JPH04355986A - 光源駆動装置及びこの光源駆動装置を使用する装置 - Google Patents
光源駆動装置及びこの光源駆動装置を使用する装置Info
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- JPH04355986A JPH04355986A JP3174524A JP17452491A JPH04355986A JP H04355986 A JPH04355986 A JP H04355986A JP 3174524 A JP3174524 A JP 3174524A JP 17452491 A JP17452491 A JP 17452491A JP H04355986 A JPH04355986 A JP H04355986A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザー光源等
の光源からの出射光の一部を光量モニタして、これを基
に光源を制御して一定光量に保つＡＰＣ制御、或いは所
望の露光量を得るための変調制御を行う光源駆動装置及
びこの光源駆動装置を使用する装置に関するものである
。 【０００２】 【従来の技術】半導体レーザー光源は光出力が温度変化
等により不安定になり易く、特に所定の出力強度が要求
されるレーザープリンタ等の走査光学系の光源として使
用される場合には、出射光の一部を分割してモニタし、
駆動電流にフィードバックして所定の光出力を保持でき
るようにする所謂ＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｏｗ
ｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）が必要となる。 【０００３】通常、半導体レーザー光源の出射光は、活
性層に平行な振動方向に直線偏光したレーザー発振光と
、全ゆる方向にランダム偏光したＬＥＤ発振光とが混合
しており、図８に示すように駆動電流がレーザー発振の
閾値を越えるとレーザー発振光の割合が急増するため、
駆動電流の大小によって互いに直交する偏光成分の比は
一定ではない。 【０００４】このため、従来では半導体レーザー光源の
出射光の一部を分割してＡＰＣを行う際には、例えば米
国特許公報第４８４４５８４号等に記載されているよう
に、図９に示す直交する２方向の偏光成分を同率で分割
できる所謂無偏光ビームスプリッタＳを用い、一方の分
割光路ＬＲに光検出器Ｄを配置してモニタ光を得る方法
が採用されている。或いは、偏光ビームスプリッタ等に
より出射光から特定の偏光成分のみを抽出し、この光を
更に通常のビームスプリッタで光出力とモニタ光との強
度比を常に一定にすることが行われている。 【０００５】一方、本出願人は特願平１−２４３７７１
号等において、ＡＰＣを用いずに、温度変動に拘らず所
望の露光量が得られる半導体レーザー光源の変調方法を
提案した。この方法の或る実施例の概略は、半導体レー
ザー光源をその光出力が漸次上昇する波形となるように
駆動して、この光量の一部を光検出器でモニタして、こ
れが所望露光量に応じた値となるまでレーザーの光出力
を上昇させるものである。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た無偏光ビームスプリッタ及び偏光ビームスプリッタは
、共に特殊な特性を得るための製造工程が、通常のビー
ムスプリッタつまり２つの偏光成分をそれぞれ異なる分
割率で分割する特性を有するものに比べて極めて複雑で
ある。例えば、これらのビームスプリッタの分割面には
一般に多層光学薄膜が用いられるが、最小でも７〜８層
の薄膜を被覆する必要があり、均一な特性を得ることが
困難で製造コストが割高となる。 【０００７】また、特に無偏光ビームスプリッタでは１
層の金属薄膜を利用した良好な特性が得られることもあ
るが、この際の膜厚の条件はかなり厳格であり、例えば
数ｎｍ〜数１０ｎｍといった厳しい条件が付され、この
ような薄膜の被覆を一様に行うことは極めて困難である
。 【０００８】また、特に偏光ビームスプリッタを使用す
る前述の構成では、別のビームスプリッタが必要とされ
るので、装置全体の製造コストが割高となるばかりか、
出射光の利用効率が悪く好ましくない。 【０００９】更に、たとえ上述のような方法で出射光と
モニタ光との強度比を常時一定にできた場合でも、弱い
出射光を得たい場合等には、モニタ光も比例して弱くな
り、かえって光検出器からの検出信号のＳ／Ｎ比が低下
し、適切なフィードバック制御の妨げとなる等の問題を
生ずることがある。 【００１０】本発明の目的は、上述の課題を解決し、コ
ストの低減と性能の向上を同時に達成した光源駆動装置
及びこの光源駆動装置を使用する装置を提供することに
ある。 【００１１】 【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明に係る光源駆動装置は、光源と、該光源から
の光ビームの所定方向の偏光成分及びこれと垂直な偏光
成分を出射総光量の大小により異なる成分比で出射する
光生成手段と、前記２つの偏光成分をそれぞれ異なる分
割率で第１、第２の光路に分割する分割手段と、前記第
１の光路において光強度を検出する検出手段と、該検出
手段の検出出力を基に、前記第２の光路の光強度が所定
状態となるように前記光生成手段の制御を行う制御手段
とを有することを特徴とするものである。 【００１２】また、上記特定発明に関連する本発明に係
る光源駆動装置を使用する装置は、画像信号に応じて変
調された光ビームを発生する光源を有し該光源からの光
ビームの所定方向の偏光成分及びこれと垂直な偏光成分
を、出射総光量の大小により異なる成分比で出射する光
生成手段と、前記２つの偏光成分をそれぞれ異なる分割
率で第１、第２の光路に分割する分割手段と、前記第１
の光路において光強度を検出する検出手段と、該検出手
段の検出出力を基に、前記第２の光路の光強度が画像信
号に応じた所定状態になるように前記光生成手段の制御
を行う制御手段と、前記光ビームを媒体に照射して画像
を形成する光学系とを有することを特徴とするものであ
る。 【００１３】 【作用】上述の構成を有する光源駆動装置及びこの光源
駆動装置を使用する装置は、光源を有し、この光源から
の光ビームの所定方向の偏光成分及びこれと垂直な偏光
成分を出射総光量の大小により異なる成分比で出射し、
２つの偏光成分をそれぞれ異なる分割率で第１、第２の
光路に分割し、第１の光路において光強度を検出し、こ
の検出出力を基に第２の光路の光強度が所定状態となる
ように光ビームの制御を行う。 【００１４】 【実施例】本発明を図１〜図７に図示の実施例に基づい
て詳細に説明する。図１において、半導体レーザー光源
１の前面にはコリメータレンズ２が配置され、半導体レ
ーザー光源１から発した発散光束は平行ビームに変換さ
れる。なお、半導体レーザー光源１はその活性層の接合
面が紙面に垂直になるように配置されている。コリメー
タレンズ２で変換されたレーザビームは後述する特性を
