JPH0823132A - 半導体レーザを有するシステムの出力エネルギの振幅変調装置 - Google Patents
半導体レーザを有するシステムの出力エネルギの振幅変調装置Info
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- JPH0823132A JPH0823132A JP7152004A JP15200495A JPH0823132A JP H0823132 A JPH0823132 A JP H0823132A JP 7152004 A JP7152004 A JP 7152004A JP 15200495 A JP15200495 A JP 15200495A JP H0823132 A JPH0823132 A JP H0823132A
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 適度な画素レベルにおいて、パルス幅変調を
用いることなく、２５６：１以上のダイナミックレンジ
でレーザダイオードの変調を行なう方法を提供するこ
と。 【構成】 半導体レーザを有するシステムの出力エネル
ギの振幅変調装置であって、それぞれが最大出力パワー
としきい値出力パワーとを有し、それぞれの使用可能な
レンジがしきい値出力パワーから最大出力パワーまでの
範囲である２つの半導体レーザ１０，１２と、それぞれ
の前記半導体レーザの使用可能なレンジにおいて、前記
半導体レーザを変調する変調手段２２，２４と、一方の
前記半導体レーザ１２の出力部に連結された光学的減衰
器と、該光学的減衰器の出力部ともう一方の半導体レー
ザ１０とを結合する結合手段とを有して構成されてい
る。
用いることなく、２５６：１以上のダイナミックレンジ
でレーザダイオードの変調を行なう方法を提供するこ
と。 【構成】 半導体レーザを有するシステムの出力エネル
ギの振幅変調装置であって、それぞれが最大出力パワー
としきい値出力パワーとを有し、それぞれの使用可能な
レンジがしきい値出力パワーから最大出力パワーまでの
範囲である２つの半導体レーザ１０，１２と、それぞれ
の前記半導体レーザの使用可能なレンジにおいて、前記
半導体レーザを変調する変調手段２２，２４と、一方の
前記半導体レーザ１２の出力部に連結された光学的減衰
器と、該光学的減衰器の出力部ともう一方の半導体レー
ザ１０とを結合する結合手段とを有して構成されてい
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光線の変調に係
り、特にレーザ印刷装置あるいはレーザ書込み装置に使
用されるレーザ光線の変調に関する。
り、特にレーザ印刷装置あるいはレーザ書込み装置に使
用されるレーザ光線の変調に関する。
【０００２】
【従来の技術】感光性の媒体が使用される多階調の印刷
および書込みシステムでは、媒体に変調された光線を照
射する必要がある。変調された光線を照射することによ
り、様々な画像濃度を得ることができる。通常のシステ
ムは、０．２から３．０の画像濃度を得る能力を有して
いる。特定の媒体に関するデータ（光線の照射強度に対
する画像濃度のデータ）によれば、画像濃度に好適なレ
ンジを実現するには、照射エネルギに関して特定のレン
ジが必要となる。これらの照射エネルギのダイナミック
レンジは、最小照射エネルギに対する最大照射エネルギ
の割合で定義されることがある。銀塩フィルムあるいは
感光紙を用いる通常のシステムでは、照射エネルギのダ
イナミックレンジの割合は、１００：１以上であること
が要求される。
および書込みシステムでは、媒体に変調された光線を照
射する必要がある。変調された光線を照射することによ
り、様々な画像濃度を得ることができる。通常のシステ
ムは、０．２から３．０の画像濃度を得る能力を有して
いる。特定の媒体に関するデータ（光線の照射強度に対
する画像濃度のデータ）によれば、画像濃度に好適なレ
ンジを実現するには、照射エネルギに関して特定のレン
ジが必要となる。これらの照射エネルギのダイナミック
レンジは、最小照射エネルギに対する最大照射エネルギ
の割合で定義されることがある。銀塩フィルムあるいは
感光紙を用いる通常のシステムでは、照射エネルギのダ
イナミックレンジの割合は、１００：１以上であること
が要求される。
【０００３】レーザ印刷装置あるいはレーザ書込み装置
における照射エネルギの変調は、書込み用レーザ光線の
振幅変調および／あるいはパルス幅変調により実現され
る。現在用いられている１つの方法では、音響−光学的
変調装置のような外部装置により、ガスレーザ（例えば
Ｈｅ−Ｎｅレーザ）あるいは半導体レーザ（例えばレー
ザダイオード）による光線が変調される。この方法で
は、外部装置により変調を行なうために、光線を伝幡お
よび装置に適切に入射させるための付加的な光学部材が
必要となるから、この方法は比較的高価なものとなる。
また、変調装置自体も、通常高価なものである。
における照射エネルギの変調は、書込み用レーザ光線の
振幅変調および／あるいはパルス幅変調により実現され
る。現在用いられている１つの方法では、音響−光学的
変調装置のような外部装置により、ガスレーザ（例えば
Ｈｅ−Ｎｅレーザ）あるいは半導体レーザ（例えばレー
ザダイオード）による光線が変調される。この方法で
は、外部装置により変調を行なうために、光線を伝幡お
よび装置に適切に入射させるための付加的な光学部材が
必要となるから、この方法は比較的高価なものとなる。
また、変調装置自体も、通常高価なものである。
【０００４】レーザ変調システムのコストを削減するた
めには、レーザ光源の出力を直接変調するのが好適であ
