JPS61159865A

JPS61159865A - 画像出力装置における光量補正装置

Info

Publication number: JPS61159865A
Application number: JP59185897A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Konishi; 小西　正弘
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1984-09-05
Filing date: 1984-09-05
Publication date: 1986-07-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（発明の技術分野）この発明は１画像出力装置に使用される半導体光源の温
度効果、その他構造上の変動も含めた原因による半導体
光源の変化を補正する光量補正装置に関する。

（発明の技術的背景とその問題点）写真フィルムを露光して画像出力する画像出力装置に使
用１される光源としては発光ダイオード等の半導体光源
が多く用いられ、この半導体光源は寿命、コスト等の点
で非常に優れている。しかし、半導体光源は温度により
発光効率が大きく変動すると共に、分光特性も変化する
という欠点を併せ有し、各種の温度補正方法が考えられ
て来ている。その中で光源の温度を検出してその温度分
を補償する方法が一般的であるが、光源自体の温度を測
定することはかなり困難であり、正確な補償は不可能で
あった。更に光源の経年変化の補正とか、半導体光源の
チップから感光材料に至るまでの光量の変動を補正する
のは困難であり、上記要因を全て補正する装置の開発が
望まれていた。

（発明の目的）この発明の目的は、半導体光源の光量をモニタする受光
素子を配設して、この受光素子の出力が予め決められた
基準値から変動した分を半導体光源に入力される電流の
量で制御することにより、温度変化等に対して常に正確
な補正を可能にした画像出力装置における光量補正装置
を提供することにある。

（発明の概要）この発明は、半導体光源で感光材料を露光して画像出力
するようになっている画像出力装置における半導体光源
の光量補正装置に関するもので、半導体光源を画像信号
で電流制御して発光させる駆動回路と、半導体光源の発
光量を受光素子により計測して電圧信号に変換するモニ
タ回路と、このモニタ回路からの電圧信号を基準電圧と
比較して得られる偏差を画像信号に与える補正回路と、
上記半導体光源及び受光素子の間に介挿されたフィルタ
とを設け、感光材料を常に一定条件で露光するように半
導体光源を発光させるようにしたものである。

（発明の実施例）この発明を適用した画像出力装置の一実施例は第１図及
び第２図に示すように、円板状のロータ１が回転軸を中
心として図示Ｎ方向に回転されるようになっており、ロ
ータ１の外周表面には３分割に位置された発光ダイオー
ド等の３個の発光素子３が所定周期でＲ（赤）、Ｇ（緑
）。

Ｂ（青）の３原色を発光するように配列され、これによ
り記録ヘッドを構成している。そして、ロータｌの下方
には原稿載置台４が配設されており、その画像出力部に
は感光材料５が装填されるようになっており、ロータｌ
を回転（主走査）しながら発光素子３の発光で感光材料
５を露光し、感光材料５に主走査方向のカラー画像線を
出力するようになっている。また、ロータ１は図示Ｍ方
向に移動され、感光材料５を副走査するようになってお
り、この副走査と上記主走査とで感光材料５の全体にカ
ラー画像を記録するようになっている。そして、モニタ
受光素子６は後述するフィルタ２７を通して３（ｌｉの
発光素子３からの光を受光できるように配列されており
、ロータ１が副走査するのに対し同じ位置関係を保ちな
がら溝７内をＭ方向に移動できるようになっている。

