JPS63102547A - Laser recording device - Google Patents

Laser recording device

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JPS63102547A
JPS63102547A JP61248877A JP24887786A JPS63102547A JP S63102547 A JPS63102547 A JP S63102547A JP 61248877 A JP61248877 A JP 61248877A JP 24887786 A JP24887786 A JP 24887786A JP S63102547 A JPS63102547 A JP S63102547A
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JP
Japan
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light
signal
semiconductor laser
intensity
level command
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JP61248877A
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Japanese (ja)
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JPH0556714B2 (en
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Yuji Ohara
大原 祐二
Hideo Watanabe
英夫 渡辺
Takashi Shiyouji
たか志 荘司
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To record a high gradation continuous image at a high speed and accurately by correcting the non-linearity of a light emitting level command signal pair scanning beam strength characteristic due to the fact that the incident light strength pair light transmittance characteristic of an optical element is non-linear, with a correcting table provided separately from a semiconductor laser light output stabilizing circuit. CONSTITUTION:A light output stabilizing circuit (APC) circuit 8 is composed of an adding point 2, a voltage-current converting amplifier 3, a semiconductor laser 1, a photodiode 6 and a currentvoltage converting amplifier 7, and a strength (light output of semiconductor laser 1) Pf of an optical beam 4 is in proportion to a light emitting level command signal Vref. A correcting table 40 is composed of a gradation correcting table 12, a reverse log converting table 13 and a V-P characteristic correcting table 14 to correct linearly the light emitting level command signal pair light output characteristic of the semiconductor laser 1, and an image signal S1 inputted through a multiplexer 11 is inputted through a gradation correcting table 12 and a reverse log converting table 13 to a V-P characteristic correcting table 14, and corrected so that the relation of a voltage value Vin and a scanning beam strength Ps corresponding to a light emitting level command signal S1'' can be linear.

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める。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to a laser recording device that records a continuous tone image by scanning a photosensitive material with a laser beam modulated based on an image signal. This article relates to a laser recording device that can record high-gradation images by modulating the light intensity of a laser beam in an analog manner.

(従来の技術) 従来より、光ビームを光偏向器により偏向して感光材料
上に走査させ、該感光+A利に画像を記録する光走査記
録装置か広く実用に供されている。
(Prior Art) Conventionally, optical scanning recording apparatuses have been widely put into practical use, which deflect a light beam using an optical deflector, scan a photosensitive material, and record an image on the exposure +A beam.

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、半導体レーザか従来から用いられて
いる。この半導体レーザは、ガ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。
A semiconductor laser has conventionally been used as one of the means for generating a light beam in such an optical scanning recording device. This semiconductor laser has many advantages, such as being smaller, cheaper, and consumes less power than gas lasers, and can be directly modulated by changing the drive current.

しかしながら、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)とレーザ発掘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あるという問題が
有る。すなわち上記の駆動電流対光出力特性が線形でめ
るレーザ発]11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桁程度
しかとれない。周知のように、この程度のダイナミック
レンジでは高品位の連続調画像を得ることは不可能でめ
る。
However, on the other hand, as shown in Figure 2, the optical output characteristics of this semiconductor laser with respect to the drive current vary drastically between the LED area (natural light emitting area) and the laser excavation area, so it is not suitable for continuous tone image recording. The problem is that it is difficult. In other words, if intensity and intensity modulation is performed using only the above-mentioned laser emission region where the drive current vs. optical output characteristic is linear, the dynamic range of the optical output will be only about two orders of magnitude. As is well known, it is impossible to obtain a high quality continuous tone image with such a dynamic range.

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。
For example, JP-A-56-115077 and JP-A-56-1
As shown in No. 52372, etc., the optical output of the semiconductor laser is kept constant, and the semiconductor laser is continuously switched to zero.
Attempts have also been made to record a continuous tone image by turning off the scanning beam to make the scanning beam pulsed light, and controlling the number or width of the pulses for each pixel to change the amount of scanning light.

ところが上記のようなパルス数変調あるいはパルス幅変
調を行なう場合には、例えば画素クロック周波数が1M
H2のとき、濃度スケールすなわち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1GH2と極めて高く設定しな1ブれ
ばならない。半導体レーザ自体はこの程度の周波数で0
N−OFFすることも可能でおるが、パルス数制御ある
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得ず、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。したかって装置の記録速度を大幅に下げざるをえな
い。
However, when performing pulse number modulation or pulse width modulation as described above, for example, when the pixel clock frequency is 1M
At H2, in order to ensure a resolution of 10 bits (approximately 3 digits) on the density scale, that is, the amount of scanning light, the pulse frequency must be set extremely high, at least 1 GH2. The semiconductor laser itself is 0 at this frequency.
Although it is possible to turn the pixel clock N-OFF, the pulse count circuit for pulse number control or pulse width control cannot operate in response to such a high frequency, and in the end the pixel clock frequency is lower than the above value. must also be significantly lowered. Therefore, the recording speed of the device has to be significantly reduced.

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おるいは幅に依存して半導体レーザ
チップの光熱ωか変化し、そのために半導体レーザの駆
動電流対先出力持性が変化し、]パルス当りの露光聞か
変動してしまうこともある。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。
Roughly speaking, in the above method, the light heat ω of the semiconductor laser chip changes depending on the number or width of pulses output during the recording period of each pixel, and therefore the drive current of the semiconductor laser The output characteristics may change and the exposure per pulse may vary. If this happens, the gradation of the recorded image will shift, making it impossible to obtain a high-quality continuous tone image.

一方、例えば特開昭56−71374号に示されるよう
に、上記パルス数変調おるいはパルス幅変調と、前)ホ
した光強度変調とを組み合わぜ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
プの発熱量が変化し、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。
On the other hand, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 56-71374, for example, a method of recording high-gradation images by combining the above pulse number modulation or pulse width modulation with the light intensity modulation described above has also been proposed. ing. However, in this case as well, the problem arises that the amount of heat generated by the semiconductor laser chip changes depending on the number or width of pulses as described above, and as a result, the amount of exposure per pulse changes.

上記のことを鑑みると、例えば濃度スケール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領域とレーザ発成領域とに
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桁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先
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量変化
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
る必要かある。
Considering the above, for example, the concentration scale 1Qbit
In other words, to record a high gradation image of about 1024 gradations,
It is desirable to perform optical intensity modulation across the LED region and the laser emitting region shown in FIG. 2 described above to ensure a dynamic range of optical output of about three orders of magnitude. However, in the above two regions, the driving current vs. front output characteristic of the semiconductor laser is naturally not linear, so in order to easily and accurately record high-gradation images, it is necessary to change the image signal at equal density intervals in response to a constant amount of change in the image signal. In order to be able to control the image density and power, it is necessary to compensate for the above characteristics in some way to linearly change the relationship between the light emission level command signal of the semiconductor laser and the optical output.

