(57)【要約】【課題】コストを抑制しつつ半導体レーザーの絶縁性と放熱性の両方の要求を満たすことのできるレーザー光源装置及び写真処理装置を提供すること。【解決手段】写真感光材料に画像を焼付露光するために用いられる半導体レーザー２０と、この半導体レーザー２０を取り付ける取付部２１ａが形成されたレーザー支持体２１とを備えたレーザー光源装置であって、レーザー支持体２１を好ましくはアルミニウムで形成すると共に、少なくとも取付部２１ａにアルマイト被膜を形成し、半導体レーザー２０自身が発する熱をレーザー支持体２１を介して放熱させると共に、半導体レーザー２０をレーザー支持体２１に対して絶縁したことを特徴とする。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
写真感光材料に画像を焼付露光するために用いられる半導体レーザーと、この半導体レーザーを取り付ける取付部が形成されたレーザー支持体とを備えたレーザー光源装置であって、
前記支持体を熱伝導性が良好な材料で形成すると共に、少なくとも前記取付部に絶縁被膜を形成し、半導体レーザー自身が発する熱を前記レーザー支持体を介して放熱させると共に、半導体レーザーを前記レーザー支持体に対して絶縁したことを特徴とするレーザー光源装置。
【請求項２】
前記支持体をアルミニウムで形成し、前記絶縁被膜をアルマイト被膜としたことを特徴とする請求項１に記載のレーザー光源装置。
【請求項３】
前記支持体を金属材料で形成し、前記絶縁被膜をフッ素樹脂コーティングとしたことを特徴とする請求項１に記載のレーザー光源装置。
【請求項４】
画像形成媒体から画像データを取得する画像取得部と、
前記画像データに基づいて、写真感光材料の感光面に露光光を照射する請求項１〜３のいずれか１項に記載のレーザー光源装置とを備えたことを特徴とする写真処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、写真感光材料に画像を焼付露光するために用いられる半導体レーザーと、この半導体レーザーを取り付ける取付部が形成された支持体とを備えたレーザー光源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体レーザーを備えたレーザー光源装置を用いて、写真感光材料に画像を焼付露光する技術としては、例えば、特開平６−１６０７４４号公報（特許文献１）や、本出願人による特開２０００−３０１７６４号公報（特許文献２）等により知られている。
【０００３】
すなわち、  スキャナーにより現像済み写真フィルムのコマ画像を読み取り、電子データ化する。得られた画像データに基づいて、半導体レーザーから出力されるレーザー光を光変調し、写真感光材料の乳剤面に照射する。写真感光材料は所定の方向（副走査方向）に沿って一定速度で搬送されるとともに、光変調されたレーザー光を副走査方向と直交する主走査方向に走査する。これにより、写真感光材料の乳剤面に潜像が形成され、引き続いて、写真感光材料を現像処理することで写真プリントが作成される。
【０００４】
かかるレーザー光源装置において、半導体レーザーから出力されるレーザー光の強度は、温度により影響を受けるため、厳格な温度調節を行わなければならない。レーザー光の強度が変わると、写真感光材料への照射強度も変わり、濃度が変わる。従って、画質に対して悪影響を与える。そこで、半導体レーザー自身が発生する熱を効率良く逃がす機構を採用し、温度調節機構も設ける必要がある。さらに、半導体レーザーの破損を防止するために、半導体レーザーを電気的に絶縁しておく必要がある。
【０００５】
以上のように、半導体レーザーを支持体により支持するにあたり、半導体レーザー自身を絶縁させるとともに、半導体レーザー自身の発する熱を逃がすことができるような機構を設ける必要がある。そのため、半導体レーザーを図４に示すような支持機構により支持していた。
【０００６】
図４において、レーザーダイオードのような半導体レーザー２０は、第１支持体２１Ａにより支持され、さらにこの第１支持体２１Ａは第２支持体２１Ｂに保持されている。第１支持体２１Ａは、熱伝導が良好な絶縁材料により形成される。具体的には、セラミックの中でも特殊な窒化アルミを使用している。第２支持体２１Ｂは、熱伝導の良好な材料により形成される。具体的には、銅を使用している。半導体レーザー２０の後側（図４の右側）には、制御基板２６が設けられ、この制御基板２６は基板支持体２７に複数の支柱２８により支持されている。半導体レーザー２０は、コネクタ２５を介して制御基板２６に接続される。基板支持体２７は、機械フレーム３１に取り付けられている。
