(57)【要約】【課題】半導体レーザ素子を光源とする画像露光装置において、半導体レーザ素子の自然発光領域をも利用できるようにしながら、半導体レーザ素子の応答性を改善する。【解決手段】半導体レーザ素子と、写真プリント作製対象の画像データに基づいて信号レベルが変化するアナログ信号で前記半導体レーザ素子を直接変調する駆動回路４５と、前記半導体レーザ素子の出射光を写真感光材料ＰＳ上で走査する走査手段１３とが備えられた画像露光装置において、駆動回路４５は、写真感光材料ＰＳ上に形成される１画素分での前記半導体レーザ素子の出射光の平均強度が前記半導体レーザ素子の自然発光領域とレーザ発振領域との双方に亘るように前記半導体レーザ素子の光出力を設定し、且つ、前記１画素分の露光範囲内での前記半導体レーザ素子の出射光のピーク強度が前記レーザ発振領域内に達するように設定する。【選択図】図１
2007200952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザ素子と、写真プリント作製対象の画像データに基づいて信号レベルが変化するアナログ信号で前記半導体レーザ素子を直接変調する駆動回路と、前記半導体レーザ素子の出射光を写真感光材料上で走査する走査手段とが備えられた画像露光装置であって、
前記駆動回路は、写真感光材料上に形成される１画素分での前記半導体レーザ素子の出射光の平均強度が前記半導体レーザ素子の自然発光領域とレーザ発振領域との双方に亘るように前記半導体レーザ素子の光出力を設定し、且つ、前記自然発光領域と前記レーザ発振領域の全領域において、前記１画素分の露光範囲内での前記半導体レーザ素子の出射光のピーク強度が前記レーザ発振領域内に達するように設定する画像露光装置。
【請求項２】
前記駆動回路は、前記１画素分の露光範囲内での前記半導体レーザ素子の光出力設定信号として三角波形状，鋸歯状波形状又は正弦波形状の信号を含めるように構成されている請求項１記載の画像露光装置。
【請求項３】
前記駆動回路に、前記半導体レーザ素子の雑音低減用の高周波重畳回路が備えられ、
前記駆動回路は、前記自然発光領域と前記レーザ発振領域の全領域において、前記高周波重畳回路の出力が前記半導体レーザ素子に印加された状態で、前記１画素分の露光範囲内での前記半導体レーザ素子の出射光のピーク強度が前記レーザ発振領域内に達するように前記高周波重畳回路の出力振幅を設定している請求項１記載の画像露光装置。
【請求項４】
前記駆動回路に、前記半導体レーザ素子の雑音低減用の高周波重畳回路が備えられ、
前記駆動回路は、設定光出力以下の低光出力領域で、前記１画素分の露光範囲内での前記半導体レーザ素子の光出力設定信号として三角波形状，鋸歯状波形状又は正弦波形状の信号を含めるように構成され、前記設定光出力を超える高光出力領域で、前記高周波重畳回路の出力が前記半導体レーザ素子に印加された状態で、前記１画素分の露光範囲内での前記半導体レーザ素子の出射光のピーク強度が前記レーザ発振領域内に達するように前記高周波重畳回路の出力振幅を設定するように構成されている請求項１記載の画像露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザ素子と、写真プリント作製対象の画像データに基づいて信号レベルが変化するアナログ信号で前記半導体レーザ素子を直接変調する駆動回路と、前記半導体レーザ素子の出射光を写真感光材料上で走査する走査手段とが備えられた画像露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる画像露光装置は、半導体レーザ素子の出射光により生成した光ビームを写真感光材料上で走査することで、画像を露光形成する装置である。
光源となる半導体レーザ素子は、図９に示すような光出力−駆動電流特性を有しており、図９中でＩｔｈとして示すしきい値電流を超えるとレーザ発振を開始し、駆動電流がＩｔｈより小さい領域ではレーザ発振に至らず、ＬＥＤと同様の動作状態となる。
駆動電流がＩｔｈよりも小さく、半導体レーザ素子の光出力がＩｔｈに対応する光出力であるＰｔｈよりも小さい動作領域は自然発光領域（あるいは、自然放出光領域）と呼ばれ、駆動電流がＩｔｈよりも大きく、半導体レーザ素子の光出力がＰｔｈよりも大きい動作領域はレーザ発振領域と呼ばれる。
このような特性を有する半導体レーザ素子を光源として使用する画像露光装置では、レーザ発振領域のみで半導体レーザ素子を駆動すると、最高光出力の最低光出力に対する比が十分には大きくはなく、適正な階調表現が困難になることから、下記特許文献１にも記載のように、自然発光領域でも半導体レーザ素子を発光駆動するようにして、適正な階調表現を可能とすることが考えられている。
