半导体激光器驱动控制装置

摘要

本发明提供一种半导体激光器驱动控制装置。本发明进一步提高从高亮区域到高浓度区域的灰度级特性。首先，校正处理接收图像数据，图像属性判断根据感兴趣的像素的属性信息判断该数据与字符/细线还是其他有关。如果判断为该数据与字符/细线有关，则对在线缓冲器中存储的数据进行模式匹配以获得像素间隔，根据该像素间隔，根据在校正量确定中设定的LUT确定校正量。随后，根据所确定的校正量，产生校正后的图像数据，并输出到后续步骤。

权利要求

1.一种半导体激光器驱动控制装置，用于根据图像数据驱动和控制半导体激光器，所述半导体激光器驱动控制装置包括：校正部件，用于在高亮区域中增加来自所述半导体激光器的发光量，在高浓度区域中减少来自所述半导体激光器的发光量；以及驱动控制部件，用于根据由所述校正部件校正过的像素驱动和控制所述半导体激光器，其中在从所述半导体激光器发射的激光束扫描时，所述校正部件根据从停止激光发射时的时间点到开始激光发射时的时间点的时间间隔来顺序改变校正量。

2.根据权利要求1所述的半导体激光器驱动控制装置，其特征在于，所述校正部件对于所述半导体激光器对高亮区域和高浓度区域的发射特性分别进行不同的校正。

3.根据权利要求1所述的半导体激光器驱动控制装置，其特征在于，在从所述半导体激光器发射的激光束扫描时，所述校正部件参考将从停止激光发射时的时间点到开始激光发射时的时间点的时间间隔与相对于该时间间隔顺序改变校正量相关联的查找表，根据该时间间隔顺序改变校正量。

4.根据权利要求3所述的半导体激光器驱动控制装置，其特征在于，根据感兴趣的像素周围存在或不存在像素，从多个查找表中选择所述查找表。

5.根据权利要求1所述的半导体激光器驱动控制装置，其特征在于，同时进行如下校正：用于校正在高亮区域和高浓度区域中所述半导体激光器的发射特性所引起的延迟的校正，以及对激光束扫描的电子照相的基本特性的校正。

6.根据权利要求1所述的半导体激光器驱动控制装置，其特征在于，所述校正部件对所述图像数据进行校正。

7.根据权利要求1所述的半导体激光器驱动控制装置，其特征在于，所述校正部件对激光器驱动脉冲宽度信号进行校正。

8.根据权利要求1所述的半导体激光器驱动控制装置，其特征在于，所述校正部件对激光功率进行校正。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于基于输入图像数据驱动半导体激光器的半导体激光器驱动控制装置。

