JPS63102545A

JPS63102545A - レ−ザ記録装置

Info

Publication number: JPS63102545A
Application number: JP61248875A
Authority: JP
Inventors: Yuji Ohara; 大原　祐二; Takashi Shiyouji; たか志荘司
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1986-10-20
Filing date: 1986-10-20
Publication date: 1988-05-07
Also published as: JPH0556712B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野）本発明は、画像信号に基づいて変調されたレーザビーム
を感光材料上に走査させて連続調画像を記録するレーザ
記録装置、特に詳細にはレーザビームの光強度をアナロ
グ的に変調して高階調の画像を記録できるようにしたレ
ーザ記録装置に関するものである。

（従来の技術）従来より、光ビームを光偏向器により（’Ｂ向して感光
材料上に走査させ、該感光材料に画像を記録する光走査
記録装置が広く実用に供されている。

このような光走査記録装置において光ビームを発生する
手段の１つとして、半導体レーザが従来から用いられて
いる。この半導体レーザは、カスレーザ等に比べれば小
型、安価で消費電力も少なく、また駆動電流を変えるこ
とによって直接変調が可能である等、数々の長所を有し
ている。

しかしなから、その反面この半導体レーザは、第２図に
示すように駆動電流に対する光出力特性が、ＬＥＤ領域
（自然発光領域）とレーザ発（７騒領域とで極端に変わ
るので、連続調画像の記録には適用困難でめるという問
題か有る。ｇなわら上記の駆動電流対光出力特性が線形
でめるレーザ発（辰領域のみを利用して強度変調を行な
うと、光出力のダイナミックレンジがたかだか２行程度
しかとれない。周知のように、この程０度のダイナミッ
クレンジでは高品位の連続調画像を得ることは不可能で
ある。

そこで例えば特開昭５６−１１５０７７号、同５６−１
５２３７２号等に示されるように、半導体レーザの光出
力は一定とするとともに、該半導体レーザを連続的に０
Ｎ−ＯＦＦさせて走査ビームをパルス光とし、このパル
スの数あるいは幅を各画素毎に制御して走査光量を変化
させることにより連続調画像を記録する試みもなされて
いる。

ところが上記のようなパルス数変調おるいはパルス幅変
調を行なう場合には、例えば画素クロック周波数かＩＭ
Ｉ−１２のとき、濃度スケールすむわら走査光量の分解
能を１０ｂｉｔ（約３桁〉確保しようとすると、パルス
の周波数は少なくとも１ＧＨ７と唖めて高く設定しなけ
ればならない。半導体レーザ自体はこの程度の周波数で
０Ｎ−ＯＦＦすることも可能であるが、パルス教訓ｗＪ
めるいはパルス幅制御のためのパルスカウント回路等は
このような高周波数に対応して作動し冑ず、結局は画素
クロック周波数を上記の値よりも大幅に下げなければな
らない。したがって装置の記録速度を大幅に下げざるを
えない。

ざらに上記の方法にあっては、各画素の記録期間中に出
力されるパルスの数あるいは幅に依存して半導体レーザ
チップの発熱量が変化し、そのために半導体レーザの駆
動電流対光出力特性が変化し、１パルス当りの露光量が
変動してしまうこともめる。こうなると記録画像の階調
にズレが生じ、高品位の連続調画像を得ることは不可能
となる。

一方、例えば特開昭５６−７１３７４号に示されるよう
に、上記パルス数変調あるいはパルス幅変調と、前述し
た光強度変調とを組み合わせて高階調画像を記録する方
法も提案されている。しかしこの場合にも、上記のよう
にパルスの数あるいは幅に依存して半導体レーザチップ
の発熱量か変化し、その結果１パルス当りの露光量が変
動してしまうという問題が同様に生じる。

上記のことを鑑みると、例えばｍＫスケール１Ｑｂｉｔ
つまり１０２４階調程度の高階調画像を記録するには、
前述の第２図に示したＬＥＤ領域とレーザ発県領域とに
亘って光強度変調を行なって、光出力のダイナミックレ
ンジを３行程度確保可能とすることが望まれる。しかし
上記２つの領域に亘ると、半導体レーザの駆動電流対光
出力特性は当然線形ではなくなるので、高階調画像を容
易かつ精度良く記録できるように画像信号の一定徂変化
に対して等濃度間隔で画像濃度を制御可能とするために
は、上記の特性を何らかの方法で補償して半導体レーザ
の発光レベル指令信号と光出力との関係を線形に変える
必要がある。

上記半導体レーザの発光レベル指令信号と光出力との関
係を線形にする回路として従来より、レーザビームの光
強度を検出し、この検出された光強度に対応する帰還信
号を半導体レーザの発光レベル指令信号にフィードバッ
クさせる光出力安定化回路（以下、ＡＰＣ回路と称する
）が知られている。第３図はこのＡＰＣ回路の一例を示
すものであり、以下、この第３図を参照してＡＰＣ回路
について説明する。半導体レーザ１の発光強度を指令す
る発光レベル指令信号’Ｊｒｅｆは、加算点２を通して
電圧−電流変換アンプ３に入力され、該アンプ３はこの
指令信号Ｖｒｅｆに比例した駆動電流を半導体レーザ１
に供給する。半導体レーザ１から前方に出射された光ビ
ーム４は、図示しない走査光学系を通して感光材料走査
に利用される。