【特許文献１】特公平７−７１１７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来構成のように、半導体レーザ素子を前記自然発光領域で駆動すると、半導体レーザ素子の応答速度が低下し、例えばいわゆるＡＰＣ回路において図１０（ａ）に示すような光出力の設定信号を加えると、実際の半導体レーザ素子の出射光強度は図１０（ｂ）に示すような出力波形となってしまい、写真感光材料上に形成する画像において各画素毎の適正な露光量の設定が困難になる。
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、半導体レーザ素子の自然発光領域をも利用できるようにしながら、半導体レーザ素子の応答性を改善する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本出願の第１の発明は、半導体レーザ素子と、写真プリント作製対象の画像データに基づいて信号レベルが変化するアナログ信号で前記半導体レーザ素子を直接変調する駆動回路と、前記半導体レーザ素子の出射光を写真感光材料上で走査する走査手段とが備えられた画像露光装置において、前記駆動回路は、写真感光材料上に形成される１画素分での前記半導体レーザ素子の出射光の平均強度が前記半導体レーザ素子の自然発光領域とレーザ発振領域との双方に亘るように前記半導体レーザ素子の光出力を設定し、且つ、前記自然発光領域と前記レーザ発振領域の全領域において、前記１画素分の露光範囲内での前記半導体レーザ素子の出射光のピーク強度が前記レーザ発振領域内に達するように設定する。
【０００５】
すなわち、半導体レーザ素子を駆動する場合の特性として、「半導体レーザ素子の出射光強度を立ち下げるときは、自然発光領域かレーザ発振領域かに拘わらず駆動回路の駆動電流の変化（立ち下げ）に高速に応答する」、「半導体レーザ素子の出射光強度を自然発光領域から自然発光領域へ上昇させるときの応答速度は遅いが、自然発光領域から少しでもレーザ発振領域に達するように駆動回路が駆動電流を変化させると速い応答速度で応答する」という特徴を有することに着目して、写真感光材料上に形成される１画素分での前記半導体レーザ素子の出射光の平均強度が自然発光領域での光強度に相当する場合でも、１画素分の露光範囲内での平均強度としてはあくまでも自然発光領域に光強度に維持しながら、１画素分の露光範囲のうちの一部分でレーザ発振領域に到達させるように半導体レーザ素子の光出力を設定することで、その設定に対する半導体レーザ素子の出射光強度の実際の応答を高速化させる。
【０００６】
又、本出願の第２の発明は、上記第１の発明の構成に加えて、前記駆動回路は、前記１画素分の露光範囲内での前記半導体レーザ素子の光出力設定信号として三角波形状，鋸歯状波形状又は正弦波形状の信号を含めるように構成されている。
すなわち、半導体レーザ素子の出射光強度を設定するための光出力設定信号に三角波形状，鋸歯状波形状又は正弦波形状の信号を含めることで、１画素分の露光範囲のうちの一部分でレーザ発振領域に到達させるように信号レベルを高く設定できる。
これによって、１画素分の露光範囲内での平均強度としてはあくまでも自然発光領域に光強度に維持しながら、１画素分の露光範囲のうちの一部分でレーザ発振領域に到達させるように半導体レーザ素子の光出力を設定することが可能となる。
【０００７】
又、本出願の第３の発明は、上記第１の発明の構成に加えて、前記駆動回路に、前記半導体レーザ素子の雑音低減用の高周波重畳回路が備えられ、前記駆動回路は、前記自然発光領域と前記レーザ発振領域の全領域において、前記高周波重畳回路の出力が前記半導体レーザ素子に印加された状態で、前記１画素分の露光範囲内での前記半導体レーザ素子の出射光のピーク強度が前記レーザ発振領域内に達するように前記高周波重畳回路の出力振幅を設定している。
【０００８】
半導体レーザ素子を光源として使用する場合、半導体レーザ素子のモードホップ雑音を低減するために高周波重畳回路を備えることがよく行われている。
この高周波重畳回路から出力する信号の振幅は、通常、半導体レーザ素子の定格や雑音低減効果を考慮して設定されるものであるが、更に、それらに加えて、自然発光領域とレーザ発振領域の全領域において、高周波重畳回路の出力が半導体レーザ素子に印加された状態で、前記１画素分の範囲内での半導体レーザ素子の出射光のピーク値がレーザ発振領域内に達するように高周波重畳回路の出力振幅を設定している。
すなわち、モードホップ雑音の低減のための高周波重畳回路を、自然発光領域を利用して半導体レーザ素子を直接変調する場合の応答性の改善にも寄与させるように出力振幅を設定しているのである。
【０００９】
又、本出願の第４の発明は、上記第１の発明の構成に加えて、前記駆動回路に、前記半導体レーザ素子の雑音低減用の高周波重畳回路が備えられ、前記駆動回路は、設定光出力以下の低光出力領域で、前記１画素分の露光範囲内での前記半導体レーザ素子の光出力設定信号として三角波形状，鋸歯状波形状又は正弦波形状の信号を含めるように構成され、前記設定光出力を超える高光出力領域で、前記高周波重畳回路の出力が前記半導体レーザ素子に印加された状態で、前記１画素分の露光範囲内での前記半導体レーザ素子の出射光のピーク強度が前記レーザ発振領域内に達するように前記高周波重畳回路の出力振幅を設定するように構成されている。