背景技术

作为高速、高质量的图像形成设备，已知传统的使用电子照相系统的复印机、激光束打印机等。最近，数字内容在家庭以及办公室中越来越多，因此，提高图像形成设备的图像质量的需求进一步增大，设备的记录分辨率也向例如1200dpi、2400dpi或者3600dpi的更高密度发展。
在这种基于电子照相系统的图像形成设备中，将二值或者多值数据转换为照射到图像承载体上的光量。然后，用例如具有转换的照射光量的激光束扫描图像承载体的表面。这种处理能够形成包括从例如字符的二值图像到例如相片的半色调图像的任何图像。
用于再现半色调的方法的例子包括例如高频抖动法(dithermethod)、误差扩散法、以及浓度模式法(点模式法，dot patternmethod)的方法。使用这种方法能够以多值形式输出每一个像素，由此可以提供良好的输出图像。
作为用于将输出的多值数据转换为照射光量的方法，已经提出了脉冲宽度调制(PWM，Pulse Width Modulation)方法和功率调制(PM，Power Modulation)方法。此外，已经提出了一种组合以上方法的用于控制光量的方法。
最近，图像形成设备需要更高密度的记录分辨率和更高的图像质量。因此，在高亮区域中实现良好的点再现并再现例如空心字符和空心线的高密度点和高密度线变得具有挑战性。
为了满足记录分辨率的更高密度的需要，必须提高激光器驱动装置的速度；然而，速度的提高产生了以下负面效果。即，在高亮区域中因为激光发射的不良上升沿使得光量减少，相反在高浓度区域中因为激光发射的不良下降沿使得光量增加，因此激光发射的线性度降低，从而图像质量劣化。
因此，已经提出了在高亮区域中实现良好的点再现，关于这一点，已知在日本专利2698099号公报、或者日本特开平9-116750(1997)、特开2001-130050、特开2002-361922、特开2002-361925、特开2003-266763、特开2004-288000、特开2000-177171、特开平6-155800(1994)、或者特开2004-122587号公报中记载的技术。
可选择地，还广泛地已知一种在能够在一个像素内多值输出的引擎中使用LUT(查找表，look-up table)的校正技术。
然而，还是不能校正在激光光信号中的信号从离散模式改变为连续模式的高浓度区域中，因为激光光信号的不良下降沿而引起的分辨率的崩溃(collapse)。
在仅包括高亮区域或者高浓度区域的特定区域中进行校正的情况下，因为不能在全部灰度级上进行适当的校正，所以在校正适用和非适用区域之间灰度级变得不连续，可能出现色调跳变。
此外，在全部灰度级上用相同的校正量进行校正的情况下，从激光器的接通延迟导致问题的高亮区域到激光器的关断延迟导致问题的高浓度区域，不能进行有效的校正。
另一方面，关于在能够在一个像素内多值输出的引擎中使用LUT的校正技术，由于最近分辨率的提高，因此在每个像素较少数量的位的情况下，不能进行满意的校正。具体地，在分辨率为1200dpi、2400dpi等以及输出为1～4位的情况下，不能进行满意的校正。
此外，用于校正的LUT取决于要校正的像素周围的像素条件，尤其是取决于沿扫描方向要校正的像素之前的像素的下降沿和要校正的像素的上升沿之间的像素间隔。因为该原因，简单的一个像素内的LUT校正不能进行满意的校正，因此在灰度级的再现性方面出现问题。
另一方面，用于校正电子照相的非线性的技术也存在问题。最近的电子照相图像记录器是所谓的数字形式的，其中通过激光的亮灭形成图像模式，并且基于接收激光亮灭的面积的比例表示半色调区域。此外，传统的模拟系统在显影特性中具有类似的问题。即，高亮区域由于调色剂的不附着而具有低的图像浓度，而高浓度区域由于调色剂浓度的饱和而呈现S特性。这是通常已知的在电子照相中的潜像处理到显影处理期间出现的原理性的非线性。
为了校正这种在电子照相中存在的基本特性，可以进行S特性的逆校正，使得高亮区域中的光量增强，而高浓度区域中的光量减少。作为这种技术，日本特开2000-177171号和特开平6-155800(1994)号公报已经公开了提供良好的灰度级特性的技术。然而，所公开的技术旨在进行校正使得对一点/一格(space)图像和一行/一格图像分别增加和减少光量。因此，激光器的关断延迟出现的图像区域不能作为要校正的对象。

