(57)【要約】【課題】  レーザ光源を安定的に発光させ得る露光ユニットを構成する。【解決手段】  露光ユニットのレーザ光源として、レーザダイオードＬＤからのレーザ光を固体レーザ媒質３２に照射してレーザ光を発生させ、この固体レーザ媒質３２からのレーザ光をＳＨＧ素子３３によって波長を変換して出射するＳＨＧレーザ光源１３Ｇ・１３Ｂを備え、このＳＨＧレーザ光源１３Ｇ・１３Ｂを構成する固体レーザ媒質３２とＳＨＧ素子３３の温度を制御する第１温度制御部Ｔ１を備え、印画紙に対する露光を行わない場合には、第１温度制御部Ｔ１による温度制御を維持したままレーザダイオードＬＤに対する電力供給を遮断する第１電力制御部Ｐ１を備えた。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
副走査方向に搬送される感光材料に対して、レーザビームを主走査方向に走査する形態で照射して露光を行う露光ユニットであって、
該露光ユニットが、レーザダイオードからのレーザ光を固体レーザ媒質に照射することにより固体レーザ媒質でレーザ光を発生させ、このレーザ光をＳＨＧ素子によって波長を変換しレーザビームとして出射するＳＨＧレーザ光源と、レーザビームを出射するレーザダイオードを有した半導体レーザ光源とを備えて構成されると共に、前記ＳＨＧレーザ光源の固体レーザ媒質とＳＨＧ素子との温度を制御する第１温度制御部と、前記半導体レーザ光源のレーザダイオードの温度を制御する第２温度制御部とを備え、
前記感光材料に対する露光を行わない際には、第１温度制御部による温度調節を維持したまま前記ＳＨＧレーザ光源のレーザダイオードに供給する電力を低下させる又は遮断する第１電力制御部を備えている露光ユニット。
【請求項２】
前記感光材料に対する露光を行わない際には、第２温度制御部による温度調節を維持したまま前記半導体レーザ光源のレーザダイオードに供給する電力を低下させる又は遮断する第２電力制御部を備えている請求項１記載の露光ユニット。
【請求項３】
前記第１温度制御部が、前記固体レーザ媒質とＳＨＧ素子との加温と冷却とを行うペルチェ素子を備えて構成されている請求項１又は２記載の露光ユニット。
【請求項４】
副走査方向に搬送される感光材料に対して、レーザビームを主走査方向に走査する形態で照射して露光を行う露光ユニットであって、
該露光ユニットが、レーザダイオードからのレーザ光を固体レーザ媒質に照射することにより固体レーザ媒質からレーザビームを出射する固体レーザ光源と、レーザビームを出射するレーザダイオードを有した半導体レーザ光源とを備えて構成されると共に、前記固体レーザ光源の温度と前記半導体レーザ光源の温度とを制御する温度制御部を備え、
前記感光材料に対する露光を行わない際には、前記温度制御部による温度調節を維持したまま前記固体レーザ光源の前記レーザダイオードに供給する電力を低下させる又は遮断する電力制御部を備えている露光ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、副走査方向に搬送される感光材料に対して、レーザビームを主走査方向に走査する形態で照射して露光を行う露光ユニットに関し、詳しくは、レーザ光源を管理する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のように露光ユニットを構成するレーザ光源を管理する技術として特許文献１及び特許文献２に記載されるものが存在する。特許文献１では、光ビーム走査装置（本発明の露光ユニット）として、赤色光用の半導体レーザと、緑色光・青色光用のＳＨＧ光源とを備えると共に、これらの光源からのレーザビームを主走査方向に送るポリゴンミラー、ｆθレンズ、コリメータレンズ、ＡＯＭ等を備えたものが示されている。また、光源ユニットに対して露光光源と、放熱板と、温調ユニットとを備え、主電源がオン状態となると、露光光源と調温ユニットとに通電され、この調温ユニットでは放熱板の温度を測定した結果に応じて放熱板を加熱し、露光光源の温度を上昇させ、この放熱板を所定温度に維持するよう機能する。この構成により、主電源がオン状態となると、所定の発光量で所定の波長で発光可能となる温度に達するまでの時間が短縮される。