【００１０】
すなわち、半導体レーザ素子のモードホップ雑音低減用の高周波重畳回路を自然発光領域を使って半導体レーザ素子を駆動する場合の応答性の改善にも利用する構成とする場合、高周波信号のピーク強度をレーザ発振領域まで到達させる関係上、前記１画素分の露光範囲内での平均光強度が十分には低くならないような場合も考えられる。
そこで、光出力の低い領域では、高周波重畳回路によって応答性の改善を図るのではなく、一部分がレーザ発振領域に至る三角波形状，鋸歯状波形状又は正弦波形状の信号を含めて半導体レーザ素子の応答性の改善を図ることで、前記１画素分の露光範囲内での平均光強度をより低く設定できるようにしている。
【発明の効果】
【００１１】
上記第１の発明によれば、１画素分の露光範囲内での平均強度としてはあくまでも自然発光領域に光強度に維持しながら、１画素分の露光範囲のうちの一部分でレーザ発振領域に到達させるように半導体レーザ素子の光出力を設定することで、その設定に対する半導体レーザ素子の出射光強度の実際の応答を高速化させるので、半導体レーザ素子の自然発光領域をも利用できるようにしながら、半導体レーザ素子の応答性を改善できるに至った。
又、上記第２の発明によれば、三角波形状，鋸歯状波形状又は正弦波形状の信号を半導体レーザ素子の光出力を設定する信号に含めることで、１画素分の露光範囲内での平均強度としてはあくまでも自然発光領域に光強度に維持しながら、１画素分の露光範囲のうちの一部分でレーザ発振領域に到達させるように半導体レーザ素子の光出力を設定することが可能となる。
【００１２】
又、上記第３の発明によれば、モードホップ雑音の低減のための高周波重畳回路を、自然発光領域を利用して半導体レーザ素子を直接変調する場合の応答性の改善にも寄与させることで、装置構成の簡素化を図ることができる。
又、上記第４の発明によれば、光出力の低い領域では、高周波重畳回路によって応答性の改善を図るのではなく、一部分がレーザ発振領域に至る三角波形状，鋸歯状波形状又は正弦波形状の信号を含めて半導体レーザ素子の応答性の改善を図ることで、前記１画素分の露光範囲内での平均光強度をより低く設定でき、写真感光材料に照射する光ビームの出力調整範囲を広く確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の画像露光装置を写真プリントシステムに備えた場合の実施の形態を図面に基づいて説明する。
＜第１実施形態＞
本第１形態で例示する写真プリントシステムＤＰは、いわゆるデジタルミニラボ機として知られているものであり、図２のブロック構成図に示すように、各種の画像データ入力機器を備えて写真プリントを作製するための画像データを取込む画像入力装置ＩＲと、画像入力装置ＩＲにて入力された画像データに基づいて写真感光材料ＰＳの１例である印画紙２に露光処理する露光・現像装置ＥＰとから構成されている。
【００１４】
〔画像入力装置ＩＲの概略構成〕
画像入力装置ＩＲには、図２に概略的に示すように、写真フィルムの駒画像を読み取ってデジタル画像データとして出力するフィルムスキャナ３と、メモリカードリーダ，光磁気ディスクドライブ及びＣＤ−Ｒドライブ等の画像データ入力機器を備えた外部入出力装置４と、パーソナルコンピュータにて構成されてフィルムスキャナ３や外部入出力装置４の制御のほか写真プリントシステムＤＰ全体の管理を実行する主制御装置５とが備えられ、更に、主制御装置５には、仕上がりプリント画像をシミュレートしたシミュレート画像や各種の制御用の情報を表示するモニタ５ａと、露光条件の手動設定等や制御情報の入力操作をするための操作卓５ｂとが接続されている。
【００１５】
〔露光・現像装置ＥＰの全体構成〕
露光・現像装置ＥＰは、筐体内部に、印画紙２の乳剤面に画像を露光形成する画像露光装置ＥＸと、画像露光装置ＥＸにて露光された印画紙２を現像処理する現像処理装置ＰＰと、印画紙マガジン６から引き出された印画紙２を多数の搬送ローラ９等にて現像処理装置ＰＰへ搬送する印画紙搬送系ＰＴとが設けられている。
図示を省略するが、露光・現像装置ＥＰの筐体外部には、現像処理装置ＰＰにて現像処理及び乾燥処理された印画紙２をオーダ毎に分類するためのソータが備えられ、現像処理装置ＰＰの印画紙排出口から排出された印画紙２をこのソータへ搬送するコンベア１０が筐体上面に備えられている。
更に、印画紙搬送系ＰＴの搬送経路の途中には、印画紙マガジン６から引き出された長尺の印画紙２を設定プリントサイズに切断するカッタ１１と、印画紙２の搬送列を複数の搬送列に振り分けるための振り分け装置１２とが備えられている。
【００１６】
〔画像露光装置ＥＸの構成〕