【０００７】
また、半導体レーザー２０の温度調節を行うために、温度センサーとしてのサーミスタ２９と、冷却手段としてのペルチェ素子３０を備えている。かかる構成により、半導体レーザー２０自身の発する熱は、図４に矢印で示すように、第１支持体２１Ａ、第２支持体２１Ｂ、基板支持体２７を介して機械フレーム３１へと逃げていく構成としている。また、半導体レーザー２０は、窒化アルミにより形成された第１支持体２１Ａに支持されることで、電気的に絶縁される。窒化アルミは、高い熱伝導率、電気絶縁性、半導体に近い熱膨張率等の優れた特性を有しており、半導体レーザーを支持する素材としては好適とされている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平６−１６０７４４号公報
【特許文献２】
特開２０００−３０１７６４号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、窒化アルミは材料コストがかなり高く、レーザー光源装置の全体コストのうちのかなりの比率を占めており、レーザー光源装置全体のコスト高騰の大きな要因となっている。
また、絶縁材料として合成樹脂を用いれば、コスト的には安価になるが、熱伝導率が悪いため、使用することはできない。一般的に、熱伝導性と絶縁性とは相反する性能であり、両方を満たす材料は稀少であり、高価にならざるを得ないのが実情である。
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、コストを抑制しつつ半導体レーザーの絶縁性と放熱性の両方の要求を満たすことのできるレーザー光源装置及び写真処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明に係るレーザー光源装置は、
写真感光材料に画像を焼付露光するために用いられる半導体レーザーと、この半導体レーザーを取り付ける取付部が形成されたレーザー支持体とを備えたレーザー光源装置であって、
前記レーザー支持体を熱伝導性が良好な材料で形成すると共に、少なくとも前記取付部に絶縁被膜を形成し、半導体レーザー自身が発する熱を前記レーザー支持体を介して放熱させると共に、半導体レーザーを前記レーザー支持体に対して絶縁したことを特徴とするものである。
【０００９】
この構成によると、半導体レーザーはレーザー支持体の取付部に適宜の方法により取り付けられる。このレーザー支持体は熱伝導性が良好な材料で形成することができ、この材料自身には絶縁性能までは要求されない。従って、窒化アルミのような高価な材料を使用する必要はなく、安価な金属材料を使用可能である。このレーザー支持体により、放熱性を確保できる。また、レーザー支持体の少なくとも取付部に絶縁被膜を形成する。よって、この取付部に半導体レーザーを取り付けた状態で、半導体レーザーは電気的に絶縁された状態を保持できる。この絶縁被膜も安価なコストで実現可能である。その結果、コストを抑制しつつ半導体レーザーの絶縁性と放熱性の両方の要求を満たすことのできるレーザー光源装置を提供することができる。
上記において、レーザー支持体の材料としてアルミニウムで形成し、前記絶縁被膜をアルマイト被膜とすることが好ましい。金属材料であるアルミニウムは、熱伝導性が良好である。また、アルマイト被膜を形成することで、絶縁することができる。これらの材料及び皮膜は、安価に得ることができる。
【００１０】
違う材料として、レーザー支持体を金属材料で形成し、前記絶縁被膜をフッ素樹脂コーティングとしてもよい。金属材料としては、アルミニウムのほか銅や銀である。かかる材料や絶縁被膜も、安価に得ることができる。
【００１１】
上記課題を解決するため本発明に係る写真処理装置は、
画像形成媒体から画像データを取得する画像取得部と、
前記画像データに基づいて、写真感光材料の感光面に露光光を照射する本発明に係るレーザー光源装置とを備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
この構成によると、コストを抑制しつつ半導体レーザーの絶縁性と放熱性の両方の要求を満たすことのできるレーザー光源装置を使用しているので、写真処理装置のコストダウンにも貢献することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係るレーザー光源装置の好適な実施形態を図面を用いて説明する。図１は、レーザー光源装置が用いられる写真処理装置の構成を示す概念図である。図２は、レーザー光源装置の構成を示す断面図である。
