JPS63102548A - Laser recording device - Google Patents

Laser recording device

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JPS63102548A
JPS63102548A JP61248878A JP24887886A JPS63102548A JP S63102548 A JPS63102548 A JP S63102548A JP 61248878 A JP61248878 A JP 61248878A JP 24887886 A JP24887886 A JP 24887886A JP S63102548 A JPS63102548 A JP S63102548A
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JP
Japan
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light
signal
semiconductor laser
level command
command signal
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JP61248878A
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Japanese (ja)
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JPH0556715B2 (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 accurately record a high gradation continuous image at a high speed 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 constituted of a light detecting device 53 and a current voltage converting amplifier 54 including the channel from the light detecting device 53 to an adding point 2, and a light output Pf of a semiconductor laser 1 is in proportion to a light emitting level command signal Vref. A correcting table 40 corrects linearily the light emitting level command signal pair light output characteristic of a gradation correcting table 12, a reverse log converting table 13 and a semiconductor laser 1. The table is composed of a V-P characteristic correcting table 14, and arranged at the front step of a light stabilizing circuit. An image signal S1 inputted through a multiplexer 11 is inputted through the gradation correcting table 12, the reverse log converting table 13 and the V-F characteristic correcting table 14 to the adding point 2, 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ある。
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. The present invention relates to a laser recording device capable of recording 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。
(Prior Art) Conventionally, optical scanning recording apparatuses have been widely put into practical use, which record an image on a photosensitive material by deflecting a light beam using an optical deflector and scanning the photosensitive material.

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、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)とレーザ発振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灯光出力特性が線形であ
るレーザ発振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ある。
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 region (natural light emitting region) and the laser oscillation region, so it is not suitable for continuous tone image recording. The problem is that it is difficult. In other words, if intensity modulation is performed using only the laser oscillation region where the optical output characteristics of the driving current lamp described above are linear,
The dynamic range of optical output is only about 2 digits at most. As is well known, it is impossible to obtain a high quality continuous tone image with this level of 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
Hzのとき、濃度スケールすなわち走査光m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
。したが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
In the case of Hz, if the density scale, that is, the resolution of the scanning light m is to be maintained at 10 bits (approximately 3 digits), the pulse frequency must be set extremely high, at least 1 GH2. The semiconductor laser itself is 0N at this frequency.
- It is possible to turn it OFF, but 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 cannot be set higher than the above value. must be significantly lowered. Therefore, the recording speed of the device must be significantly reduced.

さ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
チップの発熱口が変化し、そのために半導体レーザの駆
動電流灯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。
Furthermore, in the above method, the heating opening 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 driving current lamp light output characteristics of the semiconductor laser change. However, the amount of 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, for example, Japanese Patent Application Laid-open No. 71374/1983, a method has also been proposed in which a high-gradation image is recorded by combining the above-mentioned pulse number modulation or pulse width modulation with the above-mentioned light intensity modulation. 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領域とレーザ発振領域とに
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灯光
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
必要がある。
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 laser oscillation region shown in FIG. 2 described above to ensure a dynamic range of optical output of about three orders of magnitude. However, over the above two regions, the light output characteristics of the semiconductor laser driving current lamp are naturally not linear, so in order to easily and accurately record high-gradation images, images are generated at equal density intervals for a given amount of change in the image signal. In order to be able to control the concentration, it is necessary to compensate for the above characteristics in some way to linearly change the relationship between the 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V ref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V ref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. A light emission level command signal V ref that 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 the semiconductor laser 1 with a drive current proportional to this command signal V ref. supply 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
ある。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Vpdは前述の加算点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v r
erと帰還信号Vpdとの偏差を示す偏差信号Ve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) Vpd by a current-voltage conversion amplifier 7, and the feedback signal Vpd is input to the above-mentioned addition point. 2 is input. From this addition point 2, the light emission level command signal v r
A deviation signal Ve indicating the deviation between er and the feedback signal Vpd is output, and the deviation signal Ve is outputted from the voltage-current conversion amplifier 3.
is converted into an electric current and drives the semiconductor laser 1.

上記のAPC回路において、理想的な線形補償がなされ
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V ref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。
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 is proportional to the light emission level command signal V ref. The solid line in FIG. 4 shows this ideal relationship.

(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Vref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ある。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、10bit程度の濃度スケールの高階
調画像を記録する場合には、非常に困難である。
(Problems to be Solved by the Invention) It is relatively easy to drive and control a semiconductor laser so that the light intensity Pf is always at a constant level using the APC circuit as described above. When driving a semiconductor laser by changing the light emission level command signal Vref in an analog manner at high speed in order to record a continuous tone image, it is difficult to obtain the characteristics shown by the solid line in FIG. 4. In particular, it is very difficult to record a high gradation image with a density scale of about 10 bits when the pixel clock frequency is set to about 1 MHz as described above.

以下、その理由について説明する。第3図の系に挿入さ
れた半導体レーザ1の駆動電流灯光出力特性は、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り子効率は、対数
で表わして第5図に示すように、LED領域とレーザ発
振領域とで大ぎく変化するので、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
に大きくとる必要がある。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
レベル指令信号灯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。
The reason for this will be explained below. The drive current lamp light output characteristic of the semiconductor laser 1 inserted into the system of FIG. 3 is extremely nonlinear, as shown in FIG. In other words, the differentiator efficiency, which is the gain of a single semiconductor laser, varies greatly between the LED region and the laser oscillation region, as shown in FIG. 5 when expressed logarithmically. In order to obtain this, it is necessary to make the loop gain of the system shown in FIG. 3 extremely large. The curve shown by the broken line in Figure 4 is
The figure shows an example of the light output characteristics of the semiconductor laser light emission level command signal lamp that changes according to the loop gain, and in order to obtain characteristics close to the ideal characteristics shown by the solid line as shown in the figure, a high gain of about 60 dB is required. It becomes necessary.

