(57)【要約】【課題】感光材料特有の露光特性により濃度分解能がばらつき、濃度分解能が低下する課題に対し、感光材料において低濃度域から高濃度域まで濃度分解能のばらつきを小さくし画像品質を向上できる露光装置を提供する。【解決手段】この露光装置は、入力された光量指令信号に基づいて半導体レーザ１０を駆動し半導体レーザから発せられるレーザ光をサンプリングフィードバックして光量を制御する半導体レーザ駆動回路１を含み、半導体レーザ駆動回路１は光量指令信号を感光材料の露光特性を補正する非線形な光量指令信号に変換する非線形変換部１１を備える。【選択図】  図１
2004207313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された光量指令信号に基づいて半導体レーザを駆動するとともに前記半導体レーザから発せられるレーザ光の光量を制御する半導体レーザ駆動回路において、
前記光量指令信号を非線形な光量指令信号に変換する非線形変換部を備えることを特徴とする半導体レーザ駆動回路。
【請求項２】
前記非線形変換部が入出力特性として逆対数特性を有することを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ駆動回路。
【請求項３】
前記非線形変換部が入出力特性として線形特性と、逆対数特性と、を有することを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ駆動回路。
【請求項４】
前記非線形変換部が入出力特性として線形特性と、逆対数特性と、指数特性と、を有することを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ駆動回路。
【請求項５】
前記半導体レーザからのレーザ光で感光材料を露光する場合に前記非線形変換部が入出力特性として前記感光材料の露光特性の逆特性と同じかまたは類似した特性を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体レーザ駆動回路。
【請求項６】
前記レーザ光の光量をモニタしその光量に応じた帰還信号を出力する光量モニタ部と、前記光量指令信号と前記帰還信号との差分に応じて前記半導体レーザに駆動信号を出力する駆動部と、を備える請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体レーザ駆動回路。
【請求項７】
入力された光量指令信号に基づいて半導体レーザを駆動するとともに前記半導体レーザから発せられるレーザ光の光量を制御する半導体レーザ駆動回路において、
前記レーザ光の光量をモニタしその光量に応じた帰還信号を出力する光量モニタ部と、
前記光量指令信号と前記帰還信号との差分に応じて差分信号を出力する差分出力部と、
前記差分信号に基づいて前記半導体レーザに駆動信号を出力する駆動部と、
前記光量モニタ部からの帰還信号を非線形に変換して前記差分出力部に出力する非線形変換部と、を備えることを特徴とする半導体レーザ駆動回路。
【請求項８】
前記非線形変換部が入出力特性として対数特性を有することを特徴とする請求項７に記載の半導体レーザ駆動回路。
【請求項９】
前記非線形変換部が入出力特性として線形特性と、対数特性と、を有することを特徴とする請求項７に記載の半導体レーザ駆動回路。
【請求項１０】
前記非線形変換部が入出力特性として線形特性と、対数特性と、指数特性と、を有することを特徴とする請求項７に記載の半導体レーザ駆動回路。
【請求項１１】
前記半導体レーザからのレーザ光で感光材料を露光する場合に前記非線形変換部が入出力特性として前記感光材料の露光特性と同じかまたは類似した特性を有することを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の半導体レーザ駆動回路。
【請求項１２】
入力したデジタル信号をアナログ信号に変換するためのデジタルアナログ変換手段と、
前記デジタルアナログ変換手段から出力した離散的に線形なアナログ信号を離散的に非線形な光量指令信号に変換し出力する非線形変換手段と、
前記光量指令信号に基づいて感光材料を露光する露光手段と、を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項１３】
前記非線形変換手段が入出力特性として逆対数の特性を有することを特徴とする請求項１２に記載の露光装置。
【請求項１４】
前記非線形変換手段が入出力特性として線形特性と、逆対数特性と、を有することを特徴とする請求項１２に記載の露光装置。
【請求項１５】
前記非線形変換手段が入出力特性として線形特性と、逆対数特性と、指数特性と、を有することを特徴とする請求項１２に記載の露光装置。
【請求項１６】
