JP4808929B2 - Exposure apparatus manufacturing method and light source adjusted exposure apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、LEDを光源として感光材料を露光する露光装置の製造方法及び調整された露光装置に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus manufacturing method for exposing a photosensitive material using an LED as a light source and an adjusted exposure apparatus.
感光材料を露光して画像形成する画像形成装置に、LEDが光源として使用されている。LEDは、小型、長寿命、及び安価であるという利点を有している。しかしながら、LEDから照射される光は所定の分光特性を有しており、LEDにより露光する感光材料も所定の分光感度特性を有している。図15に、R光用LEDから照射される光の分光特性の一例1501、G光用LEDから照射される光の分光特性の一例1502、及びB光用LEDから照射される光の分光特性の一例1503を示す。さらに、図15に、感光材料のR色分光感度特性の一例1511、G色分光感度特性の一例1512、及びB色分光感度特性の一例1513を示す。なお、図15において、横軸は波長λ(nm)、縦軸は相対光量L及び相対感度Rを示している。 An LED is used as a light source in an image forming apparatus that forms an image by exposing a photosensitive material. LEDs have the advantages of small size, long life, and low cost. However, the light emitted from the LED has a predetermined spectral characteristic, and the photosensitive material exposed by the LED also has a predetermined spectral sensitivity characteristic. FIG. 15 shows an example 1501 of spectral characteristics of light emitted from the LED for R light, an example 1502 of spectral characteristics of light emitted from the LED for G light, and a spectral characteristic of light emitted from the LED for B light. An example 1503 is shown. Further, FIG. 15 shows an example 1511 of an R color spectral sensitivity characteristic, an example 1512 of a G color spectral sensitivity characteristic, and an example 1513 of a B color spectral sensitivity characteristic of the photosensitive material. In FIG. 15, the horizontal axis indicates the wavelength λ (nm), and the vertical axis indicates the relative light quantity L and the relative sensitivity R.
この様に、各色LEDの分光特性と感光材料の分光感度特性は等しくないので、一定濃度の画像を得るためには、LEDから照射される光の分光特性及びLEDにより露光する感光材料の分光感度特性を考慮する必要がある。特に、LEDには個体差があり、LEDから照射される光の波長にバラツキが生じる場合がある。そこで、LEDから照射される光の波長を考慮して、LED補正設定手段により補正係数テーブルを修正して、LEDに印加する電流値を補正し、一定濃度の画像を得る試みがなされている(例えば、特許文献1参照。)。
In this way, the spectral characteristics of the LEDs of each color and the spectral sensitivity characteristics of the photosensitive material are not equal. Therefore, in order to obtain a constant density image, the spectral characteristics of the light emitted from the LED and the spectral sensitivity of the photosensitive material exposed by the LED. It is necessary to consider the characteristics. In particular, there are individual differences in LEDs, and there may be variations in the wavelength of light emitted from the LEDs. Therefore, in consideration of the wavelength of light emitted from the LED, an attempt is made to correct the current value applied to the LED by correcting the correction coefficient table by the LED correction setting means to obtain an image with a constant density ( For example, see
しかしながら、従来のLEDに印加する電流値の補正では、具体的にどのようにLEDから照射される光の分光特性を検出して、どのような手順でLEDに印加する電流値を補正するのかは明確ではなかった。 However, in the correction of the current value applied to the conventional LED, specifically, how to detect the spectral characteristic of the light emitted from the LED and how to correct the current value applied to the LED It was not clear.
また、LEDには個体差があり、LEDから照射される光の分光特性だけでなく、光量にもバラツキが生じる場合がある。そこで、一定濃度の画像を得るためには、LEDから照射される光の分光特性及び光量、及び感光材料の分光感度特性を全て考慮して、LEDから照射される光の分光特性及び光量のバラツキを正確に測定して、露光装置を調整する必要がある。 In addition, there are individual differences in LEDs, and not only spectral characteristics of light emitted from the LEDs but also variations in the amount of light may occur. Therefore, in order to obtain an image with a constant density, the spectral characteristics and light quantity of light emitted from the LED and the spectral sensitivity characteristics of the photosensitive material are all considered, and the spectral characteristics and light quantity variation of the light emitted from the LED are considered. Must be accurately measured to adjust the exposure apparatus.
さらに、LEDから照射される光の光量を検出するためのCCDセンサにも、分光感度特性がある。図16に、LEDから照射される光の光量を測定するためのCCDセンサの分光感度特性の一例1600を示す。図16において、横軸は波長λ(nm)、縦軸は相対感度Sを示している。図16に示すように、波長λが長くなるにしたがって、相対感度Sが上がるように変化することが理解される。したがって、LEDから照射される光の中心波長のバラツキによって、測定光量が変化してしまい、適切に露光装置の調整ができなくなるという問題もあった。 Furthermore, a CCD sensor for detecting the amount of light emitted from the LED also has spectral sensitivity characteristics. FIG. 16 shows an example 1600 of spectral sensitivity characteristics of a CCD sensor for measuring the amount of light emitted from the LED. In FIG. 16, the horizontal axis indicates the wavelength λ (nm) and the vertical axis indicates the relative sensitivity S. As shown in FIG. 16, it is understood that the relative sensitivity S increases as the wavelength λ increases. Therefore, there has been a problem that the amount of light to be measured changes due to variations in the center wavelength of light emitted from the LED, and the exposure apparatus cannot be adjusted appropriately.
