DE3750013T2

DE3750013T2 - Laserstrahlabtastverfahren und -vorrichtung.

Info

Publication number: DE3750013T2
Application number: DE3750013T
Authority: DE
Inventors: Yuji Fuji Photo Film Co Ohara; Takashi Fuji Photo Film Shoji; Hideo Fuji Photo Film Watanabe
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 1986-10-20
Filing date: 1987-10-19
Publication date: 1994-09-29
Anticipated expiration: 2007-10-20
Also published as: EP0264886A3; EP0264886A2; EP0264886B1; DE3750013D1; US4814791A

Description

Die Erfindung betrifft ein Laserstrahlaufzeichnungsverfahren zum Aufzeichnen eines Halbtonbildes zum Aufzeichnen auf einem photoempfindlichen Material nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, und sie betrifft außerdem eine Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 14. Ein Verfahren und eine Vorrichtung dieser Art sind aus der EP-A1-0 179 554 bekannt.
Lichtstrahlabtast-Aufzeichnungsvorrichtungen, bei denen ein Lichtstrahl von einem Lichtdeflektor abgelenkt und über ein photoempfindliches Material geführt wird, um auf dem photoempfindlichen Material ein Bild aufzuzeichnen, wurden bislang in großem Umfang eingesetzt. Ein Halbleiterlaser ist eines der Mittel zum Erzeugen eines Lichtstrahles in den Lichtstrahlabtast-Aufzeichnungsvorrichtungen. Der Halbleiterlaser hat gegenüber Gaslasern oder dergleichen verschiedene Vorteile insofern, als der Halbleiterlaser klein und billig ist und wenig Leistung verbraucht und darüber hinaus der Laserstrahl direkt durch Ändern des Treiberstromes moduliert werden kann.
Fig. 2 ist eine grafische Darstellung der optischen Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers bezüglich des Treiberstromes. Nach Fig. 2 ändert sich die optische Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers in Abhängigkeit des Treiberstromes scharf zwischen einer LED-Zone (Zone der natürlichen Lichtemission) und einer Laserschwingungszone. Deshalb ist es nicht immer möglich, den Halbleiterlaser zum Aufzeichnen eines Halbtonbildes einzusetzen. Speziell dann, wenn die Intensitätsmodulation dadurch erfolgt, daß lediglich die Laserzone genutzt wird, in welcher die optische Ausgangskenninie des Halbleiterlasers in Abhängigkeit des Treiberstromes linear ist, ist es möglich, einen dynamischen Bereich der optischen Ausgangsgröße von lediglich zwei Zehnerpotenzen im Höchstfall zu erreichen. Bekanntlich ist es bei einem dynamischen Bereich in dieser Größenordnung nicht möglich, ein Halbtonbild hoher Qualität zu erhalten.
Folglich wurde, wie z. B. in den japanischen nicht geprüften Patentveröffentlichungen 56(1981)-115077 und 56(1981)-152372 offenbart ist, ein Versuch unternommen, ein Halbtonbild dadurch zu erhalten, daß man die optische Ausgangsgröße des Halbleiterlasers konstant hielt und den Halbleiterlaser kontinuierlich ein- und ausschaltete, um einen gepulsten Abtaststrahl zu bilden, wobei die Anzahl oder die Breite der Impulse für jedes Bildelement zur Änderung der Abtastlichtmenge gesteuert wurde.
Im Fall der Impulszahl-Modulation oder der Pulsbreitenmodulation, wie sie oben erwähnt wurde, muß allerdings, um eine Dichteskala, d. h. eine Auflösung der Abtastlichtmenge, von 10 Bits (annähernd drei Zehneipotenzen) bei einer Bildelement-Taktfrequenz von beispielsweise 1 MHz die Impulsfrequenz sehr hoch eingestellt werden (auf mindestens 1 GHz). Wenngleich der Halbleiterlaser bei einer derart hohen Frequenz ein- und ausgeschaltet werden kann, so kann dennoch nicht eine Impulszähischaltung oder dergleichen, welche die Impulszahl oder die Impulsbreite steuert, nicht bei einer solchen hohen Frequenz betrieben werden. Folglich wird es notwendig, die Bildelement-Taktfrequenz auf einen Wert abzusenken, der spürbar niedriger ist als der vorerwähnte Wert. Hierdurch muß die Aufzeichnungsgeschwindigkeit der Vorrichtung deutlich abgesenkt werden.
Außerdem ändert sich bei dem oben erläuterten Verfahren der Wärmewert des Halbleiterlaser-Chips in Abhängigkeit von der Anzahl oder den Breiten der Impulse, die während der Aufzeichnungszeitspanne für jedes Bildelement ausgegeben werden, so daß die optische Ausgangskenninie des Halbleiterlasers in Abhängigkeit des Treiberstromes einer Änderung unterworfen ist und die Belichtung pro Impuls schwankt. Als Ergebnis ergibt sich eine Abweichung der Gradation des aufgezeichneten Bildes von der korrekten Gradation, und man kann kein Halbtonbild hoher Qualität erhalten.
Wie in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 56(198 1)- 71 374 beispielsweise offenbart ist, wurde vorgeschlagen, ein Bild mit hoher Gradation dadurch aufzuzeichnen, daß die Impulszahlmodulation oder die Pulsbreitenmodulation mit einer optischen Intensitätsmodulation kombiniert wurde. Allerdings ändert sich auch bei diesem vorgeschlagenen Verfahren der Wärmewert des Halbleiterlaser-Chips in Abhängigkeit der Anzahl oder der Breiten der Impulse, die während der Aufzeichnungszeitspanne für jedes Bildelement ausgegeben werden, so daß auch die Belichtung pro Impuls schwankt.
Im Hinblick auf das oben Gesagte ist es zum Aufzeichnen eines Bildes hoher Gradation mit einer Dichteskala von annähernd 10 Bits, d. h. annähernd 1024 Graustufen, wünschenswert, daß ein dynamischer Bereich der optischen Ausgangsgröße auf annähernd drei Zehnerpotenzen dadurch hergestellt werden kann, daß man eine optische Intensitätsmodulation über die LED-Zone und die Laserzone nach Fig. 2 hinweg durchführt. Allerdings ist die optische Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers bezüglich des Treiberstromes über beide Zonen hinweg nicht linear. Um also die Bilddichte mit einem gleichmäßigen Dichteintervall für eine vorbestimmte Differenz zwischen den Bildsignalen zu steuern, so daß man ein Bild hoher Gradation einfach und exakt aufzeichnen kann, muß man die Beziehung zwischen dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal und der optischen Ausgangsgröße des Halbleiterlasers linear machen durch Kompensation der optischen Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers bezüglich des Treiberstromes.
Als eine Schaltung zur Linearisierung der Beziehung zwischen dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal und der optischen Ausgangsgröße des Halbleiterlasers war es bislang bekannt (EP-A1-0 179 554) eine Stabilisierungsschaltung für das optische Ausgangssignal (eine automatische Leistungssteuerschaltung (im folgenden als APC-Schaltung abgekürzt) einzusetzen, um die optische Intensität des Laserstrahles zu erfassen und ein der erfaßten optischen Intensität entsprechendes Rückkopplungssignal zu dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal für den Halbleiterlaser zurückzuführen. Fig. 3 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels für die APC-Schaltung. Die APC-Schaltung wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert. Ein Lichtemissionspegel-Vorgabesignal Vref zum Vorgeben der optischen Intensität eines Halbleiterlasers 1 wird über einen Addierpunkt 2 einem Spannungs-Strom-Wandlerverstärker 3 zugeführt. Der Verstärker 3 führt dem Halbleiterlaser 1 einen zu dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal Vref proportionalen Treiberstrom zu. Ein von dem Halbleiterlaser 1 nach vorn abgegebener Laserstrahl 4 dient zum Abtasten eines photoempfindlichen Materials über ein optisches Abtastsystem (nicht dargestellt). Andererseits wird die Intensität eines von dem Halbleiterlaser 1 nach hinten emittierten Laserstrahles 5 von einer PIN-Photodiode 6 erfaßt, die zur Überwachung der optischen Größe zum Beispiel in einem Gerätegehäuse des Halbleiterlasers 1 angeordnet ist. Die so erfaßte Intensität des Laserstrahles 5 ist proportional zu der Intensität des tatsächlich für die Bildaufzeichnung verwendeten Laserstrahls 4. Der Ausgangsstrom der PIN-Photodiode 6, welcher repräsentativ für die Intensität des Laserstrahles 5, d. h. die Intensität des Laserstrahles 4, ist, wird von einem Strom-Spannungs- Wandlerverstärker 7 in ein Rückkopplungssignal (Spannungssignal Vpd umgesetzt, und das Rückkopplungssignal Vpd wird dem Addierpunkt 2 zugeführt. Von dem Addierpunkt 2 wird ein Abweichungssignal Ve ausgegeben, welches eine Abweichung zwischen dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal Vref und dem Rückkopplungssignal Vpd repräsentiert. Das Abweichungssignal Ve wird von dem Spannungs-Strom- Verstärker 3 in ein Stromsignal umgesetzt und zum Betreiben des Halbleiterlasers 1 verwendet.
Bei der vorerwähnten APC-Schaltung ist die Intensität des Laserstrahles 5 proportional zu dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal Vref, falls eine ideale Linearitätskompensation erfolgt. Speziell ist die Intendität Pv des Laserstrahles 4 (d. h. der optischen Ausgangsgröße des Halbleiterlasers 1), der zur Bildaufzeichnung verwendet wird, proportional zu dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal Vref. Fig. 4 ist eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen dem Lichtemissions-Vorgabesignal Vref und der optischen Ausgangsgröße Ff des Halbleiterlasers 1. In Fig. 4 bedeutet die ausgezogene Linie die ideale Beziehung zwischen der Intendität Pv des Laserstrahles 4 und dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal Vref.
Mit der oben erläuterten APC-Schaltung ist es vergleichsweise einfach, den Betrieb des Halbleiterlasers derart zu steuern, daß die optische Intendität Pv stets auf einem vorbestimmten Niveau gehalten wird. Allerdings ist es im Verlauf des Betriebes des Halbleiterlasers, bei dem das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal Vref in analoger Weise zwecks Aufzeichnung eines Halbtonbildes in der oben beschriebenen Weise rasch geändert wird, nicht immer möglich, die in Fig. 4 durch die ausgezogene Linie dargestellte Kenninie zu erreichen, was besonders für den Fall gilt, daß die Bildelement-Taktfrequenz auf annähernd 1 MHz eingestellt wird, wie es oben erwähnt wurde, und ein Bild hoher Gradation mit einer Dichteskala von annähernd 10 Bits aufgezeichnet werden soll.
Im folgenden werden die Gründe für das oben Gesagte dargelegt. Die optische Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers 1, der sich in der in Fig. 3 gezeigten APC-Schaltung befindet, abhängig von dem Treiberstrom, ist gemäß der Darstellung in Fig. 2 deutlich nicht-linear. Fig. 5 ist eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen der optischen Ausgangsgröße des Halbleiterlasers 1 und der differentiellen Quantenausbeute. Wie in Fig. 5 in logarithmischem Maßstab dargestellt ist, ändert sich die differentielle Quantenausbeute wie die Verstärkung des Halbleiterlasers 1 selbst scharf zwischen der LED-Zone und der Laser- Zone. Um also die Kennlinie zu erhalten, die in Fig. 4 durch die ausgezogene Linie dargestellt ist, muß man die Schleifenverstärkung der in Fig. 3 gezeigten APC-Schaltung auf einen sehr hohen Wert einstellen. Die in Fig. 4 durch die gestrichelten Linien dargestellten Kurven zeigen Beispiele für die optische Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers 1 bezüglich des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals, wonach die Kennlinien sich abhängig von der Schleifenverstärkung ändern. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist, um die nahezu ideale Kennlinie gemäß der ausgezogenen Linie zu erreichen, eine so hohe Verstärkung wie etwa 60 dB notwendig.
Außerdem zeigt Fig. 4 die Kennlinie für den Fall, daß das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal Vref eine sehr niedrige Frequenz in der Nähe des Gleichstroms aufweist. Für den Fall allerdings, daß das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal Vref eine hohe Frequenz besitzt, ergeben sich zusätzlich andere Probleme, wie im folgenden erläutert wird. Fig. 6 ist eine grafische Darstellung der Abhängigkeit der Kenninie der optischen Ausgangsgröße vom Treiberstrom gemaß Fig. 2 von der Temperatur in dem Gerätegehäuse des Halbleiterlasers. Wie in Fig. 6 zu sehen ist, ist, wenn der Treiberstrom konstant ist, die optische Ausgangsgröße des Halbleiterlasers niedriger, wenn die Temperatur des Gerätegehäuses des Halbleiterlasers höher ist. Im allgemeinen ist, wenn in einer Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung oder dergleichen der Halbleiterlaser eingesetzt wird, die Vorrichtung mit einer Steuereinrichtung zum Halten der Temperatur in dem Gerätegehäuse des Halbleiterlasers auf einen vorbestimmten Wert ausgestattet. Allerdings ist es nicht möglich, auch vorübergehende Änderungen der Temperatur eines Laserdioden-Chips einzuschränken, die dann auftreten, wenn der Treiberstrom an den Halbleiterlaser gelegt wird. Fig. 7A, 7B und 7C sind anschauliche Graphen der Einschwinken-Linien des Halbleiterlasers. Speziell zu der Zeit, zu der der Treiberstrom stufenförmig dem Halbleiterlaser zugeführt wird, wie es in Fig. 7A dargestellt ist, ändert sich die Temperatur des Laserdioden-Chips an der Übergangsstelle so lange, bis sie einen stabilen Zustand erreicht, was durch die vorerwähnte Steuerung zum Halten der Temperatur in dem Gerätegehäuse des Halbleiterlasers auf einem vorbestimmten Wert erreicht wird. Als Ergebnis ändert sich die optische Ausgangsgröße des Halbleiterlasers nach Maßgabe der in Fig. 6 dargestellten Kennlinie so, wie es in Fig. 7C dargestellt ist. Derartige Änderungen der optischen Ausgangsgröße werden als Abfallkennlinie des Halbleiterlasers bezeichnet. Es ist bekannt, daß zur Beseitigung der Nichtlinearität der Kenninie Treiberstrom/optische Ausgangsgröße des Halbleiterlasers 1 auf der Grundlage der Abfallkennlinie der in Fig. 3 gezeigten APC-Schaltung eine Schleifenverstärkung von annähernd 10 dB notwendig ist. Um deshalb die Kennlinie des Lichtemissionspegel- Vorgabesignals bezüglich der optischen Ausgangsgröße (Linearität) in der Nähe der ausgezogenen Linie gemäß Fig. 4 zu erhalten und gleichzeitig ein starkes Ansprechverhalten für den Fall beizubehalten, daß Signale von einer niedrigen Frequenz bis zu einer hohen Frequenz (z. B. 1 MHz) als das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal Vref verwendet werden, ist eine Gesamtschleifenverstärkung von annähernd 70 dB (d. h. 60 dB plus 10 dB) in der Laserzone notwendig. Derzeit ist es praktisch unmöglich, mit der verfügbaren Technologie eine derart extrem schnelle und eine hohe Verstärkung aufweisende APC-Schaltung zu realisieren.
Die EP-A-00 17 553 offenbart die Verwendung einer Kompensationstabelle als Mittel zur Erreichung einer linearen Beziehung zwischen einem Eingangssignal und der Helligkeit von Bildelementen einer Kathodenstrahlröhre. In ähnlicher Weise offenbart die GB-A-20 70 885 einen Bildabtaster, bei dem gewisse Korrekturtabellen für die Farbkorrektur und eine Gradationskorrektur eingesetzt werden.
Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Laserstrahlaufzeichnungsverfahrens und einer Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung der oben angegebenen Art, bei dem bzw. bei der die Intensitätskennlinie des Abtaststrahles eines Halbleiterlasers bezüglich eines Lichtemissionspegel-Vorgabesignals in einer LED-Zone und einer Laserschwingungszone auch dann linear gemacht wird, wenn keine APC- Schaltung mit hoher Verstärkung verwendet wird und außerdem ein optisches Element wie z. B. ein Polarisationsfilter, ein Interferenzfilter oder eine Blendenplatte in dem Strahlabtastsystem angeordnet sind, so daß durch optische Intensitätsmodulation ein Bild mit hoher Gradation rasch aufgezeichnet wird.
Erfindungsgemäß wird ein Bild hoher Gradation rasch durch Modulation der optischen Intensität aufgezeichnet.
Erreicht wird dies durch die Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 14.
Für den Fall, daß sowohl die optische Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers in Abhängigkeit des Treiberstroms als auch die optische Durchlaßkenninie des optischen Elementes des Strahlabtastsystems in Abhängigkeit der Intensität des auftreffenden Lichts im Sinne einer Linearisierung zu korrigieren sind, kann eine Korrekturtabelle dadurch erzeugt werden, daß die Intensität des Laserstrahles nach dem Durchgang durch das optische Element gemessen und die Meßergebnisse verwendet werden. Für den Fall, daß das optische Element, dessen optische Durchlaßkennlinie in Abhängigkeit der Intensität des einfallenden Lichts nicht linear ist, nicht vorgesehen ist und lediglich die optische Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers bezüglich des Treiberstromes zu linearisieren ist, kann die Messung der Laserstrahl-Intensität vor dem Eintreten des Laserstrahles in das Strahlabtastsystem oder nach dem Auftreffen auf das Strahlabtastsystem gemessen werden.
Eine Nichtlinearität der optischen Ausgangskennlinie des Laserstrahles oder die Intensitätskennlinie des Abtaststrahles in Abhängigkeit des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals, hervorgerufen durch eine Nichtlinearität der optischen Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers in Abhängigkeit des Treiberstroms und/oder eine Nichtlinearität der optischen Durchlaßkennlinie des optischen Elementes des Strahlabtastsystems, beispielsweise eines Polarisationsfilters, das zum Verbessern der Konvergenz des Abtaststrahles dient, in Abhängigkeit der Intensität des einfallenden Lichts, wird durch die Verwendung der Korrekturtabelle beseitigt, die unabhängig von der Schaltung zum Stabilisieren der optischen Ausgangsgröße des Halbleiterlasers vorgesehen ist. Auch wenn die Schleifenverstärkung der geschlossenen Schleife, die durch die Stabilisierungsschaltung für die optische Ausgangsgröße gebildet wird, auf einen so geringen Wert eingestellt wird, wie sie mit der derzeitigen Technologie realisiert werden kann, läßt sich deshalb die Beziehung zwischen dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal und der optischen Ausgangsgröße des Halbleiterlasers oder der Abtaststrahlintensität in der LED-Zone sowie der Laserschwingungszone linearisieren, während das Ansprechverhalten auf einem hohen Niveau verbleibt. Folglich läßt sich die Bilddichte in gleichmäßigen Dichteintervallen dadurch steuern, daß man den Pegel des Bildsignals um einen vorbestimmten Betrag ändert. Ferner läßt sich der dynamische Bereich der optischen Ausgangsgröße des Halbleiterlasers, d. h. die Belichtungsmenge für das photoempfindliche Material, in einem Breitenbereich von angenähert drei Zehnerpotenzen erhalten, so daß ein Halbtonbild sehr hoher Gradation mit einer Dichteauflösung von beispielsweise etwa 10 Bits rasch und exakt aufgezeichnet werden kann.
Die Nichtlinearität der Intensitätskenninie des Abtaststrahles bezüglich des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals, verursacht durch die Nichtlinearität der optischen Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers in Abhängigkeit des Treiberstromes, und die Nichtlinearität der optischen Durchlaßkennlinie des optischen Elementes des Strahlabtastsystems in Abhängigkeit der Intensität des einfallenden Lichts werden durch die Schaltung zum Stabilisieren der optischen Ausgangsgröße des Halbleiterlasers beseitigt. Außerdem wird die Nichtlinearität der Intensitätskennlinie des Abtaststrahles in Abhängigkeit des Lichtemissionspegel- Vorgabesignals, verursacht durch die Nichtlinearität der optischen Durchlaßkennlinie des optischen Elements des Strahlabtastsystems in Abhängigkeit der Intensität des einfallenden Lichts durch die Korrekturtabelle unabhängig von der Stabilisierungsschaltung für die optische Ausgangsgröße beseitigt. Daher läßt sich die Beziehung zwischen dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal und des Intensitätsabtaststrahles über die LED-Zone und die Laserschwingungszone hinweg linearisieren, während das Ansprechverhalten auf einem hohen Niveau bleibt. Folglich lassen sich die gleichen Effekte erzielen, wie sie oben erwähnt wurden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Nichtlinearität der Intensitätskennlinie des Abtaststrahles in Abhängigkeit des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals, verursacht durch die Nichtlinearität der optischen Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers in Abhängigkeit des Treiberstroms, und die Nichtlinearität der optischen Durchlaßkennlinie des optischen Elementes des Strahlabtastsystems in Abhängigkeit der Intensität des einfallenden Lichts, durch die Schaltung zum Stabilisieren der optischen Ausgangsgröße des Halbleiterlasers und durch die unabhängig von der Stabilisierungsschaltung für die optische Ausgangsgröße vorgesehenen Korrekturtabelle eliminiert. Auch wenn die Schleifenverstärkung der geschlossenen Schleife, die durch die Stabilisierungsschaltung für die optische Ausgangsgröße gebildet wird, auf einen so niedrigen Wert eingestellt wird, wie sie durch den derzeitigen Stand der Technik realisiert werden kann, wird deshalb die Beziehung zwischen dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal und der Intensität des Abtaststrahls über die LED-Zone und die Laserschwingungszone hinweg linearisiert, während das Ansprechverhalten auf einem hohen Niveau gehalten wird. Folglich lassen sich die gleichen Effekte erzielen, wie sie oben erwähnt wurden.
