JP2005257981A - 光変調素子アレイの駆動方法、光変調装置、及び画像形成装置 - Google Patents
光変調素子アレイの駆動方法、光変調装置、及び画像形成装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】 ＯＮ状態及びＯＦＦ状態をとる時間を常に一定にすることが可能な光変調素子アレイの駆動方法を提供する。
【解決手段】 形成したい画像に基づいて画像形成装置の光学出力をＯＮからＯＮ、ＯＮからＯＦＦ、ＯＦＦからＯＮ、ＯＦＦからＯＦＦに切り替える場合、切り替え前に可動ミラーを強制的にＯＦＦ状態にし、この状態で光学出力ＯＮへの切り替えを開始する。
【選択図】 図３
【解決手段】 形成したい画像に基づいて画像形成装置の光学出力をＯＮからＯＮ、ＯＮからＯＦＦ、ＯＦＦからＯＮ、ＯＦＦからＯＦＦに切り替える場合、切り替え前に可動ミラーを強制的にＯＦＦ状態にし、この状態で光学出力ＯＮへの切り替えを開始する。
【選択図】 図３
Description
本発明は、駆動データを記憶する記憶部と、前記駆動データに応じて光を出射させるＯＮ状態と光を出射させないＯＦＦ状態とを少なくとも取り得る光変調部とを含む光変調素子を複数配列した光変調素子アレイの駆動方法、該光変調素子アレイを有する光変調装置、及び該光変調装置を用いた画像形成装置に関する。
従来、光変調素子として、液晶素子、電気光学結晶素子、磁気光学結晶素子、及びＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術による光変調素子等が知られている。特に、ＭＥＭＳ技術による光変調素子は、高速応答性、高集積性、広い波長範囲の光に対応可能等の特徴により、フォトリソグラフィ工程に使用されるオンデマンド型のデジタル露光ヘッド等に使用される頻度が高まっている。なかでも、静電駆動型ＭＥＭＳによる光変調素子は、高速性、省電力、高集積性に極めて優れ、素子自身でラッチ機能を有することにより、光変調状態を保持しながら、次の画像データをメモリに書き込むことができ、高速駆動に適している。
以下、従来の静電駆動型ＭＥＭＳによる光変調素子の一例として、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）に代表される反射型の偏向ミラー素子について説明する。ＤＭＤ及びＤＭＤを複数配列したＤＭＤアレイについての技術は、特許文献１に詳細が記載されている。
図９は、反射型の偏向ミラー方式によるＳＬＭ（空間光変調素子）の概略構成を示す図である。
図９に示すように、ＳＬＭ７０は、シリコン基板７１上に形成されたメモリ機能を有する駆動回路７２と、駆動回路７２上に図示しない絶縁膜を介して形成される第１固定電極７３及び第２固定電極７４と、第１固定電極７３及び第２固定電極７４と空隙を介して対峙し、シリコン基板７１に立設される支持部（不図示）によって支持されたヒンジ部７５によりシリコン基板７１に対して弾性変位可能に支持される可動ミラー７６と、２つのパッド７７とを備える。
図９に示すように、ＳＬＭ７０は、シリコン基板７１上に形成されたメモリ機能を有する駆動回路７２と、駆動回路７２上に図示しない絶縁膜を介して形成される第１固定電極７３及び第２固定電極７４と、第１固定電極７３及び第２固定電極７４と空隙を介して対峙し、シリコン基板７１に立設される支持部（不図示）によって支持されたヒンジ部７５によりシリコン基板７１に対して弾性変位可能に支持される可動ミラー７６と、２つのパッド７７とを備える。
第１固定電極７３及び第２固定電極７４は、それぞれ駆動回路７２の出力に接続される。第１固定電極７３には、駆動データ（可動ミラー７６の変位状態を指定するデータ）に応じたアドレス電圧Ｖａ１が駆動回路７２から出力され、第２固定電極７４には、駆動データに応じたアドレス電圧Ｖａ２が駆動回路７２から出力される。