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y rer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。
Conventionally, as a circuit that linearizes the relationship between the light emission level command signal of the semiconductor laser and the optical output, it detects the light intensity of the laser beam and sends a feedback signal corresponding to the detected light intensity to the semiconductor laser light emission level command. An optical output stabilization circuit (hereinafter referred to as an APC circuit) that feeds back a signal is known. FIG. 3 shows an example of this APC circuit, and the APC circuit will be explained below with reference to FIG. The light emission level command signal y rer, which commands the light emission intensity of the semiconductor laser 1, is input to the voltage-current conversion amplifier 3 through the addition point 2, and the amplifier 3 supplies a drive current proportional to this command signal vref to the semiconductor laser 1.
supply to. A light beam 4 emitted forward from the semiconductor laser 1 is used to scan a photosensitive material through a scanning optical system (not shown).

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上記光ビーム4の強度と比例関係に
める。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@(電圧信号)Vc+dl、
:変換され、該帰還信号p0は前述のす119点2に入
力される。この加算点2からは、上記発光レベル指令信
号yrerと帰還信号Vpdとの偏差を示す(q差信号
Veか出力され、該偏差信号veは前記電圧−電流変換
アンプ3によって電流に変換され、半導体レーザ1を駆
動する。
On the other hand, the intensity of the light beam 5 emitted to the rear side of the semiconductor laser 1 is detected by, for example, a bin photodiode 6 for monitoring the amount of light installed inside the case of the semiconductor laser. The intensity of the light beam 5 thus detected is proportional to the intensity of the light beam 4 actually used for image recording. The intensity of the light beam 5, that is, the output current of the photodiode 6 indicating the intensity of the light beam 4 is converted into a feedback signal @ (voltage signal) Vc+dl by a current-voltage conversion amplifier 7.
: converted, and the feedback signal p0 is input to the above-mentioned point 2. From this addition point 2, a difference signal Ve (q) indicating the deviation between the light emission level command signal yrer and the feedback signal Vpd is output, and the deviation signal ve is converted into a current by the voltage-current conversion amplifier 3, and the semiconductor Drive laser 1.

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5の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
の強度(半導体レーザ1の光出力)Pfが、発光レベル
指令信号Vrefにtヒ例することになる。
In the above APC circuit, if ideal linear compensation is performed, the intensity of the light beam 5 will be equal to the light emission level command signal V re
It is proportional to f. In other words, the light beam 4 used for image recording
The intensity (light output of the semiconductor laser 1) Pf corresponds to the light emission level command signal Vref.

(発明か解決しようとする問題点) ところか、上述のようなAPC回路を用いて発光レベル
指令信号y refと半導体レーザ光出力との関係を線
形に補正できても、ビーム走査系に設けられる光学素子
の特性によっては、発光レベル指令信号y refと実
際に感光材料上を走査するビームの強度との関係か非線
形になってしまうことが必る。以下、そのことについて
詳しく説明する。
(Problem to be solved by the invention) However, even if the relationship between the light emission level command signal y ref and the semiconductor laser light output can be linearly corrected using the APC circuit as described above, it is difficult to correct the relationship between the light emission level command signal y ref and the semiconductor laser light output by using the APC circuit as described above. Depending on the characteristics of the optical element, the relationship between the light emission level command signal y ref and the intensity of the beam that actually scans the photosensitive material inevitably becomes nonlinear. This will be explained in detail below.

半導体レーザをそのLED領域からレーザ光j、昼領域
(亘って強度変調して利用する場合には、走査ビームの
集束性か損なわれるという問題が生じる。すなわち半導
体レーザから発せられた自然発光光は、レーザ発振光に
比べ種々の角度成分か混在しているので、また例えば縦
マルチモードの半導体レーザの場合でレーザ苑舟光のス
ペクトル成分か約2nmの範囲であるのに対し、約4Q
nmに亘るスペクトル成分を有しているので、集束レン
ズによって集束した際に、レーザ発振光はど小さなスポ
ット径に集束させることかできない。このため、レーザ
発振光が支配的な高出力領域の光とともに、自然発光光
か支配的(LED領域では勿論100%である)な低出
力領域の光も用いた場合には、走査の空間的分解能が損
われてしまうことになる。
When using a semiconductor laser by modulating the intensity of the laser light from its LED region to the daytime region, a problem arises in that the convergence of the scanning beam is impaired.In other words, the spontaneous light emitted from the semiconductor laser is , compared to laser oscillation light, there are various angular components mixed, and for example, in the case of a longitudinal multi-mode semiconductor laser, the spectral component of laser light is in the range of about 2 nm, whereas it is about 4Q.
Since the laser oscillation light has a spectral component extending over nm, it is difficult to focus the laser oscillation light into a small spot diameter when it is focused by a focusing lens. For this reason, when using light in the high-power region where laser oscillation light is dominant, as well as light in the low-power region that is naturally emitted or is dominant (of course 100% in the LED region), the scanning spatial This will result in loss of resolution.

′この走査ビームの集束性を改善するため、例えば本出
願人による特願昭61−075077号明細書に示され
るような偏光フィルタや、同6]−150227号明細
書に示されるような干渉フィルタ、さらには同61−1
96352号明細書に示されるような開口制限板等を利
用することが考えられる。
'In order to improve the convergence of this scanning beam, for example, a polarizing filter as shown in Japanese Patent Application No. 61-075077 filed by the present applicant or an interference filter as shown in Japanese Patent Application No. 6]-150227 is used. , and even 61-1
It is conceivable to use an aperture limiting plate or the like as shown in Japanese Patent No. 96352.

すなわち半導体レーザから発せられる光のうち、レーザ
発振光はレーザダイオードチップの接合面に平行な方向
に直線偏光しており、これに対して自然発光光はランダ
ム偏光となっているので、半導体レーザから出Ojされ
た光ビームを、レーザダイオードチップの接合面に平行
な方向に偏光した光のみを透過させる偏光フィルタに通
すと、レーザ発振光はほぼすべて透過するのに対し、自
然発光光は約1/2程度しか透過しない。したかって、
半導体レーザのしきい値付近すなわちレーザ発概とLE
Dの性質を両方含む領域において半導体レーザから発せ
られた光ビームを上記偏光フィルタに通せば、走査ビー
ム中のレーザ発j屑米の比率かより一段と高くなるので
、走査ビームの集束性か向上する。
In other words, among the light emitted from the semiconductor laser, the laser oscillation light is linearly polarized in a direction parallel to the bonding surface of the laser diode chip, whereas the spontaneously emitted light is randomly polarized, so the laser oscillation light is When the emitted light beam is passed through a polarizing filter that transmits only the light polarized in the direction parallel to the junction surface of the laser diode chip, almost all of the laser oscillation light is transmitted, whereas the naturally emitted light is approximately 1 Only about /2 is transmitted. I wanted to,
Near the threshold of semiconductor laser, that is, laser emission and LE
If the light beam emitted from the semiconductor laser is passed through the above polarizing filter in a region that includes both properties of D, the ratio of laser emitted waste in the scanning beam will be much higher, so the focusing property of the scanning beam will be improved. .

