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JPH0556712B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0556712B2
JPH0556712B2 JP61248875A JP24887586A JPH0556712B2 JP H0556712 B2 JPH0556712 B2 JP H0556712B2 JP 61248875 A JP61248875 A JP 61248875A JP 24887586 A JP24887586 A JP 24887586A JP H0556712 B2 JPH0556712 B2 JP H0556712B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
semiconductor laser
laser
test signal
emission level
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP61248875A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS63102545A (en
Inventor
Juji Oohara
Takashi Shoji
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP61248875A priority Critical patent/JPS63102545A/en
Priority to DE3750013T priority patent/DE3750013T2/en
Priority to EP87115280A priority patent/EP0264886B1/en
Priority to US07/110,403 priority patent/US4814791A/en
Publication of JPS63102545A publication Critical patent/JPS63102545A/en
Publication of JPH0556712B2 publication Critical patent/JPH0556712B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Laser Beam Printer (AREA)
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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。
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つて直接変調
が可能である等、数々の長所を有している。
(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.
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
の駆動電流対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
のダイナミツ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ツク
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, this semiconductor laser
As shown in FIG. 2, the optical output characteristics with respect to the drive current vary drastically between the LED region (natural light emitting region) and the laser oscillation region, so there is a problem that it is difficult to apply it to continuous tone image recording. That is, if intensity modulation is performed using only the laser oscillation region where the drive current vs. optical output characteristic is linear, the dynamic range of the optical output can only be about two orders of magnitude. 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−
152372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ON−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, JP-A No. 56-115077,
As shown in No. 152372, etc., the optical output of the semiconductor laser is kept constant, the semiconductor laser is turned ON and OFF continuously, the scanning beam is pulsed light, and the number or width of this pulse is changed for each pixel. Attempts have also been made to record continuous tone images by controlling and varying 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、例えば画素クロツ
ク周波数が1MHz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1GHz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ON−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、結局は画素クロツ
ク周波数を上記の値よりも大幅に下げなければな
らい。したがつ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 1 MHz, if you try to secure a resolution of 10 bits (approximately 3 digits) for the density scale, that is, the amount of scanning light, the pulse frequency will be It must be set extremely high, at least 1GHz. Although the semiconductor laser itself can be turned on and off at this level of frequency, pulse count circuits for pulse number control or pulse width control cannot operate at such high frequencies, and in the end, requires the pixel clock frequency to be significantly lower than the above values. Therefore, the recording speed of the device has to be significantly reduced.

さらに上記の方法にあつては、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
て半導体レーザチツプの発熱量が変化し、そのた
めに半導体レーザの駆動電流対光出力特性が変化
し、1パルス当りの露光量が変動してしまうこと
もある。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 amount of heat generated by the semiconductor laser chip changes depending on the number or width of pulses output during the recording period of each pixel, and as a result, the driving current versus light output characteristics of the semiconductor laser changes. 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ツプの発熱量が変化
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 been proposed for recording a high-gradation image 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 varies depending on the number or width of pulses as described above, and as a result, the amount of exposure per pulse varies.

上記のことを鑑みると、例えば濃度スケール
10bit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
ザ発振領域とに亘つて光強度変調を行なつて、光
出力のダイナミツクレンジを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
In order to record a high gradation image of approximately 10 bits, or 1024 gradations, light intensity modulation is performed across the LED area and laser oscillation area shown in Figure 2 above to increase the dynamic range of the optical output by 3. It is desirable to be able to secure about 10,000 digits. However, in the above two regions, the driving current vs. optical 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 make it possible to control the image density, it is necessary to compensate for the above-mentioned 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
ベル指令信号にフイードバツ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Vrefは、加算点2
を通して電圧−電流変換アンプ3に入力され、該
アンプ3はこの指令信号Vrefに比例した駆動電
流を半導体レーザ1に供給する。半導体レーザ1
から前方に出射された光ビーム4は、図示しない
走査光学系を通して感光材料走査に利用される。
一方半導体レーザ1の後方側に出射された光ビー
ム5の強度は、例えば半導体レーザのケース内に
設置された光量モニタ用のピンフオトダイオード
6によつて検出される。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
オトダイオード6の出力電流は、電流−電圧変換
アンプ7によつて帰還信号(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Vref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によつて電流に変換され、半導
体レーザ1を駆動する。
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 provides feedback to 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. 3. The light emission level command signal Vref that commands the light emission intensity of the semiconductor laser 1 is added at the addition point 2.
The voltage-to-current conversion amplifier 3 supplies the semiconductor laser 1 with a drive current proportional to the command signal Vref. Semiconductor laser 1
The light beam 4 emitted forward is used to scan the photosensitive material through a scanning optical system (not shown).
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 pin 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 as described above. It is input to addition point 2. This addition point 2 outputs a deviation signal Ve indicating the deviation between the light emission level command signal Vref and the feedback signal Vpd.
The current is converted into a current by the current conversion amplifier 3 and drives the semiconductor laser 1.

上記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Vref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 proportional to the light emission level command signal Vref. In other words, the intensity Pf of the light beam 4 used for image recording (light output of the semiconductor laser 1) is proportional to the light emission level command signal Vref. 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
たように画素クロツク周波数を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の駆動電流対光出力
特性は、第2図に示すように極端に非線形なもの
となつている。つまり半導体レーザ単体のゲイン
となる微分量子効率は、対数で表わして第5図に
示すように、LED領域とレーザ発振領域とで大
きく変化するので、第4図の実線のような特性を
得るためには、第3図の系のループゲインを非常
に大きくとる必要がある。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対光出力特性の例を
示しており、図示されるように実線で示す理想特
性に近い特性を得るためには、60dB程度の高ゲ
インが必要となる。
The reason for this will be explained below. The driving current vs. optical 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 differential quantum efficiency, which is the gain of a single semiconductor laser, changes greatly between the LED region and the laser oscillation region, as shown in Figure 5 when expressed logarithmically. Therefore, 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 FIG. 4 shows an example of the light output level command signal versus light output characteristic of the semiconductor laser that changes according to the loop gain, and as shown in the figure, the curve shows the characteristic close to the ideal characteristic shown by the solid line. To achieve this, a high gain of around 60dB is required.

