JPH0723197A - 振幅変調モードおよびパルス振幅モードで駆動されるレーザダイオードを有するレーザ画像形成装置 - Google Patents
振幅変調モードおよびパルス振幅モードで駆動されるレーザダイオードを有するレーザ画像形成装置Info
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- H04N1/40043—Circuits exciting or modulating particular heads for reproducing continuous tone value scales using more than one type of modulation, e.g. pulse width modulation and amplitude modulation
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- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 レーザビームパワーがディジタルイメージ入
力信号（１２）の関数として直線的に変化するレーザビ
ームを生成するために制御されるレーザダイオード（１
６）を含むレーザ画像形成装置。 【構成】 レーザビームは走査光学系で偏向されて、フ
ィルム等の感光性媒体を露光する。ディジタルイメージ
入力信号（１２）が、レーザダイオード（１６）をリニ
ア領域で操作する第１レンジの値をとる場合は、レーザ
ダイオード（１６）は制御手段（２４）、（２８）によ
って振幅変調モードで駆動するように制御される。一
方、ディジタルイメージ入力信号（１２）が、レーザダ
イオード（１６）のノンリニア操作領域である第１レン
ジよりも低い第２レンジの値をとる場合は、レーザダイ
オードは制御手段（２６）、（３０）によって、リニア
領域でパルス振幅変調モードで駆動されるように制御さ
れる。
力信号（１２）の関数として直線的に変化するレーザビ
ームを生成するために制御されるレーザダイオード（１
６）を含むレーザ画像形成装置。 【構成】 レーザビームは走査光学系で偏向されて、フ
ィルム等の感光性媒体を露光する。ディジタルイメージ
入力信号（１２）が、レーザダイオード（１６）をリニ
ア領域で操作する第１レンジの値をとる場合は、レーザ
ダイオード（１６）は制御手段（２４）、（２８）によ
って振幅変調モードで駆動するように制御される。一
方、ディジタルイメージ入力信号（１２）が、レーザダ
イオード（１６）のノンリニア操作領域である第１レン
ジよりも低い第２レンジの値をとる場合は、レーザダイ
オードは制御手段（２６）、（３０）によって、リニア
領域でパルス振幅変調モードで駆動されるように制御さ
れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、感光性の媒体をレーザ
走査によって露光するレーザプリンタ装置に関し、特
に、レーザダイオードの発光ダイオード（ＬＥＤ）領域
を使用せずに最大露光レンジ（Ｅｍａｘ−Ｅｍｉｎ）が
得られるように、レーザダイオードの露光特性を最大限
に活用するレーザダイオードプリンタ装置に関する。
走査によって露光するレーザプリンタ装置に関し、特
に、レーザダイオードの発光ダイオード（ＬＥＤ）領域
を使用せずに最大露光レンジ（Ｅｍａｘ−Ｅｍｉｎ）が
得られるように、レーザダイオードの露光特性を最大限
に活用するレーザダイオードプリンタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザダイオードは２つの異なる領域、
すなわちレーザ領域とＬＥＤ領域とで作動する。図１に
示されるように、しきい値を越えるレーザダイオード駆
動電流と出力照射パワーとの間にはリニア関係が成立す
る。一方、ＬＥＤ領域では、駆動電流と出力照射パワー
との関係はノンリニアであり、レーザ領域での駆動に比
べ、電流の変化に対する照射力の変化は小さい。レーザ
プリンタで露光用にレーザダイオードを用いる場合は、
電流を均等に値２N −１に分割するＤ／Ａコンバータを
用いてレーザダイオードを駆動させる。ここでＮはＤ／
Ａコンバータに入力されるビットの数である。ＬＥＤ領
域ではレーザダイオード効率（入力電流１ミリアンペア
当たりの出力パワー（ミリワット）で表わされる）が非
常に小さいので、入力信号コード値が広範囲に変化して
も、露光における変化は非常に少ない。
すなわちレーザ領域とＬＥＤ領域とで作動する。図１に
示されるように、しきい値を越えるレーザダイオード駆
動電流と出力照射パワーとの間にはリニア関係が成立す
る。一方、ＬＥＤ領域では、駆動電流と出力照射パワー
との関係はノンリニアであり、レーザ領域での駆動に比
べ、電流の変化に対する照射力の変化は小さい。レーザ
プリンタで露光用にレーザダイオードを用いる場合は、
電流を均等に値２N −１に分割するＤ／Ａコンバータを
用いてレーザダイオードを駆動させる。ここでＮはＤ／
Ａコンバータに入力されるビットの数である。ＬＥＤ領
域ではレーザダイオード効率（入力電流１ミリアンペア
当たりの出力パワー（ミリワット）で表わされる）が非