そこで、本発明は、LEDから照射される光の分光特性を測定することによって、LEDの個体差に拘わらず、一定濃度の画像を得ることができる露光装置の製造方法及び調整された露光装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides an exposure apparatus manufacturing method and an adjusted exposure apparatus that can obtain a constant density image regardless of individual differences of LEDs by measuring the spectral characteristics of light emitted from the LEDs. The purpose is to provide.
また、本発明は、LEDから照射される光の分光特性及び光量、及び感光材料の分光感度特性に応じた調整を行い、LEDの個体差に拘わらず、一定濃度の画像を得ることができる露光装置の製造方法及び調整された露光装置を提供することを目的とする。 In addition, the present invention performs adjustment according to the spectral characteristics and light quantity of light emitted from the LED and the spectral sensitivity characteristics of the photosensitive material, and exposure that can obtain an image with a constant density regardless of individual differences of the LEDs. An object of the present invention is to provide an apparatus manufacturing method and an adjusted exposure apparatus.
さらに、本発明は、LEDから照射される光の光量を測定するためのセンサが有する分光感度特性に拘わらず、一定濃度の画像を得ることができる露光装置の製造方法及び調整された露光装置を提供することを目的とする。 Furthermore, the present invention provides an exposure apparatus manufacturing method and an adjusted exposure apparatus capable of obtaining a constant density image regardless of the spectral sensitivity characteristics of a sensor for measuring the amount of light emitted from an LED. The purpose is to provide.
上記の目的を達成するために、本発明に係る露光装置の製造方法では、LEDに基準電流値を印加して発光させLEDから照射される光の分光特性及び光量を測定する工程と、分光特性及び光量に基づいたLED特性を感光材料の波長感度特性に基づいて補正する工程と、補正されたLEDの特性が基準特性になるように設定電流値を決定する工程とを有することを特徴とする。LEDから照射される光の分光特性、LEDから照射される光の光量、及び感光材料の分光感度特性に応じた調整を行い、LEDの個体差に拘わらず、一定濃度の画像を得ることができるように露光装置を調整する。 In order to achieve the above object, in the method of manufacturing an exposure apparatus according to the present invention, a step of applying a reference current value to an LED to emit light and measuring the spectral characteristic and the amount of light emitted from the LED, and the spectral characteristic And correcting the LED characteristics based on the light quantity based on the wavelength sensitivity characteristics of the photosensitive material, and determining a set current value so that the corrected LED characteristics become the reference characteristics. . Adjustments are made according to the spectral characteristics of the light emitted from the LED, the amount of light emitted from the LED, and the spectral sensitivity characteristics of the photosensitive material, and an image with a constant density can be obtained regardless of individual differences in the LEDs. Adjust the exposure apparatus as follows.
さらに、本発明に係る露光装置の製造方法では、補正工程は、分光特性及び光量に基づいた第1のLED特性を求める工程と、第1のLED特性を光量を測定するためのセンサの感度特性に基づいて補正して第2のLED特性を求める工程と、第2のLED特性を感光材料の波長感度特性に基づいて補正する工程とを有することが好ましい。 Further, in the exposure apparatus manufacturing method according to the present invention, the correction step includes a step of obtaining a first LED characteristic based on the spectral characteristic and the light amount, and a sensitivity characteristic of a sensor for measuring the light amount of the first LED characteristic. It is preferable to have a step of obtaining the second LED characteristic by correcting based on the above, and a step of correcting the second LED characteristic based on the wavelength sensitivity characteristic of the photosensitive material.
さらに、本発明に係る露光装置の製造方法では、第2のLED特性を求める工程と感光材料の波長感度特性に基づいて補正する工程とを同時に行うことが好ましい。 Furthermore, in the exposure apparatus manufacturing method according to the present invention, it is preferable to simultaneously perform the step of obtaining the second LED characteristic and the step of correcting based on the wavelength sensitivity characteristic of the photosensitive material.
さらに、本発明に係る露光装置の製造方法では、光量が基準光量となるように基準電流値を補正する工程を有することが好ましい。 Furthermore, the exposure apparatus manufacturing method according to the present invention preferably includes a step of correcting the reference current value so that the light amount becomes the reference light amount.
さらに、本発明に係る露光装置の製造方法では、分光特性は、LEDから照射される光のピーク波長であることが好ましい。また、ピーク波長は、LEDから照射される光の最大光量を有する波長の1/2の光量を有する長波長側の第1の半値波長と、前記最大光量を有する波長の1/2の光量を有する短波長側の第2の半値波長との平均により求められる仮想のピーク波長を用いることが好ましい。 Furthermore, in the exposure apparatus manufacturing method according to the present invention, the spectral characteristic is preferably the peak wavelength of light emitted from the LED. In addition, the peak wavelength includes the first half-value wavelength on the long wavelength side having a light amount that is 1/2 of the wavelength having the maximum light amount emitted from the LED, and the light amount that is 1/2 of the wavelength having the maximum light amount. It is preferable to use an imaginary peak wavelength obtained by averaging with the second half-value wavelength on the short wavelength side.