また半導体レーザから発せられた光ビームを、レーザ梵
娠光の波長領域近辺の波長の光のみを透過させる干渉フ
ィルタに通せば、勿論レーザ光(辰先はカットすること
なく、走査ビームを、レーザ発県光と同様の極めて狭い
スペクトル成分からなるものとすることかできる。そう
なれば、ビーム型歪系に配される集束レンズ等のレンズ
が特に高問喰に色収差補正されていなくても、走査ビー
ムの集束性か向上する。
In addition, if the light beam emitted from the semiconductor laser is passed through an interference filter that transmits only light with a wavelength near the wavelength range of the laser beam, it is possible to pass the scanning beam to the laser beam without cutting the laser beam. It can be made to consist of extremely narrow spectral components similar to the emitted light.In that case, even if the lenses such as the focusing lens arranged in the beam-type distortion system are not particularly highly corrected for chromatic aberration, Improves the focusing of the scanning beam.

さらに、半導体レーザとコリメータレンズとの間、コリ
メータレンズと集束レンズとの間等の位置に、光ビーム
の一部のみを通す小さな開口を有する開口制限板を配置
すると、走査ビームの集束性か向上することか分かって
いる。
Furthermore, if an aperture limiting plate with a small aperture that allows only a part of the light beam to pass through is placed between the semiconductor laser and the collimator lens, or between the collimator lens and the focusing lens, the focusing ability of the scanning beam can be improved. I know what to do.

以上述へたような偏光フィルタ、干渉フィルタあるいは
開口制限板によれば、走査ビームをより小さなスポット
に絞って、鮮鋭度の高い画像を記録可能となる。
According to the polarizing filter, interference filter, or aperture limiting plate as described above, it is possible to narrow down the scanning beam to a smaller spot and record an image with high sharpness.

ところが、以上述べた偏光フィルタ、干渉フィルタや開
口制限板は、入射光の強度に対して光透過率か非線形に
変化するという問題8有している。
However, the polarizing filter, interference filter, and aperture limiting plate described above have a problem 8 in that the light transmittance changes nonlinearly with respect to the intensity of incident light.

このことを、偏光フィルタの場合を例に第4図を参照し
てシシ明する。この第4図中、曲線POが半導体レーザ
から発せられた光ビームの強度を示すものとする。そし
てこの光ビームを上記偏光フィルタに通すと、その出射
ビームの強度は、図中曲線Pで示すように変化する。す
なわちLED領域においては自然発光光のみか発せられ
、前述のようにその約1./2か偏光フィルタを透過す
る(つまり光透過率(よ約50%である)。一方レーザ
発振領域においても、自然発光光は上記と同様にその約
1/2が偏光フィルタを透過するか、この領域の発光光
において自然発光光よりも非常に大きい比率を占めるレ
ーザ光(、仕先は、はとんどすべてが偏光フィルタを透
過する。したかつてこのレーザ発成領域で発せられた光
ビームの偏光フィルタ透過率は、上記杓50%よりも著
しく高くなる。
This will be explained using the case of a polarizing filter as an example with reference to FIG. In FIG. 4, a curve PO indicates the intensity of the light beam emitted from the semiconductor laser. When this light beam is passed through the polarizing filter, the intensity of the output beam changes as shown by curve P in the figure. That is, in the LED area, only natural light is emitted, and as mentioned above, about 1. /2 is transmitted through the polarizing filter (that is, the light transmittance is approximately 50%).On the other hand, in the laser oscillation region, approximately 1/2 of the naturally emitted light is transmitted through the polarizing filter as described above, or Laser light, which occupies a much larger proportion of the emitted light in this region than naturally emitted light, passes through a polarizing filter. The polarizing filter transmittance of is significantly higher than the above-mentioned 50%.

しかもこの光透過率は、光ビームの強度か高くなってそ
こに占めるレーザ発j屑米の比率か高くなる程高くなる
。以上述べたことは、前)小の干渉フィルタを用いる場
合も同様に生じる。
Moreover, this light transmittance increases as the intensity of the light beam increases and the ratio of laser emitted waste rice to the intensity increases. The above-mentioned problem also occurs when a small interference filter is used.

一方周知の通り、半導体レーザから発せられる牧射ビー
ムの拡がり角は、その光出力変化に伴なって変動する。
On the other hand, as is well known, the divergence angle of a radiation beam emitted from a semiconductor laser varies as its optical output changes.

したかって前述した開口制限板をL9【ブた場合、この
間口制限板によって遮られる光量の比率、換言すれば光
透過率は、半導体レーザの光出力すなわち該開口制限板
に人!)lする光の強度に応じて変化する。第5図は、
半導体レーザから発せられた光ビームを上記のような開
口制限板と、偏光フィルタとして用いられたプリズム型
偏光ビームスプリッタとに通した際の、これら素子を通
過した光ビームの強度と、半導体レーザ内蔵のビンフォ
トダイオードの出力電流を電圧値に変換した値との関係
の一例を示している。上記出力電流は半導体レーザの光
出力つまり上記素子に入射する前の光ビーム強度と比例
しているから、結局この光ビーム強度と上記素子にあけ
る光透過率か非線形になっている。
Therefore, when the aperture limiting plate described above is used as L9, the ratio of the amount of light blocked by this aperture limiting plate, in other words, the light transmittance, is the optical output of the semiconductor laser, that is, the amount of light blocked by the aperture limiting plate. ) varies depending on the intensity of the light being emitted. Figure 5 shows
When the light beam emitted from the semiconductor laser is passed through the aperture limiting plate as described above and the prism-type polarizing beam splitter used as a polarizing filter, the intensity of the light beam that has passed through these elements, and the intensity of the light beam that has passed through the semiconductor laser built-in An example of the relationship between the output current of the bin photodiode and the value converted into a voltage value is shown. Since the output current is proportional to the optical output of the semiconductor laser, that is, the intensity of the light beam before entering the element, the relationship between the intensity of the light beam and the light transmittance of the element is nonlinear.