る。この直接変調は、例えば、半導体レーザ（レーザダ
イオード）の駆動電流を変調することで実現される。し
かし、レーザダイオードの直接変調は、レーザ出力にし
きい値が存在することで制限を受ける。図１に示される
ように、しきい値以上では、レーザダイオードによるレ
ーザ光線の出力はレーザ光線の誘導放出光が優位を占
め、しきい値以下では、レーザダイオードによるレーザ
光線の出力はレーザ光線の自然放出光が優位を占める。
自然放出光が優位な状態でのレーザ光線は、光学システ
ムを通して照射される媒体へ一様に伝幡されないから、
この状態におけるレーザ出力は好ましいものではない。
これにより、使用可能なレーザダイオード出力は、しき
い値以上のレーザ出力に限定される。
めには、レーザ光源の出力を直接変調するのが好適であ
る。この直接変調は、例えば、半導体レーザ（レーザダ
イオード）の駆動電流を変調することで実現される。し
かし、レーザダイオードの直接変調は、レーザ出力にし
きい値が存在することで制限を受ける。図１に示される
ように、しきい値以上では、レーザダイオードによるレ
ーザ光線の出力はレーザ光線の誘導放出光が優位を占
め、しきい値以下では、レーザダイオードによるレーザ
光線の出力はレーザ光線の自然放出光が優位を占める。
自然放出光が優位な状態でのレーザ光線は、光学システ
ムを通して照射される媒体へ一様に伝幡されないから、
この状態におけるレーザ出力は好ましいものではない。
これにより、使用可能なレーザダイオード出力は、しき
い値以上のレーザ出力に限定される。
【０００５】そして、レーザダイオードのしきい値にお
ける使用可能な出力に対するレーザダイオードの最大出
力の割合が、この装置のダイナミックレンジであると考
えられる。通常のレーザダイオードでは、このダイナミ
ックレンジは、１５：１から５０：１の範囲にある。し
かし、この値は、多くの印刷システムあるいは書込みシ
ステムにおいて、必要とされる値よりも低いものであ
る。
ける使用可能な出力に対するレーザダイオードの最大出
力の割合が、この装置のダイナミックレンジであると考
えられる。通常のレーザダイオードでは、このダイナミ
ックレンジは、１５：１から５０：１の範囲にある。し
かし、この値は、多くの印刷システムあるいは書込みシ
ステムにおいて、必要とされる値よりも低いものであ
る。
【０００６】レーザ光線の照射を受けるほとんどの媒体
が照射エネルギの総計に応じて変化するから、振幅変調
にパルス幅変調を加えた方法が、ダイナミックレンジを
改善するために用いられる。このような技術が、例え
ば、１９８８年９月にDavis 氏他に付与されたアメリカ
合衆国特許4,774,710 号に開示されている。本発明にお
いては、好適な画素レベルでパルス幅変調を実現するた
めに、高速の電気回路（すなわち、高速処理のディジタ
ル−アナログ変換器）が必要となる。この際、それぞれ
の画素（ピクセル）は複数のサブピクセルに分割される
ので、そのための特別な処理能力を維持するための高速
の電気回路が要求される。例えば、４ビットのパルス幅
変調では、１６のサブピクセルに書込みが行われ、それ
ぞれのサブピクセルは、パルス幅変調を行わない画素に
対する書込み時間の１６分の１の時間で書込みが行われ
る。このような電気回路は組立てられた状態で市販され
てはいないので、個々の構成部品から高速装置をカスタ
ム的に開発する必要が生じる。
が照射エネルギの総計に応じて変化するから、振幅変調
にパルス幅変調を加えた方法が、ダイナミックレンジを
改善するために用いられる。このような技術が、例え
ば、１９８８年９月にDavis 氏他に付与されたアメリカ
合衆国特許4,774,710 号に開示されている。本発明にお
いては、好適な画素レベルでパルス幅変調を実現するた
めに、高速の電気回路（すなわち、高速処理のディジタ
ル−アナログ変換器）が必要となる。この際、それぞれ
の画素（ピクセル）は複数のサブピクセルに分割される
ので、そのための特別な処理能力を維持するための高速
の電気回路が要求される。例えば、４ビットのパルス幅
変調では、１６のサブピクセルに書込みが行われ、それ
ぞれのサブピクセルは、パルス幅変調を行わない画素に
対する書込み時間の１６分の１の時間で書込みが行われ
る。このような電気回路は組立てられた状態で市販され
てはいないので、個々の構成部品から高速装置をカスタ
ム的に開発する必要が生じる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、適度な画素
レベルにおいて、パルス幅変調を用いることなく、２５
６：１以上のダイナミックレンジでレーザダイオードの
変調を行なう方法を提供することを目的とする。
レベルにおいて、パルス幅変調を用いることなく、２５
６：１以上のダイナミックレンジでレーザダイオードの
変調を行なう方法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】本発明によれば、選択さ
れた分解能（例えば８ビット）を有する２つのレーザダ
イオードが、それぞれ使用可能なレンジ（すなわち、し
きい値での出力から最大出力まで）において変調され
る。それぞれのレーザダイオードは、コアの直径がレー
ザダイオードの動作波長に対して単一モードになるよう
に選定された光ファイバ（すなわち、ファイバ・ピグテ
ール）に連結されている。
れた分解能（例えば８ビット）を有する２つのレーザダ
イオードが、それぞれ使用可能なレンジ（すなわち、し
きい値での出力から最大出力まで）において変調され
る。それぞれのレーザダイオードは、コアの直径がレー
ザダイオードの動作波長に対して単一モードになるよう
に選定された光ファイバ（すなわち、ファイバ・ピグテ
