(57)【要約】  【課題】  光量調節方法および装置において、感光材料を露光するための、複数の光の互いの波長の相違によって生じる感光材料の露光ムラを抑制する。  【解決手段】  感光材料１の露光レベルを予め定められた所定の一定露光レベルにせしめる光量と波長との関係を有する光を受光部２０で受光したときの受光部２０から出力される出力値と上記波長との関係を出力波長記憶部４０に記憶させる。また、レーザ光照射部１０Ａ、１０Ｂ…から射出されるレーザ光の波長と上記各レーザ光照射部１０Ａ、１０Ｂ…との対応関係を光源波長記憶部４５に記憶させる。光量調節部３０が、上記出力波長記憶部４０と光源波長記憶部４５とを参照して各レーザ光照射部１０Ａ、１０Ｂ…から射出される各レーザ光を受光部２０で個別に受光して受光部２０から出力された各出力値が上記出力値と波長との関係を満たすように各レーザ光の光量を調節する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光材料露光用の複数の光照射手段から射出された各光を受光手段により個別に受光し、該受光手段から出力された前記各光の光量を示す出力値に基づいて前記光照射手段から射出される各光の光量を調節する光量調節方法であって、
感光材料の露光レベルを予め定められた所定の一定露光レベルにせしめる光量と波長との関係を満たす光を前記受光手段で受光したときに該受光手段から出力される出力値と該光の波長との関係を予め求めておき、前記各光照射手段から射出された各光を前記受光手段で個別に受光して該受光手段から出力される各出力値が前記出力値と波長との関係を満たすように各光照射手段から射出される各光の光量を調節することを特徴とする光量調節方法。
【請求項２】
感光材料露光用の複数の光照射手段から射出された各光を個別に受光して該各光の光量を示す出力値を出力する受光手段と、前記各光照射手段から射出される各光の光量を調節する光量調節手段と、感光材料の露光レベルを予め定められた所定の一定露光レベルにせしめる光量と波長との関係を満たす光を前記受光手段で受光したときに該受光手段から出力される出力値と該光の波長との関係を記憶する記憶手段とを備え、
前記光量調節手段が、前記各光照射手段から射出された各光を前記受光手段で個別に受光して該受光手段から出力される各出力値が前記記憶手段に記憶された前記出力値と波長との関係を満たすように、各光照射手段から射出される各光の光量を調節するものであることを特徴とする光量調節装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光量調節方法および装置に関し、詳しくは、複数の光照射手段から射出される各光の光量を調節する光量調節方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数のレーザ光源から射出されるレーザ光を用いて感光材料に画像情報の記録を行う画像記録装置が知られている。このような装置においては、複数のレーザ光源から射出された各レーザ光の光量を、シリコンを主な構成材料とする受光素子を用いて測定し、各レーザ光の光量が予め定められた所定の光量となるように調節している。また、上記のようなシリコンを主な構成材料とする受光素子は、一般に受光する光の波長によって感度が異なるので、すなわち、上記受光素子により波長が互いに異なるレーザ光を受光した場合には、上記受光した各レーザ光の光量が同じであってもこの受光素子から出力される出力値は各レーザ光毎にそれぞれ異なるので、上記出力値が各レーザ光の光量をより正確に示すものとなるように、これらの出力値を各レーザ光の波長に応じて補正している。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特公平０７−１１７４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、レーザ光の照射を受けて画像が記録される感光材料についても上記照射を受けるレーザ光の波長によって感度が異なる。