一方半導体レーザ１の後方側に出射された光ビーム５の
強度は、例えば半導体レーザのケース内に設置された光
量モニタ用のビンフォトダイオード６によって検出され
る。こうして検出される光ビーム５の強度は、実際に画
像記録に利用される一ヒ記光ビーム４の強度と比例関係
におる。該光ビーム５の強度、すなわち光ビーム４の強
度を示すフォトダイオード６の出力電流は、電流−電圧
変換アンプ７によって帰還信号（電圧信号）Ｖｐｄに変
換され、該帰還信号Ｖｌ）ｄは前述の加算点２に入力さ
れる。このＤＯ算点点２らは、上記発光レベル指令信号
Ｖ　ｒｅｆと帰還信号Ｖｐｄとの偏差を示す偏差信号ｖ
ｅが出力され、該偏差信号Ｖｅは前記電圧−電流変換ア
ンプ３によってＮ流に変換され、半導体レーザ１を駆動
する。

上記のＡＰＣ回路において、理想的な線形補償かなされ
れば、光ビーム５０強度は発光レベル指令信号Ｖ　ｒｅ
ｆに比例する。つまり画像記録に利用される光ビーム４
０強度（半導体レーザ１の光出力）Ｐｆが、発光レベル
指令信号ｖｒｅｆに比例することになる。第４図の実線
は、この理想的な関係を示している。

（発明が解決しようとする問題点）上述のよう′なＡＰＣ回路を用いて、光強度Ｐｆが常に
一定レベルとなるように半導体レーザを駆動制御するこ
とは比較的容易であるが、前述のように連続調画像を記
録するために発光レベル指令信号ｙ　ｒｅ４を高速でア
ナログ的に変化させて半導体レーザを駆動する際に、第
４図の実線で示すような特性を得ることは困難でめる。

特に、先に述べたように画素クロック周波数を１ＭＨｚ
程度に設定した上で、１Ｑｂｉｔ程度の濃度スケールの
高階調画像を記録する場合にｔよ、非常に困難である。

以下、その運出について説明する。第３図の系に挿入さ
れた半導体レーザ１の駆動電流対光出力特性は、第２図
に示すように極端に非線形なものとなっている。つまり
半導体レーザ単体のゲインとなる微分量子効率は、対数
で表わして第５図に示すように、ＬＥＤ領域とレーザ発
掘領域とで大きく変化するので、第４図の実線のような
特性を得るためには、第３図の系のループゲインを非常
に大きくとる必要かおる。第４図の破線で示す曲線は、
上記ループゲインに応じて変化する半導体レーザの発光
レベル指令信号対光出力特性の例を示しており、図示さ
れるように実線で示す理想特性に近い特性を得るために
は、６０ｄＢ程度の高ゲインが必要となる。

また第４図に示した特性は、発光レベル指令信号ｙ　ｒ
ｅｔか直流に近い非常に低周波の信号である場合のもの
で必るが、該指令信号ｙ　ｒｅｆが高周波信号でおる場
合には、さらに別の問題か生じる。

以下、この点について説明する。第６図は、第２図に示
した半導体レーザの駆動電流対光出力特性のケース温度
依存性を示している。図示されるように半導体レーザの
光出力は、駆動電流が一定ならばケース温度が高い程低
下する。一般に半導体レーザをレーザ記録装置等に適用
する場合には、そのケース温度を一定に維持するための
制御がなされるが、半導体レーザに駆動電流を印加した
場合に生じるレーザダイオードチップの過渡的湿ｉ変化
までも抑制することは到底不可能であるＣすなわち第７
図の（１）に示すように半導体レーザにステップ状に駆
動電流が印加された際、レーザダイオードチップの温度
は第７図（２）に示すように、上記ケース温度−足止制
御により定常状態になるまで過渡的に変化し、その結果
第６図の特性に従って半導体レーザの光出力が第７図（
３）に示すように変動する。これは半導体レーザのドル
ープ特性として知られている。第３図のＡＰＣ回路にお
いて、このドループ特性によるレーザ駆動電流対光出力
特性の非線形性を補正するには、前述のループゲインが
１０ｄＢ程度必要であることが分かつており、したがっ
て、発光レベル指令信号ｒｅｆとして低周波から高周波
（例えば］ＭＨ２）に至る信号が用いられる際に、高い
応答性を維持した上で第４図の実線に近い発光レベル指
令信号対光出力特性（直線性）を得るには、レーザ発掘
領域において前述の６０ｄＢと合わせて計７０ｄＢ程度
のループゲインが必要となる。現状では、このような高
速、高ゲインのＡＰＣ回路を実現するのはほとんど不可
能である。