また第4図に示した特性は、発光レベル指令信
号Vref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。
以下、この点について説明する。第6図は、第2
図に示した半導体レーザの駆動電流対光出力特性
のケース温度依存性を示している。図示されるよ
うに半導体レーザの光出力は、駆動電流が一定な
らばケース温度が高い程低下する。一般に半導体
レーザをレーザ記録装置等の適用する場合には、
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ツプの過渡的温度
変化までも制御することは到底不可能である。す
なわち第7図の1に示すように半導体レーザにス
テツプ状に駆動電流が印加された際、レーザダイ
オードチツプの温度は第7図2に示すように、上
記ケース温度一定化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図の特性に従つ
て半導体レーザの光出力が第7図3に示すように
変動する。これは半導体レーザのドループ特性と
して知られている。第3図のAPC回路において、
このドループ特性によるレーザ駆動電流対光出力
特性の非線形性を補正するには、前述のループゲ
インが10dB程度必要であることが分かつており、
したがつて、発光レベル指令信号Vrefとして低
周波から高周波(例えば1MHz)に至る信号が用
いられる際に、高い応答性を維持した上で第4図
の実線に近い発光レベル指令信号対光出力特性
(直線性)を得るには、レーザ発振領域において
前述の60dBと合わせて計70dB程度のループゲイ
ンが必要となる。現状では、このような高速、高
ゲインのAPC回路を実現するのはほとんど不可
能である。
Furthermore, the characteristics shown in Fig. 4 are for the case where the light emission level command signal Vref is a very low frequency signal close to direct current, but when the command signal Vref is a high frequency signal, there are still other characteristics. A problem arises.
This point will be explained below. Figure 6 shows the second
It shows the case temperature dependence of the drive current vs. optical output characteristics of the semiconductor laser shown in the figure. As shown in the figure, the optical output of the semiconductor laser decreases as the case temperature increases if the drive current is constant. Generally, when applying a semiconductor laser to a laser recording device, etc.,
Control is performed to maintain the case temperature constant, but it is completely impossible to control the transient temperature change of the laser diode chip that occurs when a driving current is applied to the semiconductor laser. In other words, when a driving current is applied to the semiconductor laser in steps as shown in 1 of FIG. 7, the temperature of the laser diode chip becomes a steady state as shown in FIG. 7 2 due to the case temperature constant control. As a result, the optical output of the semiconductor laser changes as shown in FIG. 7 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 Figure 3,
It has been found that the aforementioned loop gain of about 10 dB is required to correct the nonlinearity of the laser drive current vs. optical output characteristic due to this droop characteristic.
Therefore, when a signal ranging from low frequency to high frequency (for example, 1 MHz) is used as the light emission level command signal Vref, the light emission level command signal vs. light output characteristic is close to the solid line in Fig. 4 while maintaining high responsiveness. In order to obtain (linearity), a total loop gain of about 70 dB is required in the laser oscillation region, including the above-mentioned 60 dB. At present, it is almost impossible to realize such a high-speed, high-gain APC circuit.

そこで本発明は、上記のような高ゲインの
APC回路を用いなくても、半導体レーザの発光
レベル指令信号対光出力特性をそのLED領域か
らレーザ発振領域に亘つて線形にすることがで
き、よつ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 aims to achieve high gain as described above.
Even without using an APC circuit, it is possible to make the emission level command signal vs. light output characteristic of a semiconductor laser linear from its LED area to the laser oscillation area, and thus high-gradation images can be recorded at high speed by light intensity modulation. The object of the present invention is to provide a laser recording device that can perform the following steps.

(問題点を解決するための手段) 本発明のレーザ記録装置は、半導体レーザと、
該半導体レーザから射出された光ビームを感光材
料上に走査させるビーム走査系と、画像信号に対
応した発光レベル指令信号を生成し、該信号に基
づいて前記半導体レーザの駆動電流を制御してレ
ーザビームの光強度を変調するレーザ動作制御回
路とを備えたレーザ記録装置において、 上記レーザ動作制御回路が、前述したAPC回
路、および半導体レーザの駆動電流対光出力特性
の非線形性を補償するように発光レベル指令信号
を補正して、該補正後の信号に基づく半導体レー
ザの光出力と、補正前の発光レベル指令信号の関
係を線形にする補正テーブルを備えるとともに、
レベルが変化するテスト信号をレーザ動作制御回
路に入力し、その際の光ビーム強度とテスト信号
との関係に基づいて上記補正テーブルを作成する
テーブル作成手段が設けられたことを特徴とする
ものである。
(Means for solving the problem) A laser recording device of the present invention includes a semiconductor laser,
A beam scanning system that scans a light beam emitted from the semiconductor laser onto a photosensitive material, and a beam scanning system that generates a light emission level command signal corresponding to an image signal and controls the drive current of the semiconductor laser based on the signal to generate a laser beam. In a laser recording device equipped with a laser operation control circuit that modulates the optical intensity of the beam, the laser operation control circuit is configured to compensate for the nonlinearity of the drive current vs. optical output characteristic of the APC circuit and the semiconductor laser. A correction table that corrects the light emission level command signal to linearize the relationship between the light output of the semiconductor laser based on the corrected signal and the light emission level command signal before correction,
The present invention is characterized by being provided with table creation means for inputting a test signal whose level changes into the laser operation control circuit and creating the correction table based on the relationship between the light beam intensity and the test signal at that time. be.