すなわち、上記感光材料が波長の互いに異なるレーザ光を受光した場合には、各レーザ光の光量が等しくても各レーザ光によって露光される感光材料の露光レベルが異なる。そのため、上記のように各レーザ光の波長に応じて補正した出力値に基づいて、各レーザ光の光量が互いに等しくなるように各光量を正確に調節した後に各レーザ光で感光材料を露光しても、この感光材料に記録される画像の濃度にムラが生じるという問題がある。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、感光材料を露光するための、複数の光の互いの波長の相違によって生じる感光材料の露光ムラを抑制することができる光量調節方法および装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の光量調節方法は、感光材料露光用の複数の光照射手段から射出された各光を受光手段により個別に受光し、この受光手段から出力された前記各光の光量を示す出力値に基づいて光照射手段から射出される各光の光量を調節する光量調節方法であって、感光材料の露光レベルを予め定められた所定の一定露光レベルにせしめる光量と波長との関係を満たす光を前記受光手段で受光したときに該受光手段から出力される出力値と該光の波長との関係を予め求めておき、各光照射手段から射出された各光を受光手段で個別に受光してこの受光手段から出力される各出力値が前記出力値と波長との関係を満たすように各光照射手段から射出される各光の光量を調節することを特徴とするものである。
【０００６】
本発明の光量調節装置は、感光材料露光用の複数の光照射手段から射出された各光を個別に受光して各光の光量を示す出力値を出力する受光手段と、各光照射手段から射出される各光の光量を調節する光量調節手段と、感光材料の露光レベルを予め定められた所定の一定露光レベルにせしめる光量と波長との関係を満たす光を前記受光手段で受光したときに該受光手段から出力される出力値と該光の波長との関係を記憶する記憶手段とを備え、光量調節手段が、各光照射手段から射出された各光を受光手段で個別に受光してこの受光手段から出力される各出力値が記憶手段に記憶された前記出力値と波長との関係を満たすように、各光照射手段から射出される各光の光量を調節することを特徴とするものである。
【０００７】
前記「感光材料の露光レベルを予め定められた所定の一定露光レベルにせしめる」とは、感光材料を予め定められた所定の一定の露光状態にすることを意味するものであり、例えば、感光材料中の互いに異なる領域に同じ露光レベルで露光された画像は、この感光材料を現像すると同一濃度を示す領域となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の光量調節方法および装置は、感光材料の露光レベルを予め定められた所定の一定露光レベルにせしめる光量と波長との関係を満たす光を受光手段で受光したときにこの受光手段から出力される出力値と上記光の波長との関係を予め求めておき、各光照射手段から射出された各光を受光手段で個別に受光してこの受光手段から出力される各出力値が前記出力値と波長との関係を満たすように各光照射手段から射出される各光の光量を調節することにより、各光照射手段から射出される各光の波長にバラツキがあっても、予め定められた所定の一定の露光レベルで感光材料が露光されるように各光照射手段から射出される各光の光量を調節することができる。これにより、上記各光の互いの波長の相違による感光材料の露光ムラを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は、本発明の光量調節方法を実施する光量調節装置の概略構成を示すブロック図、図２は縦軸に出力値を横軸に波長を示す座標軸上に後述する出力波長関係を示す図である。
【００１０】
本発明の光量調節装置は、感光材料露光用の複数の光照射手段であるレーザ光照射部１０Ａ、１０Ｂ…（各レーザ光照射部をまとめてレーザ光照射部１０ともいう）から射出された、感光材料１を露光する各レーザ光を個別に受光して各レーザ光の光量を示す出力値を出力する受光部２０と、各レーザ光照射部１０Ａ、１０Ｂ…から射出される各レーザ光の光量を調節する光量調節部３０と、感光材料１の露光レベルを予め定められた所定の一定露光レベルにせしめる光量と波長との関係を満たす光を受光部２０で受光したときのこの受光部２０から出力される出力値と上記光の波長との関係（以後、出力波長関係という）を記憶している出力波長記憶部４０とを備えている。