画像露光装置ＥＸは、印画紙２に画像を露光形成する露光ユニット１３と、露光ユニット１３を制御する露光制御装置１４とを主要部として構成されている。
〔露光ユニット１３の構成〕
露光ユニット１３は、強度変調された光ビームを印画紙２上で走査して、印画紙２上に画像を露光形成するいわゆるレーザビーム走査露光式を採用しており、その概略構成を図１のブロック構成図に示す。
露光ユニット１３には、赤色用光源装置２１と、緑色用光源装置２２と、青色用光源装置２３と、緑色用光源装置２２及び青色用光源装置２３から出射した光ビームを強度変調するための音響光学変調素子２４（以下、「ＡＯＭ素子２４」と略記する）と、光ビームの光路を屈曲させるミラー２５と、球面レンズ２６と、シリンドリカルレンズ２７と、図示を省略するモータにて回転駆動されるポリゴンミラー２８と、ｆ−θ特性と面倒れ補正機能とを有するレンズ群２９とが備えられている。
【００１７】
〔赤色用光源装置２１の構成〕
赤色用光源装置２１は、図３に概略的に示すように、光源として赤色レーザ光を出射する半導体レーザ素子３１と、半導体レーザ素子３１の出射光を集光する集光レンズ３２と、半導体レーザ素子３１の出射光の一部を出射光量検出のために分岐させるビームスプリッタ３３と、ビームスプリッタ３３にて分岐された赤色レーザ光の光強度を検出するためのフォトダイオード３４とが備えられている。
従って、露光ユニット１３は、半導体レーザ素子３１の出射光を印画紙２上で走査する走査手段として機能する。
【００１８】
〔緑色用光源装置２２及び青色用光源装置２３の構成〕
緑色用光源装置２２と青色用光源装置２３とは基本的な構成は共通であり、図示を省略するが、近赤外レーザ光を出射する近赤外半導体レーザ素子と、近赤外半導体レーザ素子の出射レーザ光の第２高調波を生成する第２高調波発生装置と、その他の光学部品等を備えて構成されている。
緑色用光源装置２２と青色用光源装置２３とは、近赤外半導体レーザ素子の発光波長が異なるのみで、その他の構成は共通しており、いずれも、近赤外半導体レーザ素子の出射光の１／２の波長の光ビームを出射する。
【００１９】
〔露光制御装置１４の構成〕
露光制御装置１４には、図１に概略的に示すように、上記構成の露光ユニット１３を制御するために、画像入力装置ＩＲから入力される赤色，緑色及び青色夫々の露光用画像データを露光ユニット１３の露光特性を考慮した画像データに補正するルックアップテーブル４１と、ルックアップテーブル４１にて補正された画像データを赤色，緑色及び青色の各色毎に記憶する画像データメモリ４２と、赤色，緑色及び青色の各色毎に備えられて画像データメモリ４２の出力データをＤ／Ａ変換するＤ／Ａコンバータ４３と、緑色及び青色についてＤ／Ａコンバータ４３からの入力信号に応じて変調されたＡＯＭ素子２４の駆動信号を生成するＡＯＭ制御回路４４と、赤色についてＤ／Ａコンバータ４３から入力される画像信号に応じて赤色用光源装置２１の半導体レーザ素子３１の駆動電流を変調する駆動回路４５とが備えられている。
【００２０】
駆動回路４５には、図３に概略的に示すように、半導体レーザ素子３１のモードホップ雑音を低減するための高周波重畳回路５１と、フォトダイオード３４の出力電流を電圧信号に変換する電流／電圧変換回路５２と、Ｄ／Ａコンバータ４３から入力される画像信号に基づいて半導体レーザ素子３１の出射光強度の設定信号を生成する光出力設定波形生成回路５４と、半導体レーザ素子３１の出射光強度が光出力設定波形生成回路５４の出力信号に追従して変化するように半導体レーザ素子３１の駆動電流を制御するオペアンプ５３とが備えられる他、図示を省略するが、オペアンプ５３の出力によって半導体レーザ素子３１の通電電流を調整するトランジスタ等が備えられており、赤色用光源装置２１のフォトダイオード３４及び駆動回路４５の電流／電圧変換回路５２によって半導体レーザ素子３１の出射光強度の検出信号をオペアンプ５３の入力側に帰還させる帰還ループを形成していわゆるＡＰＣ回路を構成している。
【００２１】
オペアンプ５３は、上述のように、電流／電圧変換回路５２からの入力信号が光出力設定波形生成回路５４の出力信号に一致するようにＡＰＣ動作するのであるが、単純にＤ／Ａコンバータ４３の出力に基づいてＡＰＣをかけたのでは、自然発光領域において、Ｄ／Ａコンバータ４３が出力する画像信号に半導体レーザ素子３１の光出力が的確には応答しないため、光出力設定波形生成回路５４によって、オペアンプ５３へ入力する光出力設定信号に対する半導体レーザ素子３１の実際の光出力の応答性を改善するための信号波形に変換してＡＰＣをかけている。
具体的には、光出力設定波形生成回路５４は、Ｄ／Ａコンバータ４３から入力される画像信号に基づいて図４（ａ）に示すような三角波形状の信号波形ＴＲを生成して、オペアンプ５３へ出力する光出力設定信号に含めている。
【００２２】