そこで本発明は、上記のような高ゲインのＡＰＣ回路を
用いなくても、半導体レーザの発光レベル指令信号対光
出力特性をそのＬＥＤ領域からレーザ発全領域に亘って
線形にすることができ、よって光強度変調により高階調
画像を高速で記録することができるレーザ記録装置を提
供することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段）本発明のレーザ記録装置は、半導体レーザと、該半導体
レーザから射出された光ビームを感光材料上に走査させ
るビーム走査系と、画像信号に対応した発光レベル指令
信号を生成し、該信号に基づいて前記半導体レーザの駆
動電流を制御してレーザビームの光強度を変調するレー
ザ動作制御回路とを備えたレーザ記録装置において、上
記レーザ動作制御回路が、前述したＡＰＣ回路、および
半導体レーザの駆動電流対光出力特性の非線形性を補償
するように発光レベル指令信号を補正して、該補正後の
信号に基づく半導体レーザの光出力と、補正前の発光レ
ベル指令信号の関係を線形にする補正テーブルを備える
とともに、レベルが変化するテスト信号をレーザ動作制
御回路に入力し、その際の光ビーム強度とテスト信号と
の関係に基づいて上記補正テーブルを作成するテーブル
作成手段か設けられたことを特徴とするものである。

（作　　用）上記のような補正テーブルによって半導体レーザの発光
レベル指令信号を補正すれば、ＡＰＣ回路のゲインか低
くても、補正前の発光レベル指令信号と半導体レーザ光
出力に関しては、第４図の実線で示す理想特性に近い光
出力特性を得ることかできる。

また上記補正テーブル作成手段が設けられていれば、随
時補正テーブルを新たに作成し直すことかできるから、
例えば半導体レーザの性能が経時変化する等しても、そ
のような変化を補償して常に補正テーブルを適正なもの
にしておくことができる。

（実　施　例）以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。

第１図は本発明の第１実施例によるレーザ記録装置を示
すものである。画像信号発生器１０は、連続調画像を担
持する画像信号Ｓ１を発生する。この画像信号Ｓ１は一
例として１Ｑｂｉｔの濃度スケールの連続調画像を示す
デジタル信号である。

画像信号発生器１０は後述するラインクロックＳ２に基
づいて１主走査ライン分の信号を切り換え、また画素り
ＯツクＳ３に基づいて各画素毎の画像信号Ｓ１を出力す
る。本例において画素クロック周波数は１ＭＨ７、換言
すれば１画素記録時間は１μｓｅｃ　　（秒〉に設定さ
れる。

上述の画像信号＄１はマルチプレクサ１１を通し、ＲＡ
Ｍからなる補正テーブル４０において後述する補正を受
けて、例えば１５ｂｉｔの発光レベル指令信号Ｓ５に変
換される。この発光レベル指令信号Ｓ５はＤ／Ａ変換器
１６に入力され、ここでアナログの電圧信号からなる発
光レベル指令信号Ｖｒｅｆに変換される。この発光レベ
ル指令信号■ｒｅｆは、後述する信号切換スイッチ１５
を介してＡＰＣ回路８のカロ算点２に入力されるｃＡＰ
Ｃ回路８のカロ算点２、電圧−電流変換アンプ３、半導
体レーザ１、フォトダイオード６、電流−電圧変換アン
プ７は、先に説明した第３図の回路におけるものと同等
のものであり、したがって半導体レーザ１からは発光レ
ベル指令信号■ｒｅｆに対応したくつまり画像信号Ｓ１
に対応した）強度の光ビーム４か発せられる。この光ビ
ーム４はコリメータレンズ１７に通されて平行ビームと
され、次に例えばポリゴンミラー等の光（１向器１８に
入射してそこで反射偏向される。こうして偏向された光
ビーム４は、通常ｆθレンズからなる集束レンズ１９に
通されて感光材料？Ｏ上において微小なスポットに集束
し、該感光材料２０上をＸ方向に走査（主走査）する。

感光材料２０は図示しない移送手段により、上記主走査
方向Ｘと略直角なＹ方向に移送され、それによって光ビ
ーム４の副走査がなされる。こうして感光材料２０は光
ど−ム４によって２次元的に走査され、感光する。前述
したように光ビーム４は画像信号Ｓ１に基づいて強度変
調されているので、この感光材料２０上には、画像信号
Ｓ１が担持する連続調画像が写真潜像として記録される
。なお上記のように光ビーム４が感光材料２０上を走査
するとき、主走査の始点を該ビーム４が通過したことが
光検出器２１によって検出され、該光検出器２１が出力
する始点検出信号Ｓ６がクロックジェネレータ３６に入
力される。クロックジェネレータ３６はこの始点検出信
号Ｓ６の入力タイミングに同期させて、前述のラインク
ロックＳ２および画素クロックＳを出力する。