【００１１】
複数のレーザ光照射部１０Ａ、１０Ｂ…は、図１中の矢印Ｘ方向に直線的に並べられており、上記レーザ光照射部１０Ａ、１０Ｂ…それぞれに対応するレーザ光源駆動部１１Ａ、１１Ｂ…（各レーザ光源駆動部をまとめてレーザ光源駆動部１１ともいう）によって駆動される。
【００１２】
受光部２０はシリコンを主な構成材料とする受光素子からなるものであり、この受光部２０は、移送部６１によって上記Ｘ方向に移送され各レーザ光を受光する各受光位置に順次配置される。
【００１３】
光量調節部３０は、各レーザ光照射部１０Ａ、１０Ｂ…から射出された感光材料１を露光する各レーザ光を受光部２０で個別に受光してこの受光部２０から出力される各出力値が、出力波長記憶部４０に記憶された上記出力波長関係を満たすように各レーザ光源駆動部１１Ａ、１１Ｂ…を介して各レーザ光照射部１０Ａ、１０Ｂ…から射出される各レーザ光の光量を調節する。
【００１４】
感光材料１は、２次元状の回路パターンを形成するためのフォトレジストが塗布されたプリント基板作成用の基板としたり、液晶表示基板作成用の基板としたり、あるいはプラズマディスプレイ基板作成用の基板とすることができる。
【００１５】
上記受光部２０を移送する移送部６１は載置台６２上に配置されており、この載置台６２上に感光材料１が載置される。また、上記載置台６２は、搬送部６３により上記Ｘ方向と直交する図１中の矢印Ｙ方向に搬送される。
【００１６】
なお、各レーザ光照射部１０Ａ、１０Ｂ…から射出される各レーザ光それぞれの波長は予め測定され、上記各レーザ光の波長と各レーザ光照射部１０Ａ、１０Ｂ…との対応関係が光源波長記憶部４５に記憶されている。なお、上記各レーザ光の波長としては、各レーザ光のピーク波長が採用される。
【００１７】
上記各構成要素の動作や信号の入出力のタイミング等の装置全体の動作はコントローラ５０によってコントロールされる。
【００１８】
なお、感光材料１の露光レベルを予め定められた所定の一定露光レベルにせしめる光量と波長との関係を満たす光を受光部２０で受光したときの、この受光部２０から出力される出力値と上記光の波長との関係を示す出力波長関係は、例えば、図２に示すような波長が大きくなるにしたがって出力値が大きくなる線Ｈで示される関係となる。出力波長記憶部４０は、上記出力波長関係を、例えばルックアップテーブルとして記憶したり、あるいは関数として記憶したりしている。
【００１９】
また、受光部２０から出力されるレーザ光の光量を示す出力値は、単位時間当りのレーザ光の光量を示す出力値としたり、あるいはレーザ光照射部１０から射出されるレーザ光がパルス状のレーザ光である場合にはパルス状のレーザ光の１パルス分の光量を示す出力値等とすることができる。
【００２０】
次に上記実施の形態における作用について説明する。
【００２１】
移送部６１が、受光部２０を上記Ｘ方向に搬送し、この受光部２０をレーザ光照射部１０Ａから射出されたレーザ光を受光する受光位置Ｇａに位置させる。受光位置Ｇａに位置した受光部２０はレーザ光照射部１０Ａから射出されたレーザ光を受光し、このレーザ光の受光によって受光部２０から出力された出力値が光量調節部３０に入力される。また、移送部６１は、レーザ光照射部１０Ａから射出されたレーザ光を受光する位置に受光部２０を移動させたことを示す信号を光量調節部３０へ出力する。
【００２２】
光量調節部３０は、移送部６１から上記信号を入力し、受光部２０で受光したレーザ光がレーザ光照射部１０Ａから射出されたものであることを認識し、光源波長記憶部４５を参照してレーザ光照射部１０Ａから射出されるレーザ光の波長λａを取得する。さらに、この光量調節部３０は、出力波長記憶部４０に記憶された出力波長関係を参照して、上記波長λａに対応する上記出力波長関係を満たす出力値Ｐａを取得する（図２参照）。