前記非線形変換手段が入出力特性として前記感光材料の露光特性の逆特性と同じかまたは類似した特性を有することを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項１７】
前記露光手段が、前記感光材料を露光するレーザ光を出射する半導体レーザと、前記レーザ光の光量をモニタしその光量に応じた帰還信号を出力する光量モニタ部と、前記光量指令信号と前記帰還信号との差分に応じて前記半導体レーザに駆動信号を出力する駆動部と、を備える請求項１２乃至１６のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項１８】
前記露光手段が、前記感光材料を露光するための光を出射する光源と、前記光源と前記感光材料との間に配置され前記光の光量を制御する制御素子と、を備える請求項１２乃至１６のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項１９】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のレーザ半導体駆動回路を備え、前記半導体レーザからのレーザ光で感光材料を露光することを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体レーザの半導体レーザ駆動回路及び感光材料を露光する露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体レーザからのレーザ光で感光材料を露光し感光材料にデータの記録を行う露光装置が公知であるが、これらの装置で使用される半導体レーザは、駆動電流を変化させることによって、半導体レーザから発生する光出力を直接変調することが可能である。この駆動電流を制御する回路は、通常、光量指令信号によって設定される所望の光出力が半導体レーザから正確に発生するように、ＡＰＣ（Automatic Power Control）回路を設けて光出力を安定にするような制御を行っている（下記特許文献１，２参照）。
【０００３】
一方、感光材料の露光特性である光量−濃度特性は、一般に、図１７のように、線形でなく対数に近い特性を持っている。このような光量−濃度特性を持つ感光材料をデジタル画像データで露光する場合、線形に離散的な露光量で露光が行われ、特にガンマ（傾き）が立った低濃度域では露光時の濃度分解能が低下し、画質が劣化してしまう。
【０００４】
また、特にマンモグラフィ撮影画像のように低濃度域から高濃度域までのダイナミックレンジが広い（大きい）画像を露光する場合には、低濃度域の露光濃度の濃度分解能が著しく低下してしまう。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２３８９３２公報
【０００６】
【特許文献２】
特開２０００−２００９４１公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題に鑑み、感光材料において低濃度域から高濃度域まで濃度分解能のばらつきを小さくすることで画像品質を向上させることができる露光装置及び半導体レーザ駆動回路を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による第１の半導体レーザ駆動回路は、入力された光量指令信号に基づいて半導体レーザを駆動するとともに前記半導体レーザから発せられるレーザ光の光量を制御する半導体レーザ駆動回路において、前記光量指令信号を非線形な光量指令信号に変換する非線形変換部を備えることを特徴とする。
【０００９】
この半導体レーザ駆動回路によれば、離散的に線形な光量指令信号を非線形変換部で変換された離散的に非線形な光量指令信号に基づいて半導体レーザを駆動するので、非線形的な発光特性でレーザ光が出射する。例えば非線形的な露光特性を持つ感光材料を露光する場合に、感光材料の露光特性の逆特性を非線形変換部に持たせることで光量指令信号に対する感光材料の低濃度域から高濃度域まで濃度分解能のばらつきを小さくし、濃度分解能を向上することができ、画像品質を向上できる。
【００１０】
上記半導体レーザ駆動回路では、前記非線形変換部が入出力特性として感光材料の露光特性が対数に近い特性を持つことに着目して逆対数特性を有することが好ましい。これにより、簡単な回路構成で、感光材料の低濃度部から高濃度部までの濃度分解能のばらつきを小さくし、特に中濃度部の濃度分解能を向上することができる。また、例えば対数特性の露光特性を持つ感光材料を露光する場合には、感光材料において低濃度域から高濃度域まで濃度分解能のばらつきを非常に小さくすることができ、濃度分解能を飛躍的に向上することができる。
【００１１】