ール）に連結されている。
【０００９】また、一方の光ファイバの出力側には、光
学的減衰器が取付けられている。この際、減衰器に連結
されたレーザダイオードが最大出力で動作する際の減衰
器からの出力が、他方のレーザダイオードからの最小出
力（しきい値における出力）よりも大きくなるように減
衰係数が選定される。減衰器に連結されないレーザダイ
オードに連結された光ファイバと減衰器の出力部とは、
ともに光ファイバの光学的結合器の入力部に連結され
る。この結合器からの出力は、２つの信号の合計から結
合ロスを引いた値になる。
学的減衰器が取付けられている。この際、減衰器に連結
されたレーザダイオードが最大出力で動作する際の減衰
器からの出力が、他方のレーザダイオードからの最小出
力（しきい値における出力）よりも大きくなるように減
衰係数が選定される。減衰器に連結されないレーザダイ
オードに連結された光ファイバと減衰器の出力部とは、
ともに光ファイバの光学的結合器の入力部に連結され
る。この結合器からの出力は、２つの信号の合計から結
合ロスを引いた値になる。
【００１０】システム構成を行なうために、それぞれの
レーザダイオードが特定の分解能（例えば、８ビットの
ディジタル−アナログ変換器で決定される２５６レベ
ル）で駆動され、その出力が観測される。これにより、
２つのレーザダイオードに対する設定値（それぞれのレ
ーザダイオードに対して８ビットで与えられる）が出力
となる参照テーブルが構成される。この参照テーブル
は、一定の範囲の入力値に対して好適なレーザ出力強度
が与えられるように決定される。例えば、この参照テー
ブルにより、入力値と照射処理の後の媒体の濃度との間
に線形な関係が成立するように、適切なレーザ出力強度
が与えられる。
レーザダイオードが特定の分解能（例えば、８ビットの
ディジタル−アナログ変換器で決定される２５６レベ
ル）で駆動され、その出力が観測される。これにより、
２つのレーザダイオードに対する設定値（それぞれのレ
ーザダイオードに対して８ビットで与えられる）が出力
となる参照テーブルが構成される。この参照テーブル
は、一定の範囲の入力値に対して好適なレーザ出力強度
が与えられるように決定される。例えば、この参照テー
ブルにより、入力値と照射処理の後の媒体の濃度との間
に線形な関係が成立するように、適切なレーザ出力強度
が与えられる。
【００１１】本発明は、８ビットの分解能を有するシス
テムにおいて、照射エネルギに関して、２５６：１以上
のダイナミックレンジを実現する。また、本発明では、
それぞれのレーザダイオードの変調に対して８ビット以
外の分解能を用いることも可能であり、また、システム
の変調分解能、ダイナミックレンジ、および最大出力を
変更するために、３つ以上のレーザダイオードを使用す
ることもできる。また、このシステムでは、システムに
おける光ファイバ関連の光学部材が、レーザダイオード
の自然放出光よりも誘導放出光のほうを効率よく伝幡す
る、すなわち最大出力レベルに対してしきい値での出力
レベルを低下させるので、ダイナミックレンジが改善さ
れるという利点がある。また、電気通信分野で用いられ
ているのと同様の技術により光ファイバとの接合を行な
うことで、レーザダイオードの交換が容易となる。
テムにおいて、照射エネルギに関して、２５６：１以上
のダイナミックレンジを実現する。また、本発明では、
それぞれのレーザダイオードの変調に対して８ビット以
外の分解能を用いることも可能であり、また、システム
の変調分解能、ダイナミックレンジ、および最大出力を
変更するために、３つ以上のレーザダイオードを使用す
ることもできる。また、このシステムでは、システムに
おける光ファイバ関連の光学部材が、レーザダイオード
の自然放出光よりも誘導放出光のほうを効率よく伝幡す
る、すなわち最大出力レベルに対してしきい値での出力
レベルを低下させるので、ダイナミックレンジが改善さ
れるという利点がある。また、電気通信分野で用いられ
ているのと同様の技術により光ファイバとの接合を行な
うことで、レーザダイオードの交換が容易となる。
【００１２】
【実施例】本発明の目的および利点は、以下に示される
好適な実施例に関する詳細な説明において、より明確に
示される。以下に記載される本発明の好適な実施例に関
する詳細な説明では、次の図が参照される。図１は、通
常のレーザダイオードにおける駆動電流と出力パワーと
の間の関係を示すグラフである。図２は、本発明による
システムの好適な実施例における光学的な処理工程を示
すブロック図である。図３は、本発明によるシステムの
好適な実施例における電子的な処理工程を示すブロック
図である。図４は、システムの複数の部位における駆動
電流とレーザ出力との関係を示すグラフ群である。図５
は、望ましいレベルを実現するための粗い調整レベルと
細かい調整レベルとの組合せを示す図である。
好適な実施例に関する詳細な説明において、より明確に
示される。以下に記載される本発明の好適な実施例に関
する詳細な説明では、次の図が参照される。図１は、通
常のレーザダイオードにおける駆動電流と出力パワーと
の間の関係を示すグラフである。図２は、本発明による
システムの好適な実施例における光学的な処理工程を示
すブロック図である。図３は、本発明によるシステムの
好適な実施例における電子的な処理工程を示すブロック
図である。図４は、システムの複数の部位における駆動
電流とレーザ出力との関係を示すグラフ群である。図５
は、望ましいレベルを実現するための粗い調整レベルと
細かい調整レベルとの組合せを示す図である。
【００１３】特に、本発明に基づく装置の一部を構成す
るか、あるいは装置に直接に関係する構成要素に関し