図４（ａ）は、露光ユニット１３による印画紙２上への光ビームの走査のうち、１画素分の露光範囲を抜き出したものであり、時間「ｔｓ」から始まり時間「ｔｅ」で終了する１画素分の露光範囲のうちで、時間「ｔ０」から時間「ｔ１」の幅で三角波形状の信号波形ＴＲを生成している。
図４（ｂ）は、図４（ａ）の波形の光出力設定信号をオペアンプ５３へ入力したときの、半導体レーザ素子３１の実際の出射光強度を検出した信号ＰＴＲ（高周波重畳回路５１による高周波成分の変動を除いている）の概略形状を示しており、図４（ｂ）で示されているのは、Ｄ／Ａコンバータ４３から入力される画像信号で設定する最低光出力に相当するものである。この最低光出力は、印画紙２を感光させて発色させられるかどうかの境界付近の弱い光出力に相当する。
【００２３】
光出力設定波形生成回路５４は、この最低光出力においても、三角波形状の検出信号のピーク強度付近では、半導体レーザ素子３１のしきい値電流（図９のＩｔｈ）での光出力強度である「Ｐｔｈ」を超えるように、すなわち、１画素分の範囲内での半導体レーザ素子３１の出射光のピーク強度がレーザ発振領域内に達するように図４（ａ）の三角波の信号波形ＴＲの高さを設定している。
このように、半導体レーザ素子３１の出射光のピーク強度がレーザ発振領域に達していても、１画素分の露光範囲内での平均光強度は図４（ｂ）において破線ＰＡＶで示す光強度となっており、平均光強度は「Ｐｔｈ」を下回る自然発光領域の光強度となっている。
画像信号が上記の最低光出力よりも大きい領域では、光出力設定波形生成回路５４は、その信号レベルに応じて図４（ａ）の三角波のピークの信号レベルが高くなるように設定する。これは、平均光強度が「Ｐｔｈ」を上回るレーザ発振領域に入っても同様である。この画像信号の信号レベルと三角波の高さとの関係を示す情報は、予め設定されて光出力設定波形生成回路５４が保持している。
【００２４】
従って、駆動回路４５は、写真プリント作製対象の画像データに基づいて信号レベルが変化するアナログ信号で半導体レーザ素子３１を直接変調しており、印画紙２上に形成される１画素分での半導体レーザ素子３１の出射光の平均強度が半導体レーザ素子３１の自然発光領域とレーザ発振領域との双方に亘るように半導体レーザ素子の光出力を設定し、且つ、自然発光領域とレーザ発振領域の全領域において、１画素分の露光範囲内での半導体レーザ素子３１の出射光のピーク強度がレーザ発振領域内に達するように設定していることになっている。
【００２５】
尚、オペアンプ５３の出力電流には、高周波重畳回路５１の出力も付加されるので、その分だけ１画素分の露光範囲内での半導体レーザ素子３１の出射光のピーク強度も上昇し、厳密には、図４（ｂ）のピーク光強度は、「Ｐｔｈ」よりも若干低くても、１画素分の露光範囲内での半導体レーザ素子３１の出射光のピーク強度がレーザ発振領域内に達する状態となる。
又、高周波重畳回路５１の出力信号は、フォトダイオード３４及び電流／電圧変換回路５２により構成されるフィードバックループの応答周波数帯域よりも十分に高い周波数であるので、高周波重畳回路５１はオペアンプ５３による半導体レーザ素子３１の出力制御には影響しない。
【００２６】
〔写真プリントの作製動作の概要〕
オペレータが、フィルムスキャナ３あるいは外部入出力装置４からプリント対象の画像データを入力すると、適宜に画像処理等が施され、画像処理後の露光用画像データがルックアップテーブル４１へ送信される。
画像入力装置ＩＲから入力された赤色，緑色及び青色の露光用画像データに基づいて、ＡＯＭ素子２４及び駆動回路４５にて強度変調された赤色，緑色及び青色の光ビームは、各光学部品を通過してポリゴンミラー２８の反射面に照射され、回転駆動されているポリゴンミラー２８の反射面で反射された光ビームは、レンズ群２９によって印画紙２上に集光される。光ビームの走査方向（主走査方向）は印画紙２の搬送方向（副走査方向）と直交しており、光ビームの走査と印画紙２の搬送移動によって、印画紙２上にプリントする写真画像が潜像として露光形成される。これが現像処理装置ＰＰで現像処理されて写真プリントとして仕上がる。
【００２７】
＜第２実施形態＞
次ぎに、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
本第２実施形態は、上記第１実施形態と、光出力設定波形生成回路５４が生成する光出力設定信号の信号波形が異なるのみで、他の構成要素は全て上記第１実施形態と共通である。
本第２実施形態では、光出力設定波形生成回路５４は、図５（ａ）に示す正弦波形状の信号波形ＳＮを出力する。
図５（ａ）及び図５（ｂ）は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に夫々対応するものであり、図５（ａ）は、図４（ａ）と同様に、露光ユニット１３による印画紙２上への光ビームの走査のうち、１画素分の露光範囲を抜き出したものであり、時間「ｔｓ」から始まり時間「ｔｅ」で終了する１画素分の露光範囲のうちで、時間「ｔ０」から時間「ｔ１」の幅で正弦波形状（プラス側のみ）の信号波形ＳＮを生成している。
