JP2004122631A - Laser image exposure device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To more exactly match an image signal and an average optical output to each other in the case of exposing and forming an image onto a photosensitive material by a laser light source device. <P>SOLUTION: A laser image exposure device comprises laser light source devices 20r, 20g and 20b with semiconductor laser elements, and a beam scanning means BS for scanning the photosensitive material PS with laser lights emitted from the laser light source devices 20r, 20g and 20b, and a laser driving circuit 21 is installed for modulating a driving current of the semiconductor laser elements by an analog image signal and superposing a high frequency signal on the driving current of the semiconductor laser elements. The laser driving circuit 21 makes an amplitude of the high frequency signal in the driving current at a low optical output region in an operation optical output range of the semiconductor laser elements smaller than an amplitude of the high frequency signal at an intermediate region closer to the high optical output side than the low optical output region in the operation optical output range. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体レーザ素子を備えたレーザ光源装置と、そのレーザ光源装置の出射レーザ光を感光材料上で走査するビーム走査手段とが設けられたレーザ式画像露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかるレーザ式画像露光装置は、例えば印画紙等の感光材料に対して半導体レーザ素子の出射レーザ光を走査して、感光材料上に画像を露光形成する装置である。
レーザ光源装置に備えられる半導体レーザ素子は、雰囲気温度や駆動電流値の変化によって発振波長が他の発振モードにジャンプするいわゆるモードホップという現象を発生し、このモードホップを発生すると半導体レーザ素子の光出力にノイズが発生することが良く知られている。
このようなモードホップによるノイズ発生を防止するために、特許文献１にも記載されているように、半導体レーザ素子の駆動電流に高周波信号を重畳する技術が用いられる。
ちなみに、特許文献１では、半導体レーザ素子の低光出力動作時には、高周波重畳信号の振幅をノイズ抑制に十分な振幅レベルを確保し、半導体レーザ素子の高光出力動作時には、高周波重畳信号の振幅を抑制する技術が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−２７４９１９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来構成では、感光材料上に画像を露光形成する場合において、アナログ画像信号に基づいて半導体レーザ素子の平均光出力を強度変調するべく半導体レーザ素子の駆動電流を直接変調しようとすると、画像信号が「０」であっても半導体レーザ素子から若干のレーザ光が出力されたり、画像信号と平均光出力との線形性が損なわれることになり、画像信号と平均光出力との対応関係が不適正となってしまう。
すなわち、図１１に示すように、半導体レーザ素子の光出力−電流特性が、実線Ｐにて示すものであり、破線Ｑで示す発振しきい値電流（Ｉｔｈ）を有するものとして、その実線Ｐを中心として幅Ｗの振幅を有する高周波信号が重畳される形で半導体レーザ素子を駆動したとする。
図１１において、発振しきい値電流を中心として高周波信号を重畳した場合と、より高光出力側で高周波信号を重畳した場合とを対比して示しているが、この図１１から明らかなように、半導体レーザ素子の光出力を最弱とするべく平均駆動電流（高周波信号の成分を平均化した駆動電流）を発振しきい値電流値に設定した場合でも、重畳する高周波信号における発振しきい値よりも大電流側の成分によってある程度の平均光出力のレーザ光が出射されてしまい、又、低光出力領域での画像信号と平均光出力との線形性が損なわれてしまうのである。尚、図１１に示す駆動状態から、電流増加側へ平行移動するように駆動電流を増加させると、重畳する高周波信号における発振しきい値よりも小電流側の成分を消滅させることはできるが、半導体レーザ素子の光出力を最弱とした場合での平均光出力が増大してしまうことになってしまう。
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、感光材料上に画像を露光形成する場合において、画像信号と平均光出力とをより的確に対応させる点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記請求項１記載の構成を備えることにより、半導体レーザ素子を備えたレーザ光源装置と、そのレーザ光源装置の出射レーザ光を感光材料上で走査するビーム走査手段とが設けられたレーザ式画像露光装置において、前記半導体レーザ素子の駆動電流をアナログ画像信号にて変調し且つ前記半導体レーザ素子の駆動電流に高周波信号を重畳するレーザ駆動回路が備えられ、前記レーザ駆動回路は、前記駆動電流において、前記半導体レーザ素子の動作光出力範囲における低光出力領域での前記高周波信号の振幅を、前記動作光出力範囲における前記低光出力領域よりも高光出力側の中間領域での前記高周波信号の振幅よりも小さくするように構成されている。
【０００６】
すなわち、例えば印画紙等の感光材料では、半導体レーザ素子の低光出力領域（換言すると、低露光量領域）では、前記動作光出力範囲の中間領域に比べると、露光量の変化に対して、感光材料への露光の結果として得られる発色の濃度変化が小さく、その濃度変化を人の目では視認し辛いという特性を有している。
従って、そのような低光出力領域では、高周波信号の振幅を小さく（「０」とする場合も含む）し、モードホップの抑制効果を小さくしても、実質的な画質への悪影響を十分に小さくすることができることになる。
もって、人の目で濃度変化を識別し易い前記中間領域ではノイズの発生を抑制するのに十分な高周波信号の振幅を確保して画質への悪影響を可及的に抑制しながら、高周波信号の成分が半導体レーザ素子の発振しきい値以下となる部分を極力少なくすることで、画像信号と平均光出力とをより的確に対応させることが可能となった。
【０００７】
又、上記請求項２記載の構成を備えることにより、前記レーザ駆動回路は、前記アナログ画像信号と前記高周波信号とを乗算する乗算回路を備えて構成されている。