Das optische Element, z. B. ein Polarisationsfilter, ein Interferenzfilter, eine Blendenplatte oder eine Kollimatorlinse, kann in dem Strahlabtastsystem angeordnet werden, ohne daß dadurch irgendein Problem bezüglich der Steuerung der Bilddichte entsteht. Deshalb läßt sich der Abtaststrahl mit Hilfe des optischen Elementes auf einen winzigen Fleck konzentrieren, so daß ein Bild mit hoher Schärfe aufgezeichnet werden kann.
Die Korrekturtabelle kann bei Bedarf neu erzeugt werden. Selbst wenn die Leistung des Halbleiterlasers sich beispielsweise im Verlauf der Zeit ändert, so läßt sich dennoch stets eine geeignete Korrekturtabelle dadurch neu erzeugen, daß derartige Änderungen kompensiert werden, und die Bedingung zur Erzielung einer exakten Aufzeichnung läßt sich über eine lange Zeitspanne aufrechterhalten.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei der die Temperatur in dem Gerätegehäuse des Halbleiterlasers so gesteuert wird, daß sie niedriger ist als der Wert zur Zeit der Bildaufzeichnung, und die Intensität des Abtaststrahles zu der Zeit gemessen wird, zu der die optische Ausgangsgröße des Halbleiterlasers sich dem stabilen Zustand im Verlauf der Erzeugung der Korrekturtabelle angenähert hat, läßt sich die Korrekturtabelle in der Weise ermitteln, daß sie in der Lage ist, die oben erwähnte Nichtlinearität exakt zu beseitigen, so daß die Aufzeichnungsgenauigkeit wesentlich erhöht werden kann. Die Effekte werden im folgenden detailliert beschrieben. Wenn der Laserbetriebssteuerschaltung das Testsignal zugeführt wird, um die Korrekturtabelle zu erzeugen, wird die Intensität des Laserstrahls entsprechend dem Wert jedes Testsignals erhalten. Da in diesem Fall der Halbleiterlaser die Abklinkenlinie aufweist, die oben unter Bezugnahme auf die Fig. 7A, 7B und 7C erläutert wurde, ändert sich die Intensität des Laserstrahles im Einschwingzustand, bis sie einen stabilen Zustand annimmt. Aufgrund der Änderungen im Einschwingzustand ist es wünschenswert, daß der Zeitpunkt der Messung der Intensität des Abtaststrahles im Verlaufe der Erzeugung der Korrekturtabelle übereinstimmt mit dem Zeitpunkt der Aufzeichnung eines einzelnen Bildelementes im Zuge der Bildaufzeichnung. Speziell erfolgt die Erzeugung der Korrekturtabelle durch Verwendung des Testsignals auf der Grundlage der Beziehung zwischen dem Pegel des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals und der Intensität des Laserstrahls, wie sie ermittelt wird, wenn keine Korrektur mit der Korrekturtabelle erfolgt. Wenn daher eine Laserstrahlintensität Px erhalten wird, während die Bildaufzeichnung durchgeführt wird, indem das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal mit einem Wert Vx zugeführt wird, ohne daß die vorerwähnte Korrektur erfolgt, so muß die Intensität Px des Laserstrahls mit dem Testsignal des Wertes Vx ebenfalls im Verlauf der Erzeugung der Korrekturtabelle ermittelt werden.
Derzeit ist es aber praktisch unmöglich, den zeitlichen Ablauf der Messung in Übereinstimmung zu bringen mit dem zeitlichen Ablauf der Aufzeichnung. Wenn sich daher die optische Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers im Verlauf der Bildaufzeichnung ändert, wie dies in Fig. 29 durch die ausgezogene Linie dargestellt ist, so wird die Temperatur des Gerätgehäuses des Halbleiterlasers im Zuge der Erzeugung der Korrekturtabelle so gesteuert, daß sie niedriger ist als die Temperatur des Gehäuses des Halbleiterlasers zur Zeit der Bildaufzeichnung. Als Ergebnis ändert sich die optische Ausgangsgröße im Zuge der Erzeugung der Korrekturtabelle derart, wie es in Fig. 29 durch die gestrichelte Linie angedeutet ist (vgl. auch Fig. 6). Wenn also die Intensität des Abtaststrahls zu der Zeit gemessen wird, zu der die optische Ausgangsgröße des Halbleiterlasers annähernd den stabilen Zustand in diesem Fall erreicht hat, so ist die gemessene Intensität des Abtaststrahles, wie in Fig. 29 durch den Pfeil A angedeutet ist, äquivalent dem Wert, der durch Messen der Laserstrahlintensität mitten in den Übergangs-Änderungen zur Zeit der Bildaufzeichnung ohne Korrektur erhalten würde. Damit ist unabhängig davon, ob der Zeitpunkt der Aufzeichnung eines einzelnen Bildelementes früh stattfindet, wie es in Fig. 29 durch T1 in der Übergangszeitspanne stattfindet, oder spät stattfindet, wie bei T3 angedeutet ist, wo die optische Ausgangsgröße stabil ist oder sich dem stabilen Zustand angenähert hat, die Intensität des Laserstrahls, wie sie mit einem Pegel des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals im Zuge der Erzeugung der Korrekturtabelle erhalten wird, nicht so verschieden von der Intensität des Laserstrahls, wie sie bei dem gleichen Pegel des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals im Verlauf der Bildaufzeichnung ohne Korrektur erhalten wird. Auch für den Fall, daß der Zeitpunkt der Aufzeichnung eines einzelnen Bildelementes bei T2 in Fig. 29 stattfindet, fallt die Intensität des Laserstrahls, die bei einem Pegel des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals im Zuge der Erzeugung der Korrekturtabelle erhalten wird, praktisch zusammen mit der Intensität des Laserstrahls, die bei dem gleichen Pegel des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals im Zuge der Bildaufzeichnung ohne Korrektur erhalten wird.
Um die oben erläuterten Effekte mit höherer Zuverlässigkeit zu erhalten, sollte die Messung der Intensität des Laserstrahls im Verlauf der Erzeugung der Korrekturtabelle vorzugsweise die Laserstrahl-Intensität P2 sein, welche den maximalen Wert bzw. den minimalen Wert der sich ändernden Laserstrahlintensität entsprechend der Abklinkkennlinie repräsentiert. Deshalb gilt P3 = P2 + k (P1-P2), wobei 0,0 < k < 1,0 der Laserstrahlintensität entspricht, wie sie in der Mitte während der Übergangsänderungen im Verlauf der Bildaufzeichnung ohne Korrektur gemessen wird.
Unabhängig davon, ob der Zeitpunkt der Aufzeichnung eines einzelnen Bildelementes früh ist, wie in Fig. 32A durch T1 in der Zeitspanne der Übergangsänderung angedeutet ist, oder spät ist, wie bei T3 angedeutet ist, wo die optische Ausgangsgröße stabil ist oder sich dem stabilen Zustand angenähert hat, ist daher die Laserstrahlintensität, die bei einem Pegel des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals im Zuge der Erzeugung der Korrekturtabelle erhalten wird, nicht so stark verschieden von der Laserstrahlintensität, die bei dem gleichen Pegel des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals im Verlauf der Bildaufzeichnung ohne Korrektur erhalten wird. Auch für den Fall, daß der Zeitpunkt der Aufzeichnung eines einzelnen Bildelementes bei T2 in Fig. 32A liegt, fällt die Laserstrahlintensität, die bei einem Pegel des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals im Zuge der Erzeugung der Korrekturtabelle erhalten wird, praktisch zusammen mit der Laserstrahlintensität, die bei dem gleichen Pegel des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals im Verlauf der Bildaufzeichnung ohne Korrektur erhalten wird.
Um die vorerwähnten Effekte mit höherer Zuverlässigkeit zu erzielen, erfolgt auch hier die Messung der Laserstrahlintensität bei der Erzeugung der Korrektur-Ausgangsänderungskennlinie des Halbleiterlasers entsprechend der Übergangstemperatur-Anstiegskennlinie, so daß die Laserstrahlintensität P3 zu der Zeit, zu der eine Zeitspanne entsprechend der vorerwähnten Zeitkonstante verstrichen ist, ausgedrückt in der Form
P3 = P2 + (P1-P2) · 0,4.
Damit gleicht die Laserstrahlintensität P3 einem Wert, der um etwa 40% der Änderungsbreite (P1-P2) der Laserstrahlintensität größer ist als der Miniinumwert P2. Außerdem wurde herausgefunden, daß die optische Ausgangsgröße Unterschwinger aufweist, wenn der angelegte Ausgangsstrom stufenweise gesperrt wird, nachdem die optische Ausgangsgröße des Halbleiterlasers sich dem stabilen Zustand angenähert hat, wobei normalerweise das Ausmaß der Unterschwinger annähernd 20% des Änderungshubs (P1-P2) beträgt. Deshalb gleicht die Laserstrahlintensität P3 ungefähr dem Mittelwert des Änderungshubs der Laserstrahlintensität unter Berücksichtigung der Abklinkkennlinie und des Unterschwingens.
Für den Fall, daß die Korrekturtabelle auf der Grundlage der Laserstrahlintensität P3 erzeugt wird, ist unabhängig davon, ob der Zeitpunkt der Aufzeichnung eines einzelnen Bildelementes früh erfolgt, wie in Fig. 35A durch T1 im Übergangszeitbereich erfolgt, oder spät erfolgt, wie bei T3 angedeutet ist, wo die optische Ausgangsgröße stabil ist oder sich dem stabilen Zustand angenähert hat, die Laserstrahlintensität, die bei einem Pegel des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals im Zuge der Erzeugung der Korrekturtabelle erhalten wird, nicht besonders verschieden von der Laserstrahlintensität, die bei dem gleichen Pegel des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals im Zuge der Bildaufzeichnung ohne Korrektur erhalten wird. Außerdem fällt in dem Fall, daß der Zeitpunkt der Aufzeichnung eines einzelnen Bildelementes bei T2 in Fig. 35A liegt, die Laserstrahlintensität bei einem Pegel des Lichtemissionspegel- Vorgabesignals im Zuge der Erzeugung der Korrekturtabelle praktisch zusammen mit der Laserstrahlintensität, die bei dem gleichen Pegel des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals im Verlauf der Bildaufzeichnung ohne Korrektur erhalten wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei der der Halbleiterlaser pulsweise mit einer Einschaltdauer eingeschaltet wird, die wesentlich kürzer ist als die Änderungszeitspanne der optischen Ausgangsgröße auf der Grundlage der Abklinkkennlinie des Halbleiterlasers, und die Intensität des Laserstrahls zu der Zeit gemessen wird, zu der die optische Ausgangsgröße des Laserstrahls stabil ist oder angenähert stabilen Zustand im Verlauf der Erzeugung der Korrekturtabelle erreicht hat, kann man eine Korrekturtabelle erreichen, die in der Lage ist, sehr genau die oben erwähnte Nichtlinearität zu beseitigen. Die Effekte werden im folgenden detailliert beschrieben. Für den Fall, daß das optische Ausgangssignal des Halbleiterlasers, d. h. Intensität des Laserstrahls, sich in der in Fig. 29 dargestellten Weise bei der Bildaufzeichnung ändert, bei der der Halbleiterlaser beispielsweise dauernd eingeschaltet ist (in diesem Fall beträgt das Tastverhältnis 100%), wird der Halbleiterlaser in der oben erwähnten Weise impulsweise bei der Erzeugung der Korrekturtabelle eingeschaltet, so daß die Chip-Temperatur des Halbleiterlasers auf einen Wert abnimmt, der niedriger ist als im Verlauf der Bildaufzeichnung. Zu der Zeit, zu der die Chip-Temperatur des Halbleiterlasers derart erniedrigt ist, ändert sich die optische Ausgangsgröße in der durch die gestrichelte Linie in Fig. 29 dargestellten Weise. Wenn also die Intensität des Abtaststrahls dann gemessen wird, wenn die optische Ausgangsgröße des Halbleiterlasers in diesem Fall annähernd einen stabilen Zustand eingenommen hat, so ist die gemessene Intensität des Abtaststrahls, wie in Fig. 29 durch den Pfeil A angedeutet ist, äquivalent zu dem Wert, der erhalten wird durch Messen der Laserstrahlintensität in der Mitte des Bereiches der Übergangsänderungen der Intensität zur Zeit der Bildaufzeichnung ohne Korrektur. Damit lassen sich also die gleichen Effekte erzielen, wie sie oben in Verbindung mit Fig. 29 für das siebte Laserstrahlaufzeichnungsverfahren und die siebte Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung erhalten werden.
Auch in diesem Fall sollte, um die vorerwähnten Effekte mit höherer Zuverlässigkeit zu erreichen, die Messung der Laserstrahlintensität im Verlauf der Erzeugung der Korrekturtabelle vorzugsweise zu der Zeit durchgeführt werden, zu der das Ausmaß der Übergangsänderung der Laserstrahlintensität im Verlauf der Aufzeichnung eines einzelnen Bildelements 1/2 des Gesamt-Änderungsbetrags erreicht.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung,
Fig. 2 ist eine grafische Darstellung der optischen Ausgangskennlinie eines Halbleiterlasers in Abhängigkeit des Treiberstroms,
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels der Schaltung zum Stabilisieren des optischen Ausgangssignals des Halbleiterlasers,
Fig. 4 ist eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen einem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal und der optischen Ausgangsgröße des Halbleiterlasers,
Fig. 5 ist eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen der optischen Ausgangsgröße des Halbleiterlasers und der differentiellen Quantenausbeute,
Fig. 6 ist eine grafische Darstellung der Abhängigkeit der optischen Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers in Abhängigkeit des Treiberstroms über der Temperatur,
Fig. 7A, 7B und 7C sind anschauliche Graphen, die die Abklinkkennlinie des Halbleiterlasers darstellen,
Fig. 8 ist ein anschaulicher Graph, der die Effekte der V-P-Kennlinienkorrekturtabelle für das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt,
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm der Halbleiterlaserbetriebssteuerschaltung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung,
Fig. 10 ist ein Blockdiagramm, welches die Halbleiterlaserbetriebssteuerschaltung für eine weitere Ausführungsform der ersten erfindungsgemäßen Laseraufzeichnungsvorrichtung darstellt,
Fig. 11 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer zweiten Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 12 ist eine anschauliche grafische Darstellung der Effekte der V-P-Kennlinienkorrekturtabelle der Ausführungsform nach Fig. 11,
Fig. 13 ist ein Blockdiagramm der Halbleiterlaserbetriebssteuerschaltung für eine weitere Ausführungsform der zweiten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung,
Fig. 14 ist ein Blockdiagramm der Halbleiterlaserbetriebssteuerschaltung in einer weiteren Ausführungsform der zweiten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung,
Fig. 15 ist eine anschauliche grafische Darstellung der Effekte des Polarisationsfilters in der zweiten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung,
Fig. 16 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der dritten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung,
Fig. 17 ist eine grafische Darstellung der Wellenform des von der Tabellenerzeugungseinrichtung in der in Fig. 16 gezeigten Ausführungsform erzeugten Testsignals,
Fig. 18 ist ein Blockdiagramm der Halbleiterlaserbetriebssteuerschaltung und der Tabellenerzeugungseinrichtung in einer weiteren Ausführungsform der dritten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung,
Fig. 19 ist ein Blockdiagramm der Halbleiterlaserbetriebssteuerschaltung und der Tabellenerzeugungseinrichtung in einer weiteren Ausführungsform der dritten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung,
Fig. 20 ist ein Blockdiagramm der Halbleiterlaserbetriebssteuerschaltung und der Tabellenerzeugungseinrichtung in einer weiteren Ausführungsform der dritten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung,
Fig. 21 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der vierten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung,
Fig. 22 ist eine grafische Darstellung eines Beispiels der Kennlinie für die Intensität des einfallenden Lichts gegenüber der Intensität des durchgelassenen Lichts bei einer Kombination des Polarisationsfilters mit einer Blendenplatte bei einer Ausführungsform der fünften erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung,
Fig. 23 ist eine grafische Darstellung eines Beispiels für die Kennlinie der Intensität des einfallenden Lichts gegenüber der Intensität des durchgelassenen Lichts einer Kollimatorlinse bei der Ausführungsform der fünften erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung,
Fig. 24 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der sechsten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung,
Fig. 25 ist ein Blockdiagramm der Halbleiterlaserbetriebssteuerschaltung und der Tabellenerzeugungseinrichtung bei einer weiteren Ausführungsform der sechsten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung,
Fig. 26 ist ein Blockdiagramm der Halbleiterlaserbetriebssteuerschaltung und der Tabellenerzeugungseinrichtung bei einer weiteren Ausführungsform der sechsten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung,
Fig. 27 ist ein Blockdiagramm der Halbleiterlaserbetriebssteuerschaltung und der Tabellenerzeugungseinrichtung bei einer weiteren Ausführungsform der sechsten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung,
Fig. 28 ist eine schematische Ansicht, die eine Ausführungsform der siebten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung veranschaulicht,
Fig. 29 ist eine erläuternde Darstellung der Effekte der siebten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung,
Fig. 30 ist eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der siebten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung,
Fig. 31 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der achten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung,
Fig. 32A, 32B und 32C sind anschauliche Darstellungen für die Effekte der achten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung,
Fig. 33 ist eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der achten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung,
Fig. 34 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der neunten erfindungsgemäßen Strahlaufzeichnungsvorrichtung,
Fig. 35A, 35B und 35C sind anschauliche Darstellungen der Effekte der neunten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung,
Fig. 36 ist eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der neunten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung,
Fig. 37 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der zehnten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung,
Fig. 38 ist eine grafische Darstellung der Wellenform des Testsignals, welches durch die Tabellenerzeugungseinrichtung in der Ausführungsform nach Fig. 27 erzeugt wird, und
Fig. 39 ist eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der zehnten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung.
Im folgenden wird die Erfindung detalierter unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erläutert.
Bezugnehmend auf Fig. 1, erzeugt ein Bildsignalgenerator 10 ein für ein Halbtonbild repräsentatives Bildsignal S1. Beispielsweise ist das Bildsignal S1 ein digitales Signal, welches ein Halbtonbild mit einer Dichteskala von 10 Bits repräsentiert. Der Bildsignalgenerator 10 liefert das Signal für jeweils eine einzelne Hauptabtastzeile auf der Grundlage eines Zeilentakts S2, wie später beschrieben wird, und er gibt das Bildsignal S1 für jedes Bildelement auf der Grundlage eines Bildelementtakts S3 aus. Bei dieser Ausführungsform ist die Bildelement-Taktfrequenz auf 1 MHz eingestellt. In anderen Worten: die Aufzeichnungszeit für ein einzelnes Bildelement beträgt 1 us.
Das Bildsignal S1 wird in der unten beschriebenen Weise durch eine Korrekturtabelle 40, die einen RAM beinhaltet, über einen Multiplexer 11 korrigiert und wird in ein Lichtemissionspegel-Vorgabesignal S5 von beispielsweise 16 Bits umgesetzt. Das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal S5 wird einem Multiplexer 15 und dann einem D/A-Umsetzer 16 zugeführt und wird von dem D/A-Umsetzer 16 umgesetzt in ein Lichtemissionspegel-Vorgabesignal Vref, welches aus einem Analogspannungssignal besteht. Das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal Vref wird einem Addierpunkt 2 einer APC-Schaltung 8 zugeleitet. Der Addierpunkt 2, ein Spannungs-Strom-Wandlerverstärker 3, ein Halbleiterlaser 1, eine Photodiode 6 und ein Strom-Spannungs-Wandlerverstärker 7 der APC-Schaltung 8 sind äquivalent zu der oben in Verbindung mit Fig. 3 erläuterten Schaltung. Deshalb wird von dem Halbleiterlaser 1 ein Laserstrahl 4 mit einer Intensität emittiert, die dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal Vref, d. h. dem Bildsignal S1 entspricht. Der Laserstrahl 4 wird von einer Kollimatorlinse 17 kollimiert und dann von einem Lichtdeflektor 18, der aus einem Polygonspiegel oder dergleichen besteht, reflektiert und abgelenkt. Der so abgelenkte Laserstrahl 4 gelangt über eine Sammellinse 19, bei der es sich üblicherweise um eine fR-Linse gebildet wird, auf einen winzigen Fleck auf einem photoempfindlichen Material 20 zusammengeführt und tastet das photoempfindliche Material 20 in einer durch den Pfeil X angedeuteten Hauptabtastrichtung ab. Das photoempfindliche Material 20 wird von einer (nicht gezeigten) Bewegungseinrichtung in einer durch den Pfeil Y angedeuteten Nebenabtastrichtung bewegt, die etwa senkrecht zur Hauptabtastrichtung X verläuft, so daß das Material durch den Laserstrahl 4 in der Nebenabtastrichtung Y abgetastet wird. Auf diese Weise wird das photoempfindliche Material 20 durch den Laserstrahl 4 zweidimensional abgetastet und mit dem Laserstrahl belichtet. Da der Laserstrahl 4 in seiner Intensität auf der Grundlage des oben erwähnten Bildsignals S1 moduliert ist, wird das durch das Bildsignal S1 repräsentierte Halbtonbild als photographisches latentes Bild auf dem photoempfindlichen Material 20 aufgezeichnet. Wenn der Laserstrahl 4 das photoempfindliche Material 20 abtastet, wird der Durchlauf des Laserstrahles 4 an einem Startpunkt in Hauptabtastrichtung durch einen Photodetektor 21 erfaßt, und ein von dem Photodetektor 21 erzeugtes Startpunkt-Detektorsignal S6 wird einem Taktgeber 36 zugeführt. Der Taktgeber 36 gibt den vorerwähnten Zeilentakt S2 und den Bildelementtakt S3 synchron mit dem Zeitpunkt des Eingangs des Startpunkt-Detektorsignals S6 aus.