(作用) 上記のような補正テーブルによつて半導体レー
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。
(Function) If the light 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 light emission level command signal before correction and the semiconductor laser light output will be It is possible to obtain optical output characteristics close to the ideal characteristics shown by the solid line in the figure.

また上記補正テーブル作成手段が設けられてい
れば、随時補正テーブルを新たに作成し直すこと
ができるから、例えば半導体レーザの性能が経時
変化する等しても、そのような変化を補償して常
に補正テーブルを適正なものにしておくことがで
きる。
Furthermore, if the correction table creation means described above is provided, it is possible to create a new correction table at any time, so even if the performance of a semiconductor laser changes over time, for example, such changes can be compensated for and the correction table can be constantly updated. The correction table can be kept appropriate.

(実施例) 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を詳
細に説明する。
(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。画
像信号発生器10は後述するラインクロツクS2
に基づいて1主走査ライン分の信号を切り換え、
また画素クロツクS3に基づいて各画素毎の画像
信号S1を出力する。本例において画素クロツク
周波数は1MHz、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 a first embodiment of the present invention. The image signal generator 10 is
An image signal S1 carrying a continuous tone image is generated.
This image signal S1 is, for example, a digital signal representing a continuous tone image with a 10-bit density scale. The image signal generator 10 is connected to a line clock S2, which will be described later.
Switches the signal for one main scanning line based on
It also outputs an image signal S1 for each pixel based on the pixel clock S3. In this example, the pixel clock frequency is 1MHz, in other words, the recording time for one pixel is
Set to 1μsec (seconds).

上述の画像信号S1はマルチプレクサ11を通
し、RAM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S5はD/A変換器16に入力され、ここで
アナログの電圧信号からなる発光レベル指令信号
Vrefに変換される。この発光レベル指令信号
Vrefは、後述する信号切換スイツチ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、フオトダイオード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、したがつて半導体レ
ーザ1からは発光レベル指令信号Vrefに対応し
た(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、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1
9に通されて感光材料20上において微小なスポ
ツトに集束し、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、それによつて光ビーム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
よつて2次元的に走査され、感光する。前述した
ように光ビーム4は画像信号S1に基づいて強度
変調されているので、この感光材料20上には、
画像信号S1が担持する連続調画像が写真潜像と
して記録される。なお上記のように光ビーム4が
感光材料20上を走査するとき、主走査の始点を
該ビーム4が通過したことが光検出器21によつ
て検出され、該光検出器21が出力する始点検出
信号S6がクロツクジエネレータ36に入力され
る。クロツクジエネレータ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
インクロツクS2および画素クロツクSを出力す
る。
The above-mentioned image signal S1 passes through the multiplexer 11, undergoes a correction described later in a correction table 40 consisting of a RAM, and is converted into, for example, a 16-bit light emission level command signal S5. This light emission level command signal S5 is input to the D/A converter 16, where a light emission level command signal consisting of an analog voltage signal is sent to the D/A converter 16.
Converted to Vref. This light emission level command signal
Vref is input to the addition point 2 of the APC circuit 8 via a signal changeover switch 15, which will be described later. The summing point 2, voltage-current conversion amplifier 3, semiconductor laser 1, photodiode 6, and current-voltage conversion amplifier 7 of the APC circuit 8 are the same as those in the circuit shown in FIG. The semiconductor laser 1 then emits a light beam 4 with an intensity corresponding to the light emission level command signal Vref (that is, corresponding to the image signal S1). This light beam 4 is passed through a collimator lens 17 to become a parallel beam, and then enters an optical deflector 18, such as a polygon mirror, where it is reflected and deflected. The light beam 4 thus deflected is directed through a focusing lens 1, which is usually an fθ lens.
9 to focus on a minute spot on the photosensitive material 20, and scan 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, the light beam 4 is intensity-modulated based on the image signal S1, so that on this photosensitive material 20,
The continuous tone image carried by the image signal S1 is recorded as a photographic latent image. Note that when the light beam 4 scans the photosensitive material 20 as described above, the photodetector 21 detects that the beam 4 has passed the main scanning starting point, and the photodetector 21 outputs the starting point. The detection signal S6 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 the start point detection signal S6.

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 photosensitive material 20
Above, the continuous tone image is recorded as a visible image.