发明内容

因此，本发明的目的在于解决这种问题，并提供一种能改善从高亮区域到高浓度区域的灰度级特性的半导体激光器驱动控制装置。为了实现该目的，本发明具有以下特征。
本发明提供的半导体激光器驱动控制装置，用于根据图像数据驱动和控制半导体激光器，半导体激光器驱动控制装置包括：校正部件，用于在高亮区域中增加来自半导体激光器的发光量，在高浓度区域中减少来自半导体激光器的发光量；以及驱动控制部件，用于根据由校正部件校正过的像素驱动和控制半导体激光器，其中，在扫描从半导体激光器发射的激光束的同时，校正部件根据从停止激光发射时的时间点到开始激光发射时的时间点的时间间隔来顺序改变校正量。
上述半导体激光器驱动控制装置中的校正部件，其特征在于，校正部件对于半导体激光器对高亮区域和高浓度区域的发射特性分别进行不同的校正。
上述半导体激光器驱动控制装置中的校正部件，其特征在于，在扫描从半导体激光器发射的激光束的同时，校正部件参考将从停止激光发射时的时间点到开始激光发射时的时间点的时间间隔与相对于该时间间隔顺序改变校正量相关联的查找表，根据该时间间隔顺序改变校正量。
上述参考查找表对感兴趣的像素的校正，其特征在于，根据感兴趣的像素周围存在或不存在像素，从多个查找表中选择所述查找表。
上述半导体激光器驱动控制装置，其特征在于，同时进行如下校正：用于校正在高亮区域和高浓度区域中半导体激光器的发射特性所引起的延迟的校正，以及对扫描激光束的电子照相的基本特性的校正。
上述校正部件，其特征在于，校正部件对图像数据进行校正。
上述校正部件，其特征在于，校正部件对激光器驱动脉冲宽度信号进行校正。
上述校正部件，其特征在于，校正部件对激光功率进行校正。
本发明主要用于校正PWM信号的上升沿时的接通延迟和下降沿时的关断延迟；然而，同时，本发明还可以进行包括校正电子照相固有的非线性的校正。例如，除了能进行校正使得激光器驱动在高亮区域中变得合适以外，本发明还能够通过增强曝光使其在难以实现再现点的高亮区域中变得合适来获得合适的灰度级特性。
当以高速度和高密度进行图像记录时，上述本发明能够进一步提高从高亮区域到高浓度区域的灰度级特性，还能提供具有理想线宽度再现性的激光器驱动装置。
从以下结合附图对本发明实施例的说明，本发明的以上和其他目的、效果、特征和优点将更加明显。

附图说明

图1是示出本发明第一实施例的框图；
图2是示出图1所示的激光束打印机的剖视图；
图3是示出图2所示的扫描光学系统的各元件的图；
图4是示出在图1所示的校正处理中进行的校正处理的过程的图；
图5中的(a)～(b)是用于说明图2所示的半导体激光器的特性的图；
图6中的(a)～(b)是用于说明脉冲宽度校正的一个例子的图；
图7是示出对校正前的数据的激光功率(Laser Power)特性的图；
图8是示出对校正后的数据的激光功率特性的图；
图9中的(a)～(b)是用于说明仅对高亮区域中孤立的点进行的脉冲宽度校正的图；
图10是示出对校正后的数据的激光功率特性的图；
图11中的(a)～(b)是用于说明根据第一实施例的脉冲宽度校正的一个例子的图；
图12是示出对校正后的数据的激光功率特性的图；
图13是示出对像素间隔的校正宽度的一个例子的图；
图14是用于说明从高亮区域到高浓度区域逐步切换校正量的例子的图；
图15是示出对校正后的数据的激光功率特性的图；
图16是用于说明从高亮区域到高浓度区域逐步切换校正量的例子的图；
图17是用于说明加校正和减校正的图；
图18是示出对校正后的数据的激光功率特性的图；
图19是用于说明从高亮区域到高浓度区域逐步切换校正量的例子的图；
图20是示出当用相同的信号值PWM驱动每一个像素时，对输入数据00h～FFh中的每一个的发光量的图；
图21是示出对输入数据与图18所示的发光量进行绘图的结果的图；
图22是用于说明图2所示的半导体激光器的特性的图；
图23是示出模拟系统中的显影特性的图；
图24是示出图像模式形成的图；
图25中的(a)～(e)是用于说明当对每个像素使用LUT进行图像输出时出现的问题的图；
图26中的(a)～(d)是示出灰度级特性的图；
图27是示出本发明第三实施例的框图；
图28是示出本发明第四实施例的框图；以及
图29是示出图28所示的激光器驱动控制部320的各部件的框图。