て、以下に説明がなされる。ここで特に示さず、あるい
は記述しない構成要素については、当業者に周知の様々
な形態をとりえることが解されるであろう。
るか、あるいは装置に直接に関係する構成要素に関し
て、以下に説明がなされる。ここで特に示さず、あるい
は記述しない構成要素については、当業者に周知の様々
な形態をとりえることが解されるであろう。
【００１４】図２に示すように、２つのレーザダイオー
ド１０，１２を有するシステムにおいて、ダイナミック
レンジが２５６：１以上である直接的な半導体レーザ変
調が実現可能である。好適な実施態様によれば、それぞ
れのレーザダイオードは、距離の短い単一モードの光フ
ァイバケーブル（ファイバ・ピグテール）１４，１６に
それぞれ連結されている。このような種類の光ファイバ
に連結されているレーザダイオードは市販されている。
そして、２つの光ファイバのなかの１つの光ファイバ
（図示される実施例では、光ファイバ１６）は、光学的
減衰器１８に連結されている。そして、他方の光ファイ
バ１４の出力部と減衰器１８の出力部とが、光学的結合
器２０の入力部に連結されている。光学的結合器２０か
らの出力は、一方の入力が減衰されている２つの入力の
和から、システム内の光ファイバの結合部における結合
ロスが引かれた値になる。
ド１０，１２を有するシステムにおいて、ダイナミック
レンジが２５６：１以上である直接的な半導体レーザ変
調が実現可能である。好適な実施態様によれば、それぞ
れのレーザダイオードは、距離の短い単一モードの光フ
ァイバケーブル（ファイバ・ピグテール）１４，１６に
それぞれ連結されている。このような種類の光ファイバ
に連結されているレーザダイオードは市販されている。
そして、２つの光ファイバのなかの１つの光ファイバ
（図示される実施例では、光ファイバ１６）は、光学的
減衰器１８に連結されている。そして、他方の光ファイ
バ１４の出力部と減衰器１８の出力部とが、光学的結合
器２０の入力部に連結されている。光学的結合器２０か
らの出力は、一方の入力が減衰されている２つの入力の
和から、システム内の光ファイバの結合部における結合
ロスが引かれた値になる。
【００１５】光ファイバを介して結合器２０に直接的に
連結されているレーザダイオード１０は、出力パワーを
設定する際の粗い調整のために使用される。また、光フ
ァイバにより、減衰器１８を介して結合器２０に連結さ
れるレーザダイオード１２は、出力パワーを設定する際
の細かい調整のために使用される。
連結されているレーザダイオード１０は、出力パワーを
設定する際の粗い調整のために使用される。また、光フ
ァイバにより、減衰器１８を介して結合器２０に連結さ
れるレーザダイオード１２は、出力パワーを設定する際
の細かい調整のために使用される。
【００１６】図３に示されるように、８ビットのディジ
タル−アナログ変換器２２からの出力は、粗い調整用の
レーザダイオード１０の駆動電流を設定するために用い
られる。また、８ビットのディジタル−アナログ変換器
２４からの出力は、細かい調整用のレーザダイオード１
２の駆動電流を設定するために用いられる。
タル−アナログ変換器２２からの出力は、粗い調整用の
レーザダイオード１０の駆動電流を設定するために用い
られる。また、８ビットのディジタル−アナログ変換器
２４からの出力は、細かい調整用のレーザダイオード１
２の駆動電流を設定するために用いられる。
【００１７】図４に示されるように、最大出力状態にお
ける細かい調整用のレーザダイオード１２からの出力
が、しきい値における粗い調整用のレーザダイオード１
０からの出力よりも大きくなるように、細かい調整用の
レーザダイオード１２の光学的減衰が設定される。そし
て、これらの結合された出力のダイナミックレンジは、
両方のレーザダイオードがそれぞれ最大出力レベルにあ
る際のシステム（結合）出力強度値を、粗い調整用のレ
ーザダイオード１０が動作せず細かい調整用のレーザダ
イオード１２がしきい値レベルにある状態でのシステム
（結合）出力強度値により除した値に等しくなる。ここ
で、見やすくするために、しきい値での出力が、誇張し
て図示されていることに注意する必要がある。また、シ
ステム出力を表すグラフにおける電流”Ｉ”は、実際の
電流値を示すものではない。この”Ｉ”は、２つのレー
ザダイオードに供給される電流の合成値を表すように標
準化されており、出力パワーをプロットする際の参照値
として与えられている。
ける細かい調整用のレーザダイオード１２からの出力
が、しきい値における粗い調整用のレーザダイオード１
０からの出力よりも大きくなるように、細かい調整用の
レーザダイオード１２の光学的減衰が設定される。そし
て、これらの結合された出力のダイナミックレンジは、
両方のレーザダイオードがそれぞれ最大出力レベルにあ
る際のシステム（結合）出力強度値を、粗い調整用のレ
ーザダイオード１０が動作せず細かい調整用のレーザダ
イオード１２がしきい値レベルにある状態でのシステム
（結合）出力強度値により除した値に等しくなる。ここ
で、見やすくするために、しきい値での出力が、誇張し
て図示されていることに注意する必要がある。また、シ
ステム出力を表すグラフにおける電流”Ｉ”は、実際の
電流値を示すものではない。この”Ｉ”は、２つのレー
ザダイオードに供給される電流の合成値を表すように標
準化されており、出力パワーをプロットする際の参照値
として与えられている。
【００１８】例えば、上記の方法を用いることで、それ
ぞれのダイナミックレンジが３０：１である２つのレー
ザダイオードを用いて、ダイナミックレンジが５１２：
１である正確な振幅変調を行なうことができる。細かい
調整用のレーザダイオード１２に対する減衰動作は、レ