すなわち、前記低光出力領域と前記中間領域とで高周波信号を異ならせる手法としては、例えば、レーザ駆動回路に入力されるアナログ画像信号によって高周波信号の振幅を増幅するアンプのゲインを変化させるような構成も考えられるが、アナログ画像信号及び高周波信号の信号範囲を適切に設定すれば、上記のように乗算回路にてアナログ画像信号と高周波信号とを乗算するだけの構成で、前記低光出力領域での高周波信号の振幅を小さくすることができる。
もって、レーザ駆動回路の回路構成を極めて簡素化することが可能となった。
【０００８】
又、上記請求項３記載の構成を備えることにより、前記レーザ駆動回路に、前記高周波信号と設定定電圧とのいずれか一方を選択して前記乗算回路に入力する切換え回路が備えられている。
従って、半導体レーザ素子の駆動電流に高周波信号を印加する状態と、印加しない状態とに随時に切換え可能とすることで、例えば、レーザ光が感光材料の存在範囲外を走査しているタイミングで高周波信号の印加を停止し、半導体レーザ素子の光出力調整を行う等のように、高周波信号が印加されている状態では行い辛い調整作業を簡単に行えるようにすることが可能となる。
【０００９】
又、上記請求項４記載の構成を備えることにより、前記レーザ駆動回路は、前記駆動電流において、前記半導体レーザ素子の動作光出力範囲における高光出力領域での前記高周波信号の振幅を、前記動作光出力範囲における前記高光出力領域よりも低光出力側の前記中間領域での前記高周波信号の振幅よりも小さくするように構成されている。
すなわち、例えば印画紙等の感光材料では、半導体レーザ素子の高光出力領域（換言すると、高露光領域）では、前記動作光出力範囲の中間領域に比べると、露光量の変化に対して、感光材料への露光の結果として得られる発色の濃度変化が小さく、その濃度変化を人の目では視認し辛いという特性を有している。
従って、そのような高光出力領域では、高周波信号の振幅を小さく（「０」とする場合も含む）し、半導体レーザ素子のピークパワーを小さくして、モードホップの抑制効果を小さくしても、実質的な画質への悪影響を十分に小さくすることができることになる。
もって、画質への悪影響を可及的に抑制しながら、半導体レーザ素子のピークパワーを小さくすることで、半導体レーザ素子の長寿命化を図ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のレーザ式画像露光装置を写真プリントシステムに備えた場合の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本実施の形態で例示する写真プリントシステムＤＰは、いわゆるデジタルミニラボ機として知られているものであり、図６にブロック図として示すように、現像処理済みの写真フィルムやメモリーカード，ＭＯあるいはＣＤ−Ｒ等から写真プリントを作製するための画像データを入力する画像入力装置ＩＲと、画像入力装置ＩＲにて入力した画像データを感光材料ＰＳとしての印画紙２に露光処理する露光・現像装置ＥＰとから構成されている。
【００１１】
〔画像入力装置ＩＲの概略構成〕
画像入力装置ＩＲには、図６に概略的に示すように、写真フィルムの駒画像を読み取るフィルムスキャナ３と、メモリーリーダ，ＭＯドライブ及びＣＤ−Ｒドライブ等を備えた外部入出力装置４と、汎用小型コンピュータシステムにて構成されてフィルムスキャナ３や外部入出力装置４の制御のほか写真プリントシステムＤＰ全体の管理を実行する主制御装置５とが備えられ、更に、主制御装置５には、仕上がりプリント画像をシミュレートしたシミュレート画像や各種の制御用の情報を表示するモニタ５ａと、露光条件の手動設定等や制御情報の入力操作をするための操作卓５ｂとが接続されている。
【００１２】
〔露光・現像装置ＥＰの全体構成〕
露光・現像装置ＥＰは、筐体内部に、レーザ式画像露光装置ＥＸと、レーザ式画像露光装置ＥＸにて露光された印画紙２を現像処理する現像処理装置ＰＰと、筐体内に配置された印画紙マガジン６から引き出された印画紙２を多数の搬送ローラ９等にて現像処理装置ＰＰへ搬送する印画紙搬送系ＰＴとが設けられている。
図示を省略するが、露光・現像装置ＥＰの筐体外部には、現像処理装置ＰＰにて現像処理及び乾燥処理された印画紙２をオーダ毎に分類するためのソータが配置され、現像処理装置ＰＰの排出口から排出された印画紙２をコンベア１０にてソータへ搬送する。
更に、印画紙搬送系ＰＴの搬送経路の途中には、印画紙マガジン６から引き出された長尺の印画紙２を設定プリントサイズに切断するカッタ１１と、一列で搬送される印画紙２を複数の搬送列に振り分けるための振り分け装置１２とが備えられている。
【００１３】
〔レーザ式画像露光装置ＥＸの構成〕
レーザ式画像露光装置ＥＸは、印画紙２に対して露光用レーザビームを走査して印画紙２上に露光画像を形成するビーム走査手段ＢＳとしての画像露光ユニット１３と、画像露光ユニット１３を制御する露光制御装置１４とを主要部として構成されている。
【００１４】
〔画像露光ユニット１３の構成〕
画像露光ユニット１３は、レーザを光源として印画紙２上に画像を露光するいわゆるレーザ露光式を採用しており、その概略構成を図５のブロック構成図に示す。
画像露光ユニット１３には、赤色，緑色及び青色の単色光を夫々出射する赤色レーザ光源装置２０ｒ，緑色レーザ光源装置２０ｇ及び青色レーザ光源装置２０ｂと、各レーザ光源装置２０ｒ、２０ｇ、２０ｂから出射される露光用レーザビームＬＢのビーム径を調整するためのビームエキスパンダ２２と、シリンドリカルレンズ２３と、赤色，緑色及び青色の３本の露光用レーザビームＬＢの光軸を１本の光軸にまとめるプリズム２４と、露光用レーザビームＬＢを走査するためのポリゴンミラー２５と、ｆ−θ特性と面倒れ補正機能とを有する結像レンズ群２６とが備えられる他、露光用レーザビームＬＢの光路を屈曲させるミラー２７やプリズム２４へ入射する光を規制するアパーチャ２８が配置され、更に、露光用レーザビームＬＢがそれの走査範囲における基準位置（印画紙２の存在範囲の外側に設定）に照射されたことを検出するための光センサ１９と、露光用レーザビームＬＢを光センサ１９に向けて反射するミラー１８とが備えられている。
【００１５】
〔レーザ光源装置２０ｒ，２０ｇ，２０ｂの構成〕
レーザ光源装置２０ｒ，２０ｇ，２０ｂは、いずれも半導体レーザ素子を光源として用いているが、赤色レーザ光源装置２０ｒは半導体レーザ素子が出射する赤色レーザ光をそのまま露光用レーザビームＬＢとして利用しているのに対して、緑色レーザ光源装置２０ｇ及び青色レーザ光源装置２０ｂは、赤外域のレーザ光を出射する半導体レーザ素子の出射光をＳＨＧ素子にて夫々緑色光及び青色光に変換して、露光用レーザビームＬＢとしている。
各レーザ光源装置２０ｒ，２０ｇ，２０ｂの半導体レーザ素子は、夫々レーザ駆動回路２１から駆動電流が供給されて発光駆動される。
【００１６】
〔レーザ駆動回路２１の構成〕
レーザ駆動回路２１は、半導体レーザ素子の駆動電流を露光制御装置１４から入力されるアナログ画像信号にて変調し且つ半導体レーザ素子の駆動電流に高周波信号を重畳するものであり、その構成は、各レーザ光源装置２０ｒ，２０ｇ，２０ｂ間で共通の構成をとっている。
各レーザ駆動回路２１には、図１に示すように、高周波発振回路４１と、設定電圧として１（Ｖ）の電圧を出力する定電圧源４２と、高周波発振回路４１及び定電圧源４２の出力のうちいずれか一方を選択して出力する切換え回路ＣＨとしてのアナログマルチプレクサ４３と、乗算器４４と、乗算器４４の出力電圧をリニアに電流出力に変換して半導体レーザ素子４７ａに駆動電流を供給する電流出力回路４５と、半導体レーザ素子４７ａと同一パッケージ内に収納されているフォトダイオード４７ｂの検出信号に基づいて半導体レーザ素子４７ａの出力調整を行うレーザ出力制御装置４６とが備えられて構成されている。
【００１７】