ここで、前述の補正テーブル40における画像
信号S1の補正について説明する。該補正テーブ
ル40は階調補正テーブル12、逆log変換テー
ブル13、および半導体レーザ1の発光レベル指
令信号対光出力特性を線形に補正する補正テーブ
ル(以下、V−P特性補正テーブルと称する)1
4からなる。上記階調補正テーブル12は、感光
材料20およびその現像処理系の階調特性を補正
する公知のものである。この階調補正テーブル1
2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
性がロツト毎に変化したり、あるいは現像機22
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。すなわちテストパター
ン発生回路26からは、感光材料20上における
何段階か(例えば16段階)の画像濃度を担持する
テストパターン信号S4が出力され、該信号S4
はマルチプレクサ11に入力される。この際マル
チプレクサ11は、前述のように画像信号S1を
補正テーブル40に入力させる画像記録時の状態
から切り換えられて、上記テストパターン信号S
4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S
4に基づいて前述のように駆動され、したがつて
光ビーム4が強度変調される。それにより感光材
料20上には、段階的に濃度が変化する例えば16
個のステツプウエツジ(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
機22に送られ、上記ステツプウエツジが現像さ
れる。現像後この感光材料20は濃度計23にセ
ツトされ、上記ステツプウエツジの各々の光学濃
度が測定される。こうして測定された光学濃度
は、各ステツプウエツ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から
は各ステツプウエツ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3
7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
つ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
(=10bit)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。
Here, the correction of the image signal S1 in the above-mentioned correction table 40 will be explained. The correction table 40 includes a gradation correction table 12, an inverse log conversion table 13, and a correction table (hereinafter referred to as a V-P characteristic correction table) 1 for linearly correcting the emission level command signal versus light output characteristic of the semiconductor laser 1.
Consists of 4. 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 1
2 may have fixed correction characteristics, but in this embodiment, the gradation characteristics of the photosensitive material 20 change from lot to lot, or the developing device 22
In consideration of the fact that the characteristics of the developer contained therein change over time, the correction characteristics are configured to be able to be modified as appropriate in accordance with the actual gradation characteristics. 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.
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 S
4 is input into the correction table 40. The semiconductor laser 1 receives this test pattern signal S.
4 and the light beam 4 is therefore intensity modulated. As a result, the density changes stepwise on the photosensitive material 20, for example, 16
Step wedges (test patterns) are recorded as photographic latent images. This photosensitive material 20 is sent to a developing machine 22, and the step wedge is developed. After development, the photosensitive material 20 is placed in a densitometer 23, and the optical density of each of the step wedges is measured. The optical density thus measured is input to the density 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 concentration signal S7 is input to the table creation means 37, and the table creation means 3
7 creates a gradation correction table based on this density signal S7 and the test pattern signal S4 so that a predetermined image density can be obtained with the value of the predetermined image signal S1. 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 tone correction table is input to the data interpolation means 38, where interpolation processing is performed to obtain a tone correction table that can correspond to the image signal S1 of 1024 steps (=10 bits). The aforementioned gradation correction table 12 is formed based on the data S9 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
力された画像信号S1が、この階調補正テーブル
12によつて信号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S
1″に変換される。
When recording an image based on the image signal S1, the image signal S1 input to the gradation correction table 12 via the multiplexer 11 is converted into a signal S1' by the gradation correction table 12, and then the inverse log
The light emission level command signal S is determined by the conversion table 13.
1″.

時に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にフイードバツクさせて
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。上記V−P特性補正テ
ーブル14は、上記の理想的な関係を得るために
設けられている。すなわち、発光レベル指令信号
Vrefと半導体レーザ1の光出力との理想的な関
係を第8図にaで示す直線とし、実際の関係を同
じく第8図にbで示す曲線とすると、V−P特性
補正テーブル14は、発光レベル指令信号S1″
がそのままD/A変換された場合の電圧値がVin
であつたと仮定すると、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Vrefの値がVinであつたとする
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Poの光強度
が得られる。すなわち発光レベル指令信号S1″
に対応する電圧値Vinと光出力強度Pfとの関係
は、線形なものとなる。
The VP characteristic correction table 14 will now be explained. As mentioned earlier, even if the feedback signal Vpd is fed back to the addition 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). )
It is difficult to do so. The above-mentioned VP characteristic correction table 14 is provided to obtain the above-mentioned ideal relationship. In other words, the light emission level command signal
Assuming that the ideal relationship between Vref and the optical output of the semiconductor laser 1 is a straight line indicated by a in FIG. 8, and the actual relationship is a curved line indicated by b in FIG. Light emission level command signal S1''
The voltage value when is directly D/A converted is Vin
Assuming that the voltage value Vin is V, it is formed to convert this voltage value Vin into a value V. That is, if the value of the light emission level command signal Vref is Vin, only a light intensity of P' can be obtained, but if the above conversion is performed, a light intensity of Po can be obtained for the voltage value Vin. In other words, the light emission level command signal S1''
The relationship between the voltage value Vin corresponding to , and the optical output intensity Pf is linear.

このようになつていれば、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8図の特性曲
線b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つて駆動させた
場合のものであり、このようにすれば3桁程度の
光出力ダイナミツ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. Further, the characteristic curve b in FIG. 8 shows the semiconductor laser 1 as described above.
This is the case when the LED area and the laser oscillation area are driven. In this way, a light output dynamic range of about 3 digits is secured, so as mentioned above, a high gradation image of about 1024 steps can be achieved. , it becomes possible to record easily and with high precision.

以上述べたように、半導体レーザ1の駆動電流
対光出力特性が非線形であることに起因する発光
レベル指令信号対レーザ光出力特性の非線形性
を、V−P特性補正テーブル14によつて線形に
補正すれば、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、フオトダイオ
ード6、電流−電圧変換アンプ7から加算点2に
戻る系のループゲインには、上記非線形性を補正
するのに必要なゲインを含まなくても済むように
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のケース温度一定化制御の誤差に
よる半導体レーザ1の駆動電流対光出力特性から
のズレを補正するため、さ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。具体的には、例えば画素クロツク周波数
が1MHzで、半導体レーザ1が光出力3mWで作動
している状態において、上記ループゲインは
30dB程度確保されていれば十分である。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。
As described above, the nonlinearity of the light emission level command signal versus laser light output characteristic caused by the nonlinear drive current versus light output characteristic of the semiconductor laser 1 can be linearized by the V-P characteristic correction table 14. If corrected, the loop gain of the system returning from the summing point 2 of the APC circuit 8, the voltage-current conversion amplifier 3, the semiconductor laser 1, the photodiode 6, and the current-voltage conversion amplifier 7 to the summing point 2 will have the above-mentioned nonlinearity. It becomes unnecessary to include the gain necessary for correction. That is, this loop gain is used to correct deviations from the drive current vs. optical output characteristics of the semiconductor laser 1 due to transient temperature changes that occur during the operation of the semiconductor laser 1 or errors in the case temperature constant control of the semiconductor laser 1. Furthermore, it is only necessary to secure as much as necessary to correct the drift of the amplifier, etc. Specifically, for example, when the pixel clock frequency is 1MHz and the semiconductor laser 1 is operating with an optical output of 3mW, the above loop gain is
It is sufficient if approximately 30 dB is secured. This level of loop gain can be easily achieved with the current state of the art.