Dann wird das photoempfindliche Material 20 einer Entwicklermaschine 22 zugeleitet und einer Entwicklung unterzogen. Hierdurch wird das Halbtonbild zu einem sichtbaren Bild auf dem photoempfindlichen Material 20 entwickelt.
Im folgenden wird die Korrektur des Bildsignals S1 durch die Korrekturtabelle 40 beschrieben. Die Korrekturtabelle 40 enthält eine Gradationskorrekturtabelle 12, eine Tabelle für eine inverse logarithmische Umwandlung, 13, und eine Korrekturtabelle 14 (im folgenden als V-P- Kennlinienkorrekturtabelle bezeichnet), um die optische Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers 1 bezüglich des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals zu linearisieren. Die Gradationskorrekturtabelle 10 ist von bekannter Art und korrigiert die Gradationskennlinie des photoempfindlichen Materials 20 und des Entwicklungssystems. Die Gradationskorrekturtabelle 20 kann von dem Tabellentyp mit fixer Korrekturkenninie sein. Bei dieser Ausführungsform jedoch wird im Hinblick darauf, daß die Gradationskennlinie des photoempfindlichen Materials 20 stellenweise schwankt und die Kennwerte der Entwicklerlösung in der Entwicklermaschine 22 im Verlauf der Zeit oder dergleichen schwankt, die Gradationskorrekturtabelle 12 so gebildet, daß die Korrekturkennlinie bei Bedarf und nach Maßgabe der aktuellen Gradationskennlinie geändert wird. Insbesondere wird ein Testmustersignal S4, welches einige Stufen (z. B. sechzehn Stufen) der Bilddichte des photoempfindlichen Materials 20 repräsentiert, von einer Testmustererzeugungsschaltung 26 erzeugt und dem Multiplexer 11 zugeführt. Hierbei wird der Multiplexer 11 umgeschaltet aus dem Zustand für die Bildaufzeichnung, in welchem das Bildsignal S1 der Korrekturtabelle 40 in der oben erläuterten Weise zugeführt wird, in den Zustand, in welchem das Testmustersignal S4 der Korrekturtabelle 4 zugeführt wird. Der Halbleiterlaser 1 wird in der oben erläuterten Weise auf der Grundlage des Testmustersignals S4 betrieben, und dementsprechend wird der Laserstrahl 4 in seiner Intensität moduliert. Als Ergebnis wird ein Graukeil (Testmuster), dessen Dichte sich stufenweise, beispielsweise in sechzehn Stufen, ändert, als photographisches latentes Bild auf dem photoempfindlichen Material 20 aufgezeichnet. Das photoempfindliche Material 20 wird der Entwicklermaschine 22 zugeleitet, und der Graukeil wird entwickelt. Nach Beendigung der Entwicklung gelangt das photoempfindliche Material 20 zu einem Dichtemesser 23, und es wird für jede Stufe des Graukeils die optische Dichte gemessen. Die so gemessene optische Dichte wird zu einer Dichtewerteingabeeinrichtung 24 gesendet, entsprechend jedem Schritt des Graukeils, und ein die optische Dichte jeder Stufe des Graukeils repräsentierendes Dichtesignal S7, wird von der Dichtewerteingabeeinrichtung 24 erzeugt. Das Dichtesignal S7 wird einer Tabellenerzeugungseinrichtung 37 zugeleitet. Auf der Grundlage des Dichtesignals S7 und des Testmustersignals S4 schafft die Tabellenerzeugungseinrichtung 37 die Gradationskorrekturtabelle derart, daß bei einem vorbestimmten Wert des Bildsignals S1 eine vorbestimmte Bilddichte erhalten wird. Wie oben erwähnt, sorgt die Gradationskorrekturtabelle dafür, daß die Bildsignalwerte von angenähert sechzehn Stufen jeweils vorbestimmten Bilddichtewerten entsprechen. Ein die Gradationskorrekturtabelle repräsentierendes Signal S8 wird einer Signalinterpoliereinrichtung 38 zugeführt, die eine Interpolation vornimmt, um eine Gradationskorrekturtabelle zu erhalten, die an das 1024 Schritte, (d. h. 10 Bits) aufweisende Bildsignal S1 angepaßt ist. Die vorerwähnte Gradationskorrekturtabelle 12 wird auf der Grundlage eines Signals S9 erzeugt, welches die so erhaltene Gradationskorrekturtabelle repräsentiert.
Im Verlauf der Bildaufzeichnung auf der Grundlage des Bildsignals S1 wird das über den Multiplexer 11 der Gradationskorrekturtabelle 12 zugeführte Bildsignal S1 durch die Gradationskorrekturtabelle 12 umgesetzt in ein Signal S1', um dann von der Tabelle für die inverse logarithmische Umwandlung, 13 in ein Lichtemissionspegel-Vorgabesignal S1'' umgesetzt zu werden.
Im folgenden wird die V-P-Kenninienkorrekturtabelle 14 beschrieben. Wie oben erwähnt, ist es auch dann, wenn das Rückkopplungssignal Vpd zu dem Addierpunkt 2 in der APC-Schaltung 8 zurückgeführt wird, nicht immer möglich, die ideale Beziehung zwischen dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal und der Intensität des Laserstrahles 4 zu erhalten, wie sie durch die ausgezogene Linie in Fig. 4 dargestellt ist. Die V-P-Kenninienkorrekturtabelle 14 dient zur Erreichung einer derartigen idealen Beziehung. Genauer gesagt, die ideale Beziehung zwischen dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal Vref und der optischen Ausgangsgröße des Halbleiterlasers 1 ist in Fig. 8 durch eine gerade Linie "a" dargestellt, die tatsächliche Beziehung zwischen diesen Größen ist durch eine Kurve "b" in Fig. 8 dargestellt, und der Spannungswert zu dem Zeitpunkt, zu dem das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal S1'' direkt einer D/A-Umsetzung unterzogen wird, wird als Vin angenommen. In diesem Fall wird die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 14 so gebildet, daß der Spannungswert Vin in einen Spannungswert V umgesetzt wird. Wenn der Wert des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals Vref gleich Vin beträgt, läßt sich lediglich die optische Intensität entsprechend P' erhalten. Für den Fall jedoch, daß der Spannungswert Vin in der oben erwähnten Weise umgesetzt wird in den Spannungswert V, läßt sich die optische Intensität entsprechend Po bezüglich des Spannungswertes Vin erreichen. Damit wird die Beziehung zwischen dem Spannungswert Vin entsprechend dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal S1'' und der optischen Ausgangsgröße Pf linear.
Mit dem oben erläuterten Aufbau läßt sich die Dichte auf dem photoempfindlichen Material 20 in gleichmäßigen Dichteintervallen dadurch steuern, daß man den Pegel des Bildsignals S1 um einen vorbestimmten Betrag ändert. Außerdem gilt, wie oben erwähnt wurde, die in Fig. 8 dargestellte Kennlinie "b" für den Fall, daß der Halbleiterlaser 1 über die LED-Zone und die Laserschwingungszone hinweg betrieben wird. Mit der oben beschriebenen Ausführungsform läßt sich also ein dynamischer Bereich für das optische Ausgangssignal erreichen, der etwa drei Zehnerpotenzen entspricht, und folglich läßt sich in der oben beschriebenen Weise einfach und exakt ein Bild mit hoher Gradation von annähernd 1024 Graustufen aufzeichnen.
Wie erwähnt, wird die Nichtlinearität der Kennlinie des optischen Ausgangssignals des Lasers im Verhältnis zu dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal, hervorgerufen durch die Nichtlinearität der optischen Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers 1 in Bezug auf den Treiberstrom, beseitigt, und die Kennlinie kann durch die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 14 linearisiert werden. Folglich muß die Schleifenverstärkung des Systems der APC-Schaltung 8, welches durch den Addierpunkt 2, den Spannungs-Strom-Wandlerverstärker 3, den Halbleiterlaser 1, die Photodiode 6 und den Strom-Spannungs-Wandlerverstärker 7 läuft und dann zu dem Addierpunkt 2 zurückkehrt, nicht die Verstärkung aufweisen, die für die Korrektur zur Beseitigung der oben erwähnten Nichtlinearität notwendig wäre. Es ist also lediglich notwendig, daß die Schleifenverstärkung einen Wert hat, der zur Kompensation von Abweichungen der optischen Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers 1 bezüglich des Treiberstroms, hervorgerufen durch Übergangsänderungen der Temperatur im Verlauf des Betriebs des Halbleiterlasers 1, oder durch einen Fehler in der Steuerung bei der Temperaturhaltung in dem Gehäuse des Halbleiterlasers 1 und für eine Kompensation von Drifterscheinungen der Verstärker oder dergleichen erforderlich ist. Speziell dann, wenn die Bildelement-Taktfrequenz 1 MHz beträgt und der Halbleiterlaser 1 betrieben wird, um eine optische Ausgangsleistung von 3 mW zu erreichen, ist es lediglich notwendig, daß die vorerwähnte Schieifenverstärkung annähernd 30 dB beträgt. Die Schleifenverstärkung in dieser Größenordnung läßt sich durch die derzeit verfügbaren technischen Mittel leicht erreichen.
Die Erzeugung der V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 14 wird im folgenden beschrieben. An die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung läßt sich eine Tabellenerzeugungseinrichtung 35 bei Bedarf anschließen. Die Tabellenerzeugungseinrichtung 35 enthält eine Testsignalerzeugungsschaltung 27, eine Tabellenerzeugungsschaltung 28 und einen Speicher 29. Wenn die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 14 erzeugt werden soll, wird von der Testsignalerzeugungsschaltung 27 ein digitales Testsignal S10 mit veränderlichem Pegel erzeugt und dem Multiplexer 15 zugeleitet. Zu diesem Zeitpunkt ist der Multiplexer 15 umgeschaltet aus dem Zustand, in welchem er das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal S5 dem D/A-Umsetzer 16 bei der Bildaufzeichnung zuführt, in den Zustand, in welchem er das Testsignal S10 dem D/A-Umsetzer 16 zuleitet. Außerdem ist die Tabellenerzeugungsschaltung 28 derart angeschlossen, daß sie das Rückkopplungssignal Vpd von dem Strom-Spannungs-Wandlerverstärker 7 der APC-Schaltung 8 empfängt. Das Testsignal S10 wird derart ausgegeben, daß der Signalpegel sich stufenweise erhöht oder verringert. Zu dieser Zeit aktiviert die Tabellenerzeugungsschaltung 28 einen eingebauten Signalgenerator für veränderlichen Pegel, um ein Referenzsignal zu erzeugen, welches dem minimalen optischen Ausgangssignal entspricht, und vergleicht das Rückkopplungssignal Vpd mit dem Referenzsignal. Das Referenzsignal besitzt einen in Fig. 8 dargestellten Spannungswert Vin. Die Tabellenerzeugungsschaltung 28 speichert den Wert des Testsignals S10 zu dem Zeitpunkt zwischen, zu dem das Rückkopplungssignal Vpd und das Referenzsignal miteinander übereinstimmen. Der von dem zwischengespeicherten Testsignal S10 repräsentierte Spannungswert entspricht dem Spannungswert V gemäß Fig. 8, und deshalb läßt sich die Beziehung zwischen dem Spannungswert Vin und dem Spannungswert V ermitteln. Die Tabellenerzeugungsschaltung 28 ändert den Wert des Referenzsignals in 1024 Stufen und erfaßt die Beziehung zwischen dem Spannungswert Vin und dem Spannungswert V für jeden Referenzsignalwert. Auf diese Weise wird die Korrekturtabelle zum Umsetzen von 1024 Pegeln des Spannungswertes Vin in die Spannung V erzeugt. Die so erzeugte Korrekturtabelle wird in dem Speicher 29 gespeichert und wird dann als die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 14 eingestellt. Nachdem die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 14 auf diese Weise erzeugt worden ist, wird die Tabellenerzeugungseinrichtung 25 von der APC- Schaltung 8 entfernt.
Anstatt die Eins-zu-Eins-Beziehungen zwischen dem Spannungswert Vin und dem Spannungswert V für sämtliche Bilddichtewerte in der oben erläuterten Weise zu erfassen, kann die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 14 auch dadurch erzeugt werden, daß man die Beziehung zwischen dem Spannungswert Vin und dem Spannungswert V für einige Haupt-Bilddichtepegel erfaßt und eine Signalinterpolation in der gleichen Weise durchführt wie bei der Erzeugung der Gradationskorrekturtabelle 12. Die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 14 kann außerdem dadurch erzeugt werden, daß man auf der Grundlage der V-P-Kennlinie des Halbleiterlasers 1 eine Berechnung vornimmt. Außerdem können die Gradationskorrekturtabelle 12, die Tabelle für die inverse logarithmische Umwandlung, 13, und die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 14 zu einer einzigen Korrekturtabelle kombiniert werden, die sämtliche notwendigen Umwandlungskenninien aufweist, oder sie können unabhängig voneinander vorliegen.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 9 eine weitere Ausführungsform der ersten erfindungsgemäßen Laserbildaufzeichnungsvorrichtung beschrieben. In Fig. 9 sind ähnliche Elemente mit entsprechenden Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnet (dies gilt auch für Fig. 10). Wenngleich lediglich die Laserbetriebssteuerschaltung in Fig. 8 dargestellt ist, so sind Abschnitte wie das Laserstrahlabtastsystem bei dieser Ausführungsform in Fig. 9 nicht dargestellt, jedoch in der gleichen Weise ausgebildet wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1. In Fig. 9 wird das von der Tabelle 13 für die inverse logarithmische Umsetzung erzeugte Lichtemissionspegel-Vorgabesignal S1'' über den Multiplexer 15 direkt dem D/A-Umsetzer 16 zugeführt. Andererseits wird das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal S1'' abgezweigt und einer V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 44 zugeleitet. Die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 44 unterscheidet sich etwas von der V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 14 nach Fig. 1, und sie wird gebildet zum Berechnen einer Differenz ΔV zwischen den in Fig. 8 gezeigten Spannungswerten V und Vin. Ein digitales Signal S5', welches den Spannungsunterschied ΔV repräsentiert, wird von einem D/A-Umsetzer 45 in ein Analogsignal umgesetzt, welches anschließend auf den Spannungswert Vin (der dem Lichtemissionspegel- Vorgabesignal S1'' entspricht, in dem Addierpunkt 2 addiert. Diese Operation ist äquivalent dem Zuführen des den Spannungswert V repräsentierenden Signals als das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal Vref zu dem Addierpunkt 2 bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform, und deshalb lassen sich die gleichen Effekte erzielen, wie sie oben erwähnt wurden. Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 10 ein weiteres Ausführungsbeispiel der ersten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung beschrieben. Bei dieser Ausführungsform ist das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal S1'' abgezweigt und wird der V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 44 zugeführt, um die oben erwähnte Korrektur durchzuführen, und das dadurch erhaltene Signal S5' wird in der gleichen Weise wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 von dem D/A- Umsetzer 45 in das Analogsignal umgesetzt. Allerdings wird das von dem D/A-Umsetzer 45 erzeugte Spannungssignal ΔV nicht dem Addierpunkt 2 zugeführt, sondern wird statt dessen einem Spannungs-Strom- Wandlerverstärker 46 zugeleitet, welcher das Spannungssignal ΔV in einen Strom Δi umsetzt. Der Strom Δi wird an einem Addierpunkt 47, der sich in der Stufe hinter dem Spannungs-Strom-Wandlerverstärker 3 der APC-Schaltung 8 befindet, auf einen Treiberstrom addiert, welcher durch Umsetzen des Abweichungssignals Ve erhalten wird. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 9 lediglich dadurch, daß das Spannungssignal ΔV nicht direkt der APC- Schaltung 8 zugeführt, sondern statt dessen in den Strom Δi umgesetzt und dann der APC-Schaltung 8 zugeleitet wird. Auch bei dieser Ausführungsform lassen sich die gleichen Effekte erzielen wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1.
Andererseits ergibt sich für den Fall, daß der Halbleiterlaser zur Durchführung der Intensitätsmodulation in der LED-Zone sowie der Laserschwingungszone eingesetzt wird, das Problem, daß die Konvergenz des Abtaststrahls abträglich beeinflußt wird, was zu dem Problem hinzukommt, daß die optische Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers in Relation zu dem Treiberstrom nicht-linear wird. Speziell umfaßt das der natürlichen Emission entsprechende Licht seitens des Halbleiterlasers verschiedene Winkelkomponenten im Vergleich zu dem Laserschwingungslicht. Auch im Fall beispielsweise des Längs-Multimoden-Halbleiterlasers besitzt das natürlich emittierte Licht Spektralkomponenten, die sich über annähernd 40 nm erstrecken, im Gegensatz zu dem Licht der Laserschwingung, welches Spektralkomponenten in einem Bereich von nur etwa 2 nm aufweist. Wenn daher das natürlich emittierte Licht von einer Sammellinse gesammelt wird, kann es nicht zu einem Fleck mit einem so kleinen Durchmesser gebündelt werden, wie es bei dem Laserlicht der Fall ist. Deshalb wird die räumliche Auflösung bei der Abtastung dann verschlechtert, wenn Licht aus einer Zone geringer Ausgangsleistung stammt, wobei das natürlich emittierte Licht dominierend ist (natürlich beträgt das Verhältnis des natürlich emittierten Lichts in der LED-Zone 100%) und gemeinsam mit dem Licht aus der Zone hoher Ausgangsleistung verwendet wird, in der das Licht der Laserschwingung dominiert.
Eine Vorgehensweise zum Verbessern der Konvergenz des Abtaststrahles besteht in der Verwendung eines Polarisationsfilters, wie es z. B. in der japanischen Patentanmeldung 61(1986)-075077 offenbart ist, eines Interferenzfilters, wie es z. B. in der japanischen Patentanmeldung 61(1986)-150227 offenbart ist, oder einer Blendenplatte, wie es z. B. in der japanischen Patentanmeldung 61(1986)-196352 offenbart ist.
Speziell ist in dem von dem Halbleiterlaser emittierten Laserstrahl das Laserschwingungslicht parallel zu der Übergangsseite des Laserdioden- Chips linear polarisiert, während das der natürlichen Emission entsprechende Licht willkürlich polarisiert ist. Wenn daher der von dem Halbleiterlaser emittierte Laserstrahl dazu gebracht wird, auf ein Polarisationsfilter aufzutreffen, welches lediglich solches Licht durchläßt, welches parallel zu der Übergangsfläche des Laserdioden-Chips polarisiert ist, so gelangt praktisch sämtliches Laserschwingungslicht durch das Filter, während nur etwa 1/2 des natürlich emittierten Lichts passieren kann. Wenn folglich der von dem Halbleiterlaser in dem Bereich in der Nähe des Schwellenwertes des Halbleiterlasers, d. h. in der Zone, die sowohl Laserschwingungseigenschaften als auch LED-Eigenschaften aufweist, emittierte Laserstrahl dazu gebracht wird, auf das Polarisationsfilter aufzutreffen, so ist das Verhältnis des Lichts der Laserschwingung in dem Abtaststrahl höher, und folglich läßt sich die Konvergenz des Abtaststrahles verbessern.
Wenn außerdem der von dem Halbleiterlaser emittierte Laserstrahl dazu gebracht wird, auf ein Interferenzfilter aufzutreffen, welches lediglich das Licht mit einer Wellenlänge in der Nähe des Wellenlängenbereiches des Laserschwingungslichtes durchläßt, so wird das Laserschwingungslicht nicht ausgesperrt, und man kann einen Abtaststrahl erhalten, der sich aus einem sehr schmalen Bereich von Spektralkomponenten zusammensetzt, wie es bei dem Laserschwingungslicht der Fall ist. Selbst dann, wenn die chromatische Aberration der Linsen wie z. B. der in dem Strahlabtastsystem angeordneten Sammellinse, nicht sehr genau beseitigt ist, wird die Konvergenz des Abtaststrahles verbessert.
Außerdem wurde herausgefunden, daß die Konvergenz des Abtaststrahles dadurch verbessert werden kann, daß man eine Blendenplatte mit einer kleinen Blendenöffnung, durch die lediglich ein Teil des Laserstrahles hindurchgelangen kann, zwischen dem Halbleiterlaser und einer Kollimatorlinse oder zwischen der Kollimatorlinse und der Sammellinse anordnen.
Für den Fall, daß das oben erwähnte Polarisationsfilter, das Interferenzfilter oder die Blendenplatte verwendet wird, läßt sich ein Bild mit hoher Schärfe aufzeichnen, indem der Abtaststrahl auf einen kleineren Fleck konzentriert wird.