また、前記非線形変換部が入出力特性として感光材料の露光特性が低濃度部で比較的線形性を持つことに着目して低発光領域では線形特性を有し、高発光領域では逆対数特性を有することで、より濃度分解能を飛躍的に向上することができる。
【００１２】
また、前記非線形変換部が入出力特性として感光材料の露光特性が高濃度部で比較的指数特性を持ち中濃度部では対数特性を持つことに着目して、低発光領域では線形特性を有し、中発光領域では逆対数特性を有し、高発光領域では指数特性を有することで、更により濃度分解能を飛躍的に向上することができる。
【００１３】
また、前記半導体レーザからのレーザ光で感光材料を露光する場合に前記非線形変換部が入出力特性として前記感光材料の露光特性の逆特性を有することが好ましい。このレーザ光で感光材料を露光することにより感光材料において低濃度域から高濃度域まで濃度分解能のばらつきを非常に小さくすることができ、濃度分解能を最適に向上できる。
【００１４】
また、上記半導体レーザ駆動回路は、前記レーザ光の光量をモニタしその光量に応じた帰還信号を出力する光量モニタ部と、前記光量指令信号と前記帰還信号との差分に応じて前記半導体レーザに駆動信号を出力する駆動部と、を備えてＡＰＣ制御を行うことが好ましい。
【００１５】
本発明による第２の半導体レーザ駆動回路は、入力された光量指令信号に基づいて半導体レーザを駆動するとともに前記半導体レーザから発せられるレーザ光の光量を制御する半導体レーザ駆動回路において、前記レーザ光の光量をモニタしその光量に応じた帰還信号を出力する光量モニタ部と、前記光量指令信号と前記帰還信号との差分に応じて差分信号を出力する差分出力部と、前記差分信号に基づいて前記半導体レーザに駆動信号を出力する駆動部と、前記光量モニタ部からの帰還信号を非線形に変換して前記差分出力部に出力する非線形変換部と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
この半導体レーザ駆動回路によれば、非線形変換部で変換された非線形な帰還信号と光量指令信号との差分に応じた差分信号に基づいて半導体レーザを駆動するので、光量指令信号に対して非線形的な発光特性でレーザ光が出射する。例えば、非線形的な露光特性を持つ感光材料を露光する半導体レーザ駆動回路の非線形変換部に感光材料の露光特性と同じ特性を持たせることで、感光材料において低濃度域から高濃度域まで濃度分解能のばらつきを小さくし濃度分解能を向上することができ、画像品質を向上できる。
【００１７】
上記半導体レーザ駆動回路では、前記非線形変換部が入出力特性として感光材料の露光特性が対数に近い特性を持つことに着目して対数特性を有することが好ましい。これにより、簡単な回路構成で、濃度分解能を向上することができる。半導体レーザからのレーザ光が逆対数的な発光特性を有するので、このレーザ光により例えば対数特性の露光特性を持つ感光材料を露光することで感光材料において低濃度域から高濃度域まで濃度分解能のばらつきを小さくすることができる。
【００１８】
また、前記非線形変換部が入出力特性として感光材料の露光特性が低濃度部で比較的線形性を持つことに着目して低発光領域では線形特性を有し、中発光領域及び高発光領域では対数特性を有することがより好ましい。
【００１９】
また、前記非線形変換部が入出力特性として感光材料の露光特性が高濃度部で比較的指数特性を持ち中濃度部では対数特性を持つことに着目して、低発光領域では線形特性を有し、中発光領域では対数特性を有し、高発光領域では指数特性を有することが更により好ましい。
【００２０】
また、前記半導体レーザからのレーザ光で感光材料を露光する場合に前記非線形変換部が入出力特性として前記感光材料の露光特性と同じかまたは類似した特性を有することが好ましい。このレーザ光で感光材料を露光することにより感光材料において低濃度域から高濃度域まで濃度分解能のばらつきを極めて小さくすることができ濃度分解能を向上することができる。
【００２１】
本発明による露光装置は、入力したデジタル信号をアナログ信号に変換するためのデジタルアナログ変換手段と、前記デジタルアナログ変換手段から出力した離散的に線形なアナログ信号を非線形な光量指令信号に変換し出力する非線形変換手段と、前記光量指令信号に基づいて感光材料を露光する露光手段と、を備えることを特徴とする。
【００２２】
この露光装置によれば、非線形変換手段により離散的に線形なアナログ信号が非線形な光量指令信号に変換され、この非線形な光量指令信号に基づいて感光材料を露光するので、非線形的な露光特性を持つ感光材料において低濃度域から高濃度域まで濃度分解能のばらつきを小さくすることができ、濃度分解能を向上し、画像品質を向上できる。または、画像品質を維持したまま露光時の光量指令信号の必要分解能を小さくすることができるので装置のコストダウンや高速化が可能となる。