具体实施方式

下文中参考附图详细说明本发明的实施例。
实施例1
图1示出本发明的第一实施例。这是图2所示的激光束打印机的例子。
在图1中，附图标记1表示激光束打印机，其使用脉冲宽度调制(PWM，pulse width modulation)系统作为用于将多值数据转换为照射光量的系统，包括图像处理部100和激光器驱动控制部120。图像处理部100基于来自连接到激光束打印机1的主计算机2的输入数据进行颜色转换处理和半色调处理，还进行校正处理。激光器驱动控制部120基于在图像处理部100中处理后的图像数据进行PWM控制以驱动和控制半导体激光器。
现在参考图2，图像承载体11可以是使用导电支持基体作为最低层的由包括电荷产生层和电荷输送层的双层结构构成的功能分离型或者单层型。作为充电单元12，可以采用使用包括导线和电场控制栅(grid)的电晕充电器的电晕充电系统。作为充电单元12，也可以采用辊充电系统，其中通过向与图像承载体11相接触的充电辊施加DC偏压或者DC/AC叠加偏压来进行充电。此外，作为图像曝光单元，可以采用使用半导体激光器的扫描器型、LED和集光器(collector)的组合或者其他光学系统。
作为显影单元19，可以使用通过磁力转印磁性调色剂并用显影辊隙在图像承载体上进行非接触飞跃(jumping)显影的磁性单成分非接触显影系统，或者通过与图像承载体相接触用显影辊隙进行显影处理的磁性接触显影系统。此外，作为显影单元19，可以使用非磁性单成分非接触显影系统。该系统用于用刮板调整非磁性调色剂、给调色剂充电、传送在显影套筒上所承载的调色剂、以及用显影辊隙进行调色剂的非接触飞跃显影。此外，作为显影单元19，还可以使用非磁性单成分接触显影系统，其中通过与图像承载体相接触用显影辊隙进行显影处理。可选择地，作为显影单元19，可以使用二成分显影系统，其中通过将非磁性调色剂与磁性粉末载体混合、然后用显影套筒将该混合物传送到显影辊隙而进行显影处理。
可以采用使用电力或者磁力的转印系统作为转印单元14。作为使用电力的转印方法，可以使用电晕转印系统，其中通过使用电晕导线施加具有与调色剂的充电极性相反的极性的DC偏压来进行转印。此外，作为使用电力的转印方法，可以使用辊转印系统，其中使辊抵靠并施加具有与调色剂的极性相反的极性的偏压。
作为定影单元15，可以使用使记录纸通过两个相对的辊的抵靠部分并用热或者压力将调色剂定影在记录材料上的系统、或者使用非接触加热器或者灯将调色剂热定影到记录材料上的系统。可选择地，还可以使用带型物质作为夹持记录材料的单元以通过施加热或者压力来定影。
现在说明操作。充电单元12对图像承载体11充电，然后由激光束对图像承载体11曝光，由此在图像承载体11上形成静电潜像。使显影单元19中的调色剂承载体13上的调色剂层与图像承载体11的表面相接触，然后基于反转显影方法显影图像承载体11上的静电潜像，由此在图像承载体11上形成调色剂图像。然后通过转印单元14将图像承载体11上的调色剂图像转印到在预定定时给送的记录纸上。随后，由包括加热辊和加压辊的定影单元15对已转印到记录纸上的调色剂图像加热并加压，从而将调色剂图像定影。
转印步骤之后，图像承载体11上的转印后的残留调色剂由抵靠图像承载体11的表面的刮板状清理件16刮除，然后用清理器收集。之后，对每一个图像的形成重复上述步骤。
图3是示出图2所示的扫描光学系统17的各元件的图。扫描光学系统17包括半导体激光器21、准直透镜22、柱面透镜23、快速旋转多面镜24和f-θ透镜25。半导体激光器21对应于来自图像处理部100的图像数据，根据来自激光器驱动控制部120的激光器驱动信号来使激光束亮灭。将从半导体激光器21发射的激光束经由准直透镜22变换为近似平行束，然后由柱面透镜23导向多面镜24。然后，由以恒定速度旋转的多面镜24反射并偏转激光束。随后，通过f-θ透镜25的激光束在回返镜位置26再次偏转，以点状聚焦在图像承载体11的像平面27上，并沿扫描方向28以恒定速度进行扫描。