有するビームスプリッタ３により、透過直進する出射光
と反射折曲するモニタ光とに分割される。なお、本実施
例ではプリズム型のビームスプリッタを用いたが板状の
ビームスプリッタを使用することもできる。反射分割さ
れたモニタ光は集光レンズ４により光検出器５に集光さ
れる。この光検出器５の出力電流は、電流−電圧変換器
６により対応する適宜の電圧に変換された上で電圧コン
パレータ７に入力され、例えば画素濃度に応じた画素デ
ータ等の光源駆動信号を基準入力電圧としてその大小関
係が比較される。この場合に、電圧コンパレータ７は例
えば２つの入力電圧を増減して出力するものなどが用い
られ、電圧−電流変換器８を介して半導体レーザー光源
１を電流駆動するようになっている。 【００１５】上述の構成では、光検出器５で検出される
モニタ光の強度が、電圧コンパレータ７により駆動信号
の電圧値に対応した所定の強度と比較され、例えば検出
強度が不足の場合には駆動電流を所定値よりも増加し、
逆に検出強度が過剰の場合には電流を減少するフィード
バック動作により、光出力の所定強度を保持する所謂Ａ
ＰＣを行うことになる。 【００１６】ところで、前述したように半導体レーザー
光源１は出射光強度により偏光成分の比が一定しないの
で、透過・反射率が偏光状態に依存する本実施例で使用
する一般的なビームスプリッタでは、出射光とモニタ光
の強度比は一定ではない。以下に、図１における紙面に
平行な方向の偏光光をＰ偏光、紙面に垂直な方向の偏光
光をＳ偏光と呼んで区別する。半導体レーザー光源１の
活性層の接合方向が紙面に垂直であるとすれば、レーザ
ー発振光の割合は殆どがＳ偏光であり、またＬＥＤ発振
光はランダム偏光、即ちＳ偏光とＰ偏光の双方を同程度
に含む乱れた偏光光となる。 【００１７】ここで、ビームスプリッタ３を透過直進す
る出力光量ＰＯと、反射折曲するモニタ光量Ｐａとの光
量比Ｒは、半導体レーザー光源１の出射総光量をＰ、出
射総光量のうちＰ偏光成分の光量をＰｐ、またＰ偏光、
Ｓ偏光のそれぞれに対するビームスプリッタ３の反射率
をＲｐ、Ｒｓとすると、次式（１） のように表すこと
ができる。 Ｒ≡Ｐａ／ＰＯ ＝｛Ｐｐ・Ｒｐ＋（Ｐ−Ｐｐ）・Ｒｓ｝／｛Ｐ
−｛Ｐｐ・Ｒｐ＋（Ｐ−Ｐｐ）・Ｒｓ｝…（１） 【０
０１８】ここで、出射総光量Ｐの変化による光量比Ｒの
変動を調べるために、光量比Ｒを出射総光量Ｐで微分す
ると、次式（２） のようになる。なお、ＬＥＤ発振光
に含まれるＰ偏光の光量Ｐｐは、出射総光量Ｐの変化に
対して殆ど変化しないので、∂Ｐｐ／∂Ｐ≒０としてい
る。 ｄＲ／ｄＰ＝Ｐｐ（Ｒｓ−Ｒｐ）／｛Ｐ（１−Ｒｓ
）＋Ｐｐ（Ｒｓ−Ｒｐ）｝２ …（２） 【０
０１９】上式の分母は常に正であるから、出射総光量Ｐ
の増加に対し、光量比ＲはＲｓ＞Ｒｐのとき単調増加し
、Ｒｓ＜Ｒｐのとき単調減少することが判る。 【００２０】即ち、Ｒｓ＞Ｒｐの場合には出射総光量Ｐ
が弱い時にはモニタ光量Ｐａの割合が減少し、Ｒｓ＜Ｒ
ｐの場合には逆となる。なお、Ｒｓ＝Ｒｐのとき光量比
Ｒは一定となるが、これは前述の無偏光ビームスプリッ
タに相当する。 【００２１】この様子をグラフ図として示すと、図２、
図３に示すようになる。図２では、横軸に出射総光量Ｐ
、縦軸に光量比Ｒをとり、図３では横軸に出射総光量Ｐ
、縦軸にモニタ光量Ｐａをとって表している。これらの
グラフ図から明らかなように、Ｒｓ＜Ｒｐなるビームス
プリッタを用いた場合には、無偏光ビームスプリッタの
場合よりも出射総光量Ｐ及び出力光量ＰＯが微弱な場合
には、モニタ光量Ｐａを相対的に多くすることができ、
光検出器５のＳ／Ｎ比が良好となる。 【００２２】これは半導体レーザー光源１の光量が微弱
になってレーザー発振からＬＥＤ発振になると、より反
射し易いＰ偏光が相対的に増加するので、モニタ光量が
相対的に多くなるためである。このとき、出力光量ＰＯ
は逆に相対的に小さくなる。これは消光比が大きくなる
ことを意味している。即ち、画像記録であればより高い
コントラストで画像表現でき、例えば４０９６階調のよ
うな高い階調数のハーフトーン画像を得ることができる
。 更に、上述の特性を持つビームスプリッタやプリズムは
製造が比較的容易であり、製造コストを低く抑えること
ができる。 【００２３】図４は先の第１の実施例の変形例の部分構
成図を示している。ビームスプリッタ３’の直進光はモ
ニタ光、反射光は出力光として分割されている。また、
半導体レーザー光源１の活性層の接合方向はビームスプ
リッタ３’の入射面に垂直に配置されている。この場合
には、ビームスプリッタ３’にＲｓ＞Ｒｐの特性を有す
るものを用いれば、出射総光量Ｐ及び出力光量ＰＯが微
弱な際のモニタ光量Ｐａを多くとることができ、第１の
実施例と同様の効果を得ることができる。Ｒｓ＞Ｒｐな
る特性は普通のガラスが示す特性であるから、先のＲｓ
＜Ｒｐのビームスプリッタ３よりも更に製造が容易とな
り、コストは一段と安価にすることができる。 【００２４】なお、上述の何れの実施例、変形例におい
ても、ビームスプリッタ３、３’の非線形な特性を補正
して線形に変換するための補正手段が設けられている。 非線形性の要因としては、ビームスプリッタ３、３’の
特性の他に、記録媒体の感度特性、光源の特性、光検出
器の特性等があるが、これらを総合した合成特性を補正
手段によって線形に補正することが望ましい。この補正
手段としては、（１） 電圧コンパレータ７に入力する
基準値を、総合特性を線形に補正する変換特性を有する
ルックアップテーブルを通して変換することにより補正
する、（２） 電流−電圧変換器６又は電圧−電流変換
器８等に所定の非線形な変換特性を付与して線形に補正
にする、（３） 電流−電圧変換器６とコンパレータ７
との間に非線形増幅器を設けて線形に補正する、などの
手法が採用される。また、これらを組合わせもよいこと
は云うまでもない。 【００２５】なお、上述の説明では半導体レーザー光源
１の活性層の接合方向がビームスプリッタの入射面に垂
直方向つまり紙面に垂直方向である場合について述べた
が、上述の関係は半導体レーザー光源１を回転させてそ
の活性層の接合方向を回転することにより変化し得る。 例えば、図１において半導体レーザー光源１の活性層の
接合方向が入射面内にある場合、つまり先の第１の実施
例に対して９０度回転させた場合については、図２、図
３に示す各ビームスプリッタの特性が逆になる。従って
、第１の実施例とは逆の特性のビームスプリッタを採用
することにより、同様の作用効果を得る。具体的には、
図１に示すようにモニタ光を反射光路に得る場合にはＲ
ｓ＞Ｒｐの特性のビームスプリッタを採用し、また図４
に示すように透過光路にある場合にはＲｓ＜Ｒｐの特性
のものを採用する。 【００２６】また、本発明は先の実施例で示したような
半導体レーザー光源に限らず、所定方向の偏光成分及び
これと垂直な偏光成分を、出射総光量の大小により異な
る成分比で出射する特性を有する光源であれば使用可能
である。このような光源の例としては、例えばＡｒ＋
レーザー光源や半導体励起固体レーザー光源等がある。 これは以下の実施例についても同様である。 【００２７】さて第１の実施例では、半導体レーザー光