第３図はこのような画像出力装置における発光素子３の
制御系を示すもので、画像処理系から伝送されて来る画
像信号ＶＩは演算増幅器１Ｇに入力され、電圧−電流変
換器１１を経て無接触信号伝達手段である発光ダイオー
ド１２及びフォトダイオード１３により画像信号ｖＩに
対応する信号が光空間伝送により回転するロータｌ内に
伝送され、＃：！幅器１４を経て３色変換回路１５に入
力される。３色変換回路１５は制御系からの切換信号Ｓ
ＷＩによってオンオフされる３個のスイッチ（たとえば
アナログスイッチ）　１５Ｒ−１５Ｂで成っており、ス
イッチ１５Ｒ−１５８からの３色画像信号ＲＶＩ−ＢＶ
Ｉがツレツレ増幅器１７（１７Ｒ〜１７Ｂ）を経て発光
素子（３Ｒ〜３Ｂ）に与えられ、これにより発光素子３
Ｒ〜３ＢがＲ，Ｇ、Ｈの３色毎に別々に発光する０発光
素子３Ｒ〜３日のＲＧＢ　３色光は感光材料４を露光す
ると共に、対向位置に配設されたモニタ受光素子６に後
に詳述するフィルタ２７を通して無接触で入力され、こ
の光量を七二りする受光ダイオード６の出力は増幅器１
８により増幅されて画像信号ＶＭとしてＲＧＢそれぞれ
の増幅器２０Ｒ〜２０Ｂに入力される。増幅器２０Ｒ〜
２０Ｂカラノ出力ＶＲ，ＶＣ，ＶＢハ基準電圧ＫＲ，Ｋ
Ｇ、ＫＢとの偏差を差動増幅器２２Ｒ，２２Ｇ、２２Ｂ
でとられ、クランプ回路２４によりタイミング的にクラ
ンプされるサンプルホールド回路２３（２３Ｒ〜２３Ｂ
）に入力された後、３色のサンプル信号５Ｒ−９ＲはＲ
ＧＢ切換回路２５により各色毎に切替えられ、切換スイ
ッチ２Ｂを経て演算増幅器ｌＯに入力されて加算または
減算する演算ループを形成している。なお、ｌ’ｌＧＢ
切換回路２５は制御系からの切換信号５１１１２によっ
て順番にオンオフされる３個のスイッチ２５Ｒ〜２５Ｂ
で成っており、切換信号聞１とＳＷ２とは完全な対応関
係にある。

このような構成において、第１図では発光ダイオード３
の３Ｒがまさにモニタ受光素子６の位置に達する状態に
あり、これから主走査が開始されるということで第４図
（Ａ）に示すスタートパルスＳＰが画像処理回路（図示
せず）に入力されると、同図ＣＧ）に示すブランキング
パルスＢＬのパルスが画像処理回路に入力され切換スイ
ッチ２６はオフ状態となる。なお：同図（Ｂ）のクロッ
クパルスＣＰは各装置の同期をとるためのものである。

そのあと、同図（Ｄ）に示すモニタパルスＭＰが出力さ
れている時間は１画像値号ＶＩが基準信号となり、この
基準信号に相当する光量を発光ダイオード３が発光し、
これをフィルタ２７を通しモニタ受光素子６が受光して
画像信号ＶＭを出力する。ここで、３色変換回路１５は
たとえばＲの場合には、ロータ１が回転していき発光ダ
イオード３Ｒがモニタ受光素子６にかかるときから次の
発光ダイオード３Ｂがモニタ受光素子６にかかるまで、
切換信号Ｓ−１によってスイッチ１５Ｒがオンとなって
いる。これはＲＧＢ切換回路２５のスイッチ２５Ｒにも
同様に適用される。さて、基準信号ＶＩを受けて出力し
ている受光素子６の出力ＶＷは増幅器２０により増幅さ
れて、Ｒ経路の増幅器２０Ｒから出力されたＶＲは、差
動増幅器２２Ｒで基準信号として予め設定されている基
準電圧ＫＲと比較される。ここで、温度の変化により発
光ダイ−オードの発光量りが基準量り。

からａＬ変動すると、モニタ受光素子６の出力も変動量
ａＱに応じて変動する。差動増幅器２２Ｒの基準電圧Ｋ
Ｒは、基準発光量ＬＯに対応した電圧が設定されている
ので、その出力はａＬに相当する電圧となり、この電圧
がサンプルホールド回路２３Ｒに入力される。