次に感光材料２０は現像機２２に通されて、そこで現像
処理を受ける。それにより感光材料２０上には、上記連
続調画像が可視像として記録される。

ここで、前述の補正テーブル４０における画像信号Ｓ１
の補正について説明する。該補正テーブル４０は階調補
正テーブル１２、逆ｌｏｇ変換テーブル１３、および半
導体レーザ１の発光レベル指令信号対先出力特性′Ｓ−
線形に補正する補正テーブル（以下、Ｖ−Ｐ特性補正テ
ーブルと称する）１４からなる。

上記階調補正テーブル１２は、感光材料２０およびその
現像処理系の階調特性を補正する公知のものである。こ
の階調補正テーブル１２は、補正特性が固定のものが用
いられてもよいが、本実施例においては、感光材料２０
の階調特性がロット毎に変化したり、あるいは現像機２
２中の現像液特性が経時変化すること等を考喧して、実
際の階調特性に対応して補正特性を適宜際正可能に溝成
されている。

すなわちテストパターン発生回路２６からは、感光材料
２０上における何段階か（例えば１６段階）の画像濃度
を担持するテストパターン信号Ｓ４が出力され、該信号
Ｓ４はマルチプレクサ１１に入力される。この際マルチ
プレクサ１１は、前述のように画像信号Ｓ１を補正テー
ブル４０に入力させる画像記録時の状態から切り換えら
れて、上記テストパターン信号Ｓ４を補正テーブル４０
に入力させる状態とされる。半導体レーザ１はこのテス
トパターン信号Ｓ４に基づいて前述のように駆動され、
したがって光ビーム４が強度変調される。それにより感
光材料２０上には、段階的に濃度が変化する例えば１６
個のステップウェッジ（テストパターン）が写真潜像と
して記録される。この感光材料２０は瑛像機２２に送ら
れ、上記ステップウェッジが現像される。現像後この感
光材料２０は濃度計２３にセットされ、上記ステップウ
ェッジの各々の光学濃度が測定される。こうして測定さ
れた光学Ｓ度は、各ステップウェッジと対応付【ブて温
度値入力手段２４に入力され、該濃度値入力手段２４か
らは各ステップウェッジの光学濃度を示す濃信号＠Ｓ７
が出力される。この濃信号＠Ｓ７はテーブル作成手段３
７に入力され、該テーブル作成手段３７はこの濃度信号
Ｓ７と前記テストパターン信号Ｓ４とに基づいて、所定
の画像信号Ｓ１の値（よって所定の画像濃度が得られる
階調補正テーブルを作成する。

この階調補正テーブルは前述のように１６段階程度の画
像信号値をそれぞれ所定の画＠濃度値に対応させるもの
でおる。この階調補正テーブルを示すデータＳ８はデー
タ補間手段３８に入力され、ここで補間処理がなされて
、１０２４段階（＝１０ｂ１↑）の画像信号８１に対応
できる階調補正テーブルが得られる。この階調補正テー
ブルを示すデータＳ９に基づいて、前述の階調補正テー
ブル１２が形成される。

画像信号Ｓ１に基づく画像記録時には、マルチプレクサ
１１を介して階調補正テーブル１２に入力された画像信
号Ｓ１が、口の階調補正テーブル１２によって信号３１
’に変換され、次いで逆ｌｏｇ変換テーブル１３により
発光レベル指令信号８１″に変換される。

次にＶ−Ｐ特性補正テーブル１４について説明する。先
に述べた通り、ＡＰＣ回路８において帰還信号Ｖｔ）ｄ
をｎｏ算点点２フィードバックさせても、発光レベル指
令信号と光ヒーム４の強度との関係を理想的なもの（第
４図の実線表示の関係）とすることは困難である。上記
Ｖ−Ｐ特性補正テーブル１４は、上記の理想的な関係を
得るために設けられている。すなわち、発光レベル指令
信号ｙｒｅｒと半導体レーザ１の光出力との理想的な関
係を第８図にａで示す直線とし、実際の関係を同じく第
８図にｂで示す曲線とすると、Ｖ−Ｐ特性補正テーブル
１４は、発光レベル指令信号８１’”がそのままＤ／Ａ
変換された場合の電圧値がＶｉｎであったと仮定すると
、この電圧値ＶｉｎをＶなる値に変換するように形成さ
れている。つまり発光レベル指令信号ｒｅｆの値が１ｎ
でめったとすると、Ｐ′の光強度しか得られないが、上
記の変換がなされていれば、電圧値Ｖ団に対してＰａの
光強度が得られる。すなわち発光レベル指令信号８１″
に対応する電圧値Ｖｉｎと光出力ｐｆとの関係は、線形
なものとなる。

このようになっていれば、画像信号Ｓ１を所定量変化さ
せることにより、感光材料２０ｋｍあける濃度を等間隔
で制御できる。また第８図の特性曲線すは、前述したよ
うに半導体レーザ１をそのＬＥＤ領域とレーザ発掘領域
に亘って駆動させた場合のものであり、このようにすれ
ば３行程度の光出力ダイナミックレンジか確保されるか
ら、前述のように１０２４段階程度の高階調画像を、容
易にかつ高精度で記録でざるようになる。