【０００３】
特許文献２では、印画紙に画像を露光する走査露光ユニットとして青・緑・赤の波長領域のレーザ光線を音響光学変換器（ＡＯＭ）、レンズ、ダイクロイックミラー等を介して送り出すものが示され、青及び緑に対応するレーザ光源が固体レーザであり、赤に対応するレーザ光源が半導体レーザで構成されている。また、半導体レーザは露光が中断される場合には、レーザ光源に対する電源をオフ状態にしてレーザ光を出射しないように構成され（レーザ光の出力を低下させても良い）、これによりレーザ光源の寿命を延ばすものにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開平９‐７６５６０号公報  （段落番号〔００１７〕〜〔００４９〕、図３、図４）
【特許文献２】特開２００３‐５３１０号公報  （段落番号〔００１３〕〜〔００５１〕、図１〜図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
感光材料としての印画紙に露光を行う露光ユニットでは特許文献１、特許文献２に示すように赤色光を出射する半導体レーザと、緑色光と青色光を出射するためにＳＨＧ光源を用いることが多い。また、ＳＨＧ光源は赤色光を出射する半導体レーザ光源と比較した場合に寿命は長いものであるが、光量と波長が安定するまでに数分の時間を必要とするものである。その理由は、レーザダイオードからのレーザ光が照射されることによりレーザ光を出射する固体レーザ媒質と、この固体レーザ媒質（レーザ結晶）からのレーザ光の波長変換を行うＳＨＧ素子（波長変換結晶）との温度が上昇して安定するまでに時間を必要とするからである。
【０００６】
このように構成されたＳＨＧ光源においても、固体レーザ媒質にレーザ光を照射する半導体レーザ光源を用いており、この半導体レーザの寿命を延ばす必要性も認識されている。尚、このＳＨＧ光源に用いられる半導体レーザも赤色光を出射するための半導体レーザも電力供給から光量と波長とが安定するまでの時間はＳＨＧ光源と比較して極めて短いものである。
【０００７】
また、特許文献２に記載されるように、半導体レーザはＳＨＧ光源を構成する固体レーザと比較して寿命が短いため電力を制御することにより寿命を延ばすことも露光ユニットにとって有効である。しかしながら、半導体レーザであっても温度の影響は排除できるものではなく、厳密な温度管理が望まれるものである。
【０００８】
本発明の目的は、レーザ光源を安定的に発光させ得る露光ユニットを合理的に構成する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の特徴は、副走査方向に搬送される感光材料に対して、レーザビームを主走査方向に走査する形態で照射して露光を行う露光ユニットであって、
該露光ユニットが、レーザダイオードからのレーザ光を固体レーザ媒質に照射することにより固体レーザ媒質でレーザ光を発生させ、このレーザ光をＳＨＧ素子によって波長を変換しレーザビームとして出射するＳＨＧレーザ光源と、レーザビームを出射するレーザダイオードを有した半導体レーザ光源とを備えて構成されると共に、前記ＳＨＧレーザ光源の固体レーザ媒質とＳＨＧ素子との温度を制御する第１温度制御部と、前記半導体レーザ光源のレーザダイオードの温度を制御する第２温度制御部とを備え、
前記感光材料に対する露光を行わない際には、第１温度制御部による温度調節を維持したまま前記ＳＨＧレーザ光源のレーザダイオードに供給する電力を低下させる又は遮断する第１電力制御部を備えている点にある。
【００１０】
この構成により、感光材の露光を行わない際には、ＳＨＧレーザ光源の固体レーザ媒質とＳＨＧ素子との温度を第１温度制御部によって維持したまま、第１電力制御部がＳＨＧレーザ光源のレーザダイオードに供給する電力を低下させる又は遮断することにより、このレーザダイオードの寿命を延長するばかりかエネルギーの無駄を省けるものとなり、露光を行う場合でも固体レーザ媒質とＳＨＧ素子との温度が維持されているので、レーザダイオードの発光の時点から安定した光量で、安定した波長のレーザビームを得る。その結果、レーザ光源を安定的に発光させ得る露光ユニットが合理的に構成されたのである。