【００２３】
その後、光量調節部３０が、レーザ光照射部１０Ａから射出されたレーザ光の受光により受光部２０から出力される出力値が上記出力値Ｐａになるようにレーザ光源駆動部１１Ａを制御して、このレーザ光源駆動部１１Ａからレーザ光照射部１０Ａに供給する駆動電流を調節する。
【００２４】
受光部２０から出力される出力値が値Ｐａとなるように上記レーザ光照射部１０Ａから射出されるレーザ光の光量が調節されると、レーザ光源駆動部１１Ａがレーザ光照射部１０Ａから射出されるレーザ光の光量を固定（クランプ）する。これにより、レーザ光照射部１０Ａから射出されるレーザ光の光量の調節が終了する。
【００２５】
つづいて、移送部６１が受光部２０をＸ方向に移送し、この受光部２０をレーザ光照射部１０Ｂから射出された光を受光する受光位置Ｇｂに位置させる。受光位置Ｇｂに位置した受光部２０は、レーザ光照射部１０Ｂから射出されるレーザ光を受光し、このレーザ光の受光によって受光部２０から出力された出力値が光量調節部３０に入力される。また、移送部６１は、レーザ光照射部１０Ｂから射出されたレーザ光を受光する位置に受光部２０を移動させたことを示す信号を光量調節部３０へ出力する。
【００２６】
光量調節部３０は、移送部６１から入力された上記信号に基づいて、受光部２０で受光したレーザ光がレーザ光照射部１０Ｂから射出されたものであることを認識し、光源波長記憶部４５を参照してレーザ光照射部１０Ｂから射出されるレーザ光の波長λｂを取得する。さらに、この光量調節部３０は、出力波長記憶部４０に記憶された出力波長関係を参照して、上記波長λｂに対応する上記出力波長関係を満たす出力値Ｐｂを取得する（図２参照）。
【００２７】
次に、上記と同様に、光量調節部３０により、受光部２０から出力される出力値が上記所定の値Ｐｂとなるようにレーザ光照射部１０Ｂから射出されるレーザ光の光量の調節が行われる。
【００２８】
以後、受光部２０を、レーザ光照射部１０Ｃ、１０Ｄ…から射出されるレーザ光を受光する受光位置Ｇｃ、Ｇｄ…に順次位置させて、上記レーザ光照射部１０Ｃ、１０Ｄ…から射出される各レーザ光の光量を上記と同様に調節し、各レーザ光照射部１０Ｃ、１０Ｄ…から射出されるレーザ光の光量を上記と同様に固定（クランプ）する。これにより、各レーザ光照射部１０Ａ、１０Ｂ…から射出されるレーザ光の光量の調節が全て終了する。
【００２９】
各レーザ光照射部１０Ａ、１０Ｂ…から射出されるレーザ光の光量の調節が全て終了すると、搬送部６３が載置台６２を上記各レーザ光照射部１０Ａ、１０Ｂ…が並ぶ上記矢印Ｘ方向と直交する矢印Ｙ方向に搬送する。
【００３０】
コントローラ５０は、上記載置台６２の搬送と同期して、予め画像描画部６５に入力され記憶された画像データが示す画像が載置台６２に載置された感光材料１上に記録されるように、各レーザ光照射部１０あるいは各レーザ光源駆動部１１を制御し、各レーザ光照射部１０Ａ、１０Ｂ…からのレーザ光の射出をＯＮ・ＯＦＦさせる。これにより、感光材料１に上記画像が露光される。ここで、上記各レーザ光照射部１０から射出された感光材料を露光する各レーザ光の光量は上記固定（クランプ）した光量となっているので、上記各レーザ光を受光した受光部２０から出力される出力値と上記レーザ光の波長とは、上記出力波長関係を満たすものとなる。
【００３１】
上記のようにして、各レーザ光照射部から射出される各レーザ光の光量の調節を行うことにより、各レーザ光照射部から射出されるレーザ光の波長にバラツキがあっても、感光材料１を同じ露光レベルで露光することができ、上記各レーザ光の互いの波長の相違によって生じる感光材料の露光ムラを抑制することができる。
【００３２】
なお、各レーザ光照射部から射出される各レーザ光の光量の調節は、レーザ光源に供給する駆動電流を調節する場合に限らず、レーザ光が伝播する光路の断面積を制限する絞りをレーザ光照射部に配置してこの絞りの調節によりレーザ光の光量の調節を行うようにしてもよい。
【００３３】