また第4図に示した特性は、発光レベル指令信号V r
efが直流に近い非常に低周波の信号である場合のもの
であるが、該指令信号Vrefが高周波信号である場合
には、さらに別の問題が生じる。
Further, the characteristics shown in FIG. 4 are the light emission level command signal V r
This is a case where ef is a very low frequency signal close to direct current, but another problem occurs when the command signal Vref is a high frequency signal.

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灯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vJ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温度変
化までも抑制することは側底不可能である。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灯光出
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V refとして低周波から
高周波(例えば1MH2)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
ベル指令信号灯光出力特性〈直線性)を得るには、レー
ザ発振領域において前述の60dBと合わせて計70d
B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。
This point will be explained below. FIG. 6 shows the case temperature dependence of the drive current lamp light output characteristics of the semiconductor laser shown in FIG. As shown in the figure, the optical output of the semiconductor laser decreases as the case temperature increases if the drive vJ current is constant. Generally, when a semiconductor laser is applied to a laser recording device, etc., control is performed to maintain the case temperature constant, but transient temperature changes in the laser diode chip that occur when a driving current is applied to the semiconductor laser It is impossible to suppress even this. In other words, when a driving current is applied to the semiconductor laser in a stepwise manner as shown in (1) of Fig. 7, the temperature of the laser diode chip changes as shown in Fig. 7 (2). As a result, the optical output of the semiconductor laser changes as shown in FIG. 7(3) in accordance with the characteristics shown in FIG. 6. This is known as the droop characteristic of semiconductor lasers. In the APC circuit shown in FIG. 3, it has been found that the above-mentioned loop gain is required to be about 10 dB in order to correct the nonlinearity of the laser-driven current lamp light output characteristic due to this droop characteristic, and therefore, the light emission level command signal V When a signal ranging from low frequency to high frequency (for example, 1 MH2) is used as ref, in order to maintain high responsiveness and obtain light output characteristics (linearity) of the light emission level command signal lamp close to the solid line in Fig. 4, In the laser oscillation region, a total of 70d including the above 60dB
A loop gain of about B is required. At present, it is almost impossible to realize such a high-speed, high-gain APC circuit.

また、半導体レーザをそのLED領域からレーザ発振領
域に亘って強度変調して利用する場合には、駆動電流灯
光出力特性が非線形になるという問題に加え、走査ビー
ムの集束性が損なわれるという問題も生じる。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が混在しているので、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発振光
のスペクトル成分が約2nmの範囲であるのに対し、約
40nm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ができない。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
光光が支配的(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。
Furthermore, when using a semiconductor laser by modulating its intensity from the LED region to the laser oscillation region, in addition to the problem that the driving current lamp light output characteristics become nonlinear, there is also the problem that the focusing ability of the scanning beam is impaired. arise. In other words, the spontaneous light emitted from a semiconductor laser contains various angular components compared to laser oscillation light, and for example, in the case of a longitudinal multi-mode semiconductor laser, the spectral components of laser oscillation light are within a range of about 2 nm. On the other hand, since it has a spectral component extending over about 40 nm, the laser oscillation light cannot be focused to a small spot diameter when focused by a focusing lens. For this reason, when using light in a low power region where naturally emitted light is dominant (of course 100% in the LED region) as well as light in a high power region where laser oscillation light is dominant, 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61−150227号明細書
に示されるような干渉フィルタ、さらには同61−19
6352号明IIIB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 by the present applicant, an interference filter as shown in Japanese Patent Application No. 61-150227, and 61-19
It is conceivable to use an aperture limiting plate as shown in No. 6352 Mei IIIB.

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射された
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。したがって、半
導体レーザのしきい値付近すなわちレーザ発掘とLED
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
中のレーザ発振光の比率がより一段と高くるので、走査
ビームの集束性が向上する。
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 only about 1/2 of the naturally emitted light is transmitted. Only about 2 points are transmitted. Therefore, near the threshold of semiconductor laser, that is, laser excavation and LED
If the light beam emitted from the semiconductor laser is passed through the polarizing filter in a region including both of the above properties, the ratio of laser oscillation light in the scanning beam will be further increased, so that the convergence 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、レーザ発
振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、勿論レーザ発振光はカットすることな
く、走査ビームを、レーザ発振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ができる。そうな
れば、ビーム走査系に配される集束レンズ等のレンズが
特に高精度に色収差補正されていなくても、走査ど一部
の集束性が向上する。
Furthermore, if the light beam emitted from the semiconductor laser is passed through an interference filter that only transmits light with a wavelength near the wavelength range of the laser oscillation light, the scanning beam can be converted into the laser oscillation light without cutting off the laser oscillation light. It may consist of similar very narrow spectral components. In this case, even if lenses such as a focusing lens disposed in the beam scanning system are not particularly precisely corrected for chromatic aberration, the focusing performance in scanning and the like will be improved.

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が向上することが分かって
いる。
Furthermore, by placing an aperture limiting plate with a small aperture that allows only a portion of the light beam to pass 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 I will.

以上述べ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が非線形に
変化するという問題を有している。
However, the polarizing filter, interference filter, and aperture limiting plate described above have a problem 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10図を参照
して説明する。この第10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。
This will be explained with reference to FIG. 10, taking the case of a polarizing filter as an example. In FIG. 10, 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.

すなわちLED領域においては自然発光光のみが発せら
れ、前述のようにその約1/2が肩先フィルタを透過す
る(つまり光透過率は約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が、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
ザ発振光は、はとんどすべてが偏光フィルタを透過する
。したがってこのレーザ発振領域で発せられた光ビーム
の偏光フィルタ透過率は、上記的50%よりも著しく高
くなる。
That is, in the LED region, only naturally emitted light is emitted, and as described above, about 1/2 of it passes through the shoulder filter (that is, the light transmittance is about 50%). On the other hand, in the laser oscillation region as well, naturally emitted light is approximately 1
/2 is transmitted through the polarizing filter, but almost all of the laser oscillation light, which occupies a much larger proportion than the naturally emitted light in the emitted light in this region, is transmitted through the polarizing filter. Therefore, the polarization filter transmittance of the light beam emitted in this laser oscillation region is significantly higher than the above-mentioned 50%.