【００１１】
本発明は、前記感光材料に対する露光を行わない際には、第２温度制御部による温度調節を維持したまま前記半導体レーザ光源のレーザダイオードに供給する電力を低下させる又は遮断する第２電力制御部を備えても良い。
【００１２】
この構成により、感光材の露光を行わない際には、レーザダイオードの温度を第２温度制御部で維持したまま、第２電力制御部がレーザダイオードに供給する電力を低下させる又は遮断することにより、このレーザダイオードの寿命を延長するばかりかエネルギーの無駄を省けるものとなり、露光を行う場合でもレーザダイオードの温度が維持されているので、レーザダイオードの発光の時点から安定した光量で、安定した波長のレーザビームを得る。
【００１３】
本発明は、前記第１温度制御部が、前記固体レーザ媒質とＳＨＧ素子との加温と冷却とを行うペルチェ素子を備えても良い。
【００１４】
この構成により、固体レーザ媒質とＳＨＧ素子とが目標とする温度より低い場合には加温を行い、固体レーザ媒質とＳＨＧ素子とが目標とする温度より高い場合には冷却を行えるので、厳密な温度管理を簡単な制御で行える。
【００１５】
本発明の特徴は、副走査方向に搬送される感光材料に対して、レーザビームを主走査方向に走査する形態で照射して露光を行う露光ユニットであって、
該露光ユニットが、レーザダイオードからのレーザ光を固体レーザ媒質に照射することにより固体レーザ媒質からレーザビームを出射する固体レーザ光源と、レーザビームを出射するレーザダイオードを有した半導体レーザ光源とを備えて構成されると共に、前記固体レーザ光源の温度と前記半導体レーザ光源の温度とを制御する温度制御部を備え、
前記感光材料に対する露光を行わない際には、前記温度制御部による温度調節を維持したまま前記固体レーザ光源の前記レーザダイオードに供給する電力を低下させる又は遮断する電力制御部を備えている点にある。
【００１６】
この構成により、感光材の露光を行わない際には、固体レーザ光源と半導体レーザ光源との温度を温度制御部によって維持したまま、電力制御部が固体レーザ光源のレーザダイオードに供給する電力を低下させる又は遮断することにより、このレーザダイオードの寿命を延長するばかりかエネルギーの無駄を省けるものとなり、露光を行う場合でも固体レーザ媒質の温度が維持されているので、レーザダイオードの発光の時点から安定した光量で、安定した波長のレーザビームを得る。その結果、レーザ光源を安定的に発光させ得る露光ユニットが合理的に構成されたのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、搬送モータ１からベルト伝動機構２を介して伝えられる動力で駆動回転する一対の駆動ローラ３と、この駆動ローラ３に対応する一対の従動ローラ４とで搬送機構が構成され、この駆動ローラ３と従動ローラ４とで圧着された状態で副走査方向に搬送される感光材料としての印画紙Ｐに対してレーザビームＬＢ（後述するＬＢ−Ｒ、ＬＢ−Ｇ、ＬＢ−Ｂの上位概念）により主走査方向に沿う方向にライン状に露光を行うように露光ユニットＥが構成されている。この露光ユニットＥは、写真プリント装置の筐体内部に備えられるものであり、その筐体内において前記下方から上方（副走査方向）に送られる印画紙Ｐに対して水平方向（主走査方向）にライン状に露光を行う形態で使用され、図面には示していないが、写真プリント装置は露光された印画紙Ｐを現像処理槽において現像処理を行った後、乾燥して筐体の外部に排出するよう処理形態が設定されている。
【００１８】
この露光ユニットＥは、レーザビームＬＢを送り出す開口部に防塵ガラス１１を備えた密封構造となるアルミニウム合金等の軽金属合金のハウジング１２と、このハウジング１２の内部に収容したレーザ光源ユニットとで構成されている。
【００１９】