高周波発振回路４１は、図２に示すように、ピーク電圧が１（Ｖ）で、平均電圧がａ（Ｖ）の高周波信号を出力する。本実施の形態では、高周波信号として一定周波数の信号を例示しているが、露光制御装置１４から入力されるアナログ画像信号の周波数帯域より十分に周波数が高ければ一定周波数である必要はない。そのような高い周波数の高周波信号を用いることで、印画紙２上で露光光量が積算されて、結果的に平均光出力で露光した状態と等価となる。尚、高周波信号の平均電圧ａ（Ｖ）は設定変更可能であり、ａ（Ｖ）を０．５（Ｖ）に設定すると、０（Ｖ）〜１（Ｖ）の範囲で出力信号が変化することになる。
【００１８】
乗算器４４には、乗算回路４４ａと加算回路４４ｂとが備えられており、図１に示すように、「Ａ」，「Ｂ」及び「Ｘ」の各電圧入力に対して、「Ｙ＝Ａ＊Ｘ＋Ｂ」の関係となる電圧「Ｙ」が電流出力回路４５へ出力される。
この「Ｘ」入力は、０（Ｖ）〜１（Ｖ）の範囲で変化するアナログ画像信号であり、露光制御装置１４から入力される。
「Ａ」入力は、アナログマルチプレクサ４３から入力される信号であり、印画紙２上に画像を露光形成するタイミングでは、高周波発振回路４１からの信号が入力される。
「Ｂ」入力は、半導体レーザ素子４７ａの発振しきい値電流値（Ｉｔｈ）に相当する電圧である。
【００１９】
上記のように、露光制御装置１４から入力されるアナログ画像信号と高周波発振回路４１から入力される高周波信号との乗算結果に相当する電流値に、発振しきい値電流値（Ｉｔｈ）を加算して、半導体レーザ素子４７ａの駆動電流とすることで、図１１と対応して半導体レーザ素子の駆動状態を示す図３のように、その駆動電流における高周波成分の振幅Ｗ（一点鎖線Ｒと一点鎖線Ｓとで囲まれる領域の水平幅）が半導体レーザ素子４７ａの光出力（平均光出力）に対してリニアに変化する。
これによって、印画紙２にプリントした状態で、人の目が、露光量の変化による濃度変化を識別し辛い低露光量領域（すなわち、半導体レーザ素子４７ａの動作光出力範囲における低光出力領域）での高周波信号の振幅が、前記動作光出力範囲における前記低光出力領域よりも高光出力側の中間領域での高周波信号の振幅よりも小さくなり、半導体レーザ素子４７ａの平均光出力が前記アナログ画像信号に的確に対応することになる。
【００２０】
〔レーザ出力制御装置４６の動作〕
レーザ出力制御装置４６は、露光用レーザビームＬＢが印画紙２の存在範囲外を走査しているときに、半導体レーザ素子４７ａの光出力の較正する処理を実行する。
すなわち、レーザ出力制御装置４６は、光センサ１９が露光用レーザビームＬＢを受光するに伴って図４に示す処理を開始し、先ず、アナログマルチプレクサ４３に対して、高周波発振回路４１の出力を選択する状態から、定電圧源４２の出力を選択する状態に切換え（ステップ＃１）、フォトダイオード４７ｂの検出出力を読み取る（ステップ＃２）。露光制御装置１４は、光センサ１９が露光用レーザビームＬＢを受光するに伴って、レーザ出力調整用の設定電圧値を出力しており、レーザ出力制御装置４６は、フォトダイオード４７ｂの検出出力と調整目標値との差が許容範囲内か否かによって、半導体レーザ素子４７ａの光出力の較正が必要か否かを判断する（ステップ＃３）。
【００２１】
フォトダイオード４７ｂの検出出力と調整目標値との偏差が許容値を超えていれば、その偏差が許容値に収まるまで加算回路４４ｂの「Ｂ」入力の設定変更と半導体レーザ素子４７ａの検出出力の読み取りとを繰り返し（ステップ＃４〜＃６）、許容値内に収まると、アナログマルチプレクサ４３に対して、定電圧源４２の出力を選択する状態から、高周波発振回路４１の出力を選択する状態に切換える（ステップ＃７）。
尚、この処理は、露光用レーザビームＬＢの走査位置が印画紙２の存在位置に戻るまでに終了される。
【００２２】
〔露光制御装置１４の構成〕
露光制御装置１４には、図５に概略的に示すように、上記構成の画像露光ユニット１３を制御するために、画像入力装置ＩＲから入力される画像データを画像露光ユニット１３の露光特性を考慮した画像データに補正演算する画像処理回路３０と、画像処理回路３０にて求められた画像データを赤色，緑色及び青色の各色毎に記憶する画像データメモリ３１と、赤色，緑色及び青色の各色毎に備えられて画像データメモリ３１の出力データをＤ／Ａ変換するＤ／Ａコンバータ３２と、各Ｄ／Ａコンバータ３２から送出する画像信号の送出タイミングを制御するタイミング制御回路３３とが備えられ、受け取った画像データの画像を印画紙２に露光形成するための制御を行う。
レーザ駆動回路２１の乗算器４４に入力されるＤ／Ａコンバータ３２の出力は、上述のように０（Ｖ）〜１（Ｖ）の範囲で変化するアナログ画像信号である。
【００２３】
〔画像露光装置ＥＸの露光動作〕
次に、上記構成の画像露光ユニット１３及び露光制御装置１４の露光動作を説明する。
画像入力装置ＩＲから入力された露光用画像データは、画像処理回路３０によって補正演算されて、画像露光ユニット１３によって露光されたときに良好なプリント画像が得られる画像データに変換され、画像データメモリ３１に順次書き込まれる。
画像データメモリ３１に一旦記憶されたデータは、各画素のデータ毎に、タイミング制御回路３３から入力されるクロック信号と同期して画素単位でＤ／Ａコンバータ３２に送られ、アナログ信号に変換された後に各レーザ光源装置２０ｒ，２０ｇ，２０ｂ夫々のレーザ駆動回路２１に送られる。
レーザ駆動回路２１は、半導体レーザ素子４７ａの駆動電流を上述のようにして変調して、露光用レーザビームＬＢの光強度を変調する。
露光用レーザビームＬＢは、ビームエキスパンダ２２等を通過した後にプリズム２４に入射し、赤色，緑色及び青色の３本の光ビームＬＢが１本の光ビームＬＢにまとめられ、ポリゴンミラー２５の反射面に照射される。
【００２４】
駆動モータ２５ａにて回転駆動されているポリゴンミラー２５の反射面で反射された露光用レーザビームＬＢは、ポリゴンミラー２５の回転軸芯と直交する面内で走査され、搬送移動される印画紙２上に結像レンズ群２６によって集光される。露光用レーザビームＬＢの走査方向は印画紙２の搬送方向と交差（より具体的には、直交）しており、露光用レーザビームＬＢの走査方向が主走査方向、印画紙２の搬送方向が副走査方向となる。露光用レーザビームＬＢの走査と印画紙２の搬送移動によって、印画紙２上にプリントする画像が潜像として形成される。
【００２５】
〔写真プリントの作製動作〕
次に、上記構成の写真プリントシステムＤＰによる写真プリントの作製動作を概略的に説明する。
操作者が写真フィルムの駒画像について写真プリントの作製を指示入力したときは、主制御装置５は、フィルムスキャナ３に対して写真フィルムの読み取りを指令し、フィルムスキャナ３からその写真フィルムの画像データを順次受取って、内蔵されているメモリに記録する。
一方、操作者がメモリーカード，ＭＯあるいはＣＤ−Ｒ等の記録媒体に記録された画像データについて写真プリントの作製を指示入力したときは、主制御装置５は、外部入出力装置４の該当するドライブに画像データの読み取りを指令し、そのドライブから画像データを順次受取ってメモリに記録する。
【００２６】
主制御装置５は、上記のようにして入力された画像データに基づいて、その画像データによってプリントを作製した場合に得られるであろうシミュレート画像を図示を省略する画像処理回路にて演算して求め、それをモニタ５ａに表示する。
操作者は、このモニタ５ａ上のシミュレート画像を観察して、適正な画像が得られていなければ、操作卓５ｂから露光条件の修正入力操作を行う。
主制御装置５の画像処理回路は、入力された画像データとその修正入力とに従って予め設定された演算条件で赤色、緑色、青色毎の露光用画像データを生成する。
【００２７】
この露光用画像データは、露光・現像装置ＥＰの露光制御装置１４に送られ、上述のようにして印画紙２にプリント画像の潜像を形成する。