また、半導体レーザから発せられた敢射ビームは通常コ
リメータレンズに通されて平行ビームとされるか、この
場合レンズ径によっては、欣射ビーム拡がり角が大きく
なるとビームかコリメータレンズから外れてしまう。こ
のレンズから外れてしまう光量(つまりは該レンズに入
射する光量)は、半導体レーザ光出力か変化して放飼ビ
ーム拡がり角が変わるにつれて変化するので、この場合
も、コリメータレンズにあける光透過率は、該レンズに
入ti′jする光の強度に応じて変化する。第6図は半
導体レーザ内蔵のビンフォトダイオードで検出された光
出力と、コリメータレンズ出射j変の光強度との関係の
一例を示すものでおり、図示されるように両者の関係は
非線形となっている。
Further, the incident beam emitted from the semiconductor laser is usually passed through a collimator lens to become a parallel beam, or in this case, depending on the lens diameter, if the incident beam spread angle becomes large, the beam may deviate from the collimator lens. The amount of light that leaves this lens (that is, the amount of light that enters the lens) changes as the semiconductor laser light output changes and the spread beam angle changes, so in this case as well, the light transmittance of the collimator lens varies depending on the intensity of light ti'j entering the lens. Figure 6 shows an example of the relationship between the light output detected by the bin photodiode with a built-in semiconductor laser and the light intensity of the collimator lens output j, and as shown in the figure, the relationship between the two is nonlinear. ing.

以上述べたように、偏光フィルタ等の光学素子の入射光
強度灯光透過率特性が非線形であると、例え前述のよう
に発光レベル指令信号と半導体レーザ光出力との関係が
線形になったとしても、実際に感光材料上を走査する光
ビームの強度と発光レベル指令信号との関係は線形とな
らず、高階調画像を容易かつ精度良く記録することは不
可能となる。
As mentioned above, if the incident light intensity lamp light transmittance characteristic of an optical element such as a polarizing filter is nonlinear, even if the relationship between the light emission level command signal and the semiconductor laser light output is linear as described above. In practice, the relationship between the intensity of the light beam scanning the photosensitive material and the light emission level command signal is not linear, making it impossible to easily and accurately record a high-gradation image.

そこで不発明は、ビーム走査系に上記偏光フイルタ、干
渉フィルタ、開口11J限板必るいはコリメータレンズ
等の光学素子か配置されていても、半導体レーザの発光
レベル指令信号対走査ビーム強嘆持性をそのLED領域
からレーザ発振領域に亘って線形にすることかでき、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@j星供することを目的とする
もので必る。
Therefore, even if optical elements such as the above-mentioned polarizing filter, interference filter, aperture 11J limiting plate, or collimator lens are arranged in the beam scanning system, the difference between the emission level command signal of the semiconductor laser and the strong holding of the scanning beam. The purpose of this is to provide a laser recording device that can linearly extend from the LED area to the laser oscillation area, and thus can record high-gradation images at high speed by light intensity modulation. .

(問題点を解決するための手段) T、発明のレーザ記録装置は、半導体レーザと、前記偏
光フィルタ等のように入射光強度対光透過墨の関係か非
線形な光学素子を含み、上記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ざぜるビーム走査系と、
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
備えたレーザ配録装置において、 上記レーザ動作制御回路が、前述したAPC回路を有す
るとともに、上記光学素子の入射光強度灯光透過率特性
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走査ビームの強度と、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
ブルを備えたことを特徴とするものでめる。
(Means for Solving the Problems) T. The laser recording device of the invention includes a semiconductor laser and an optical element having a non-linear relationship between incident light intensity and light transmission black, such as the polarizing filter, and the semiconductor laser a beam scanning system that scans a light beam emitted from the photosensitive material onto the photosensitive material;
A laser alignment device comprising: a laser operation control circuit that generates a light emission level command signal corresponding to an image signal, controls the drive current of the semiconductor laser based on the signal, and modulates the light intensity of the laser beam; The laser operation control circuit includes the APC circuit described above, and corrects the light emission level command signal so as to compensate for the nonlinearity of the incident light intensity lamp light transmittance characteristic of the optical element, and based on the corrected signal. The present invention is characterized by comprising a correction table that linearizes the relationship between the intensity of the scanning beam and the light emission level command signal before correction.

(作 用) 上記のようなA P C回路を設ければ、半導体レーザ
の駆動電流対光出力特性の非線形性に起因する分の発光
レベル指令信号対走査ビーム強度の非線形性は該APC
回路によって補償できる。また前述した偏光フィルタ、
干渉フィルタ、開口制限板、コリメータレンズ等の光学
素子の入射光強度灯光透過率特性が非線形であっても、
それは上記補正テーブルによって補償されるので、結局
発光レベル指令信号の一定量変化に対して等濃度間隔で
画像え@度を制御できるようになる。
(Function) If the APC circuit as described above is provided, the nonlinearity of the light emission level command signal versus the scanning beam intensity due to the nonlinearity of the drive current versus optical output characteristic of the semiconductor laser will be reduced by the APC circuit.
Can be compensated by circuit. In addition, the polarizing filter mentioned above,
Even if the incident light intensity lamp light transmittance characteristics of optical elements such as interference filters, aperture limiting plates, and collimator lenses are nonlinear,
Since this is compensated for by the above correction table, it becomes possible to control the image density at equal density intervals in response to a fixed amount of change in the light emission level command signal.

(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。
(Example) Hereinafter, the present invention will be described in detail based on an example shown in the drawings.

第1図は本発明の一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@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、また画素クロック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。
FIG. 1 shows a laser recording apparatus according to an embodiment of the present invention. Image signal generator 10 generates an image signal @S1 carrying a continuous tone image. This image signal S1 is, for example, a digital signal representing a continuous tone image with a density scale of 1Qbit. The image signal generator 10 switches signals for one main scanning line based on a line clock S2, which will be described later, and outputs an image signal S1 for each pixel based on a pixel clock S3. In this example, the pixel clock frequency is 1MH7, in other words, the recording time for one pixel is 1 μsec.
(seconds).

