のレーザー光が必要であり、反射率特性も波長により異なるものであり、これを考慮したシェーディング補正を行う必要がある。
特開平９−２１１３７０号公報（特許請求の範囲等） 特開平６−２１８９７６号公報（特許請求の範囲、図１、図４等）

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、写真感光材料にレーザー光を走査露光してカラー画像を形成するに際し、ポリゴンミラーの反射面における主走査方向の反射率のばらつきを補正することができるレーザー露光装置を提供することである。

上記課題を解決するため本発明に係るレーザー露光装置は、
写真感光材料の乳剤面にカラー画像を露光形成させるため第１色・第２色・第３色夫々のレーザー光を出力するレーザー光源と、
画像データに基づき光変調されたレーザー光を主走査方向に走査露光させるためのポリゴンミラーとを備えたレーザー露光装置であって、
ポリゴンミラーを構成する各反射面を識別するための識別信号に基づいて、各反射面の位置を認識する反射面認識手段と、
反射面内における主走査方向における反射率のばらつき及び各反射面間の反射率のばらつきを補正するためのシェーディング補正データを、各反射面について、かつ、各色ごとに個別に保存する補正データ保存手段と、
反射面認識手段により認識された結果に基づいて、補正データ保存手段に保存されているシェーディング補正データを各色別に選択して出力させる補正データ選択手段と、
選択されたシェーディング補正データに基づいて、各色別に画像データを補正して出力させる画像データ補正手段と、
この補正された画像データに基づいてレーザー光の光変調を行う光変調手段とを備えたことを特徴とするものである。

かかる構成によるレーザー露光装置の作用・効果を説明する。第１色・第２色・第３色夫々のレーザー光を出力するレーザー光源を備えており、写真感光材料の乳剤面にカラー画像を露光形成することができる。レーザー光を主走査するためにポリゴンミラーを備えている。また、ポリゴンミラーの各反射面を識別するための識別信号を出力可能に構成され、この識別信号に基づいて、各反射面の位置を認識することができる。また、反射面内における反射率のばらつきと、各反射面間の反射率のばらつきを補正するためのシェーディング補正データを補正データ保存手段に保存させておく。かかるシェーディング補正データは、予め取得しておくことができる。さらに、シェーディング補正データは、各色ごとに個別に所得して保存しておく。実際にレーザー光を走査させる場合、反射面認識手段により認識された結果に基づいて、認識されている反射面に対応したシェーディング補正データを各色別に選択して出力させる。この出力された補正データに基づいて、各色ごとに画像データを補正し、補正された画像データに基づいてレーザー光の光変調が行われる。

反射面認識手段の機能を設けることで、各反射面に適したシェーディング補正データを選択することができ、正確な補正を行うことができる。また、シェーディング補正データは、各色別に保存されており、カラー画像に対応したシェーディング補正を適切に行うことができる。また、画像データに対して補正を行う構成であり、複雑な駆動機構などを必要とせず、コスト的に有利である。その結果、写真感光材料にレーザー光を走査露光してカラー画像を形成するに際し、ポリゴンミラーの反射面における主走査方向の反射率のばらつきを補正することができるレーザー露光装置を提供することができる。

本発明に係るレーザー露光装置が用いられる写真処理装置の好適な実施形態を図面を用いて説明する。図１は、写真処理装置の構成を示す模式図である。

＜写真処理装置の構成＞
この写真処理装置は、ネガフィルム等の写真フィルムに形成されたコマ画像を読み取り写真プリントを作成する機能を有する。また、メディア媒体に記憶されている画像データを読み取り写真プリントを作成する機能を有する。

フィルムスキャナー１は、現像済みの写真フィルムに形成されているコマ画像を読み取りデジタルデータ化する。メディア画像入力部２は、デジタルカメラの記憶媒体、ＭＯディスク、ＣＤ−Ｒ等に保存されている画像データを取り込む機能を有する。画像データ保存部３は、フィルムスキャナー１やメディア画像入力部２により取得した画像データを保存する。画像処理部４は、取得したオリジナルの画像データに画像処理を施して、写真プリントを作成するためのプリント用画像データを生成する。画像処理としては、色・濃度を適切にするための色・濃度の補正、赤目補正、逆光補正、画像の拡大処理、トリミング等がある。画像処理された画像データは、画像転送部５を介して、後述のレーザー露光装置８へと転送される。