画像露光ユニット１３にて露光処理された印画紙２は、印画紙搬送系ＰＴにて現像処理装置ＰＰへ搬送されて、各現像処理タンクを順次通過することにより現像され、現像処理された印画紙２は、更に乾燥処理された後に排出口からコンベア１０上に排出され、ソータにてオーダー毎にまとめられる。
【００２８】
〔別実施形態〕
以下、本発明の別実施形態を列記する。
（１）上記実施の形態では、乗算器４４の乗算回路４４ａにて、アナログ画像信号と高周波信号とを乗算することによって、平均光出力に対して、すなわち、アナログ画像信号に対して、高周波信号の振幅をリニアに変化させることで、前記低光出力領域での高周波信号の振幅を前記中間領域での高周波信号の振幅より小さくする場合を例示しているが、更に、印画紙２にプリントした状態で、人の目が、露光量の変化による濃度変化を識別し辛い高露光量領域（すなわち、半導体レーザ素子４７ａの動作光出力範囲における高光出力領域）においても、前記高光出力領域と前記低光出力領域との間に位置する前記中間領域よりも高周波信号の振幅を小さくするように構成しても良い。
【００２９】
このような動作は、図７あるいは図８に示すレーザ駆動回路２１によって実現できる。
先ず、図７に示すレーザ駆動回路２１について説明する。尚、図７のレーザ駆動回路２１においては、図１のレーザ駆動回路２１と同機能の部分について同符号を付している。
図７のレーザ駆動回路２１では、画像露光ユニット露光制御装置１４から入力されるアナログ画像信号を、高光出力領域判定用の設定電圧値と比較する高光出力側コンパレータ５１が備えられ、前記アナログ画像信号の信号レベルが前記高光出力領域判定用の設定電圧値を超えたときに、アナログマルチプレクサ４３を高周波発振回路４１の出力を選択する状態から、定電圧源４２の出力を選択する状態に切換え、高周波信号の重畳を停止する。
【００３０】
図７のレーザ駆動回路２１では、更に、画像露光ユニット露光制御装置１４から入力されるアナログ画像信号を、低光出力領域判定用の設定電圧値と比較する低光出力側コンパレータ５２も備えられ、前記アナログ画像信号の信号レベルが前記高光出力領域判定用の設定電圧値よりも低くなったときに、アナログマルチプレクサ４３を高周波発振回路４１の出力を選択する状態から、定電圧源４２の出力を選択する状態に切換え、高周波信号の重畳を停止する。
この高光出力側コンパレータ５１及び低光出力側コンパレータ５２による上記動作によって、図３に対応して半導体レーザ素子の駆動状態を示す図９のように、前記高光出力領域及び前記低光出力領域においては高周波信号が重畳されず、印画紙２にプリントした状態で人の目が濃度変化を的確に視認できる前記中間領域においては高周波信号が重畳されて半導体レーザ素子４７ａのモードホップが抑制される。
【００３１】
次に、図８のレーザ駆動回路２１について説明する。図８のレーザ駆動回路２１においても、図１のレーザ駆動回路２１と同機能の部分について同符号を付している。
図８のレーザ駆動回路２１では、高周波発振回路４１の出力を減衰させる減衰器６１と、減衰器６１の減衰率を制御する減衰率設定回路６２とが備えられている。
減衰率設定回路６２は、前記アナログ画像信号が、前記中間領域の中央値に対応する値より小さいときは減衰器６１の入出力比を「１」（すなわち、減衰せずに出力する状態）に設定し、前記中間領域の中央値により大きくなるに伴って減衰率を増大させる。これによって、図９と同様に駆動電流における高周波成分の幅を一点鎖線Ｒ及び一点鎖線Ｓにて示す図１０に示すように、前記中間領域の中央値に達するまでは高周波信号の振幅がリニアに増大し、前記中間領域の中央値を超えると高周波信号の振幅が徐々に小さくなる。
【００３２】
（２）上記実施の形態及び上記別実施形態では、露光制御装置１４のＤ／Ａコンバータ３２が出力するアナログ画像信号を、０（Ｖ）〜１（Ｖ）の範囲で変化させるものとしているが、必ずしも０（Ｖ）〜１（Ｖ）の範囲で変化させる必要はなく、少なくとも単一の極性（正あるいは負）であれば足りる。
更に、高周波発振回路４１の出力信号も、最高信号レベルは必ずしも１（Ｖ）である必要はなく、又、最低信号レベルは画像の品質への悪影響を十分に抑制できる範囲で、負の値としても良い。
【００３３】
（３）上記実施の形態及び上記別実施形態では、感光材料ＰＳとして印画紙２を例示しているが、感光フィルム等の印画紙２と同様の感光特性を有する各種の感光材料ＰＳに対して画像を露光形成する場合に本発明を適用できる。
【００３４】
【発明の効果】
上記請求項１記載の構成によれば、人の目で濃度変化を識別し易い前記中間領域ではノイズの発生を抑制するのに十分な高周波信号の振幅を確保して画質への悪影響を可及的に抑制しながら、高周波信号の成分が半導体レーザ素子の発振しきい値以下となる部分を極力少なくすることで、画像信号と平均光出力とをより的確に対応させることが可能となった。
【００３５】
又、上記請求項２記載の構成によれば、アナログ画像信号及び高周波信号の信号範囲を適切に設定すれば、乗算回路にてアナログ画像信号と高周波信号とを乗算するだけの構成で、前記低光出力領域での高周波信号の振幅を小さくすることができ、レーザ駆動回路の回路構成を極めて簡素化することが可能となった。
又、上記請求項３記載の構成によれば、半導体レーザ素子の駆動電流に高周波信号を印加する状態と、印加しない状態とに随時に切換え可能とすることで、例えば、レーザ光が感光材料の存在範囲外を走査しているタイミングで高周波信号の印加を停止し、半導体レーザ素子の光出力調整を行う等のように、高周波信号が印加されている状態では行い辛い調整作業を簡単に行えるようにすることが可能となる。
【００３６】
又、上記請求項４記載の構成によれば、露光量の変化に対する濃度変化を人の目では視認し辛い前記高光出力領域では、高周波信号の振幅を小さくし、半導体レーザ素子のピークパワーを小さくして、モードホップの抑制効果を小さくしても、実質的な画質への悪影響を十分に小さくすることができることになるので、画質への悪影響を可及的に抑制しながら、半導体レーザ素子のピークパワーを小さくすることで、半導体レーザ素子の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかるレーザ駆動回路のブロック構成図
【図２】本発明の実施の形態にかかる高周波信号の説明図
【図３】本発明の実施の形態にかかる半導体レーザ素子の駆動状態を説明する図
【図４】本発明の実施の形態にかかるフローチャート
【図５】本発明の実施の形態にかかるレーザ式画像露光装置の概略構成図
【図６】本発明の実施の形態にかかる写真プリントシステムの概略構成図
【図７】本発明の別実施形態にかかるレーザ駆動回路のブロック構成図
【図８】本発明の別実施形態にかかるレーザ駆動回路のブロック構成図
【図９】本発明の別実施形態にかかる半導体レーザ素子の駆動状態を説明する図
【図１０】本発明の別実施形態にかかる半導体レーザ素子の駆動状態を説明する図
【図１１】従来技術の半導体レーザ素子の駆動状態を説明する図
【符号の説明】
２０ｒ，２０ｇ，２０ｂ　レーザ光源装置
２１　　　　　　　　　　レーザ駆動回路
４４ａ　　　　　　　　　乗算回路
４７ａ　　　　　　　　　半導体レーザ素子
ＢＳ　　　　　　　　　　ビーム走査手段
ＣＨ　　　　　　　　　　切換え回路
ＰＳ　　　　　　　　　　感光材料[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a laser type image exposure apparatus provided with a laser light source device having a semiconductor laser element and a beam scanning means for scanning an emitted laser beam of the laser light source device on a photosensitive material.