上述の画像信@S1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refに変換される。この発光レ
ベル指令信号Vrefは、後述する信号切換スイッチ1
5を介してAPC回路8の加算点2に入力される。△P
C回路8の加q点2、電1圧−電流変換アンブ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@Vref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が発せられる。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、前述したような開口制限板50、偏光フィルタ5
1に通されて光ビーム4′とされる。この光ビーム4′
はハーフミラ−52に通され、次に例えばポリゴンミラ
ー等の光偏向器18に入射してそこで反射偏向される。
The above image signal @S1 passes through the multiplexer 11 and is sent to the RA
After being subjected to a correction described later in a correction table 40 consisting of M, the signal is converted into, for example, a 15-bit light emission level command signal S5. This light emission level command signal S5 is input to the D/A converter 16, where it is converted into a light emission level command signal ref consisting of an analog voltage signal. This light emission level command signal Vref is transmitted to a signal changeover switch 1 which will be described later.
5 to the addition point 2 of the APC circuit 8. △P
The q addition point 2, voltage 1 voltage-current conversion amplifier 3, semiconductor laser 1, photodiode 6, and current-voltage conversion amplifier 7 of the C circuit 8 are the same as those in the circuit shown in FIG. 3 described above. Therefore, the semiconductor laser 1 outputs an image signal S1 corresponding to the light emission level command signal @Vref.
A light beam 4 is emitted with an intensity corresponding to . This light beam 4 is passed through a collimator lens 17 to be made into a parallel beam, and is formed by an aperture limiting plate 50 and a polarizing filter 5 as described above.
1 to form a light beam 4'. This light beam 4'
The light passes through a half mirror 52, and then enters an optical deflector 18, such as a polygon mirror, where it is reflected and deflected.

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20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
手口により、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。
The light beam 4' thus deflected is passed through a focusing lens 19, which is usually an fθ lens, focused on a minute spot on the photosensitive material 20, and scans the photosensitive material 20 in the X direction (main scan). The photosensitive material 20 is transported by a transport mechanism (not shown) in the Y direction substantially perpendicular to the main scanning direction X, thereby causing the light beam 4' to perform sub-scanning.

こうして感光材料20は光ビーム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(7
jなわら光ビーム4′)は画像信号8.1に塞づいて強
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か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?1によって検出され、該光検出器2
1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。
In this way, the photosensitive material 20 is two-dimensionally scanned by the 4° light beam and exposed. As mentioned above, the light beam 4 (7
Since the light beam 4') is intensity-modulated by the image signal 8.1, it is recorded on the photosensitive material 20 as a continuous tone image or a photographic latent image carried by the image signal S1. . Note that when the light beam 4' scans the photosensitive material 20 as described above, the photodetector detects that the light beam 4' has passed through the starting point of the main scan. 1 and the photodetector 2
The start point detection signal S6 outputted by the clock generator 1 is input to the clock generator 36. The clock generator 36 outputs the aforementioned line clock S2 and pixel clock S in synchronization with the input timing of this start point detection signal S6.

次に感光材料20は現像は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。
The photosensitive material 20 is then passed through a developer 22 where it is processed. As a result, the continuous tone image is recorded on the photosensitive material 20 as a visible image.

なお偏光フィルタ51は、半導体レーザ1のレーザダイ
オードチップの接合面に平行な方向に偏光した光のみを
透過させるものである。光ビーム4をこのような偏光フ
ィルタ51および開口制限板50に通すことにより、こ
れらを通過した光ビーム(走査ビーム)4′は前述の通
り極めて微小なスポットに集束しうるようになる。この
ように集束された走査ビーム4′によって感光材料20
を走査すれば、鮮鋭度の高い画像を記録できるようにな
る。
Note that the polarizing filter 51 allows only light polarized in a direction parallel to the bonding surface of the laser diode chip of the semiconductor laser 1 to pass therethrough. By passing the light beam 4 through the polarizing filter 51 and the aperture limiting plate 50, the light beam (scanning beam) 4' that has passed through these can be focused on an extremely small spot as described above. The light-sensitive material 20 is scanned by the scanning beam 4' thus focused.
By scanning, it becomes possible to record images with high sharpness.

ここで、前述の補正テーブル40にあける画像信号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を線形
に補正する補正テーブル(以下、■−P特性補正テーブ
ルと称する)14からなる。
Here, the image signal S1 in the above-mentioned correction table 40 is
The correction will be explained below. The correction table 40 includes a gradation correction table 12, an inverse log conversion table 13, and a correction table (hereinafter referred to as ■-P characteristic correction table) 14 for linearly correcting the emission level command signal versus prior output characteristic of the semiconductor laser 1. Consisting of

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、補正特性か固定のものが用
いられてもよいが、不実施例においては、感光材料20
の階調特性かロット毎に変化したり、おるいは現@機2
2中の現t!!I液特性か経時変化すること等を考慮し
て、実際の階調特性に対応して補正特性を適宜修正可能
に構成されている。
The gradation correction table 12 is a known one for correcting the gradation characteristics of the photosensitive material 20 and its development processing system. This gradation correction table 12 may have fixed correction characteristics, but in non-embodiments,
The gradation characteristics may change from lot to lot, or the current
Current t in 2! ! Taking into account that the I liquid characteristics change over time, the correction characteristics can be modified as appropriate in accordance with the actual gradation characteristics.

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@
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84を補正テーブル40
に人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1
61固のステップウェッジ(テストパターン)か写真潜
像として記録される。この感光材料20は現像機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溌7度が測定される。こうして
測定された光学濃度は、各ステップウェッジと対応付け
てIA度価値入力手段24入力され、該濃度値入力手段
24がらは各ステップウェッジの光学濃度を示す濃度信
号S7が出力される。この濃度信号S7はテーブル作成
手段37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81の値に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
れ所定の画像濃度値に対応させるものでめる。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(
=19bit)の画像信@S1に対応できる階調補正テ
ーブルが1qられる。この階調補正テーブルを示すデー
タ89に基づいて、前述の階調補正テーブル12が形成
される。
That is, the test pattern generation circuit 26 outputs a test pattern signal S4 carrying several levels (for example, 16 levels) of image density on the photosensitive material 20.
S4 is input to multiplexer 11. At this time, the multiplexer 11 is switched from the image recording state in which the image signal S1 is input to the correction table 40 as described above, and the test pattern signal 84 is input to the correction table 40.
The state is said to require manual labor. The semiconductor laser 1 is driven as described above based on this test pattern signal S4,
The light beam 4' is therefore intensity modulated. As a result, the density changes stepwise on the photosensitive material 20, for example, 1
61 step wedge (test pattern) or recorded as a photographic latent image. This photosensitive material 20 is sent to a developing machine 22, and the step wedge is developed. After development, the photosensitive material 20 is set in a densitometer 23, and the optical 7 degrees of each of the step wedges is measured. The optical density thus measured is input to the IA value input means 24 in association with each step wedge, and the density value input means 24 outputs a density signal S7 indicating the optical density of each step wedge. This density signal S7 is input to the table creation means 37, and the table creation means 37 uses the density signal S7 and the test pattern signal S4 to determine the level at which a predetermined image density can be obtained with the value of the predetermined image signal 81. Create a key correction table. As described above, this gradation correction table is made up of approximately 16 levels of image signal values, each of which corresponds to a predetermined image density value. Data S8 indicating this gradation correction table is input to the data interpolation means 38, where it is interpolated and processed in 1024 steps (
1q of gradation correction tables that can correspond to the image signal @S1 (=19 bits) are created. The aforementioned gradation correction table 12 is formed based on the data 89 indicating this gradation correction table.