ペーパーマガジン６は、ペーパー（写真感光材料）がロールＲの形態で収容されている。ペーパーマガジン６から引き出されたペーパーは、所定の搬送経路に沿って搬送される。ペーパーカッター７は、引き出されたペーパーを所定のプリントサイズに切断する。切断されたペーパーは、レーザー露光装置８へと搬送機構により搬送される。レーザー露光装置８は、レーザーエンジン９と、ペーパーを一定速度で搬送させるための露光搬送ローラ１０を備えている。レーザーエンジン９は、画像転送部５から転送されてきた画像データに基づいてレーザー光により走査露光を行い、ペーパーの乳剤面に画像を露光形成させる。

画像が焼付露光されたペーパーは、現像処理部１１及び乾燥処理部１２で夫々、現像処理と乾燥処理が施された後、装置外部に写真プリントとして排出される。

＜レーザー露光装置の構成＞
次に、レーザー露光装置８の構成を図２により説明する。遮光された筐体の適所に、３原色用の３個のレーザー光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂが設けられている。レーザー光源２０Ｒは、例えば波長６８０ｎｍのＲ(第１色＝赤色)のレーザ光を射出する半導体レーザ(ＬＤ)で構成されている。レーザー光源２０Ｇは、半導体レーザと半導体レーザから射出されたレーザ光を例えば波長５３２ｎｍのＧ(第２色＝緑色)のレーザ光に変換する第２高調波発生器(ＳＨＧ)とで構成されている。レーザー光源２０Ｂは、半導体レーザと半導体レーザから射出されたレーザ光を例えば４７３ｎｍのＢ(第３色＝青色)のレーザ光に変換する第２高調波発生器(ＳＨＧ)とで構成されている。

各レーザー光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの出力側には、光変調手段の一例であるＡＯＭ（音響光学素子）２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂと、遮光用の筐体内の適所に形成されたスリット２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂがそれぞれ対応して配設されるとともに、走査光学系を構成するミラー２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂ、反射ミラー２４、レンズ２５、及び図中のＳ方向に回転して入射レーザ光を所定範囲でＱ方向に走査（主走査）させるポリゴンミラー２６とが順に配置されている。

ＡＯＭドライバ２７Ｒ、２７Ｇ、２７Ｂは、画像データに基づきＡＯＭ２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂを駆動制御し、レーザ光を光変調するものである。ＡＯＭ２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂはレーザ光の出力をほぼ１００％〜０％の範囲内で調整可能なものである。

ミラー２３Ｒは全反射ミラー、ミラー２３Ｇ、２３Ｂはハーフミラーであって、上記配置はＡＯＭ２１Ｒから射出されるレーザ光をミラー２３Ｒで全反射させ、ＡＯＭ２１Ｇから射出されるレーザ光とミラー２３Ｇで合波した後、さらにＡＯＭ２１Ｂから射出されるレーザ光とミラー２３Ｂで合波することにより、３色のレーザ光を合波する。

ポリゴンミラー２６の射出側には、ｆθレンズ３０が配置されている。ポリゴンミラー２６は矢印Ｓ方向に回転しており、この回転により主走査方向(Ｑ方向)に走査されたレーザ光はｆθレンズ３０を経て、副走査方向（紙面に垂直な方向）に搬送中のペーパーＰに照射され、このペーパーＰを露光するようになっている。さらに、ｆθレンズ３０の射出側であって、画像露光領域の直ぐ上流側にはミラー２８が配設され、かつミラー２８からの反射光を受光する受光素子からなる同期センサ２９が配設されている。同期センサ２９はＲ、Ｇ、Ｂの各レーザ光を受光する３個の受光素子を配設して構成されている。受光素子は対応する色のレーザ光を検出すると検出信号を制御部に出力する。