常に小さいので、入力信号コード値が広範囲に変化して
も、露光における変化は非常に少ない。
【０００３】ある種のレーザプリンタはｎビット（例え
ば１２ビット）のＤ／Ａコンバータを用いて、露光装置
（ヘリウム−ネオンガスレーザと音響光学モジュレー
タ、もしくはレーザダイオード）を駆動し、露光装置は
フィルムなどの感光性媒体を露光する。出力ルックアッ
プテーブルが構成され、データはディジタル／アナログ
変換に先だってルックアップテーブルでマッピングされ
る。ルックアップテーブルはコード値からフィルム濃度
にリニアマッピングを行うように計算される。
ば１２ビット）のＤ／Ａコンバータを用いて、露光装置
（ヘリウム−ネオンガスレーザと音響光学モジュレー
タ、もしくはレーザダイオード）を駆動し、露光装置は
フィルムなどの感光性媒体を露光する。出力ルックアッ
プテーブルが構成され、データはディジタル／アナログ
変換に先だってルックアップテーブルでマッピングされ
る。ルックアップテーブルはコード値からフィルム濃度
にリニアマッピングを行うように計算される。
【０００４】濃度とＬｏｇ露光との関係を表わす（ＤＬ
ｏｇＥ）フィルム曲線の高濃度領域では、一定のデルタ
濃度に対するデルタ露光量は低濃度領域における露光よ
りもずっと大きい。結果として、出力ルックアップテー
ブルは、多数の入力コード値を高濃度領域（もしくは高
露光領域）の単一の出力コード値にマッピングすること
になり、露光のためにコード値の使用が非効果的なもの
となる。
ｏｇＥ）フィルム曲線の高濃度領域では、一定のデルタ
濃度に対するデルタ露光量は低濃度領域における露光よ
りもずっと大きい。結果として、出力ルックアップテー
ブルは、多数の入力コード値を高濃度領域（もしくは高
露光領域）の単一の出力コード値にマッピングすること
になり、露光のためにコード値の使用が非効果的なもの
となる。
【０００５】輝度におけるわずかな変化が見えるかどう
かの可視しきい値は、放射線像が映る輝度領域において
ほぼ一定であることは周知である。（M.I. Sezan, K. Y
ip,S.J. Daly, "Uniform Perceptual Quantization : A
pplications to Digital Radiography", IEEE Transact
ions on Systems, Man, and Cybernetics, Vol/ SMC-1
7, No. 4, Jul/Aug 1987, pp.622-634) このデルタ輝
度指数は不変係数によってデルタ濃度に関係づけられる
ので、最良のレーザプリンタとは、単調増加で各コード
値をそれぞれの濃度値にマッピングし、デルタ濃度が一
定であるような露光手段を用いることになる。すなわ
ち、ＤＬｏｇＥフィルム曲線に基づいて、露光曲線に対
する最良のコード値が計算される。
かの可視しきい値は、放射線像が映る輝度領域において
ほぼ一定であることは周知である。（M.I. Sezan, K. Y
ip,S.J. Daly, "Uniform Perceptual Quantization : A
pplications to Digital Radiography", IEEE Transact
ions on Systems, Man, and Cybernetics, Vol/ SMC-1
7, No. 4, Jul/Aug 1987, pp.622-634) このデルタ輝
度指数は不変係数によってデルタ濃度に関係づけられる
ので、最良のレーザプリンタとは、単調増加で各コード
値をそれぞれの濃度値にマッピングし、デルタ濃度が一
定であるような露光手段を用いることになる。すなわ
ち、ＤＬｏｇＥフィルム曲線に基づいて、露光曲線に対
する最良のコード値が計算される。
【０００６】ＬＥＤ領域ではレーザダイオード効率が低
い上に、マルチモードで働き、このためＬＥＤ領域は露
光に適さなくなるという失点がある。ＬＥＤ領域では、
レーザ領域より波長が低く、照射パワーの多くは基本駆
動モード上に存在しない。また、露光され現像されたフ
ィルムの濃度は露光の波長によって決まるので、波長の
変化が露光プロセスでの誤差の原因にもなる。
い上に、マルチモードで働き、このためＬＥＤ領域は露
光に適さなくなるという失点がある。ＬＥＤ領域では、
レーザ領域より波長が低く、照射パワーの多くは基本駆
動モード上に存在しない。また、露光され現像されたフ
ィルムの濃度は露光の波長によって決まるので、波長の
変化が露光プロセスでの誤差の原因にもなる。
【０００７】米国特許第４，７７４，７１０号（第４，
９８７，４２６号も参照）は、レーザ領域にあるように
選択されたカットオフポイントより低く、かつＬＥＤ領
域へのしきいをすぐ越えたパワーレベルにおいて、レー
ザをパルス幅変調することによって露光パワーのリニア
変化を最小露光レベルにまで拡張することを示唆してい
る。このアイディアを実行するためには、パルス幅変調
領域でピクセル周期は数ナノセコンドのオーダーのパル
ス幅に分割されねばならない。ピクセル周期が１８２ナ
ノセコンドであるとすると、最小のパルス幅は１ナノセ
コンドとなり、コスト効果と電子部品技術の水準を考慮