源の活性層の接合面に垂直な偏光成分がより多く分割さ
れる側の分割光路に光検出器を配置することにより、小
発光時のモニタ光の検出Ｓ／Ｎ比の向上、出射光の消光
比の向上等の性能向上を達成した。第１の実施例におい
ては、Ｒｓ＜Ｒｐなる特性を有するビームスプリッタを
図１のように配置したが、これに対して、第２の実施例
では、図１の配置において、Ｒｓ＞Ｒｐの特性のビーム
スプリッタを使用している。或いは、図４の構成でＲｓ
＜Ｒｐの特性のビームスプリッタを用いてもよい。なお
、この第２の実施例でも先の第１の実施例のようにモニ
タ光量Ｐａの検出値を補正して、検出値と出力光量Ｐａ
との間に線形な関係を持たせるための補正手段を備えて
いる。 【００２８】このような第２の実施例の半導体レーザー
光源駆動装置によれば、出射総光量Ｐの変化を高感度に
、即ち高い分解能で検出することができる。これは図３
のグラフにおいて、Ｒｓ＞Ｒｐなる特性のビームスプリ
ッタの特性曲線は他のものに対して相対的に傾きが大き
く、特に出射総光量Ｐが小さいほど傾きが大きく、出射
総光量Ｐの変化に対してモニタ光量Ｐａの変化が大きい
ためである。従って、第２の実施例によれば特に出射総
光量Ｐが小さい時に、高精度に半導体レーザー光源の光
量が制御できることになる。 【００２９】例えば、波長（λ）７８０ｎｍ、定格最大
光出力１０ｍＷの半導体レーザー光源を有する構成のレ
ーザー光源駆動装置を使用し、記録データに応じてアナ
ログ変調したレーザビームによって、銀塩フィルム上に
ハーフトーン記録を行う場合について考えてみる。この
半導体レーザー光源は光出力約１ｍＷ以上のときレーザ
ー発振するため、光出力１ｍＷから最大の１０ｍＷの間
においては、従来のレーザー光源駆動装置であっても或
る程度の光量の制御は可能である。しかしながら、この
範囲でのアナログ変調では光量制御の消光比（ダイナミ
ックレンジ）が１対１０しか得られないため、銀塩フィ
ルムのような大きい消光比を必要とする感材に、高精細
なハーフトーン画像を記録することは非常に困難である
。 【００３０】これに対して、第２の実施例の半導体レー
ザー光源駆動装置を用いた場合には、モニタ光量の分解
能が高くなるため、特に偏光比の変化の大きい光出力１
ｍＷ以下の所謂ＬＥＤ発光領域において、半導体レーザ
ー光源の出射光量を的確に制御することができる。これ
により、消光比は１対２０以上が得られるため、銀塩フ
ィルム等の大きい消光比を必要とする感材に対しても、
例えば４０９６階調のような階調数の高い高精細ハーフ
トーン記録が可能となり、第２の実施例は通常のアナロ
グ変調に有利となる。 【００３１】また、光分割手段としてＲｓ＞Ｒｐなる特
性のビームスプリッタを使用した場合は、このビームス
プリッタは製造が最も容易であり、僅か単層のコーティ
ングを施すだけで所望の性能がほぼ得られる。これによ
って、装置の低コスト化を更に進めることができる。 【００３２】上述の各実施例においては、光検出器５の
モニタ光出力をフィードバックしてレーザー光出力を一
定に保つＡＰＣの例を示したが、従来例で述べた特願平
１−２４３７７１号等に提案されるＡＰＣを使用しない
装置においても、本発明の光源駆動装置は有効であり、
これを用いた例を第３の実施例として説明する。 【００３３】第３の実施例においても、図１或いは図４
に示すような構成を有し、ビームスプリッタの特性の選
択は第１の実施例又は第２の実施例の何れかと同等とす
る。図５は半導体レーザー光源１の電流−光出力特性を
示すが、これを見ると温度が変動しても、スロープ効率
η［ｍＷ／ｍＡ］は殆ど変化していないことが判る。即
ち、温度変動によって特性は平行移動する。なお、半導
体レーザー光源１の種類によってはスロープ効率ηが若
干変動するものもあるが、少なくとも使用する温度環境
下において、スロープ効率ηがほぼ一定であるとみ見做
せるものであれば使用可能である。 【００３４】図６は本実施例における半導体レーザー光
源１の駆動方法を説明するものであり、ここで半導体レ
ーザー光源１の最低光出力をＰＯとする。或る温度Ｔ１
の時に、最低レーザー発振光出力ＰＯを出力するための
駆動電流をｉ０とする。半導体レーザー光源１の駆動電
流を、ｉ０から（３） 式に表すように直線状に漸次上
昇させてゆき、その際の光出力の実行値を光検出器５で
モニタする。 ｉ＝ｉ０＋ｋｔ （ｋは定数）
…（３）【００３５】そして、光出力がＰＯか
らＰｓだけ上昇した時点で駆動電流を遮断する。なお、
必ずしも駆動電流を０で完全に遮断する必要はなく、少
なくとも電流ｉ０以下まで減少させて、実質的に遮断す
るようにすればよい。図６において、Ａは直線状に漸次
上昇する駆動電流、Ｂは温度Ｔ１の時の光出力である。 鋸波状の光出力Ｂの面積（時間積分値）が露光量Ｅであ
り、これは次式（４） で求めることができる。 Ｅ＝（１／ηｋ）・Ｐｓ・（ＰＯ＋Ｐｓ／２）
…（４）【００３６】ここで、半導体レーザー光源チツ
プの温度がＴ１（低温側）からＴ２（高温側）まで上昇
した場合を考えると、上述のように半導体レーザー光源
の光出力の温度特性において、スロープ効率ηは変動せ
ず、電流−光出力特性が平行移動するのみと考えられる
。この場合に、最低レーザー発振光出力ＰＯは変化せず
、光出力ＰＯを出力するための駆動電流ｉ０が変化する
。これは近似的に、平行移動した温度Ｔ２における電流
−光出力特性の光出力がＰＯとなる電流である。半導体
レーザー光源チツプの温度がＴ２（＞Ｔ１）になった時
の光出力ＰＯを出力するための駆動電流をｉ０’（＞ｉ
０）とする。 【００３７】先と同様に、（３） 式のように直線状に
漸次電流を上昇させた時の光出力変化を図６の破線Ｃに
示す。レーザー発振は電流ｉ０から起こり、光出力がＰ
ｓだけ上昇した時に駆動電流を遮断する。図６に示すよ
うに、スロープ効率ηが変わらないことから鋸波状の光
出力Ｃの形状は温度がＴ１の時と全く同じであり、露光
量Ｅは （４）式と同じものとなる。 【００３８】ここで、レーザープリンタに適用した場合
を想定し、（４） 式の露光量を１画素の露光量と考え
ると、半導体レーザー光源が温度変化しても画素内の露
光量は変化せず、露光する位置及び時間のみが温度変動
によって僅かに移動することになる。より具体的には、
温度が上昇すると露光時間が遅れ露光位置が後方にシフ
トし、温度が下がると逆の結果となる。この温度変動に
よる位置及び時間の移動を１画素の範囲内に入る程度に
設定し、人眼の解像力を下廻れば、温度変化による露光
量変化が実質的に補正されたことになる。 【００３９】なお、露光量Ｅを変化させるには、（４）
式においてＰｓを変化させてＥを変化させればよいが
、その代りにＰｓを一定として傾きｋを変化させる、或
いは傾きｋとＰｓの両者を変化させて露光量Ｅを変化さ
せるようにしてもよい。更に別法としては、光検出器５
で最低光出力ＰＯを検出し、その検出タイミングを基準
として、露光量Ｅに応じて変調時間ｔを制御して露光量
Ｅを変化させるようにしても、結果的には図６と同等の
光出力形状が得られることになる。 【００４０】このように、第３の実施例の変調方式によ