さらに、本発明に係る露光装置の製造方法では、LEDはR光用LEDであり、感光材料の波長感度特性は長波長側の波長感度特性であることが好ましい。 Furthermore, in the method for manufacturing an exposure apparatus according to the present invention, the LED is an R light LED, and the wavelength sensitivity characteristic of the photosensitive material is preferably a wavelength sensitivity characteristic on the long wavelength side.
また、上記の目的を達成するために、本発明に係る露光装置の製造方法では、LEDに第1の電流値を印加して発光させLEDから照射される光の分光特性及び光量を測定する工程と、光量が基準光量となるように第1の電流値を補正して第2の電流値を決定する工程と、分光特性及び基準光量に基づいた第1のLED特性を求める工程と、第1のLED特性を光量を測定するためのセンサの感度特性に基づいて補正して第2のLED特性を求める工程と、第2のLED特性を感光材料の波長感度特性に基づいて補正して第3のLED特性を求める工程と、第3のLEDの特性が基準特性になるように第2の電流値を補正して第3の電流値を決定する工程とを有することを特徴とする。LEDから照射される光の分光特性、LEDから照射される光の光量、感光材料の分光感度特性、及びセンサ感度に応じた調整を行い、LEDの個体差に拘わらず、一定濃度の画像を得ることができるように露光装置を調整する。 In order to achieve the above object, in the method of manufacturing an exposure apparatus according to the present invention, a step of applying a first current value to the LED to emit light and measuring the spectral characteristics and the amount of light emitted from the LED. Correcting the first current value so that the light amount becomes the reference light amount, determining the second current value, obtaining the first LED characteristic based on the spectral characteristics and the reference light amount, Correcting the LED characteristics based on the sensitivity characteristics of the sensor for measuring the amount of light to obtain the second LED characteristics, and correcting the second LED characteristics based on the wavelength sensitivity characteristics of the photosensitive material, And determining the third current value by correcting the second current value so that the characteristic of the third LED becomes the reference characteristic. Adjustment is made according to the spectral characteristics of the light emitted from the LED, the amount of light emitted from the LED, the spectral sensitivity characteristics of the photosensitive material, and the sensor sensitivity, and an image with a constant density is obtained regardless of the individual differences of the LEDs. Adjust the exposure apparatus so that it can.
さらに、本発明に係る露光装置の製造方法では、第1のLED特性は、予め定められたLEDプロファイルデータを分光特性及び基準光量に基づいて修正することによって求めることが好ましい。 Furthermore, in the manufacturing method of the exposure apparatus according to the present invention, it is preferable that the first LED characteristic is obtained by correcting predetermined LED profile data based on the spectral characteristic and the reference light amount.
また、上記の目的を達成するために、本発明に係る露光装置は、LEDに基準電流値を印加して発光させLEDから照射される光の分光特性及び光量を測定する工程と、分光特性及び光量に基づいたLED特性を感光材料の波長感度特性に基づいて補正する工程と、補正されたLEDの特性が基準特性になるような設定電流値を決定する工程とを有する調整方法によって、LEDが調整されることを特徴とする。露光装置は、LEDから照射される光の分光特性、LEDから照射される光の光量、及び感光材料の分光感度特性に応じた調整を行い、LEDの個体差に拘わらず、一定濃度の画像を得ることができるように調整される。 In order to achieve the above object, an exposure apparatus according to the present invention includes a step of applying a reference current value to an LED to emit light, measuring a spectral characteristic and a light amount of light emitted from the LED, a spectral characteristic, According to an adjustment method including a step of correcting an LED characteristic based on a light amount based on a wavelength sensitivity characteristic of a photosensitive material and a step of determining a set current value such that the corrected LED characteristic becomes a reference characteristic, It is characterized by being adjusted. The exposure device makes adjustments according to the spectral characteristics of the light emitted from the LEDs, the amount of light emitted from the LEDs, and the spectral sensitivity characteristics of the photosensitive material, and an image with a constant density is obtained regardless of the individual differences of the LEDs. Adjusted so that it can be obtained.
また、上記の目的を達成するために、本発明に係る露光装置は、LEDに第1の電流値を印加して発光させLEDから照射される光の分光特性及び光量を測定する工程と、光量が基準光量となるように第1の電流値を補正して第2の電流値を決定する工程と、分光特性及び基準光量に基づいた第1のLED特性を求める工程と、第1のLED特性を光量を測定するためのセンサの感度特性に基づいて補正して第2のLED特性を求める工程と、第2のLED特性を感光材料の波長感度特性に基づいて補正して第3のLED特性を求める工程と、第3のLEDの特性が基準特性になるように第2の電流値を補正して第3の電流値を決定する工程とを有する調整方法によってLEDが調整されたことを特徴とする。露光装置は、LEDから照射される光の分光特性、LEDから照射される光の光量、感光材料の分光感度特性、及びセンサ感度に応じた調整を行い、LEDの個体差に拘わらず、一定濃度の画像を得ることができるように調整される。 In order to achieve the above object, an exposure apparatus according to the present invention includes a step of applying a first current value to an LED to emit light, measuring a spectral characteristic and a light amount of light emitted from the LED, and a light amount. Correcting the first current value so that becomes the reference light amount, determining the second current value, obtaining the first LED characteristic based on the spectral characteristics and the reference light amount, and the first LED characteristic Correcting the light quantity based on the sensitivity characteristic of the sensor for measuring the amount of light to obtain the second LED characteristic, and correcting the second LED characteristic based on the wavelength sensitivity characteristic of the photosensitive material to correct the third LED characteristic And adjusting the second current value so that the characteristic of the third LED becomes the reference characteristic, and determining the third current value, thereby adjusting the LED. And The exposure apparatus performs adjustment according to the spectral characteristics of the light emitted from the LED, the amount of light emitted from the LED, the spectral sensitivity characteristics of the photosensitive material, and the sensor sensitivity. It is adjusted so that an image can be obtained.