すると現時点ではこれは実行不可能である。
９８７，４２６号も参照）は、レーザ領域にあるように
選択されたカットオフポイントより低く、かつＬＥＤ領
域へのしきいをすぐ越えたパワーレベルにおいて、レー
ザをパルス幅変調することによって露光パワーのリニア
変化を最小露光レベルにまで拡張することを示唆してい
る。このアイディアを実行するためには、パルス幅変調
領域でピクセル周期は数ナノセコンドのオーダーのパル
ス幅に分割されねばならない。ピクセル周期が１８２ナ
ノセコンドであるとすると、最小のパルス幅は１ナノセ
コンドとなり、コスト効果と電子部品技術の水準を考慮
すると現時点ではこれは実行不可能である。
【０００８】また、レーザ記録装置に関する米国特許第
４，７９９，０６９号、第４，８０６，９４６号、第
４，３７５，０６５号、第４，９０５，０２２号、第
４，７５４，２９１号、第４，６７９，０５７号など
も、レーザ記録システムのマルチ変調モードの使用を開
示しているが、レーザの露光レンジの最大化とレーザダ
イオードのレーザ領域の再使用とにおいて完全に成功し
ているとはいえない。
４，７９９，０６９号、第４，８０６，９４６号、第
４，３７５，０６５号、第４，９０５，０２２号、第
４，７５４，２９１号、第４，６７９，０５７号など
も、レーザ記録システムのマルチ変調モードの使用を開
示しているが、レーザの露光レンジの最大化とレーザダ
イオードのレーザ領域の再使用とにおいて完全に成功し
ているとはいえない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のレ
ーザプリンタ装置では、レーザダイオードをＬＥＤ領域
で作動させずに露光レンジを拡張しようとすると問題点
があった。
ーザプリンタ装置では、レーザダイオードをＬＥＤ領域
で作動させずに露光レンジを拡張しようとすると問題点
があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明によれば、レーザダイオードを含むレーザ画
像形成装置において、リニアレーザ駆動領域を常に使用
することによってコントラスト比と露光レンジを増大さ
せ、ノンリニア領域でのレーザダイオードの作動による
好ましくない駆動効果を最小にする。
に、本発明によれば、レーザダイオードを含むレーザ画
像形成装置において、リニアレーザ駆動領域を常に使用
することによってコントラスト比と露光レンジを増大さ
せ、ノンリニア領域でのレーザダイオードの作動による
好ましくない駆動効果を最小にする。
【００１１】本発明の実施例にかかるレーザ画像形成装
置は、レーザビームを生成するために制御されるレーザ
ダイオードを含み、そのパワーはディジタルイメージ入
力信号の関数として直線的に変化することを特徴とす
る。レーザビームは走査光学系によって偏向され、フィ
ルムなどの感光性媒体を露光する。この装置はレーザダ
イオードを制御するための制御手段も含み、ディジタル
イメージ入力信号が所定の値を越える第１レンジのディ
ジタル値を有する場合は、レーザダイオードがそのリニ
ア操作領域で振幅変調モードで駆動されるように、レー
ザダイオードを制御する。またディジタルイメージ入力
信号が所定の遷移値より低い第２レンジの値を有する場
合は、前記制御手段はレーザダイオードがリニア領域の
パルス振幅変調モードで駆動されるように、レーザダイ
オードを制御する。
置は、レーザビームを生成するために制御されるレーザ
ダイオードを含み、そのパワーはディジタルイメージ入
力信号の関数として直線的に変化することを特徴とす
る。レーザビームは走査光学系によって偏向され、フィ
ルムなどの感光性媒体を露光する。この装置はレーザダ
イオードを制御するための制御手段も含み、ディジタル
イメージ入力信号が所定の値を越える第１レンジのディ
ジタル値を有する場合は、レーザダイオードがそのリニ
ア操作領域で振幅変調モードで駆動されるように、レー
ザダイオードを制御する。またディジタルイメージ入力
信号が所定の遷移値より低い第２レンジの値を有する場
合は、前記制御手段はレーザダイオードがリニア領域の
パルス振幅変調モードで駆動されるように、レーザダイ
オードを制御する。
【００１２】
【実施例】図２は、本発明の実施例にかかるレーザ画像
形成装置のブロック図である。図において、レーザ画像
形成装置１０は、ディジタルイメージソース１２、レー
ザダイオードコントローラ１４、レーザダイオード１
６、走査光学系１８、およびシステムコントローラ２０
を含み、ディジタルイメージソース１２は、ディジタル
Ｘ線像などのディジタルイメージを供給し、ディジタル
イメージはレーザダイオード１６によって感光性媒体２
２（フィルムなど）上に再生される。レーザコントロー
ラ１４は、レーザダイオード１６をイメージソース１２
から送られるディジタルイメージの関数として変調す
る。走査光学系１８は変調されたレーザビームを媒体２
２上へと走査する。システムコントローラ２０はシステ
ム１０の駆動を制御する。
形成装置のブロック図である。図において、レーザ画像
形成装置１０は、ディジタルイメージソース１２、レー
ザダイオードコントローラ１４、レーザダイオード１