れば、半導体レーザー光源の光出力が時間と共に漸次上
昇するような形状を含む非矩形状の波形となるように光
変調を行い、この変調を所望の露光量になるまで行うこ
とにより、ＡＰＣを使用することなく温度変動に依存し
ない所望の一定露光量を得ることができると共に、大き
な消光比を得ることができ、例えば４０９６階調のよう
な高い階調数のハーフトーン画像を得ることができる。 【００４１】この第３の実施例において、第１の実施例
と同様の構成をとった場合は、図６に示す光強度を漸次
上昇させる際の最低光量ＰＯが小さくなり、消光比が大
きくとれ、コントラストの高い画像が得られる。また、
第２の実施例と同様の構成とした場合は、モニタ光量の
分解能が高くなるので高い諧調数を得ることができる。 【００４２】さて、以上説明した各実施例の半導体レー
ザー光源駆動装置は、半導体レーザー光源を使用した様
々なシステムに広く適用することができる。例を挙げれ
ば、画像記録装置、画像読取装置、表示装置、光通信装
置、メモリ装置、レーザ加工装置、各種測定装置などが
ある。 【００４３】図７は第４の実施例であり、記録用の銀塩
フィルム上にレーザビームを走査して多階調のハーフト
ーン画像を記録するレーザープリンタを示している。こ
のプリンタは例えば高画質が必要な医療分野等において
主に使用される。なお、ビームスプリッタ３の特性は第
１の実施例或いは第２の実施例のように選択される。９
は半導体レーザー光源コントローラであり、図１におけ
る電流−電圧変換器６、電圧コンパレータ７、電圧−電
流変換器８、補正手段であるルックアップテーブル等を
内蔵しており、第１の実施例や第２の実施例のようなＡ
ＰＣ制御、或いは第３の実施例のような変調を行う。 【００４４】半導体レーザー光源１を出射した光束の光
路には、コリメータレンズ２、ビームスプリッタ３、シ
リドリカルレンズ１０、ポリゴンミラー１１が配置され
、ポリゴンミラー１１の反射方向にはｆθレンズ１２、
折り返しミラー１３、記録フィルムＦが配置されている
。また、ビームスプリッタ３の反射方向には集光レンズ
４、光検出器５が配置されている。記録フィルムＦはサ
プライマガジン１４から取り出され、副走査モータ１５
によって駆動されるローラ１６により送られ、レシーブ
マガジン１７に収納されるようになっている。なお、１
８は水平同期信号を得るための光検出器である。 【００４５】半導体レーザー光源コントローラ９は、入
力される画像記録信号に応じて半導体レーザー光源１の
発振強度を制御して変調を行う。本実施例では４０９６
階調という非常に高いグレースケールの変調が可能であ
る。また、コントローラ９内に含まれる補正手段ルック
アップテーブルから成る補正手段によって、記録すべき
画像濃度信号と記録フィルム上に記録される画像濃度と
が線形な関係となるように補正される。非線形性の要因
としては、ビームスプリッタの特性、フィルム感度特性
、光源の特性、光検出器の特性等があるが、これらを総
合した合成特性を補正手段によって線形に補正する。 【００４６】第１の実施例又は第２の実施例で説明した
ＡＰＣの働きにより得られる安定した強度出力のレーザ
ービームＬは、或いは第３の実施例で説明した漸次上昇
する光出力のレーザービームＬは、シリドリカルレンズ
１０を介してポリゴンミラー１１上に線状に結像し、ポ
リゴンミラー１１の回転によって走査され、ｆθレンズ
１２、折り返しミラー１３を経て、記録フィルムＦ上の
感光材面上に主走査される。サプライマガジン１４から
取り出された記録フィルムＦは、副走査モータ１５及び
ローラ１６によって主走査方向と略直角な方向に搬送さ
れることによって副走査がなされる。このようにして、
記録フィルムＦ上には二次元画像の潜像が記録され、記
録が終った記録フィルムＦはレシーブマガジン１７内に
収納される。 【００４７】なお、記録フィルムＦ上に画像を直接記録
する上述の構成には限定されることはない。例えば、副
走査回転する感光ドラム上に上述と同様の走査光学系に
よってレーザービームを主走査して露光記録し、感光ド
ラムの内容を記録紙等に転写してハードコピーを得るタ
イプの記録装置、所謂電子写真タイプのプリンタやコピ
ーマシンにも同様に適用できる。 【００４８】 【発明の効果】以上説明したように本発明に係る光源駆
動装置及びこの光源駆動装置を使用する装置は、レーザ
ー光をビームスプリットしてモニタし、このモニタ出力
を用いて駆動を行うので、コストの低減と性能の向上を
同時に達成することができる。
の光源からの出射光の一部を光量モニタして、これを基
に光源を制御して一定光量に保つＡＰＣ制御、或いは所
望の露光量を得るための変調制御を行う光源駆動装置及
びこの光源駆動装置を使用する装置に関するものである
。 【０００２】 【従来の技術】半導体レーザー光源は光出力が温度変化
等により不安定になり易く、特に所定の出力強度が要求
されるレーザープリンタ等の走査光学系の光源として使
用される場合には、出射光の一部を分割してモニタし、
駆動電流にフィードバックして所定の光出力を保持でき
るようにする所謂ＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｏｗ
ｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）が必要となる。 【０００３】通常、半導体レーザー光源の出射光は、活
性層に平行な振動方向に直線偏光したレーザー発振光と
、全ゆる方向にランダム偏光したＬＥＤ発振光とが混合
しており、図８に示すように駆動電流がレーザー発振の
閾値を越えるとレーザー発振光の割合が急増するため、
駆動電流の大小によって互いに直交する偏光成分の比は
一定ではない。 【０００４】このため、従来では半導体レーザー光源の
出射光の一部を分割してＡＰＣを行う際には、例えば米
国特許公報第４８４４５８４号等に記載されているよう
に、図９に示す直交する２方向の偏光成分を同率で分割
できる所謂無偏光ビームスプリッタＳを用い、一方の分
割光路ＬＲに光検出器Ｄを配置してモニタ光を得る方法
が採用されている。或いは、偏光ビームスプリッタ等に
より出射光から特定の偏光成分のみを抽出し、この光を
更に通常のビームスプリッタで光出力とモニタ光との強
度比を常に一定にすることが行われている。 【０００５】一方、本出願人は特願平１−２４３７７１
号等において、ＡＰＣを用いずに、温度変動に拘らず所
望の露光量が得られる半導体レーザー光源の変調方法を
提案した。この方法の或る実施例の概略は、半導体レー
ザー光源をその光出力が漸次上昇する波形となるように
駆動して、この光量の一部を光検出器でモニタして、こ
れが所望露光量に応じた値となるまでレーザーの光出力
を上昇させるものである。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た無偏光ビームスプリッタ及び偏光ビームスプリッタは
、共に特殊な特性を得るための製造工程が、通常のビー
ムスプリッタつまり２つの偏光成分をそれぞれ異なる分
割率で分割する特性を有するものに比べて極めて複雑で