前記レーザ光源ユニットは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三原色のレーザ光源１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂと、このレーザ光源１３Ｒ、１３Ｇ、１３ＢからのレーザビームＬＢ−Ｒ、ＬＢ−Ｇ、ＬＢ−Ｂの強度（光量）を調節する音響光学変換素子で成る光量調節機構１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂと、レーザビームを反射するビームミラー１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂと、このビームミラー１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂからのレーザビームが導かれるアルミニウム等の軽合金製のポリゴンミラー１６と、このポリゴンミラー１６を駆動信号により同期回転するミラーモータ１７と、ポリゴンミラー１６のミラー面１６ｍで反射されたレーザビームＬＢ−Ｒ、ＬＢ−Ｇ、ＬＢ−Ｂを露光位置Ｘの印画紙Ｐに導くｆθレンズ群１８と、ポリゴンミラー１６からのレーザビームＬＢが走査端に達したタイミングをタイミングミラー１９で反射されたレーザビームＬＢから検出する同期センサ２０とを備えている。
【００２０】
前記Ｒ（赤）のレーザ光源１３Ｒは半導体レーザを用いた半導体レーザ光源として構成され、前記Ｇ（緑）とＢ（青）とのレーザ光源１３Ｇ、１３Ｂは固体レーザを用いたＳＨＧレーザ光源（固体レーザ光源の一例）として構成されている。前記ポリゴンミラー１６は、前記ミラーモータ１７からの駆動力により縦向き姿勢の軸芯Ｙ周りで回転自在に支持されている。このミラーモータ１７は外部から駆動信号を供給することにより、駆動信号の周波数に対応した回転数で回転する構造のものが使用され、また、このポリゴンミラー１６は、軸芯Ｙに沿う方向視で正多角形となる外周面を平坦な鏡面に仕上ることにより複数の前記ミラー１６ｍが形成されている。前記ｆθレンズ群１８は複数のシリンドリカルレンズで成り、ポリゴンミラー１６の回転によって主走査方向に等角度走査（一定の角速度で走査）されるレーザビームＬＢを、印画紙Ｐの感光面上で等速走査（一定の線速度で走査）するレーザビームＬＢに変換するよう機能する。
【００２１】
図３に示すように、前記Ｒ（赤）のレーザ光源１３ＲはレーザダイオードＬＤで構成され、このレーザダイオードＬＤはアルミニウム等の熱伝導体２５に支持され、この熱伝導体２５にペルチェ素子２６を密着させる形態で備え、また、熱伝導体２５にサーミスタ等の温度センサＳを備えている。
【００２２】
前記Ｇ（緑）とＢ（青）とのレーザ光源１３Ｇ、１３Ｂは等しい構造を有しているため同図には１つのレーザ光源を示しており、このレーザ光源１３Ｇ、１３ＢはレーザダイオードＬＤからのレーザ光をレンズ３１で固体レーザ媒質３２に照射し、この固体レーザ媒質３２からのレーザ光をＳＨＧ素子３３によって波長を変換した後、エタロンフィルタ３４、出力ミラー３５を介して出射するように構成され、出射されるレーザビームＬＢの一部をビームスプリッタ３６でフォトダイオード３７に導くように構成されている。また、固体レーザ媒質３２、ＳＨＧ素子３３、エタロンフィルタ３４、出力ミラー３５夫々で成る共振部を保温ケースＣに収納してあり、この保温ケースＣ内の環境温度を調節するようにアルミニウム等の熱伝導体２５を備え、熱伝導体２５にペルチェ素子２６を密着させる形態で備え、又、熱伝導体２５にサーミスタ等の温度センサＳを備えている。
【００２３】
前記固体レーザ媒質３２は、Ｎｄ：ＹＡＧ結晶で成り、前記レーザダイオードＬＤからの励起光入射端面にはＳＨＧ波を高い反射率で反射させる誘電体多層膜がコーディングされている。また、前記ＳＨＧ素子３３はＫｎｂＯ３の非線形結晶を用い、このＳＨＧ素子３３が第２高調波であるレーザビームを発振させるように機能するものである。前記出力ミラー３５はＳＨＧ波を高い反射率で反射させる誘電体多層膜がコーディングされている。これらの構成から、レーザダイオードＬＤから固体レーザ媒質３２の励起光入射端面に入射した励起光（レーザ光）が固体レーザ媒質３２を励起してレーザ光を発振させ、このレーザ光をＳＨＧ素子３３が半波長となる第２高調波に波長変換してレーザビームＬＢとして出射するのである。