ーザダイオード１２が最大レベルにある状態での減衰器
からの出力が、粗い調整用のレーザダイオード１０のし
きい値レベルでの出力よりも少しだけ大きな出力になる
ように設定されている。図３に示されるように、参照テ
ーブル２６では、９ビットのデータが入力値として与え
られ、２つの８ビットの設定値が出力値として与えられ
る。一方の８ビットの設定値は、粗い調整用のレーザダ
イオード１０を駆動するためのディジタル−アナログ変
換器２２の出力を設定するのに用いられる。また、もう
一方の８ビットの設定値は、細かい調整用のレーザダイ
オード１２を駆動するためのディジタル−アナログ変換
器２４の出力を設定するのに用いられる。
ぞれのダイナミックレンジが３０：１である２つのレー
ザダイオードを用いて、ダイナミックレンジが５１２：
１である正確な振幅変調を行なうことができる。細かい
調整用のレーザダイオード１２に対する減衰動作は、レ
ーザダイオード１２が最大レベルにある状態での減衰器
からの出力が、粗い調整用のレーザダイオード１０のし
きい値レベルでの出力よりも少しだけ大きな出力になる
ように設定されている。図３に示されるように、参照テ
ーブル２６では、９ビットのデータが入力値として与え
られ、２つの８ビットの設定値が出力値として与えられ
る。一方の８ビットの設定値は、粗い調整用のレーザダ
イオード１０を駆動するためのディジタル−アナログ変
換器２２の出力を設定するのに用いられる。また、もう
一方の８ビットの設定値は、細かい調整用のレーザダイ
オード１２を駆動するためのディジタル−アナログ変換
器２４の出力を設定するのに用いられる。
【００１９】ディジタル−アナログ変換器は完全に線形
ではないので、幾らかの誤差が含まれることになる。そ
れゆえ、細かい調整用のレーザダイオード１２は、粗い
調整用のレーザダイオード１０に生じるこの種の誤差を
補償するためにも使用される。この種のシステムの振幅
変調における全体的な誤差は、（ディジタル−アナログ
変換器が±２分の１ビットの精度を有すると仮定する
と、）０．０１％以下（すなわち、７６８０分の１）と
なる。なお、この値の算出においては、それぞれのレー
ザダイオードが３０：１のダイナミックレンジを有し、
レーザダイオード１２が最大出力にある際の減衰器から
の出力が、粗い調整用のレーザダイオード１０がしきい
値レベルにある際の出力の２倍に等しくなるように、細
かい調整用のレーザダイオード１２に対する減衰動作が
設定されることを前提としている。
ではないので、幾らかの誤差が含まれることになる。そ
れゆえ、細かい調整用のレーザダイオード１２は、粗い
調整用のレーザダイオード１０に生じるこの種の誤差を
補償するためにも使用される。この種のシステムの振幅
変調における全体的な誤差は、（ディジタル−アナログ
変換器が±２分の１ビットの精度を有すると仮定する
と、）０．０１％以下（すなわち、７６８０分の１）と
なる。なお、この値の算出においては、それぞれのレー
ザダイオードが３０：１のダイナミックレンジを有し、
レーザダイオード１２が最大出力にある際の減衰器から
の出力が、粗い調整用のレーザダイオード１０がしきい
値レベルにある際の出力の２倍に等しくなるように、細
かい調整用のレーザダイオード１２に対する減衰動作が
設定されることを前提としている。
【００２０】適切な参照テーブルを構成するために、デ
ィジタル−アナログ変換器の設定を種々に変えて、それ
ぞれのレーザダイオードが個別に駆動される。この際、
システムの出力パワー（強度値）が記録される。そし
て、システムのそれぞれの望ましい出力強度値（参照テ
ーブルに対するそれぞれの入力値に対応）に対して、ダ
イオード１０の出力強度値がこの望ましい出力強度値を
越えない最も近傍にあるように、粗い調整用のレーザダ
イオード１０の駆動における設定値が選定される。そし
て、図５に示されるように、この設定値における粗い調
整用のレーザダイオード１０の出力強度値に、細かい調
整用のレーザダイオード１２の出力強度値が加えられた
出力強度値がシステムの望ましい出力強度値に最も近く
なるように、細かい調整用のレーザダイオード１２の駆
動における設定値が適切に選定される。
ィジタル−アナログ変換器の設定を種々に変えて、それ
ぞれのレーザダイオードが個別に駆動される。この際、
システムの出力パワー（強度値）が記録される。そし
て、システムのそれぞれの望ましい出力強度値（参照テ
ーブルに対するそれぞれの入力値に対応）に対して、ダ
イオード１０の出力強度値がこの望ましい出力強度値を
越えない最も近傍にあるように、粗い調整用のレーザダ
イオード１０の駆動における設定値が選定される。そし
て、図５に示されるように、この設定値における粗い調
整用のレーザダイオード１０の出力強度値に、細かい調
整用のレーザダイオード１２の出力強度値が加えられた
出力強度値がシステムの望ましい出力強度値に最も近く
なるように、細かい調整用のレーザダイオード１２の駆
動における設定値が適切に選定される。
【００２１】ダイナミックレンジに影響を与えることな
く、システムの最大出力が調整可能である場合には、上
記の設定を行なうために、可変である光学的減衰器を光
学的結合器の後方に設置することもできる。
く、システムの最大出力が調整可能である場合には、上
記の設定を行なうために、可変である光学的減衰器を光
学的結合器の後方に設置することもできる。
【００２２】また、図３に示されるように、ゼロでない
すべての変調の設定に対して、変調電流に加えて、適切
なしきい値電流が供給される。レーザダイオード１０，
１２に対して、それぞれディジタル−アナログ変換器２
８，３０から供給され、変調用ディジタル−アナログ変