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
が発するテスト信号S10が信号切換スイツチ1
5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70に入力
されるようになつている。補正テーブル作成時信
号切換スイツチ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のフイードバツク経路に設けられたスイツ
チ71は、信号切換スイツチ15の切換と連動し
て、あるいはマニユアル操作により開かれる。
Next, the creation of the VP characteristic correction table 14 will be explained. The apparatus shown in FIG. 1 is provided with table creation means 70, and the table creation means 70
The test signal S10 emitted by the signal changeover switch 1
5 to the addition point 2, and the feedback signal Vpd of the APC circuit 8 is input to the table creation means 70. The correction table creation 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. At this time, the switch 71 provided on 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、時間経過に従つてレ
ベルが段階的に増大するようになつている。すな
わちPROM72には、対数軸上で等差的となる
数列が記憶されており、これらの数列がクロツク
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ツク
CLKの数、すなわち時間経過にともなつて電圧
値Vが段階的に増大するテスト信号S10が得ら
れる。このテスト信号S10は信号切換スイツチ
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
PROM72は、前述の濃度スケール(つまり半
導体レーザ1の発光レベル分解能)の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 S10 increases stepwise as time passes. In other words, the PROM 72 stores arithmetic sequence of numbers on the logarithmic axis, and these sequence of numbers are clocked.
Accessed sequentially by CLK. Thereby
The digital value read from PROM72 is
A converter 73 converts it into analog, and amplifier 74
When amplified by
A test signal S10 is obtained in which the number of CLKs, that is, the voltage value V increases stepwise as time passes. This test signal S10 is input to the addition point 2 via the signal changeover switch 15 as a substitute for the light emission level command signal Vref. Furthermore, the above
The PROM 72 stores a number sequence of, for example, 14 bits, which is sufficiently higher than the 10 bits of the aforementioned concentration scale (that is, the emission level resolution of the semiconductor laser 1).

加算点2に上記のようなテスト信号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、CPU78から発せられD/A変換
器76によつてアナログ化された基準信号Vgが
入力され、帰還信号Vpdと該基準信号Vgとが比
較されるようになつている。この際CPU78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Vg(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。この一致信号S
11はラツチ75に入力される。ラツチ75は
PROM72からの出力を受けており、上記一致
信号S11が入力された時点のPROM72の出
力をラツチする。このラツチされた信号S12
は、第8図で説明すれば、基準信号Vgの値が
Vinであつたときの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)。
CPU78は電圧値ΔV(1)を示す信号S12を受
け、該信号S12と基準信号Vg(1)とに基づいて、 V(1)=Vg(1)+ΔV(1) なる値V(1)を求める。そしてCPU78は、基準
信号Vg(1)を電圧値V(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 feedback signal Vpd corresponding to the optical output is input to the comparator 77. A reference signal Vg generated from the CPU 78 and converted into an analog signal by the D/A converter 76 is input to the comparator 77, and the feedback signal Vpd and the reference signal Vg are compared. At this time, the CPU 78
First, a reference signal Vg(1) corresponding to the lowest emission level of the semiconductor laser 1 is output, and when the reference signal Vg(1) and the feedback signal Vpd match, the comparator 77 outputs a match signal S11. This coincidence signal S
11 is input to latch 75. Latch 75 is
It receives the output from the PROM 72, and latches the output of the PROM 72 at the time when the coincidence signal S11 is input. This latched signal S12
If we explain with Figure 8, the value of the reference signal Vg is
The value of ΔV when the voltage is Vin is shown (hereinafter, the voltage value ΔV corresponding to the reference signal Vg(n) will be referred to as ΔV(n)).
The CPU 78 receives the signal S12 indicating the voltage value ΔV(1), and based on the signal S12 and the reference signal Vg(1), calculates the value V(1) such that V(1)=Vg(1)+ΔV(1). demand. Then, the CPU 78 forms in the RAM 79 a table for converting the reference signal Vg(1) into a signal of voltage value V(1).

前記一致信号S11はCPU78にも入力され、
CPU78はこの一致信号S11を受けると、基
準信号Vg(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をリセツトす
る。そしてこの場合にもCPU78は V(2)=Vg(2)+ΔV(2) なる値V(2)を求め、基準信号Vg(2)を電圧値V(2)
の信号に変換するテーブルをRAM79に形成す
る。
The coincidence signal S11 is also input to the CPU 78,
When the CPU 78 receives this match signal S11, it switches the reference signal Vg(1) to Vg(2), that is, the one corresponding to the second light emission level from the bottom of the semiconductor laser 1, and resets the comparator 77 at the same time. In this case as well, the CPU 78 calculates the value V(2) of V(2)=Vg(2)+ΔV(2), and converts the reference signal Vg(2) to the voltage value V(2).
A table for converting the signal into the signal is created in the RAM 79.