しかもこの光透過率は、光ビームの強度が高くなってそ
こに占めるレーザ発振光の比率が高くなる程高くなる。
Moreover, this light transmittance increases as the intensity of the light beam increases and the ratio of laser oscillation light to it increases.

以上述べたことは、前述の干渉フィルタを用いる場合も
同様に生じる。
The above-mentioned problem also occurs when the above-mentioned interference filter is used.

一方周知の通り、半導体レーザから発せられる放射ビー
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.

したがって前述した開口制限板を設けた場合、この開口
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入
射する光の強度に応じて変化する。第11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ピンフォトダイ
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おける光透
過率が非線形になっている。
Therefore, when the above-mentioned aperture limiting plate is provided, the ratio of the amount of light blocked by the aperture limiting plate, in other words, the light transmittance changes depending on the optical output of the semiconductor laser, that is, the intensity of the light incident on the aperture limiting plate. do. Figure 11 shows the intensity of the light beam that has passed through the aperture limiting plate and the prism type polarizing beam splitter used as a polarizing filter when the light beam emitted from the semiconductor laser is passed through these elements. An example of the relationship between the voltage value and the value obtained by converting the output current of the pin photodiode with a built-in semiconductor laser 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 it enters the element, the intensity of the light beam and the light transmittance of the element become non-linear.

また、半導体レーザから発せられた放射ビームは通常コ
リメータレンズに通されて平行ビームとされるが、この
場合レンズ径によっては、放射ビーム拡がり角が大きく
なるとビームが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
射する先車)は、半導体レーザ光出力が変化して放射ビ
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おける光透過率は、該レンズに
入射する光の強度に応じて変化する。第12図は半導体
レーザ内蔵のピ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侵の光強度との関係の一例を
示すものであり、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 radiation beam emitted from the semiconductor laser is normally passed through a collimator lens to form a parallel beam, but in this case, depending on the lens diameter, if the radiation beam divergence 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 radiation beam divergence angle changes, so in this case as well, the light transmittance in the collimator lens is , changes depending on the intensity of light incident on the lens. Figure 12 shows an example of the relationship between the optical output detected by the pinned photodiode built in the semiconductor laser and the optical intensity emitted from the collimator lens, and as shown in the figure, the relationship between the two is nonlinear. There is.

以上述べたように、偏光フィルタ等の光学素子の入射光
強度射光透過率特性が非線形であると、例え前述のAP
C回路等によって第4図の実線で示す理想的な特性が得
られたとしても、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 and incident light transmittance characteristics of an optical element such as a polarizing filter are nonlinear, even if the above-mentioned AP
Even if the ideal characteristics shown by the solid line in FIG. 4 are obtained using the C circuit or the like, the relationship between the intensity of the light beam actually scanning the photosensitive material and the light emission level command signal is not linear;
It becomes impossible to easily and accurately record a high gradation image.

そこで本発明は、前述のような高ゲインのAPC回路を
用いなくても、またビーム走査系に上記偏光フィルタ、
干渉フィルタあるいは開口制限板等の光学素子が配置さ
れていても、半導体レーザの発光レベル指令信号対走査
ビーム強度特性をその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。
Therefore, the present invention does not require the use of a high-gain APC circuit as described above, and also includes the above-mentioned polarizing filter in the beam scanning system.
Even if an optical element such as an interference filter or an aperture limiting plate is arranged, the emission level command signal of the semiconductor laser versus the scanning beam intensity characteristic can be made linear from the LED region to the laser oscillation region, so that the light intensity The object of the present invention is to provide a laser recording device that can record high-gradation images at high speed through modulation.

(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、前記偏光
フィルタ等のように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、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のAPC回路が、上記光学素子
を通過した後の光ビーム強度を検出して、この光強度に
対応する帰還信号を上記発光レベル指令信号にフィード
バックさせるように形成されるとともに、 上記レーザ動作制御回路に、半導体レーザの駆り電流灯
光出力特性の非線形性、および上記光学素子の入射光強
度射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が設けられたことを特徴とするも
のである。
(Means for Solving the Problems) The laser recording device of the present invention includes a semiconductor laser and an optical element such as the polarizing filter that has a nonlinear relationship between the intensity of the incident light and the light transmittance, a beam scanning system that scans the light beam on the photosensitive material; a beam scanning system that generates a light emission level command signal corresponding to the image signal; and controls the driving current of the semiconductor laser based on the signal to control the light intensity of the laser beam. In a laser recording apparatus equipped with a modulating laser operation control circuit, the APC circuit of the laser operation control circuit detects the intensity of the light beam after passing through the optical element, and generates a feedback signal corresponding to this light intensity. The laser operation control circuit is configured to feed back the light emission level command signal, and the laser operation control circuit is configured to control the nonlinearity of the driving current lamp light output characteristics of the semiconductor laser and the nonlinearity of the incident light intensity and emitted light transmittance characteristics of the optical element. The present invention is characterized in that a correction table is provided which corrects the light emission level command signal so as to compensate, and makes the relationship between the intensity of the scanning beam based on the corrected signal and the light emission level command signal before correction linear. It is something.

(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回路のゲインが低
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ができる。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射光透過率特性が非線形であって
も、それも上記APC回路および補正テーブルによって
補償して、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濃度を制御できるようになる。
(Function) If the emission level command signal of the semiconductor laser is corrected using the above correction table, even if the gain of the APC circuit is low, the emission level command signal before correction and the semiconductor laser light output will be as shown in Figure 4. It is possible to obtain optical output characteristics close to the ideal characteristics shown by the solid line. Furthermore, even if the incident light intensity and emitted light transmittance characteristics of optical elements such as the polarizing filter, interference filter, aperture limiting plate, and collimator lens mentioned above are nonlinear, this can be compensated for by the above APC circuit and correction table, and the light emission level Image density can be controlled at equal density intervals in response to a fixed amount of change in the 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10bit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。
FIG. 1 shows a laser recording apparatus according to a first embodiment of the present invention. Image signal generator 10 generates an image signal S1 carrying a continuous tone image. The image signal S1 is, for example, a digital signal representing a continuous tone image with a 10-bit density scale.