６、走査光学系１８、およびシステムコントローラ２０
を含み、ディジタルイメージソース１２は、ディジタル
Ｘ線像などのディジタルイメージを供給し、ディジタル
イメージはレーザダイオード１６によって感光性媒体２
２（フィルムなど）上に再生される。レーザコントロー
ラ１４は、レーザダイオード１６をイメージソース１２
から送られるディジタルイメージの関数として変調す
る。走査光学系１８は変調されたレーザビームを媒体２
２上へと走査する。システムコントローラ２０はシステ
ム１０の駆動を制御する。
【００１３】ディジタルイメージソース１２は、例え
ば、（１）医療画像形成装置（ＣＴ、ＭＲＩ、ＵＳ、Ｐ
ＥＴ）、（２）Ｘ線フィルムディジタイザ、（３）記憶
リン光体システム、（４）（磁気あるいは光学）画像保
管システム、などからディジタルＸ線画像を供給する。
ば、（１）医療画像形成装置（ＣＴ、ＭＲＩ、ＵＳ、Ｐ
ＥＴ）、（２）Ｘ線フィルムディジタイザ、（３）記憶
リン光体システム、（４）（磁気あるいは光学）画像保
管システム、などからディジタルＸ線画像を供給する。
【００１４】走査光学系１８はレーザダイオード１６か
らのレーザビームを整形し、媒体２２が走査ビームを横
切って移動される間、このレーザビームを反復的に走査
させる。走査光学系１８は反復ミラー、回転多角形ミラ
ー、もしくは回転ポリゴンを含んでもよい。
らのレーザビームを整形し、媒体２２が走査ビームを横
切って移動される間、このレーザビームを反復的に走査
させる。走査光学系１８は反復ミラー、回転多角形ミラ
ー、もしくは回転ポリゴンを含んでもよい。
【００１５】本発明によれば、レーザダイオードのリニ
ア駆動領域が常に使用されてコントラスト比を高め、レ
ーザのＬＥＤ領域で操作することによる悪影響を低減す
る。本発明の装置は高い露光レベルでの振幅変調（Ａ
Ｍ）と、低い露光レベルでのパルス振幅変調（ＰＡＭ）
とを用いることによりコントラスト比を高める。ＰＡＭ
変調は、露光期間中を通してレーザダイオード１６を常
にリニア領域（ＬＥＤ領域に置換する）で駆動するため
に行われる。
ア駆動領域が常に使用されてコントラスト比を高め、レ
ーザのＬＥＤ領域で操作することによる悪影響を低減す
る。本発明の装置は高い露光レベルでの振幅変調（Ａ
Ｍ）と、低い露光レベルでのパルス振幅変調（ＰＡＭ）
とを用いることによりコントラスト比を高める。ＰＡＭ
変調は、露光期間中を通してレーザダイオード１６を常
にリニア領域（ＬＥＤ領域に置換する）で駆動するため
に行われる。
【００１６】図３に示されるように、イメージソース１
２からのディジタル入力信号値が遷移値ＳT を越える場
合、この信号が直接レーザダイオード１６を変調して振
幅変調レーザビームを生成する。入力信号が遷移値ＳT
以下である場合は、レーザダイオード１６はしきい値よ
り上のレーザパワーを用いたパルス振幅変調モードで駆
動される。
２からのディジタル入力信号値が遷移値ＳT を越える場
合、この信号が直接レーザダイオード１６を変調して振
幅変調レーザビームを生成する。入力信号が遷移値ＳT
以下である場合は、レーザダイオード１６はしきい値よ
り上のレーザパワーを用いたパルス振幅変調モードで駆
動される。
【００１７】図４は、レーザダイオードを制御するレー
ザコントローラ１４の実施例を示す。レーザコントロー
ラ１４はコンパレータ２４、２６、Ｄ／Ａコンバータ２
８、およびパルス振幅変調回路３０を含む。イメージソ
ース１２からのディジタル信号値Ｓが遷移値ＳT を越え
る場合は、コンパレータ２４がＤ／Ａコンバータ２８を
制御して、レーザダイオード１６をＡＭモードで変調す
る。一方、イメージソース１２からのディジタル信号値
ＳがＳT 以下である場合は、コンパレータ２６がＰＡＭ
変調回路３０をＰＡＭモードで制御する。
ザコントローラ１４の実施例を示す。レーザコントロー
ラ１４はコンパレータ２４、２６、Ｄ／Ａコンバータ２
８、およびパルス振幅変調回路３０を含む。イメージソ
ース１２からのディジタル信号値Ｓが遷移値ＳT を越え
る場合は、コンパレータ２４がＤ／Ａコンバータ２８を
制御して、レーザダイオード１６をＡＭモードで変調す
る。一方、イメージソース１２からのディジタル信号値
ＳがＳT 以下である場合は、コンパレータ２６がＰＡＭ
変調回路３０をＰＡＭモードで制御する。
【００１８】レーザダイオード１６を制御するために使
用される制御信号については、図５に示される。ピクセ
ル周期がｔ0 −ｔ1 、ｔ1 −ｔ2 、ｔ2 −ｔ3 の期間で
は、イメージソース１２からのディジタル入力信号は遷
移値ＳT より大きいので、制御信号はディジタルイメー
ジ入力信号のリニア関数となり、レーザダイオード１６
はＡＭモードで駆動される。一方、ピクセル周期がｔ3
−ｔ4 、ｔ4 −ｔ5 、ｔ5 −ｔ6 の期間では、信号値Ｓ
はＳT より小さいので、レーザダイオード１６はレーザ
駆動領域のパワーを用いてはいるが、モードはＰＡＭモ
ードで駆動される。
用される制御信号については、図５に示される。ピクセ
ル周期がｔ0 −ｔ1 、ｔ1 −ｔ2 、ｔ2 −ｔ3 の期間で
は、イメージソース１２からのディジタル入力信号は遷
移値ＳT より大きいので、制御信号はディジタルイメー