Allerdings wirft das Polarisationsfilter ebenso wie das Interferenzfilter und die Blendenplatte das Problem auf, daß deren optische Durchlaßkennlinie bezüglich der Intensität des auftreffenden Lichts sich nichtlinear ändert. Das Problem wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 15 erläutert, wobei das Polarisationsfilter als Beispiel benutzt wird. In Fig. 15 bedeutet eine Kurve Po die Intensität des von dem Halbleiterlaser emittierten Laserstrahls. Wenn der Laserstrahl durch das Polarisationsfilter gelangt, ändert sich die Intensität des Laserstrahls nach dem Durchgang gemäß einer Kurve P. Speziell wird in der LED-Zone lediglich Licht natürlicher Emission erzeugt, und etwa 1/2 des natürlich emittierten Lichts gelangt durch das Polarisationsfilter, wie es oben erwähnt wurde (d. h., die optische Durchlässigkeit beträgt annähernd 50%). Andererseits gelangt in der Laserschwingungszone etwa 1/2 des natürlichen emittierten Lichts durch das Polarisationsfilter, wie oben erwähnt wurde, und praktisch das gesamte Laserlicht, welches in dem in der Laserschwingungszone erzeugten Laserstrahl in einem weit größeren Verhältnis vorhanden ist als das natürlich emittierte Licht, läuft durch das Polarisationsfilter hindurch. Deshalb wird die Durchlässigkeit des in der Laserschwingungszone erzeugten Laserstrahls durch das Polarisationsfilter deutlich höher als etwa 50%. Damit wird die optische Durchlässigkeit höher, wenn die Intensität des Laserstrahles zunimmt, und das Verhältnis des in dem Laserstrahl enthaltenen Laserschwingungslichts nimmt zu. Das oben Gesagte gilt auch für den Fall, daß ein Interferenzfilter verwendet wird.
Andererseits ist es bekannt, daß der Streuwinkel des von dem Halbleiterlaser abgegebenen Strahls Schwankungen unterliegt, wenn sich die optische Ausgangsgröße ändert. Für den Fall, daß die oben erwähnte Blendenplatte vorgesehen ist, ändert sich also das Verhältnis der von der Blendenplatte abgefangenen Menge Lichts, d. h. die optische Durchlässigkeit ändert sich nach Maßgabe der optischen Ausgangsgröße des Halbleiterlasers, d. h. der Intensität des auf die Blendenplatte auftreffenden Lichts.
Wie oben erwähnt ist, läßt sich für den Fall, daß die optische Durchlaßkennlinie des optischen Elements, beispielsweise eines Polarisationsfilters, in Bezug auf die Intensität des auftreffenden Lichts nicht linear ist, auch dann, wenn die ideale Kennlinie gemäß der ausgezogenen Linie in Fig. 4 durch Verwendung der vorerwähnten ABC-Schaltung oder dergleichen erhalten wird, die Beziehung zwischen der Intensität des das photoempfindliche Material tatsächlich abtastenden Laserstrahls und dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal nicht linear, und deshalb kann man kein Bild mit hoher Gradation in einfacher Weise und genau aufzeichnen.
Im folgenden wird in Verbindung mit Fig. 11 eine Ausführungsform der zweiten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung beschrieben, die auch die zuletzt erläuterten Probleme beseitigt. In Fig. 11 sind ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 1.
Nach Fig. 11 wird der Laserstrahl 4 mit einer Intensität entsprechend dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal Vref, d. h. entsprechend dem Bildsignal S1, von dem Halbleiterlaser 1 in der gleichen Weise emittiert, wie es oben in Verbindung mit Fig. 1 erläutert wurde. Der Laserstrahl 4 wird von der Kollimatorlinse 17 kollimiert und gelangt dann durch eine Blendenplatte 5 und ein Polarisationsfilter 41, so daß ein Laserstrahl 4' erhalten wird. Der Laserstrahl 4' gelangt durch einen halbdurchlässigen Spiegel 52 und wird dann von einem Lichtablenker 18, gebildet durch einen Polygonspiegel oder dergleichen, reflektiert und abgelenkt. Der so abgelenkte Laserstrahl 4' gelangt durch eine Sammellinse 19 und wird zu einem winzigen Fleck auf dem photoempfindlichen Material 20 konzentriert, um das photoempfindliche Material 20 zweidimensional abzutasten, wie es in Verbindung mit Fig. 1 erläutert wurde. Da der Laserstrahl 4, d. h. der Laserstrahl 4', in der oben beschriebenen Weise auf der Grundlage des Bildsignals S1 in seiner Intensität moduliert wird, wird auf dem photoempfindlichen Material 20 in Form eines photographischen, latenten Bildes ein Halbtonbild aufgezeichnet, welches durch das Bildsignal S1 repräsentiert wird. Wenn der Laserstahl 4' das photoempfindliche Material 20 abtastet, wird das Vorbeilaufen des Laserstrahls 4' an einem Startpunkt in Hauptabtastrichtung durch den Photodetektor 21 erfaßt, und das von dem Photodetektor 21 erfaßte Startpunkt-Detektorsignal S6 wird dem Taktgeber 36 zugeführt. Der Taktgeber 36 gibt den vorerwähnten Teilen Takt S2 und den Bildelementtakt S5 synchron mit der Eingabe-Zeit des Startpunkt-Detektorsignals S6 aus.
Das Polarisationsfilter 51 läßt nur Licht durch, welches parallel zu der Übergangsfläche des Laserdioden-Chips des Halbleiterlasers 1 polarisiert ist. Wenn der Laserstrahl 4 durch das Polarisationsfilter 51 und die Blendenplatte 50 gelangt ist, läßt sich der nach dem Durchgang erhaltene Laserstrahl (Abtaststrahl) 4' in der oben beschriebenen Weise auf einen winzigen Fleck konzentrieren. Wenn das photoempfindliche Material 20 mit dem auf einen winzigen Fleck konzentrierten Abtaststrahl 4' abgetastet wird, läßt sich darauf ein Bild mit hoher Schärfe aufzeichnen.
Im folgenden wird eine V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 für die Ausführungsform nach Fig. 11 beschrieben. Wie oben erwähnt, ist es auch dann, wenn das Rückkopplungssignal Vpd zu dem Addierpunkt 2 der APC-Schaltung 8 zurückgeleitet wird, nicht immer möglich, die ideale Beziehung zwischen dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal und der Intensität des Laserstrahls 4, wie sie durch die ausgezogene Linie in Fig. 4 dargestellt ist, zu erreichen. Wenn die optische Durchlässigkeitskennlinie der Blendenplatte 50 und des Polarisationsfilters 51 in Bezug auf die Intensität des einfallenden Lichts, wie erwähnt, ebenfalls nichtlinear sind, so ist es außerdem nicht immer möglich, die Beziehung zwischen dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal und der optischen Intensität des Abtaststrahles 4' linear zu machen. Die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 ist dazu vorgesehen, die Beziehung zwischen der Intensität des Abtaststrahles und dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal zu linearisieren. Genauer gesagt, die ideale Beziehung zwischen dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal Vref und der optischen Intensität Ps des Abtaststrahles 4' gemäß der geraden Linie "a" in Fig. 12, die tatsächliche Beziehung zwischen diesen Werten gemäß der Kurve "b" in Fig. 12 und der Spannungswert zu der Zeit, zu der das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal S1'' direkt einer D/A-Umsetzung unterzogen wird, wird als Vin angenommen. In diesem Fall wird die V-P- Kennlinienkorrekturtabelle 84 so gebildet, daß der Spannungswert Vin in einen Spannungswert V umgesetzt wird. Wenn der Wert des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals Vref dem Wert Vin gleicht, so läßt sich lediglich die optische Dichte entsprechend P' erreichen. Für den Fall allerdings, daß der Spannungswert Vin in der oben erwähnten Weise umgesetzt wird in den Spannungswert V, läßt sich die optische Intensität entsprechend Po bezüglich des Spannungswerts Vin erreichen. Damit wird die Beziehung zwischen dem dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal S1'' entsprechenden Spannungswert Vin und der Abtaststrahlintensität Ps linear.
Mit dem oben beschriebenen Aufbau läßt sich die Dichte des photoempfindlichen Materials 20 auf gleiche Dichteintervalle dadurch einstellen, daß man den Pegel des Bildsignals S1 um einen vorbestimmten Betrag ändert. Außerdem gilt, wie oben erwähnt, die Kennlinie "b" in Fig. 12 für den Fall, daß der Halbleiterlaser 1 über die LED-Zone und die Laserschwingungszone hinweg betrieben wird. Bei dieser Ausführungsform läßt sich also ein dynamischer Bereich für die optische Ausgangsgröße von drei Zehneipotenzen erreichen, und dementsprechend läßt sich ein Bild hoher Gradation mit etwa 1024 Graustufen in einfacher Weise und genau aufzeichnen, wie es oben erläutert ist.
Wie zuvor erwähnt, wird die Nichtlinearität der Abtaststrahl-Intensitätskennlinie bezüglich des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals, verursacht durch die Nichtlinearität der optischen Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers 1 bezüglich des Treiberstroms, und die Nichtlinearität der optischen Durchlaßkennlinie der Blendenplatte 50 und des Polarisationsfilters 51 bezüglich der Intensität des einfallenden Lichts von der V- P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 beseitigt, und die Kennlinie läßt sich linearisieren. Folglich muß die Schleifenverstärkung des Systems der APC-Schaltung 8, welches durch den Addierpunkt 2, den Spannungs- Strom-Wandlerverstärker 3, den Halbleiterlaser 1, die Photodiode 6 und den Strom-Spannungs-Wandlerverstärker 7 gebildet wird und dann zu dem Addierpunkt 2 zurückläuft, nicht diejenige Verstärkung aufweisen, die für die Korrektur zum Beseitigen der vorerwähnten Nichtlinearität notwendig wäre.
Im folgenden wird die Erzeugung der V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 der in Fig. 11 dargestellten Ausführungsform beschrieben. An die in Fig. 11 dargestellte Vorrichtung wird die Tabellenerzeugungseinrichtung 35 bei Bedarf angeschlossen. Sie enthält die Testsignalerzeugungsschaltung 27, die Tabellenerzeugungsschaltung 28 und den Speicher 29. Wenn die V-P-Kenninienkorrekturtabelle 84 erzeugt werden soll, wird das einen veränderlichen Pegel aufweisende, digitale Testsignal S10 von der Testsignalerzeugungsschaltung 27 erzeugt und dem Multiplexer 15 zugeführt. Zu dieser Zeit ist der Multiplexer 15 umgeschaltet aus dem Zustand, in welchem er das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal S5 dem D/A-Umsetzer 16 im Zuge der Bildaufzeichnung zuführt, in den Zustand, in welchem er das Testsignal S10 dem D/A-Umsetzer 16 zuführt. Außerdem wird ein von dem halbdurchlässigen Spiegel 52 zum Abzweigen eines Teils des Laserstrahls 4' reflektierte Laserstrahl 4'' von einem durch eine Photodiode oder dergleichen gebildeten Photodetektor 53 empfangen. Die Tabellenerzeugungsschaltung 28 ist derart angeschlossen, daß sie von einem zum Umsetzen des Ausgangssignals des Photodetektors 53 in ein Spannungssignal dienenden Strom-Spannungs- Wandlerverstärker 54 kommendes Lichtmengensignal Vs empfängt. Das Testsignal S10 wird derart ausgegeben, daß sich sein Signalpegel stufenweise erhöht oder verringert. Zu dieser Zeit aktiviert die Tabellenerzeugungsschaltung 28 den dort eingebauten Signalgenerator für veränderlichen Pegel, um ein Referenzsignal zu erzeugen, welches der minimalen optischen Intensität entspricht, und sie vergleicht das Lichtmengensignal Vs mit dem Bezugssignal. Das Referenzsignal besitzt einen Spannungswert Vin gemäß Fig. 12. Die Tabellenerzeugungsschaltung 28 speichert den Wert des Testsignals S10 zu dem Zeitpunkt, zu dem das Lichtmengensignal Vs mit dem Referenzsignal übereinstimmt. Der durch das zwischengespeicherte Testsignal S10 repräsentierte Spannungswert entspricht dem in Fig. 12 dargestellten Spannungswert V, und deshalb läßt sich die Beziehung zwischen dem Spannungswert Vin und dem Spannungswert V herausfinden. Die Tabellenerzeugungsschaltung 28 ändert den Wert des Referenzsignals in 1024 Stufen, und sie erfaßt die Beziehung zwischen dem Spannungswert Vin und dem Spannungswert V für jeden Wert des Referenzsignals. Auf diese Weise wird die Korrekturtabelle zum Umsetzen von 1024 Pegeln des Spannungswerts Vin in den Spannungswert V erzeugt. Die so erzeugte Korrekturtabelle wird im Speicher 29 gespeichert und dann als V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 eingestellt. Nachdem auf diese Weise die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 gebildet ist, wird die Tabellenerzeugungseinrichtung 25 von der APC-Schaltung 8 gelöst.
Die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 kann in anderer Weise erzeugt werden, als oben in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 erläutert wurde.
Bei der in Fig. 11 dargestellten Ausführungsform sind die Blendenplatte 50 und das Polarisationsfilter 51 vorgesehen, um die Konvergenz des Abtaststrahles 4' zu verbessern. Allerdings kann auch lediglich entweder die Blendenplatte 50 oder das Polariationsfilter 51 eingesetzt werden, oder man kann anstelle dieser optischen Elemente das vorerwähnte Interferenzfilter verwenden. Außerdem können zwei oder sämtliche dieser drei optischen Elemente in Kombination eingesetzt werden.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 13 eine weitere Ausführungsform der zweiten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung beschrieben. In Fig. 13 sind ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 11 versehen (dies gilt auch für Fig. 14). Auch wenn lediglich die Laserbetriebssteuerschaltung in Fig. 13 dargestellt ist, so sind diejenigen Abschnitte des Laserstrahlabtastsystems dieser Ausführungsform, die in Fig. 13 nicht dargestellt sind, in der gleichen Weise wie bei der Ausführungsform nach Fig. 11 ausgebildet. In Fig. 13 wird das von der Tabelle 13 für inverse logarithmische Umsetzung erzeugte Lichtemissionspegel-Vorgabesignal S1'' über den Multiplexer 15 direkt dem D/A-Umsetzer 16 zugeleitet. Andererseits wird das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal S1'' abgezweigt und der V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 104 zugeführt. Die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 104 unterscheidet sich etwas von der in Fig. 11 dargestellten V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 und ist dazu ausgebildet, eine Differenz ΔV zwischen den Spannungswerten V und Vin gemäß Fig. 12 zu berechnen. Das die Spannungsdifferenz ΔV repräsentierende digitale Signal S5' wird von dem D/A-Umsetzer 45 in ein Analogsignal umgesetzt und dann in dem Addierpunkt 2 auf den Spannungswert Vin (der dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal S1'' entspricht) addiert. Diese Operation ist äquivalent zu dem Zuführen des den Spannungswert V repräsentierenden Signal als das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal Vref zu dem Addierpunkt 2 der Ausführungsform nach Fig. 11, so daß die gleichen Effekte erzielt werden können, wie sie oben erläutert sind.
Eine weitere Ausführungsform der zweiten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung wird im folgenden anhand der Fig. 14 beschrieben. Bei dieser Ausführungsform wird das Lichtemissionspegel- Vorgabesignal S1'' abgezweigt und der V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 104 zugeleitet, um die oben erwähnte Korrektur vorzunehmen, und das erhaltene Signal S5' wird von dem D/A-Umsetzer 45 in der gleichen Weise wie bei der Ausführungsform nach Fig. 13 in das Analogsignal eingesetzt. Allerdings wird das von dem D/A-Umsetzer 45 erzeugte Spannungssignal ΔV nicht dem Addierpunkt 2 zugeführt, sondern statt dessen ein Spannungs-Strom-Wandlerverstärker 46 zugeführt, der das Spannungssignal ΔV in einen Strom Δi umwandelt. Der Strom Δi wird auf einen Treiberstrom addiert, welcher erhalten wird durch Umsetzen des Abweichungssignals Ve, und zwar an dem Addierpunkt 47, der sich in der Stufe hinter dem Spannungs-Strom-Wandlerverstärker 3 der APC- Schaltung 8 befindet. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 13 lediglich dadurch, daß das Spannungssignal ΔV nicht direkt zu der APC-Schaltung 8 geführt wird, sondern statt dessen in den Strom Δi umgewandelt und dann der APC-Schaltung 8 zugeführt wird. Daher lassen sich bei dieser Ausführungsform auch die gleichen Effekte erzielen wie bei der Ausführungsform nach Fig. 11.
Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Fig. 16 bis 20 Ausführungsbeispiele der dritten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung beschrieben.
In Fig. 16 sind ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 numeriert mit der Ausnahme, daß das Bezugszeichen 15 einen Signalumfalter bezeichnet. Bei der Ausführungsform nach Fig. 16 wird das von dem Bildsignalgenerator 10 erzeugte Bildsignal S1 in der gleichen Weise, wie es in Verbindung mit Fig. 1 erläutert wurde, über den Multiplexer 11 von der Korrekturtabelle 40 korrigiert und in ein Lichtemissionspegel-Vorgabesignal S5 auf beispielsweise 16 Bits umgesetzt. Das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal S5 wird dem D/A-Umsetzer 16 zugeführt und von dem D/A-Umsetzer 16 in ein Lichtemissionspegel- Vorgabesignal Vref umgesetzt, welches sich aus einem Analogspannungssignal zusammensetzt. Das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal Vref wird über den Signalumschalter 15 dem Addierpunkt 2 der APC- Schaltung 8 zugeleitet.
Bei dieser Ausführungsform wird die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 14 in der unten beschriebenen Weise erzeugt. Die in Fig. 16 dargestellte Vorrichtung ist mit einer Tabellenerzeugungseinrichtung 70 ausgestattet. Das von der Tabellenerzeugungseinrichtung 70 erzeugte Testsignal S10 wird dem Addierpunkt 2 über den Signalumschalter 15 zugeführt, und das Rückkopplungssignal Vpd in der APC-Schaltung 8 wird zu der Tabellenerzeugungseinrichtung 70 zurückgeführt. Wenn die Korrekturtabelle erzeugt werden soll, wird der Signalumschalter 15 aus dem Zustand, in welchem das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal Vref dem Addierpunkt 2 im Verlauf der Bildaufzeichnung zugeführt wird, umgestellt auf einen Zustand, in welchem das Testsignal S10 dem Addierpunkt 2 zugeführt wird. Zu dieser Zeit wird ein in der Rückkopplungsleitung des Rückkopplungssignals Vpd befindlicher Schalter 71 geöffnet, wozu er mit dem Signalumschalter 15 gekoppelt ist oder von Hand betätigt wird.
Der Pegel des Testsignals S10 steigt mit verstreichender Zeit stufenförmig an. Insbesondere speichert ein PROM 72 Zuwächse, die auf der logarithmischen Achse arithmetische Werte haben, wobei auf diese Zuwachswerte anschließend durch einen Takt CLK zugegriffen wird. Die so aus dem PROM 72 ausgelesenen Digitalwerte werden von einem D/A-Umsetzer 73 in Analogwerte umgesetzt und von einem Verstärker 74 verstärkt. Als Ergebnis erhält man das in Fig. 17 dargestellte Testsignal S10, dessen Spannungswert V stufenweise mit der Zunahme der Anzahl von Impulsen des Takts CLK, d. h. im Verlauf der Zeit, ansteigt. Anstatt des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals Vref wird das Testsignal S10 dem Addierpunkt 2 über den Signalumschalter 15 zugeleitet. Als das PROM 72 wird ein PROM verwendet, welches Zuwächse (z. B. von 14 Bits) speichert, die wesentlich höher sind als die Dichteskala (d. h. die Lichtemissionspegel-Auflösung des Halbleiterlasers 1) von 10 Bits.
Nach dem Zuführen des Testsignals S10 zu dem Addierpunkt 2 emittiert der Halbleiterlaser 1 den Laserstrahl 4, und das der optischen Ausgangsgröße des Halbleiterlasers 1 entsprechende Rückkopplungssignal Vpd wird einem Vergleicher 77 zugeführt. Der Vergleicher 77 empfängt ein Referenzsignal Vg, welches von einer CPU 78 erzeugt und von einem D/A-Umsetzer 76 in ein Analogsignal umgesetzt wurde, und er vergleicht das Rückkopplungssignal Vpd mit dem Referenzsignal Vg. Zu dieser Zeit gibt die CPU 78 zuerst ein Referenzsignal Vg(1) entsprechend dem kleinsten Lichtemissionspegel des Halbleiterlasers 1 aus, und der Vergleicher 77 erzeugt dann ein Übereinstimmungssignal S11, wenn das Rückkopplungssignal Vpd mit dem Referenzsignal Vg(1) übereinstimmt. Das Übereinstimmungssignal S11 wird einem Zwischenspeicher 75 zugeleitet. Der Zwischenspeicher 75 empfängt von dem PROM 72 ein Eingangssignal und sorgt für eine Zwischenspeicherung des Eingangssignals aus dem PROM 72 dann, wenn das Übereinstimmungssignal S11 dem Zwischenspeicher 75 zugeführt wird. Das so gespeicherte Signal S12 repräsentiert den Wert von ΔV gemäß Fig. 8 zu der Zeit, zu der der Wert des Referenzsignals Vg dem Wert von Vin gleicht. Die Spannungswerte ΔV entsprechen den Referenzsignalen Vg(n) und werden im folgenden als Δv(n) bezeichnet. Die CPU 78 empfängt das Signal S12 entsprechend dem Spannungswert ΔV(1) und berechnet den Wert V(1) wie folgt
V(1) = Vg(1) + ΔV(1)
auf der Grundlage des Signals S12 und des Referenzsignals Vg(1). Außerdem erzeugt die CPU 48 eine Tabelle zum Umwandeln des Referenzsignals Vg(1) in das Signal mit dem Spannungswert V(1) in einem RAM 79.
Das Übereinstimmungssignal S11 wird außerdem der CPU 78 zugeführt. Nach Erhalt des Koinzidenzsignals S11 wechselt die CPO 78 das Referenzsignal von Vg(1) auf Vg(2) entsprechend dem zweitkleinsten Lichtemissionspegel des Halbleiterlasers 1, und setzt den Vergleicher 77 zurück. Auf in diesem Fall berechnet die CPU 78 einen Wert V(2)
V(2) = Vg(2) + ΔV(2)
und erzeugt eine Tabelle zum Umwandeln des Referenzsignals Vg(2) in das Signal des Spannungswertes V(2) in dem RAM 79.