[0002]
[Prior art]
Such a laser type image exposure apparatus is an apparatus for exposing and forming an image on a photosensitive material by scanning a laser beam emitted from a semiconductor laser element on a photosensitive material such as photographic paper.
The semiconductor laser device provided in the laser light source device generates a so-called mode hop phenomenon in which the oscillation wavelength jumps to another oscillation mode due to a change in the ambient temperature or the driving current value. It is well known that noise occurs in the output.
In order to prevent the occurrence of noise due to such a mode hop, a technique of superimposing a high-frequency signal on a drive current of a semiconductor laser device is used as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-157572.
By the way, in Patent Document 1, the amplitude of the high-frequency superimposed signal is secured at a sufficient amplitude level to suppress the noise during the low optical output operation of the semiconductor laser device, and the amplitude of the high-frequency superimposed signal is suppressed during the high optical output operation of the semiconductor laser device. The technology to do this is described.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-6-274919
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional configuration, when an image is formed on a photosensitive material by exposure, if it is attempted to directly modulate the drive current of the semiconductor laser element to intensity-modulate the average light output of the semiconductor laser element based on the analog image signal, Even if the image signal is "0", a small amount of laser light is output from the semiconductor laser element, or the linearity between the image signal and the average light output is impaired, and the correspondence between the image signal and the average light output is reduced. Is incorrect.
That is, as shown in FIG. 11, the light output-current characteristic of the semiconductor laser element is shown by a solid line P, and the solid line P is assumed to have an oscillation threshold current (Ith) shown by a broken line Q. It is assumed that the semiconductor laser device is driven in such a manner that a high frequency signal having an amplitude of width W is superimposed on the center.
FIG. 11 shows a comparison between a case where a high-frequency signal is superimposed around an oscillation threshold current and a case where a high-frequency signal is superimposed on a higher light output side. As is clear from FIG. Even when the average driving current (the driving current obtained by averaging the components of the high-frequency signal) is set to the oscillation threshold current value so as to minimize the optical output of the semiconductor laser device, the oscillation threshold value of the superposed high-frequency signal is Also, a laser beam having a certain average light output is emitted due to the component on the large current side, and the linearity between the image signal and the average light output in the low light output region is impaired. When the drive current is increased from the drive state shown in FIG. 11 so as to move in parallel to the current increase side, the component of the superimposed high-frequency signal on the current side smaller than the oscillation threshold can be eliminated. The average optical output when the optical output of the semiconductor laser element is set to the weakest will increase.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to make an image signal and an average light output more accurately correspond to each other when an image is formed on a photosensitive material by exposure.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
A laser image exposure apparatus comprising: a laser light source device including a semiconductor laser element; and a beam scanning unit that scans a laser beam emitted from the laser light source device on a photosensitive material. In the apparatus, a laser drive circuit that modulates the drive current of the semiconductor laser element with an analog image signal and superimposes a high-frequency signal on the drive current of the semiconductor laser element is provided, and the laser drive circuit includes: The amplitude of the high-frequency signal in the low light output region in the operating light output range of the semiconductor laser device is calculated from the amplitude of the high frequency signal in the intermediate region on the high light output side of the low light output region in the operating light output range. Is also configured to be small.
[0006]
That is, for example, in a photosensitive material such as photographic paper, in a low light output region (in other words, a low exposure amount region) of the semiconductor laser element, a change in exposure amount is smaller than that in the middle region of the operating light output range. It has a characteristic that the change in density of a color obtained as a result of exposure to a photosensitive material is small, and the change in density is hard to be visually recognized by human eyes.
Therefore, in such a low light output region, even if the amplitude of the high frequency signal is reduced (including the case where the amplitude is set to “0”) and the mode hop suppressing effect is reduced, the substantial adverse effect on the image quality is sufficiently obtained. It can be made smaller.
Therefore, in the intermediate region where the density change is easy for the human eye to identify, the amplitude of the high-frequency signal is secured enough to suppress the generation of noise, and the adverse effect on the image quality is suppressed as much as possible. By minimizing the portion where the component is equal to or less than the oscillation threshold value of the semiconductor laser element, the image signal and the average light output can be more accurately matched.
[0007]
Further, with the configuration according to the second aspect, the laser drive circuit is configured to include a multiplication circuit that multiplies the analog image signal and the high-frequency signal.
That is, as a method of making the high-frequency signal different between the low light output region and the intermediate region, for example, changing the gain of an amplifier that amplifies the amplitude of the high-frequency signal by an analog image signal input to a laser drive circuit Although a configuration is also conceivable, if the signal ranges of the analog image signal and the high-frequency signal are appropriately set, the multiplying circuit simply multiplies the analog image signal and the high-frequency signal as described above. , The amplitude of the high-frequency signal can be reduced.
Thus, the circuit configuration of the laser drive circuit can be extremely simplified.
[0008]
Further, with the configuration according to the third aspect, the laser driving circuit includes a switching circuit that selects one of the high-frequency signal and the set constant voltage and inputs the selected signal to the multiplying circuit.
Therefore, by making it possible to switch at any time between a state in which a high-frequency signal is applied to the drive current of the semiconductor laser element and a state in which the high-frequency signal is not applied, for example, the high-frequency signal is scanned at a timing when the laser beam scans outside the photosensitive material. In a state where a high-frequency signal is applied, for example, when the application of a signal is stopped and the optical output of the semiconductor laser element is adjusted, it is possible to easily perform a difficult adjustment operation.
[0009]
Further, with the configuration according to claim 4, the laser drive circuit is configured to determine, at the drive current, an amplitude of the high-frequency signal in a high light output region in an operation light output range of the semiconductor laser device, by using the operating light. The amplitude of the high-frequency signal in the intermediate region on the lower light output side than the high light output region in the output range is configured to be smaller.
That is, for example, in a photosensitive material such as photographic paper, in a high light output region (in other words, a high exposure region) of the semiconductor laser element, the photosensitive material is more sensitive to a change in the exposure amount than a middle region of the operating light output range. Has a characteristic that the density change of color development obtained as a result of exposure to light is small, and the density change is hard to be visually recognized by human eyes.
Therefore, in such a high light output region, even if the amplitude of the high-frequency signal is reduced (including the case where it is set to “0”), the peak power of the semiconductor laser element is reduced, and the mode hop suppressing effect is reduced. The substantial adverse effect on the image quality can be sufficiently reduced.