以上の操作は基準信号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基準信号
についてまで順次行なわれ、その結果RAM79
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
さらに補間されて16bitのテーブルとなり、デー
タライン80を介して補正テーブル40を構成す
るRAMに送られ、V−P特性補正テーブル14
として設定される。以上述べた通りこの補正テー
ブル14は、第8図における電圧値VinをVに変
換するように形成されているから、該テーブル1
4を通す前の発光レベル指令信号S1″と半導体
レーザ1の光出力Pf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 reference signal corresponding to the maximum emission level of the semiconductor laser 1, and as a result, the RAM 79
, a table is created that converts each of the 1024 signal values Vin(n) to V(n). This table is further interpolated to become a 16-bit table, which is sent to the RAM that constitutes the correction table 40 via the data line 80, and the V-P characteristic correction table 14.
is set as . As described above, this correction table 14 is formed to convert the voltage value Vin in FIG.
The relationship between the light emission level command signal S1'' before passing through 4 and the optical output Pf of the semiconductor laser 1 is linear.

上述のようにして補正テーブル14を作成した
後、信号切換スイツチ15は画像記録時の状態に
切り換えられ、またスイツチ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, and the 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VinとVとの関係を逐一求める
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。
As explained above, in addition to finding the relationship between the voltage values Vin and V corresponding to all image densities one by one, as in the case of creating the gradation correction table 12 explained earlier, the relationship between the voltage values Vin and V It is also possible to obtain the relationship for only some major cases and interpolate the data to create the V-P characteristic correction table 14. Also, 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 one correction table including all of their respective conversion characteristics, or may be formed in separate forms.

また上記実施例においては、時間経過に従つて
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
つ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, the level decreases stepwise or continuously as time passes. A test signal can also be used.

次に第10図を参照して本発明の第2実施例に
ついて説明する。なおこの第10図において、前
記第1図中の要素と同等の要素には同番号を付
し、それらについての説明は省略する。(以下同
様)。またこの第10図はレーザ動作制御回路お
よびテーブル作成手段70′の部分のみを示して
いるが、本装置における光ビーム走査系等の図示
しない部分は、第1図の装置におけるのと同様に
形成される。この第2実施例の装置のテーブル作
成手段70′は、第1実施例におけるテーブル作
成手段70と比べて、スイツチ71が除かれてい
る点が異なつている。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
がつてこの装置においては、一致信号S11が入
力された時点でラツチ75がラツチした信号S1
2は、第8図の電圧値Vに対応するものとなる。
そこでCPU78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
Vg(n)をV(n)に変換するテーブルを作成する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that in FIG. 10, elements equivalent to those in FIG. 1 are given the same numbers, and explanations thereof will be omitted. (Same below). Although FIG. 10 only shows the laser operation control circuit and table creation means 70', the parts not shown in the apparatus, such as the light beam scanning system, are formed in the same way as in the apparatus shown in FIG. be done. 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 a switch 71 is omitted. In other words, in this second embodiment device, the APC circuit 8 operates in the same manner as usual even when creating the correction table 14. Therefore, in this device, when the coincidence signal S11 is input, the latch 75 latches the signal S1.
2 corresponds to the voltage value V in FIG.
Therefore, the CPU 78 directly calculates the value of V(n) without performing the above-mentioned calculation of V(n) = Vg(n) + ΔV(n), and calculates the voltage value.
Create a table to convert Vg(n) to V(n).

次に第11図を参照して本発明の第3実施例に
ついて説明する。この第3実施例の装置において
は、逆log変換テーブル13から出力された発光
レベル指令信号S1″がそのままD/A変換器1
6に入力される。その一方上記画像信号S1″は
分岐されてV−P特性補正テーブル44に入力さ
れる。このV−P特性補正テーブル44は第1図
の装置のV−P特性補正テーブル14とはやや異
なり、第8図における電圧値Vと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Vin(発光レベル指令信号S1″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Vref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 S1'' output from the inverse log conversion table 13 is directly transmitted to the D/A converter 1.
6 is input. On the other hand, the image signal S1'' is branched and input to the V-P characteristic correction table 44. This V-P characteristic correction table 44 is slightly different from the V-P characteristic correction table 14 of the apparatus shown in FIG. Difference ΔV between voltage value V and Vin in Fig. 8
It is formed to seek. This voltage difference ΔV
The digital signal S5' indicating this is passed through the D/A converter 45, converted into an analog signal, and added to the voltage value Vin (corresponding to the light emission level command signal S1'') at the addition point 2. In this way, As a result, the addition point 2 is obtained as in the device shown in FIG.
This is the same as inputting a signal of the voltage value V as the light emission level command signal Vref, and the same effect as described above can be obtained.

この第3図実施例装置のV−P補正テーブル4
4は上記の通り電圧差ΔVを求めるように形成さ
れねばならないから、本例においては第10図に
示されるテーブル作成手段70′を用いることは
不可能であり、第1図に示されるテーブル作成手
段70と同様のテーブル作成手段70が用いられ
る。そしてこの場合テーブル作成手段70は、前
述の演算 V(n)=Vg(n)+ΔV(n) は行なわず、基準信号Vg(n)に対して、信号S1
2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。
V-P correction table 4 of this FIG. 3 embodiment device
4 must be formed to determine the voltage difference ΔV as described above, it is impossible to use the table creation means 70' shown in FIG. 10 in this example, and the table creation means 70' shown in FIG. A table creation means 70 similar to means 70 is used. In this case, the table creation means 70 does not perform the above-mentioned calculation V(n)=Vg(n)+ΔV(n), but calculates the signal S1 with respect to the reference signal Vg(n).
Correction table 44 that outputs the value of ΔV(n) indicated by 2
formed to create.