【００１４】
図１において、レーザー光源部Ｐ１として、レーザー光源装置１が設けられており、カラー画像形成のため３つのレーザーダイオード２０（半導体レーザーに相当）が設けられている。すなわち、  赤レーザー光源、緑レーザー光源、青レーザー光源として機能する３つのレーザーダイオード２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂが設けられている。さらに、各レーザーダイオード２０から照射されたレーザー光を合成するための合成手段が設けられており、光路の上手側から各レーザーダイオードの配置に対応して、第１ミラー２、第２ミラー３，第３ミラー４が設けられている。第１ミラー２は、赤レーザー光を９０゜直角に反射させる。第２ミラー３はダイクロックミラーであり、緑レーザー光を９０゜直角に反射させると共に、第１ミラー２により反射された赤レーザー光を透過させる。第３ミラー４もダイクロックミラーであり、青レーザー光を９０゜直角に反射させると共に、第２ミラー３により反射された緑レーザー光及び第２ミラー３を透過してきた赤レーザー光を透過させる。つまり、第３ミラー４よりも下手側の光路においては、各レーザー光が合成された状態になる。
【００１５】
次に、レーザー走査部Ｐ２について説明する。合成されたレーザー光は、レーザー走査部Ｐ２の機能により走査される。レーザー走査部Ｐ２は、補正ミラー５と、ポリゴンミラー６と、ｆθレンズ７と、走査開始位置制御用のミラー８と、ミラー８から反射されてくるレーザー光を検出する光センサー９とを備えている。
【００１６】
ポリゴンミラー６は、ポリゴンドライバ１２により駆動制御され、図１の時計方向に回転することにより、レーザー光をペーパー等の写真感光材料Ｐの乳剤面を走査（主走査）して画像を露光形成する。また、ポリゴンミラー６の面倒れがあると画像の品質が低下するので、それを補正するために補正ミラー５が設けられている。
【００１７】
ｆθレンズ７は、ポリゴンミラー６により等角速度に偏向されたレーザー光を、写真感光材料Ｐの乳剤面上で等速になるように補正する。これにより、歪曲収差が補正される。写真感光材料Ｐは、図１の紙面に垂直な方向（副走査方向）に駆動される。その駆動機構は、写真感光材料Ｐを挟持する駆動ローラ１０と、圧着ローラ１１と、駆動ローラ１０を駆動するパルスモータ１４と、モータードライバ１３とを備えている。写真感光材料Ｐを副走査方向に一定速度で搬送させながら，前述のレーザー走査部Ｐ２におけるレーザー光の主走査により、画像を露光形成することができる。画像が焼付露光された写真感光材料Ｐは、公知の現像処理及び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。
【００１８】
また、写真プリントを作成するための画像データを取得する画像取得部として、スキャナー１５と画像入力部１６とが設けられている。スキャナー１５は、現像済みの写真フィルムに形成されたコマ画像を読み取り、デジタルデータ化する。画像入力部１６は、メディア（ＣＤ−Ｒ、ＭＯ、フレキシブルディスク、デジタルカメラ用記録媒体等）に保存されている画像データを取り込むことができる。以上のように取得された画像データは、ハードディスクのような画像保存装置１７に保存される。そして、写真プリントの作成にあたり、画像保存装置１７から必要な画像データを読み出し、画像処理部１８にて適宜の画像処理を行う。画像処理部１８から出力される画像データは、レーザー光源装置１に転送される。レーザー光源装置１から出力されるレーザー光は、適宜の方法により画像データに基づいた光変調がなされる。
【００１９】
＜レーザー光源装置の構成＞
次に図１に示すレーザー光源装置１の詳細を図２により説明する。図２は、縦断面図であり、レーザーダイオード２０も１つしか示されていないが、他の２つのレーザーダイオード２０についても同様の構成である。
【００２０】
