(57)【要約】【課題】装置構成を可及的に簡素化しながら、写真感光材料で良好な発色を得られるようにする。【解決手段】写真感光材料ＰＳに画像を露光形成する画像露光装置ＥＸに備えられて、画像データに基づいて直接変調される半導体レーザ素子を光源とする光源装置２１において、前記半導体レーザ素子の出射光によって前記写真感光材料ＰＳに照射される光の波長が、前記写真感光材料ＰＳの分光感度特性において感度が最大となる光波長よりも光波長の変化に対する感度の減少度合いがより緩やかな側にずれて、感度が低下した波長となるように前記半導体レーザ素子の発光波長が設定されている。【選択図】図１
2007183437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
写真感光材料に画像を露光形成する画像露光装置に備えられて、画像データに基づいて直接変調される半導体レーザ素子を光源とする光源装置であって、
前記半導体レーザ素子の出射光によって前記写真感光材料に照射される光の波長が、前記写真感光材料の分光感度特性において感度が最大となる光波長よりも光波長の変化に対する感度の減少度合いがより緩やかな側にずれて、感度が低下した波長となるように前記半導体レーザ素子の発光波長が設定されている光源装置。
【請求項２】
前記半導体レーザ素子の出射光によって前記写真感光材料に照射される光の波長が、前記写真感光材料の分光感度特性において、感度が最大となる光波長から短波長側で、光波長の短波長側への変化に対して、感度の減少度合いが一旦緩やかになる光波長から再び感度の減少度合いが大となる光波長までの波長範囲内に存在するように、前記半導体レーザ素子の発光波長を設定する請求項１記載の光源装置。
【請求項３】
前記半導体レーザ素子として６５０ｎｍ帯の半導体レーザ素子を用いる請求項２記載の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、写真感光材料に画像を露光形成する画像露光装置に備えられて、画像データに基づいて直接変調される半導体レーザ素子を光源とする光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる光源装置は、半導体レーザ素子の出射ビームを光源として、写真感光材料上に画像データによって直接変調された光を照射し、写真感光材料上に画像を露光形成する装置である。
このような形式の光源装置を用いる画像露光装置では、半導体レーザ素子の駆動電流−光出力特性における自然発光領域（半導体レーザ素子の駆動電流が半導体レーザ素子の発振しきい値電流よりも小さい領域）で半導体レーザ素子を発光駆動すると応答特性が低下してしまうことから、下記特許文献１にも記載のように、半導体レーザ素子の駆動電流−光出力特性におけるレーザ発振領域（半導体レーザ素子の駆動電流が半導体レーザ素子の発振しきい値電流よりも大きい領域）においてダイナミックレンジの極力広い範囲を確保することが望まれる。
【０００３】
このためには、半導体レーザ素子の最大光出力を極力大きくすること、できれば光出力の定格いっぱいで駆動することが必要となる。
半導体レーザ素子をこのような形態で駆動すると、写真感光材料に対して強すぎる光を照射してしまうことになり、高濃度領域で適正な階調表現ができなくなること等により写真感光材料上で画像データを忠実に再現する良好な発色が得られないため、下記特許文献１では、半導体レーザ素子の出射光をフィルタにて減衰させている。
このように半導体レーザ素子の出射光を減衰させるための構成としてはフィルタ（カラーフィルタあるいはＮＤフィルタ）を用いる手法の他に、半導体レーザ素子の出射光をビームスプリッタにて分岐させて半導体レーザ素子の出射光の一部だけを写真感光材料の露光に使用する手法、そのようなビームスプリッタを複数用いる手法、更には、半導体レーザ素子の出射光を光ファイバにて後段の光学系に導くように構成して、半導体レーザ素子と光ファイバとの結合効率を低下させるように調整することで減衰させる手法等も考えられる。
【特許文献１】特開平５−１８８３１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来構成では、半導体レーザ素子の出射光を減衰させるための機構が必要となって装置構成が複雑化してしまう不都合がある。
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、装置構成を可及的に簡素化しながら、写真感光材料で良好な発色を得られるようにする点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本出願の第１の発明は、写真感光材料に画像を露光形成する画像露光装置に備えられて、画像データに基づいて直接変調される半導体レーザ素子を光源とする光源装置において、前記半導体レーザ素子の出射光によって前記写真感光材料に照射される光の波長が、前記写真感光材料の分光感度特性において感度が最大となる光波長よりも光波長の変化に対する感度の減少度合いがより緩やかな側にずれて、感度が低下した波長となるように前記半導体レーザ素子の発光波長が設定されている。