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1M)(Z、換
言すれば1画素記録時間は1μsec  (秒)に設定
される。
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 set to 1M) (Z, in other words, the one pixel recording time is set to 1 μsec (second).

上述の画像信号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16bit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85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Vrefは、後述する信号切換スイッチ15
を介してAPC回路8の加算点2に入力される。APC
回路8の加算点2、電圧−電流変換アンプ3、半導体レ
ーザ1は、先に説明した第3図の回路におけるものと同
等のものである。半導体レーザ1からは発光レベル指令
信号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51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。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(すなわち光
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S
6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。
The above-mentioned 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, it is converted into, for example, a 16-bit light emission level command signal S5. This light emission level command signal 85 is input to the D/A converter 16, where it is converted into a light emission level command signal Vref consisting of an analog voltage signal. This light emission level command signal Vref is transmitted to a signal changeover switch 15 which will be described later.
The signal is inputted to the addition point 2 of the APC circuit 8 via. APC
The summing point 2, voltage-current conversion amplifier 3, and semiconductor laser 1 of the circuit 8 are the same as those in the circuit shown in FIG. 3 described above. A light beam 4 having an intensity corresponding to the light emission level command signal Vref (that is, corresponding to the image signal S1) is emitted from the semiconductor laser 1. This light beam 4 is passed through a collimator lens 17 to become a parallel beam, and is passed through the aforementioned aperture limiting plate 50 and polarizing filter 51 to become a light beam 4'. This light beam 4' passes through a half mirror 52, and then enters an optical deflector 18, such as a polygon mirror, where it is reflected and deflected. The light beam 4' thus deflected passes through a focusing lens 19, which is usually an fθ lens, and is 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 means (not shown) in the Y direction substantially perpendicular to the main scanning direction X, thereby causing the light beam 4' to perform sub-scanning. In this way, the photosensitive material 20 is two-dimensionally scanned by the light beam 4' and exposed. As mentioned above, since the light beam 4 (that is, the light beam 4') is intensity-modulated based on the image signal S1, the continuous tone image carried by the image signal S1 is displayed as a photographic latent image on the photosensitive material 20. recorded. Note that when the light beam 4' scans the photosensitive material 20 as described above, the photodetector 21 detects that the beam 4' passes through the starting point of main scanning, and the photodetector 21 outputs the starting point. The detection signal S6 is input to the clock generator 36. The clock generator 36 receives this start point detection signal S.
The above-mentioned line clock S2 and pixel clock S are outputted in synchronization with the input timing of 6.

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。
The photosensitive material 20 is then passed through a developer 22 where it undergoes a development process. 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つるようになる。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 becomes 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.

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。この光検出
器53の出力電流は光ビーム4″の強度を示すものであ
るが、この光ビーム4″の強度と走査ビーム4″の強度
は相対応しているので、結局該出力電流は走査ビーム4
″の強度を示すものとなっている。該出力電流は電流−
電圧変換アンプ54によって電圧信号に変換され、帰還
信号Vpdとして前述の加算点2に入力される。すなわ
ち本例においては、光検出器53と、電流電圧変換アン
プ54と、光検出器53から加算点2までの経路を含ん
でAPC回路8が構成されている。このAPC回路8に
おいては、第3図に示したAPC回路と異なって、開口
制限板50および偏光フィルタ51を通過した後の光ビ
ーム4′の光量を担持する帰還信号Vpdが加算点2に
入力されるようになっているので、半導体レーザ1の駆
動電流灯光出力特性の非線形性のみならず、上記開口制
限板5゜および偏光フィルタ51の入射光強度射光透過
率特性の非線形性も該APC回路8によりある程度補正
されることになる。
The light beam 4'' reflected by a half mirror 52 that branches a part of the light beam 4' is received by a photodetector 53 such as a photodiode.The output current of this photodetector 53 is This indicates the intensity of the light beam 4'', but since the intensity of the light beam 4'' and the intensity of the scanning beam 4'' correspond to each other, the output current is the same as that of the scanning beam 4''.
The output current is the current -
It is converted into a voltage signal by the voltage conversion amplifier 54 and inputted to the above-mentioned addition point 2 as the feedback signal Vpd. That is, in this example, the APC circuit 8 includes a photodetector 53, a current-voltage conversion amplifier 54, and a path from the photodetector 53 to the addition point 2. In this APC circuit 8, unlike the APC circuit shown in FIG. Therefore, not only the non-linearity of the driving current lamp light output characteristic of the semiconductor laser 1 but also the non-linearity of the incident light intensity and emitted light transmittance characteristics of the aperture limiting plate 5° and the polarizing filter 51 are also affected by the APC circuit. 8 will be corrected to some extent.

ここで、前述の補正テーブル4oにおける画像信@S1
の補正について説明する。該補正デープル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灯光出力特性を線形
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 4o
The correction will be explained below. The correction table 40 is obtained from 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 light emission level command signal lamp light output characteristic of the semiconductor laser 1. Become.

上記階調補正テーブル12は、感光材料2o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 2o and its development processing system. Although this gradation correction table 12 may have fixed correction characteristics, in this embodiment, the gradation correction table 12 has fixed correction characteristics.
The gradation characteristics of the developing machine 2 may change from lot to lot, or
In consideration of the fact that the characteristics of the developing solution in 2 change with time, etc., the correction characteristics are configured to be able to 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く例えば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1
6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は現像様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
された光学濃度は、各ステップウェッジと対応付けて濃
度値入力手段24に入力され、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811信号S
7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S1の値によって所定の画@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ある。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(=1
Qbit)の画像信号s1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
That is, the test pattern generation circuit 26 outputs a test pattern signal S4 that carries image densities of several levels (for example, 16 levels) on the photosensitive material 20, and this signal S4 is input to the multiplexer 11. At this time, the multiplexer 11 is switched from the image recording state in which the image signal S1 is inputted to the correction table 40 as described above, and the test pattern signal S4 is inputted to the correction table 40.
The state is such that the input is made. 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
Six step wedges (test patterns) are recorded as photographic latent images. This photosensitive material 20 is sent to a developing station 22, and the step wedge is developed. After development, the photosensitive material 20 is set in a densitometer 23, and the optical density of each of the step wedges is measured. The optical density thus measured is inputted into the density value input means 24 in association with each step wedge, and the density value input means 24 receives an 811 signal S indicating the optical density of each step wedge.
7 is output. This density signal s7 is input to the table creation means 37, and the table creation means 37 obtains a predetermined image@density based on the density signal S7 and the test pattern signal S4 based on the value of the predetermined image signal S1. Create a tone correction table. As described above, this gradation correction table associates approximately 16 levels of image signal values with respective predetermined image density values. Data S8 indicating this gradation correction table is input to the data interpolation means 38, where it is interpolated and processed in 1024 steps (=1
A gradation correction table that can correspond to the image signal s1 of Qbit) is obtained. Data S9 indicating this gradation correction table
The above-mentioned gradation correction table 12 is formed based on the above.