また、上記実施の形態においては、レーザ光照射部とこのレーザ光照射部から射出されるレーザ光の波長との対応を光源波長記憶部に記憶するものとしたが、各レーザ光照射部から射出される各レーザ光の光量を調節する毎に上記各レーザ光の波長を光量調節部に手動で入力するようにしてもよい。
【００３４】
また、上記受光部をレーザ光照射部から射出されるレーザ光の波長をも検出可能なものとし、この受光部が、各レーザ光照射部から射出される各レーザ光の波長を検出して光量調節部に上記波長を自動的に入力するようにしてもよい。
【００３５】
また、光照射手段は、単一のレーザ光源から射出された波長範囲が狭いレーザ光を射出するものに限らず、複数のレーザ光源から射出された各レーザ光を合波してなる波長範囲が広い合波レーザ光を射出するものであってもよい。さらに、この光照射手段は、レーザ光を射出するものに限らずハロゲンランプや水銀ランプ等から発せられた波長範囲が広い光を射出するものとしてもよい。
【００３６】
各レーザ光照射部が上記合波レーザ光のように波長範囲が広い光を射出するものである場合には、後に具体的に説明するように、レーザ光照射部から射出される合波レーザ光の波長が分布する全波長領域を複数の狭い分割波長領域に分割し、各分割波長領域の中心波長に対応する上記出力波長関係を満たす出力値（受光部から出力される出力値、以後、受光部から出力される出力値を受光部出力値ともいう）に対して、上記合波レーザ光の全波長領域における光強度に対する上記各分割波長領域における光強度の割合を掛け合わせた値を得、これらの値の全波長領域に亘る総和が受光部出力値となるように各レーザ光源駆動部を制御して各レーザ光照射部に供給する駆動電流を調節する。これにより、例えば、本出願人によりすでに提案されている特許文献（例えば、特開２００２−２０２４４２等）に記載されている露光装置にも上記光量調節方式を適用することができる。すなわち、上記光量調節方式を用いて、上記露光装置の光照射手段である各露光ヘッドから射出される各合波レーザ光の光量の調節を行うことができる。
【００３７】
以下、複数の光照射手段から射出される各光の光量を上記出力波長関係を満たすようにする調節について詳しく説明する。図３は縦軸に感度を横軸に波長を示す座標上に受光素子の分光感度特性を示した図、図４は図３の一部分を拡大して示した図、図５は縦軸に光量を横軸に波長を示す座標上に感光材料の適正露光光量を示した図である。
【００３８】
複数の光照射手段である各発光素子から射出される光それぞれのピーク波長にはバラツキがあり、各光のピーク波長は波長λｏを中心としてλｏ−Δλ〜λｏ＋Δλの範囲に広がっているとする。上記各発光素子とそのピーク波長との対応関係をパラメータとして記憶しておく。
【００３９】
シリコンを材料とする受光素子の一般的な分光感度特性を図３の線Ｊ１に示す。例えば上記複数の発光素子として波長４００ｎｍ付近のレーザ光を射出する半導体レーザを用い、各半導体レーザから射出される各光のピーク波長のバラツキが数１０ｎｍ程度であれば、このピーク波長がばらつく波長範囲における受光素子の感度は直線近似が可能である。
【００４０】
図３の分光感度特性を示す線Ｊ１中の上記波長範囲を拡大した図を図４に示す。ここで、上記波長範囲における線Ｊ１の近似直線の傾きをαとして、この値αをパラメータとして記憶する。上記波長範囲内の任意の波長λでの受光素子の感度ηは、上記各ピーク波長のバラツキの中心値である基準波長λｏにおける感度ηｏを用いて下記式１により算出できる。
【００４１】
η＝ηｏ＋α（λ−λｏ）                      式１
次に、上記と同じ波長λｏを中心としたλｏ−Δλ〜λｏ＋Δλの波長範囲内における感光材料の適正露光光量の例を図５に線Ｊ２として示す。なお、上記適正露光光量は、感光材料を予め定められた一定の適切な露光レベルで露光する光量である。この線Ｊ２の近似直線の傾きをβとして、この値βをパラメータとして記憶する。上記波長範囲内の任意の波長λに対応する適正露光光量Ｐは、上記波長範囲の中心値である基準波長λｏにおける適正露光光量Ｐｏを用いて下記式２により算出できる。
【００４２】
Ｐ＝Ｐｏ＋β（λ一λｏ）                      式２