Accordingly, by reducing the peak power of the semiconductor laser device while suppressing the adverse effect on the image quality as much as possible, it is possible to extend the life of the semiconductor laser device.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which a laser image exposure apparatus of the present invention is provided in a photographic print system will be described with reference to the drawings.
A photographic print system DP exemplified in the present embodiment is known as a so-called digital minilab machine, and as shown in a block diagram in FIG. An image input device IR for inputting image data for producing a photographic print from R or the like, and an exposure / developing device EP for exposing the image data input by the image input device IR to photographic paper 2 as a photosensitive material PS. It is composed of
[0011]
[Schematic Configuration of Image Input Device IR]
As schematically shown in FIG. 6, the image input device IR includes a film scanner 3 for reading a frame image of a photographic film, an external input / output device 4 including a memory reader, an MO drive, a CD-R drive, and the like. A main controller 5 is configured by a general-purpose small computer system, and controls the film scanner 3 and the external input / output device 4 and performs management of the entire photographic print system DP. A monitor 5a for displaying a simulated image simulating a finished print image and various control information, and a console 5b for manually setting exposure conditions and inputting control information are connected.
[0012]
[Overall configuration of exposure / developing apparatus EP]
The exposure / development apparatus EP is disposed inside a housing, and a laser image exposure apparatus EX, a development processing apparatus PP for developing the photographic paper 2 exposed by the laser image exposure apparatus EX, and the housing. A photographic paper transport system PT for transporting the photographic paper 2 pulled out from the photographic paper magazine 6 to the developing device PP by a large number of transport rollers 9 and the like is provided.
Although not shown, a sorter is arranged outside the housing of the exposure / development device EP to sort the photographic paper 2 that has been developed and dried by the development device PP for each order. The photographic paper 2 discharged from the PP outlet is conveyed to the sorter by the conveyor 10.
Further, in the middle of the transport path of the photographic paper transport system PT, a cutter 11 for cutting the long photographic paper 2 pulled out from the photographic paper magazine 6 into a set print size, and a plurality of photographic papers 2 transported in a line are provided. And a sorting device 12 for sorting to the transfer rows.
[0013]
[Configuration of laser image exposure apparatus EX]
The laser type image exposure apparatus EX controls an image exposure unit 13 as a beam scanning unit BS for forming an exposure image on the photographic paper 2 by scanning the photographic paper 2 with an exposure laser beam, and controls the image exposure unit 13. And an exposure controller 14 as a main part.
[0014]
[Configuration of Image Exposure Unit 13]
The image exposure unit 13 employs a so-called laser exposure system for exposing an image on the photographic paper 2 using a laser as a light source, and its schematic configuration is shown in a block diagram of FIG.
The image exposure unit 13 emits red, green, and blue monochromatic light, respectively, from a red laser light source device 20r, a green laser light source device 20g, and a blue laser light source device 20b. A beam expander 22 for adjusting the beam diameter of the exposure laser beam LB, a cylindrical lens 23, and the optical axes of the three exposure laser beams LB of red, green, and blue are combined into one optical axis. A prism 24, a polygon mirror 25 for scanning the exposure laser beam LB, an imaging lens group 26 having f-θ characteristics and a surface tilt correction function are provided, and an optical path of the exposure laser beam LB is provided. A mirror 27 for bending and an aperture 28 for regulating light incident on the prism 24 are arranged. An optical sensor 19 for detecting that the reference position (set outside the photographic paper 2 existing range) in the scanning range is irradiated, and a mirror 18 for reflecting the exposure laser beam LB toward the optical sensor 19 And are provided.
[0015]
[Configuration of Laser Light Source Devices 20r, 20g, and 20b]
Each of the laser light source devices 20r, 20g, and 20b uses a semiconductor laser element as a light source, but the red laser light source device 20r directly uses the red laser light emitted from the semiconductor laser element as the exposure laser beam LB. On the other hand, the green laser light source device 20g and the blue laser light source device 20b convert the emission light of the semiconductor laser element that emits the laser light in the infrared region into green light and blue light, respectively, by the SHG element, and The laser beam LB is used.
The semiconductor laser elements of each of the laser light source devices 20r, 20g, and 20b are driven to emit light by supplying a drive current from the laser drive circuit 21, respectively.
[0016]
[Configuration of Laser Drive Circuit 21]
The laser drive circuit 21 modulates the drive current of the semiconductor laser device with an analog image signal input from the exposure control device 14 and superimposes a high-frequency signal on the drive current of the semiconductor laser device. The laser light source devices 20r, 20g, and 20b have a common configuration.
As shown in FIG. 1, each laser drive circuit 21 includes a high-frequency oscillation circuit 41, a constant voltage source 42 that outputs a voltage of 1 (V) as a set voltage, and an output of the high-frequency oscillation circuit 41 and the constant voltage source 42. An analog multiplexer 43 serving as a switching circuit CH for selecting and outputting one of them, a multiplier 44, and a drive current supplied to the semiconductor laser element 47a by linearly converting the output voltage of the multiplier 44 into a current output. And a laser output control device 46 for adjusting the output of the semiconductor laser element 47a based on the detection signal of the photodiode 47b housed in the same package as the semiconductor laser element 47a. ing.
[0017]
As shown in FIG. 2, the high-frequency oscillation circuit 41 outputs a high-frequency signal having a peak voltage of 1 (V) and an average voltage of a (V). In the present embodiment, a signal having a constant frequency is exemplified as the high-frequency signal. However, if the frequency is sufficiently higher than the frequency band of the analog image signal input from the exposure control device 14, it is not necessary that the frequency be constant. By using such a high-frequency signal of a high frequency, the exposure light amount is integrated on the photographic paper 2, and as a result, it is equivalent to a state where the exposure is performed with the average light output. The average voltage a (V) of the high-frequency signal can be changed. If a (V) is set to 0.5 (V), the output signal changes in the range of 0 (V) to 1 (V). Will be.
[0018]
The multiplier 44 includes a multiplying circuit 44a and an adding circuit 44b. As shown in FIG. 1, for each voltage input of "A", "B" and "X", "Y = A" A voltage “Y” having a relationship of “* X + B” is output to the current output circuit 45.
The “X” input is an analog image signal that changes in a range of 0 (V) to 1 (V), and is input from the exposure control device 14.
The “A” input is a signal input from the analog multiplexer 43, and a signal from the high-frequency oscillation circuit 41 is input at the timing of exposing and forming an image on the photographic paper 2.
The “B” input is a voltage corresponding to the oscillation threshold current value (Ith) of the semiconductor laser element 47a.
[0019]
As described above, the oscillation threshold current value (Ith) is added to the current value corresponding to the result of multiplication of the analog image signal input from the exposure control device 14 and the high frequency signal input from the high frequency oscillation circuit 41. By using the driving current of the semiconductor laser element 47a as shown in FIG. 3 showing the driving state of the semiconductor laser element corresponding to FIG. 11, the amplitude W of the high-frequency component in the driving current (the dashed line R and the dashed line The horizontal width of the region surrounded by S changes linearly with respect to the optical output (average optical output) of the semiconductor laser element 47a.
As a result, in the state of being printed on the photographic paper 2, the human eye hardly recognizes the density change due to the change in the exposure amount (that is, the low light output region in the operating light output range of the semiconductor laser element 47 a). Is smaller than the amplitude of the high-frequency signal in the middle region on the high light output side of the low light output region in the operating light output range, and the average light output of the semiconductor laser element 47a is reduced in the analog image. It will respond accurately to the signal.