图4示出图像处理部100的校正处理的过程。根据该过程，从校正前的图像数据和PWM信号检测像素间隔以及上升沿与下降沿之间的时间间隔，然后根据与获得的检测量相对应的校正量校正该图像数据和PWM信号。
更详细地说明图4，校正处理接收图像数据，在图像属性判断中根据感兴趣的像素的属性信息判断该图像数据是字符/细线还是其他。如果判断为该图像数据与字符/细线有关，则对在线缓冲器中存储的数据进行模式匹配。然后，获得像素间隔，对应于该像素间隔，根据在校正量确定中设定的LUT来确定校正量。
作为获得像素间隔的方法，除了模式匹配之外，还可以通过条件转移来获得像素间隔。更详细地说明基于条件转移的方法，当感兴趣的像素i是上升沿像素(感兴趣的像素为黑像素，并且紧接在该感兴趣的像素之前的像素为白像素)时，在k＝0～n的条件下检查第(i-k)个像素。然后，当黑像素出现时的k值可以设定为像素间隔。在校正时可以将n的值限制在由LUT覆盖的像素间隔范围之内。此外，可以通过预检测下降沿像素并计算下降沿像素之后直到上升沿像素出现时的像素的数量来计算所希望的值。根据如上所述确定的校正量产生校正后的图像数据，并将其输出到下一步骤。
已经说明了二值图像的例子；然而，可以将相同的概念应用到多值图像。
如图4所示，在该过程期间，在图像数据阶段进行校正处理。因为这使得能够根据图像的属性信息，即例如字符/细线或者自然图像的图像特性，来切换处理的打开/关闭(ON/OFF)、优化校正量等，所以更优选这种方法。
可以使用各种方法作为输入图像的半色调处理的方法。最常用的图像处理方法的例子包括高频抖动法(dither method)和浓度模式法(点模式法)。当将包含在已读取的输入信号中的一个像素相应地输出到用于二值记录的一个像素时，高频抖动法根据(m×m)的阈值数据针对一个像素确定打开或者关闭。
根据灰度级控制这时的激光光信号的脉冲宽度；然而，可以考虑矩阵模式内的像素位置，例如像素中的“中心”、“左”或“右”，或者外围像素的影响来设定照射位置。
另外，还可以优选采用误差扩散法或者使用蓝噪声屏蔽(bluenoise mask)的图像形成方法来输出在本实施例中实现的高清晰度图像。
可以使用任何引擎分辨率，例如400dpi、600dpi、1200dpi、2400dpi或者3600dpi的引擎分辨率。然而，在例如1200dpi、2400dpi或者3600dpi的较高分辨率的情况下，一个像素内的校正不像上面那样容易。因为这种较高的分辨率需要更高的图像时钟，因此更需要校正，所以优选将本实施例应用到具有这种较高分辨率的引擎。
图5示出与输入到图3所示的半导体激光器21的激光器驱动脉冲信号相对应的激光发射特性。如图5所示，在高亮部分中的ON水平(level)处的激光发射宽度(脉冲宽度)变窄，但是在高浓度部分中，在ON水平处的激光发射宽度变宽，即，激光发射的线性度降低。
换句话说，如果不校正ON水平处的激光器驱动脉冲信号(PWM信号，参见图5中的(a))的脉冲宽度，则出现以下问题。根据激光器驱动脉冲信号从激光发射元件发射的激光光信号，由于激光发射元件的特性在高亮部分中具有比所希望的激光发射宽度窄的实际发射宽度；但是在高浓度部分中，实际宽度宽于所希望的宽度。因为该原因，激光发射的线性度降低。
在图5中，箭头表示激光束的扫描方向。为了简单起见，将激光器驱动的线性度的降低视为本实施例中的激光发射特性。然而，正如迄今已知的，还要校正在从数据信号产生脉冲宽度信号时出现的线性度的降低。
因为该原因，如图6所示，相对于激光发射的上升沿位置校正脉冲宽度能够设定比基于输入数据的脉冲宽度宽的脉冲宽度，因此能够获得所希望的激光发射宽度。作为用于达到该目的的校正方法，可以使用迄今已知的校正方法，例如在图像数据产生过程中附加二值数据或者多值数据、或者直接改变脉冲宽度。