【００２３】
上記露光装置では、前記非線形変換手段が入出力特性として前記感光材料の露光特性の逆特性を有することが好ましい。これにより、感光材料において低濃度域から高濃度域まで濃度分解能を一定にできる。
【００２４】
また、前記非線形変換手段が入出力特性として逆対数の特性を有することで簡単な構成で濃度分解能を向上することができ、好ましい。これにより、対数特性に近い露光特性を持つ感光材料を露光することで感光材料において低濃度域から高濃度域まで濃度分解能のばらつきを小さくすることができる。
【００２５】
また、前記非線形変換手段が入出力特性として低発光領域では線形特性を有し、中発光領域及び高発光領域では逆対数特性を有することがより好ましい。これにより、低濃度部で線形に近い特性を持つ感光材料の露光特性により近づいた補正ができるので、低濃度域から高濃度域まで濃度分解能のばらつきを更に小さくできる。
【００２６】
また、前記非線形変換手段が入出力特性として低発光領域では線形特性を有し、中発光領域では逆対数特性を有し、高発光領域では指数特性を有することが更により好ましい。これにより、低濃度部で線形に近く、中濃度で対数特性に近く、高濃度で指数特性に近い感光材料の露光特性に更により近づいた補正ができるので、低濃度域から高濃度域まで濃度分解能のばらつきを更により小さくできる。
【００２７】
上述の場合、前記低発光領域は前記感光材料における低濃度領域に対応し、前記中発光領域は中濃度領域に対応し、前記高発光領域は高濃度領域に対応する。
【００２８】
また、前記露光手段が、前記感光材料を露光するレーザ光を出射する半導体レーザと、前記レーザ光の光量をモニタしその光量に応じた帰還信号を出力する光量モニタ部と、前記光量指令信号と前記帰還信号との差分に応じて前記半導体レーザに駆動信号を出力する駆動部と、を備えることが好ましい。
【００２９】
また、前記露光手段が、前記感光材料を露光するためのレーザ光を出射する半導体レーザと、前記半導体レーザと前記感光材料との間に配置され前記レーザ光の光量を制御する制御素子と、前記制御後のレーザ光の光量をモニタしその光量に応じた帰還信号を出力する光量モニタ部と、前記光量指令信号と前記帰還信号との差分に応じて前記制御素子に駆動信号を出力する駆動部と、を備えることが好ましい。
【００３０】
本発明による別の露光装置は、上記第１または第２のレーザ半導体駆動回路を備え、前記半導体レーザからのレーザ光で感光材料を露光することを特徴とする。この露光装置によれば、非線形的な発光特性のレーザ光で非線形的な露光特性を持つ感光材料を露光することで感光材料において低濃度域から高濃度域まで濃度分解能のばらつきを小さくすることができ、濃度分解能を向上し画像品質を向上できる。または、画像品質を維持したまま露光時の光量指令信号の必要分解能を小さくすることができるので、装置のコストダウンや高速化が可能となる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による第１乃至第４の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００３２】
〈第１の実施の形態〉
【００３３】
図１は本実施の形態による半導体レーザ駆動回路を概略的に示す回路図であり、図２は図１の非線形変換部の回路例を示す回路図である。
【００３４】
図１の半導体レーザ駆動回路１は、入力した光量指令信号に基づいて半導体レーザ（ＬＤ）１０を駆動するとともに半導体レーザ１０からレーザ光が所望の光量で正確に発生するようにＡＰＣ（Automatic Power Control）回路に構成されている。
【００３５】
図１のように、半導体レーザ駆動回路１は、外部から入力した光量指令信号を非線形な光量指令信号に変換する非線形変換部１１と、レーザ光の光量をフォトダイオード（ＰＤ）でモニタしその光量に応じた帰還信号を出力する光量モニタ部１４と、非線形に変換された光量指令信号と光量モニタ部１４からの帰還信号との差分に応じて差分信号を出力する差分出力部１２と、差分出力部１２からの差分信号に基づいて半導体レーザ１０を駆動するための駆動信号を半導体レーザ１０に出力するＬＤ駆動部１３と、を備える。
【００３６】
図１の非線形変換部１１は、例えば図２のような逆対数（指数）変換回路から構成できる。即ち、図２の逆対数変換回路１１ａは、ダイオードＤ１とオペアンプＯＰ１とを直列的に接続し、抵抗Ｒ１をオペアンプＯＰ１の入力端子と出力端子との間に接続し、対数特性を持つダイオードＤ１の電流−電圧特性を利用し、電圧−電流変換させることで逆対数特性を実現し、後段のオペアンプＯＰ１で電流−電圧変換部を構成することで逆対数特性を実現している。
【００３７】