換器２２，２４からの電圧にそれぞれ付加されるアナロ
グ電圧により、このしきい値電流は発生される。しきい
値電流を発生するこの電圧は、変調用のディジタル−ア
ナログ変換器にゼロ以外の値が入力された際に印加さ
れ、変調用のディジタル−アナログ変換器にゼロが入力
された際に０ボルトとなる。それぞれのしきい値電流
は、参照テーブル２６からの出力により制御される。
すべての変調の設定に対して、変調電流に加えて、適切
なしきい値電流が供給される。レーザダイオード１０，
１２に対して、それぞれディジタル−アナログ変換器２
８，３０から供給され、変調用ディジタル−アナログ変
換器２２，２４からの電圧にそれぞれ付加されるアナロ
グ電圧により、このしきい値電流は発生される。しきい
値電流を発生するこの電圧は、変調用のディジタル−ア
ナログ変換器にゼロ以外の値が入力された際に印加さ
れ、変調用のディジタル−アナログ変換器にゼロが入力
された際に０ボルトとなる。それぞれのしきい値電流
は、参照テーブル２６からの出力により制御される。
【００２３】光ファイバの端部および他の光学部材から
の反射光がレーザダイオードに戻る場合には、レーザ出
力が不安定になることがある。この問題を解決するため
に、レーザダイオードの駆動電流を変調するのに、高い
周波数の電気信号が加えられることがある。この際、シ
ステム内において光学部材から反射したレーザ光線が、
レーザダイオードへ供給される電流がゼロである間にレ
ーザダイオードへ到達するように、前記電気信号の周波
数が選定される。それゆえ、戻ってくるレーザ光線は、
レーザダイオードの出力を不安定化されるような影響を
与えることがない。
の反射光がレーザダイオードに戻る場合には、レーザ出
力が不安定になることがある。この問題を解決するため
に、レーザダイオードの駆動電流を変調するのに、高い
周波数の電気信号が加えられることがある。この際、シ
ステム内において光学部材から反射したレーザ光線が、
レーザダイオードへ供給される電流がゼロである間にレ
ーザダイオードへ到達するように、前記電気信号の周波
数が選定される。それゆえ、戻ってくるレーザ光線は、
レーザダイオードの出力を不安定化されるような影響を
与えることがない。
【００２４】また、一方のレーザダイオードから出力さ
れたレーザ光線が、システム内の光学部材に反射されて
もう一方のレーザダイオードに戻る場合には、この場合
にもレーザ出力が不安定になることがある。この問題を
解決するために、レーザダイオードの駆動電流信号が”
ＯＦＦ”部分にある間に、反射された信号がレーザダイ
オードへ戻るように、それぞれのレーザダイオードを変
調するのに用いられる２つの高い周波数の電気信号間の
位相関係が変更される。
れたレーザ光線が、システム内の光学部材に反射されて
もう一方のレーザダイオードに戻る場合には、この場合
にもレーザ出力が不安定になることがある。この問題を
解決するために、レーザダイオードの駆動電流信号が”
ＯＦＦ”部分にある間に、反射された信号がレーザダイ
オードへ戻るように、それぞれのレーザダイオードを変
調するのに用いられる２つの高い周波数の電気信号間の
位相関係が変更される。
【００２５】以上、２つのレーザダイオードを用いて構
成されるシステムについて説明したが、本発明はこのよ
うなシステムに限定されるものではない。システムに対
してより高い能力が要求される場合には、ダイナミック
レンジを改善するため、および／あるいは使用可能な最
大出力を増加させるために、３つ以上のレーザダイオー
ドでシステムを構成することもできる。
成されるシステムについて説明したが、本発明はこのよ
うなシステムに限定されるものではない。システムに対
してより高い能力が要求される場合には、ダイナミック
レンジを改善するため、および／あるいは使用可能な最
大出力を増加させるために、３つ以上のレーザダイオー
ドでシステムを構成することもできる。
【００２６】以上のように、好適な実施例を中心とし
て、本発明に関して詳細に述べたが、本発明の範囲内に
おいて効果的な変形および修正が可能であることが解さ
れるであろう。
て、本発明に関して詳細に述べたが、本発明の範囲内に
おいて効果的な変形および修正が可能であることが解さ
れるであろう。
【図１】通常のレーザダイオードにおける駆動電流と出
力パワーとの間の関係を示すグラフである。
力パワーとの間の関係を示すグラフである。
【図２】本発明によるシステムの好適な実施例における
光学的な処理工程を示すブロック図である。
光学的な処理工程を示すブロック図である。
【図３】本発明によるシステムの好適な実施例における
電子的な処理工程を示すブロック図である。
電子的な処理工程を示すブロック図である。
【図４】システムの複数の部位における駆動電流とレー
ザ出力との関係を示すグラフ群である。
ザ出力との関係を示すグラフ群である。
【図５】望ましいレベルを実現するための粗い調整レベ
ルと細かい調整レベルとの組合せを示す図である。
ルと細かい調整レベルとの組合せを示す図である。
１０，１２ レーザダイオード（半導体レーザ） １４，１６ 光ファイバ １８ 光学的減衰器 ２０ 光学的結合器（結合手段） ２２，２４ デジジタル−アナログ変換器（変調手段）
Claims (10)
- 【請求項１】 半導体レーザを有するシステムの出力エ
ネルギの振幅変調装置であって、 それぞれが最大出力パワーと、しきい値以上ではレーザ
光線出力において誘導放出光が優位を占め、しきい値以
下ではレーザ光線出力においてレーザ光線の自然放出光
が優位を占めることを特徴とするしきい値出力パワーと
を有し、それぞれの使用可能なレンジがしきい値出力パ
ワーから最大出力パワーまでの範囲である２つの半導体