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、この階調補正テーブル12によって信号81
′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。
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 a signal 81 by the tone correction table 12.
', and 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。先
に述べた通り、APC回路8において帰還信号Vpdを
加算点2にフィードバックさせても、発光レベル指令信
号と光ビーム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。そのこと
に加え、開口制限板50と偏光フィルタ51の入射光強
度射光透過率特性も、先に述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
関係を線形にすることは一層困難である。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■
inであったと仮定すると、この電圧値V1n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Vrerの値が■inであったとすると、P′
の光強度しか得られないが、上記の変換がなされていれ
ば、電圧値Vinに対してP。の光強度が19られる。
Next, the VP characteristic correction table 14 will be explained. As mentioned earlier, even if the feedback signal Vpd is fed back to the summing point 2 in the APC circuit 8, the relationship between the light emission level command signal and the intensity of the light beam 4 is not ideal (the relationship indicated by the solid line in FIG. 4). ) is difficult. In addition, since the incident light intensity and emitted light transmittance characteristics of the aperture limiting plate 50 and the polarizing filter 51 are nonlinear as described above, the relationship between the light emission level command signal and the light intensity of the scanning beam 4' is It is more difficult to make it linear. The VP 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, the light emission level command signal Vref and the scanning beam 4'
Assuming that the ideal relationship between the light intensity Ps and the light intensity Ps is a straight line shown as a in FIG. 8, and the actual relationship is a curve as shown in b in FIG. The voltage value when 81″ is directly converted to D/A is ■
Assuming that it is in, the voltage value V1n is formed to be converted into a value V. In other words, if the value of the light emission level command signal Vrer is ■in, then P'
However, if the above conversion is performed, P for the voltage value Vin. The light intensity is 19.

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。
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j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領域とレーザ発振領域に
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 j. The characteristic curve in FIG. 8 is obtained when the semiconductor laser 1 is driven across its LED region and laser oscillation region as described above. Since this is ensured, a high gradation image of about 1024 levels can be recorded easily and with high precision as described above.

以上述べたように、半導体レーザ1の駆動電流灯光出力
特性が非線形であること、および開口制限板50と偏光
フィルタ51の入射光強度射光透過率特性が非線形であ
ることに起因する発光レベル指令信号対走査ビーム強度
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の加算点2、電圧−
電流変換7ンブ3、半導体レーザ1、光検出器53、電
流−電圧変換アンプ54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
を含まなくても済むようになる。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、あるいは半導体レーザ1のケース温度−足止制御の
誤差やハンチングによる半導体レーザ1の駆動電流灯光
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。
As described above, the light emission level command signal is generated due to the fact that the driving current lamp light output characteristic of the semiconductor laser 1 is nonlinear, and the incident light intensity and emitted light transmittance characteristics of the aperture limiting plate 50 and the polarizing filter 51 are nonlinear. If the nonlinearity of the scanning beam intensity characteristic is linearly corrected using the V-P characteristic correction table 14, the addition point 2 of the APC circuit 8, the voltage -
The loop gain of the system returning from the current conversion amplifier 3, semiconductor laser 1, photodetector 53, and current-voltage conversion amplifier 54 to the summing point 2 does not include the gain necessary to correct the nonlinearity described above. It will be done. In other words, this loop gain corrects deviations from the driving current lamp light output characteristics of the semiconductor laser 1 due to transient temperature changes that occur during the operation of the semiconductor laser 1, or errors or hunting in case temperature-stop control of the semiconductor laser 1. Therefore, in general, it is only necessary to secure as much as necessary to correct the drift of the amplifier, etc.

具体的には、例えば画素周波数がIMH2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。この程度のループゲインは、現在の技術水準で容
易に確保可能である。
Specifically, for example, when the pixel frequency is IMH2 and the semiconductor laser 1 is operating with an optical output of 3 mW, it is sufficient that the loop gain is maintained at about 30 dB. This level of loop gain can be easily achieved with the current state of the art.

次に上記■−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が発するテスト信号31
0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
段10に入力されるようになっている。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Vref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S10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。
Next, the creation of the -P characteristic correction table 14 will be explained. The apparatus shown in FIG.
0 is input to the addition point 2 via the signal changeover switch 15, and the feedback signal Vpd of the APC circuit 8 is input to the table creation means 10. 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 Vref is sent to the addition point 2 as described above, to the state in which the test signal S10 is sent to the addition point 2. Further, at this time, the switch 71 provided in the feedback path of the feedback signal Vpd is opened in conjunction with the switching of the signal changeover switch 15 or by manual operation.

上記テスト信号S10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9図に示すように上記クロックC
LKの数、すなわら時間経過にともなって電圧1ifI
vが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v rerに代わるものとして加算
点2に入力される。なお上記PRO1v172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
の数列を配信したものが使用される。
The level of the test signal S10 increases stepwise 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. As a result, the digital value read from the PROM 72 is converted into an analog value by the D/A converter 73 and amplified by the amplifier 74. As shown in FIG.
The number of LK, that is, the voltage 1ifI increases over time.
A test signal 310 is obtained in which v increases stepwise. This test signal 310 is passed through the signal changeover switch 15.
It is input to addition point 2 as an alternative to the light emission level command signal v rer. Note that the above PRO1v172 is, for example, 14 bits, which is sufficiently higher than 1Qbit of the aforementioned concentration scale (that is, the emission level resolution of the semiconductor laser 1).
The distribution of the number sequence is used.