図１，図２において、入力された光量指令信号は離散的に線形なアナログ信号であるが、逆対数変換回路１１ａで逆対数の非線形な光量指令信号に変換される。この逆対数の非線形な光量指令信号と光量モニタ部１４から出力したＰＤの受光量に応じた帰還信号との差分に応じた差分信号が差分出力部１２から出力する。このため、かかる差分信号に基づいてＬＤ駆動部１３から駆動信号を半導体レーザ１０に出力するので、半導体レーザ１０からのレーザ光が離散的に線形なアナログ光量指令信号に対して、逆対数の発光特性を有する発光量で照射される発光特性を有する。
【００３８】
図３（ａ），（ｂ）に図１の非線形変換部１１の別の非線形変換回路を示す。図３（ａ）の非線形変換回路１９ａは、線形変換と逆対数変換との組み合わせ回路であり、ダイオードＤ５と抵抗Ｒ７，Ｒ８とオペアンプＯＰ６とから構成されている。また、図３（ｂ）の非線形変換回路１９ｂは、ダイオードＤ６，Ｄ７，Ｄ８と抵抗Ｒ９，Ｒ１０，Ｒ１１，Ｒ１２とオペアンプＯＰ７，ＯＰ８とから構成されている。
【００３９】
図３（ａ）の非線形変換回路１９ａによれば、図１の半導体レーザ１０からのレーザ光が低発光領域では線形特性を有し、中発光領域及び高発光領域では逆対数特性を有する。また、図３（ｂ）の非線形変換回路１９ｂによれば、図１の半導体レーザ１０からのレーザ光が低発光領域では線形特性を有し、中発光領域では逆対数特性を有し、高発光領域では指数特性を有する。
【００４０】
〈第２の実施の形態〉
【００４１】
図４は本実施の形態による半導体レーザ駆動回路を概略的に示す回路図であり、図５は図４の非線形変換部の回路例を示す回路図（ａ）乃至（ｄ）である。
【００４２】
図４の半導体レーザ駆動回路２は、ＡＰＣ（Automatic Power Control）回路に構成され、図１と同様の回路構成であるが、非線形変換部を光量モニタ部と差分出力部との間に配置したものである。
【００４３】
即ち、図４のように、半導体レーザ駆動回路２は、レーザ光の光量をフォトダイオード（ＰＤ）でモニタしその光量に応じた帰還信号を出力する光量モニタ部１４と、光量モニタ部１４からの帰還信号を非線形な帰還信号に変換する非線形変換部１５と、外部から入力した光量指令信号と非線形変換部１５からの非線形に変換された帰還信号との差分に応じて差分信号を出力する差分出力部１２と、差分出力部１２からの差分信号に基づいて半導体レーザ１０を駆動するための駆動信号を半導体レーザ１０に出力するＬＤ駆動部１３と、を備える。
【００４４】
図４の非線形変換部１５は、例えば図５（ａ）乃至（ｄ）のような対数変換回路から構成できる。即ち、図５（ａ）の対数変換回路１５ａは、ダイオードＤ２とオペアンプＯＰ２とから構成され、対数特性を持つダイオードＤ２の電流−電圧特性を利用し、非常に簡単な構成で、かつ、光量モニタ部（ＰＤ）１４から出力される電流を電流電圧変換部と兼ねて対数変換する一例である。
【００４５】
図５（ｂ）の対数変換回路１５ｂは、トランジスタＴｒ１とオペアンプＯＰ３とから構成され、ダイオードの代わりにトランジスタを用いた簡単な回路構成である。
【００４６】
また、図５（ｃ）の対数変換回路１５ｃは、オペアンプＯＰ４と、トランジスタＴｒ２，Ｔｒ３と、定電流源１６とから構成され、トランジスタＴｒ２と温度が同じになるように配置されたトランジスタＴｒ３によりトランジスタＴｒ２の温度特性を補償するようになっている。なお、トランジスタをダイオードに置き換えても同様の機能を実現できる。
【００４７】
また、図５（ｄ）の対数変換回路１５ｄは、図５（ａ）を変形した同様の回路であり、ダイオードＤ３とオペアンプＯＰ５とを組み合わせた簡単な回路構成である。
【００４８】
図５（ａ）乃至（ｄ）の対数変換回路１５ａ乃至１５ｄは図４の光量モニタ部１４のフォトダイオード（ＰＤ）からの帰還信号が入力し、対数の非線形な帰還信号に変換する。
【００４９】
図４，図５において、入力された光量指令信号は離散的に線形なアナログ信号である一方、光量モニタ部１４から出力したＰＤの受光量に応じた帰還信号が対数変換回路１５ａ乃至１５ｄで対数の非線形な帰還信号に変換される。この光量モニタ部１４から出力した対数の非線形な帰還信号と離散的に線形な光量指令信号との差分に応じた差分信号が差分出力部１２から出力する。このため、かかる差分信号に基づいてＬＤ駆動部１３から駆動信号を半導体レーザ１０に出力するので、図４の半導体レーザ１０からのレーザ光が離散的に線形なアナログ光量指令信号に対して、逆対数の発光特性を有する発光量で照射される発光特性を有する。
【００５０】
図６に図４の非線形変換部１５の別の非線形変換回路を示す。図６の非線形変換回路１７は、線形変換と対数変換との組み合わせ回路であり、ダイオードＤ４と抵抗Ｒ２とを並列接続しており、図４のフォトダイオード（ＰＤ）からの帰還信号を低電流域では線形変換し、中電流域及び高電流領域では対数変換する。