以上述べたように、半導体レーザ１の駆動電流対光出力
特性が非線形であることに起因する発光レベル指令信号
対レーザ光出力特性の非線形性を、Ｖ−Ｐ特性補正テー
ブル１４によって線形に補正すれば、ＡＰＣ回路８の加
痺点２、電圧−電流変換アンプ３、半導体レーザ１、フ
ォトダイオード６、電流−電圧変換アンプ７から加算点
２に戻る系のループゲインには、上記非線形性を補正す
るのに必要なゲインを含まなくて済むようになる。すな
わちこのループゲインは、半導体レーザ１の動作中に生
じる過渡的温度変化、めるいは半導体レーザ１のケース
湿度−足止制御の誤差による半導体レーザ１の駆動電流
対光出力特性からのズレを補正するため、ざらにはアン
プ等のドリフトを補正するために必要なだけ確保されて
いればよい。異体的には、例えば画素クロック周波数が
１ＭＨｚで、半導体レーザ１が光出力３ｍＷで作動して
いる状態において、上記ループゲインは３０ｄＢ程度確
保されていれば十分である。ごの程度のループゲインは
、現在の技（＋１水準で容易に確保可能である。

次に上記Ｖ−Ｐ特性補正テーブル１４の作成について説
明する。第１図の装置にはテーブル作成手１７０か設け
られ、該テーブル作成手段７０が発するテスト信＠３１
ｏが信号切換スイッチ１５を介して加算点２に入力され
、またＡＰＣ回路８の帰還信号Ｖｐｄがテーブル作成手
ロア０に入力されるようになっている。補正テーブル作
成時信号切換スイッチ１５は、前述のように発光レベル
指令信号Ｖｒｅｆｐ加算点２に送る画像記録時の状態か
ら切り換えて、上記テスト信＠８１０を加算点２に送る
状態とされる。またこのとき、帰還信号Ｖｐｄのフィー
ドバック経路に設けられたスイッチ７１は、信号切換ス
イッチ１５の切換えと連動して、あるいはマニュアル操
作により開かれる。

上記テスト信号３１０は、時間経過に従ってレベルが段
階的に増大するようになっている。すなわちＰＲＯＭ７
２には、対数軸上で等差的となる数列か記憶されてあり
、これらの数列がクロックＣＬＫにより順次アクセスさ
れる。それによりＰＲＯＭ７２から読み出されたデジタ
ル値をＤ　、／　Ａ変換器７３においてアナログ化し、
アンプ７４で増幅すると、第９図に示すように上記クロ
ックＣＬＫの数、すなわち時間経過にともなって電圧値
■か段階的に増大するテスト信号３１０が得られる。こ
のテスト信号３１０は信号切換スイッチ１５を介して、
発光レベル指令信号ｙ　ｒｅ４に代わるものとして加算
点２に入力される。なお上記ＰＲＯＭ７２は、前述の濃
度スケール（つまり半導体レーザ１の発光レベル分解能
）の１Ｑｂｉｔよりも十分に高い例えば１４ｂｉｔの数
列を記憶したものが使用される。

加算点２に上記のようなテスト信号３１０が入力される
ことにより、半導体レーザ１か光ビーム４を発し、その
光出力に対応した帰還信号ＶＤｄかコンパレータ７７に
入力される。このコンパレータ７７には、ＣＰＬ１７８
から発せられＤ　、／　Ａ変換器７６によってアナログ
化された基準信号ＶＧが入力され、帰還信号Ｖｐｄと該
基準信号Ｑとが比較されるようになっている。この際Ｃ
Ｐ　Ｕ　７８は、最初に半導体レーザ１の最低発光レベ
ルに対応する基準信号Ｖｇ　（１）を出力し、コンパレ
ータγ７はこの基準信号ｇ　（１）と帰還信号Ｖｔ）ｄ
とが一致したとき一致信号８１１を出力する。この一致
信号３１１はラッチ７５に入力される。ラッチ７５はＰ
ＲＯＭ７２がらの出力を受けてあり、上記一致信号３１
１が入力された時点のＰＲＯＭ７２の出力をラッチする
。このラッチされた信号３１２は、第８図で説明すれば
、基準信号９の値かＶｉｎであったときのΔＶの値を示
す（以下、基準信号Ｖｇ　（ｎ＞に対応する電圧値ΔＶ
を△Ｖ　（ｎ＞と示す）。ＣＰ　Ｕ　７８は電圧値ΔＶ
（１〉を示す信号３１２を受け、該信＠Ｓ１２と基準信
号Ｖｇ　（１）とに基づいて、■（１）＝Ｖｇ　（１）
＋ΔＶ（１）なる１直Ｖ（１）を求める。そしてＣＰ　ｔＪ　７８は
、基準信号Ｖり（１）を電圧値Ｖ（１）の信号に変換す
るテーブルをＲＡ　Ｍ　７９に形成する。