図５（ｂ）は、図５（ａ）の波形の光出力設定信号をオペアンプ５３へ入力したときの、半導体レーザ素子３１の実際の出射光強度を検出した信号ＰＳＮ（高周波重畳回路５１による高周波成分の変動を除いている）の概略形状を示しており、図５（ｂ）で示されているのは、Ｄ／Ａコンバータ４３から入力される画像信号で設定する最低光出力に相当するものである。この最低光出力は、印画紙２を感光させて発色させられるかどうかの境界付近の弱い光出力に相当する。
【００２８】
光出力設定波形生成回路５４は、この最低光出力においても、正弦波形状の検出信号のピーク強度付近では、半導体レーザ素子３１のしきい値電流（図９のＩｔｈ）での光出力強度である「Ｐｔｈ」を超えるように、すなわち、１画素分の範囲内での半導体レーザ素子３１の出射光のピーク強度がレーザ発振領域内に達するように図５（ａ）の正弦波の信号波形ＳＮの高さを設定している。
このように、半導体レーザ素子３１の出射光のピーク強度がレーザ発振領域に達していても、１画素分の露光範囲内での平均光強度は図５（ｂ）において破線ＰＡＶで示す光強度となっており、平均光強度は「Ｐｔｈ」を下回る自然発光領域の光強度となっている。
画像信号が上記の最低光出力よりも大きい領域では、光出力設定波形生成回路５４は、その信号レベルに応じて図５（ａ）の正弦波のピークの信号レベルが高くなるように設定する。これは、平均光強度が「Ｐｔｈ」を上回るレーザ発振領域に入っても同様である。この画像信号の信号レベルと正弦波の高さとの関係を示す情報は、予め設定されて光出力設定波形生成回路５４が保持している。
【００２９】
従って、駆動回路４５は、写真プリント作製対象の画像データに基づいて信号レベルが変化するアナログ信号で半導体レーザ素子３１を直接変調しており、印画紙２上に形成される１画素分での半導体レーザ素子３１の出射光の平均強度が半導体レーザ素子３１の自然発光領域とレーザ発振領域との双方に亘るように半導体レーザ素子の光出力を設定し、且つ、自然発光領域とレーザ発振領域の全領域において、１画素分の露光範囲内での半導体レーザ素子３１の出射光のピーク強度がレーザ発振領域内に達するように設定していることになっている。
【００３０】
＜第３実施形態＞
次ぎに、本発明の第３実施形態を図面に基づいて説明する。
本第３実施形態も、上記第１実施形態と、光出力設定波形生成回路５４が生成する光出力設定信号の信号波形が異なるのみで、他の構成要素は全て上記第１実施形態と共通である。
本第３実施形態では、光出力設定波形生成回路５４は、図６（ａ）に示す鋸歯状波形状の信号波形ＳＷを出力する。
図６（ａ）及び図６（ｂ）は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に夫々対応するものであり、図６（ａ）は、図４（ａ）と同様に、露光ユニット１３による印画紙２上への光ビームの走査のうち、１画素分の露光範囲を抜き出したものであり、時間「ｔｓ」から始まり時間「ｔｅ」で終了する１画素分の露光範囲のうちで、時間「ｔ０」から時間「ｔ１」の幅で鋸歯状波形状の信号波形ＳＷを生成している。
図６（ｂ）は、図６（ａ）の波形の光出力設定信号をオペアンプ５３へ入力したときの、半導体レーザ素子３１の実際の出射光強度を検出した信号ＰＳＷ（高周波重畳回路５１による高周波成分の変動を除いている）の概略形状を示しており、図６（ｂ）で示されているのは、Ｄ／Ａコンバータ４３から入力される画像信号で設定する最低光出力に相当するものである。この最低光出力は、印画紙２を感光させて発色させられるかどうかの境界付近の弱い光出力に相当する。
【００３１】
光出力設定波形生成回路５４は、この最低光出力においても、鋸歯状波形状の検出信号のピーク強度付近では、半導体レーザ素子３１のしきい値電流（図９のＩｔｈ）での光出力強度である「Ｐｔｈ」を超えるように、すなわち、１画素分の範囲内での半導体レーザ素子３１の出射光のピーク強度がレーザ発振領域内に達するように図６（ａ）の鋸歯状波の信号波形ＳＷの高さを設定している。
このように、半導体レーザ素子３１の出射光のピーク強度がレーザ発振領域に達していても、１画素分の露光範囲内での平均光強度は図６（ｂ）において破線ＰＡＶで示す光強度となっており、平均光強度は「Ｐｔｈ」を下回る自然発光領域の光強度となっている。
画像信号が上記の最低光出力よりも大きい領域では、光出力設定波形生成回路５４は、その信号レベルに応じて図６（ａ）の鋸歯状波のピークの信号レベルが高くなるように設定する。これは、平均光強度が「Ｐｔｈ」を上回るレーザ発振領域に入っても同様である。この画像信号の信号レベルと鋸歯状波の高さとの関係を示す情報は、予め設定されて光出力設定波形生成回路５４が保持している。
【００３２】