[0020]
[Operation of laser output control device 46]
The laser output control device 46 executes a process of calibrating the light output of the semiconductor laser element 47a when the exposure laser beam LB is scanning outside the existing range of the photographic paper 2.
That is, the laser output control device 46 starts the processing shown in FIG. 4 as the optical sensor 19 receives the exposure laser beam LB, and first selects the output of the high-frequency oscillation circuit 41 for the analog multiplexer 43. Is switched to a state where the output of the constant voltage source 42 is selected (step # 1), and the detection output of the photodiode 47b is read (step # 2). The exposure control device 14 outputs a set voltage value for laser output adjustment as the optical sensor 19 receives the exposure laser beam LB. The laser output control device 46 Whether the optical output of the semiconductor laser element 47a needs to be calibrated is determined based on whether the difference from the adjustment target value is within an allowable range (step # 3).
[0021]
If the deviation between the detection output of the photodiode 47b and the adjustment target value exceeds the allowable value, the setting change of the “B” input of the adding circuit 44b and the detection output of the semiconductor laser element 47a are changed until the deviation falls within the allowable value. The reading is repeated (steps # 4 to # 6), and when the value falls within the allowable value, the analog multiplexer 43 is changed from the state of selecting the output of the constant voltage source 42 to the state of selecting the output of the high frequency oscillation circuit 41. Switch (step # 7).
This process is completed before the scanning position of the exposure laser beam LB returns to the position where the printing paper 2 exists.
[0022]
[Configuration of exposure control device 14]
As shown schematically in FIG. 5, in order to control the image exposure unit 13 having the above-described configuration, the exposure control device 14 converts the image data input from the image input device IR into exposure characteristics of the image exposure unit 13. An image processing circuit 30 for correcting the calculated image data, an image data memory 31 for storing the image data obtained by the image processing circuit 30 for each color of red, green and blue, and for each color of red, green and blue A D / A converter 32 for D / A converting the output data of the image data memory 31; and a timing control circuit 33 for controlling the transmission timing of the image signal transmitted from each D / A converter 32. The control for exposing the image of the received image data on the photographic paper 2 is performed.
The output of the D / A converter 32 input to the multiplier 44 of the laser drive circuit 21 is an analog image signal that changes in the range of 0 (V) to 1 (V) as described above.
[0023]
[Exposure operation of image exposure apparatus EX]
Next, the exposure operation of the image exposure unit 13 and the exposure control device 14 having the above configuration will be described.
The image data for exposure input from the image input device IR is corrected and calculated by the image processing circuit 30 and is converted into image data capable of obtaining a good print image when exposed by the image exposure unit 13. 31 are sequentially written.
The data once stored in the image data memory 31 is sent to the D / A converter 32 on a pixel-by-pixel basis in synchronization with a clock signal input from the timing control circuit 33 for each pixel data, and is converted into an analog signal. After that, the laser light is sent to the laser drive circuit 21 of each of the laser light source devices 20r, 20g, and 20b.
The laser drive circuit 21 modulates the drive current of the semiconductor laser element 47a as described above to modulate the light intensity of the exposure laser beam LB.
The exposure laser beam LB enters the prism 24 after passing through the beam expander 22 and the like, and the three light beams LB of red, green and blue are combined into one light beam LB, Irradiated on the surface.
[0024]
The exposure laser beam LB reflected by the reflection surface of the polygon mirror 25 that is rotationally driven by the drive motor 25a is scanned in a plane orthogonal to the rotation axis of the polygon mirror 25, and is conveyed and moved. The light is focused by the imaging lens group 26 thereon. The scanning direction of the exposure laser beam LB intersects (more specifically, is orthogonal to) the transport direction of the photographic paper 2, and the scanning direction of the exposure laser beam LB is the main scanning direction, and the transport direction of the photographic paper 2 is This is the sub-scanning direction. An image to be printed on the printing paper 2 is formed as a latent image by the scanning of the exposure laser beam LB and the conveyance movement of the printing paper 2.
[0025]
[Photo print production operation]
Next, an operation of producing a photographic print by the photographic print system DP having the above configuration will be schematically described.
When the operator instructs the production of a photographic print for the frame image of the photographic film, the main controller 5 instructs the film scanner 3 to read the photographic film, and the image data of the photographic film is transmitted from the film scanner 3. Are sequentially received and recorded in a built-in memory.
On the other hand, when the operator instructs the production of a photographic print for image data recorded on a recording medium such as a memory card, MO or CD-R, the main controller 5 sends the corresponding drive of the external input / output device 4 to the corresponding drive. To read the image data, sequentially receive the image data from the drive and record it in the memory.
[0026]
The main control device 5 calculates a simulated image that would be obtained when a print is made with the image data, based on the image data input as described above, using an image processing circuit (not shown). And displays it on the monitor 5a.
The operator observes the simulated image on the monitor 5a and, if an appropriate image has not been obtained, performs an operation for correcting the exposure condition from the console 5b.
The image processing circuit of the main control device 5 generates exposure image data for each of red, green, and blue under predetermined calculation conditions according to the input image data and its correction input.
[0027]
The exposure image data is sent to the exposure control device 14 of the exposure / developing device EP, and a latent image of a print image is formed on the photographic paper 2 as described above.
The photographic paper 2 exposed by the image exposure unit 13 is transported to the developing device PP by the photographic paper transport system PT, and is developed by passing through each developing tank sequentially, and the developed photographic paper is processed. 2 is further discharged onto the conveyor 10 from a discharge port after being subjected to a drying treatment, and is put together by a sorter for each order.
[0028]
[Another embodiment]
Hereinafter, other embodiments of the present invention will be listed.
(1) In the above embodiment, the multiplication circuit 44a of the multiplier 44 multiplies the analog image signal by the high-frequency signal, so that the average light output, that is, the analog image signal is The case where the amplitude of the high frequency signal in the low light output area is made smaller than the amplitude of the high frequency signal in the intermediate area by linearly changing the amplitude of In this state, even in a high exposure area where it is difficult for a human eye to identify a density change due to a change in the exposure amount (that is, a high light output area in the operating light output range of the semiconductor laser element 47a), the high light output area and the low The amplitude of the high-frequency signal may be made smaller than that of the intermediate area located between the optical output area and the intermediate area.
[0029]
Such an operation can be realized by the laser drive circuit 21 shown in FIG. 7 or FIG.
First, the laser drive circuit 21 shown in FIG. 7 will be described. Note that, in the laser drive circuit 21 of FIG. 7, the same reference numerals are given to portions having the same functions as those of the laser drive circuit 21 of FIG.
The laser drive circuit 21 shown in FIG. 7 includes a high light output side comparator 51 for comparing an analog image signal input from the image exposure unit exposure control device 14 with a set voltage value for determining a high light output area. When the signal level exceeds the set voltage value for determining the high light output area, the analog multiplexer 43 is switched from the state of selecting the output of the high frequency oscillation circuit 41 to the state of selecting the output of the constant voltage source 42, Stop superimposing the signal.
[0030]
The laser drive circuit 21 of FIG. 7 further includes a low light output side comparator 52 that compares an analog image signal input from the image exposure unit exposure control device 14 with a set voltage value for low light output area determination. When the signal level of the analog image signal becomes lower than the set voltage value for determining the high light output area, the analog multiplexer 43 selects the output of the high voltage oscillation circuit 41 from the output of the constant voltage source 42. To be switched on, and the superimposition of the high-frequency signal is stopped.