【０００６】
半導体レーザ素子の出射光は単色光であり、通常は、写真感光材料の分光感度特性において感度が最大となるピーク波長と一致する光を写真感光材料に照射できる波長の半導体レーザ素子が選択されるが、敢えて、このピーク波長からずれた光を照射できる半導体レーザ素子を選択している。
すなわち、半導体レーザ素子の出射光を減衰させるのと同等の効果を、写真感光材料の分光感度特性において感度の低い部分を利用することで得ており、半導体レーザ素子の光出力が強くても、写真感光材料上で適正な発色を得られる。
しかも、このように半導体レーザ素子の波長をずらせるについては、ピーク波長よりも、光波長の変化に対する感度の減少度合いがより緩やかな側にずらせるように設定する。
写真感光材料の分光感度特性の多くは、図３乃至図５に例示するように、ピーク波長よりも短波長側の波長領域とピーク波長よりも長波長側の波長領域とで、光波長の変化に対する感度の減少度合いがかなり異なる特徴を有している。図３乃至図５の事例では、何れも、ピーク波長よりも長波長側では波長の変化（長波長側への変化）に対する感度の落ち込みが急であり、それに比べて短波長側では波長の変化（短波長側への変化）に対する感度の落ち込みはそれほど急ではない。
分光感度特性がこのような特性を有することから、写真感光材料へ照射する光の波長を感度のピーク波長から感度の減少度合いがより緩やかな側にずらせて設定することで、その反対側にずらせて設定する場合に比べて、半導体レーザ素子の発光波長がばらついても写真感光材料の感度の変動は抑制されたものとなる。
【０００７】
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、前記半導体レーザ素子の出射光によって前記写真感光材料に照射される光の波長が、前記写真感光材料の分光感度特性において、感度が最大となる光波長から短波長側で、光波長の短波長側への変化に対して、感度の減少度合いが一旦緩やかになる光波長から再び感度の減少度合いが大となる光波長までの波長範囲内に存在するように、前記半導体レーザ素子の発光波長を設定する。
すなわち、写真感光材料の分光感度特性の具体例として、図３乃至図５に例示するような印画紙の分光感度特性をより詳細に検討すると、感度が最大のピーク波長から短波長側に移動すると、短波長側への変化に対して感度が低下していった後、ある波長から感度の低下が緩やかになり、その緩やかな区間が若干続いた後、再び感度が低下して行く。
写真感光材料がこのような分光感度特性を有することから、上記の感度の低下が緩やかになった区間に写真感光材料に照射する光の波長を設定することで、半導体レーザ素子の発光波長がばらついても写真感光材料の感度の変動はより一層抑制されたものとなる。
【０００８】
又、本出願の第３の発明は、上記第２の発明の構成に加えて、前記半導体レーザ素子として６５０ｎｍ帯の半導体レーザ素子を用いる。
すなわち、赤色露光用の光源として赤色レーザ光を出射する半導体レーザ素子を用いる場合において、赤色半導体レーザ素子として６５０ｎｍ帯の半導体レーザ素子を採用すると、図３乃至図５の分光感度特性において、半導体レーザ素子が感度の低下の緩やかな区間の発光波長を有するものとなり、半導体レーザ素子の発光波長がばらついても写真感光材料の感度の変動を抑制できる。
しかも、この波長帯の半導体レーザ素子は光ディスク用の光源として大出力のものが比較的低コストで量産されており、装置コストの低減にも寄与できる。
【発明の効果】
【０００９】
上記第１の発明によれば、写真感光材料の感度が低い波長の光を写真感光材料に照射するように半導体レーザ素子の発光波長を選択することで、半導体レーザ素子の出射光を減衰させる機構を不要とできるか、あるいは、設けるにしても簡素な構成とすることができ、装置構成を可及的に簡素化しながら、写真感光材料で良好な発色を得られるものとなった。
しかも、光波長の変化に対する感度の減少度合いがより緩やかな側で感度の低い領域を利用することで、半導体レーザ素子の発光波長がばらついても写真感光材料の感度の変動を抑制でき、写真感光材料の感度に関する管理が容易なものとなる。
【００１０】
又、上記第２の発明によれば、感度の低下が緩やかになった区間に写真感光材料に照射する光の波長を設定して、半導体レーザ素子の発光波長のばらつきに対する写真感光材料の感度の変動をより一層抑制でき、写真感光材料の管理が一層容易となる。