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
@S1が、この階調補正テーブル12によって信号S1
°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パに変換される。
When recording an image based on the image signal S1, the image signal @S1 input to the tone correction table 12 via the multiplexer 11 is converted into the signal S1 by the tone correction table 12.
The signal is then converted into a light emission level command signal 81 by the inverse log conversion table 13.

次にV−P特性補正テーブル14について説明するcA
PC回路8において帰還信@vpdを加算点2にフィー
ドバックさせて、発光レベル指令信号と光ビーム4の強
度との関係を線形に補正できたとしても、開口制限板5
0と偏光フィルタ51および場合によってはコリメータ
レンズ17の入射光強度灯光透過率特性も先に)ホべた
ように非線形であるので、発光レベル指令信号と走査ビ
ーム4′の光強度との関係は線形とならない。上記V−
P特性補正テーブル14は、走査ビーム強度と発光レベ
ル指令信号との関係を線形にするために設けられている
。すなわち、発光レベル指令信号Vrefと走査ビーム
4′の光強度PSとの理想的な関係を第7図にaで示す
直線とし、実際の関係を同じく第7図にbて示す曲線と
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″かそのままD/△変換された場合の電圧値
か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V refの値かVinであったとすると
、P′の光強度しか得られないが、上記の変換かなされ
ていれば、電圧値Vinに対してPO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と走査ビーム強度Psとの関係は、線形なも
のとなる。
Next, cA will explain the V-P characteristic correction table 14.
Even if it is possible to linearly correct the relationship between the light emission level command signal and the intensity of the light beam 4 by feeding back the feedback signal @vpd to the addition point 2 in the PC circuit 8, the aperture limiting plate 5
0, the incident light intensity of the polarizing filter 51, and in some cases the collimator lens 17, the light transmittance characteristics are non-linear as mentioned above, so the relationship between the light emission level command signal and the light intensity of the scanning beam 4' is linear. Not. Above V-
The P characteristic correction table 14 is provided to make the relationship between the scanning beam intensity and the light emission level command signal linear. That is, if the ideal relationship between the light emission level command signal Vref and the light intensity PS of the scanning beam 4' is a straight line shown as a in FIG. 7, and the actual relationship is a curve shown as b in FIG. -P characteristic correction table 14 assumes that Vin is the voltage value obtained when the light emission level command signal 81'' is D/Δ-converted as it is, then this voltage value Vin is
It is configured to convert to a value of That is, if the value of the light emission level command signal V ref is Vin, only the light intensity of P' can be obtained, but if the above conversion is performed, the light intensity of PO can be obtained for the voltage value Vin. That is, the relationship between the voltage value vin corresponding to the light emission level command signal 81° and the scanning beam intensity Ps is linear.

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20における濃度を等間隔で
制御できる。また第7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]辰領域
に亘って駆動させた場合のものでめり、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が確保されるか
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きるようになる。
With this configuration, the density in the photosensitive material 20 can be controlled at equal intervals by changing the image signal S1 by a predetermined amount. Furthermore, the characteristic curve shown in FIG. 7 is obtained when the semiconductor laser 1 is driven across its LED area and laser emitting area as described above. Since the output dynamic range is secured, a high gradation image of about 1024 levels can be recorded easily and with high precision as described above.

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段70が設け
られ、該テーブル作成手段70か発するテスト信@31
0か信号切換スイッチ15を介して加算点2に入力され
るようになっている。また光ビーム4′の一部を分岐さ
せるハーフミラ−52が反射した光ビーム4′′は、フ
ォトダイオード等の光検出器53によって受光されるよ
うになっている。
Next, the creation of the VP characteristic correction table 14 will be explained. The apparatus shown in FIG. 1 is provided with a table creation means 70, and a test signal @31 issued from the table creation means 70 is provided.
0 or is input to the addition point 2 via the signal changeover switch 15. Further, a light beam 4'' reflected by a half mirror 52 that branches part of the light beam 4' is received by a photodetector 53 such as a photodiode.

この光検出器53の出力を電圧信号に変換する電流−電
圧変換アンプ54が出力する走査ビーム強度信@VSI
訳テーブル作成手段70に入力される。補正テーブル作
成時に信号切換スイッチ15は、前述のように発光レベ
ル指令信号■refを加算点2に送る画像記録時の状態
から切り換えて、上記テスト信号310をり0■点2に
送る状態とされる。
A scanning beam intensity signal @VSI outputted by a current-voltage conversion amplifier 54 that converts the output of this photodetector 53 into a voltage signal
The information is input to the translation table creation means 70. When creating the correction table, the signal changeover switch 15 is switched from the state during image recording in which the light emission level command signal ref is sent to the addition point 2 as described above, to the state in which the test signal 310 is sent to the addition point 2. Ru.

上記テスト信号310は、時間経過に従ってレベルか段
階的に増大するようになっている。すなわちPROM7
2には、対数軸上で等差向となる数列が記憶されており
、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8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
Vが段階的に増大するテスト信@S10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Vrefに代わるものとして加算点
2に入力される。なお上記FROM72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10bit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。
The level of the test signal 310 increases in stages as time passes. That is, PROM7
2 stores equidistant number sequences on the logarithmic axis, and these number sequences are sequentially accessed by the clock CLK. Thereby, the digital value read from PROM 72 is converted into analog in D/A converter 73,
When amplified by the amplifier 74, a test signal @S10 is obtained in which the number of the clocks CLK, that is, the voltage value V increases stepwise as time passes, as shown in FIG. This test signal 310 is passed through the signal changeover switch 15.
It is input to addition point 2 as a substitute for the light emission level command signal Vref. Note that the FROM 72 has the above-mentioned concentration scale (that is, the emission level resolution of the semiconductor laser 1).
For example, a stored number sequence of 14 bits, which is sufficiently higher than the 10 bits of , is used.