Die vorstehend erwähnten Operationen werden sequentiell bis zu einem Referenzsignal Vg(1024) entsprechend dem maximalen Lichtemissionspegel des Halbleiterlasers 1 durchgeführt, und als Ergebnis werden die Tabellen zum Umwandeln von 1024 Signalwerten Vin(n) in die Werte V(n) in dem RAM 79 erzeugt. Anschließend werden diese Tabellen interpoliert, um eine Bit-Tabelle zu erhalten, die über eine Signalleitung 80 an das die Korrekturtabelle 40 bildende RAM gesendet wird und als die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 14 eingestellt wird. Wie zuvor erwähnt, wird die Korrekturtabelle 14 so gebildet, daß der Spannungswert Vin gemäß Fig. 8 in den Spannungswert V umgewandelt wird. Deshalb wird die Beziehung zwischen dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal S1'' vor dem Durchgang durch die Korrekturtabelle 14 und der optischen Ausgangsgröße Pf des Halbleiterlasers 1 linear.
Nachdem die Korrekturtabelle 14 in der oben beschriebenen Weise erzeugt worden ist, wird der Signalumschalter 15 in den Zustand für die Bildaufzeichnung umgestellt, und der Schalter 71 wird geschlossen.
Auch bei dieser Ausführungsform kann man, anstatt die Beziehung zwischen dem Spannungswert Vin und dem Spannungswert V für sämtliche bilddichte Stufen in der oben erläuterten Weise einzeln zu erfassen, die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 14 auch dadurch erzeugen, daß man die Beziehungen zwischen dem Spannungswert Vin und der Spannung V für einige Haupt-bilddichte Pegel erfaßt und eine Signalinterpolation in der gleichen Weise wie bei der Erzeugung der Gradationskorrekturtabelle 12 vornimmt. Außerdem können die Gradationskorrekturtabelle 12, die Tabelle 13 für die inverse logarithmische Umsetzung und die V- P-Kennlinienkorrekturtabelle 14 zu einer einzigen Korrekturtabelle kombiniert werden, welche sämtliche benötigten Umwandlungskennlinien beinhaltet, oder es können die einzelnen Tabellen unabhängig voneinander gebildet werden.
Anstatt das Testsignal S10 zu verwenden, bei dem der Pegel sich mit der Zeit stufenweise ändert, kann auch ein Testsignal verwendet werden, dessen Pegel sich stufenweise oder kontinuierlich mit der Zeit ändert.
Anhand der Fig. 18 wird eine weitere Ausführungsform der dritten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung beschrieben. In Fig. 18 sind ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 16 versehen (dies gilt auch für die Fig. 19 und 20). Obschon lediglich die Laserbetriebssteuerschaltung und die Tabellenerzeugungseinrichtung 70' in Fig. 18 gezeigt sind, sind die in Fig. 18 nicht dargestellten Abschnitte wie das Laserstrahlabtastsystem bei dieser Ausführungsform in der gleichen Weise ausgebildet wie bei der Ausführungsform nach Fig. 16. Die Tabellenerzeugungseinrichtung 70' der Ausführungsform nach Fig. 18 unterscheidet sich von der in Fig. 16 dargestellten Tabellenerzeugungseinrichtung 70 nur dadurch, daß der Schalter 71 fortgelassen ist. Speziell wird bei dieser Ausführungsform die APC-Schaltung 8 in der gleichen Weise wie beim Normalbetrieb auch im Verlauf der Erzeugung der Korrekturtabelle 14 betrieben. Deshalb entspricht bei dieser Ausführungsform das von dem Zwischenspeicher 75 zur Zeit der Zuführung des Übereinstimmungssignals S11 gespeicherte Signal S12 dem in Fig. 8 gezeigten Spannungswert. In diesem Fall bestimmt die CPU 78 direkt die Werte von V(n) ohne Durchführung der Berechnung, die ausgedrückt wird durch
V(n) = Vg(n) + ΔV(n),
und sie erzeugt die Tabellen zum Umwandeln der Spannungswerte Vg(n) in V(n).
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 19 eine weitere Ausführungsform der dritten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung beschrieben. Bei dieser Ausführungsform wird das von der Tabelle 13 für die inverse logarithmische Umsetzung erzeugte Lichtemissionspegel-Vorgabesignal S1'' dem D/A-Umsetzer 16 direkt zugeführt. Andererseits wird das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal S1'' abgezweigt und der V-P-Kenninienkorrekturtabelle 44 zugeführt. Die V- P-Kennlinienkorrekturtabelle 44 unterscheidet sich geringfügig von der in Fig. 16 gezeigten V-P-Kenninienkorrekturtabelle 14 und ist aufgebaut für die Berechnung eines Differenzwertes ΔV zwischen den Spannungswerten V und Vin in Fig. 8. Das die Spannungsdifferenz ΔV repräsentierende digitale Signal S5, wird von dem D/A-Umsetzer 45 in ein Analogsignal umgesetzt und dann am Addierpunkt 2 auf den Spannungswert Vin (der dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal S1'' entspricht) addiert. Diese Operation ist äquivalent zu dem Zuführen des den Spannungswert V repräsentierenden Signals als das Lichtemissionspegel- Vorgabesignal Vref zu dem Addierpunkt 2 wie bei der Ausführungsform nach Fig. 16, so daß deshalb die gleichen Effekte erzielt werden können, wie sie oben beschrieben sind.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 19 ist es nicht möglich, die Tabellenerzeugungseinrichtung 70' nach Fig. 18 zu verwenden, weil die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 44 so gebildet werden muß, daß sie die Spannungsdifferenz ΔV festlegt, wie es oben erläutert wurde. Deshalb wird eine Tabellenerzeugungseinrichtung 70 desselben Typs verwendet, wie sie in Fig. 16 als Tabellenerzeugungseinrichtung 70 dargestellt ist. Auch in diesem Fall führt die Tabellenerzeugungseinrichtung 70 nicht die vorerwähnte Operation in der Form
V(n) = Vg(n) + ΔV(n)
aus, sondern erzeugt statt dessen die Korrekturtabelle 14, welche die Werte von ΔV(n), ausgedrückt durch das Signal S12, bezüglich der Referenzsignale Vg(n) erzeugt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 20 wird eine noch weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen dritten Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung beschrieben. Bei dieser Ausführungsform wird das Lichtemissionspegel- Vorgabesignal S1'' abgezweigt und der V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 44 zugeführt, um die oben erwähnte Korrektur auszuführen, und das erhaltene Signal S5' wird von dem D/A-Umsetzer 45 in der gleichen Weise in das Analogsignal umgesetzt, wie es bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 19 der Fall ist. Allerdings wird das von dem D/A-Umsetzer 45 erzeugte Spannungssignal ΔV nicht dem Addierpunkt 2 zugeführt, sondern statt dessen dem Spannungs-Strom-Wandlerverstärker 46 zugeleitet, welcher das Spannungssignal ΔV in einen Strom Δe umsetzt. Der Strom Δe wird auf einen Treiberstrom addiert, welcher erhalten wird durch das Umsetzen des Abweichungssignals Ve, und zwar erfolgt die Addition an dem Addierpunkt 47, der sich an einer Stelle hinter dem Spannungs-Strom-Wandlerverstärker 3 der APC-Schaltung 8 befindet. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 19 lediglich dadurch, daß das Spannungssignal ΔV nicht direkt auf die APC-Schaltung 8 gegeben wird, sondern statt dessen in den Strom Δi umgesetzt und dann der APC-Schaltung 8 zugeführt wird. Deshalb lassen sich auch bei dieser Ausführungsform die gleichen Effekte erzielen wie bei der Ausführungsform nach Fig. 16.
Eine in der Ausführungsform nach Fig. 20 enthaltene Tabellenerzeugungseinrichtung 70'' unterscheidet sich von der in Fig. 16 dargestellten Tabellenerzeugungseinrichtung 70 nur dadurch, daß das Testsignal S10 dem Addierpunkt 47 zugeführt wird. Allerdings wird auch in diesem Fall das den Spannungswert ΔV gemäß Fig. 8 repräsentierende Signal S12 der CPU 78 zugeleitet. Deshalb kann die CPU 78 so ausgestaltet sein, daß sie die Korrekturtabelle 44 zum Erzeugen der Werte von ΔV(n) bezüglich der Referenzsignale Ve(n) auf der Grundlage des Signals S12 und der Referenzsignale Vg(n) erzeugt.
Anhand der Fig. 21 wird nun eine Ausführungsform der vierten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung beschrieben. In Fig. 21 sind ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 11, mit der Ausnahme, daß das Bezugszeichen 15 einen Signalumschalter bezeichnet. Bei der in Fig. 21 dargestellten Ausführungsform wird das von dem Bildsignalgenerator 10 erzeugte Bildsignal S1 über den Multiplexer 11 von der Korrekturtabelle 40 korrigiert, und wird in das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal S5 von beispielsweise 16 Bits umgesetzt. Das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal S5 wird dem D/A- Umsetzer 16 zugeführt und von diesem in das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal Vref umgesetzt, welches aus einem Analogspannungssignal besteht. Das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal Vref wird über den Signalumschalter 15 dem Addierpunkt 2 der APC-Schaltung 8 zugeleitet.
Bei der in Fig. 21 dargestellten Ausführungsform ist die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 vorgesehen, um die Beziehung zwischen der Intensität des Abtaststrahls 4' und dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal in der gleichen Weise zu linearisieren, wie dies in Verbindung mit Fig. 12 für die Ausführungsform nach Fig. 11 beschrieben wurde. Damit werden die Nichtlinearität der Abtaststrahl-Intensitätskennlinie bezüglich des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals, hervorgerufen durch die Nichtlinearität der optischen Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers 1 bezüglich des Treiberstroms, und die Nichtlinearität der optischen Durchlaßkennlinie der Blendenplatte 15 und des Polaiisatorfilters 51 in Bezug auf die Intensität des einfallenden Lichts beseitigt, und die Kennlinien werden in der gleichen Weise wie bei der Ausführungsform nach Fig. 11 durch die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 linearisiert.
Bei der in Fig. 21 gezeigten Ausführungsform wird die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 in der nachfolgend beschriebenen Weise erzeugt. Die in Fig. 21 dargestellte Vorrichtung ist mit einer Tabellenerzeugungseinrichtung 85 ausgestattet. Das von der Tabellenerzeugungseinrichtung 85 erzeugte Testsignal S10 wird über den Signalumschalter 15 dem Addierpunkt 1 zugeleitet. Außerdem wird der von dem halbdurchlässigen Spiegel 52 zum Abzweigen eines Teils des Laserstrahls 4' reflektierte Laserstrahl 4'' von dem durch eine Photodiode oder dergleichen gebildeten Photodetektor 53 empfangen. Das Abtaststrahl-Intensitätssignal Vs, welches von dem Strom-Spannungs-Wandlerverstärker 54 zum Umsetzen des Ausgangssignals des Photodetektors 53 in ein Spannungssignal erzeugt wird, wird der Tabellenerzeugungseinrichtung 85 zugeleitet. Wenn die Korrekturtabelle erzeugt werden soll, wird der Signalumschalter 15 aus dem Zustand, in dem das Lichtemissionspegel- Vorgabesignal Vref dem Addierpunkt 2 im Verlauf der Bildaufzeichnung zugeführt wird, umgeschaltet in den Zustand, in welchem dem Addierpunkt 2 das Testsignal 10 zugeführt wird.
Der Pegel des Testsignals 10 erhöht sich mit der Zeit stufenförmig. Insbesondere speichert das PROM 72 Zuwachswerte, die auf der logarithmischen Achse arithmetisch sind, und auf die Zuwächse wird von dem Takt CLK sequentiell zugegriffen. Die so aus dem PROM 72 ausgelesenen Digitalwerte werden von dem D/A-Umsetzer 73 in Analogwerte umgesetzt und vom Verstärker 74 verstärkt. Als Ergebnis wird ein Testsignal 10 gemäß Fig. 17 erhalten, dessen Spannungswert V mit der Anzahl von Impulsen des Takts CLK, d. h. mit der Zeit, stufenförmig ansteigt. Anstelle des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals Vref wird das Testsignal S10 dem Addierpunkt 2 über den Signalumschalter 15 zugeführt. Als PROM 72 wird ein PROM verwendet, welches Zuwachswerte (z. B. von 14 Bits) speichert, die wesentlich höher sind als die 10 Bits umfassende Dichteskala (d. h. die Lichtemissionspegel-Auflösung des Halbleiterlasers 1).
Nach dem Zuführen des Testsignals S10 zu dem Addierpunkt 2 emittiert der Halbleiterlaser 1 den Laserstrahl 4, und das die Intensität des Abtaststrahls 4' zu dieser Zeit repräsentierende Signal Vs wird dem Vergleicher 77 zugeführt. Der Vergleicher 77 empfängt das Referenzsignal Vg, welches von der CPU 78 erzeugt und von dem D/A-Umsetzer 76 in ein Analogsignal umgesetzt wurde, und vergleicht das Abtaststrahl-Intensitätssignal Vs mit dem Bezugssignal Vg. Zu dieser Zeit gibt die CPU 78 zuerst ein Referenzsignal Vg(1) aus, welches dem kleinsten Lichtemissionspegel des Halbleiterlasers 1 entspricht, und der Vergleicher 77 erzeugt das Übereinstimmungssignal S11, wenn das Abtaststrahl-Intensitätssignal Vs mit dem Referenzsignal Vg(1) übereinstimmt. Das Koinzidenzsignal S11 wird dem Zwischenspeicher 75 zugeführt. Der Zwischenspeicher 75 empfängt das Eingangssignal von dem PROM 72 und speichert das Eingangssignal vom PROM 72 zu der Zeit, zu der das Übereinstimmungssignal S11 dem Zwischenspeicher 75 zugeführt wird. Das so gespeicherte Signal S12 repräsentiert den Wert V nach Fig. 12 zu der Zeit, zu der der Wert des Referenzsignals Vg dem Wert Vin gleicht. Die den Referenzsignalen Vg(n) entsprechenden Spannungswerte V werden im folgenden als V(n) bezeichnet. Die CPU 78 erzeugt eine Tabelle zum Umsetzen des Referenzsignals Vg(1) in das Signal mit dem Spannungswert V(1) in dem RAM 79.
Das Übereinstimmungssignal S11 wird auch der CPU 78 zugeführt. Nach Erhalt des Übereinstimmungssignals S11 wechselt die CPU 78 von dem Referenzsignal Vg(1) nach Vg(2) entsprechend dem zweitkleinsten Lichtemissionspegel des Halbleiterlasers 1, und sie setzt den Vergleicher 77 zurück. Auch in diesem Fall erzeugt die CPU 78 eine Tabelle zum Umsetzen des Referenzsignal Vg(2) in das Signal des Spannungswertes V(2) in dem RAM 79.
Die vorerwähnten Operationen werden sequentiell bis zu dem Referenzsignal Vg(1024) entsprechend dem maximalen Lichtemissionspegel des Halbleiterlasers 1 durchgeführt, und als Ergebnis werden die Tabellen zum Umwandeln von 1024 Signalwerten Vin(n) in die Werte V(n) innerhalb des RAM 79 erzeugt. Diese Tabellen werden dann interpoliert, um eine 16-Bit-Tabelle zu erhalten, die über die Signalleitung 80 zu dem die Korrekturtabelle 40 bildenden RAM gesendet werden und als V-P- Kennlinienkorrekturtabelle 84 eingestellt werden. Wie zuvor erwähnt, wird die Korrekturtabelle 84 so gebildet, daß sie den Spannungswert Vin in den Spannungswert V gemäß Fig. 12 umsetzt. Deshalb wird die Beziehung zwischen dem Lichtemissionpegel-Vorgabesignal S1'' vor dem Durchgang durch die Korrekturtabelle 84 und der Abtaststrahlintensität Ps linear.
Auch bei dieser Ausführungsform kann man, anstatt die Beziehungen zwischen dem Spannungswert Vin und dem Spannungswert V für sämtliche bilddichte Pegel einzeln 8 in der oben beschrieben Weise zu erfassen, die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 auch dadurch erzeugen, daß man die Beziehungen zwischen dem Spannungswert Vin und dem Spannungswert V für einige Haupt-bilddichte Pegel erfaßt und eine Signalinterpolation in genau der gleichen Weise durchführt wie bei der Erzeugung der Gradationskorrekturtabelle 12. Außerdem können die Gradationskorrekturtabelle 12, die Tabelle 13 für die inverse logarithmische Umsetzung und die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 zu einer einzelnen Korrekturtabelle kombiniert werden, die sämtliche notwendigen Umwandlungskennlinien beinhaltet, oder die Tabellen können unabhängig voneinander gebildet werden.
Auch bei dieser Ausführungsform kann anstelle der Verwendung des Testsignals S11, dessen Pegel mit der Zeit stufenweise zunimmt, ein Testsignal verwendet werden, dessen Pegel mit der Zeit stufenförmig oder kontinuierlich abnimmt.
Andererseits zeigt Fig. 22 ein Beispiel für die Beziehung der Intensität des Laserstrahles nach dem Durchlaufen der Blendenplatte und eines Prisma-Polarisationsstrahlaufteilers, der als das Polarisationsfilter verwendet wird, einerseits, und dem Spannungswert, der durch Umwandeln des Ausgangsstromes der PIN-Photodiode in dem Halbleiterlaser erhalten wird, andererseits. Der Ausgangsstrom der PIN-Photodiode ist proportional zu dem optischen Ausgangssignal des Halbleiterlasers, d. h. zu der Intensität des Laserstrahls vor dem Auftreffen auf die optischen Elemente, und deshalb ist die Beziehung zwischen der Intensität des Laserstrahls und der optischen Durchlässigkeit des optischen Elementes nicht linear.
Außerdem gelangt der von dem Halbleiterlaser abgegebene Strahl üblicherweise durch die Kollimatorlinse und wird von dieser kollimiert. Wenn in diesem Fall der Spreizungswinkel des Strahls zunimmt, gelangt ein Teil des Strahl neben die Kollimatorlinse. Die Lichtmenge, die neben die Kollimatorlinse gelangt (oder die darauf auftreffende Lichtmenge) ändert sich mit dem optischen Ausgangssignal des Halbleiterlasers und dem Streuwinkel des abgegebenen Strahls. Auch in diesem Fall ändert sich die optische Durchlässigkeit der Kollimatorlinse in Abhängigkeit der Intensität des auf die Kollimatorlinse auftreffenden Lichts. Fig. 23 zeigt ein Beispiel für die Beziehung zwischen dem optischen Ausgangssignal, wie es von der in den Halbleiterlaser eingebauten PIN- Photodiode erfaßt wird, und der optischen Intensität nach dem Durchgang durch die Kollimatorlinse. Wie Fig. 23 zeigt, ist die Beziehung nicht-linear.
Dementsprechend wird bei einer Ausführungsform der fünften erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung die Abtaststrahlintensitätskennlinie des Halbleiterlasers bezüglich des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals über die LED-Zone und die Laserschwingungszone hinweg auch dann linearisiert, wenn das optische Element wie z. B. das Polarisationsfilter, das Interferenzfilter, die Blendenplatte oder die Kollimatorlinse in das Strahlabtastsystem eingefügt sind, so daß ein Bild mit hoher Gradation durch optische Intensitätsmodulation rasch aufgezeichnet werden kann. Diese Ausführungsform wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 21 beschrieben.
Die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 dieser Ausführungsform wird im folgenden beschrieben. Wenngleich die Beziehung zwischen dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal und der Stärke des Laserstrahls 4 dadurch linearisiert werden können, daß man das Rückkopplungssignal Vpd zu dem Addierpunkt der APC-Schaltung 8 zurückführt, wird die Beziehung zwischen dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal und der optischen Intensität des Laserstrahls 4' deshalb nicht linear, weil die optische Durchlaßkennlinie der Blendenplatte 50 und des Polarisationsfilters 51 und, in einigen Fällen, der Kollimatorlinse 17 bezüglich der Intensität des einfallenden Lichts nicht-linear ist, wie es oben erläutert wurde. Die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 ist vorgesehen, um die Beziehung zwischen der Intensität des Abtaststrahls und dem Lichtemissionspegel- Vorgabesignal in der gleichen Weise zu linearisieren, wie es in Verbindung mit Fig. 12 erläutert wurde. Im Zuge der Erzeugung der V-P- Kennlinienkorrekturtabelle 84 werden die Tabellen zum Umsetzen der 1024 Signalwerte Vin(n) in die Werte V(n) die in dem RAM 29 in der oben in Verbindung mit Fig. 21 erzeugten Weise eingestellt sind, über die Signalleitung 80 zu dem die Korrekturtabelle 40 bildenden RAM gesendet, und werden als die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 eingestellt.
Bei der Ausführungsform der fünften erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung wird die Lichtlinearität der Abtaststrahlintensität bezüglich des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals, verursacht durch die Nichtlinearität der optischen Ausgangskenninie des Halbleiterlasers bezüglich des Treiberstroms, durch die APC-Schaltung beseitigt. Auch wenn die optische Durchlaßkenninie des optischen Elementes des Strahlabtastsystems, beispielsweise des Polarisationsfilters, des Interferenzfilters, der Blendenplatte oder der Kollimatorlinse, bezüglich der Intensität des einfallenden Lichts nicht-linear ist, so läßt sich deren Nichtlinearität durch die Korrekturtabelle beseitigen.
Bei der Ausführungsform der fünften Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung kann die Tabellenerzeugungseinrichtung 85 fortgelassen werden, und die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 kann durch Berechnung oder dergleichen erzeugt werden. Dann allerdings, wenn die Einrichtung zum Erzeugen der Korrekturtabelle bei dieser Ausführungsform vorgesehen ist, kann die Korrekturtabelle bei Bedarf neu erzeugt werden. Deshalb läßt sich auch dann, wenn die Leistung des Halbleiterlasers sich beispielsweise im Verlauf der Zeit ändert, stets eine geeignete Korrekturtabelle neu erzeugt werden durch Kompensieren derartiger Änderungen, wobei der Zustand zur Erzielung einer exakten Aufzeichnung für eine lange Zeitspanne aufrecht erhalten werden kann.
Anhand der Fig. 24 wird eine Ausführungsform der sechsten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung im folgenden beschrieben. In Fig. 24 sind ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 11 versehen, mit der Ausnahme, daß das Bezugszeichen 15 einen Signalumschalter bezeichnet. Bei der in Fig. 24 gezeigten Ausführungsform wird das von dem Bildsignalgenerator 10 erzeugte Bildsignal S1 über den Multiplexer 11 von der Korrekturtabelle 40 korrigiert und wird in das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal S5 von beispielsweise 16 Bits umgesetzt. Das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal S5 wird dem D/A- Umsetzer 16 zugeführt und von diesem in das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal Vref umgesetzt, bestehend aus einem Analogspannungssignal. Das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal Vref wird dem Addierpunkt 2 der APC-Schaltung 8 über den Signalumschalter 15 zugeleitet. Der Addierpunkt 2, der Spannungs-Strom-Wandlerverstärker 3 und der Halbleiterlaser 1 der APC-Schaltung 8 sind äquivalent mit den entsprechenden Teilen der in Verbindung mit Fig. 3 beschriebenen Schaltung.