各発光素子から射出されて感光材料を露光する光の光量が上記適正露光光量となるように調整するには、まず基準波長λｏに対する適正露光光量Ｐｏを外部より設定する。上記Ｐｏの設定により、式２に基づいて各発光素子毎に波長に応じた適正露光光量を算出できるので、各発光素子に対応する適正露光光量を上記式２を用いて求める。各発光素子から射出される光の光量の調整は、例えば、各発光素子から出射された光を受光素子の受光面上に順次照射し、上記光を受光した受光素子からの光電変換電流出力（単位時間当りの光量を示す出力）が所定の目標出力値となるように、各発光素子の駆動電流値を調整して、各発光素子から射出される光（感光材料を露光する光）の光量が各発光素子それぞれに対応する上記適正露光光量に一致するようにする。受光素子からの光電変換電流出力の上記所定の目標出力値は式１および式２を用いて作成した下記式３により算出することができる．
Ｉ＝η×Ｐ＝｛ηｏ＋α（λ一λｏ）｝｛Ｐｏ＋β（λ一λｏ）｝    式３
式３の中で個々の発光素子の固有のパラメータとなるのは波長λのみである。その他、η、α、βは基準波長λｏを決定することにより一意の値として決定することができる。また、使用する感光材料に応じて基準波長λｏに対応する適正露光光量Ｐｏを設定することができる。
【００４３】
さらに、図６に示すように、上記レーザ光照射部から射出されるレーザ光のピーク波長が、波長λｐを中心としてλｐ−Δλからλｐ＋Δλの範囲内に広がっている複数のレーザ光源から射出されたそれぞれのレーザ光を合波してなる波長範囲が広い合波レーザ光の場合の光量調節方法について説明する。図６は横軸に波長、縦軸に相対光強度を示す座標上に、上記合波レーザ光の波長が分布する全波長範囲を複数の狭い分割波長領域に分割した場合の１例を示した図である。なお、上記相対光強度は、上記全波長領域における合波レーザ光の光強度に対する上記各分割波長領域における合波レーザ光の光強度の割合を示すものであり、全波長領域における合波レーザ光の光強度を１（１００％）として上記各分割波長領域における光強度の割合を示している。
【００４４】
ある分割領域ｉにおける中心波長λｉに対応する光電変換電流出力の目標値は上記式３により算出することができる。ここで、分割領域ｉにおける相対光強度をＸｉ、式３により算出した分割領域ｉの中心波長λｉに対する光電変換電流出力の目標値をＩｉとすると、合波レーザ光の光電変換電流出力の目標値Ｉは下記の式４により算出することができる。
【００４５】
Ｉ＝ΣＸｉ×Ｉｉ                          式４
以上の手順により、複数の発光素子から射出される各光のピーク波長にバラツキがあり、かつ上記ピーク波長がばらついている波長範囲内で受光部や感光材料の感度が波長依存性を有する場合に、それぞれの波長依存性を補正して画質ムラのない均一な画像を形成することができる。
【００４６】
なお、受光部は、シリコンを主な構成材料とする受光素子からなるものに限らず、受光した光の光量を示す出力値を出力するものであればどのような構成からなるものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の光量調節装置の概略構成を示すブロック図
【図２】出力波長関係を示す図
【図３】受光素子の分光感度特性を示した図
【図４】図３の一部分を拡大して示した図
【図５】感光材料の適正露光光量を示した図
【図６】合波レーザ光の波長分布の全波長範囲を複数の狭い分割波長領域に分割した１例を示した図
【符号の説明】
【００４８】
１    感光材料
１０    レーザ光照射部
２０    受光部
３０    光量調節部
４０    出力波長関係記憶部
【図１】
2005091000.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005091000.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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