在本例中，因为相对于激光发射的全部上升沿位置进行校正，所以与对校正前的数据的激光功率特性(参见图7)相比，如图8所示，提高了高亮部分中的线性度。然而，高浓度部分中的线性度比校正前更加劣化。图中的水平轴“数据”表示当以某些引擎分辨率进行脉冲宽度驱动时的输入数据值，垂直轴“激光功率”表示从激光器发射的光的累积量。
为了防止在高浓度部分中的这种线性度下降，可以考虑例如不校正高浓度部分中的脉冲宽度，而仅校正高亮部分中孤立的点的脉冲宽度。这种方法的例子如图9所示。然而，如果进行这种校正，则高浓度部分中的线性度不会降低，但是如图10所示，在被校正的灰度级区域和不被校正的灰度级区域之间的切换部分出现灰度级等级的差别。
因此，在本实施例中，在激光发射宽度减小的高亮区域中，仅进行使脉冲宽度更宽的校正(下文中称为“加(plus)校正”)。另一方面，本实施例适用于在激光发射宽度增大的高浓度区域中进行使脉冲宽度变窄的校正(下文中称为“减(minus)校正”)。这使得激光发射的线性度提高。
具体地，如图11所示，在高浓度部分中进行用于使脉冲宽度减小的减校正，如图12所示，这能够提高高浓度部分中的线性度。用于切换校正脉冲宽度的方法的一个例子如图13所示。图中的水平轴表示从像素信息或者激光脉冲信息获得的激光脉冲的上升沿和下降沿之间的间隔，该间隔沿轴的向右方向变短。
此外，在本实施例中，在激光发射宽度减小的高亮区域中进行加校正。加校正的校正宽度根据从激光发射停止时的时间点到激光发射开始时的时间点的时间间隔顺序改变。这使得消除了灰度级特性的不连续，提高了激光发射的线性度，这是本实施例的特征之一。
具体地，如图14所示，从高亮区域到高浓度区域逐步切换校正量。这使得能够以如图15所示的从高亮区域到高浓度区域的高线性度驱动激光器。用于切换脉冲宽度的方法的一个例子如图16所示。图16中的水平轴表示从像素信息或者激光脉冲信息获得的激光脉冲的上升沿和下降沿之间的间隔，该间隔沿轴的向右方向变短。
此外，在本实施例中，在激光发射宽度减小的高亮区域中进行加校正，并且加校正的校正宽度根据从激光发射停止时的时间点到激光发射开始时的时间点的时间间隔顺序改变。
此外，在激光发射增大的高浓度区域中，类似地进行减校正，使得校正宽度根据从激光发射停止时的时间点到激光发射开始时的时间点的时间间隔顺序改变。
这能够显著提高激光发射的线性度，并且消除灰度级特性的不连续。
具体地，如图17所示，从高亮区域到高浓度区域逐步切换校正量使得能够以如图18所示的从高亮区域到高浓度区域的高线性度驱动激光器。用于切换脉冲宽度的方法的一个例子如图19所示。图中的水平轴“数据”表示以某些引擎分辨率进行脉冲宽度驱动时的输入数据值，垂直轴“激光功率”表示从激光器发射的光的累积量。
作为用于切换校正量的方法，可以根据感兴趣的激光发射上升的位置关于从前一激光发射停止的位置开始的空白时间段，通过数值计算或者通过使用查找表来逐步确定校正量。
作为用于监视空白时间段的方法，可以使用各种方法，包括：相对于感兴趣的激光发射上升的位置，根据脉冲电信号的上升沿和下降沿检测前一激光发射停止的位置的方法；在图像数据的时间点参考感兴趣的像素之前几个像素的像素的数据值的检测方法；以及在图像数据的时间点处通过模式匹配进行检测的方法。
另外，根据本实施例，即使当得到激光发射对输入图像数据充分的响应时，也能够进一步实现高亮区域中最终的调色剂图像的再现性，或者还能进一步实现高浓度区域中最终的调色剂图像的再现性。
同时，最近的电子照相图像记录器是所谓的数字形式的，其中，通过激光的亮灭形成图像模式，并基于接收激光的亮灭的面积的比表示半色调区域。然而，出现了与传统的模拟系统的显影特性(参见图23)中的问题相似的问题。图23所示的水平轴表示从显影偏压的DC分量到潜像电位的电位差的显影对比度。从图23明显可以看出，高亮区域由于调色剂的不附着而具有低的图像浓度，而高浓度区域由于调色剂浓度的饱和而呈现S特性。这是通常已知的电子照相的潜像处理到显影处理期间出现的原理性的非线性。