前記一致信号８１１はＣＰ　ｔＪ　７Ｂにも入力され、
ＣＰ　ＩＪ　７８はこの一致信号３１１を受けると、基
準信号Ｖｇ　（１）をＶ（］（２＞すなわち半導体レー
ザ１の下から２番目の発光レベルに対応するものに切り
換え、それとともにろンパレータ１γをリセットする。

そしてこの場合にもＣＰ　Ｕ　７８はＶ（２＞＝Ｖ（］
　　（２）＋Δ■（２）なる値Ｖ（２）を求め、基準信
号Ｖｇ　（２＞を電圧値Ｖ（２）の信号に変換するテー
ブルをＲＡＭ７９に形成する。

以上の操作は基準信号Ｖｏ　　（１０２４）　、つまり
半導体レーザ１の最大発光レベルに対応する基準信号に
ついてまで順次行なわれ、その結果ＲＡＭ７９には、１
０２４通りの信号値Ｖｉｎ（ｎ＞をそれぞれＶ　（ｎ）
に変換するテーブルが作成される。このテーブルはさら
に補間されて１５ｂｉｔのテーブルとなり、データライ
ン８０を介して補正テーブル４０を構成するＲＡＭに送
られ、Ｖ−Ｐ特性補正テーブル１４として設定される。

以上述べた通りこの補正テーブル１４は、第８図におけ
る電圧値■ｉｎを■に変換するように形成されているか
ら、該テーブル１４を通す前の発光レベル指令信号３１
パと半導体レーザ１の光出力Ｐｆとの関係は線形となる
。

上述のようにして補正テーブル１４を作成した後、信号
切換スイッチ１５は画像記録時の状態に切り換えられ、
またスイッチ７１は閉じられる。

なお以上説明したように、すべての画像濃度に対応する
電圧値■１ｎとＶとの関係を逐−求める他、先に説明し
た階調補正テーブル１２の作成の場合と同様に、電圧値
■ｉｎと■との関係を主要ないくつかの場合のみについ
て求め、そのデータを補間してＶ−Ｐ特性補正テーブル
１４を作成するようにしてもよい。また階調補正テーブ
ル１２、逆ｌｏｇ変換テーブル１３、および上記Ｖ−Ｐ
特性補正テーブル１４はそれぞれの変換特性をすべて含
ませて１個の補正テーブルとして形成されてもよいし、
必るいはそれぞれ別個の形に構成されてもよい。

また上記実施例においては、時間経過に従ってレベルが
段階的に増大するテスト信号８１０か用いられているが
、これとは反対に、時間経過に従ってレベルか段階的あ
るいは連続的に低下するテスト信号を用いることもでき
る。

次に第１０図を参照して本発明の第２実施例について説
明する。なおこの第１０図において、前記第１図中の要
素と同等の要素には同番号を付し、それらについての説
明は省略する（以下同様）。またこの第１０図はレーザ
動作制御回路およびテーブル作成手段７０’の部分のみ
を示しているが、本装置における光ビーム走査系等の図
示しない部分は、第１図の装置におけるのと同様に形成
される。この第２実施例の装置のテーブル作成手段７０
’は、第１実施例におけるテーブル作成手段７０と比べ
て、スイッチ７１か除かれている点が異なっている。つ
まりこの第２実施例装置においては、補正テーブル１４
を作成する際にも、ＡＰＣ回路８は通常と同様に作動す
る。したがってこの装置においては、一致信号３１１が
入力された時点でラッチ７５がラッチした信号３１２は
、第８図の電圧値■に対応するものとなる。そこでＣＰ
　Ｕ　７Ｂは、先に述べたｖ（ｎ＞＝Ｖｇ　（ｎ＞＋Δ
Ｖ　（ｎ）の演算を行なわずに直接Ｖ　（ｎ）の値を求
め、電圧値ＶＤ　　（ｎ）をＶ（ｒｌ）に変換するテー
ブルを作成する。

次に第１１図を参照して本発明の第３実施例について説
明する。この第３実施例の装置においては、逆ｌｏｇ変
換テーブル１３から出力された発光レベル指令信号８１
″がそのままＤ／Ａ変換器１６に入力される。その一方
上記画像信号８１″は分岐されてＶ−Ｐ特性補正テーブ
ル４４に入力される。このＶ−Ｐ特性補正テーブル４４
は第１図の装置のＶ−Ｐ特性補正テーブル１４とはやや
異なり、第８図における電圧値Ｖと■ｉｎとの差へＶを
求めるように形成されている。この電圧差ΔＶを示すデ
ジタル信号８５’はＤ／Ａ変換器４５に通されてアナロ
グ化され、加算点２において電圧値Ｖｉｎ（発光レベル
指令信号８１″に対応するものである）と加算される。

このようにすることにより結局は、第１図の装置におけ
るように加算点２に：発光レベル指令信号Ｖ　ｒｅｆと
して電圧値Ｖの信号を入力させるのと同じこととなり、
前述と同様の効果が得られる。