本発明によれば、LEDの個体差に拘わらず、一定濃度の画像を得ることができる露光装置の調整方法及び調整された露光装置を提供することが可能となった。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it became possible to provide the adjustment method of the exposure apparatus and the adjusted exposure apparatus which can obtain the image of fixed density irrespective of the individual difference of LED.
また、本発明によれば、LEDから照射される光の分光特性及び光量、及び感光材料の分光感度特性に応じた調整を行うことによって、LEDの個体差に拘わらず、一定濃度の画像を得ることができる露光装置の調整方法及び調整された露光装置を提供することが可能となった。 In addition, according to the present invention, an image having a constant density can be obtained regardless of individual differences of LEDs by performing adjustment according to the spectral characteristics and light amount of light emitted from the LEDs and the spectral sensitivity characteristics of the photosensitive material. It has become possible to provide an adjustment method for an exposure apparatus and an adjusted exposure apparatus.
さらに、本発明によれば、LEDから照射される光の光量を測定するためのセンサが有する分光感度特性に拘わらず、一定濃度の画像を得ることができる露光装置の調整方法及び調整された露光装置を提供することが可能となった。 Furthermore, according to the present invention, an exposure apparatus adjustment method and adjusted exposure capable of obtaining an image with a constant density irrespective of the spectral sensitivity characteristic of a sensor for measuring the amount of light emitted from an LED. It became possible to provide a device.
本発明に係る露光装置の調整方法を実施するための調整システムの一例について、図1〜3を用いて説明する。 An example of an adjustment system for carrying out the exposure apparatus adjustment method according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は調整システムの概要を示すものである。図1に示すように、調整システムは、測定対象の露光装置100、調整装置200及び制御用のパーソナル・コンピュータ(以下PCと言う)300より構成される。露光装置100は、不図示のアタッチメントによって調整装置200に取り付けられており、信号線122が調整装置200のインターフェース(以下IFと言う)240に接続されている。また、調整装置200とPC300はバスライン260によって相互にデータ送信可能に接続されている。
FIG. 1 shows an outline of the adjustment system. As shown in FIG. 1, the adjustment system includes an
図1に示すように、調整装置200は、全体制御用のCPU210、露光装置100が有するLEDの制御条件を記憶するためのLED制御条件用メモリ212、テーブル駆動回路214、分光センサ220、CCDセンサ230、露光装置100との接続用IF240、PC300との接続用のIF250を有している。また、調整装置200は、分光センサ220を制御するためのセンサ制御回路222及び分光センサ220からの信号に基づいてピーク波長又は半値波長を検出するための検出回路224を有している。さらに、調整装置200は、後述するCCDセンサ230が有する複数の受光素子を制御するためのCCD制御回路232、CCDセンサ230が有する複数の受光素子の各々の受光量を検出するための受光量検出回路234、受光量検出回路234の検出出力を積分して所定時間あたりの受光量データを得るための積分回路236を有している。さらに、調整装置200は、主に露光装置100が有するLED(R光用LED、G光用LED及びB光用LED)の発光強度を電流値を変化させることによって制御するためのLED点灯制御回路242、露光装置100が有する液晶シャッタアレイ118の複数の駆動画素を駆動制御するための液晶シャッタ駆動回路244を有している。信号線122は、IF240を介して露光装置100内の各LEDとLED制御回路242、及び液晶シャッタアレイ118と液晶シャッタ駆動回路244とを各々接続している。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、CPU210は、IF250及びバスライン260を介してPC300と接続されており、測定開始タイミング及び測定終了タイミング、露光装置100の駆動条件等についてPC300より制御データを受信し、受信した制御データに応じて露光装置100及び調整装置200を制御して、光量の測定が行えるように構成されている。なお、CPU210の制御用プログラムを記憶するためのROM及び各種データを一時記憶するためのRAM、各構成要素間のデータの送受信を行うための各種信号線やバスライン等が調整装置200に含まれる。
As shown in FIG. 1, the
図2に図1に示した調整システムの外観を示す。図2に示すように、分光センサ220とCCDセンサ230は図中で左右に移動可能なテーブル270上に固定されている。テーブル270は、テーブル駆動回路214によって移動可能に制御され、それによって、分光センサ220とCCDセンサ230との測定を切替えることができるように構成されている。
FIG. 2 shows the appearance of the adjustment system shown in FIG. As shown in FIG. 2, the