ポリゴンミラー２６は、平面視で正六角形の形状を有しており、６つの反射面を有している。なお、ポリゴンミラー２６の形状は種々変形例が考えられ、正六角形でなくてもよく、正八角形など反射面の数を変更してもよい。ポリゴンミラー２６は、パルスモータ３２により回転駆動され、そのための駆動回路３３が設けられる。この駆動回路３３は、パルスモータ３２に駆動パルスを供給することで、パルスモータを駆動させる。

ポリゴンミラー２６の６つある反射面のうち、特定の反射面を検出するために、識別マーク２６ｂが付されている。識別マーク２６ｂに基づき、各反射面を認識するために反射面認識手段３４が設けられている。反射面認識手段３４は、光センサー３４ａを備えており、特定の反射面を検出することができる。また、反射面認識手段３４は、識別マーク２６ｂを検出することで得られた信号を基準として、他の反射面についても認識することができる。例えば、駆動回路３３からパルスモータ３２を駆動する駆動パルスの信号を得て、この信号と識別マーク２６ｂからの信号に基づいて、すべての反射面の認識をすることができる。従って、現在どの反射面を使用してレーザー光の主走査が行われているかがわかる。

画像データ保存部３には、既に説明したようにフィルムスキャナー１等から取得された画像データが保存される。この画像データ保存部３に保存されている画像データは、画像処理部４にて画像処理が施された後、画像転送部５を介してレーザー露光装置８へと転送される。画像転送部５は、各色毎にバッファメモリ部５Ｒ，５Ｇ，５Ｂを有し、各バッファメモリ部５Ｒ，５Ｇ，５Ｂには一時的に画像データが保存される。

シェーディング補正部３５は、補正データ保存手段３６からシェーディング補正データを読み出して、画像データに対する補正を行う。シェーディング補正は、画像データの各色ごとに別個に行われる。従って、Ｒ用シェーディング補正部３５Ｒ，Ｇ用シェーディング補正部３５Ｇ，Ｂ用シェーディング補正部３５Ｂが設けられている。シェーディング補正の詳細は後述する。シェーディング補正された各色の画像データは、各色毎のＤ／Ａ変換回路３１Ｒ，３１Ｇ，３１ＢによりＡ／Ｄ変換された後、ＡＯＭドライバ２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂに送信される。これにより、画像データに応じてレーザー光を光変調させることができる。

＜シェーディング補正部の構成＞
次にシェーディング補正部３５の構成について説明する。カラー画像を形成するためには、１枚の画像の画像データは３色分の画像データにより構成される。シェーディング補正も各色ごとに独立して行われるが、３色分のシェーディング補正は同時並列的に行われ、シェーディング補正を行うための構成も各色について同じである。図３には、便宜上１色分に関するシェーディング補正部の構成のみを示している。

補正データ保存手段３６は、ハードディスク等により構成される記憶装置であり、シェーディング補正データが保存される。図３に示すように、ポリゴンミラー２６の各反射面についてのシェーディング補正データが保存されている。かかるシェーディング補正データは、予め検査工程などで取得することができる。本実施形態ではポリゴンミラー２６は、６つの反射面を有するので、シェーディング補正データも各反射面について取得されており、基準面、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ面についてデータが保存されている。

図４に、各反射面が示されており、識別マーク２６ｂが付与されているのが基準面に相当する。基準面を起点として、時計回りにＡ面、Ｂ面、Ｃ面、Ｄ面、Ｅ面が存在する。図４に矢印Ｔで示すのが主走査方向に対応する方向である。矢印Ｔが描かれていない他の反射面も同様である。シェーディング補正は、６つの反射面間の反射率のばらつきを補正すると共に、１つの反射面における反射率のばらつき(ムラ)も補正する。図４において、矢印Ｔ方向に沿って反射率は同じでなければならないが、実際にはムラが存在するため、同じにならない。従って、かかるばらつきもあわせて補正する。