図２において、レーザーダイオード２０は、レーザー支持体２１により支持されている。レーザー支持体２１は、熱伝導が良好な金属材料により形成され、特にアルミニウムにより形成することが好ましい。アルミニウムは安価な金属材料であり、従来使用していたような窒化アルミに比べると大幅なコストダウンを実現できる。図３は、レーザーダイオード２０を支持する部分の拡大図を示す。図３において、レーザー支持体２１には、レーザーダイオード２０を取り付けるための取付部２１ａが形成されている。取付部２１ａは、レーザーダイオード２０の外形形状に合わせた収容凹部として形成されている。また、レーザー支持体２１の表面には絶縁被膜としてアルマイト被膜１ｂが形成される。被膜の厚みは、数μｍ〜１０数μｍである（なお、図３では厚みを誇張して描いている。）。アルマイト皮膜は、通常は装飾や防錆のために使用するのであるが、本願では絶縁被膜として使用するところに特徴がある。レーザーダイオード２０をレーザー支持体２１に取り付けるに際し、レーザー支持体２１から絶縁させる必要があるが、アルマイト被膜２１ｂを形成することで、周囲から電気的に絶縁することができる。なおアルマイト被膜２１ｂは、レーザー支持体２１の全表面に形成する必要はなく、少なくとも、取付部２１ａに形成されていればよい。また、アルマイトには白と黒とがあるが、いずれであってもよい。絶縁抵抗から見れば、いずれであっても使用可能である。
【００２１】
また、レーザーダイオード２０を確実に取付部２１ａに支持するために板バネ２４が使用される。この板バネ２４の押さえ側も絶縁被膜が形成される。これは、例えば樹脂コーティング等により行うことができる。
【００２２】
レーザーダイオード２０の後側（図２の右側）には、制御基板２６が設けられ、この制御基板２６は基板支持体２７に複数の支柱２８により支持されている。レーザーダイオード２０は、コネクタ２５を介して制御基板２６に接続される。基板支持体２７は、アルミニウムにより形成されており、機械フレーム３１に取り付けられている。コネクタ２５は、レーザーダイオード２０の端子を装入するものであるが、コネクタ２５を使用せず、リード線を用いて制御基板２６に接続してもよい。リード線を用いる方が、レーザーダイオード２０にストレスがかからないので好ましい。
【００２３】
レーザーダイオード２０の前側には、コリメートレンズ部２２とその支持体２３とが設けられている。コリメートレンズにより、レーザーダイオード２０から照射されるレーザー光を平行光に収束させることができる。
【００２４】
また、レーザーダイオード２０の温度調節を行うために、温度センサーとしてのサーミスタ２９と、冷却手段としてのペルチェ素子３０を備えている。温度調節は、±０．３℃のレベルで制御される。
以上のように、レーザーダイオード２０自身の発する熱は、図２に矢印で示すように、アルマイト被膜２１ｂ、レーザー支持体２１、基板支持体２７を介して機械フレーム３１へと逃げていく構成としている。
【００２５】
本願のような写真処理装置にレーザー光源装置を用いる場合は、厳格な温度調整が要求される。これはレーザー光の強度が変わると、画質に影響を与えるからである。つまり、レーザー光の強度が変わると、画像の濃度（階調）に影響を与えるからである。そして、レーザー光の強度は温度の影響を受けて変動する。従って、厳格な温度調整が要求され、レーザーダイオード２０を支持するレーザー支持体２１も放熱性のよい材料を選択しなければならない。アルミニウムは、銅や銀に比べると熱伝導率は半分程度であるが，実用的には問題がない。これに対して、複写機に用いられるレーザー光源装置の場合は、感光ドラムを帯電させるか否かのためにレーザー光を使用しており、温度調整に対する要求レベルは写真処理装置の場合よりも低い。
【００２６】
＜別実施形態＞
本実施形態では、レーザー支持体をアルミニウムで形成し、絶縁被膜をアルマイト被膜で行った例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、レーザー支持体をアルミニウム・銅・銀のいずれかにより形成し、絶縁被膜としてフッ素樹脂コーティングを行ってもよい。また、その他の絶縁被膜（例えば、塗装被膜）を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】レーザー光源装置が用いられる写真処理装置の構成を示す概念図
【図２】本実施形態に係るレーザー光源装置の構成を示す図
【図３】図２に示すレーザー支持体の要部拡大図
【図４】従来技術に係るレーザー光源装置の構成を示す図
【符号の説明】
１        レーザー光源装置
２０      レーザーダイオード
２１      レーザー支持体
２１ａ    取付部
２１ｂ    アルマイト被膜
２９      サーミスタ
３０      ペルチェ素子
Ｐ        写真感光材料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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