加算点2に上記のようなテスト信号$10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
光出力に対応した帰還信号Vpd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 7
8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V(+が入力され、帰還信号Vpdと該基
準信号V9とが比較されるようになっている。この際C
P U 7g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77はこの基準信号V(1(1)と帰還信号Vpd
とが一致したとき一致信号S11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P
ROM72からの出力を受けており、上記−数倍号31
1が入力された時点のI〕RO〜172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VC+の値が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ΔV(n)と示す)。CP U 78は電圧
値ΔV(1)を示す信号312を受け、該信g312と
基準信号VJ<1)とに基づいて、 V(1)=V(+  (1)+ΔV(1)なる値v(1
)を求める。そしてCP Ll 78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
RA M 79に形成する。
When the test signal $10 as described above is input to the addition point 2, the semiconductor laser 1 emits the light beam 4, and a feedback signal Vpd corresponding to the light output is input to the comparator 77. This comparator 77 includes the CPU 7
A reference signal V(+) generated from C 8 and converted into an analog signal by a D/A converter 76 is input, and the feedback signal Vpd and the reference signal V9 are compared.
P U 7g first outputs the reference signal Vg (1) corresponding to the lowest emission level of the semiconductor laser 1, and the comparator 77 outputs this reference signal V (1 (1) and the feedback signal Vpd).
When they match, a match signal S11 is output. This minus number multiple 311 is input to the latch 75. Latch 75 is P
It receives the output from ROM72, and the above - several times 31
The output of I]RO to 172 at the time when 1 is input is latched. This latched signal 312 is expressed as ΔV when the value of the reference signal VC+ is Vin, as explained in FIG.
(Hereinafter, the voltage value ΔV corresponding to the reference signal Vg (n) will be referred to as ΔV(n)). The CPU 78 receives a signal 312 indicating the voltage value ΔV(1), and based on the signal g312 and the reference signal VJ<1), calculates the value v such that V(1)=V(+(1)+ΔV(1)) (1
). And CP Ll 78 is the reference signal Vg
A table for converting (1) into a signal of voltage value (1) is formed in the RAM 79.

前記−数倍号311はCP U 78にも入力され、C
p IJ 78はこの一致信号811を受けると、基準
信号Vq<1)をVC+(2>すなわち半導体レーザ7
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 78はV(2>=V(1(2
)+ΔV(2) なる値V(2)を求め、基準信号Vg (2>を電圧値
■(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 311 is also input to the CPU 78, and
When the p IJ 78 receives this coincidence signal 811, it converts the reference signal Vq<1) to VC+(2>, that is, the semiconductor laser 7
The light emission level is switched to that corresponding to the second light emission level from the bottom, and the comparator 77 is reset at the same time. In this case as well, the CPU 78 performs V(2>=V(1(2
)+ΔV(2) A table is created in the RAM 79 for converting the reference signal Vg(2> to a signal of voltage value ■(2)).

以上の操作は基準信@VQ  (7024) 、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RA M 79には
、1024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14は、第
8図における電圧値■1nをV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81″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 @VQ (7024), that is, the reference signal corresponding to the maximum emission level of the semiconductor laser 1, and as a result, each of the 1024 signal values Vin(n) is stored in the RAM 79. V(n
> A table is created to convert it to >. This table is
The data is sent to the RAM forming the correction table 40 via the data line 80 and set as the v-P characteristic correction table 14. As described above, this correction table 14 is formed to convert the voltage value ■1n in FIG. The relationship is linear.

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。
After creating the correction table 14 as described above, the signal changeover switch 15 is switched to the state at the time of image recording.
Also, switch 71 is closed.

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 in+!: Vとの関係を逐−求める俵、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Vin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、あるいはそれぞれ別個の形に構成されてもよい
Furthermore, as explained above, the voltage value V in+! corresponding to all image densities! : As in the case of creating the gradation correction table 12 described earlier, the relationship between the voltage value Vin and V is determined only in some major cases, and the data is The VP characteristic correction table 14 may be created by interpolation. Furthermore, the gradation correction table 12, the inverse log conversion table 13, and the above-mentioned V-P characteristic correction table 14 may be formed as a single correction table including all of their respective conversion characteristics, or may be formed in separate forms. may be configured.

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S10が用いられているが
、これとは反対に、時間経過に従ってレベルが段階的あ
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。
Further, in the above embodiment, the test signal S10 whose level increases stepwise as time passes is used, but on the contrary, a test signal whose level gradually or continuously decreases as time passes is used. You can also do that.

次に第13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13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13図はレーザ
動作i、II ’M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が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、−数倍
号S11が入力された時点でラッチ75がラッチした信
号S12は、第8図の電圧値■に対応するものとなる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that in FIG. 13, elements that are equivalent to those in FIG. FIG. 13 also shows the laser operation i, II'M circuit and table creation means 70'.
Although only the portion shown in FIG. 1 is shown, the not-illustrated portions such as the light beam scanning system in this device are formed in the same manner as in the device shown in FIG. The table creation means 70' of the apparatus of the second embodiment differs from the table creation means 70 of the first embodiment in that the switch 71 is removed. In other words, in this second embodiment, the APC circuit 8 operates in the same manner as usual even when creating the correction table 14. Therefore, in this device, the signal S12 latched by the latch 75 at the time when the minus multiple sign S11 is input corresponds to the voltage value ■ in FIG.

そこでCP U 78は、先に述べたV(n>=Vg 
(n)+ΔV(n) の演算を行なわずに直接V(n)の値を求め、電圧値V
o(n)をV (n)に変換するテーブルを作成する。
Therefore, the CPU 78 uses the above-mentioned V(n>=Vg
(n)+ΔV(n), directly calculate the value of V(n), and calculate the voltage value V
Create a table to convert o(n) to V(n).