この第３実施例装置のＶ−Ｐ補正テーブル４４は上記の
通り電圧差ΔＶを求めるように形成されねばならないか
ら、本例においては第１０図に示されるテーブル作成手
段７０’を用いることは不可能であり、第１図に示され
るテーブル作成手段７０と同様のテーブル作成手段７０
が用いられる。そしてこの場合テーブル作成手段７０は
、前述の演算Ｖ　（ｎ）＝Ｖｑ　　（ｎ＞　十ΔＶ　（
ｎ＞は行なわず、基準信号Ｖｇ　（ｎ＞に対して、信号
３１２か示す八Ｖ（ｎ）の値を出力する補正テーブル４
４を作成するように形成される。

次に第１２図を参照して本発明の第４実施例について説
明する。この第１２図の装置においては、発光レベル指
令信＠Ｓ　１　”を分岐させてＶ−Ｐ特性補正テーブル
４４に入力させ、そこで前述した通りの補正を行ない、
得られた信号３５’をＤ／Ａ変換器４５においてアナロ
グ化するところまでは、第１１図の装置と同様に形成さ
れている。しかし上記Ｄ　／’　Ａ変換器４５から出力
される電圧信号Δ■は加算点２には入力されず、電圧−
電流変換アンプ４６に通されて電流Δｉとされる。この
電流Δ１は、ＡＰＣ回路８の電圧−電流変換アンプ３の
後段のＱ［ｌ輝点４７において、偏差信号■ｅを変換し
た駆動電流に加算されるようになっている。この第４実
施例装置においては、電圧信号Δ■をそのままＡＰＣ回
路８に入力させず、電流へ１に変換した上でＡＰＣ回路
８に入力させる点か第３実施例装置と異なるだけでおり
、したがってこの場合も、第１実施例装置におけるのと
同様の効果が得られる。

この第４実施例装置のテーブル作成手段７０パは、第１
図のテーブル作成手段７０と比べて、テスト信号３１０
を加算点４７に入力させる点のみか異なっているが、こ
の場合もＣＰ　Ｕ　７８には第８図の電圧値Δ■を示す
信号３１２が入力されるので、該信号Ｓ１２と基準信号
Ｖｇ　（ｎ＞とに基づいて、基準信号ＶＤ　　（ｎ＞に
対して八Ｖ　（ｒｌ）の値を出力する補正テーブル４４
を作成するようにＣＰ　Ｕ　７Ｂを形成すればよい。

（発明の効果）以上詳細に説明した通り本弁明のレーザ記録装置におい
ては、半導体レーザの駆動電流対光出力特性が非線形で
あることに起因する発光レベル指令信号対レーザ光出力
特性の非線形性を、半導体レーザ光出力安定化回路とは
別に設けた補正テーブルによって補正するようにしてい
るので、上記光出力安定化回路により構成される閉ルー
プのループゲインを現在の技術水準で十分実現可能な低
い値に設定しても、高い応答性を維持した上で発光レベ
ル指令信号と半導体レーザ光出力との関係を、そのＬＥ
Ｄ領域とレーザ発土騒領域に亘って線形にすることがで
きる。したがって本発明装置によれば、画像信号を所定
量変化させることにより等濃度間隔で画像濃度を制御で
き、また半導体レーザの光出力ダイナミックレンジつま
り感光材料の露光量を３桁程度の広範囲に亘って確保で
きるので、例えば濃度分解能か１０ｂｉｔ程度の極めて
高階調の連続調画像を高速かつ精密に記録可能となる。