図3にCCDセンサ230の概略を示す。CCDセンサ230は、複数の縦長の受光素子280を2048個有しており、各受光素子280の長さaは2500μm、幅cは20μmで、ピッチd(25μm)で配置されている。図3には、後述する液晶シャッタアレイ118の各駆動画素420が示されており、各駆動画素420の長さbは150μm(又は200μm)、幅eは76μmで、ピッチf(100μm)で配置されている。したがって、1つの駆動画素420に対して、4個づつの受光素子280が対応するように配置されていることとなる。本実施形態では、液晶シャッタアレイ118は、480個の駆動画素を有しており、各駆動画素420は図3に示されるように直線状に配列されている。ただし、各駆動画素を駆動させるための電極の配線レイアウト等に応じて、駆動画素を千鳥配列とすることも可能である。また、CCDセンサ230は、図16に示すような分光感度特性1600を有している。
FIG. 3 shows an outline of the
次に、本発明に係る露光装置100の一例を図4〜7を用いて説明する。
Next, an example of the
図4は、露光装置100の分解斜視図、図5は、露光装置100の断面図である。図に示されるように、露光装置100は、上部ハウジング104及び下部ハウジング130から構成されており、その間に上部反射板106、導光素子108、ミラー112、下部反射板114、液晶シャッタアレイ118及びLED120が配置されている。また、上部ハウジング104及び下部ハウジング130は、クリップ140によって上下に分離しないように相互に固定されている。
4 is an exploded perspective view of the
また、上部ハウジング104の上部には、遮光シート102が取り付けされており、外部からの光を遮蔽している。さらに、下部ハウジングの図中下部表面には、露光装置100を識別するためのシリアルNoシート132及び駆動キー136が取り付けられており、下部ハウジング130の溝にはセルフォックレンズアレイ(登録商標)138が固定されている。
A
上部反射板106は、導光素子108の周りをかこみ、LED120からの光を反射させて導光素子108の突起部110から選択的に光が射出できるように構成されている。また、反射ミラー112はLED120からの光を導光素子108内に反射させ、下部反射板114のスリット部116は導光素子108の突起部110のニゲの役目を有している。また、液晶シャッタアレイ118は、調整用ネジ124及び126によって光路が位置調整されながら、下部ハウジング130に位置決めされて固定されている。また、LED120は、露光装置100の光源であって、R光用LED、G光用LED及びB光用LEDを有している。また、液晶シャッタアレイ118には、液晶シャッタアレイ118の各駆動画素への駆動時間制御用及びLED120への電流印加用の信号線122が接続されており、信号線122の末端は上部及び下部ハウジング104及び130の間から露光装置100の外部に伸びている。また、図中128は、露光装置100の移動用の軸受けである。また、駆動キー136は、露光装置100を不図示のボールネジと軸受け128によって駆動する再に、不図示のセンサ等と共に露光装置100の駆動タイミング等を決めるための部材である。また、セルフォックレンズアレイ138は、多数の円柱状レンズが長手方向に重なり合うように配置されており、正立等倍結像する光学素子である。
The
なお、図5に示すように、導光素子108の図中上部には、LED120からの各色光を、図中において導光素子108の真下に配置される液晶シャッタアレイ118方向に集中させるために、散乱膜107が導光素子108の長手方向に沿って形成されている。散乱膜107は、白い散乱性のある物質を直線状に塗布して形成されている。
As shown in FIG. 5, in the upper part of the
図6に、図4及び5に示す液晶シャッタアレイ118の断面図を示す。図6において、上部基盤401の下面全体に透明なITO薄膜などによる透明共通電極411を設けて、ポリイミドなどの配向膜413で被覆している。また下部の基板402の上部には、微細な透明画素電極416を有し、配向膜415で被覆している。また、両基板の外周がエポキシ樹脂等から構成されるシール材403によって結合され、両基板の配向膜413及び415の間に液晶414が充填されている。なお。液晶414の厚さは5μmに設定されている。また、透明共通電極411には、クロム材料等から構成される遮光層412が被覆されており、透明画素電極416に対応する遮光層412の箇所にはスリットが設けられて、その部分だけ光を通すように構成されている。また、両基板の外側には、偏光板410及び417が設けられている。さらに、液晶414は、例えばツイスト角240°のSTNモードで動作され、2枚の偏光板410及び417は、これに応じた角度で偏光軸を交差させるようにすることができる。
FIG. 6 shows a cross-sectional view of the liquid
さらに、透明共通電極411及び透明画素電極416によって、液晶シャッタアレイを構成する個々の駆動画素420が直線状に構成されている。ここで、液晶シャッタアレイを構成する個々の駆動画素420の大きさは、図3で説明したように、長さ(b)150μm(又は200μm)、幅(e)76μm、ピッチ(f)100μmである。
In addition, the transparent
図7は、露光装置100が有するLED120からCCDセンサ230までの光路を説明するための図である。図7に示すように、LED120から発せられた光は、導光素子108に導光素子108の長手方向に入射され、散乱膜107によって下方に反射され、導光素子108の下部突起部110から液晶シャッタアレイ118へ向けて射出される。さらに、液晶シャッタアレイ118の各駆動画素420により透過制御された光は、セルフォックアレイ138によりCCDセンサ230上に結像される。なお、露光装置100には、3色のLEDが配置されており、各色LEDから発せられた各色光が、図7に示した光路にしたがって、CCDセンサ230上に結像される。
FIG. 7 is a view for explaining an optical path from the
露光装置100に光源として組み込まれたLEDの印加電流値を決定する手順を図8〜図14を用いて説明する。
A procedure for determining an applied current value of an LED incorporated as a light source in the
図8は、LEDの印加電流値を決定する手順を示すフローチャートである。 FIG. 8 is a flowchart showing a procedure for determining an applied current value of the LED.