従って、駆動回路４５は、写真プリント作製対象の画像データに基づいて信号レベルが変化するアナログ信号で半導体レーザ素子３１を直接変調しており、印画紙２上に形成される１画素分での半導体レーザ素子３１の出射光の平均強度が半導体レーザ素子３１の自然発光領域とレーザ発振領域との双方に亘るように半導体レーザ素子の光出力を設定し、且つ、自然発光領域とレーザ発振領域の全領域において、１画素分の露光範囲内での半導体レーザ素子３１の出射光のピーク強度がレーザ発振領域内に達するように設定していることになっている。
【００３３】
＜第４実施形態＞
次ぎに、本発明の第４実施形態を図面に基づいて説明する。
本第４実施形態では、上記第１乃至第３実施形態の光出力設定波形生成回路５４は備えられず、Ｄ／Ａコンバータ４３が出力する画像信号がそのままオペアンプ５３へ入力され、光出力設定波形生成回路５４が果たしていた機能を高周波重畳回路５１に負わせる構成としている。
従って、高周波重畳回路５１は、本来の機能である半導体レーザ素子３１のモードホップ雑音低減用の回路としての機能に加えて、半導体レーザ素子３１の応答特性を改善させる機能を併せ持つことになる。
光出力設定波形生成回路５４が備えられていない点と、高周波重畳回路５１の構成が異なる点を除いては、本第４実施形態は上記第１乃至第３実施形態と全く共通である。
【００３４】
本第４実施形態の高周波重畳回路５１には、図３に対応して本第４実施形態の駆動回路４５を示す図７に示すように、外部からの制御信号で重畳する高周波信号の振幅を変化させる振幅調整回路５１ａが備えられている。
図８（ａ）は、露光ユニット１３による印画紙２上への光ビームの走査のうち、１画素分の露光範囲を抜き出したものであり、時間「ｔｓ」から始まり時間「ｔｅ」で終了する１画素分の露光範囲の半導体レーザ素子３１へ供給する駆動電流の波形ＨＦを示している。すなわち、オペアンプ５３から供給される電流成分と高周波重畳回路５１から供給される高周波変動成分とを含めた信号波形ＨＦを示している。
尚、図８（ａ）に示す高周波重畳回路５１からの高周波信号成分は、図面を見易くするために実際の周波数の数分の一以下の周波数で示している。
【００３５】
図８（ｂ）は、図８（ａ）の波形の駆動電流で半導体レーザ素子３１を駆動したときの、半導体レーザ素子３１の実際の出射光強度を検出した信号ＰＨＦの概略形状を示している。尚、半導体レーザ素子３１の高周波特性によっては、図８（ｂ）の高周波成分のピークトゥーピークは図示のものよりも小さくなる場合もある。
図８（ａ）及び図８（ｂ）で示されているのは、Ｄ／Ａコンバータ４３から入力される画像信号で設定する最低光出力に相当するものであり、この最低光出力は、印画紙２を感光させて発色させられるかどうかの境界付近の弱い光出力に相当する。
この最低光出力においても、図８（ｂ）の高周波成分のピーク強度が、半導体レーザ素子３１のしきい値電流（図９のＩｔｈ）での光出力強度である「Ｐｔｈ」を超えるように、すなわち、１画素分の範囲内での半導体レーザ素子３１の出射光のピーク強度がレーザ発振領域内に達するように、図８（ａ）の駆動電流においても、高周波成分のピークがしきい値電流（図９のＩｔｈ）を超える高さに設定している。
【００３６】
このように、半導体レーザ素子３１の出射光のピーク強度がレーザ発振領域に達していても、１画素分の露光範囲内での平均光強度は図８（ｂ）において破線ＰＡＶで示す光強度となっており、平均光強度は「Ｐｔｈ」を下回る自然発光領域の光強度となっている。換言すると、破線ＰＡＶで示す画像信号の信号レベルに対して、振幅調整回路５１ａは図８（ａ）で示す高周波成分の振幅を設定する、という関係にある。
高周波重畳回路５１の振幅調整回路５１ａは、画像信号が上記の最低光出力から大きくなるにつれて、１画素分の範囲内での半導体レーザ素子３１の出射光のピーク強度がレーザ発振領域内に達する状態を維持しながら、半導体レーザ素子３１の駆動電流に印加する高周波成分の振幅を低下させる。但し、その高周波成分の振幅は、最低でも、モードホップ雑音の抑制効果を維持できるレベルを維持する。
【００３７】
振幅調整回路５１ａが上記のような高周波信号の振幅の設定を行うために、画像信号の信号レベルと設定する振幅との対応関係を示す情報が予め求められ、データテーブル等として保持されている。
もちろん、半導体レーザ素子３１の光出力の定格に余裕があれば、画像信号が上記の最低光出力から大きくなっても、図８（ａ）で示す高周波成分の振幅を維持したままでも良い。
駆動回路４５が上記動作を行うことにより、駆動回路４５は、写真プリント作製対象の画像データに基づいて信号レベルが変化するアナログ信号で半導体レーザ素子３１を直接変調しており、印画紙２上に形成される１画素分での半導体レーザ素子３１の出射光の平均強度が半導体レーザ素子３１の自然発光領域とレーザ発振領域との双方に亘るように半導体レーザ素子の光出力を設定し、且つ、自然発光領域とレーザ発振領域の全領域において、高周波重畳回路５１の出力が半導体レーザ素子３１に印加された状態で、１画素分の露光範囲内での半導体レーザ素子３１の出射光のピーク強度がレーザ発振領域内に達するように設定していることになっている。