Der Laserstrahl 4'', der von dem halbdurchlässigen Spiegel 52 zum Abzweigen eines Teils des Laserstrahls 4' reflektiert wird, wird von dem durch eine Photodiode oder dergleichen gebildeten Photodetektor 53 empfangen. Der Ausgangsstrom des Photodetektors 53 repräsentiert die Stärke des Laserstrahls 4''. Die Stärke des Laserstrahls 4'' entspricht der Intensität des Abtaststrahls 4' normal und mithin repräsentiert der Ausgangsstrom des Photodetektors 53 die Intensität des Abtaststrahls 4'. Der Ausgangsstrom wird von dem Strom-Spannungs-Wandlerverstärker 54 in ein Spannungssignal umgesetzt, welches dann als das Rückkopplungssignal Vpd dem Addierpunkt 2 zugeleitet wird. Speziell bei dieser Ausführungsform ist die APC-Schaltung 8 so ausgebildet, daß sie dem Photodetektor 53, dem Strom-Spannungs-Wandlerverstärker 54 und die von dem Photodetektor 53 zu dem Addierpunkt 2 führende Leitung enthält. In der APC-Schaltung 8 wird im Gegensatz zu der APC-Schaltung 8 nach Fig. 3 das die Lichtmenge des Laserstrahls 4' nach dem Durchlauf durch die Blendenplatte 50 und durch das Polarisationsfilter 150 repräsentierende Rückkopplungssignal Vpd dem Addierpunkt 2 zugeführt. Deshalb werden sowohl die Nichtlinearität der optischen Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers 1 in Abhängigkeit des Treiberstroms als auch die Nichtlinearität der optischen Durchlaßkennlinie der Blendenplatte 50 und des Polarisationsfilter 51 bezüglich der Intensität des einfallenden Lichts von der APC-Schaltung 8 bis zu einem gewissen Maß beseitigt.
Bei der in Fig. 24 gezeigten Ausführungsform ist die Kennlinien-Korrekturtabelle 84 vorgesehen, um die Beziehung zwischen der Intensität des Abtaststrahls 4' und dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal in der gleichen Weise zu linearisieren, wie es in Verbindung mit Fig. 12 für die Ausführungsform nach Fig. 11 beschrieben wurde. Damit wird die Nichtlinearität der Abtaststrahl-Intensitätskennlinie bezüglich des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals, hervorgerufen durch die Nichtlinearität der optischen Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers 1 in Bezug auf den Treiberstrom ebenso beseitigt wie die Nichtlinearität der optischen Durchlaßkennlinie der Blendenplatte 50 und des Polarisationsfilters 51 bezüglich der Intensität des einfallenden Lichts, und die Kennlinien werden von der V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 in der oben in Verbindung mit der Ausführungsform nach Fig. 11 erläuterten Weise linearisiert. Folglich muß die Schleifenverstärkung des Systems der APC-Schaltung 8, welches durch den Addierpunkt 2, den Spannungs- Strom-Wandlerverstärker 3, den Halbleiterlaser 1, den Photodetektor 6 und den Strom-Spannungs-Wandlerverstärker 54 läuft und dann zu dem Addierpunkt 2 zurückkehrt, nicht die für die Korrektur zum Beseitigen der vorerwähnten Nichtlinearität erforderliche Verstärkung aufweisen. Es ist also lediglich notwendig, daß die Schleifenverstärkung einen Wert hat, der benötigt wird durch die Kompensation der Abweichungen der optischen Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers 1 bezüglich des Treiberstroms, verursacht durch die vorübergehenden Temperaturänderungen, im Laufe des Betriebs des Halbleiterlasers 1 oder durch Fehler oder Schwingen der Regelung auftreten, um die Temperatur in dem Gehäuse des Halbleiterlasers 1 konstant zu halten und Drifterscheinungen der Verstärker oder dergleichen zu kompensieren. Speziell in dem Fall, daß die Bildelement-Taktfrequenz 1 MHz beträgt und der Halbleiterlaser 1 betrieben wird, um ein optisches Ausgangssignal von 3 mW zu erzeugen, ist es lediglich notwendig, daß die vorerwähnte Schleifenverstärkung wie bei den anderen Ausführungsformen etwa 30 dB beträgt. Wie erwähnt, läßt sich die Schleifenverstärkung in dieser Größenordnung in einfacher Weise durch den derzeitigen Stand der Technik erreichen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 24 ist die Tabellenerzeugungseinrichtung 70 vom gleichen Typ wie die Tabellenerzeugungseinrichtung 70 der in Fig. 16 dargestellten Ausführungsform, und die V-P-Kenninienkorrekturtabelle 84 wird auf die gleiche Weise erzeugt, wie es in Verbindung mit Fig. 16 erläutert wurde, mit der Ausnahme, daß das Rückkopplungssignal Vpd, welches die Lichtmenge des Laserstrahls 4' nach dem Durchlauf durch die Blendenplatte 50 und das Polarisationsfilter 51 repräsentiert, von dem Strom-Spannungs-Wandlerverstärker 54 der APC- Schaltung 8 der Tabellenerzeugungseinrichtung 70 zugeführt wird. In diesem Fall repräsentiert das durch den Zwischenspeicher 75 gespeicherte Signal S12 den Wert ΔV gemäß Fig. 12 zu der Zeit, zu der der Wert des Referenzsignals Vg dem Wert Vin gleicht. Die Tabellen zum Umsetzen von 1024 Signalwerten Vin(n) in V(n), welche in dem RAM 79 durch Berechnung gemäß
V(n) = Vg(n) + ΔV(n)
in der gleichen Weise wie mit der Tabellenerzeugungseinrichtung 70 der Ausführungsform nach Fig. 16 erzeugt wurden, werden über die Signalleitung 80 zu den die Korrekturtabelle 40 bildenden RAM gesendet und als die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 eingestellt. Die Korrekturtabelle 84 wird so gebildet, daß der Spannungswert Vin gemäß Fig. 12 in den Spannungswert V umgesetzt wird. Deshalb wird die Beziehung zwischen dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal S1'' vor dem Durchlauf durch die Korrekturtabelle 84 und der Abtaststrahlintensität Ps linear.
Im folgenden wird in Verbindung mit Fig. 25 eine Ausführungsform der sechsten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung beschrieben. In Fig. 25 sind ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 24 numeriert (dies gilt auch für die Fig. 26 und 27). Obschon lediglich die Laserbetriebssteuerschaltung und die Tabellenerzeugungseinrichtung 70' in Fig. 25 dargestellt sind, sind die Abschnitte wie das Laserstrahlabtastsystem dieser Ausführungsform, die in Fig. 25 nicht dargestellt sind, in der gleichen Weise wie bei der Ausführungsform nach Fig. 24 ausgebildet. Die Tabellenerzeugungseinrichtung 70' in der Ausführungsform nach Fig. 25 unterscheidet sich von der Tabellenerzeugungseinrichtung 70 nach Fig. 24 lediglich darin, daß der Schalter 71 weggelassen ist. Speziell bei dieser Ausführungsform wird die APC- Schaltung 8 in der gleichen Weise wie im Normalbetrieb betrieben, also so, wie im Fall der Erzeugung der Korrekturtabelle 84. Deshalb entspricht bei dieser Ausführungsform das von dem Zwischenspeicher 75 bei Zufuhr des Übereinstimmungssignals S11 gespeicherte Signal S12 dem Spannungswert V gemäß Fig. 12. In diesem Fall bestimmt die CPU 78 direkt die Werte von V(n) ohne Durchführung der Berechnung
V(n) = Vg(n) + ΔV(n)
und erzeugt die Tabellen zum Umsetzen der Spannungswerte Vg(n) in V(n).
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 26 eine weitere Ausführungsform der sechsten erfindungsgemäßen Laseraufzeichnungsvorrichtung beschrieben. Bei dieser Ausführungsform wird das von der Tabelle 13 für die inverse logarithmische Umsetzung erzeugte Lichtemissionspegel-Vorgabesignal S1'' dem D/A-Umsetzer 16 direkt zugeführt. Andererseits wird das Richtemissionspegel-Vorgabesignal S1'' abgezweigt und der V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 104 zugeführt. Die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 104 unterscheidet sich geringfügig von der V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 gemäß Fig. 24, sie ist für die Berechnung der Differenz ΔV zwischen den Spannungswerten V und Vin gemäß Fig. 12 ausgelegt. Das digitale Signal S5', welches die Spannungsdifferenz ΔV repräsentiert, wird von dem D/A-Umsetzer 45 in ein Analogsignal umgesetzt und dann am Addierpunkt 2 auf den Spannungswert Vin (welcher dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal S1'' entspricht) addiert. Dieser Vorgang ist äquivalent zu dem Zuführen des für den Spannungswert V repräsentativen Signals als Lichtemissionspegel-Vorgabesignal Vref zu dem Addierpunkt 2 entsprechend der Ausführungsform nach Fig. 24, so daß deshalb die gleichen Effekte erzielt werden können, wie sie oben erläutert wurden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 26 ist es möglich, die in Fig. 25 gezeigte Tabellenerzeugungseinrichtung 70' zu verwenden, da die V-P- Kennlinienkorrekturtabelle 104 so gebildet werden muß, daß die Spannungsdifferenz ΔV in der oben erläuterten Weise bestimmt wird. Deshalb wird eine Tabellenerzeugungseinrichtung 70 des gleichen Typs wie die Tabellenerzeugungseinrichtung 70 nach Fig. 24 verwendet. Auch in diesem Fall führt die Tabellenerzeugungseinrichtung 70 nicht die vorerwähnte Operation gemäß
V(n) = Vg(n) + ΔV(n),
durch, sondern erzeugt statt dessen die Korrekturtabelle 104, welche die Werte ΔV(n), repräsentiert durch das Signal S12, bezüglich der Referenzsignale Vg(n).
Im folgenden wird in Verbindung mit Fig. 27 eine noch weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen sechsten Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung beschrieben. Bei dieser Ausführungsform wird das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal S1'' abgezweigt und der V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 104 zum Durchführen der oben erwähnten Korrektur zugeführt, und das erhaltene Signal S5'' wird von dem D/A-Umsetzer 45 in der gleichen Weise wie bei der Ausführungsform nach Fig. 26 in das Analogsignal umgesetzt. Allerdings wird die von dem D/A-Umsetzer 45 erzeugte Spannung ΔV nicht dem Addierpunkt 2, sondern statt dessen dem Spannungs-Strom-Wandlerverstärker 46 zugeführt, welcher das Spannungssignal ΔV in einen Strom Δi umsetzt. Der Strom Δi wird an dem Addierpunkt 47, der in der Stufe hinter dem Spannungs-Strom- Wandlerverstärker 3 der APC-Schaltung 8 liegt, auf einen Treiberstrom addiert, der durch Umsetzung des Abweichungssignals Ve erhalten wird. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 26 lediglich dadurch, daß das Spannungssignal ΔV der APC- Schaltung 8 nicht direkt zugeführt sondern statt dessen in den Strom Δi umgesetzt und dann der APC-Schaltung 8 zugeleitet wird. Deshalb lassen sich auch bei dieser Ausführungsform die gleichen Effekte wie bei der Ausführungsform nach Fig. 24 erzielen.
Die Tabellenerzeugungseinrichtung 70'' in der Ausführungsform nach Fig. 27 unterscheidet sich von der Tabellenerzeugungseinrichtung 70 nach Fig. 24 nur dadurch, daß das Testsignal S10 dem Addierpunkt 47 zugeführt wird. Allerdings wird auch in diesem Fall das den Spannungswert ΔV gemäß Fig. 12 repräsentierende Signal S12 der CPU 78 zugeführt. Deshalb kann die CPU 78 so ausgebildet sein, daß sie die Korrekturtabelle 104 zum Erzeugen der Werte ΔV(n) bezüglich der Referenzsignale Vg(n) auf der Grundlage des Signals S12 und der Referenzsignale Vg(n) erzeugt.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 28 eine Ausführungsform der siebten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung beschrieben. In Fig. 28 sind ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 16. Bei dieser Ausführungsform werden die Tabellen zum Umsetzen der 1024 Signalwerte Vin(n) in V(n) in dem RAM 79 durch die Berechnung
V(n) = Vg(n) + ΔV(n)
in der gleichen Weise wie mit der Tabellenerzeugungseinrichtung 70 der Ausführungsform nach Fig. 16 erzeugt und über die Signalleitung 80 an das die Korrekturtabelle 40 bildende RAM gesendet und als die V-P- Kennlinienkorrekturtabelle 14 eingestellt.
Bei dieser Ausführungsform wird die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 14 in der unten beschriebenen Weise derart gebildet, daß die optische Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers 1 bezüglich des Lichtemissionspegel- Vorgabesignals besonders genau zu der linearen Kennlinie korrigiert werden kann. Wie in Fig. 28 gezeigt ist, befinden sich in einem den Halbleiterlaser 1 aufnehmenden Gehäuse 90 ein Thermistor 91 und ein elektronisches Heiz- und Kühlelement 92. Der Thermistor 91 ist an einen Vergleicher 93 angeschlossen, der eine Spannung eO an einem Anschluß des Thermistors 91 mit einer Bezugsspannung E1 oder einer Bezugsspannung E2 vergleicht. Der Vergleicher 93 erzeugt ein Ausgangssignal in Abhängigkeit der Vergleichsergebnisse, und er steuert den Betrieb des elektronischen Heiz- und Kühlelementes 92 dahingehend, daß die Temperatur in dem Gehäuse 90 auf einem Wert gehalten wird, welcher der Bezugsspannung E1 oder der Bezugsspannung E2 entspricht. Die Bezugsspannung E1 und die Bezugsspannung E2 werden selektiv über den Umschalter 94 an den Vergleicher 93 angelegt. Im Zuge der normalen Bildaufzeichnung wird der Schalter 94 in einem Zustand gehalten, in dem die Bezugsspannung El auf den Vergleicher 93 gegeben wird. Als Ergebnis wird die Temperatur im Gehäuse 90 auf beispielsweise 48ºC gehalten. Andererseits wird dann, wenn die Korrekturtabelle 14 in der gleichen Weise wie in Fig. 16 erzeugt werden soll, der Schalter 94 in einen Zustand umgeschaltet, in welchem die Bezugsspannung E2 auf den Vergleicher 93 gegeben wird, und in diesem Fall wird die Temperatur im Gehäuse 90 auf beispielsweise 44ºC gehalten.
Der zeitliche Ablauf des Vergleichs des Rückkopplungssignals Vpd mit dem Bezugssignal Vg im Vergleicher 77 der Tabellenerzeugungseinrichtung 70 wird derart eingestellt, daß der Vergleich zu der Zeit erfolgt, zu der die optische Ausgangsgröße des Halbleiterlasers 1 über den in Fig. 7C dargestellten Übergangszustand in einen stabilen Zustand gelangt ist.
Mit Bezug auf Fig. 7B wurde herausgefunden, daß das Ausmaß des Anstiegs der Temperatur des Laserdioden-Chips beim Anlegen eines stufenweisen Stroms an den Halbleiterlaser 1 angenähert 10ºC für übliche Halbleiterlaser beträgt. Wie außerdem durch die strichpunktierte Linie in Fig. 29 angedeutet ist, macht die optische Ausgangsgröße des Halbleiterlasers 1 einen Unterschwinger, wenn der angelegte Strom schrittweise abgenommen wird, nachdem das optische Ausgangssignal des Halbleiterlasers 1 einen stabilen Zustand angenommen hat. Es wurde herausgefunden, daß das Ausmaß des Absenkens des optischen Ausgangssignals aufgrund des Unterschwingers dem Maß der Abnahme entspricht, die dann erfolgt, wenn die Temperatur des Laserdioden-Chips um etwa 2ºC ansteigt. Auch wenn daher die Steuerung zum Halten der Temperatur im Gehäuse 90 auf 48ºC im Verlauf der Bildaufzeichnung durchgeführt wird, besteht das Risiko, daß das optische Ausgangssignal des Halbleiterlasers 1 auf dasjenige optische Ausgangssignal abnimmt, welches dem Fall entspricht, daß die Temperatur im Gehäuse 90 um 12ºC höher als 48ºC ist. Wenn also die Intensität des Laserstrahls zu der Zeit gemessen wird, zu der die Temperatur des Chips sich um die Hälfte des vorerwähnten Änderungshubs geändert hat, d. h. zu der Zeit, zu der die Temperatur (48 + 12) - 12/2 = 54ºC im Zuge der Erzeugung der V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 14 ist, läßt sich die Korrekturtabelle 14 so erhalten, daß sie in der Lage ist, auch dann eine exakte Korrektur zu erzielen, wenn der zeitliche Ablauf für die Aufzeichnung eines einzelnen Bildelementes im Verlauf der Bildaufzeichnung schwankt.
Wie oben erwähnt, beträgt das Ausmaß der Zunahme der Temperatur des Laserdioden-Chips zur Zeit des stufenförmigen Anlegens des Stroms an den Halbleiterlaser 1 etwa 10ºC. Deshalb wird die Steuerung zum Einstellen der Temperatur im Gehäuse 90 auf 54 - 10 = 44ºC im Verlauf der Erzeugung der Korrekturtabelle 14 durchgeführt, und die Intensität des Laserstrahls 4 wird zu der Zeit gemessen, zu der das optische Ausgangssignal des Halbleiterlasers 1 einen stabilen Zustand angenommen hat. Als Folge wird die Intensität des Laserstrahls zu einer Zeit gemessen, zu der die Chiptemperatur 54ºC beträgt. Dementsprechend läßt sich bei der Ausführungsform nach Fig. 28 die Korrekturtabelle 14 erhalten, die in der Lage ist, eine genaue Korrektur zu bewirken.
Fig. 30 zeigt eine weitere Ausführungsform der siebten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung. In Fig. 30 sind gleiche Elemente mit entsprechenden Bezugszeichen wie in Fig. 28 versehen. Wenngleich die Nichtlinearität der optischen Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers 1 bezüglich des Treiberstroms bei der Ausführungsform nach Fig. 28 beseitigt wird, so wird bei der Ausführungsform nach Fig. 30 auch die Nichtlinearität der optischen Durchlaßkennlinie des optischen Elementes in dem Strahlabtastsystem in Abhängigkeit der Intensität des auftreffenden Lichts beseitigt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 30 sind die Blendenplatte 50, das Polarisationsfilter 51, der halbdurchlässige Spiegel 52, der Photodetektor 53, der Strom-Spannungs-Wandlerverstärker 54 und die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 54 sowie die Tabellenerzeugungseinrichtung 85 vom selben Typ wie in Fig. 21 vorgesehen. Im Zuge der Erzeugung der V- P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 werden die Tabellen zum Umsetzen der 1024 Signalwerte Vin(n) in die Werte V(n), die in dem RAM 79 in der gleichen Weise, wie es in Verbindung mit Fig. 21 erläutert wurde, erzeugt sind, über die Signalleitung 80 zu dem die Korrekturtabelle 40 bildenden RAM gesendet und als die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 eingestellt.
Auch bei der Ausführungsform nach Fig. 30 sind der Thermistor 91, das elektronische Heiz- und Kühlelement 92, der Vergleicher 93 und der Shredder 94 der gleichen Typen wie in Fig. 28 vorgesehen, und die Temperatur des den Halbleiterlaser 1 aufnehmenden Gehäuses 90 wird im Zuge der Bildaufzeichnung auf 48ºC eingestellt und im Zuge der Erzeugung der V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 auf 44ºC eingestellt. Außerdem wird wie bei der Ausführungsform nach Fig. 28 der zeitliche Ablauf des Vergleichs des Abtaststrahl-Intensitätssignals Vs mit dem Referenzsignal Vg bei der Erzeugung der V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 derart eingestellt, daß der Vergleich zu der Zeit erfolgt, zu der das optische Ausgangssignal des Halbleiterlasers 1 über die in Fig. 7C dargestellten Übergangsänderungen sich an den stabilen Zustand angenähert hat. Folglich läßt sich auch in diesem Fall die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 erhalten, die in der Lage ist, eine exakte Korrektur zu bewirken.
Bei den Ausführungsformen nach Fig. 28 und 30 wird die Temperatur in dem den Halbleiterlaser 1 aufnehmenden Gehäuse 90 eingestellt, indem die Effekte des Unterschwingers gemäß der strichpunktierten Linie nach Fig. 29 berücksichtigt werden. Allerdings müssen die Effekte des Unterschwingens nicht notwendigerweise berücksichtigt werden. In diesem Fall kann, wenn die Temperatur im Gehäuse 90 während der Bildaufzeichnung auf 48ºC eingestellt ist, die Temperatur in dem Gehäuse 90 im Verlauf der Erzeugung der V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 auf 43ºC geregelt werden.
Im folgenden wird in Verbindung mit Fig. 31 eine Ausführungsform der achten erfindungsgemaßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung beschrieben. In Fig. 31 sind ähnliche Elemente wie in Fig. 16 mit entsprechenden Bezugszeichen versehen, eine Tabellenerzeugungseinrichtung 170 bei dieser Ausführungsform wird in der gleichen Weise ausgestaltet wie die Tabellenerzeugungseinrichtung 70 nach Fig. 16, mit der Ausnahme, daß eine Spitzenwerthalteschaltung 100 und eine Berechnungsschaltung 102 hinzugefügt sind. Die Tabellen zum Umsetzen von 1024 Signalwerten Vin(n) in V(n), die in dem RAM 79 durch die Berechnung
V(n) = Vg(n) + ΔV(n)