露光装置の調整開始に際し、被調整用の露光装置100が調整装置200の所定の場所にセットされ、信号線122がIF240に差し込まれる。その後、オペレータによって、PC300から調整開始指示がバスライン260を介してCPU210に送信されて、調整が開始される。以下図8に記載される手順は、PC300に記憶されているシステム制御ソフトウエアに従い、PC300とCPU210が相互に連携しながら実行される。
When the adjustment of the exposure apparatus is started, the
最初に、予め定められている第1電流値(基準電流値)が、LED点灯制御回路242から露光装置100のLED120の一つのLED素子(本例では、R光用LED)に印加され、R光用LED素子のみが点灯する(ステップ801)。前述したように、露光装置100は、3色のLED素子(R光用、G光用及びB光用)を有しているが、電流値の決定は各LED素子毎に行われる。なお、露光装置100の液晶シャッタアレイ118へは、液晶シャッタ駆動回路244から全画素を中間駆動階調レベルで開口制御する信号が出力されている。何故なら、感光材料は中間階調レベルで僅かな光量変化によって濃度が大きく変化するので、画像品質に大きく影響を与えるからである。本実施形態では、画像品質に大きく影響を与える中間階調レベルでLEDの光量を調整することによって最適な調整を実現している。
First, a predetermined first current value (reference current value) is applied from the LED
次に、センサ制御回路222によって分光センサ220の設定がなされ、分光センサ220及び検出回路224によって、LED素子から照射される光のピーク波長λpが検出される(ステップ802)。なお、LED素子から照射される光は、図7に示すように液晶シャッタアレイ118を通過して、分光センサ220へ到達する。したがって、液晶シャッタアレイ118の液晶414が特定の波長を吸収する性質を有している場合には、正確にピーク波長を検出することができない。そこで、液晶414の吸収波長とLED素子のピーク波長とが近似している場合には、ピーク波長λpを検出するのではなく、短波長側の半値波長λ1と長波長側の半値波長λ2を検出し、ピーク波長λp=(λ1+λ2)/2によりピーク波長λpを求めることが好ましい。
Next, the
図9に、特に液晶を通過することによる影響を受けやすいと考えられるG色用LED素子の分光特性900、G色用LED素子の液晶シャッタアレイ118を通過する前の理想分光特性910及び液晶シャッタアレイ118に使用される液晶の吸収波長特性920の一例を示す。なお、図9において、横軸は波長λ(nm)を示し、縦軸は相対光量Lを示している。
FIG. 9 shows the
図9に示すように、液晶等を通過することによって、G色用LED素子の分光特性900は、その上部に2つのピークP1及びP2を有するように変化してしまっている。これは、先に説明したように、液晶の吸収波長特性920中の特定個所922の吸収によるものと考えられる。なお、LED素子の分光特性に影響を与えるものとしては、他に散乱膜107等もある。特にこのような場合には、複数のピーク波長の内の最大光量を有する波長P1を選択し、波長P1の1/2の光量を有する短波長側の半値波長λ1と波長P1の1/2の光量を有する長波長側の半値波長λ2を検出し、ピーク波長λp=(λ1+λ2)/2(即ち、半値波長の平均)によりピーク波長λpを求めることが好ましい。このようにして求めたピーク波長λpと理想分光特性910のピークがほぼ一致していることからも、このような方法により求めたピーク波長λpが正確であることが理解できる。
As shown in FIG. 9, the
なお、LED素子の分光特性が複数のピーク波長を有してしまう場合、最大光量を有する波長P1以外の波長(例えば第2のピーク波長P2)を用いて半値波長λ1及びλ2を検出し、ピーク波長λp´を求めた場合、求めたピーク波長λp´と理想分光特性910のピークとのズレが前記第1のピーク波長P1を用いたピーク波長λpに比して大きくなることが、実験により確認されている。 When the spectral characteristics of the LED element have a plurality of peak wavelengths, the half-value wavelengths λ 1 and λ 2 are set using wavelengths other than the wavelength P 1 having the maximum light amount (for example, the second peak wavelength P 2 ). When the peak wavelength λp ′ is detected and the peak wavelength λp ′ is obtained, the deviation between the obtained peak wavelength λp ′ and the peak of the ideal spectral characteristic 910 is larger than the peak wavelength λp using the first peak wavelength P1. Has been confirmed by experiments.