次に第12図を参照して本発明の第4実施例に
ついて説明する。この第12図の装置において
は、発光レベル指令信号S1″を分岐させてV−
P特性補正テーブル44に入力させ、そこで前述
した通りの補正を行ない、得られた信号S5′を
D/A変換器45においてアナログ化するところ
までは、第11図の装置と同様に形成されてい
る。しかし上記D/A変換器45から出力される
電圧信号ΔVは加算点2には入力させれず、電圧
−電流変換アンプ46に通されて電流Δiとされ
る。この電流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算されるようにな
つている。この第4実施例装置においては、電圧
信号ΔV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、したがつ
てこの場合も、第1実施例装置におけるのと同様
の効果が得られる。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the device shown in FIG. 12, the light emission level command signal S1'' is branched to V-
The structure is similar to that of the apparatus shown in FIG. 11 until inputting the signal S5' into the P characteristic correction table 44, performing the correction as described above, and converting the obtained signal S5' into an analog signal in the D/A converter 45. There is. However, the voltage signal ΔV output 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 current 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 ΔV 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 effects as in the first embodiment can be obtained.

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S10を加算点47に入力させる点のみ
が異なつているが、この場合もCPU78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Vg(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CPU78を
形成すればよい。
Table creation means 70'' of this fourth embodiment device
differs from the table creation means 70 of FIG. 1 only in that the test signal S10 is input to the addition point 47, but in this case also, the CPU 78 receives the signal S12 indicating the voltage value ΔV of FIG. Therefore, the CPU 78 should be configured to create a correction table 44 that outputs the value of ΔV(n) for the reference signal Vg(n) based on the signal S12 and the reference signal Vg(n). Bye.

(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、半導体レーザの駆動電流対光出力特
性が非線形であることに起因する発光レベル指令
信号対レーザ光出力特性の非線形性を、半導体レ
ーザ光出力安定回路とは別に設けた補正テーブル
によつて補正するようにしているので、上記光出
力安定化回路により構成される閉ループのループ
ゲインを現在の技術水準で十分実現可能な低い値
に設定しても、高い応答性を維持した上で発光レ
ベル指令信号と半導体レーザ光出力との関係を、
そのLED領域とレーザ発振領域に亘つて線形に
することができる。したがつ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
の光出力ダイナミツ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つて確保できるの
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。
(Effects of the Invention) As explained in detail above, in the laser recording device of the present invention, the nonlinearity of the light emission level command signal versus laser light output characteristic caused by the nonlinearity of the drive current versus light output characteristic of the semiconductor laser is Since the correction is performed using a correction table provided separately from the semiconductor laser light output stabilization circuit, the loop gain of the closed loop formed by the above light output stabilization circuit can be set to a low value that is sufficiently achievable with the current technology level. Even when set to , the relationship between the light emission level command signal and the semiconductor laser light output is
It can be made linear across the LED area and the laser oscillation area. 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. As a result, it is possible to record extremely high-gradation continuous-tone images with a density resolution of about 10 bits at high speed and precision, for example.

また本発明のレーザ記録装置は上記の補正テー
ブルを作成する手段を備えているので、随時補正
テーブルを作成し直すことができる。したがつて
本発明装置においては、例えば半導体レーザの性
能が経時変化する等しても、そのような変化を補
償して常に補正テーブルを適正なものとしておく
ことができ、精密記録が可能な状態を長期に亘つ
て維持可能となる。
Furthermore, since the laser recording apparatus of the present invention is equipped with means for creating the above-mentioned correction table, the correction table can be re-created at any time. Therefore, in the device of the present invention, even if, for example, the performance of the semiconductor laser changes over time, such changes can be compensated for and the correction table can always be kept at an appropriate level, allowing precise recording to be performed. can be maintained over a long period of time.