Due to the above operation by the high light output side comparator 51 and the low light output side comparator 52, as shown in FIG. 9 showing the driving state of the semiconductor laser element corresponding to FIG. 3, in the high light output area and the low light output area, In the intermediate region where the high frequency signal is not superimposed and the density change can be visually recognized accurately when printed on the photographic paper 2, the high frequency signal is superimposed and the mode hop of the semiconductor laser element 47a is suppressed.
[0031]
Next, the laser drive circuit 21 of FIG. 8 will be described. In the laser drive circuit 21 of FIG. 8 as well, the same reference numerals are given to portions having the same functions as those of the laser drive circuit 21 of FIG.
The laser drive circuit 21 shown in FIG. 8 includes an attenuator 61 for attenuating the output of the high-frequency oscillation circuit 41 and an attenuation factor setting circuit 62 for controlling the attenuation factor of the attenuator 61.
The attenuation rate setting circuit 62 sets the input / output ratio of the attenuator 61 to “1” (that is, outputs without attenuation) when the analog image signal is smaller than the value corresponding to the median value of the intermediate area. And the attenuation rate is increased as the median value of the intermediate region becomes larger. Accordingly, as shown in FIG. 10 in which the width of the high-frequency component in the drive current is indicated by the dashed-dotted line R and the dashed-dotted line S in the same manner as in FIG. The amplitude of the high-frequency signal gradually decreases when it increases and exceeds the median value of the intermediate region.
[0032]
(2) In the above embodiment and the other embodiment, the analog image signal output from the D / A converter 32 of the exposure control device 14 is changed in a range of 0 (V) to 1 (V). However, it is not always necessary to change the voltage in the range of 0 (V) to 1 (V), and at least a single polarity (positive or negative) is sufficient.
Further, the output signal of the high-frequency oscillation circuit 41 does not necessarily have to have the highest signal level of 1 (V), and the lowest signal level has a negative value as long as the adverse effect on the image quality can be sufficiently suppressed. Is also good.
[0033]
(3) In the above embodiment and the above another embodiment, the photographic paper 2 is illustrated as the photosensitive material PS. However, various photosensitive materials PS having the same photosensitive characteristics as the photographic paper 2 such as a photosensitive film may be used. The present invention can be applied when an image is formed by exposure.
[0034]
【The invention's effect】
According to the configuration of the first aspect, in the intermediate region where the density change is easy to be recognized by human eyes, the amplitude of the high-frequency signal sufficient to suppress the generation of noise is ensured and adversely affects the image quality. By minimizing the portion where the component of the high-frequency signal is equal to or lower than the oscillation threshold value of the semiconductor laser device while suppressing the noise, it is possible to more accurately correspond the image signal with the average light output.
[0035]
According to the configuration of the second aspect, if the signal ranges of the analog image signal and the high frequency signal are appropriately set, the multiplication circuit simply multiplies the analog image signal and the high frequency signal. The amplitude of the high-frequency signal in the light output region can be reduced, and the circuit configuration of the laser drive circuit can be extremely simplified.
According to the third aspect of the present invention, a state in which a high-frequency signal is applied to the drive current of the semiconductor laser element and a state in which the high-frequency signal is not applied can be switched as needed. The application of a high-frequency signal is stopped at the timing of scanning outside the existence range, and adjustment work that is difficult to perform when a high-frequency signal is applied, such as adjusting the optical output of a semiconductor laser element, can be easily performed. It becomes possible to.
[0036]
According to the configuration of the fourth aspect, in the high light output region where the change in density with respect to the change in the amount of exposure is difficult for the human eyes to see, the amplitude of the high-frequency signal is reduced, and the peak power of the semiconductor laser device is reduced. Thus, even if the mode hop suppression effect is reduced, the substantial adverse effect on the image quality can be sufficiently reduced. By reducing the peak power, the life of the semiconductor laser device can be extended.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a laser drive circuit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a high-frequency signal according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a driving state of the semiconductor laser device according to the embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a flowchart according to the embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a laser image exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a photographic print system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram of a laser drive circuit according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram of a laser drive circuit according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram illustrating a driving state of a semiconductor laser device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating a driving state of a semiconductor laser device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram illustrating a driving state of a conventional semiconductor laser device.
[Explanation of symbols]
20r, 20g, 20b Laser light source device
21 Laser drive circuit
44a Multiplication circuit
47a Semiconductor laser device
BS beam scanning means
CH switching circuit
PS photosensitive material

Claims (4)

半導体レーザ素子を備えたレーザ光源装置と、そのレーザ光源装置の出射レーザ光を感光材料上で走査するビーム走査手段とが設けられたレーザ式画像露光装置であって、
前記半導体レーザ素子の駆動電流をアナログ画像信号にて変調し且つ前記半導体レーザ素子の駆動電流に高周波信号を重畳するレーザ駆動回路が備えられ、
前記レーザ駆動回路は、
前記駆動電流において、前記半導体レーザ素子の動作光出力範囲における低光出力領域での前記高周波信号の振幅を、前記動作光出力範囲における前記低光出力領域よりも高光出力側の中間領域での前記高周波信号の振幅よりも小さくするように構成されているレーザ式画像露光装置。A laser image exposure apparatus provided with a laser light source device including a semiconductor laser element, and a beam scanning unit that scans a laser beam emitted from the laser light source device on a photosensitive material,
A laser drive circuit that modulates the drive current of the semiconductor laser element with an analog image signal and superimposes a high-frequency signal on the drive current of the semiconductor laser element;
The laser drive circuit,
In the drive current, the amplitude of the high-frequency signal in the low light output region in the operating light output range of the semiconductor laser device, the lower light output region in the operating light output range in the intermediate region on the high light output side than the low light output region A laser image exposure device configured to make the amplitude smaller than the high frequency signal. 前記レーザ駆動回路は、前記アナログ画像信号と前記高周波信号とを乗算する乗算回路を備えて構成されている請求項１記載のレーザ式画像露光装置。2. The laser image exposure apparatus according to claim 1, wherein the laser driving circuit includes a multiplying circuit that multiplies the analog image signal and the high-frequency signal. 前記レーザ駆動回路に、前記高周波信号と設定定電圧とのいずれか一方を選択して前記乗算回路に入力する切換え回路が備えられている請求項２記載のレーザ式画像露光装置。3. The laser image exposure apparatus according to claim 2, wherein the laser driving circuit includes a switching circuit that selects one of the high-frequency signal and the set constant voltage and inputs the selected signal to the multiplying circuit. 前記レーザ駆動回路は、
前記駆動電流において、前記半導体レーザ素子の動作光出力範囲における高光出力領域での前記高周波信号の振幅を、前記動作光出力範囲における前記高光出力領域よりも低光出力側の前記中間領域での前記高周波信号の振幅よりも小さくするように構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のレーザ式画像露光装置。The laser drive circuit,
In the drive current, the amplitude of the high-frequency signal in the high light output region in the operating light output range of the semiconductor laser device, the intermediate region in the lower light output side than the high light output region in the operating light output range. The laser type image exposure apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the laser type image exposure apparatus is configured to be smaller than the amplitude of the high frequency signal.

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