【００５１】
図７（ａ）乃至（ｄ）に線形変換と対数変換との組み合わせ回路の別の回路を示す。図７（ａ）乃至（ｄ）の各非線形変換回路１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄは、図５（ａ）乃至（ｄ）の各対数変換回路１５ａ乃至１５ｄとそれぞれ対応し、各回路１５ａ乃至１５ｄのダイオードまたはトランジスタにそれぞれ抵抗Ｒ３乃至Ｒ６を並列に接続したものである。
【００５２】
図７（ａ）乃至（ｄ）の各非線形変換回路１８ａ乃至１８ｄによれば、図６と同様に、図４のフォトダイオード（ＰＤ）からの帰還信号を低電流域では線形変換し、中電流域及び高電流域では対数変換する。
【００５３】
図８に線形変換と対数変換と指数変換の組み合わせ回路である非線形変換回路を示す。図８の非線形変換回路２０は、オペアンプＯＰ９と、ダイオードＤ９，Ｄ１０と、抵抗Ｒ１３，Ｒ１４と、ツェナーダイオードＺＤ１とから構成される。
【００５４】
図８の非線形変換回路２０によれば、図４のフォトダイオード（ＰＤ）からの帰還信号を低電流域では線形変換し、中電流域で対数変換し、高電流域では指数変換する。
【００５５】
〈第３の実施の形態〉
【００５６】
図９は本実施の形態による露光装置を概略的に示すブロック図であり、図１０は図９に示す露光装置の露光部のブロック回路の例を示す図である。
【００５７】
図９の露光装置は、デジタル信号である入力信号をアナログ信号に変換するためのデジタルアナログ変換部（Ｄ／Ａ変換部）３１と、Ｄ／Ａ変換部３１から出力した離散的に線形なアナログ信号を非線形な光量指令信号に変換し出力する非線形変換部３２と、非線形変換部３２からの非線形な光量指令信号に基づいて感光材料を露光する露光部３３と、を備える。
【００５８】
図１０のように、露光部３３は、図１と基本的に同様に構成され、感光材料からなるフィルムＦを露光するためのレーザ光Ｌを射出する半導体レーザ（ＬＤ）３６と、レーザ光の光量をフォトダイオード（ＰＤ）等でモニタしその光量に応じた帰還信号を出力する光量モニタ部３８と、非線形に変換された光量指令信号と光量モニタ部３８からの帰還信号との差分に応じて差分信号を出力する差分出力部３４と、差分出力部３４からの差分信号に基づいて半導体レーザ（ＬＤ）３６を駆動するための駆動信号を半導体レーザ３６に出力するＬＤ駆動部３５と、半導体レーザ（ＬＤ）３６からのレーザ光をフィルムＦに対し走査させるよう偏向する走査部３７と、を備える。
【００５９】
図９の非線形変換部３２は、具体的には、図２の逆対数変換回路１１ａ、図３（ａ）の非線形変換回路１９ａ、または図３（ｂ）の非線形変換回路１９ｂから構成することができる。図２の逆対数変換回路１１ａから構成された非線形変換部３２により、図９，図１０において、半導体レーザ３６から入出力特性が非線形な発光特性を有するレーザ光Ｌが走査されてフィルムＦを露光し、入力信号に基づいてフィルムＦ上に画像を形成する。
【００６０】
図１１は感光材料からなるフィルムＦの露光特性の例を示す図であり、横軸が規格化した光量の対数値であり、縦軸が濃度である。図１２は、図９，図１０及び図２の構成からなる露光装置でフィルムＦを露光した場合の濃度分解能の特性を示す図であり、横軸が規格化した光量の対数値であり、縦軸が規格化した濃度分解能である。図１２には従来通りの離散的に線形なアナログ信号を光量指令信号とした比較例を併せて示す。
【００６１】
図１１のように、フィルムＦの露光特性は、低濃度域では対数光量が増加しても濃度はさほど変化せず、中濃度域ではほぼ直線的に変化し、高濃度域では次第に濃度変化が減少するものであることが分かる。
【００６２】
図１１のような露光特性を有するフィルムＦに対し、従来の離散的に線形なアナログ信号で露光した比較例では、図１２の１点鎖線のように傾き（ガンマ）の立った低濃度域では濃度の精度が劣っているが、図９，図１０及び図２の構成からなる露光装置によれば、離散的に線形なアナログ信号を逆対数変換することで、図１２の実線のように低濃度域での精度を改善できる。このように、特に低濃度域において濃度分解能のばらつきを小さくすることができ、画像品質を向上できる。
【００６３】
次に、図１３により図１０の変形例を説明する。図１３は図１０の変形例を示す露光部３３のブロック図である。
【００６４】
図１３の露光部は、半導体レーザ（ＬＤ）３６と走査部３７との間に音響光学変換素子（ＡＯＭ）３９を配置し、ＡＯＭ３９に対する駆動信号をレーザ光が所望の光量となるように制御するようにしたものである。
【００６５】