レーザ（１０，１２）と、 それぞれの前記半導体レーザの使用可能なレンジにおい
て、前記半導体レーザを変調する変調手段（２２，２
４）と、 一方の前記半導体レーザ（１２）の出力部に連結された
光学的減衰器（１８）と、 該光学的減衰器（１８）の出力部ともう一方の半導体レ
ーザ（１０）の出力部とを結合する結合手段（２０）と
を有して構成されていることを特徴とする半導体レーザ
を有するシステムの出力エネルギの振幅変調装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の半導体レーザを有するシ
ステムの出力エネルギの振幅変調装置において、 前記結合手段が光ファイバ結合器であることを特徴とす
る半導体レーザを有するシステムの出力エネルギの振幅
変調装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の半導体レーザを有するシ
ステムの出力エネルギの振幅変調装置において、 前記変調手段が選択された分解能で動作することを特徴
とする半導体レーザを有するシステムの出力エネルギの
振幅変調装置。 - 【請求項４】 請求項１記載の半導体レーザを有するシ
ステムの出力エネルギの振幅変調装置において、 前記減衰器に連結された一方の前記半導体レーザが実質
的に最大出力パワーにある状態での前記減衰器からの出
力パワーが、もう一方の前記半導体レーザのしきい値で
の出力パワーよりも大きくなるように、前記減衰器の減
衰係数が選定されることを特徴とする半導体レーザを有
するシステムの出力エネルギの振幅変調装置。 - 【請求項５】 請求項１記載の半導体レーザを有するシ
ステムの出力エネルギの振幅変調装置において、 前記結合手段として光ファイバが用いられていることを
特徴とする半導体レーザを有するシステムの出力エネル
ギの振幅変調装置。 - 【請求項６】 請求項５記載の半導体レーザを有するシ
ステムの出力エネルギの振幅変調装置において、 前記半導体レーザがそれぞれの動作波長を有し、 前記光ファイバのコアの直径が、それぞれの半導体レー
ザの動作波長に対して単一モードとなるように、前記光
ファイバが形成されていることを特徴とする半導体レー
ザを有するシステムの出力エネルギの振幅変調装置。 - 【請求項７】 請求項５記載の半導体レーザを有するシ
ステムの出力エネルギの振幅変調装置において、 それぞれの前記半導体レーザが、対応する前記光ファイ
バに永続的に連結されていることを特徴とする半導体レ
ーザを有するシステムの出力エネルギの振幅変調装置。 - 【請求項８】 請求項１記載の半導体レーザを有するシ
ステムの出力エネルギの振幅変調装置において、 それぞれの前記半導体レーザの駆動電流が、参照テーブ
ルからの出力値により設定されることを特徴とする半導
体レーザを有するシステムの出力エネルギの振幅変調装
置。 - 【請求項９】 請求項８記載の半導体レーザを有するシ
ステムの出力エネルギの振幅変調装置において、 前記参照テーブルへの入力値と、この半導体レーザシス
テムの出力エネルギが照射される媒体上の画像濃度との
間に実質的に線形な関係が成立するように、適正なレー
ザ強度が得られるように前記参照テーブルの出力値が決
定されていることを特徴とする半導体レーザを有するシ
ステムの出力エネルギの振幅変調装置。 - 【請求項１０】 請求項８記載の半導体レーザを有する
システムの出力エネルギの振幅変調装置において、 複数の入力設定に応じてそれぞれの前記半導体レーザが
個別に駆動され、 それぞれの望ましいシステム出力強度値について、減衰
されない前記半導体レーザに対しては、この望ましい出
力強度値を越えない最も近い出力強度値を出す設定値が
選定され、 減衰される前記半導体レーザに対しては、前記選定され
た設定値における減衰されない前記半導体レーザの出力
強度値に、減衰される前記半導体レーザの出力強度値が
加えられた出力強度値が前記望ましいシステム出力強度
値に最も近くなるように、減衰される前記半導体レーザ
の設定値が選定されて前記参照テーブルが構成されるこ
とを特徴とする半導体レーザを有するシステムの出力エ
ネルギの振幅変調装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US263,854 | 1994-06-22 | ||
| US08/263,854 US5436921A (en) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | High dynamic range laser diode direct modulation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0823132A true JPH0823132A (ja) | 1996-01-23 |
Family
ID=23003515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7152004A Pending JPH0823132A (ja) | 1994-06-22 | 1995-06-19 | 半導体レーザを有するシステムの出力エネルギの振幅変調装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5436921A (ja) |
| JP (1) | JPH0823132A (ja) |
| DE (1) | DE19522414A1 (ja) |