ジ入力信号のリニア関数となり、レーザダイオード１６
はＡＭモードで駆動される。一方、ピクセル周期がｔ3
−ｔ4 、ｔ4 −ｔ5 、ｔ5 −ｔ6 の期間では、信号値Ｓ
はＳT より小さいので、レーザダイオード１６はレーザ
駆動領域のパワーを用いてはいるが、モードはＰＡＭモ
ードで駆動される。
【００１９】本発明の一実施例によると、レーザダイオ
ード１６の継続出力を最大３０ミリワットとするなら、
このレーザダイオードのレーザ駆動モード（すなわちＡ
Ｍモード）は２−３０ミリワットの範囲にある。ここで
ピクセル周期は２００ナノセコンドとする。駆動のリニ
ア領域では、コントラスト比は１５：１となる。２ミリ
ワット以下の出力では、ＰＡＭ変調することによってコ
ントラストが増加する。リニアＡＭ領域からＰＡＭ領域
へとリニア遷移させるためには、パルス幅振幅積（ＰＷ
ＡＰ）を一致させる必要がある。図６に示されるよう
に、ＡＭからＰＡＭに移るしきいにあるピクセル露光レ
ベルでパルス幅振幅積（ＰＷＡＰ）が計算される。こう
して求められたＰＷＡＰは、ＰＡＭへのしきいにあるＰ
ＡＭピクセルでのパルス（パルス列）のＰＷＡＰ値に一
致されねばならない。
ード１６の継続出力を最大３０ミリワットとするなら、
このレーザダイオードのレーザ駆動モード（すなわちＡ
Ｍモード）は２−３０ミリワットの範囲にある。ここで
ピクセル周期は２００ナノセコンドとする。駆動のリニ
ア領域では、コントラスト比は１５：１となる。２ミリ
ワット以下の出力では、ＰＡＭ変調することによってコ
ントラストが増加する。リニアＡＭ領域からＰＡＭ領域
へとリニア遷移させるためには、パルス幅振幅積（ＰＷ
ＡＰ）を一致させる必要がある。図６に示されるよう
に、ＡＭからＰＡＭに移るしきいにあるピクセル露光レ
ベルでパルス幅振幅積（ＰＷＡＰ）が計算される。こう
して求められたＰＷＡＰは、ＰＡＭへのしきいにあるＰ
ＡＭピクセルでのパルス（パルス列）のＰＷＡＰ値に一
致されねばならない。
【００２０】例を続けると、ＰＡＭへの遷移途中にある
がまだＡＭにある露光パワーは２ミリワットであり、こ
の時のＰＷＡＰは４００（ｍＷ・ｎＳ）である。
がまだＡＭにある露光パワーは２ミリワットであり、こ
の時のＰＷＡＰは４００（ｍＷ・ｎＳ）である。
【００２１】遷移途中にあるパルス振幅（Ａｐｕｌｓ
ｅ）を８ミリワットとして、１パルスが８ミリワット、
周期が５０ナノセコンドのパルスを用いると、ＰＷＡＰ
は４００（ｍＷ・ｎＳ）となり、これは上記ＰＡＭへの
しきいにあるＡＭモードでのＰＷＡＰ値に一致する。Ｐ
ＡＭモードの駆動では、コントラスト比は８：２ミリワ
ット、すなわち４となる。全体のコントラスト比は１５
×４＝６０である。ＰＡＭモードは、パルス振幅を振幅
変調に用いられる最小パワーレベル（すなわち２ミリワ
ット）に低減することによって、かつパルス周期を５０
ナノセコンドに維持することによって駆動される。すな
わち、均等の最小露光パワーは、2mW×1 pulse × 50
(nS/pulse) / 200(nS/pixel) = 0.500 mW/pixelとな
る。
ｅ）を８ミリワットとして、１パルスが８ミリワット、
周期が５０ナノセコンドのパルスを用いると、ＰＷＡＰ
は４００（ｍＷ・ｎＳ）となり、これは上記ＰＡＭへの
しきいにあるＡＭモードでのＰＷＡＰ値に一致する。Ｐ
ＡＭモードの駆動では、コントラスト比は８：２ミリワ
ット、すなわち４となる。全体のコントラスト比は１５
×４＝６０である。ＰＡＭモードは、パルス振幅を振幅
変調に用いられる最小パワーレベル（すなわち２ミリワ
ット）に低減することによって、かつパルス周期を５０
ナノセコンドに維持することによって駆動される。すな
わち、均等の最小露光パワーは、2mW×1 pulse × 50
(nS/pulse) / 200(nS/pixel) = 0.500 mW/pixelとな
る。
【００２２】本発明では、１ピクセル周期で複数のパル
スを使用するパルス振幅モードで駆動することも可能で
ある。例えば、５０ナノセコンドの１パルスの代わり
に、それぞれが２５ナノセコンドの２パルス、もしくは
各々が１０ナノセコンドの５パルスが用いられてもよ
い。
スを使用するパルス振幅モードで駆動することも可能で
ある。例えば、５０ナノセコンドの１パルスの代わり
に、それぞれが２５ナノセコンドの２パルス、もしくは
各々が１０ナノセコンドの５パルスが用いられてもよ
い。
【００２３】ノンリニアＬＥＤ領域におけるレーザダイ
オード特性は、平均レベルのＲＦ（高周波）信号をレー
ザダイオード１６に注入することによって、いずれの実
施例においても向上される。ＲＦ信号を注入することに
よってレーザビームの発散を低減し、ＬＥＤ領域やその
近傍での出力照射パワーに起こりがちな波長のシフトを
押さえる。またＲＦ注入を行わずに、ＬＥＤ領域にある
はずの出力パワーで反転分布を十分維持できるようにレ
ーザを強くポンピングすることによって、レーザ領域を
効果的にＬＥＤ領域内にまで拡張することもできる。Ｒ
Ｆ信号の注入はＡＭモードでもＰＡＭモードでも行われ
る。図７はパルス中にＲＦ注入を行った場合を示してい
る。