加算点2に上記のようなテスト信@S10が入力される
ことにより、半導体レーザ1が光ビーム4を発し、その
際の走査ビーム4′の強度を示す信号ysがコンパレー
タ77に入力される。このコンパレータ77には、CP
 U 78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V9が入力され、走査ビーム強度
信号VSと該基準信号Vgとが比較されるようになって
いる。この際CPIJ 7B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VQ (1)を出
力し、コンパレータ77はこの基準信@V(+(1)と
走査ビーム強度信号VSとが一致したとき一致信号81
1を出力する。この−数倍号311はラッチ75に入力
される。ラッチ75はPROM72からの出力を受けて
おり、上記−数倍号311が入力された時点のPROM
72の出力をラッチする。このラッチされた信号312
は、第7図で説明すれば、基準信号ワの値かV団で必っ
たときのVの値を示す(以下、基準信号Vo(n)に対
応する電圧値■をV (n>と示す)eCPU7Bは、
基準信号Vg (1)を電圧値(1)の信号に変換する
テーブルをRAM79に形成する。
When the test signal @S10 as described above is input to the addition point 2, the semiconductor laser 1 emits the light beam 4, and a signal ys indicating the intensity of the scanning beam 4' at that time is input to the comparator 77. This comparator 77 has CP
A reference signal V9 generated from the U 78 and converted into an analog signal by the D/A converter 76 is input, and the scanning beam intensity signal VS is compared with the reference signal Vg. At this time, CPIJ 7B first
The comparator 77 outputs a matching signal 81 when this reference signal @V(+(1) and the scanning beam intensity signal VS match).
Outputs 1. This minus number multiple 311 is input to the latch 75. The latch 75 receives the output from the PROM 72, and the latch 75 receives the output from the PROM 72.
72 output is latched. This latched signal 312
If explained with reference to Fig. 7, indicates the value of the reference signal W or the value of V when it occurs in the V group (hereinafter, the voltage value ■ corresponding to the reference signal Vo(n) is expressed as V(n>). ) eCPU7B is
A table for converting the reference signal Vg (1) into a signal of voltage value (1) is formed in the RAM 79.

前記−数倍号811はCP U 7Bにも入力され、C
p IJ 78はこの一致信号311を受けると、基準
信号V!;](1)をVG(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、それとともにコンパレータ77をリセットする。そ
してこの場合にもCP U 7Bは、基準信号V!] 
 (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。
The minus number multiple number 811 is also input to CPU 7B, and C
When p IJ 78 receives this coincidence signal 311, reference signal V! ] (1) is switched to VG (2>, that is, the one corresponding to the second emission level from the bottom of the semiconductor laser 1, and the comparator 77 is reset at the same time. In this case as well, the CPU 7B switches the reference signal V !]
A table for converting (2> into a signal of voltage value V(2)) is formed in the RAM 79.

以上の操作は基準信@Vg(1024) 、つまり半導
体レーザ1の最大発光レベルに対応するil信号につい
てまで順次行なわれ、その結果RAM79には、102
4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、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14Gよ、第7図
における電圧値Vin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
$1パと走査ビーム強度PSとの関係は線形となる。
The above operations are performed sequentially up to the reference signal @Vg (1024), that is, the il signal corresponding to the maximum emission level of the semiconductor laser 1, and as a result, 102
A table is created that converts each of the four signal values Vin(n> to V(n>). This table is transferred to the RAM constituting the correction table 40 via the data line
and is set as the V-P characteristic correction table 14. As mentioned above, this correction table 14G is formed to convert the voltage value Vin in FIG. The relationship is linear.

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V団と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V
団とV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i!l!i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、おるいはそれぞれ別個の形に構成されてもよい。
As explained above, in addition to finding the relationship between the voltage values V and V corresponding to all image densities, the voltage value V
The relationship between group and V is determined only in some major cases, and the data is interpolated to create the V-P characteristic correction table 14.
You may also create one. i again! l! i-key correction table 12, inverse log conversion table 13, and the above V
The -P characteristic correction table 14 may be formed as a single correction table including all of the respective conversion characteristics, or may be formed into separate forms.

また上記実施例においては、時間経過に従ってレベルが
段階的に増大づ゛るテスト信号310か用いられている
が、これとは反対に、時間経過に従つてレベルが段階的
め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。
Further, in the above embodiment, the test signal 310 whose level increases stepwise as time elapses is used, but in contrast, the test signal 310 whose level increases stepwise or continuously as time elapses. A falling test signal can also be used.

また以上説明した実施例においては、走査ビーム4′の
集束性を高めるために、開口制限板50および偏光フィ
ルタ51が設けられているが、これらのうちの一方のみ
を使用してもよいし、おるいはこれらの光学素子に代え
て前述の干渉フィルタを使用してもよいし、ざらにはこ
れら3つの光学素子のうちの2つあるいはすべてを適当
に組み合わせて使用してもよい。
Further, in the embodiment described above, the aperture limiting plate 50 and the polarizing filter 51 are provided in order to improve the convergence of the scanning beam 4', but only one of these may be used. Alternatively, the above-mentioned interference filter may be used in place of these optical elements, or two or all of these three optical elements may be used in appropriate combination.

ざらに、前述のようなテーブル作成手段70を特に設け
ず、計篩等によってV−P特性補正テーブル14を作成
するようにしてもよい。しかし上記実施例におけるよう
に補正テーブルを作成する手段を備えていれば、随時補
正テーブルを作成し直すことができるので、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あく
ことができ、精密記録か可能な状態を長期に亘って維持
可能となる。
Alternatively, the table creation means 70 as described above may not be provided, and the V-P characteristic correction table 14 may be created using a sieve or the like. However, if a means for creating a correction table is provided as in the above embodiment, the correction table can be re-created at any time, so even if the performance of a semiconductor laser changes over time, for example, such changes can be avoided. The correction table can always be kept appropriate through compensation, and a state in which accurate recording can be performed can be maintained for a long period of time.

(発明の効果) 以上詳細に説明した通り本発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、および走査ビームの集束性向上のために設け
られる偏光フィルタ等の光学素子の入射光強度灯光透過
率特性が非線形でめることに起因ブーる発光レベル指令
信号対走査ビーム強度特性の非線形性を、半導体レーザ
光出力安定化回路および該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、発光レベル
指令信号と走査ビーム強度との関係を、そのLED領域
とレーザ発j辰領域に亘って線形にすることができる。
(Effects of the Invention) As explained in detail above, in the laser recording device of the present invention, the driving current versus optical output characteristic of the semiconductor laser is nonlinear, and the polarizing filter etc. provided to improve the focusing property of the scanning beam, etc. A semiconductor laser light output stabilization circuit and a separate circuit are provided to prevent the nonlinearity of the light emission level command signal versus scanning beam intensity characteristic caused by the nonlinearity of the incident light intensity lamp light transmittance characteristic of the optical element. Since the correction is made using the correction table, the relationship between the light emission level command signal and the scanning beam intensity can be made linear over the LED area and laser emission area.