【００２４】
また、同図に示す制御系では、マイクロプロセッサ（図示せず）を内蔵したコントローラ４１を備え、モータ制御部４２、露光制御部４３、第１電力制御部Ｐ１（電力制御部の一例）、第１温度制御部Ｔ１（温度制御部の一例）、第２電力制御部Ｐ２、第２温度制御部Ｔ２（温度制御部の一例）に対してコントローラ４１からの制御信号を出力する信号系を形成している。前記コントローラ４１は外部から伝送される画像情報とオーダ情報とに基づき前記露光制御部４３を制御して印画紙Ｐに対する露光を実現するよう基本的な処理形態が設定されているが、後述するように、第１電力制御部Ｐ１、第１温度制御部Ｔ１、第２電力制御部Ｐ２、第２温度制御部Ｔ２を制御することによりレーザダイオードＬＤの寿命の延長を実現するものである。尚、モータ制御部４２、露光制御部４３、第１、第２電力制御部Ｐ１、Ｐ２、第１、第２温度制御部Ｔ１、Ｔ２はハードウエア、あるいは、ソフトウエア、又は、ハードウエアとソフトウエアとの組み合わせで構成しても良い。また、第１温度制御部Ｔ１と第２温度制御部Ｔ２とを併せて温度制御部を構成しても良い。
【００２５】
モータ制御部４２は、前記ミラーモータ１７を設定された速度で回転駆動するよう機能し、前記露光制御部４３は、前記同期センサ２０からの信号に基づくタイミングを基準にして画像データで前記光量調節機構１４Ｒ、１４Ｇ、１４Ｂを制御することにより、印画紙Ｐに対する露光を実現するよう機能する。前記第１電力制御部Ｐ１は前記レーザ光源１３Ｇ、１３ＢとのレーザダイオードＬＤに対応して２つ備えられ（同図には１つだけを示している）、前記フォトダイオード３７からのフィードバック信号に基づいてレーザビームＬＢの光量を維持するようにレーザダイオードＬＤに供給する電力を制御すると共に、任意のタイミングでも電力を制御するように機能する。前記第１温度制御部Ｔ１は、前記レーザ光源１３Ｇ、１３Ｂに対応して２つ備えられ（同図には１つだけを示している）、温度センサＳからのフィードバック信号に基づいて温度を制御するように機能する。前記第２電力制御部Ｐ２は前記レーザ光源１３ＲのレーザダイオードＬＤに供給する電力を制御するように機能し、前記第２温度制御部Ｔ２は温度センサＳからのフィードバック信号に基づいて温度を制御するように機能する。
【００２６】
この露光ユニットＥでは図４に示すタイミングでレーザ光源１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ夫々のレーザダイオードＬＤに電力を供給し、レーザ光源１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂに対する温度制御を行うように構成されている。つまり、写真プリント装置の電源を投入して処理をスタートさせた場合には、第１、第２電力制御部Ｐ１、Ｐ２の制御によってレーザ光源１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ夫々のレーザダイオードＬＤに電力を供給すると同時に、第１、第２温度制御部Ｔ１、Ｔ２によって夫々のペルチェ素子２６に電力を供給することによりレーザ光源の昇温を図り、この昇温により適温に達したことが温度センサＳからのフィードバック信号から判断できた場合には、そのレーザダイオードＬＤへの電力を遮断する（電力を低下させても良い）ものとなっており、このようにレーザダイオードＬＤへの電力を遮断した後においても温度センサＳからのフィードバック信号に基づいて第１、第２温度制御部Ｔ１、Ｔ２での温度制御は継続される。尚、２つの第１温度制御部Ｔ１において制御目標として設定された温度は、レーザビームＬＢを効率的に射出するための温度であるので、夫々の温度に差異があるのが普通であり、このように設定された目標温度と比較して第２温度制御部Ｔ２で設定される温度も異なる値となる。
【００２７】