ある。例えば、これらのビームスプリッタの分割面には
一般に多層光学薄膜が用いられるが、最小でも７〜８層
の薄膜を被覆する必要があり、均一な特性を得ることが
困難で製造コストが割高となる。 【０００７】また、特に無偏光ビームスプリッタでは１
層の金属薄膜を利用した良好な特性が得られることもあ
るが、この際の膜厚の条件はかなり厳格であり、例えば
数ｎｍ〜数１０ｎｍといった厳しい条件が付され、この
ような薄膜の被覆を一様に行うことは極めて困難である
。 【０００８】また、特に偏光ビームスプリッタを使用す
る前述の構成では、別のビームスプリッタが必要とされ
るので、装置全体の製造コストが割高となるばかりか、
出射光の利用効率が悪く好ましくない。 【０００９】更に、たとえ上述のような方法で出射光と
モニタ光との強度比を常時一定にできた場合でも、弱い
出射光を得たい場合等には、モニタ光も比例して弱くな
り、かえって光検出器からの検出信号のＳ／Ｎ比が低下
し、適切なフィードバック制御の妨げとなる等の問題を
生ずることがある。 【００１０】本発明の目的は、上述の課題を解決し、コ
ストの低減と性能の向上を同時に達成した光源駆動装置
及びこの光源駆動装置を使用する装置を提供することに
ある。 【００１１】 【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明に係る光源駆動装置は、光源と、該光源から
の光ビームの所定方向の偏光成分及びこれと垂直な偏光
成分を出射総光量の大小により異なる成分比で出射する
光生成手段と、前記２つの偏光成分をそれぞれ異なる分
割率で第１、第２の光路に分割する分割手段と、前記第
１の光路において光強度を検出する検出手段と、該検出
手段の検出出力を基に、前記第２の光路の光強度が所定
状態となるように前記光生成手段の制御を行う制御手段
とを有することを特徴とするものである。 【００１２】また、上記特定発明に関連する本発明に係
る光源駆動装置を使用する装置は、画像信号に応じて変
調された光ビームを発生する光源を有し該光源からの光
ビームの所定方向の偏光成分及びこれと垂直な偏光成分
を、出射総光量の大小により異なる成分比で出射する光
生成手段と、前記２つの偏光成分をそれぞれ異なる分割
率で第１、第２の光路に分割する分割手段と、前記第１
の光路において光強度を検出する検出手段と、該検出手
段の検出出力を基に、前記第２の光路の光強度が画像信
号に応じた所定状態になるように前記光生成手段の制御
を行う制御手段と、前記光ビームを媒体に照射して画像
を形成する光学系とを有することを特徴とするものであ
る。 【００１３】 【作用】上述の構成を有する光源駆動装置及びこの光源
駆動装置を使用する装置は、光源を有し、この光源から
の光ビームの所定方向の偏光成分及びこれと垂直な偏光
成分を出射総光量の大小により異なる成分比で出射し、
２つの偏光成分をそれぞれ異なる分割率で第１、第２の
光路に分割し、第１の光路において光強度を検出し、こ
の検出出力を基に第２の光路の光強度が所定状態となる
ように光ビームの制御を行う。 【００１４】 【実施例】本発明を図１〜図７に図示の実施例に基づい
て詳細に説明する。図１において、半導体レーザー光源
１の前面にはコリメータレンズ２が配置され、半導体レ
ーザー光源１から発した発散光束は平行ビームに変換さ
れる。なお、半導体レーザー光源１はその活性層の接合
面が紙面に垂直になるように配置されている。コリメー
タレンズ２で変換されたレーザビームは後述する特性を
有するビームスプリッタ３により、透過直進する出射光
と反射折曲するモニタ光とに分割される。なお、本実施
例ではプリズム型のビームスプリッタを用いたが板状の
ビームスプリッタを使用することもできる。反射分割さ
れたモニタ光は集光レンズ４により光検出器５に集光さ
れる。この光検出器５の出力電流は、電流−電圧変換器
６により対応する適宜の電圧に変換された上で電圧コン
パレータ７に入力され、例えば画素濃度に応じた画素デ
ータ等の光源駆動信号を基準入力電圧としてその大小関
係が比較される。この場合に、電圧コンパレータ７は例
えば２つの入力電圧を増減して出力するものなどが用い
られ、電圧−電流変換器８を介して半導体レーザー光源
１を電流駆動するようになっている。 【００１５】上述の構成では、光検出器５で検出される
モニタ光の強度が、電圧コンパレータ７により駆動信号
の電圧値に対応した所定の強度と比較され、例えば検出
強度が不足の場合には駆動電流を所定値よりも増加し、
逆に検出強度が過剰の場合には電流を減少するフィード
バック動作により、光出力の所定強度を保持する所謂Ａ
ＰＣを行うことになる。 【００１６】ところで、前述したように半導体レーザー
光源１は出射光強度により偏光成分の比が一定しないの
で、透過・反射率が偏光状態に依存する本実施例で使用
する一般的なビームスプリッタでは、出射光とモニタ光
の強度比は一定ではない。以下に、図１における紙面に
平行な方向の偏光光をＰ偏光、紙面に垂直な方向の偏光
光をＳ偏光と呼んで区別する。半導体レーザー光源１の
活性層の接合方向が紙面に垂直であるとすれば、レーザ
ー発振光の割合は殆どがＳ偏光であり、またＬＥＤ発振
光はランダム偏光、即ちＳ偏光とＰ偏光の双方を同程度
に含む乱れた偏光光となる。 【００１７】ここで、ビームスプリッタ３を透過直進す
る出力光量ＰＯと、反射折曲するモニタ光量Ｐａとの光
量比Ｒは、半導体レーザー光源１の出射総光量をＰ、出
射総光量のうちＰ偏光成分の光量をＰｐ、またＰ偏光、
Ｓ偏光のそれぞれに対するビームスプリッタ３の反射率
をＲｐ、Ｒｓとすると、次式（１） のように表すこと
ができる。 Ｒ≡Ｐａ／ＰＯ ＝｛Ｐｐ・Ｒｐ＋（Ｐ−Ｐｐ）・Ｒｓ｝／｛Ｐ
−｛Ｐｐ・Ｒｐ＋（Ｐ−Ｐｐ）・Ｒｓ｝…（１） 【０
０１８】ここで、出射総光量Ｐの変化による光量比Ｒの
変動を調べるために、光量比Ｒを出射総光量Ｐで微分す
ると、次式（２） のようになる。なお、ＬＥＤ発振光
に含まれるＰ偏光の光量Ｐｐは、出射総光量Ｐの変化に
対して殆ど変化しないので、∂Ｐｐ／∂Ｐ≒０としてい
る。 ｄＲ／ｄＰ＝Ｐｐ（Ｒｓ−Ｒｐ）／｛Ｐ（１−Ｒｓ
）＋Ｐｐ（Ｒｓ−Ｒｐ）｝２ …（２） 【０
０１９】上式の分母は常に正であるから、出射総光量Ｐ
の増加に対し、光量比ＲはＲｓ＞Ｒｐのとき単調増加し
、Ｒｓ＜Ｒｐのとき単調減少することが判る。 【００２０】即ち、Ｒｓ＞Ｒｐの場合には出射総光量Ｐ
が弱い時にはモニタ光量Ｐａの割合が減少し、Ｒｓ＜Ｒ
ｐの場合には逆となる。なお、Ｒｓ＝Ｒｐのとき光量比
Ｒは一定となるが、これは前述の無偏光ビームスプリッ
タに相当する。 【００２１】この様子をグラフ図として示すと、図２、
図３に示すようになる。図２では、横軸に出射総光量Ｐ
、縦軸に光量比Ｒをとり、図３では横軸に出射総光量Ｐ
、縦軸にモニタ光量Ｐａをとって表している。これらの
グラフ図から明らかなように、Ｒｓ＜Ｒｐなるビームス
プリッタを用いた場合には、無偏光ビームスプリッタの
場合よりも出射総光量Ｐ及び出力光量ＰＯが微弱な場合
には、モニタ光量Ｐａを相対的に多くすることができ、