在本实施例中，为了校正在电子照相中存在的这种基本特性，进行S特性的逆校正，使得高亮区域中的光量增强，而高浓度区域中的光量减少。这能够从高亮区域到高浓度区域实现良好的灰度级特性。因此，在消除从电子照相的基本特性产生的非线性的同时，即使在出现激光器的关断延迟的图像区域中也能获得合适的灰度级特性。
实施例2
现在说明本发明的第二实施例。
首先说明根据本实施例用于校正半导体激光器的发射特性的技术。如图20所示，当用相同的信号值PWM驱动每一个像素时，测量针对输入数据00h～FFh(由附有“h”的十六进制数构成的指标，其指定像素的浓度)中的每一个的发射光量(激光功率)。对发射光量与输入数据的绘图结果如图21所示。图中由“a”表示的线示出发射光量对输入数据的线性关系，因此是理想的。如图22所示，如果用于打开激光或者关闭激光的脉冲宽度短，则响应不充分，因此光波形变形。在这种情况下，如图21中由“b”表示的线所示，因为在高亮区域中没有打开激光而在高浓度区域中没有关闭激光，所以激光的线性度远远偏离了理想线。
为了校正这种激光器驱动，可以使用以用于一个像素的LUT进行校正的技术。然而，这种用于在一个像素内校正脉冲宽度的LUT校正可能引起有关灰度级的再现性的问题。
首先从一般的图像形成的方面说明这一点。例如，在以600dpi用200线的数量形成画面的情况下，如图24所示，假设三个像素作为一个块(子矩阵)而形成图像模式。例如，图24中的(a)是示出从中心像素向两端依次形成的模式，PWM形成的基点与从右端(R)形成、从中心(C)形成和从左端(L)形成的PWM形成的基点不同。图24中的(b)示出从左像素到右像素依次形成的模式，将左端(L)作为基点形成全部像素。
在这种图像形成方法的前提下，当使用用于每一个像素的LUT进行图像输出时出现的问题如图25所示。图25中的(a)示出图像模式。图25中的(b)示出PWM模式。当使用具有如图21(b)所示的发射特性的半导体激光器进行输出时，通过使用具有如图25中的(c)所示的逆伽马特性的LUT来进行校正。在这种情况下，形成如图25中的(d)所示的校正信号。当使用具有如图21(b)所示的发射特性的半导体激光器输出该校正信号时，输出如图25中的(e)所示的光波形。
另外，图21所示的发射特性示出仅将同一信号输入到图20所示的全部像素时的输出光量。如图25所示，在组合多个像素以形成图像的情况下，即使对具有相同的10h信息的像素，例如在图25中由“B”或者“G”表示的像素，外围像素的影响也不同。具体地，图25中由“G”表示的像素变成孤立的像素，图25中由“A”表示的像素具有在其左侧具有相邻像素的条件。在图25中“B”或者“G”任意一种情况下，用于激光发射的外围像素条件与如图20所示将相同的图像信号输入到全部像素的情况下的条件不同。即，与使用相同的半导体激光器无关地，图25中由“B”或者“G”表示的像素不呈现图21所示的灰度级特性。
将感兴趣的像素(被分类的像素)的左右像素的影响归为四类以示出灰度级特性，得到如图26所示的图。图26中的(a)～(d)的水平轴示出感兴趣的像素的浓度，图26的垂直轴示出脉冲宽度的占空比。图26中的(a)示出没有输入到左右像素的信号的情况，图26中的(b)示出仅存在输入到右像素的信号的情况，图26中的(c)示出仅存在输入到左像素的信号的情况，图26中的(d)示出同时存在输入到左右像素的信号的情况。可以理解，图26中的(a)～(d)分别显示不同的发射特性。具体地，图25中的像素“B”和“G”分别对应于图26中的(a)和(b)，其最终输出波形为图25中的(e)所示的模式。参考图25中的(e)，相对于图25中的(b)所示的所希望的PWM信号，“G”达到了所希望的值，“D”呈现较小的值，“A+B”达到了所希望的值。