オード特性は、平均レベルのＲＦ（高周波）信号をレー
ザダイオード１６に注入することによって、いずれの実
施例においても向上される。ＲＦ信号を注入することに
よってレーザビームの発散を低減し、ＬＥＤ領域やその
近傍での出力照射パワーに起こりがちな波長のシフトを
押さえる。またＲＦ注入を行わずに、ＬＥＤ領域にある
はずの出力パワーで反転分布を十分維持できるようにレ
ーザを強くポンピングすることによって、レーザ領域を
効果的にＬＥＤ領域内にまで拡張することもできる。Ｒ
Ｆ信号の注入はＡＭモードでもＰＡＭモードでも行われ
る。図７はパルス中にＲＦ注入を行った場合を示してい
る。
【００２４】例えば、３０ミリワットのレーザの遷移点
が２ミリアンペアだとすると、ＲＦ注入によってレーザ
領域は０．５ミリアンペア拡張される。この結果、走査
効率は４倍となりコントラスト比は振幅変調のみの場合
の１５から６０に向上される。１ピクセル周期で１パル
スだけ用いた場合は、パルス化レーザビームの断面形状
（プロフィール）が隣接のピクセル露光にさほど重なら
ず、サブピクセル濃度の変化を防止できる。多数のライ
ンの同じ箇所でサブピクセル濃度の変化が生じた場合、
結果としてのマクロスコープ効果で肉眼で見える帯とな
って現われ、画質の低下につながる。このような好まし
からざる効果は、ピクセル周期内でパルスロケーション
をランダムに分布させることによって防止できる。
が２ミリアンペアだとすると、ＲＦ注入によってレーザ
領域は０．５ミリアンペア拡張される。この結果、走査
効率は４倍となりコントラスト比は振幅変調のみの場合
の１５から６０に向上される。１ピクセル周期で１パル
スだけ用いた場合は、パルス化レーザビームの断面形状
（プロフィール）が隣接のピクセル露光にさほど重なら
ず、サブピクセル濃度の変化を防止できる。多数のライ
ンの同じ箇所でサブピクセル濃度の変化が生じた場合、
結果としてのマクロスコープ効果で肉眼で見える帯とな
って現われ、画質の低下につながる。このような好まし
からざる効果は、ピクセル周期内でパルスロケーション
をランダムに分布させることによって防止できる。
【００２５】
【発明の効果】上記のように、本発明は医療用の画像形
成システム等に使用されるレーザダイオードプリンタに
用いられ、レーザダイオードのＬＥＤ領域を使用するこ
となく、レーザダイオードの露光レンジを最大限に拡張
することができる。
成システム等に使用されるレーザダイオードプリンタに
用いられ、レーザダイオードのＬＥＤ領域を使用するこ
となく、レーザダイオードの露光レンジを最大限に拡張
することができる。
【図１】レーザダイオードの駆動曲線を示すグラフであ
る。
る。
【図２】本発明のレーザダイオードを含むレーザ画像形
成装置のブロック図である。
成装置のブロック図である。
【図３】図２のレーザ画像形成装置の、入力信号値とレ
ーザ出力パワーとの関係を示すグラフである。
ーザ出力パワーとの関係を示すグラフである。
【図４】本発明の実施例によるレーザ変調のブロック図
である。
である。
【図５】ピクセル周期におけるレーザパワーを示すグラ
フであり、図４の駆動の説明図である。
フであり、図４の駆動の説明図である。
【図６】ＡＭからＰＡＭモードへの遷移におけるパルス
幅振幅積（ＰＷＡＰ）を示すグラフである。
幅振幅積（ＰＷＡＰ）を示すグラフである。
【図７】ＲＦ信号注入方法を示すグラフである。
１０ レーザ画像装置 １２ ディジタルイメージソース １４ レーザコントローラ １６ レーザダイオード ２０ システムコントローラ ２２ 媒体 ２４，２６ コンパレータ ２８ ＡＭ変調ＤＡＣ ３０ ＰＡＭ
Claims (1)
- 【請求項１】 リニアレーザ領域と、これより低いノン
リニアＬＥＤ領域とで作動するレーザダイオード（１
６）と、 前記レーザダイオードに、所定の遷移値を越える第１レ
ンジのディジタル値と、前記所定の遷移値より低い第２
レンジのディジタル値とを有するディジタルイメージ入
力信号を供給するための手段であって、前記第１レンジ
のディジタル値は前記レーザダイオードをリニア領域で
駆動し、第２レンジのディジタル値は前記レーザダイオ
ードをノンリニア領域で駆動するために用いられる、信
号供給手段（１２）と、 前記ディジタルイメージ入力信号が第１レンジのディジ
タル値を有する場合は前記レーザダイオードをリニア領
域の振幅変調（ＡＭ）モードで駆動し、前記ディジタル
イメージ入力信号が第２レンジの値を有する場合は、リ
ニア領域のパルス振幅変調（ＰＡＭ）モードで駆動する
ようにレーザダイオードを制御するための制御手段（２
４）、（２６）、（２８）、（３０）と、 を有することを特徴とする、レーザ画像形成装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US062082 | 1993-05-17 | ||
| US08/062,082 US5426452A (en) | 1993-05-17 | 1993-05-17 | Laser diode operated in amplitude modulation and pulse amplitude modes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0723197A true JPH0723197A (ja) | 1995-01-24 |