次に、テーブル駆動回路214によりテーブル270をCCDセンサが受光位置にセットされるようにテーブル270を移動し、CCD制御回路232によりCCDセンサの設定を行う。CCDセンサ230の全ての受光素子280からの受光量が受光量検出回路234によって検出され、積分回路236によって積分されてデジタル信号に変換されCPU210に入力される。CPU210は、検出した全ての受光素子280の各受光量の平均値をLED素子の光量とする(ステップ803)。
Next, the
次に、ステップ803で測定した光量が予め定められた基準光量になるように、LED点灯制御回路242からLED素子へ印加する第2電流値を決定する(ステップ804)。これは、LED素子の個体差により、LED素子の光量が極端に大きい場合や、極端に小さい場合においても、正確に光量を測定しようとすると、積分回路236からCPU210へ入力されるデジタル信号のビット数を多く設定する必要があり、処理時間が長くなり、処理プロセスが複雑になるからである。予め定められた基準光量に設定することによって、少ないビット数により高精度な光量の測定を行うことが可能となる。
Next, a second current value to be applied to the LED element from the LED
次に、ステップ802で測定したピーク波長(λp)又は半値波長(λ1及びλ2)と、ステップ803又はステップ804で測定した光量を用い、予め設定されている分光分布プロファイルを修正してLED素子に関する第1のプロファイル(第1のLED特性)を作成する(ステップ805)。図10に、ピーク波長λp及び相対光量L1(測定した光量を規定化した値)を有する第1のプロファイル1000の一例を示す。図10において、横軸は波長λ(nm)、縦軸は相対光量Lを示している。前述したように、半値波長λ1及びλ2の場合も同様のプロファイルとなる。なお、予め設定されている分光分布プロファイルは、適当な複数個のLEDの測定結果に基づいて、前もって作成したものである。
Next, using the peak wavelength (λp) or the half-value wavelength (λ 1 and λ 2 ) measured in step 802 and the light amount measured in
次に、ステップ805で作成した第1のプロファイルを、センサの分光感度特性に応じて補正し、第2のプロファイル(第2のLED特性)を作成する(ステップ806)。図11に、CCDセンサ230の分光感度特性1600に応じて補正した第2のプロファイル1100の一例を示す。図16に示すように、センサ分光感度特性1600は、波長が長くなるほど感度が高くなるように変化するので、LEDのピーク波長が変化するとセンサ感度は変化してしまう。しかしながら、第2のプロファイル1100では、常に同様の相対光量になるように補正されている。第2のプロファイル1100は、波長λ毎に、相対感度Sと相対光量Lを掛け合わせて求められる。本例では、1nm毎に、360nm〜780nmの範囲について計算を行った。なお、図11において、横軸は波長λ(nm)、縦軸は相対光量L及び相対感度Sを示している。
Next, the first profile created in
次にステップ806で作成した第2のプロファイルを、感光材料の分光感度特性に応じて補正し、第3のプロファイル(第3のLED特性)を作成する(ステップ807)。図12に、感光材料のR色分光感度特性1511に応じて補正した第3のプロファイル1200の一例を示す。図12において、横軸は波長λ(nm)、縦軸はL・R(相対光量×相対感度)を示している。なお、図12では、R色LED素子に関するものであるので、感光材料のR色分光感度特性1511に応じて補正を行っているが、G色LED素子に関しては感光材料のG色分光感度特性1512、B色LED素子に関しては感光材料のB色分光感度特性1513を用いて補正を行う。また、ここではR色LED素子としてピーク波長が感光材料のR色分光感度特性1511に対して長波長側にあるものを選択した。これは、短波長側にある感光材料のG色分光感度特性に混じらないようにするためである。
Next, the second profile created in
第3のプロファイル1200は、波長λ毎に、感光材料のR色分光感度特性1511と第2のプロファイル1100を掛け合わせて求める。本例では、1nm毎に360nm〜780nmの範囲について計算を行った。なお、図12に斜線によって示した第3のプロファイル1200は、感光材料のR色の発色に関わる露光量Qに対応する。また、ピーク波長が異っている複数のLEDについて求めた第3のプロファイルの他の例を図13に示す。図13に示すように、各LEDの発光ピーク波長の違い等に応じて、1300〜1306の様に作成される第3のプロファイルが変化することとなる。図13に1200と示すプロファイルは、図12で求めたものである。
The
次に、第3のプロファイル1200の面積が予め定められた値になるように、LEDに印加される第3の電流値を決定する(ステップ808)。例えば、LED印加される電流値を増加させることにより、第2のプロファイル1100が、1100´(図14参照)になるように変化し、それによって、第3のプロファイル1200が、1400(図14参照)になるように変化する。LEDに印加される電流値を変化することに応じて変化する第3のプロファイルの面積が予め定められた値(図14に斜線で示す)になるように、第3の電流値を決定する。
Next, a third current value applied to the LED is determined so that the area of the
次に、決定された第3の電流値をLED制御条件用メモリに記憶して(ステップ809)、手順を終了する。なお、露光装置100に予め適当なメモリチップ等を設けておき、そこに決定された第3の電流値を記憶させることも可能である。さらに、露光装置100を使用する場合には、メモリチップから第3の電流値を読み出すようにすれば良い。
Next, the determined third current value is stored in the LED control condition memory (step 809), and the procedure ends. Note that an appropriate memory chip or the like may be provided in the
前述したように、第3のプロファイルの面積は、感光材料の発色に関わる露光量Qに対応するので、この値を予め定められた値にすることによって、LEDの個体差及びセンサ分光感度分布に拘らず、感光材料上で一定の濃度が得られるようなLED印加電流値を決定することが可能となる。 As described above, the area of the third profile corresponds to the exposure amount Q related to the color development of the photosensitive material. Therefore, by setting this value to a predetermined value, the individual difference of the LEDs and the sensor spectral sensitivity distribution can be obtained. Regardless, it is possible to determine an LED applied current value that can provide a constant density on the photosensitive material.