即ち、図１３の露光部は、感光材料からなるフィルムＦを露光するためのレーザ光を射出する半導体レーザ（ＬＤ）３６と、半導体レーザ３６からのレーザ光が入射し変調されて出射する音響光学変換素子（ＡＯＭ）３９と、ＡＯＭ３９からのレーザ光の光量をフォトダイオード（ＰＤ）等でモニタしその光量に応じた帰還信号を出力する光量モニタ部３８と、離散的に線形な光量指令信号を非線形に変換する非線形変換部４２と、非線形変換部４２で非線形に変換された光量指令信号と光量モニタ部３８からの帰還信号との差分に応じて差分信号を出力する差分出力部３４と、差分出力部３４からの差分信号に基づいてＡＯＭ３９を駆動するための駆動信号をＡＯＭ３９に出力するＡＯＭ駆動部４０と、半導体レーザ３６を駆動するＬＤ駆動部３５と、ＡＯＭ３９からのレーザ光をフィルムＦに対し走査させるよう偏向する走査部３７と、を備える。
【００６６】
図９，図１３及び図２の構成からなる露光装置において離散的に線形なアナログ信号を逆対数変換することで、上述と同様に、特に低濃度域において濃度分解能のばらつきを小さくすることができ、画像品質を向上できる。なお、光量モニタ部と差分出力部を省略した構成としてもよい。
【００６７】
〈第４の実施の形態〉
【００６８】
図１４は本実施の形態による露光装置を概略的に示すブロック図である。図１４の露光装置は、図９のＤ／Ａ変換部３１から出力した離散的に線形なアナログ信号が光量指令信号として差分出力部３４に入力し、光量モニタ部３８からの帰還信号を非線形に変換するようにしたものである。
【００６９】
即ち、図１４の露光装置は、図４と基本的に同様に構成され、デジタル信号である入力信号をアナログ信号に変換するためのＤ／Ａ変換部３１と、フィルムＦを露光するためのレーザ光Ｌを射出する半導体レーザ（ＬＤ）３６と、レーザ光の光量をフォトダイオード（ＰＤ）等でモニタしその光量に応じた帰還信号を出力する光量モニタ部３８と、光量モニタ部３８からの帰還信号を非線形に変換する非線形変換部４１と、アナログ信号に変換された光量指令信号と光量モニタ部３８からの非線形に変換された帰還信号との差分に応じて差分信号を出力する差分出力部３４と、差分出力部３４からの差分信号に基づいて半導体レーザ（ＬＤ）３６を駆動するための駆動信号を半導体レーザ３６に出力するＬＤ駆動部３５と、半導体レーザ（ＬＤ）３６からのレーザ光をフィルムＦに対し走査させるよう偏向する走査部３７と、を備える。
【００７０】
図１４の非線形変換部４１は、具体的には、図５の対数変換回路１５ａ乃至１５ｄ、図６の非線形変換回路１７、図７の非線形変換回路１８ａ乃至１８ｄ、または図８の非線形変換回路２０から構成することができる。これらの回路の内のいずれかを図１４の非線形変換部４１に適用することで、図９，図１０において、半導体レーザ３６から入出力特性が非線形な発光特性を有するレーザ光Ｌが走査されてフィルムＦを露光し、入力信号に基づいてフィルムＦ上に画像を形成することができ、図９，図１０の場合と同様の効果を得ることができる。
【００７１】
次に、図９の非線形変換部３２の別の構成例について図１５を参照して説明する。図１５（ａ）は図９の非線形変換部３２のブロック回路図の例を示す図、図１５（ｂ）は図１５（ａ）のブロック回路の動作を説明するための半導体レーザの発光量とフィルムの濃度との関係を概略的に示す図である。
【００７２】
図１５（ａ）に示す非線形変換部３２を構成する回路５０は、オペアンプＯＰ１０と、図１５（ｂ）の低発光領域ａでは線形特性である入出力特性Ａを有する変換部５１と、中発光領域ｂでは逆対数特性である入出力特性Ｂを有する変換部５２と、高発光領域ｃでは指数特性である入出力特性Ｃを有する変換部５３と、変換部５１，５２，５３からの各出力を切り替えるためのアナログスイッチ５５と、オペアンプＯＰ１０からの信号に応じてスイッチ５５を切り替えるための出力切替部５４と、を備える。
【００７３】
なお、図１５（ｂ）において、低発光領域ａはフィルムＦの低濃度領域に対応し、中発光領域ｂは中濃度領域に対応し、高発光領域ｃは高濃度領域に対応する。また、説明のため、三領域に分けているが、更に細かく領域を分けてもよい。
【００７４】
図１５（ａ）の非線形変換部３２を構成する回路５０によれば、図１５（ｂ）のようなフィルムＦの露光特性と逆特性を有するような光量指令信号を図１０の差分出力部３４に入力させることができ、フィルムＦの露光特性の逆特性と同一または類似の発光特性を補正したレーザ光を図１０のフィルムＦに露光することができるので、フィルムＦにおいて低濃度域から高濃度域まで濃度分解能のばらつきを更に小さくでき、画質を一層向上させることができる。
【００７５】
また、図１５（ａ）の各変換部５１〜５３は、図２，図３に示す回路１１ａ，１９ａまたは１９ｂを適宜適用できるが、図１６のような抵抗Ｒ１５，Ｒ１６，Ｒ１７と、オペアンプＯＰ１１とから構成され、図１５（ｂ）の各オフセット電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃを抵抗Ｒ１５の一端に切り替えて入力するようにした回路６０から構成してもよい。