【００３８】
＜その他の実施形態＞
以下、本発明の別実施形態を列記する。
（１）上記第４実施形態では、自然発光領域及びレーザ発振領域の全範囲で、半導体レーザ素子３１の出射光のピーク強度が「Ｐｔｈ」を超えてレーザ発振領域に達するように、高周波重畳回路５１により半導体レーザ素子３１の駆動電流に付加する高周波成分の振幅を設定しているが、駆動回路４５は、設定光出力以下の低光出力領域で、１画素分の露光範囲内での半導体レーザ素子３１の光出力設定信号として図４（ａ）のような三角波形状，図６（ａ）のような鋸歯状波形状又は図５（ａ）のような正弦波形状の信号を含めるように構成され、前記設定光出力を超える高光出力領域で、高周波重畳回路５１の出力が半導体レーザ素子３１に印加された状態で、前記１画素分の範囲内での半導体レーザ素子３１の出射光のピーク強度がレーザ発振領域内に達するように高周波重畳回路５１の出力振幅を設定するように構成しても良い。
【００３９】
より具体的に説明すると、例えば、上記第４実施形態において、図８（ｂ）の破線ＰＡＶで示す平均光強度よりも更に低出力側に最低光出力を設定したい場合、図７において、Ｄ／Ａコンバータ４３から入力される画像信号が高周波重畳回路５１に向けて分岐される分岐点とオペアンプ５３の入力との間に、上記第１乃至第３実施形態における光出力設定波形生成回路５４を配置し、図８（ｂ）の破線ＰＡＶで示す平均光強度を前記設定光出力として、Ｄ／Ａコンバータ４３から入力される画像信号の信号レベルが、前記設定光出力以下の光出力領域においては、上記第１乃至第３実施形態において説明したように光出力設定波形生成回路５４を動作させ、前記設定光出力を超える高光出力領域においては、光出力設定波形生成回路５４の作動を停止させてＤ／Ａコンバータ４３から入力される画像信号をそのまま通過させ、高周波重畳回路５１に上記第４実施形態において説明した動作を行わせる。
もちろん、上記のような動作の切換えを行う前記設定光出力は、図８（ｂ）の破線ＰＡＶで示す平均光強度よりも大きくても良い。
【００４０】
（２）上記第１乃至第３実施形態は、自然発光領域及びレーザ発振領域の全領域において、図４（ａ）のような三角波形状，図５（ａ）のような正弦波形状又は図６（ａ）のような鋸歯状波形状の信号を光出力設定波形生成回路５４にて生成するものとして説明しているが、Ｄ／Ａコンバータ４３から入力される画像信号の信号レベルが、半導体レーザ素子３１の出射光の平均強度がレーザ発振領域に入るレベルであるときには、光出力設定波形生成回路５４は三角波等の波形を生成するのではなく、入力される画像信号をそのまま通過させるように構成しても良い。
【００４１】
（３）上記第１乃至第３実施形態では、Ｄ／Ａコンバータ４３から入力される画像信号によって図４（ａ）の三角波形状等の信号波形の高さを設定する場合を例示しているが、画像データメモリ４２から出力されるデジタル画像データをそのまま利用して、図４（ａ）の三角波形状等の信号波形の高さを設定するように構成しても良い。
（４）上記第１乃至第４実施形態では、本発明を赤色用光源装置２１の半導体レーザ素子３１を駆動するために適用する場合を例示しているが、緑色用光源装置２２及び青色用光源装置２３にも光源として、夫々、緑色半導体レーザ素子及び青色半導体レーザ素子を備えて、これらの半導体レーザ素子の駆動に本発明を適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態にかかる画像露光装置の概略構成図
【図２】本発明の実施の形態にかかる写真プリントシステムの概略構成図
【図３】本発明の第１乃至第３実施形態にかかる駆動回路及び光源装置の概略構成図
【図４】本発明の第１実施形態にかかる信号説明図
【図５】本発明の第２実施形態にかかる信号説明図
【図６】本発明の第３実施形態にかかる信号説明図
【図７】本発明の第４実施形態にかかる駆動回路及び光源装置の概略構成図
【図８】本発明の第４実施形態にかかる信号説明図
【図９】半導体レーザ素子の光出力−駆動電流特性を示す図
【図１０】自然発光領域での動作を説明するための信号説明図
【符号の説明】
【００４３】
１３  走査手段
３１  半導体レーザ素子
４５  駆動回路
５１  高周波重畳回路
ＰＳ  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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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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