本実施形態では、画像形成装置から分離可能な露光装置に組み込まれているLEDの印加電流値を決定する例を示したが、本発明を画像形成装置と一体的に構成されている露光装置に組み込まれているLEDの印加電流値を決定する場合にも適用することができる。さらに、本発明を露光装置に組み込まれる前のLEDに対しても適用することができる。ただし、LEDを露光装置に組み込むことによって、諸条件が変化する可能性があることから、LEDの印加電流値の決定は、露光装置に組み込んだ後に行う方が好ましい。 In this embodiment, an example in which the applied current value of an LED incorporated in an exposure apparatus that is separable from the image forming apparatus is determined. However, the present invention is applied to an exposure apparatus that is configured integrally with the image forming apparatus. The present invention can also be applied to the case of determining the applied current value of the incorporated LED. Furthermore, the present invention can also be applied to an LED before being incorporated in an exposure apparatus. However, since various conditions may be changed by incorporating the LED into the exposure apparatus, it is preferable to determine the applied current value of the LED after incorporation into the exposure apparatus.
100…露光装置
120…LED
200…調整装置
210…CPU
212…LED制御条件用メモリ
220…分光センサ
230…CCDセンサ
242…LED制御回路
300…PC
100 ...
200 ...
212 ... LED
Claims (6)
前記LEDに基準電流値を印加して発光させ、前記LEDから照射される光の分光特性及び光量を測定する工程と、
前記分光特性及び前記光量に基づいた第1のLED特性を求める工程と、
前記第1のLED特性を、前記光量を測定するためのセンサの感度特性に基づいて補正して第2のLED特性を求める工程と、
前記第2のLED特性を、前記感光材料の波長感度特性に基づいて補正して第3のLED特性を求める工程と、
前記第3のLED特性が、基準特性になるように設定電流値を決定する工程と、を有し、
前記分光特性は、前記LEDから照射される光の最大光量を有する波長の1/2の光量を有する短波長側の第1の半値波長と、前記最大光量を有する波長の1/2の光量を有する長波長側の第2の半値波長との平均により求められた仮想のピーク波長である、
ことを特徴とする露光装置の製造方法。 In an exposure apparatus manufacturing method for exposing a photosensitive material using an LED as a light source,
Applying a reference current value to the LED to emit light, and measuring a spectral characteristic and a light amount of light emitted from the LED; and
Obtaining a first LED characteristic based on the spectral characteristic and the light amount;
Correcting the first LED characteristic based on a sensitivity characteristic of a sensor for measuring the light amount to obtain a second LED characteristic;
Correcting the second LED characteristic based on the wavelength sensitivity characteristic of the photosensitive material to obtain a third LED characteristic;
Determining a set current value so that the third LED characteristic becomes a reference characteristic ,
The spectral characteristics include a first half-value wavelength on the short wavelength side having a light amount that is 1/2 of a wavelength having a maximum light amount of light emitted from the LED, and a light amount that is 1/2 of a wavelength having the maximum light amount. It is a virtual peak wavelength determined by averaging with the second half-value wavelength on the long wavelength side
An exposure apparatus manufacturing method characterized by the above.
前記LEDに基準電流値を印加して発光させ、前記LEDから照射される光の分光特性及び光量を測定する工程と、
前記分光特性及び前記光量に基づいた第1のLED特性を求める工程と、
前記第1のLED特性を、前記光量を測定するためのセンサの感度特性に基づいて補正して第2のLED特性を求める工程と、
前記第2のLED特性を、前記感光材料の波長感度特性に基づいて補正して第3のLED特性を求める工程と、
前記第3のLED特性が、基準特性になるように設定電流値を決定する工程と、を有し、
前記分光特性は、前記LEDから照射される光の最大光量を有する波長の1/2の光量を有する短波長側の第1の半値波長と、前記最大光量を有する波長の1/2の光量を有する長波長側の第2の半値波長との平均により求められた仮想のピーク波長である、調整方法によって、前記LEDが調整されたことを特徴とする露光装置。 An exposure apparatus that exposes a photosensitive material using an LED as a light source,
Applying a reference current value to the LED to emit light, and measuring a spectral characteristic and a light amount of light emitted from the LED; and
Obtaining a first LED characteristic based on the spectral characteristic and the light amount;
Correcting the first LED characteristic based on a sensitivity characteristic of a sensor for measuring the light amount to obtain a second LED characteristic;
Correcting the second LED characteristic based on the wavelength sensitivity characteristic of the photosensitive material to obtain a third LED characteristic;
Determining a set current value so that the third LED characteristic becomes a reference characteristic,
The spectral characteristics include a first half-value wavelength on the short wavelength side having a light quantity that is ½ of a wavelength having a maximum light quantity of light emitted from the LED, and a light quantity that is ½ of a wavelength having the maximum light quantity. An exposure apparatus wherein the LED is adjusted by an adjustment method, which is a virtual peak wavelength obtained by averaging with a second half-value wavelength on the long wavelength side .
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