光検出器５のＳ／Ｎ比が良好となる。 【００２２】これは半導体レーザー光源１の光量が微弱
になってレーザー発振からＬＥＤ発振になると、より反
射し易いＰ偏光が相対的に増加するので、モニタ光量が
相対的に多くなるためである。このとき、出力光量ＰＯ
は逆に相対的に小さくなる。これは消光比が大きくなる
ことを意味している。即ち、画像記録であればより高い
コントラストで画像表現でき、例えば４０９６階調のよ
うな高い階調数のハーフトーン画像を得ることができる
。 更に、上述の特性を持つビームスプリッタやプリズムは
製造が比較的容易であり、製造コストを低く抑えること
ができる。 【００２３】図４は先の第１の実施例の変形例の部分構
成図を示している。ビームスプリッタ３’の直進光はモ
ニタ光、反射光は出力光として分割されている。また、
半導体レーザー光源１の活性層の接合方向はビームスプ
リッタ３’の入射面に垂直に配置されている。この場合
には、ビームスプリッタ３’にＲｓ＞Ｒｐの特性を有す
るものを用いれば、出射総光量Ｐ及び出力光量ＰＯが微
弱な際のモニタ光量Ｐａを多くとることができ、第１の
実施例と同様の効果を得ることができる。Ｒｓ＞Ｒｐな
る特性は普通のガラスが示す特性であるから、先のＲｓ
＜Ｒｐのビームスプリッタ３よりも更に製造が容易とな
り、コストは一段と安価にすることができる。 【００２４】なお、上述の何れの実施例、変形例におい
ても、ビームスプリッタ３、３’の非線形な特性を補正
して線形に変換するための補正手段が設けられている。 非線形性の要因としては、ビームスプリッタ３、３’の
特性の他に、記録媒体の感度特性、光源の特性、光検出
器の特性等があるが、これらを総合した合成特性を補正
手段によって線形に補正することが望ましい。この補正
手段としては、（１） 電圧コンパレータ７に入力する
基準値を、総合特性を線形に補正する変換特性を有する
ルックアップテーブルを通して変換することにより補正
する、（２） 電流−電圧変換器６又は電圧−電流変換
器８等に所定の非線形な変換特性を付与して線形に補正
にする、（３） 電流−電圧変換器６とコンパレータ７
との間に非線形増幅器を設けて線形に補正する、などの
手法が採用される。また、これらを組合わせもよいこと
は云うまでもない。 【００２５】なお、上述の説明では半導体レーザー光源
１の活性層の接合方向がビームスプリッタの入射面に垂
直方向つまり紙面に垂直方向である場合について述べた
が、上述の関係は半導体レーザー光源１を回転させてそ
の活性層の接合方向を回転することにより変化し得る。 例えば、図１において半導体レーザー光源１の活性層の
接合方向が入射面内にある場合、つまり先の第１の実施
例に対して９０度回転させた場合については、図２、図
３に示す各ビームスプリッタの特性が逆になる。従って
、第１の実施例とは逆の特性のビームスプリッタを採用
することにより、同様の作用効果を得る。具体的には、
図１に示すようにモニタ光を反射光路に得る場合にはＲ
ｓ＞Ｒｐの特性のビームスプリッタを採用し、また図４
に示すように透過光路にある場合にはＲｓ＜Ｒｐの特性
のものを採用する。 【００２６】また、本発明は先の実施例で示したような
半導体レーザー光源に限らず、所定方向の偏光成分及び
これと垂直な偏光成分を、出射総光量の大小により異な
る成分比で出射する特性を有する光源であれば使用可能
である。このような光源の例としては、例えばＡｒ＋
レーザー光源や半導体励起固体レーザー光源等がある。 これは以下の実施例についても同様である。 【００２７】さて第１の実施例では、半導体レーザー光
源の活性層の接合面に垂直な偏光成分がより多く分割さ
れる側の分割光路に光検出器を配置することにより、小
発光時のモニタ光の検出Ｓ／Ｎ比の向上、出射光の消光
比の向上等の性能向上を達成した。第１の実施例におい
ては、Ｒｓ＜Ｒｐなる特性を有するビームスプリッタを
図１のように配置したが、これに対して、第２の実施例
では、図１の配置において、Ｒｓ＞Ｒｐの特性のビーム
スプリッタを使用している。或いは、図４の構成でＲｓ
＜Ｒｐの特性のビームスプリッタを用いてもよい。なお
、この第２の実施例でも先の第１の実施例のようにモニ
タ光量Ｐａの検出値を補正して、検出値と出力光量Ｐａ
との間に線形な関係を持たせるための補正手段を備えて
いる。 【００２８】このような第２の実施例の半導体レーザー
光源駆動装置によれば、出射総光量Ｐの変化を高感度に
、即ち高い分解能で検出することができる。これは図３
のグラフにおいて、Ｒｓ＞Ｒｐなる特性のビームスプリ
ッタの特性曲線は他のものに対して相対的に傾きが大き
く、特に出射総光量Ｐが小さいほど傾きが大きく、出射
総光量Ｐの変化に対してモニタ光量Ｐａの変化が大きい
ためである。従って、第２の実施例によれば特に出射総
光量Ｐが小さい時に、高精度に半導体レーザー光源の光
量が制御できることになる。 【００２９】例えば、波長（λ）７８０ｎｍ、定格最大
光出力１０ｍＷの半導体レーザー光源を有する構成のレ
ーザー光源駆動装置を使用し、記録データに応じてアナ
ログ変調したレーザビームによって、銀塩フィルム上に
ハーフトーン記録を行う場合について考えてみる。この
半導体レーザー光源は光出力約１ｍＷ以上のときレーザ
ー発振するため、光出力１ｍＷから最大の１０ｍＷの間
においては、従来のレーザー光源駆動装置であっても或
る程度の光量の制御は可能である。しかしながら、この
範囲でのアナログ変調では光量制御の消光比（ダイナミ
ックレンジ）が１対１０しか得られないため、銀塩フィ
ルムのような大きい消光比を必要とする感材に、高精細
なハーフトーン画像を記録することは非常に困難である
。 【００３０】これに対して、第２の実施例の半導体レー
ザー光源駆動装置を用いた場合には、モニタ光量の分解
能が高くなるため、特に偏光比の変化の大きい光出力１
ｍＷ以下の所謂ＬＥＤ発光領域において、半導体レーザ
ー光源の出射光量を的確に制御することができる。これ
により、消光比は１対２０以上が得られるため、銀塩フ
ィルム等の大きい消光比を必要とする感材に対しても、
例えば４０９６階調のような階調数の高い高精細ハーフ
トーン記録が可能となり、第２の実施例は通常のアナロ
グ変調に有利となる。 【００３１】また、光分割手段としてＲｓ＞Ｒｐなる特
性のビームスプリッタを使用した場合は、このビームス
プリッタは製造が最も容易であり、僅か単層のコーティ
ングを施すだけで所望の性能がほぼ得られる。これによ
って、装置の低コスト化を更に進めることができる。 【００３２】上述の各実施例においては、光検出器５の
モニタ光出力をフィードバックしてレーザー光出力を一
定に保つＡＰＣの例を示したが、従来例で述べた特願平
１−２４３７７１号等に提案されるＡＰＣを使用しない
装置においても、本発明の光源駆動装置は有効であり、
これを用いた例を第３の実施例として説明する。 【００３３】第３の実施例においても、図１或いは図４
に示すような構成を有し、ビームスプリッタの特性の選
択は第１の実施例又は第２の実施例の何れかと同等とす
る。図５は半導体レーザー光源１の電流−光出力特性を
示すが、これを見ると温度が変動しても、スロープ効率