| JP3705612B2 JP3705612B2 (ja) | 2005-10-12 |
Family
ID=22040107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10134394A Expired - Fee Related JP3705612B2 (ja) | 1993-05-17 | 1994-05-16 | 振幅変調モードおよびパルス振幅モードで駆動されるレーザダイオードを有するレーザ画像形成装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0625842B1 (ja) |
| JP (1) | JP3705612B2 (ja) |
| DE (1) | DE69416541T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015194376A1 (ja) * | 2014-06-18 | 2015-12-23 | 株式会社Ｊｖｃケンウッド | 光源駆動装置及び画像表示装置 |
| WO2015194377A1 (ja) * | 2014-06-18 | 2015-12-23 | 株式会社Ｊｖｃケンウッド | 光源駆動装置及び画像表示装置 |
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| US6121984A (en) * | 1995-01-11 | 2000-09-19 | Texas Instruments Incorporated | DMD modulated continuous wave light source for imaging systems |
| US7176948B2 (en) * | 2000-04-12 | 2007-02-13 | Honeywell International Inc. | Method, apparatus and computer program product for controlling LED backlights and for improved pulse width modulation resolution |
| US6430136B1 (en) | 2000-11-07 | 2002-08-06 | Creo Inc. | Multimode multi-track optical recording system |
| US6646669B2 (en) | 2000-12-14 | 2003-11-11 | Creo Inc. | Multimode multi-track optical recording system |
| CA2358169A1 (en) * | 2001-10-01 | 2003-04-01 | Creo Products Inc. | Method and apparatus for illuminating a spatial light modulator |
| US7483458B2 (en) | 2006-10-16 | 2009-01-27 | Corning Incorporated | Wavelength control in semiconductor lasers |
| WO2014094827A1 (en) * | 2012-12-18 | 2014-06-26 | Lemoptix Sa | A laser driver and method of operating a laser |
| US9654747B2 (en) | 2015-04-13 | 2017-05-16 | Intersil Americas LLC | Scanning projectors that use multiple pulses per pixel period to reduce color shifts, and methods and controllers for use therewith |
| US9503701B2 (en) | 2015-04-13 | 2016-11-22 | Intersil Americas LLC | Scanning projectors that use guard bands to reduce color shifts, and methods and controllers for use therewith |
| US11489310B2 (en) * | 2017-04-07 | 2022-11-01 | Ii-Vi Delaware, Inc. | Optical power monitoring using dual modulation |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56153333A (en) * | 1980-04-30 | 1981-11-27 | Fuji Photo Film Co Ltd | Laser recorder |