次に第14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−P特性補正テーブル14とはやや異
なり、;F58図における電圧値VとVinとの差ΔV
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S5’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■in(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y rer
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。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the device of this third embodiment, the light emission level command signal 81 output from the inverse log conversion table 13
" is input as is to the D/A converter 16. On the other hand, the image signal 81" is branched and input to the V-P characteristic correction table 44. This V-P characteristic correction table 44
is slightly different from the −P characteristic correction table 14 of the device in FIG. 1; the difference ΔV between the voltage value V and Vin in FIG.
It is formed to seek. The digital signal S5' indicating this voltage difference ΔV is passed through the D/A converter 45, converted into an analog signal, and added to the voltage value ■in (corresponding to the light emission level command signal 81'') at the addition point 2. be done. By doing this, the light emission level command signal y r
This is the same as inputting a signal with a voltage value V as , and the same effect as described above can be obtained.

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13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>=Vg (n)  +ΔV  (
n)は行なわず、基準信号Vo(n)に対して、信号S
12が示すΔV(n)の値を出力する補正テーブル44
を作成するように形成される。
Since the V-P correction table 44 of this third embodiment device must be formed to obtain the voltage difference ΔV as described above, it is not necessary to use the table creation means 70' shown in FIG. 13 in this example. A table creation means 70 similar to the table creation means 70 shown in FIG.
is used. In this case, the table creation means 70 calculates the above-mentioned calculation V(n>=Vg (n) +ΔV (
n) is not performed, and the signal S
A correction table 44 that outputs the value of ΔV(n) indicated by 12
formed to create.

次に第15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15図の装置においては、発光レベル指
令信号81″を分岐させて■−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85′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14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ΔV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゛層流Δi
は、APC回路8の電圧−電流変換アンプ3の後段の加
算点47において、偏差信号Veを変換した駆動電流に
加昇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Δiに変換した上でAPC回路8に入力させ
る点が第3実施例装置と異なるだけであり、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
1!7られる。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the device shown in FIG. 15, the light emission level command signal 81'' is branched to
The apparatus is constructed in the same manner as the apparatus shown in FIG. 14 up to the point where the signal 85' is input into the signal 85', the signal 85' is corrected as described above, and the obtained signal 85' is converted into an analog signal by the D/A converter 45. However, the voltage signal ΔV outputted from the D/A converter 45 is not input to the addition point 2, but is passed through the voltage-current conversion amplifier 46 and converted into a current Δi. This laminar flow Δi
is added to the drive current obtained by converting the deviation signal Ve at the addition point 47 at the subsequent stage of the voltage-current conversion amplifier 3 of the APC circuit 8. The device of the fourth embodiment differs from the device of the third embodiment only in that the voltage signal Δ■ is not directly input to the APC circuit 8, but is converted to a current Δi and then input to the APC circuit 8. In this case as well, the same effect as in the first embodiment device can be obtained by 1!7.

この第4実施例装置のテーブル作成手段70″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が異なっているが、こ
の場合もCP U 78には第8図の電圧値ΔVを示す
信号S12が入力されるので、該信号S12と基準信号
Vv(n)とに基づいて、基準信号Vg (n)に対し
てΔV (n)の値を出力する補正テーブル44を作成
するようにCP U 78を形成すればよい。
The table creation means 70'' of this fourth embodiment device includes the first
Compared to the table creation means 70 shown in the figure, the test signal 310
The only difference is that the signal S12 indicating the voltage value ΔV in FIG. 8 is input to the CPU 78, so the signal S12 and the reference signal Vv(n) The CPU 78 may be configured to create a correction table 44 that outputs the value of ΔV (n) with respect to the reference signal Vg (n) based on the above.

なお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、あ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、さらにはこ
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。
In the embodiment described above, the aperture limiting plate 50 and the polarizing filter 51 are provided in order to improve the focusing property 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 an appropriate combination.