η［ｍＷ／ｍＡ］は殆ど変化していないことが判る。即
ち、温度変動によって特性は平行移動する。なお、半導
体レーザー光源１の種類によってはスロープ効率ηが若
干変動するものもあるが、少なくとも使用する温度環境
下において、スロープ効率ηがほぼ一定であるとみ見做
せるものであれば使用可能である。 【００３４】図６は本実施例における半導体レーザー光
源１の駆動方法を説明するものであり、ここで半導体レ
ーザー光源１の最低光出力をＰＯとする。或る温度Ｔ１
の時に、最低レーザー発振光出力ＰＯを出力するための
駆動電流をｉ０とする。半導体レーザー光源１の駆動電
流を、ｉ０から（３） 式に表すように直線状に漸次上
昇させてゆき、その際の光出力の実行値を光検出器５で
モニタする。 ｉ＝ｉ０＋ｋｔ （ｋは定数）
…（３）【００３５】そして、光出力がＰＯか
らＰｓだけ上昇した時点で駆動電流を遮断する。なお、
必ずしも駆動電流を０で完全に遮断する必要はなく、少
なくとも電流ｉ０以下まで減少させて、実質的に遮断す
るようにすればよい。図６において、Ａは直線状に漸次
上昇する駆動電流、Ｂは温度Ｔ１の時の光出力である。 鋸波状の光出力Ｂの面積（時間積分値）が露光量Ｅであ
り、これは次式（４） で求めることができる。 Ｅ＝（１／ηｋ）・Ｐｓ・（ＰＯ＋Ｐｓ／２）
…（４）【００３６】ここで、半導体レーザー光源チツ
プの温度がＴ１（低温側）からＴ２（高温側）まで上昇
した場合を考えると、上述のように半導体レーザー光源
の光出力の温度特性において、スロープ効率ηは変動せ
ず、電流−光出力特性が平行移動するのみと考えられる
。この場合に、最低レーザー発振光出力ＰＯは変化せず
、光出力ＰＯを出力するための駆動電流ｉ０が変化する
。これは近似的に、平行移動した温度Ｔ２における電流
−光出力特性の光出力がＰＯとなる電流である。半導体
レーザー光源チツプの温度がＴ２（＞Ｔ１）になった時
の光出力ＰＯを出力するための駆動電流をｉ０’（＞ｉ
０）とする。 【００３７】先と同様に、（３） 式のように直線状に
漸次電流を上昇させた時の光出力変化を図６の破線Ｃに
示す。レーザー発振は電流ｉ０から起こり、光出力がＰ
ｓだけ上昇した時に駆動電流を遮断する。図６に示すよ
うに、スロープ効率ηが変わらないことから鋸波状の光
出力Ｃの形状は温度がＴ１の時と全く同じであり、露光
量Ｅは （４）式と同じものとなる。 【００３８】ここで、レーザープリンタに適用した場合
を想定し、（４） 式の露光量を１画素の露光量と考え
ると、半導体レーザー光源が温度変化しても画素内の露
光量は変化せず、露光する位置及び時間のみが温度変動
によって僅かに移動することになる。より具体的には、
温度が上昇すると露光時間が遅れ露光位置が後方にシフ
トし、温度が下がると逆の結果となる。この温度変動に
よる位置及び時間の移動を１画素の範囲内に入る程度に
設定し、人眼の解像力を下廻れば、温度変化による露光
量変化が実質的に補正されたことになる。 【００３９】なお、露光量Ｅを変化させるには、（４）
式においてＰｓを変化させてＥを変化させればよいが
、その代りにＰｓを一定として傾きｋを変化させる、或
いは傾きｋとＰｓの両者を変化させて露光量Ｅを変化さ
せるようにしてもよい。更に別法としては、光検出器５
で最低光出力ＰＯを検出し、その検出タイミングを基準
として、露光量Ｅに応じて変調時間ｔを制御して露光量
Ｅを変化させるようにしても、結果的には図６と同等の
光出力形状が得られることになる。 【００４０】このように、第３の実施例の変調方式によ
れば、半導体レーザー光源の光出力が時間と共に漸次上
昇するような形状を含む非矩形状の波形となるように光
変調を行い、この変調を所望の露光量になるまで行うこ
とにより、ＡＰＣを使用することなく温度変動に依存し
ない所望の一定露光量を得ることができると共に、大き
な消光比を得ることができ、例えば４０９６階調のよう
な高い階調数のハーフトーン画像を得ることができる。 【００４１】この第３の実施例において、第１の実施例
と同様の構成をとった場合は、図６に示す光強度を漸次
上昇させる際の最低光量ＰＯが小さくなり、消光比が大
きくとれ、コントラストの高い画像が得られる。また、
第２の実施例と同様の構成とした場合は、モニタ光量の
分解能が高くなるので高い諧調数を得ることができる。 【００４２】さて、以上説明した各実施例の半導体レー
ザー光源駆動装置は、半導体レーザー光源を使用した様
々なシステムに広く適用することができる。例を挙げれ
ば、画像記録装置、画像読取装置、表示装置、光通信装
置、メモリ装置、レーザ加工装置、各種測定装置などが
ある。 【００４３】図７は第４の実施例であり、記録用の銀塩
フィルム上にレーザビームを走査して多階調のハーフト
ーン画像を記録するレーザープリンタを示している。こ
のプリンタは例えば高画質が必要な医療分野等において
主に使用される。なお、ビームスプリッタ３の特性は第
１の実施例或いは第２の実施例のように選択される。９
は半導体レーザー光源コントローラであり、図１におけ
る電流−電圧変換器６、電圧コンパレータ７、電圧−電
流変換器８、補正手段であるルックアップテーブル等を
内蔵しており、第１の実施例や第２の実施例のようなＡ
ＰＣ制御、或いは第３の実施例のような変調を行う。 【００４４】半導体レーザー光源１を出射した光束の光
路には、コリメータレンズ２、ビームスプリッタ３、シ
リドリカルレンズ１０、ポリゴンミラー１１が配置され
、ポリゴンミラー１１の反射方向にはｆθレンズ１２、
折り返しミラー１３、記録フィルムＦが配置されている
。また、ビームスプリッタ３の反射方向には集光レンズ
４、光検出器５が配置されている。記録フィルムＦはサ
プライマガジン１４から取り出され、副走査モータ１５
によって駆動されるローラ１６により送られ、レシーブ
マガジン１７に収納されるようになっている。なお、１
８は水平同期信号を得るための光検出器である。 【００４５】半導体レーザー光源コントローラ９は、入
力される画像記録信号に応じて半導体レーザー光源１の
発振強度を制御して変調を行う。本実施例では４０９６
階調という非常に高いグレースケールの変調が可能であ
る。また、コントローラ９内に含まれる補正手段ルック
アップテーブルから成る補正手段によって、記録すべき
画像濃度信号と記録フィルム上に記録される画像濃度と
が線形な関係となるように補正される。非線形性の要因
としては、ビームスプリッタの特性、フィルム感度特性
、光源の特性、光検出器の特性等があるが、これらを総
合した合成特性を補正手段によって線形に補正する。 【００４６】第１の実施例又は第２の実施例で説明した
ＡＰＣの働きにより得られる安定した強度出力のレーザ
ービームＬは、或いは第３の実施例で説明した漸次上昇
する光出力のレーザービームＬは、シリドリカルレンズ
１０を介してポリゴンミラー１１上に線状に結像し、ポ
リゴンミラー１１の回転によって走査され、ｆθレンズ
１２、折り返しミラー１３を経て、記録フィルムＦ上の
感光材面上に主走査される。サプライマガジン１４から
取り出された記録フィルムＦは、副走査モータ１５及び