如果高亮像素邻接形成的例如“A+B”的像素被点亮，则出现问题。即，由于如图25中的(e)所示的过校正，在由“D+E+F”表示的子矩阵的灰度级和由“A+B+C”表示的子矩阵的灰度级之间出现大的输出差。因为该原因，在高亮像素邻接形成的像素的灰度级处出现色调跳变。因此，如果不与图26中的四个模式中的每一个相对应地切换LUT，则不能维持足够的一致性。
在本实施例中，检测用于激光器驱动的PWM信号的上升沿和下降沿点，监视从PWM信号的上升点追溯到关闭点的时间间隔。根据该时间间隔，逐步变化校正量。作为本实施例中要校正的主要对象的激光发射特性受到如图26所示的外围像素的极大影响。因此，为了进行适当的校正，按一个像素的校正没有效果。因为该原因，通过关注上升沿和下降沿之间的关系，具体地通过关注支配感兴趣的发射特性的关闭时间间隔，根据该时间间隔来进行校正。可选择地，考虑到如图26所示的外围像素的影响，根据图26所示的四个模式中的每一个适当地确定校正量。即，在本实施例中，根据存在或者不存在输入到感兴趣的像素周围的像素的信号来选择LUT。因此，根据图26中的四个模式中的每一个切换LUT。这使得能够进行适当的图像校正而不产生色调跳变。
实施例3
图27示出本发明的第三实施例。本实施例与第一和第二实施例的不同点在于用主计算机2进行校正处理。
本实施例中的校正处理与根据第一实施例的图4中的校正处理的过程没有本质上的不同。从校正前的图像数据和PWM信号检测像素间隔以及上升沿与下降沿之间的时间间隔，然后以适合于获得的检测量的校正量校正图像数据和PWM信号，之后进行随后的步骤。
实施例4
图28示出本发明的第四实施例。本实施例与实施例1和2的不同点在于在激光器驱动控制部320中进行校正处理。
图29示出图28的激光器驱动控制部320的校正处理的过程。从校正前的图像数据和PWM信号检测像素间隔以及上升沿与下降沿之间的时间间隔，然后以适合于获得的检测量的校正量校正图像数据和PWM信号，之后进行随后的步骤。
更详细的说明图29，在PWM信号上升沿和下降沿间隔检测中检测信号的上升沿和下降沿，根据基准时钟获得上升沿和下降沿之间的时间间隔，根据在校正量确定中的LUT确定校正量，产生并输出校正后的PWM信号。参考图29，说明在PWM波形已经形成之后检测上升沿和下降沿的方法；然而，应当理解，也可以在激光器驱动控制中的数字数据时进行校正处理。
其他实施例
另外，本发明可以应用于包括多个装置(例如主计算机、接口装置、读取器、打印机)的系统。可选择地，本发明可以应用于包括一个装置(例如复印机，或者传真机)的设备。
显然，本发明的目的也可以如下实现。即，向系统或设备提供记录有实现上述实施例的功能的软件程序代码的记录介质。然后，系统或设备中的计算机(CPU或MPU)读出并执行在记录介质中存储的程序代码。
在这种情况下，从记录介质读取的程序代码本身实现上述实施例的功能。因此，本发明包括存储有该程序代码的记录介质。
作为用于提供程序代码的记录介质，例如可以使用以下介质，即，软(floppy，注册商标)盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、CD-R、磁带、非易失性存储器、或者ROM。
此外，显然，上述实施例的功能不仅通过用计算机执行已读取的程序代码来实现，还可以如下实现。即，在程序代码的指示下，在计算机上运行的OS(操作系统，operating system)执行部分或全部实际处理。因此，执行处理能实现上述实施例的功能。
此外，将从记录介质读取的程序代码写入设置在插入计算机的功能扩展板上或者设置在连接到计算机的功能扩展单元上的存储器。然后，在程序代码的指示下，在功能扩展板上或者在功能扩展单元中设置的CPU等进行实际处理。因此，显然，包括进行该处理以实现上述实施例的功能的情况。
通过优选实施例详细说明了本发明。从前述说明明显可以看出，本领域技术人员在不脱离本发明的更宽的范围内，可以做出变化和更改。因此，所附权利要求旨在覆盖落入本发明的实际精神内的全部变化和更改。