又、上記第３の発明によれば、装置構成の簡素化と半導体レーザ素子の低コスト化とによって装置コストのより一層の低減を図れると共に、写真感光材料で良好な発色を得られるものとなり、更に、写真感光材料の感度に関する管理が容易なものとなって装置の管理コストの低減をも図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の光源装置を写真プリントシステムにおける露光用の光源として備えた場合の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本実施の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。
【００１２】
〔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。
【００１３】
〔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。
【００１４】
〔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。
【００１５】
〔赤色用光源装置２１の構成〕
赤色用光源装置２１は、図６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。
赤色用光源装置２１で使用される半導体レーザ素子３１は発光波長が６５０ｎｍ帯のものが使用されており、緑色用光源装置２２及び青色用光源装置２３とは異なり、半導体レーザ素子３１から出射されるレーザ光がそのままの波長で印画紙２へ照射される。
感材メーカ各社から供給されている印画紙２の分光感度特性において、赤色についての感度はおよそ７００ｎｍ近辺で感度が最大となっているが、本実施の形態では、その感度が最大となる波長からずらせた発光波長を有する半導体レーザ素子３１を使用していることになる。
この波長をずらせる方向は、光波長の変化に対する感度の減少度合いがより緩やかな側であり、本実施の形態では、印画紙２の分光感度特性において感度が最大となる光波長よりも短波長側にずらせている。
【００１６】
この理由を、感材メーカ各社から供給されている印画紙２の分光感度特性を示す図３乃至図５を参照して説明する。
図３乃至図５では、横軸に波長をとり、縦軸は適当な感度値を基準とした比感度を対数表示して示している。
各図においては、青色光に対する感光層の分光感度特性を曲線ＳＢで示し、緑色光に対する感光層の分光感度特性を曲線ＳＧで示し、赤色光に対する感光層の分光感度特性を曲線ＳＲで示すと共に、赤色感光層について分光感度特性（曲線ＳＲ）において、感度が最大となる波長を「λＰ」にて示している。尚、夫々の層の発色は、感光の対象とする光の色の補色となる関係にある。
【００１７】
詳しくは後述するが、本実施の形態ではＬＤ駆動回路４５にて半導体レーザ素子３１を直接変調しており、半導体レーザ素子３１を直接変調する場合、半導体レーザ素子３１の応答速度等の観点から、半導体レーザ素子３１を極力レーザ発振領域（駆動電流が発振しきい値電流よりも大きい領域）で使用することが望まれ、そのためには高出力の半導体レーザ素子３１を定格いっぱいの光出力までの使用することになる。
従って、印画紙２上へそのままの光ビームを照射したのでは、光強度が強すぎて適正な画像を露光形成することができない。
そのため、印画紙２に強い光をあてても相対的に発色が弱くなるように、使用を想定しているどの印画紙２に対しても「λＰ」からずれている波長の光ビームが印画紙２に照射されるような発光波長の半導体レーザ素子３１を選択している。
【００１８】
但し、赤色感光層の分光感度特性を示す曲線ＳＲは、本実施の形態において使用を想定している図３乃至図５の何れの印画紙２でも、「λＰ」よりも長波長側では感度の落ち込みが激しく、このような領域の波長の光ビームが照射されるように半導体レーザ素子の発光波長を設定すると、素子ばらつき等により半導体レーザ素子３１の発光波長が変動したときに印画紙２の感度の変動が大きくなってしまうのに対して、「λＰ」よりも短波長側では感度の落ち込みは相対的に緩やかであり、上記のような印画紙２の感度の変動を抑制できることになる。
従って、半導体レーザ素子３１の出射光によって印画紙２に照射される光の波長が、「λＰ」よりも短波長側にずれて感度が低下した波長となるように半導体レーザ素子３１の波長を発光波長を設定している。
【００１９】
曲線ＳＲの分光感度特性を更に詳細に検討すると、「λＰ」から短波長側で感度の変化の過程を追うと、光波長の短波長側への変化に対して、感度の減少度合いが一旦緩やかになり、その後再び感度の減少度合いが大となる、ちょうど「肩」のような部分が存在することがわかる。すなわち、図３乃至図５に示す分光感度特性において、感度の減少度合いが一旦緩やかになる光波長である「λＬ」から、再び感度の減少度合いが大となる光波長である「λＳ」までの波長範囲「Δλ」である。