また、反射率のばらつきは、各色ごとに異なっているため、シェーディング補正データも各色ごとに用意される。図３には、１色分のシェーディング補正データしか示されていないが、実際には３色分存在する。例えば、Ａ面シェーディング補正データは、Ｒ用、Ｇ用、Ｂ用の３色分が用意されている。シェーディング補正データは、例えば、テーブルデータの形で保存させることができる。

シェーディング補正データ選択信号発生回路３７は、反射面認識手段３４からの認識信号と、クロック発生回路３８からの信号に基づいて、その面のシェーディング補正データを選択すべきかの信号を生成する。クロック発生回路３８は、タイミングをとるための同期信号を発生するものである。補正データ選択回路３９（補正データ選択手段に相当）は、シェーディング補正データ選択信号発生回路３７からの選択信号に基づいて、いずれか１つの面のシェーディング補正データを選択する。

画像データ補正手段４０は、選択されたシェーディング補正データを用いて、画像データを補正する機能を有する。画像転送部５にある画像データを読み出し、シェーディング補正を行う。補正された画像データは、画像データ出力手段４１を介してＤ／Ａ変換回路３１に送られ、Ｄ／Ａ変換される。これにより、シェーディング補正された画像データにより、レーザー光を光変調させることができる。

＜別実施形態＞
レーザー露光装置に使用されるレーザー光源については、特定のタイプの光源に限定されるものではない。本実施形態では、光変調手段としてＡＯＭを例示したが、これに限定されるものではない。また、ＡＯＭのような外部変調手段ではなく、レーザー光源を直接オン／オフする直接変調方式による光変調手段を用いてもよい。

識別信号を得るための方法は、本実施形態に限定されるものではない。識別マークではなく、特定の反射面の位置に突出部を設け、これを検出するようにしてもよい。識別マークの構成は適宜決めることができる。例えば、反射率の高いシールを貼ってもよいし、バーコードを貼り付けてもよい。

本実施形態では、反射率のばらつきについて説明したが、ポリゴンミラーの面倒れについても同じようにシェーディング補正データにより補正することができる。

写真処理装置の構成を示す模式図 レーザー露光装置の構成を示す模式図 シェーディング補正部の構成を示す模式図 ポリゴンミラーを示す図

符号の説明

５ 画像転送部
８ レーザー露光装置
９ レーザーエンジン
２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ レーザー光源
２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ ＡＯＭ（音響光学素子）
２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ スリット
２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ ミラー
２６ ポリゴンミラー
２６ｂ 識別マーク
２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂ ＡＯＭドライバ
３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ Ｄ／Ａ変換手段
３２ パルスモータ
３３ 駆動回路
３４ 反射面認識手段
３５ シェーディング補正部
３６ 補正データ保存手段
３７ シェーディング補正データ選択信号発生回路
３９ 補正データ選択回路
４０ 画像データ補正手段
４１ 画像データ出力手段

Claims (1)

1. 写真感光材料の乳剤面にカラー画像を露光形成させるため第１色・第２色・第３色夫々のレーザー光を出力するレーザー光源と、
   画像データに基づき光変調されたレーザー光を主走査方向に走査露光させるためのポリゴンミラーとを備えたレーザー露光装置であって、
   ポリゴンミラーを構成する各反射面を識別するための識別信号に基づいて、各反射面の位置を認識する反射面認識手段と、
   反射面内における主走査方向における反射率のばらつき及び各反射面間の反射率のばらつきを補正するためのシェーディング補正データを、各反射面について、かつ、各色ごとに個別に保存する補正データ保存手段と、
   反射面認識手段により認識された結果に基づいて、補正データ保存手段に保存されているシェーディング補正データを各色別に選択して出力させる補正データ選択手段と、
   選択されたシェーディング補正データに基づいて、各色別に画像データを補正して出力させる画像データ補正手段と、
   この補正された画像データに基づいてレーザー光の光変調を行う光変調手段とを備えたことを特徴とするレーザー露光装置。

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