| GB (1) | GB2290655B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006012888A (ja) * | 2004-06-22 | 2006-01-12 | Fuji Photo Film Co Ltd | 合波レーザ光照射方法および装置 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5764664A (en) * | 1996-05-17 | 1998-06-09 | Eastman Kodak Company | Direct modulation method for laser diode in a laser film printer |
| GB2366106B (en) * | 2000-08-19 | 2004-06-23 | Marconi Caswell Ltd | Multi-level optical signal generation |
| GB2366677B (en) * | 2000-09-09 | 2004-05-19 | Ibm | Optical amplitude modulator |
| GB0200177D0 (en) * | 2002-01-04 | 2002-02-20 | Marconi Comm Ltd | Noise reduction in optical communications networks |
| US7170921B1 (en) | 2002-10-18 | 2007-01-30 | Finisar Corporation | Magneto-optic variable optical attenuator |
| US7196744B1 (en) | 2002-10-18 | 2007-03-27 | Finisar Corporation | Optical transceiver package with a liquid crystal variable optical attenuator |
| US7042628B1 (en) | 2002-10-18 | 2006-05-09 | Finisar Corporation | Variable electrochromic optical attenuator |
| FR2993677B1 (fr) * | 2012-07-18 | 2015-03-27 | Valeo Etudes Electroniques | Dispositif et procede d'emission d'un faisceau lumineux destine a former une image, systeme de projection et afficheur utilisant ledit dispositif |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5886787A (ja) * | 1981-11-19 | 1983-05-24 | Nippon Sekigaisen Kogyo Kk | レ−ザ照射装置 |
| DE3583969D1 (de) * | 1984-06-13 | 1991-10-10 | Fuji Photo Film Co Ltd | Abtastvorrichtung mit halbleiterlaser. |
| US4755016A (en) * | 1985-11-06 | 1988-07-05 | American Telephone And Telegraph Company At&T Bell Laboratories | Coherent lightwave transmitters |
| 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 |
-
1994
- 1994-06-22 US US08/263,854 patent/US5436921A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-06-19 JP JP7152004A patent/JPH0823132A/ja active Pending
- 1995-06-20 GB GB9512481A patent/GB2290655B/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-06-21 DE DE19522414A patent/DE19522414A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006012888A (ja) * | 2004-06-22 | 2006-01-12 | Fuji Photo Film Co Ltd | 合波レーザ光照射方法および装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2290655B (en) | 1998-01-21 |
| DE19522414A1 (de) | 1996-01-04 |
| US5436921A (en) | 1995-07-25 |
| GB2290655A (en) | 1996-01-03 |
| GB9512481D0 (en) | 1995-08-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050602 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050607 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051206 |