| US4679057A (en) * | 1984-11-22 | 1987-07-07 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Laser recording apparatus |
| JP2524108B2 (ja) * | 1986-02-24 | 1996-08-14 | 富士写真フイルム株式会社 | 光走査記録装置 |
| US4799069A (en) * | 1986-04-18 | 1989-01-17 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Laser recording apparatus |
| JPS63167559A (ja) * | 1986-12-29 | 1988-07-11 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光走査記録装置 |
| JPH0618422B2 (ja) * | 1987-10-20 | 1994-03-09 | 富士写真フイルム株式会社 | レーザ記録装置 |
| US4774710A (en) * | 1988-01-07 | 1988-09-27 | Eastman Kodak Company | Apparatus and method for controlling a laser diode to generate a linear illuminative output |
| JPH01258953A (ja) * | 1988-04-08 | 1989-10-16 | Ricoh Co Ltd | レーザ書込み装置 |
| JP2774521B2 (ja) * | 1988-09-14 | 1998-07-09 | キヤノン株式会社 | レーザ記録装置 |
| US4998257A (en) * | 1989-03-09 | 1991-03-05 | Konica Corporation | Semiconductor laser driving apparatus |
| JPH03216363A (ja) * | 1990-01-22 | 1991-09-24 | Fuji Photo Film Co Ltd | 半導体レーザの駆動装置 |
| US5081631A (en) * | 1991-04-03 | 1992-01-14 | Eastman Kodak Company | Direct modulation of laser diodes for radiographic printers |
| US5371524A (en) * | 1991-11-25 | 1994-12-06 | Eastman Kodak Company | End pulse width modulation for digital image printer with halftone gray scale capability |
-
1993
- 1993-05-17 US US08/062,082 patent/US5426452A/en not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-05-16 EP EP94107549A patent/EP0625842B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-05-16 JP JP10134394A patent/JP3705612B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1994-05-16 DE DE69416541T patent/DE69416541T2/de not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| WO2015194376A1 (ja) * | 2014-06-18 | 2015-12-23 | 株式会社Ｊｖｃケンウッド | 光源駆動装置及び画像表示装置 |
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| JP2016004195A (ja) * | 2014-06-18 | 2016-01-12 | 株式会社Ｊｖｃケンウッド | 光源駆動装置及び画像表示装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0625842A1 (en) | 1994-11-23 |
| EP0625842B1 (en) | 1999-02-17 |
| US5426452A (en) | 1995-06-20 |
| DE69416541D1 (de) | 1999-03-25 |
| JP3705612B2 (ja) | 2005-10-12 |
| DE69416541T2 (de) | 1999-09-16 |
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