半導体レーザ素子３１の出射光によって印画紙２に照射される光の波長が、この波長範囲「Δλ」（すなわち、上記「肩」の部分）内に存在するように半導体レーザ素子３１の発光波長を設定することで、強い光を印画紙２に照射しても発色を抑えられると共に、半導体レーザ素子３１の発光波長がばらついても印画紙２の感度変動をより一層抑制できることになる。
この「肩」の部分を利用するべく、半導体レーザ素子３１として、高出力のものが低コストで量産されている発光波長が６５０ｎｍ帯のものを使用しているのである。
【００２０】
〔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。
【００２１】
〔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ＬＤ駆動回路４５とが備えられている。
【００２２】
ＬＤ駆動回路４５には、図６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抑制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、半導体レーザ素子３１の出射光強度が入力画像信号に応じ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いる。
オペアンプ５３の入力には、Ｄ／Ａコンバータ４３からの画像信号と電流／電圧変換回路５２からの信号とが入力され、オペアンプ５３は、電流／電圧変換回路５２から入力される信号がＤ／Ａコンバータ４３から入力される画像信号に一致するように半導体レーザ素子３１の駆動電流を制御する。
すなわち、画像データに基づいて生成されたＤ／Ａコンバータ４３からの画像信号によって半導体レーザ素子３１を直接変調している。
半導体レーザ素子３１に供給される最大駆動電流は、上述のように、半導体レーザ素子３１の定格いっぱいの光出力が得られる駆動電流となるように設定されている。
尚、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。
【００２３】
〔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ＬＤ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。
【００２４】
〔別実施形態〕
以下、本発明の別実施形態を列記する。
（１）上記実施の形態では、赤色用光源装置２１に本発明を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についても、緑色光ビームあるいは青色光ビームの強度変調をＡＯＭ素子２４ではなく、夫々の光源装置に備えられた近赤外半導体レーザ素子を直接変調することによって行う場合には、本発明を適用できる。
更に、緑色用光源装置２２及び青色用光源装置２３を、近赤外光の第２高調波を生成する手法ではなく、緑色レーザ光を出射する半導体レーザ素子あるいは青色レーザ光を出射する半導体レーザ素子を備えて、それらの半導体レーザ素子を直接変調したレーザ光をそのまま写真感光材料ＰＳへ照射する場合にも適用できる。
（２）上記実施の形態では、写真感光材料ＰＳとして印画紙２を例示しているが、感光フィルム等の各種の写真感光材料ＰＳについて本発明を適用できる。
（３）上記実施の形態では、使用を想定している印画紙２の特性である図３乃至図５の特性から、印画紙２に照射する光の波長を、印画紙２の分光感度特性において感度が最大となる光波長よりも短波長側にずらせた場合を例示して説明しているが、感度が最大となる光波長よりも長波長側で光波長の変化に対する感度の減少度合いがより緩やかになる特性を有する写真感光材料ＰＳを使用する場合には、写真感光材料ＰＳに照射する光の波長を、写真感光材料ＰＳの分光感度特性において感度が最大となる光波長よりも長波長側にずらせて構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【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】写真感光材料の分光感度特性を示す図
【図４】写真感光材料の分光感度特性を示す図
【図５】写真感光材料の分光感度特性を示す図
【図６】光源装置等の概略構成を示す図
【符号の説明】
【００２６】
ＥＸ  画像露光装置
ＰＳ  写真感光材料
３１  半導体レーザ素子
【図１】
2007183437.tif 000003
【図２】
2007183437.tif 000004
【図３】
2007183437.tif 000005
【図４】
2007183437.tif 000006
【図５】
2007183437.tif 000007
【図６】
2007183437.tif 000008