(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灯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射光透過
率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
出力安定化回路によって補正するとともに、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、レーザ駆動回路において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走査ビーム強度と
の関係を、そのLED領域とレーザ発振領域に亘って線
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口を3行程1宴の広
範囲に亘って確保できるので、例えば濃度分解能が10
bit程度の極めて高諧調の連続調画像を高速かつ精密
に記録可能となる。
(Effects of the Invention) As explained in detail above, in the laser recording device of the present invention, the drive current lamp light output characteristics of the semiconductor laser are nonlinear, and the polarization filter etc. provided to improve the focusing property of the scanning beam is used. The nonlinearity of the light emission level command signal versus the scanning beam intensity characteristic caused by the nonlinearity of the incident light intensity and emitted light transmittance characteristic of the optical element is corrected by a semiconductor laser light output stabilization circuit, and a semiconductor laser light output stabilization circuit is provided separately from the circuit. Since the correction is performed using a correction table, high response can be achieved even if the loop gain of the closed loop formed by the optical output stabilization circuit in the laser drive circuit is set to a low value that is sufficiently achievable with the current technology level. The relationship between the light emission level command signal and the scanning beam intensity can be made linear over the LED region and the laser oscillation region while maintaining the same property. 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 aperture of the photosensitive material can be controlled over a wide range of 3 strokes and 1 stroke. For example, concentration resolution of 10
It becomes possible to record continuous-tone images with extremely high gradations of the order of bits at high speed and 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
像濃度制御上何ら問題なく陥光フィルタや干渉フィルタ
、開口制限板等の光学素子をビーム走査系に配置可能で
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記録可能
となる。
Furthermore, in the laser recording apparatus of the present invention, optical elements such as a falling light filter, an interference filter, and an aperture limiting plate can be placed in the beam scanning system without any problems in controlling image density, so such optical elements can be This allows the scanning beam to be focused on a minute 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1FJl電流灯光出力特性を
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吊子効率との関係
を示すグラフ、 第6図は半導体レーザの駆動電流灯光出力特性の湿度依
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図は上記実施例の装置のテーブル作成手段が発する
デス1〜信号の波形を示すグラフ、第10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11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12図はコリメータレンズ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13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14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15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 4.4’、4”・・・光ビーム 7.54・・・電流−電圧変換アンプ 8・・・APC回路     10・・・画像信号発生
器14.44・・・V−P特性補正テーブル16.45
.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 
   50・−・開口制限板51・・・偏光フィルタ 
   52・・・ハーフミラ−53・・・光検出器 70.70’ 、70”・・・テーブル作成手段71・
・・スイッチ      72・・・PRO〜175・
・・ラッチ       77・・・コンパレーク78
・・・CP U        79・・・RAM$1
・・・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 Vpd・・・帰還信号     Ve・・・偏差信号第
5図 克 あyy   (mW) 第6図 噸電;屹 (mA) 代 n寸 琺        沫    綜 第7図 一−一時間 第8図 ””  LOに Vref 第9図 晴間 第10図 第11図 第12図 71トタ′イ+−p’を失出・☆−1力第151] (自発〉手続補正書 特許庁長官 殿          昭和61年11月
25日回 1、事件の表示 特願昭61−248878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 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 the first embodiment of the present invention, Fig. 2 is a graph showing the light output characteristics of a semiconductor laser in a 1FJl current lamp, and Fig. 3 is an example of a semiconductor laser light output stabilizing circuit. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the light emission level command signal and the semiconductor laser light output, FIG. 5 is a graph showing the relationship between the semiconductor laser light output and the differential hanger efficiency, and FIG. A graph showing the humidity dependence of the drive current lamp light output characteristics of a semiconductor laser. FIG. 7 is a graph explaining the droop characteristics of the semiconductor laser. FIG. 8 is a graph explaining the effect of the V-P characteristic correction table in the device of the present invention. , FIG. 9 is a graph showing the waveform of the D1~ signal emitted by the table creation means of the apparatus of the above embodiment, FIG. 10 is a graph explaining the action of the polarizing filter according to the present invention, and FIG. 11 is a graph showing the polarizing filter and FIG. 12 is a graph showing an example of the incident light intensity versus output light intensity characteristic for a combination of aperture limiting plates; FIG. 12 is a graph showing an example of the incident light intensity versus output light intensity characteristic of a collimator lens; FIG. FIG. 14 is a block diagram showing a semiconductor laser operation control circuit and table creation means of a laser recording device according to a third embodiment of the present invention. FIG. , FIG. 15 is a block diagram showing a semiconductor laser operation control circuit and table creation means of a laser recording apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. 1...Semiconductor laser 2.47...Additional point 3
.. 46... Voltage-current conversion amplifier 4.4', 4''... Light beam 7.54... Current-voltage conversion amplifier 8... APC circuit 10... Image signal generator 14.44.・・VP characteristic correction table 16.45
.. 73.76...D/A converter 17...Collimator lens 18...Light deflector 19...Focusing lens
20...Photosensitive material 40...Correction table
50...Aperture limiting plate 51...Polarizing filter
52... Half mirror 53... Photodetector 70, 70', 70''... Table creation means 71.
・Switch 72...PRO~175・
... Latch 77 ... Comparator 78
...CPU 79...RAM$1
...Image signal 81''...Emission level command signal Vref before correction...
・Emission level command signal Vpd...Feedback signal Ve...Deviation signal Figure 8 "" Vref to LO Figure 9 Haruma Figure 10 Figure 11 Figure 12 Figure 71 Missing +-p' ☆-1 Force 151] (Voluntary amendment) Procedural amendment Commissioner of the Japan Patent Office Mr. Showa November 25, 1961, No. 1, Indication of the case, Patent Application No. 61-248878, 2, Name of the invention, Laser recording device 3, Person making the amendment, Relationship to the case, Patent applicant, Address, 210 Nakanuma, Minamiashigara City, Kanagawa Prefecture. 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 (4)

【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、前記光学素子を通過した光
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
流灯光出力特性の非線形性、および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 optical element. a light output stabilization circuit that detects the intensity of the light beam that has passed through the light beam and feeds back a feedback signal corresponding to the detected light intensity to the light emission level command signal; and nonlinearity of the driving current lamp light output characteristics of the semiconductor laser. , and correcting 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 adjusting the intensity of the scanning beam based on the corrected signal and the light emission level command before correction. A laser recording device comprising: a correction table that linearizes a signal relationship.
(2)前記補正テーブルが、前記光出力安定化回路の前
段に配置されてい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。
(2) The laser recording apparatus according to claim 1, wherein the correction table is arranged before the optical output stabilizing circuit.
(3)前記補正テーブルが、前記発光レベル指令信号の
経路を分岐した経路に配置されて、該発光レベル指令信
号の補正量を求めるように構成され、該補正量を示す補
正信号が発光レベル指令信号に加算されるようになつて
い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) The correction table is arranged on a path branching from the path of the light emission level command signal, and is configured to obtain a correction amount of the light emission level command signal, and the correction signal indicating the correction amount is the light emission level command signal. 2. The laser recording device according to claim 1, wherein the laser recording device is adapted to be added to a signal.
(4)前記補正テーブルが、前記発光レベル指令信号の
経路を分岐した経路に配置されて、該発光レベル指令信
号の補正量を求めた上でこの補正量に対応する電流を出
力するように構成され、該電流が前記半導体レーザ駆動
電流に加算されるようになつてい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。
(4) The correction table is arranged on a path branching from the path of the light emission level command signal, and is configured to calculate a correction amount of the light emission level command signal and output a current corresponding to this correction amount. 2. A laser recording apparatus according to claim 1, wherein said current is added to said semiconductor laser drive current.
JP61248878A 1986-10-20 1986-10-20 Laser recording device Granted JPS63102548A (en)

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JP61248878A JPS63102548A (en) 1986-10-20 1986-10-20 Laser recording device
DE3750013T DE3750013T2 (en) 1986-10-20 1987-10-19 Laser beam scanning method and device.
EP87115280A EP0264886B1 (en) 1986-10-20 1987-10-19 Laser beam scanning method and apparatus
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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