クランプ回路２４は第４図（Ｅ）のクランプパルスＣＲ
に対応して動作するもので、今、ＲのクランプパルスＣ
ＲＲが発生したとすると、このパルスＣＲＲの立上りで
以前にクランプされていた電圧はリセットされると同時
に、この時点でサンプルホールド回路２３Ｒに入力され
ている電圧をこの立下りのパルスでクランプする。これ
により、スイッチ２６は令聞状態であるが、発光ダイオ
ード３Ｒの発光変動量ＩＩＬに相当する電圧が演算増幅
器１０に加えられる準備が完了する。ここで、ディスク
ｌが更に回転して露光開始時点。

即ち第４図（Ｃ）のブランキングパルスＢＬがＲ露光期
間となると、スイッチ２Ｂは閉となると同時に画像信号
ＶＩはノーマル信号となり、画像出力するための信号と
なる。このノーマル信号Ｖｌには、演算増幅器１０で常
に発光ダイオードの光量を制御するための電圧が加えら
れているから、感光材料５は常に補正された露光量で露
光されるのである。上述では切換信号ＳＷＩ及びＳＷ２
によってスイッチ１５Ｒ及び２５ＲがオンされるＲ（赤
）経路について説明したが、スイッチ１５Ｇ。

２５Ｇ及び１５Ｂ、２５ＢがオンされるＧ（緑）経路及
びＢ（青）経路についても同様の動作が行なわれる。

ところで、発光ダイオードは流す電流を一定とすると、
第５図に示すように温度が上昇すると発光量が変動する
と共に、発光波長大が変動する分光特性を有しており、
感光材料５の分光感度特性をも考慮して、感光材料への
露光量が常に一定条件になるように発光ダイオードの発
光量りを制御しなければならない、そこで、本発明では
フィルタ２７によりモニタ受光素子６がモニタする分光
感度特性が感光材料５の分光感度特性と等しくなるよう
にしている。以下、フィルタ２７の分光特性の設定につ
いて詳述する。

先ず、感光材料５の相対感度をＲ（入）（第６図）、発
光ダオオードの発光量をＬ（入）とすると、露光量Ｑは
　　　　　′ となる、一方、モニタ受光素子６のモニタ量Ｐはモニタ
受光素子６の分光感度特性をＮ（入）（第７図）、フィ
ルタ２７の光透過特性をＨ（入）とすると、・・・・・・・・・（２）となる、ここで、モニタ受光素子６のモニタ量Ｐから、
露光量Ｑを制御する（即ち１発光ダイオードの発光量り
を制御する）ためには、モニタ量Ｐと露光量Ｑが比例関
係となっていなければならない、したがって。

Ｍ（入）・Ｈ（入）＝Ｒ（入）　　　　・・・・・・・
・・（３）の関係式が成立し、フィルタの光透過特性Ｈ
（入）に設定すればよい（第８図）。

このような光透過特性を有するフィルタ２７をモニタ受
光素子６の前面に配することにより、発光ダイオードの
波長変動に対しても常に感光材料５に一定の露光量が与
えられているように発光ダイオードの発光量を補正する
ことができる。

上記実施例では、モニタ受光素子６を感光材料５が装填
されている位置と同レベルに置いてモニタしているから
、温度補正だけでなく発光ダイオード３の半導体チップ
から感光材料Ｓに至るまでの、たとえば発光ダイオード
３の経年変化、取付状態の温度又は経年変化による歪み
、ロータｌ自体の偏芯等々全ての光量の変動に関する要
因を補正することができる。なお、モニタ受光素子６の
出力電圧から演算増幅器ｌＯまでの回路における温度補
正は、これらは移動しない固定部分に設定されているこ
とからも。

一般の温度補正手段により補正することは容易であり、
また、モニタ受光素子は始んど電流を流さないで使用す
るものであるので自己発熱はほとんどなく、これにより
当然温度変動もほとんどない。