【００７６】
以上のように本発明を実施の形態により説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、図１４の非線形変換部４１を図１５（ａ）の回路５０のように構成できる。この場合、回路５０の変換部５２が中発光領域ｂで対数特性を有するように構成し、フィルムＦの露光特性と同一または類似の特性を有するような帰還信号を図１４の差分出力部３４に入力させることができ、フィルムＦの露光特性と同一または類似の発光特性を補正したレーザ光を図１４のフィルムＦに露光することができるので、フィルムＦにおいて低濃度域から高濃度域まで濃度分解能のばらつきを更に小さくでき、画質を一層向上させることができる。
【００７７】
また、図１３において図１４と同様の非線形変換部を光量モニタ部３８と差分出力部３４との間に設け、差分出力部３４に線形で離散的な光量指令信号を入力させ、図１４と同様に制御するようにしてもよい。
【００７８】
【発明の効果】
本発明によれば、感光材料の露光特性を補正するように半導体レーザを駆動する半導体レーザ駆動回路を提供できる。また、感光材料において低濃度域から高濃度域まで濃度分解能のばらつきを小さくし、濃度分解能を向上することで画像品質を向上できる露光装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態による半導体レーザ駆動回路を概略的に示す回路図である。
【図２】図１の非線形変換部の回路例を示す回路図である。
【図３】図１の非線形変換部１１の別の非線形変換回路例を示す回路図（ａ），（ｂ）である。
【図４】第２の実施の形態による半導体レーザ駆動回路を概略的に示す回路図である。
【図５】図４の非線形変換部の回路例を示す回路図（ａ）乃至（ｄ）である。
【図６】図４の非線形変換部の別の非線形変換回路を示す回路図であり、線形変換と対数変換との組み合わせ回路である。
【図７】図６の線形変換と対数変換との組み合わせ回路の別の回路を示す回路図（ａ）乃至（ｄ）である。
【図８】図４の非線形変換部の別の回路例であって線形変換と対数変換と指数変換の組み合わせ回路を示す回路図である。
【図９】第３の実施の形態による露光装置を概略的に示すブロック図である。
【図１０】図９に示す露光装置の露光部のブロック回路の例を示す図である。
【図１１】第３の実施の形態における感光材料からなるフィルムＦの露光特性の例を示す図である。
【図１２】図９，図１０及び図２の構成からなる露光装置でフィルムＦを露光した場合の濃度分解能の特性を示す図である。
【図１３】図１０の露光部のブロック回路の変形例を示す図である。
【図１４】第４の実施の形態による露光装置を概略的に示すブロック図である。
【図１５】図９の非線形変換部３２の別の構成例を示すブロック回路図（ａ）、図１５（ａ）のブロック回路の動作を説明するための半導体レーザの発光量とフィルムの濃度との関係を概略的に示す図（ｂ）である。
【図１６】図１５（ａ）ブロック回路図の変形例を示す図である。
【図１７】従来の一般的な感光材料の露光特性である光量−濃度特性を概略的に示す図である。
【符号の説明】
１，２・・・半導体レーザ駆動回路
１０・・・半導体レーザ（ＬＤ）
１１、１５・・・非線形変換部
１２・・・差分出力部
１３・・・ＬＤ駆動部
１４・・・光量モニタ部
３１・・・Ｄ／Ａ変換部
３２・・・非線形変換部
３３・・・露光部
３６・・・半導体レーザ（ＬＤ）
３９・・・音響光学変換素子（ＡＯＭ）（制御素子）
４０・・・ＡＯＭ駆動部
４１、４２・・・非線形変換部
【図１】
2004207313.tif 000003
【図２】
2004207313.tif 000004
【図３】
2004207313.tif 000005
【図４】
2004207313.tif 000006
【図５】
2004207313.tif 000007
【図６】
2004207313.tif 000008
【図７】
2004207313.tif 000009
【図８】
2004207313.tif 000010
【図９】
2004207313.tif 000011
【図１０】
2004207313.tif 000012
【図１１】
2004207313.tif 000013
【図１２】
2004207313.tif 000014
【図１３】
2004207313.tif 000015
【図１４】
2004207313.tif 000016
【図１５】
2004207313.tif 000017
【図１６】
2004207313.tif 000018
【図１７】
2004207313.tif 000019