in der gleichen Weise wie bei der Tabellenerzeugungseinrichtung 70 der Ausführungsform nach Fig. 16 erzeugt werden, werden über die Signalleitung 80 an das die Korrekturtabelle 40 bildende RAM gesendet und als die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 14 eingestellt. Bei dieser Ausführungsform wird die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 14 in der nachstehend erläuterten Weise derart gebildet, daß die optische Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers 1 bezüglich des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals besonders genau zu einer linearen Kennlinie korrigiert werden kann. Wie Fig. 31 zeigt, befinden sich die Spitzenwerthalteschaltung 100, die von der CPU 78 gesteuert wird, und die Berechnungsschaltung 101 zwischen dem Strom-Spannungs-Wandlerverstärker 7 und dem Vergleicher 77 der Tabellenerzeugungseinrichtung 170. Die Spitzenwerthalteschaltung 100 unterzieht das Ausgangssignal des Verstärkers 7 in einer ersten Zeitspanne H1, die die Anstiegszeit des optischen Ausgangssignals des Halbleiterlasers 1 durch die Eingabe des Testsignals S10 beinhaltet, und in einer zweiten Zeitspanne H2, nachdem das optische Ausgangssignal des Halbleiterlasers 1 einen annähernd stabilen Zustand eingenommen hat, einer Spitzenwert-Haltung, wie es in den Fig. 32A und 32B dargestellt ist. Wie in Fig. 32C gezeigt ist, repräsentieren die in den Zeitspannen H1 und H2 gehaltenen Signalspitzenwerte den Maximalwert P1 (d. h. den Spitzenwert zur Zeit des Anstiegs des optischen Ausgangssignals) und den Minimalwert P2 (d. h. den Wert zur Zeit, wenn das optische Ausgangssignal sich dem stabilen Zustand angenähert hat) des optischen Ausgangssignals des Halbleiterlasers 1, welches sich entsprechend der Abklinkkennlinie ändert. Die den Maximalwert P1 und den Minimalwert P2 repräsentierenden Signale werden der Berechnungsschaltung 101 zugeführt. Auf der Grundlage der Signale führt die Berechnungsschaltung 101 die Berechnung
P3 = P2 + 0,4 (P1-P2)
durch und gibt das den Wert P3 repräsentierende Signal als das Rückkopplungssignal Vpd an den Vergleicher 77.
Es ist bekannt, daß das optische Ausgangssignal des Halbleiterlasers 1 einen Unterschwinger macht, wenn der angelegte Strom stufenweise aufgenommen wird, nachdem das optische Ausgangssignal sich dem stabilen Zustand angenähert hat, wobei das Ausmaß des Unterschwingers im allgemeinen etwa 20% des vorerwähnten Änderungshubs (P1-P2) ausmacht. Deshalb ist die Intensität P3 des Laserstrahls annähernd gleich dem Mittelwert des Änderungshubs des optischen Ausgangssignals für den Fall, daß der Unterschwinger ebenso wie die Abklinkkennlinie berücksichtigt wird. Wenn das Rückkopplungssignal Vpd, welches den Mittelwert P3 repräsentiert, dem Vergleicher 77 zugeführt wird und die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 14 auf der Grundlage des Rückkopplungssignals Vpd erzeugt wird, kann eine V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 14 erhalten werden, die in der Lage ist, die Korrektur auch dann genau durchzuführen, wenn der zeitliche Ablauf der Aufzeichnung eines einzelnen Bildelements bei der Bildaufzeichnung schwankt.
Bei dieser Ausführungsform wird das Testsignal S10 verwendet, dessen Pegel sich gemäß Fig. 17 stufenweise ändert. Insbesondere enthält das Testsignal S10 kurze signalfreie Zeitspannen an den Pegeländerungsstellen. Deshalb wird gemäß Fig. 32A der Halbleiterlaser 1 ausgeschaltet, bevor er bei jedem Pegel des Testsignals S1 eingeschaltet wird, so daß das Laserdioden-Chip sich abkühlen kann, bevor die Messung des optischen Ausgangssignals erfolgt.
Bei der in Fig. 31 dargestellten Ausführungsform wird der Wert von k auf 0,4 eingestellt, und die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 14 wird auf der Grundlage des Mittelwerts der Breite der Änderung der optischen Ausgangsgröße entsprechend der Abklinkkennlinie und auf der Grundlage des Unterschwingens im Verlauf der Bildaufzeichnung ohne Korrektur durch die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 14 erzeugt. Allerdings kann der Wert von k auf irgendeinen anderen Wert eingestellt werden, der die Bedingung 0,0 < k < 1,0, vorzugsweise die Bedingung 0,2 < k < 0,6 erfüllt.
Fig. 33 zeigt eine weitere Ausführungsform der achten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung. In Fig. 33 sind ähnliche Elemente wie in Fig. 32 mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Obschon die Nichtlinearität der optischen Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers 1 in Abhängigkeit des Treiberstroms bei der Ausführungsform nach Fig. 31 beseitigt wird, wird auch die Nichtlinearität der optischen Durchlaßkennlinie des optischen Elements des Strahlabtastsystems in Abhängigkeit der Intensität des einfallenden Lichts bei der Ausführungsform nach Fig. 33 beseitigt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 33 sind die Blendenplatte 50, das Polarisationsfilter 51, der halbdurchlässige Spiegel 52, der Photodetektor 53, der Strom-Spannungs-Wandlerverstärker 54 und die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 vom gleichen Typ wie gemäß Fig. 21 vorgesehen. Eine in Fig. 33 dargestellte Tabellenerzeugungseinrichtung 185 wird in der gleichen Weise gebildet wie die Tabellenerzeugungseinrichtung 85 nach Fig. 21, mit der Ausnahme, daß die Spitzenwerthalteschaltung 100 und die Berechnungsschaltung 101 hinzugefügt sind. Das Testsignal S10 vom gleichen Typ wie bei der Ausführungsform nach Fig. 31 wird auch bei dieser Ausführungsform verwendet. Im Verlauf der Erzeugung der V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 werden die Tabellen zum Umsetzen der 1024 Signalwerte Vin(n) in die Werte V(n), die in der gleichen Weise, wie es in Verbindung mit Fig. 21 erläutert wurde, in dem RAM 79 erzeugt werden, über die Signalleitung 80 zu dem die Korrekturtabelle 40 bildenden RAM gesendet und werden als die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 eingestellt.
Auch bei der Ausführungsform nach Fig. 33 sind die Spitzenwerthalteschaltung 100 und die Berechnungsschaltung 101 von dem gleichen Typ wie gemäß Fig. 31 vorhanden. Die Spitzenwerthalteschaltung 100 führt eine Spitzenwerthalteschaltung bezüglich des Ausgangssignals des Strom- Spannungs-Wandlerverstärkers 54 in der ersten Zeitspanne H1 und in der zweiten Spanne H2 gemäß Fig. 32B durch, und die Berechnungsschaltung 101 führt die vorerwähnte Berechnung
P3 = P2 + 0,4 (P1-P2)
auf der Grundlage der gehaltenen Signalspitzenwerte durch. Folglich wird auch in diesem Fall eine V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 erhalten, mit der die Korrektur exakt vorgenommen werden kann.
Bei den in den Fig. 31 und 33 gezeigten Ausführungsformen ist der Wert von k eingestellt, indem die Auswirkungen des erwähnten Unterschwingens berücksichtigt sind. Allerdings müssen die Effekte des Unterschwingens nicht notwendigerweise berücksichtigt werden.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 34 eine Ausführungsform der neunten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung beschrieben. In Fig. 34 sind ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 16 versehen. Eine Tabellenerzeugungseinrichtung 270 dieser Ausführungsform wird in der gleichen Weise gebildet wie die Tabellenerzeugungseinrichtung 70 gemäß Fig. 16, mit der Ausnahme, daß eine Abtast- und Halteschaltung 102 hinzugefügt ist. Die Tabellen zum Umwandeln der 1024 Signalwerte Vin(n) in V(n), die in dem RAM 79 durch die Berechnung
V(n) = Vg(n) + ΔV(n)
in der gleichen Weise wie bei der Tabellenerzeugungseinrichtung 70 nach der Ausführungsform gemäß Fig. 16 erzeugt werden, werden über die Signalleitung 80 an das die Korrekturtabelle 40 bildende RAM gesendet und werden als die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 14 eingestellt.
Bei dieser Ausführungsform wird die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 14 in der nachstehend beschriebenen Weise derart gebildet, daß die optische Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers 1 bezüglich des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals besonders genau zu einer linearen Kennlinie korrigiert werden kann. Wie in Fig. 34 gezeigt ist, befindet sich die von der CPU 78 gesteuerte Abtast- und Halteschaltung 102 zwischen dem Strom-Spannungs-Wandlerverstärker 7 und dem Vergleicher 77 der Tabellenerzeugungseinrichtung 72. Die Abtast- und Halteschaltung 102 tastet das Ausgangssignal des Strom-Spannungs-Wandlerverstärkers 7 zu einer Zeit ab, nachdem eine Zeitspanne verstrichen ist, die einer Zeitkonstanten τ des Temperaturanstiegs-Übergangs des Halbleiterlasers 1 gemäß Fig. 7B entspricht, nach der Eingabe jedes Pegels des Testsignals S1 gemäß Fig. 35A und 35B verstrichen ist, und sie hält das abgetastete Signal. Das abgetastete und gehaltene Ausgangssignal des Verstärkers 7 wird als das vorerwähnte Rückkopplungssignal Vpd an den Vergleicher 77 gegeben. Wie oben erwähnt, repräsentiert das mit diesem zeitlichen Ablauf abgetastete und gehaltene Rückkopplungssignal Vpd etwa den Mittelwert des Änderungshubs des optischen Ausgangssignals für den Fall, daß das Unterschwingen zur Zeit der Aufnahme des angelegten Stroms ebenso berücksichtigt wird, wie die Abklinkkennlinie des Halbleiterlasers 1.
Wenn die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 14 auf der Grundlage das ein derartiges optisches Ausgangssignal repräsentierenden Rückkopplungssignal Vpd, d. h. der Intensität des Laserstrahls erzeugt wird, so ist die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 14 in der Lage, die Korrektur auch dann genau durchzuführen, wenn der zeitliche Ablauf der Aufzeichnung eines einzelnen Bildelementes im Zuge der Bildaufzeichnung schwankt.
Bei dieser Ausführungsform wird das Testsignal S10 verwendet, dessen Pegel sich gemäß Fig. 17 stufenweise ändert. Insbesondere enthält das Testsignal 10 kurze signalfreie Zeitspannen bei den Pegeländerungspunkten. Deshalb wird gemäß Fig. 35A der Halbleiterlaser 1 ausgeschaltet, bevor er durch jeden Pegel des Testsignals S10 eingeschaltet wird, so daß das Laserdioden-Chip sich abkühlen kann, bevor die Messung des optischen Ausgangssignals erfolgt.
Fig. 36 zeigt eine weitere Ausführungsform der neunten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung. In Fig. 36 sind ähnliche Elemente wie in Fig. 34 mit den entsprechenden Bezugszeichen versehen. Wenngleich die Nichtlinearität der optischen Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers 1 in Abhängigkeit des Treiberstroms mit dem in Fig. 34 dargestellten Ausführungsbeispiel beseitigt wird, so wird mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 36 auch die Nichtlinearität der optischen Durchlaßkennlinie des optischen Elementes in dem Strahlabtastsystem in Abhängigkeit der Intensität des einfallenden Lichts beseitigt.
Bei der in Fig. 36 dargestellten Ausführungsform sind die Blendenplatte 50, das Polarisationsfilter 51, der halbdurchlässige Spiegel 52, der Photodetektor 53, der Strom-Spannungs-Wandlerverstärker 54 und die V-P- Kennlinienkorrekturtabelle 84 vom gleichen Typ wie in Fig. 21 vorhanden. Eine in Fig. 36 gezeigte Tabellenerzeugungseinrichtung 85 wird in der gleichen Weise gebildet wie die Tabellenerzeugungseinrichtung 85 gemäß Fig. 21, mit der Ausnahme, daß die Abtast- und Halteschaltung 102 hinzugefügt ist. Auch bei dieser Ausführungsform wird das Testsignal S10 vom gleichen Typ wie bei der Ausführungsform nach Fig. 34 verwendet. Im Verlauf der Erzeugung der V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 werden die Tabellen zum Umsetzen der 1024 Signalwerte Vin(n) in die Werte V(n), die in dem RAM 79 in der gleichen Weise, wie dies in Verbindung mit Fig. 21 erläutert wurde, erzeugt werden, über die Signalleitung 80 an das die Korrekturtabelle 40 bildende RAM gesendet und werden als die V-P-Kenninienkorrekturtabelle 84 eingestellt.
Auch bei der Ausführungsform nach Fig. 36 ist die Abtast- und Halteschaltung 102 wie bei der Ausführungsform nach Fig. 34 vorhanden. Die Abtast- und Halteschaltung 102 tastet und hält das Ausgangssignal des Strom-Spannungs-Wandlerverstärkers 54 zu der Zeit, zu der eine Zeitspanne nach der Eingabe jedes Pegels des Testsignals S10 verstrichen ist, welche der Zeitkonstanten τ des Übergangstemperaturanstiegs des Halbleiterlasers 1 gleicht, und sie führt das abgetastete und gehaltene Ausgangssignal dem Vergleicher 77 zu. Folglich kann auch in diesem Fall die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 so erhalten werden, daß die Korrektur exakt vorgenommen werden kann.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 37 eine Ausführungsform der zehnten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung beschrieben. In Fig. 37 sind ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 16 versehen. Eine Tabellenerzeugungseinrichtung 370 dieser Ausführungsform ist in der gleichen Weise gebildet wie die in Fig. 16 gezeigte Tabellenerzeugungseinrichtung 70, mit der Ausnahme, daß anstelle des Verstärkers 74 ein Impulsoszillator 103 vorgesehen ist und ein Testsignal mit Impulsen als das Testsignal S10 verwendet wird. Der Pegel des Testsignals S10 steigt mit der Zeit stufenweise an. Insbesondere speichert das PROM 72 Zuwachsbeträge, die auf der logarithmischen Achse arithmetrisch sind, und auf die Zuwachsbeträge wird von dem Takt CLK sequentiell zugegriffen. Die so aus dem PROM 72 ausgelesenen Digitalwerte werden von dem D/A-Umsetzer 73 in Analogwerte umgesetzt und dann dem Impulsoszillator 103 als ein Impulsamplitudensteuersignal zugeführt. Als Ergebnis wird gemäß Fig. 38 das Testsignal S10 erhalten, welches die Impulse enthält, deren Spannungswert V (Amplitude) mit zunehmender Anzahl von Taktimpulsen CLK, d. h. mit der Zeit, stufenweise zunimmt. Anstelle des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals Vref wird das so erhaltene Testsignal S10 dem Addierpunkt 2 über den Umschalter 15 in der gleichen Weise wie bei der Ausführungsform nach Fig. 16 zugeführt. Die Tabellen zum Umsetzen der 1024 Signalwerte Vin(n) in V(n), die in dem RAM 79 in der gleichen Weise wie bei der Tabellenerzeugungseinrichtung 70 der Ausführungsform nach Fig. 16 durch die Berechnung
V(n) = Vg(n) + ΔV(n)
erzeugt werden, werden über die Signalleitung 80 an das die Korrekturtabelle 40 bildende RAM gesendet und als die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 14 eingestellt.
Bei dieser Ausführungsform wird die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 14 in der nachstehend beschriebenen Weise derart gebildet, daß die optische Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers 1 bezüglich des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals besonders genau zu einer linearen Kennlinie korrigiert werden kann. Als eines der Erfordernisse bei dieser Ausführungsform wird in der oben beschriebenen Weise jeder Pegel des Testsignals S10 als das Impulssignal ausgegeben. Deshalb wird der Halbleiterlaser 1 im Zuge der Erzeugung der V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 14 impulsweise eingeschaltet. Die Impuls-Einschaltzeitspanne wird auf einen Wert eingestellt, der wesentlich kürzer ist als die Änderungszeitspanne für das optische Ausgangssignal des Halbleiterlasers 1, und zwar basierend auf der Abklinkkurve. Außerdem wird das Tastverhältnis des Impulses beispielsweise auf 40% eingestellt. Andererseits wird bei der Bildaufzeichnung der Halbleiterlaser 1 für jede Bildelementaufzeichnung dauernd eingeschaltet, d. h., das Tastverhältnis beträgt 100%. Außerdem wird die Temperatur in dem den Halbleiterlaser 1 aufnehmenden Gehäuse durch übliche Mittel auf 48ºC eingeregelt.
Andererseits wird der zeitliche Ablauf des Vergleichs des Rückkopplungssignals Vpd mit dem Referenzsignal Vg im Vergleicher 77 der Tabellenerzeugungseinrichtung 370 derart eingestellt, daß der Vergleich zu einer Zeit ausgeführt wird, zu der das optische Ausgangssignal des Halbleiterlasers 1 über den in Fig. 7C dargestellten Übergangszustand sich dem stabilen Zustand angenähert hat.
Gemäß Fig. 7B wurde herausgefunden, daß das Ausmaß des Anstiegs der Temperatur des Laserdioden-Chips beim stufenweisen Anlegen des Stroms an den Halbleiterlaser 1 bei üblichen Halbleiterlasern etwa 10ºC beträgt. Wie außerdem durch die strichpunktierte Linie in Fig. 29 angedeutet ist, gibt es bei dem Ausgangssignal des Halbleiterlasers 1 einen Unterschwinger, wenn der angelegte Strom stufenweise aufgenommen wird, nachdem das optische Ausgangssignal des Halbleiterlasers 1 sich dem stabilen Zustand angenähert hat. Es wurde herausgefunden, daß das Ausmaß der Abnahme des optischen Ausgangssignals, verursacht durch den Unterschwinger, dem Ausmaß der Abnahme entspricht, die dann erfolgt, wenn die Temperatur des Laserdioden-Chips um etwa 2ºC ansteigt. Folglich besteht auch dann, wenn die Steuerung zum Halten der Temperatur in dem Gerätegehäuse des Halbleiterlasers 1 auf 48ºC während der Bildaufzeichnung erfolgt, das Risiko, daß die optische Ausgangsgröße des Halbleiterlasers 1 auf den Wert des Ausgangssignals abnimmt, der dem Fall entspricht, daß die Temperatur des Gerätegehäuses des Halbleiterlasers 1 um 12ºC größer als 48ºC ist. Wenn also die Intensität des Laserstrahles zu der Zeit gemessen wird, zu der die Temperatur im Gerätegehäuse des Halbleiterlasers 1 sich um die Hälfte des vorerwähnten Änderungshubes geändert hat, d. h. zu der Zeit, zu der die Temperatur 60 - (60 - 48)/2 = 54ºC im Verlauf der Erzeugung der V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 14 beträgt, so kann die Korrekturtabelle 14 erhalten werden, die in der Lage ist, die Korrektur auch dann korrekt vorzunehmen, wenn der Zeitpunkt der Aufzeichnung bei jedem einzelnen Bildelement im Verlauf der Bildaufzeichnung schwankt.
Wenn der Halbleiterlaser 1 mit einem Tastverhältnis von 40% in der oben beschriebenen Weise impulsweise eingeschaltet wird, beträgt das Maß der Zunahme der Temperatur des Halbleiterlasers 1 40% des Ausmaßes des Temperaturanstiegs, der dann erfolgt, wenn der Halbleiterlaser 1 kontinuierlich eingeschaltet bleibt. Insbesondere ändert sich die Temperatur im Gerätegehäuse des Halbleiterlasers 1 entsprechend der gestrichelten Linie in Fig. 29 während der Erzeugung der V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 14 so, als ob die Steuerung so erfolgte, daß die Temperatur im Gerätegehäuse des Halbleiterlasers 1 auf 44ºC [=48 - (58 - 48) · 0,4] eingestellt würde. In diesem Zustand wird die Intensität des Laserstrahls 4 zu der Zeit gemessen, zu der die optische Ausgangsgröße des Halbleiterlasers 1 sich dem stabilen Zustand angenähert hat. Als Ergebnis wird, wie in Fig. 29 durch den Pfeil A angedeutet ist, die Laserstrahlintensität zu einer Zeit gemessen, zu der die Temperatur im Gerätegehäuse des Halbleiterlasers 1 54ºC beträgt. Folglich läßt sich bei der in Fig. 37 dargestellten Ausführungsform die Korrekturtabelle 14 erhalten, die in der Lage ist, die Korrektur exakt vorzunehmen.
Fig. 39 zeigt eine weitere Ausführungsform der zehnten erfindungsgemäßen Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung. In Fig. 39 sind ähnliche Elemente wie in Fig. 37 mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Wenngleich bei der Ausführungsform nach Fig. 37 die Nichtlinearität der optischen Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers 1 in Abhängigkeit des Treiberstroms beseitigt werden kann, so läßt sich bei der Ausführungsform nach Fig. 39 auch die Nichtlinearität der optischen Durchlaßkennlinie des optischen Elementes des Strahlabtastsystems beseitigen.
Bei der in Fig. 39 gezeigten Ausführungsform sind die Blendenplatte 50, das Polarisationsfilter 51, der halbdurchlässige Spiegel 52, der Photodetektor 53, der Strom-Spannungs-Wandlerverstärker 54 und die V-P- Kennlinienkorrekturtabelle 84 vom selben Typ wie in Fig. 21 vorhanden. Die in Fig. 39 dargestellte Tabellenerzeugungseinrichtung 385 ist in der gleichen Weise aufgebaut wie die Tabellenerzeugungseinrichtung 85 in Fig. 21, mit der Ausnahme, daß anstelle des Verstärkers 74 der Impulsoszillator 103 vorgesehen ist und das Testsignal von dem gleichen Typ wie bei der Ausführungsform nach Fig. 37 als das Testsignal S10 verwendet wird. Im Zuge der Erzeugung der V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 werden die Tabellen zum Umsetzen der 1024 Signalwerte Vin(n) in die Werte V(n), die in dem RAM 79 in der gleichen Weise, wie es in Verbindung mit Fig. 21 erläutert ist, erzeugt werden, über die Signalleitung 80 zu dem die Korrekturtabelle 40 bildenden RAM gesendet und als die V-P-Kenninienkorrekturtabelle 84 eingestellt.
Auch bei der Ausführungsform nach Fig. 39 wird der Halbleiterlaser 1 mit einer kurzen Einschaltdauer impulsweise eingeschaltet, genauso wie bei der Ausführungsform nach Fig. 37. Außerdem wird wie bei der Ausführungsform nach Fig. 37 der zeitliche Ablauf des Vergleichs des Abtaststrahl-Intensitätssignals Vs mit dem Referenzsignal Vg im Verlauf der Erzeugung der V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 in der gleichen Weise eingestellt, wie es in Verbindung mit Fig. 21 erläutert ist, so daß der Vergleich zu der Zeit erfolgt, zu der das optische Ausgangssignal des Halbleiterlasers 1 über die in Fig. 7C dargestellten Einschwingvorgänge den stabilen Zustand angenommen hat. Folglich läßt sich auch in diesem Fall die V-P-Kennlinienkorrekturtabelle 84 so erhalten, daß die Korrektur exakt vorgenommen wird.
Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 37 und 39 wird das Impulseinschalt-Tastverhältnis des Halbleiterlasers 1 so eingestellt, daß die vorerwähnten Effekte des Unterschwingens berücksichtigt werden. Allerdings müssen die Effekte des Unterschwingens nicht notwendigerweise berücksichtigt werden.