ローラ１６によって主走査方向と略直角な方向に搬送さ
れることによって副走査がなされる。このようにして、
記録フィルムＦ上には二次元画像の潜像が記録され、記
録が終った記録フィルムＦはレシーブマガジン１７内に
収納される。 【００４７】なお、記録フィルムＦ上に画像を直接記録
する上述の構成には限定されることはない。例えば、副
走査回転する感光ドラム上に上述と同様の走査光学系に
よってレーザービームを主走査して露光記録し、感光ド
ラムの内容を記録紙等に転写してハードコピーを得るタ
イプの記録装置、所謂電子写真タイプのプリンタやコピ
ーマシンにも同様に適用できる。 【００４８】 【発明の効果】以上説明したように本発明に係る光源駆
動装置及びこの光源駆動装置を使用する装置は、レーザ
ー光をビームスプリットしてモニタし、このモニタ出力
を用いて駆動を行うので、コストの低減と性能の向上を
同時に達成することができる。
【図１】第１の実施例の構成図である。
【図２】ビームスプリッタの特性グラフ図である。
【図３】ビームスプリッタの特性グラフ図である。
【図４】変形例の部分構成図である。
【図５】半導体レーザー光源の電流−光出力特性のグラ
フ図である。
フ図である。
【図６】半導体レーザー光源の駆動方法の説明図である
。
。
【図７】レーザープリンタに適用した第４の実施例の構
成図である。
成図である。
【図８】半導体レーザー光源の偏光比と光出力の特性図
である。
である。
【図９】従来例の構成図である。
１ 半導体レーザー光源
２ コリメータレンズ
３ ビームスプリッタ
４ 集光レンズ
５ 光検出器
６ 電流−電圧変換器
７ 電圧コンパレータ
８ 電圧−電流変換器
９ 光源コントローラ
１１ ポリゴンミラー
１２ ｆθレンズ
Ｆ 記録フィルム
Claims (16)
- 【請求項１】 光源と、該光源からの光ビームの所定
方向の偏光成分及びこれと垂直な偏光成分を出射総光量
の大小により異なる成分比で出射する光生成手段と、前
記２つの偏光成分をそれぞれ異なる分割率で第１、第２
の光路に分割する分割手段と、前記第１の光路において
光強度を検出する検出手段と、該検出手段の検出出力を
基に、前記第２の光路の光強度が所定状態となるように
前記光生成手段の制御を行う制御手段とを有することを
特徴とする光源駆動装置 - 【請求項２】 画像信号に応じて変調された光ビーム
を発生する光源を有し該光源からの光ビームの所定方向
の偏光成分及びこれと垂直な偏光成分を、出射総光量の
大小により異なる成分比で出射する光生成手段と、前記
２つの偏光成分をそれぞれ異なる分割率で第１、第２の
光路に分割する分割手段と、前記第１の光路において光
強度を検出する検出手段と、該検出手段の検出出力を基
に、前記第２の光路の光強度が画像信号に応じた所定状
態になるように前記光生成手段の制御を行う制御手段と
、前記光ビームを媒体に照射して画像を形成する光学系
とを有することを特徴とする光源駆動装置を使用する装
置。 - 【請求項３】 前記出射総光量の大小に応じてより小
さく変化する偏光成分がより多く分割される側の光路に
前記検出手段を配置した請求項１又は２に記載の装置。 - 【請求項４】 前記出射総光量の大小に応じてより大
きく変化する偏光成分がより多く分割される側の光路に
前記検出手段を配置した請求項１又は２に記載の装置。 - 【請求項５】 前記光源は半導体レーザー光源とした
請求項１又は２に記載の装置。 - 【請求項６】 前記半導体レーザー光源の活性層の接
合面に垂直な偏光成分がより多く分割される側の光路に
前記検出手段を配置した請求項５に記載の装置。 - 【請求項７】 前記半導体レーザー光源の活性層の接
合面に平行な偏光成分がより多く分割される側の光路に
前記検出手段を配置した請求項５に記載の装置。 - 【請求項８】 前記制御手段は、前記光源の光出力を
一定値に保つために、前記検出手段の検出出力が一定と
なるように前記光源のフィードバック駆動を行うように
した請求項１又は２記載の装置。 - 【請求項９】 前記制御手段は、前記検出手段の検出
出力を利用して、前記光源の光出力が漸次上昇する波形
となるように駆動し、所望露光量になるまで駆動するよ
うにした請求項１又は２に記載の装置。 - 【請求項１０】 前記制御手段は、前記検出手段の漸
次上昇する検出出力をモニタして、これが所望露光量に
応じた値に達するまで駆動を行うようにした請求項９に
記載の装置。 - 【請求項１１】 前記制御手段は、前記検出手段でタ
イミングを検出し、該タイミングから所望露光量に応じ
た時間だけ駆動を行うようにした請求項９に記載の装置
。 - 【請求項１２】 前記分割手段には非線形な特性を補
正する補正手段を設けた請求項１又は２に記載の装置。 - 【請求項１３】 前記補正手段にはルックアップテー
ブルを設けた請求項１２に記載の装置。 - 【請求項１４】 前記媒体は記録媒体であり、該記録
媒体上に画像を形成するようにした請求項２に記載の装
置。 - 【請求項１５】 前記記録媒体は銀塩フィルムとした
請求項１４に記載の装置。 - 【請求項１６】 前記光学系は走査光学系とした請求
項２に記載の光源駆動装置を使用する装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3174524A JPH04355986A (ja) | 1990-06-26 | 1991-06-19 | 光源駆動装置及びこの光源駆動装置を使用する装置 |
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| DE69118251T DE69118251T2 (de) | 1990-06-26 | 1991-06-24 | Vorrichtung zum Betreiben einer Lichtquelle und mit derselben arbeitendes Bilderzeugungssystem |
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- 1991-06-19 JP JP3174524A patent/JPH04355986A/ja active Pending
- 1991-06-24 DE DE69118251T patent/DE69118251T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-06-24 EP EP91110371A patent/EP0464556B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-06-24 US US07/719,934 patent/US5282217A/en not_active Expired - Lifetime
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| DE69118251D1 (de) | 1996-05-02 |
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