また、Ｒ（赤）のレーザ光源１３ＲはレーザダイオードＬＤが適温まで上昇する時間が短く、Ｇ（緑）とＢ（青）とのレーザ光源１３Ｇ、１３Ｂは固体レーザ媒質３２、ＳＨＧ素子３３、エタロンフィルタ３４、出力ミラー３５夫々の環境温度（保温ケースＣ内の温度）を適正な温度まで上昇させなければならないため適温まで上昇する時間が長く数分程度必要とするものである。そして、第１、第２温度制御部Ｔ１、Ｔ２は温度センサＳで検出される温度情報が適正な領域を超えて上昇した場合にはペルチェ素子２６に対する通電方向を切り換えて、吸熱により冷却を行うよう制御形態が設定されている。
【００２８】
前述のようにレーザ光源１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ夫々が適温に達した状態では、オーダを実行する直前にレーザ光源１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ夫々のレーザダイオードＬＤに対して電力を供給した後に印画紙Ｐに対する露光を行い、オーダを実行した直後にレーザ光源１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ夫々のレーザダイオードＬＤに対する電力を遮断する（電力を低下させても良い）。この電力の遮断状態はオーダとオーダとの間のスタンバイ状態において継続するものである。
【００２９】
このように、本発明によると印画紙Ｐに対する露光を行わない場合には（スタンバイ状態では）、レーザ光源１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ夫々を適温に維持しながらレーザ光源１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ夫々のレーザダイオードＬＤに対する電力を遮断する（電力を低下させても良い）ので、夫々のレーザダイオードＬＤの寿命が延長すると共に、電気エネルギーの無駄な消費を低減できるものにしている。特に、電力の遮断を行わずに電力を低下させるものではオーダの実行直前に電力を供給した際にも、光量や波長が安定するまでの時間を短縮し、この電力供給時に大電流が流れる不都合を抑制することも可能となる。
【００３０】
〔別実施の形態〕
本発明は、上記した実施の形態以外に以下のように構成しても良い。
【００３１】
（イ）レーザダイオードＬＤの温調を行うため、ペルチェ素子２６に代えて加温用の電気ヒータと、放熱用のファンとを備える。このように単純な構造のものを使用することによりコストの引き下げ可能となる。
【００３２】
（ロ）第１温度制御部Ｔ１によって、固体レーザ媒質３２、ＳＨＧ素子３３、エタロンフィルタ３４、出力ミラー３５の他に、レーザダイオードＬＤの調温を行うように構成する。このレーザダイオードＬＤの温度は出射されるレーザビームＬＢの波長に殆ど影響を及ぼさないものであるが、温度制御を行うことにより、立ち上がり時の光量が一層安定するものとなる。
【００３３】
（ハ）レーザダイオードＬＤに対する電力の遮断（電力の低下）タイミングとして、１つのオーダ内で複数の画像情報をプリントする際の、露光と露光との間のタイミングを設定しても良い。このように設定した場合には、レーザダイオードＬＤの寿命が一層延長するものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】露光ユニットによる露光形態を示す斜視図
【図２】露光ユニットの横断平面図
【図３】制御系を示すブロック図
【図４】制御形態を示すタイミングチャート
【符号の説明】
【００３５】
２６          ペルチェ素子
３２          固体レーザ媒質
３３          ＳＨＧ素子
Ｐ            感光材料
ＬＤ          レーザダイオード
ＬＢ          レーザビーム
Ｐ１          第１電力制御部
Ｐ２          第２電力制御部
Ｔ１          第１温度制御部
Ｔ２          第２温度制御部
【図１】
2005262700.tif 000003
【図２】
2005262700.tif 000004
【図３】
2005262700.tif 000005
【図４】
2005262700.tif 000006