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、例えば濃度分解能が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。
Therefore, according to the apparatus of the present invention, the image density can be controlled at equal density intervals by changing the image signal by a predetermined amount, and the optical output dynamic range of the semiconductor laser, that is, the exposure amount of the photosensitive material can be controlled over a wide range of about 3 orders of magnitude. Since this can be ensured, it becomes possible to record extremely high-gradation continuous-tone images with a density resolution of about 10 bits, for example, at high speed and with precision.

また本発明のレーザ記録装置においては、上述の通り画
像濃度1111制御上何ら問題なく(q光フィルタヤ干
渉フィルタ、開口制限板等の光学素子をビーム定歪系に
配置可能であるので、このような光学素子によって走査
ビームを微小なスポットに集束させ、鮮鋭度の高い画像
を配録可能となる。
In addition, in the laser recording apparatus of the present invention, there is no problem in controlling the image density 1111 as described above (because optical elements such as the q-optical filter, the interference filter, and the aperture limiting plate can be arranged in the beam constant strain system), The optical element focuses the scanning beam into a tiny spot, making it possible to record highly sharp images.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一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図は本発明に係る偏光フィルタの作用を説明するグ
ラフ、 第5図は偏光フィルタと開口制限板の組合せにおける入
射光強度対出射光強度特性の一例を示すグラフ、 第6図はコリメータレンズにあける入射光強度対出射光
強度特性の一例を示すグラフ、第7図は本発明装置にあ
けるV−P’?V性補正テーブルの作用を説明するグラ
フ、 第8図は上記実施例の装置のテーブル作成手段か光する
テスト信号の波形を示すグラフである。 1・・・半導体レーザ    2・・・加算点3・・・
電圧−電流変換アンプ 4.4′、5・・・光ビーム 6・・・フォトダイオー
ド7.54・・・電流−電圧変換アンプ 8・・・APC回路     10・・・画像信号発生
器14・・・−P特性補正テーブル 16.73.76・・・D/A変換器 17−・・コリメータレンズ  18・・・光偏向器1
9・・・集束レンズ     20・・・感光材料40
・・・補正テーブル    50・・・開口制限板51
・・・偏光フィルタ    52・・・ハーフミラ−5
3・・・光検出器      70・・・テーブル作成
手段72・・・PROM       75・・・ラッ
チ77・・・コンパレータ    78・・・CPU7
9・・・RA!Vl       31・・・画像信号
81″・・・補正前の発光レベル指令信号ref・・・
発光レベル指令信号 VDd・・・帰還信号     Ve・・・偏差信号V
S・・・疋査ビーム強度信号 第5r?1 フィけ′イオーμ゛享質゛島克島ヵ 第7図 第8図 峙闇 1発〉手続補正書 1.事件の表示 特願昭61−248877号 2、発明の名称 レーザ記録装冒 3、補正をする者 事件との関係     特許出願人 任 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5−2−1 6、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   手書き図面を墨入れ図面に補正し
ます。
Fig. 1 is a schematic diagram showing a laser recording device according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a graph showing the driving current versus optical output characteristics of a semiconductor laser, and Fig. 3 is an example of a semiconductor laser optical output stabilizing circuit. FIG. 4 is a graph illustrating the action of the polarizing filter according to the present invention; FIG. 5 is a graph illustrating an example of incident light intensity versus output light intensity characteristics in a combination of a polarizing filter and an aperture limiting plate; The figure is a graph showing an example of the incident light intensity vs. output light intensity characteristic of the collimator lens, and FIG. 7 is a graph of V-P'? FIG. 8 is a graph illustrating the operation of the V-characteristic correction table. FIG. 8 is a graph showing the waveform of the test signal emitted by the table creation means of the apparatus of the above embodiment. 1... Semiconductor laser 2... Addition point 3...
Voltage-current conversion amplifier 4.4', 5... Light beam 6... Photodiode 7.54... Current-voltage conversion amplifier 8... APC circuit 10... Image signal generator 14... -P characteristic correction table 16.73.76...D/A converter 17-...Collimator lens 18...Light deflector 1
9... Focusing lens 20... Photosensitive material 40
... Correction table 50 ... Aperture restriction plate 51
...Polarizing filter 52...Half mirror 5
3... Photodetector 70... Table creation means 72... PROM 75... Latch 77... Comparator 78... CPU7
9...RA! Vl 31...Image signal 81''...Emission level command signal ref before correction...
Light emission level command signal VDd... Feedback signal Ve... Deviation signal V
S...Shiki beam intensity signal No. 5r? 1 Fike'Ioh μ゛Featured Island Katsushima Figure 7 Figure 8 Confrontation of Darkness 1 Shot〉Procedural Amendment 1. Indication of the case Japanese Patent Application No. 61-248877 2, Name of the invention Laser recording device 3, Person making the amendment Relationship to the case Patent applicant Location 210 Nakanuma, Minamiashigara City, Kanagawa Prefecture Name Name
Fuji Photo Film Co., Ltd. 4, Agent Address: 5-2-1 Roppongi, Minato-ku, Tokyo 160 6. Number of inventions increased by amendment None 7. Subject of amendment Drawing 8. Contents of amendment Inking of hand-drawn drawing will be corrected.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)光ビームを発する半導体レーザと、 入射光強度灯光透過率の関係が非線形な光学素子を含み
、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、 前記光学素子の入射光強度灯光透過率特性の非線形性を
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走査ビームの強度と、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
有することを特徴とするレーザ記録装置。
(1) A semiconductor laser that emits a light beam, a beam scanning system that includes an optical element with a nonlinear relationship between incident light intensity and light transmittance and scans the light beam onto a photosensitive material, and a light emission level command that corresponds to an image signal. A laser recording device comprising: a laser operation control circuit that generates a signal and modulates the intensity of the light beam by controlling a driving current of the semiconductor laser based on the signal, the laser operation control circuit controlling the intensity of the light beam. a light output stabilization circuit that detects the intensity of the light and feeds back a feedback signal corresponding to the detected light intensity to the light emission level command signal; A laser recording device comprising: a correction table that corrects the light emission level command signal so as to linearize the relationship between the intensity of the scanning beam based on the corrected signal and the light emission level command signal before correction. Device.
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US07/110,403 US4814791A (en) 1986-10-20 1987-10-20 Laser beam scanning method for maintaining a linear beam intensity over the led and laser oscilation regions and implementing apparatus

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