さらに、上述では無接触変換手段として光電変換素子に
よるフォトカップラを用いて説明したが、その他電磁的
変換などの手段も可能である。上述ではＲＯＢ　３原色
の発光ダイオードによってカラー画像を出力する場合の
光量補正装置について説明したが、１色について光量補
正する場合は、第４図に対応させて第９図に示す構成と
すれば良い、すなわち、８０８３色を切換える切換スイ
ッチ１５及び２５が除去され、増幅器等も１系列となっ
ている。これによっても同様な光量補正が行なわれる。

なお、上記実施例はこの発明をロータに光源を設けて、
ロータを回転することにより感光材料を露光するように
した画像出力装置に適用したものについて述べたが、第
１θ図（Ａ）に示す如きドラム５１に感光材料５を巻付
け、ドラムを軸５２の回りに回転させると共、ドラム５
１に対向するヘッド５３に３（１の発光素子３Ｒ，３Ｇ
、　３Ｂを設け、このへ、ド５３をドラム５１の回転軸
５２方向に移動することにより走査露光を行なうように
した画像出力装置にも適用することができ、この場合に
は、第１０図（Ｂ）に示すように発光素子３からの光を
ビームスプリッタ５４で分割し、前述したフィルタ２７
を介してモニタ受光素子６で光量をモニタし、同様に発
光素子３の光量制御をすればよい。

（発明の効果）以上のようにこの発明によれば、半導体光源の電気的特
性の変動のみならず、電気的には検出し得ないような光
学系の変動及び機構的変動を含め、更には光源及び感光
材料の温度に対する変動までも全て補正できるので、高
品質な画像を出力できる画像出力装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に用いる画像出力装置の一例を示す、
側面構造図、第２図はその平面構造図、第３図はこの発
明の一実施例を示す回路図、第４図（Ａ）〜（Ｂ）はそ
の動作を説明するためのタイミングチャート第５図は発
光ダイオードの分光特性図、第６図は感光材料の分光感
度特性図、第７図はモニタ受光素子の分光感度特性図、
第８図はこの発明に用いるフィルタの出力装置の例を示
す図である。 ■・・・ロータ、２・・・回転軸、３・・・半導体発光
素子、４・・・原稿載置台、５・・・感光材料、６・・
・モニタ受光素子、７・・・溝、ｌＯ・・・演算増幅器
、Ｉｔ、１７・・・電圧−電流交換増幅器、１２・・・
発光素子、１３・・・受光素子、１４，１８．２０・・
・増幅器、１５．２５・・・３色変換回路、２２・・・
作動増幅器、２３・・・サンプルホールド回路、２４・
・・クランプ回路、２Ｂ・・・切換スイッチ、２７・・
・フィルタ、２８・・・感光材料の分光感度特性、２８
・・・モニタ受光素子の分光感度特性。出願人代理人　　安　形　雄　三藝　４　図（Ｂ）ｃＰ■■用ｔｒ−−−−−−−−−−−−−−−
一一−−−■頃也第　３　図Ｌ　　　第５　固第　９　図第　ｌＯ図（Ａ）Ｊ　　　ｔｏ　　　図　（Ｂン手続補正書（方式）％式％１、事件の表示昭和５８年特許願第１８５８’１７号２、発明の名称画像出力装置における光量補正装置３、補正をする者事件との関係　　特許出願人神奈川県南足柄市中沼　２１０番地（５２０）富士写真フィルム株式会社４、代理人昭和６１年１月８日（発送日　昭和８１年１月２８日）６、補正の対象明細書の「図面の簡単な説明」の欄７、補正の内容

Claims

【特許請求の範囲】

　半導体光源で感光材料を露光して画像出力するように
なっている画像出力装置において、前記半導体光源を画
像信号で電流制御して発光させる駆動回路と、前記半導
体光源の発光量を受光素子により計測して電圧信号に変
換するモニタ回路と、このモニタ回路からの電圧信号を
基準電圧と比較して得られる偏差を前記画像信号に与え
る補正回路と、前記半導体光源及び前記受光素子の間に
介挿されたフィルタとを具え、前記半導体光源を常に一
定条件で発光し、かつ上記感光材料を一定条件で露光す
るようにしたことを特徴とする画像出力装置における光
量補正装置。