Claims

1. Laseraufzeichnungsverfahren zum Aufzeichnen eines Halbtonbildes auf einem photoempfindlichen Material (20), durch Abtasten des photoempfindlichen Materials (20) mit einem von einem Halbleiterlaser (1) emittierten Laserstrahl (4) mit Hilfe eines Strahlabtastsystems (17-19), durch Steuern eines Treiberstromes für den Halbleiterlaser (1) mittels einer Laserbetriebssteuerschaltung (2, 3, 6, 7, 40) auf der Grundlage eines Lichtemissionspegel-Vorgabesignales (S5) entsprechend einem Bildsignal (S1), um dadurch die optische Intensität des Laserstrahles (4) zu modulieren, und

Erfassen der optischen Intensität des Laserstrahles (4) und Zurückführen eines der erfaßten optischen Intensität entsprechenden Rückkopplungssignals zu dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal (S5), gekennzeichnet durch

das Korrigieren des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals durch Verwendung einer Korrekturtabelle (14, 44, 84, 104), um eine Nichtlinearität einer optischen Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers bezüglich des Treiberstroms und/oder eine Nichtlinearität der optischen Durchlaßkennlinie eines optischen Elementes des Strahlabtastsystems in Bezug auf die Intensität des auftreffenden Lichts zu kompensieren und dadurch die Beziehung zwischen der auf dem korrigierten Lichtemissionspegel-Vorgabesignal (S5) beruhenden optischen Ausgangsgröße des Halbleiterlasers (1) und dem nicht-korrigierten Lichtemissionspegel-Vorgabesignal (S1'') linear zu machen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Korrekturtabelle (14, 84) in einer Stufe vor der Stufe zum Erfassen der optischen Intensität des Laserstrahles und zum Zurückführen des der erfaßten optischen Intensität entsprechenden Rückkopplungssignals zu dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal angeordnet ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Korrekturtabelle (44, 104) in einer Leitung angeordnet ist, die von einer Leitung des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals abgezweigt ist, und ausgebildet ist zum Berechnen eines Korrekturbetrages für das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal (S1''), wobei ein den Korrekturbetrag repräsentierendes Korrektursignal (S5') auf das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal (S1'') addiert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Korrekturtabelle (44) in einer Leitung angeordnet ist, die von einer Leitung des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals (S1'') abzweigt, und ausgebildet ist zum Berechnen eines Korrekturbetrages (S5') für das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal (S1'') sowie zum Erzeugen eines dem Korrekturbetrag entsprechenden Stroms (Δi), wobei der Strom auf den Treiberstrom des Halbleiterlasers (1) addiert wird.

5. Verfahren nach jedem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch das Zuführen eines sich im Pegel ändernden Testsignals (S10) zu der Laserbetriebssteuerschaltung, und das Erzeugen der Korrekturtabelle (14, 84) auf der Grundlage der Beziehung zwischen der Intensität des Laserstrahles und dem Testsignal zu der Zeit, zu der das Testsignal der Laserbetriebssteuerschaltung (3, 6, 7) zugeführt wird.

6. Verfahren nach jedem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die optische Intensität des Laserstrahles nach dem Durchgang durch ein optisches Element (50, 51) des Strahlabtastsystems erfaßt wird, das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal derart korrigiert wird, daß eine Nichtlinearität der optischen Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers bezüglich des Treiberstromes und eine Nichtlinearität der optischen Durchlaßkenninie des optischen Elementes kompensiert wird.

7. Verfahren nach jedem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem im Verlauf des Zuführens eines sich im Pegel ändernden Testsignals (S10) zu der Laserbetriebssteuerschaltung (3, 6, 7) sowie des Erzeugens der Korrekturtabelle (14, 44, 84, 104) auf der Grundlage der Beziehung zwischen der Intensität des Laserstrahles (4) und dem Testsignal (S10) zu der Zeit, zu der das Testsignal der Laserbetriebssteuerschaltung (3, 6, 7) zugeführt wird, derart gesteuert wird, daß die Temperatur in einem Gerätegehäuse (90) des Halbleiterlasers (1) auf einer vorbestimmten Temperatur (z. B. 44ºC) gehalten wird, welche niedriger ist als eine Einstelltemperatur (z. B. 48ºC) zur Zeit der Bildaufzeichnung, und die Intensität des Laserstrahles zu der Zeit gemessen wird, zu der die optische Ausgangsgröße des Halbleiterlasers (1) sich dem stabilen Zustand angenähert hat.

8. Verfahren nach jedem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem im Verlauf des Zuführens eines sich im Pegel ändernden Testsignals (S10) zu der Laserbetriebssteuerschaltung und des Erzeugens der Korrekturtabelle (14) auf der Grundlage der Beziehung zwischen der Intensität des Laserstrahles und dem Testsignal zu der Zeit, zu der das Testsignal der Laserbetriebssteuerschaltung (3, 6, 7) zugeführt wird, die Intensität des Laserstrahles (4) dadurch gemessen wird, daß der Spitzenwert des Meßsignals der Intensität des Laserstrahls (4) in einer ersten Zeitspanne (41, Fig. 32), welche die Anstiegszeit der optischen Ausgangsgröße des Halbleiterlasers (1) durch die Eingabe des Testsignals (S10) enthält, und in einer zweiten Zeitspanne (42), nachdem die optische Ausgangsgröße des Halbleiterlasers (1) sich dem stabilen Zustand angenähert hat, gehalten wird, und die Korrekturtabelle (14) auf der Grundlage einer Laserstrahlintensität P3 erzeugt wird, ausgedrückt in der Form

P3 = P2 + k(P1-P2) [0,0 < k < 1,0]

wobei P1 die Laserstrahlintensität bezeichnet, wie sie durch Halten des Spitzenwerts innerhalb der ersten Zeitspanne (H1) erfaßt wird, und P2 die Laserstrahlintensität bezeichnet, die durch Halten des Spitzenwertes in der zweiten Zeitspanne (H2) erfaßt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Wert von k auf einen Wert eingestellt wird, der die Bedingung 0,2 < k < 0,6 erfüllt.

10. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Wert von k auf 0,4 eingestellt wird.

11. Verfahren nach jedem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem im Verlauf des Zuführens eines sich im Pegel ändernden Testsignals (S10) zu der Laserbetriebssteuerschaltung (3, 6, 7) und des Erzeugens der Korrekturtabelle (14) auf der Grundlage der Beziehung zwischen der Intensität des Laserstrahles (4) und des Testsignals (S4) zu der Zeit, zu der das Testsignal (S4) der Laserbetriebssteuerschaltung (3, 6, 7) zugeführt wird, die Intensität des Laserstrahles gemessen wird durch Abtast-Haltung des Meßsignals der Intensität des Laserstrahles (1), zu der Zeit, zu der nach der Eingabe des Testsignals (S4) eine Zeitspanne verstrichen ist, die annähernd so groß ist wie die Zeitkonstante der Temperaturanstiegskennlinie des Halbleiterlasers (1).

12. Verfahren nach jedem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem im Zuge der Zufuhr eines sich im Pegel ändernden Testsignals (S10) zu der Laserbetriebssteuerschaltung und des Erzeugens der Korrekturtabelle (84) auf der Grundlage der Beziehung zwischen der Intensität des Laserstrahles und dem Testsignal (S10) zu der Zeit, zu der das Testsignal der Laserbetriebssteuerschaltung (3, 6, 7) zugeführt wird, der Halbleiterlaser (1) impulsweise mit einer Einschaltzeitdauer eingeschaltet wird, die wesentlich kürzer ist als eine Änderungszeitspanne der optischen Ausgangsgröße auf der Grundlage einer Abklinkkennlinie des Halbleiterlasers (1), sowie mit einem Tastverhältnis, welches geringer ist als das Tastverhältnis zur Zeit der Bildaufzeichnung, und die Intensität des Laserstrahles zu der Zeit gemessen wird, zu der die optische Ausgangsgröße des Halbleiterlasers (1) sich einem stabilen Zustand angenähert hat.

13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem der Halbleiterlaser (1) für jedes Bildelement im Verlauf der Bildaufzeichnung kontinuierlich eingeschaltet wird und im Verlauf der Erzeugung der Korrekturtabelle (84) impulsweise bei einem Tastverhältnis von 40% eingeschaltet wird.

14. Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung, ausgestattet mit einem Halbleiterlaser (1) zum Emittieren eines Laserstrahles (4), einem Strahlabtastsystem (18, 19) zum Abtasten eines photoempfindlichen Materials (20) mit dem Laserstrahl (4), einer Laserbetriebssteuerschaltung (3, 6, 7) zum Erzeugen eines Lichtemissionspegel-Vorgabesignales (S1'') entsprechend einem Bildsignal (S1) sowie zum Erzeugen eines Treiberstroms für den Halbleiterlaser (1) auf der Grundlage des Lichtemissionspegel- Vorgabesignals, um dadurch die optische Intensität des Laserstrahles zu modulieren, und

einer Stabilisierungsschaltung (2, 3, 6, 7) für die optische Ausgangsgröße, um die optische Intensität des Laserstrahles (14) zu erfassen und ein der erfaßten optischen Intensität entsprechendes Rückkopplungssignal zu dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal (S1'') zurückzuführen, gekennzeichnet durch

eine Korrekturtabelle (14, 44, 84, 104) zum Korrigieren des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals (S1'') derart, daß eine Kompensation der Nichtlinearität der optischen Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers bezüglich des Treiberstromes und/oder der Nichtlinearität der optischen Durchlaßkennlinie eines optischen Elementes des Strahlabtastsystems bezüglich der Intensität des auftreffenden Lichts erfolgt, um dadurch die Beziehung zwischen dem auf dem korrigierten Lichtemissionspegel- Vorgabesignal (5) beruhenden optischen Ausgangssignal des Halbleiterlasers (1) und dem nicht korrigierten Lichtemissionspegel-Vorgabesignal (S1'') linear zu machen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der die Korrekturtabelle (14, 84) in einer Stufe vor der Stabilisierungsschaltung (2, 3, 6, 7) für die optische Ausgangsgröße angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der die Korrekturtabelle (44, 104) in einer Leitung angeordnet ist, die von einer Leitung des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals (S1'') abzweigt, und ausgebildet ist für die Berechnung eines Korrekturbetrages für das Lichtemissionspegel- Vorgabesignal (S1''), wobei ein für den Korrekturbetrag repräsentatives Korrektursignal (S5) auf das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal (S1'') addiert wird.

17. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der die Korrekturtabelle (44) in einer Leitung angeordnet ist, die von einer Leitung des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals (S1'') abzweigt, und ausgebildet ist zur Berechnung eines Korrekturbetrages für das Lichtemissionspegel-Vorgabesignal, wobei ein dem Korrekturbetrag entsprechender Strom (Δi) erzeugt wird, welcher zu dem Treiberstrom des Halbleiterlasers (1) addiert wird.

18. Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach jedem der Ansprüche 14 bis 17, mit einem optischen Element, deren optische Durchlaßkennlinie bezüglich der Intensität des auftreffenden Lichts nicht-linear ist, wobei die Korrekturtabelle (84) zum Korrigieren des Lichtemissionspegel-Vorgabesignals verwendet wird sowohl für die Kompensation der Nichtlinearität der optischen Ausgangskennlinie des Halbleiterlasers bezüglich des Treiberstroms als auch der Nichtlinearität der optischen Durchlaßkennlinie des optischen Elementes.

19. Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach jedem der Ansprüche 14 bis 18, gekennzeichnet durch eine Tabellenerzeugungseinrichtung (35, 70, 85, 170, 185, 270, 385) zum Zuführen eines in seinem Pegel veränderlichen Testsignals (S10) zu der Laserbetriebssteuerschaltung (2, 3, 6, 7) und zum Erzeugen der Korrekturtabelle (14, 44, 84, 104) auf der Grundlage der Beziehung zwischen der Intensität des Laserstrahles (4) und dem Testsignal (S10) zu der Zeit, zu der das Testsignal (S10) der Laserbetriebssteuerschaltung zugeführt wird.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, bei der die Tabellenerzeugungseinrichtung (70, 70'', 170, 270, 370) aufweist:

a) einen Schalter (71) zum Öffnen einer Rückkopplungsleitung für das Rückkopplungssignal (Vpd) im Verlauf der Erzeugung der Korrekturtabelle (14),

b) eine Testsignalerzeugungseinrichtung (72) zum Erzeugen des Testsignals, dessen Pegel sich mit dem Verlauf der Zeit ändert,

c) eine Referenzsignalerzeugungseinrichtung (78, 76) zum Erzeugen eines Referenzsignals (Vg), entsprechend dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal, so daß der Pegel des Referenzsignals (Vg) sich stufenweise ändert,

d) einen Vergleicher (77) zum Vergleichen jedes Pegels des Referenzsignals (Vg) mit dem Rückkopplungssignal (Vpd) und zum Erzeugen eines Koinzidenzsignals, wenn der Pegel des Referenzsignals und der Pegel des Rückkopplungssignals übereinstimmen,

e) eine Signalhalteeinrichtung (75), die an den Vergleicher (77) und die Testsignalerzeugungseinrichtung (72) angeschlossen ist, um den Pegel des Testsignals bis zu der Zeit zu halten, zu der das Koinzidenzsignal der Signalhalteeinrichtung zugeführt wird, und

f) eine Tabellenerzeugungseinrichtung (78) zum Erzeugen einer Tabelle mit derartigen Kennwerten, daß das Referenzsignal (Vg) umgesetzt wird in ein Signal, welches man erhält, indem man das gehaltene Testsignal auf das Referenzsignal (Vg) addiert, ausgehend von dem durch die Signalhalteeinrichtung (75) erzeugten, gehaltenen Testsignal und dem Referenzsignal (Vg), und zum Einstellen der so erzeugten Tabelle als die Korrekturtabelle (14, 44, 84,104).

21. Vorrichtung nach Anspruch 19, bei der die Tabellenerzeugungseinrichtung (35, 70; 85, 185, 285) aufweist:

a) eine Testsignalerzeugungseinrichtung (27; 72) zum Erzeugen eines Testsignals, dessen Pegel sich im Verlauf der Zeit ändert,

b) eine Referenzsignalerzeugungseinrichtung (28; 78, 76) zum Erzeugen eines Referenzsignals (Vg) entsprechend dem Lichtemissionspegel-Vorgabesignal, so daß der Pegel des Referenzsignales (Vg) sich stufenweise ändert,

c) einen Vergleicher (28, 77) zum Vergleichen jedes Pegels des Referenzsignals (Vg) mit dem Rückkopplungssignal (Vpd) und zum Erzeugen eines Koinzidenzsignals, wenn der Pegel des Referenzsignals und der Pegel des Rückkopplungssignals übereinstimmen,

d) eine Signalhalteeinrichtung (75), die an den Vergleicher und an die Testsignalerzeugungseinrichtung angeschlossen ist, um den Pegel des Testsignals bis zu der Zeit zu halten, zu der das Koinzidenzsignal der Signalhalteeinrichtung zugeführt wird, und

e) eine Tabellenerzeugungseinrichtung (28; 78) zum Erzeugen einer Tabelle mit solchen Kennwerten, daß das Referenzsignal auf der Grundlage des von der Signalhalteeinrichtung (75) erzeugten, gehaltenen Testsignals und des Referenzsignals (Vg) in das gehaltene Testsignal umgesetzt wird, und zum Einstellen der so erzeugten Tabelle als die Korrekturtabelle (14, 44, 84, 104).

22. Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach jedem der Ansprüche 14 bis 21, gekennzeichnet durch ein optisches Element (50, 51), dessen optische Durchlaßkennlinie bezüglich der Intensität des auftreffenden Lichts nicht-linear ist, wobei die Stabilisierungsschaltung für die optische Ausgangsgröße die optische Intensität des Laserstrahles nach dem Durchtritt durch das optische Element (50, 51) des Strahlabtastsystems erfaßt.

23. Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach jedem der Ansprüche 19 bis 21, gekennzeichnet durch

eine Temperatursteuereinrichtung (91, 92, 93, 94) zur Aufrechterhaltung der Temperatur in einem Gerätegehäuse (90) des Halbleiterlasers (1) bei einer Einstelltemperatur, und zum Ändern der Einstelltemperatur auf einen Wert zur Zeit der Bildaufzeichnung und auf einen Wert (z. B. 44ºC), der niedriger ist als der Wert (z. B. 48ºC) zur Zeit der Bildaufzeichnung,

wobei die Tabellenerzeugungseinrichtung (70, 85) ausgebildet ist zur Messung der Intensität des Abtaststrahles zu der Zeit, zu der die optische Ausgangsgröße des Halbleiterlasers (1) nahezu einen stabilen Zustand eingenommen hat.

24. Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach jedem der Ansprüche 19 bis 21, bei der die Tabellenerzeugungseinrichtung (170, 185) ausgebildet ist für die Messung der Intensität des Laserstrahles durch Halten des Spitzenwertes des Meßsignals der Intensität des Laserstrahles innerhalb einer ersten Zeitspanne (H1), welche die Anstiegszeit der optischen Ausgangsgröße des Halbleiterlasers (H1) durch Eingabe des Testsignals beinhaltet, und in einer zweiten Zeitspanne (H2), nachdem die optische Ausgangsgröße des Halbleiterlasers (1) einen nahezu stabilen Zustand angenommen hat, und zum Erzeugen der Korrekturtabelle (14, 84) auf der Grundlage einer Laserstrahlintensität P3, ausgedrückt in der Form

P3 = P2 + k(P1-P2) [0,0 < k < 1,0]

wobei P1 die Laserstrahlintensität bedeutet, wie sie durch das Halten des Spitzenwerts in der ersten Zeitspanne erfaßt wird, und P2 die Laserstrahlintensität bedeutet, wie sie durch Halten des Spitzenwertes in der zweiten Zeitspanne (H2) erfaßt wird.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, bei der der Wert von k auf einen Wert eingestellt wird, welcher der Bedingung 0,2 < k < 0,6 genügt.

26. Vorrichtung nach Anspruch 24, bei der der Wert von k auf 0,4 eingestellt wird.

27. Vorrichtung nach jedem der Ansprüche 24 bis 26, umfassend:

eine Spitzenwerthalteschaltung (100) zum Durchführen des Haltens des Spitzenwertes des Meßsignales der Intensität des Laserstrahles, und

eine Berechnungsschaltung (101), die an die Spitzenwerthalteschaltung (100) und an den Vergleicher (77) angeschlossen ist, um die Laserstrahlintensität P3 zu berechnen und ein für die Laserstrahlintensität P3 repräsentatives Signal als Rückkopplungssignal dem Vergleicher (77) zuzuführen.

28. Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach jedem der Ansprüche 19 bis 21, bei der die Tabellenerzeugungseinrichtung (270, 285) ausgebildet ist zum Messen der Intensität des Laserstrahles durch Abtasten und Halten des Meßsignals der Intensität des Laserstrahles zu einer Zeit, zu der nach der Eingabe des Testsignals eine Zeitspanne verstrichen ist, die etwa der Zeitkonstanten der Temperaturanstiegskennlinie des Halbleiterlasers (1) gleicht.

29. Vorrichtung nach Anspruch 28, bei der die Tabellenerzeugungseinrichtung aufweist:

eine Abtast- und Halteschaltung (102), die an den Vergleicher (77) angeschlossen ist, um das Abtasten und Halten des Meßsignals der Intensität des Laserstrahles (4) durchzuführen, und um das abgetastete und gehaltene Signal als das Rückkopplungssignal dem Vergleicher zuzuführen.

30. Laserstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach jedem der Ansprüche 19 bis 21, bei der eine Impulstreiberschaltung (103) vorgesehen ist, um den Halbleiterlaser (1) impulsweise mit einer Einschaltzeitdauer einzuschalten, die wesentlich Kürzer ist als eine Änderungszeitspanne der optischen Ausgangsgröße, basierend auf der Abfallkennlinie des Halbleiterlasers (1), im Verlauf der Erzeugung der Korrekturtabelle (14, 84), wobei die Tabellenerzeugungseinrichtung (370, 385) ausgebildet ist für die Messung der Intensität des Laserstrahles (4) zu der Zeit, zu der die optische Ausgangsgröße des Halbleiterlasers (1) nahezu einen stabilen Zustand eingenommen hat.