また本発明のレーザ記録装置は上記の補正テーブルを作
成する手段を備えているので、随時補正テーブルを作成
し直すことができる。したがって本発明装置においては
、例えば半導体レーザの性能が経時変化する等しても、
そのような変化を補償して常に補正テーブルを適正なも
のとしておくことができ、精密記録が可能な状態を長期
に亘って維持可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例によるレーザ記録装置を示
す概略図、第２図は半導体レーザの駆動電流対光出力特性を示すグ
ラフ、第３図は半導体レーザ光出力安定化回路の一例を示すブ
ロック図、第４図は発光レベル指令信号と半導体レーザ光出力との
関係を示すグラフ、第５図は半導体レーザの光出力と微分量子効率との関係
を示すグラフ、第６図は半導体レーザの駆動電流対光出力特性の温度依
存性を示すグラフ、第７図は半導体レーザのドループ特性を説明するグラフ
、第８図は本発明装置におけるＶ−Ｐ特性補正テーブルの
作用を説明するグラフ、第９図は上記第１実施例の装置のテーブル作成手段が発
するテスト信号の波形を示すグラフ、第１０図は本発明
の第２実施例によるレーザ記録装置の半導体レーザ動作
制御回路とテーブル作成手段を示すブロック図、第１１図は本発明の第３実施例によるレーザ記録装置の
半導体レーザ動作制御回路とテーブル作成手段を示すブ
ロック図、第１２図は本発明の第４実施例によるレーザ記録装置の
半導体レーザ動作制御回路とテーブル作成手段を示すブ
ロック図である。１・・・半導体レーザ　　　２．４７・・・加算点３．
４６・・・電圧−電流変換アンプ４．５・・・光ビーム　　　６・・・フォトダイオード
７・・・電流−電圧変換アンプ８・・・Ａ　Ｐ　Ｃ回路　　　　１０・・・画像信号発
生器１４．４４・・・ｖ−Ｐ特性補正テーブル１６．４
５．７３．７６・・・Ｄ／Ａ変換器１７・・・コリメー
タレンズ　１８・・・光偏向器１９・・・集束レンズ　
　　　２０・・・感光材料４０・・・補正テーブル７０．７０’　、７０”・・・テーブル作成手段７１・
・・スイッチ　　　　　７２・・・ＦＲＯＭ７５・・・
ラッチ　　　　　　７７・・・コンパレータ７８・・・
ＣＰＵ　　　　　　　７９・・・ＲＡＭ５１・・・画像
信号８１″・・・補正前の発光レベル指令信号Ｖｒｅｆ・・
・発光レベル指令信号　ＶＤｄ・・・帰還信号ｙｅ・・
・偏差信号へ　１寸綜　　　　　　　　燭　　　　綜大島＼第５図ム乞あり　（ｍＷ）第６図４鬼；４．　　（ｍＡ）第７図一一−１目場第８図 ”ｎｖＬｏｇ　ＶｒｅｆＢ１藺第１２図（自発）手続ネｍ正書特許庁長官　殿　　　　　　　　　　昭和６１年１１月
２６日特願昭６１−２４８８７５号２、発明の名称レーザ記録装置３、補正をする者事件との関係　　　　　特許出願人件　所　　　神奈川県南足柄市中沼２１０番地名　称　
　　　富士写真フィルム株式会社４、代理人〒１６０東京都港区六本木５−２−１６、補正により増加する発明の数　　　な　　し７、補
正の対象　　　図　面８、補正の内容　　　平目き図面を墨入れ図面に補正し
ます。（内容に変更なし）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光ビームを発する半導体レーザと、前記光ビームを感光材料上に走査させるビーム走査系と
、画像信号に対応した発光レベル指令信号を生成し、該信
号に基づいて前記半導体レーザの駆動電流を制御して前
記光ビームの強度を変調するレーザ動作制御回路とを有
するレーザ記録装置において、前記レーザ動作制御回路が、前記光ビームの強度を検出
し、この検出された光強度に対応する帰還信号を前記発
光レベル指令信号にフィードバックさせる光出力安定化
回路と、前記半導体レーザの駆動電流対光出力特性の非線形性を
補償するように前記発光レベル指令信号を補正して、該
補正後の信号に基づく半導体レーザの光出力と、補正前
の発光レベル指令信号の関係を線形にする補正テーブル
とを有するとともに、レベルが変化するテスト信号を前
記レーザ動作制御回路に入力し、その際の前記光ビーム
の強度と該テスト信号との関係に基づいて前記補正テー
ブルを作成するテーブル作成手段とが設けられているこ
とを特徴とするレーザ記録装置。
（２）前記テーブル作成手段が、テーブル作成時前記帰
還信号のフィードバック経路を開くスイッチと、時間経過にともなつてレベルが変化するテスト信号を発
生するテスト信号発生部と、前記発光レベル指令信号に対応する基準信号を段階的に
順次レベルを変えて出力する基準信号発生部と、レベルが異なる各基準信号と前記帰還信号とを比較し、
これら両信号のレベルが一致したとき一致信号を出力す
るコンパレータと、該コンパレータと前記テスト信号発生部とに接続され、
前記一致信号か入力された時点の前記テスト信号のレベ
ルを保持する信号保持手段と、この信号保持手段が出力
する保持テスト信号と前記基準信号とに基づいて、この
基準信号を、該信号に前記保持テスト信号を加えた信号
に変換する特性のテーブルを作成し、これを前記補正テ
ーブルとして設定するテーブル作成部とからなることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のレーザ記録装置
。
（３）前記テーブル作成手段が、時間経過にともなつて
レベルが変化するテスト信号を発生するテスト信号発生
部と、前記発光レベル指令信号に対応する基準信号を段階的に
順次レベルを変えて出力する基準信号発生部と、レベルが異なる各基準信号と前記帰還信号とを比較し、
これら両信号のレベルが一致したとき一致信号を出力す
るコンパレータと、該コンパレータと前記テスト信号発生部とに接続され、
前記一致信号が入力された時点の前記テスト信号のレベ
ルを保持する信号保持手段と、この信号保持手段が出力
する保持テスト信号と前記基準信号とに基づいて、この
基準信号を前記保持テスト信号に変換する特性のテーブ
ルを作成し、これを前記補正テーブルとして設定するテ
ーブル作成部とからなることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のレーザ記録装置。