【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ツク
図、第4図は発光レベル指令信号と半導体レーザ
光出力との関係を示すグラフ、第5図は半導体レ
ーザの光出力と微分量子効率との関係を示すグラ
フ、第6図は半導体レーザの駆動電流対光出力特
性の温度依存性を示すグラフ、第7図は半導体レ
ーザのドループ特性を説明するグラフ、第8図は
本発明装置におけるV−P特性補正テーブルの作
用を説明するグラフ、第9図は上記第1実施例の
装置のテーブル作成手段が発するテスト信号の波
形を示すグラフ、第10図は本発明の第2実施例
によるレーザ記録装置の半導体レーザ動作制御回
路とテーブル作成手段を示すブロツク図、第11
図は本発明の第3実施例によるレーザ記録装置の
半導体レーザ動作制御回路とテーブル作成手段を
示すブロツク図、第12図は本発明の第4実施例
によるレーザ記録装置の半導体レーザ動作制御回
路とテーブル作成手段を示すブロツク図である。 1……半導体レーザ、2,47……加算点、
3,46……電圧−電流変換アンプ、4,5……
光ビーム、6……フオトダイオード、7……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、70,70′,70″……
テーブル作成手段、71……スイツチ、72……
PROM、75……ラツチ、77……コンパレー
タ、78……CPU、79……RAM、S1……画
像信号、S1″……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。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a laser recording device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a graph showing drive current versus light output characteristics of a semiconductor laser, and FIG. 3 is an example of a semiconductor laser light output stabilizing circuit. Figure 4 is a graph showing the relationship between the light emission level command signal and the semiconductor laser optical output, Figure 5 is a graph showing the relationship between the semiconductor laser optical output and differential quantum efficiency, and Figure 6 is the graph showing the relationship between the semiconductor laser optical output and the differential quantum efficiency. A graph showing the temperature dependence of the drive current vs. optical output characteristic of a laser, FIG. 7 is a graph explaining the droop characteristic of a semiconductor laser, and 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 a test signal emitted by the table creation means of the apparatus according to the first embodiment, and FIG. 10 is a graph showing the semiconductor laser operation control circuit and table creation of the laser recording apparatus according to the second embodiment of the present invention. Block diagram showing the means, No. 11
The figure is a block diagram showing a semiconductor laser operation control circuit and table creation means of a laser recording apparatus according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a block diagram showing a semiconductor laser operation control circuit of a laser recording apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 3 is a block diagram showing table creation means. 1... Semiconductor laser, 2,47... Addition point,
3,46...Voltage-current conversion amplifier, 4,5...
Light beam, 6...Photodiode, 7...Current-voltage conversion amplifier, 8...APC circuit, 10...
Image signal generator, 14, 44... V-P 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, 70, 70', 70''...
Table creation means, 71... switch, 72...
PROM, 75...Latch, 77...Comparator, 78...CPU, 79...RAM, S1...Image signal, S1''...Emission level command signal before correction,
Vref: Light emission level command signal, Vpd: Feedback signal, Ve: Deviation signal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 光ビームを発する半導体レーザと、 前記光ビーム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イードバツ
クさせる光出力安定化回路と、 前記半導体レーザの駆動電流対光出力特性の非
線形性を補償するように前記発光レベル指令信号
を補正して、該補正後の信号に基づく半導体レー
ザの光出力と、補正前の発光レベル指令信号の関
係を線形にする補正テーブルとを有するととも
に、 レベルが変化するテスト信号を前記レーザ動作
制御回路に入力し、その際の前記光ビームの強度
と該テスト信号との関係に基づいて前記補正テー
ブルを作成するテーブル作成手段とが設けられて
いることを特徴とするレーザ記録装置。 2 前記テーブル作成手段が、テーブル作成時前
記帰還信号のフイードバツク経路を開くスイツチ
と、 時間経過にともなつてレベルが変化するテスト
信号を発生するテスト信号発生部と、 前記発光レベル指令信号に対応する基準信号を
段階的に順次レベルを変えて出力する基準信号発
生部と、 レベルが異なる各基準信号と前記帰還信号とを
比較し、これら両信号のレベルが一致したとき一
致信号を出力するコンパレータと、 該コンパレータと前記テスト信号発生部とに接
続され、前記一致信号が入力された時点の前記テ
スト信号のレベルを保持する信号保持手段と、 この信号保持手段が出力する保持テスト信号と
前記基準信号とに基づいて、この基準信号を、該
信号に前記保持テスト信号を加えた信号に変換す
る特性のテーブルを作成し、これを前記補正テー
ブルとして設定するテーブル作成部とからなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のレー
ザ記録装置。 3 前記テーブル作成手段が、時間経過にともな
つてレベルが変化するテスト信号を発生するテス
ト信号発生部と、 前記発光レベル指令信号に対応する基準信号を
段階的に順次レベルを変えて出力する基準信号発
生部と、 レベルが異なる各基準信号と前記帰還信号とを
比較し、これら両信号のレベルが一致したとき一
致信号を出力するコンパレータと、 該コンパレータと前記テスト信号発生部とに接
続され、前記一致信号が入力された時点の前記テ
スト信号のレベルを保持する信号保持手段と、 この信号保持手段が出力する保持テスト信号と
前記基準信号とに基づいて、この基準信号を前記
保持テスト信号に変換する特性のテーブルを作成
し、これを前記補正テーブルとして設定するテー
ブル作成部とからなることを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載のレーザ記録装置。
[Scope of Claims] 1. A semiconductor laser that emits a light beam; a beam scanning system that scans the light beam on the photosensitive material; and a beam scanning system that generates a light emission level command signal corresponding to an image signal and controls the semiconductor laser based on the signal. and a laser operation control circuit that modulates the intensity of the light beam by controlling a drive current of the laser, the laser operation control circuit detects the intensity of the light beam and modulates the intensity of the light beam. an optical output stabilization circuit that feeds back a corresponding feedback signal to the emission level command signal; and a light output stabilization circuit that feeds back a corresponding feedback signal to the emission level command signal; It has a correction table that linearizes the relationship between the optical output of the semiconductor laser based on the subsequent signal and the emission level command signal before correction, and inputs a test signal whose level changes to the laser operation control circuit, and 1. A laser recording apparatus, further comprising table creation means for creating the correction table based on the relationship between the intensity of the light beam and the test signal. 2. The table creation means includes a switch that opens a feedback path for the feedback signal when creating the table, a test signal generator that generates a test signal whose level changes over time, and a test signal generator that corresponds to the light emission level command signal. a reference signal generator that outputs a reference signal with its level sequentially changed step by step, and a comparator that compares each reference signal having a different level with the feedback signal and outputs a matching signal when the levels of both signals match. , a signal holding means that is connected to the comparator and the test signal generation section and holds the level of the test signal at the time when the coincidence signal is input; and a held test signal outputted by the signal holding means and the reference signal. and a table creation section that creates a table of characteristics for converting this reference signal into a signal obtained by adding the retention test signal to the signal based on the above, and sets this as the correction table. A laser recording device according to claim 1. 3. The table creation means includes a test signal generating section that generates a test signal whose level changes over time, and a standard that outputs a reference signal corresponding to the light emission level command signal with the level sequentially changed in a stepwise manner. a signal generating section; a comparator that compares each reference signal having different levels with the feedback signal and outputs a match signal when the levels of these two signals match; connected to the comparator and the test signal generating section; signal holding means for holding the level of the test signal at the time when the coincidence signal was input; and based on the holding test signal outputted by the signal holding means and the reference signal, converting this reference signal into the holding test signal. 2. The laser recording apparatus according to claim 1, further comprising a table creation section that creates a table of characteristics to be converted and sets this as the correction table.
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