ヒンジ部７５及び可動ミラー７６は、それぞれ導電体（通常は反射率の高いアルミニウム等の金属）で構成され、可動電極としても機能する。ヒンジ部７５及び可動ミラー７６には、後述する駆動制御部から駆動バイアス電圧Ｖｂが印加される。可動ミラー７６は、第１固定電極７３及び第２固定電極７４に印加されたアドレス電圧Ｖａ１及びＶａ２と、ヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加された駆動バイアス電圧Ｖｂとによって、第１固定電極７３及び第２固定電極７４と可動ミラー７６との間に発生する静電気力により、ヒンジ部７５のねじれ弾性により異なる方向（可動ミラー７６がシリコン基板７１に平行な状態を基準とした場合、図９中の右方向と左方向とのこと）に変位し、ＯＮ状態とＯＦＦ状態とを択一的に取るものである。ＯＮ状態とは、可動ミラー７６に入射して反射する光源からの光が、画像形成面（感材やスクリーン等）に到達するような状態のことを言い、ＯＦＦ状態とは、可動ミラー７６に入射して反射する光源からの光が、画像形成面に到達しないような状態のことを言う。尚、可動ミラー７６は、ＯＮ状態とＯＦＦ状態とを択一的に取るのではなく、ＯＮ状態とＯＦＦ状態とその間の状態とを取り得るものであっても良い。間の状態とは、例えば、画像形成面に光の半分が到達して、残り半分が到達しないような状態を言う。
駆動回路７２は、駆動データを記憶するメモリ回路を有し、メモリ回路に記憶した駆動データに応じたアドレス電圧Ｖａ１及びＶａ２を第１固定電極７３及び第２固定電極７４に出力する。
図１０は、ＳＬＭ７０を、同一平面上に複数配列したＳＬＭアレイを有する光変調装置を露光装置やプロジェクタ等の画像形成装置に搭載した場合の概略構成を示す図である。
画像形成装置８０は、レーザ、高圧水銀ランプ、及びショートアークランプ等の光源８２と、上記光変調装置と、画像形成面である感材やスクリーン等に対して光を投影するためのマイクロレンズアレイ等からなる投影光学系８１とを備える。画像形成装置８０は、光源８２からの光をＳＬＭ７０の可動ミラー７６に入射し、可動ミラー７６からの反射光を投影光学系８１に入射させたり、投影光学系８１に入射させないようにしたりすることで光変調を行い、画像形成面に画像を形成する。
図１０の画像形成装置８０は、（ａ）に示すように、可動ミラー７６が左に傾いてパッド７７に接触した状態（この状態を可動ミラー７６の左最終変位状態という）では、反射光が投影光学系８１に入射して、光が画像形成面に到達する。又、（ｂ）に示すように、可動ミラー７６が左右どちらにも傾いていない状態では反射光が投影光学系８１に入射せず、光は画像形成面に到達しない。又、（ｃ）に示すように、可動ミラー７６が右に傾いてパッド７７に接触した状態（この状態を可動ミラー７６の右最終変位状態という）では、反射光が投影光学系８１に入射せず、光は画像形成面に到達しない。
画像形成装置８０は、レーザ、高圧水銀ランプ、及びショートアークランプ等の光源８２と、上記光変調装置と、画像形成面である感材やスクリーン等に対して光を投影するためのマイクロレンズアレイ等からなる投影光学系８１とを備える。画像形成装置８０は、光源８２からの光をＳＬＭ７０の可動ミラー７６に入射し、可動ミラー７６からの反射光を投影光学系８１に入射させたり、投影光学系８１に入射させないようにしたりすることで光変調を行い、画像形成面に画像を形成する。
図１０の画像形成装置８０は、（ａ）に示すように、可動ミラー７６が左に傾いてパッド７７に接触した状態（この状態を可動ミラー７６の左最終変位状態という）では、反射光が投影光学系８１に入射して、光が画像形成面に到達する。又、（ｂ）に示すように、可動ミラー７６が左右どちらにも傾いていない状態では反射光が投影光学系８１に入射せず、光は画像形成面に到達しない。又、（ｃ）に示すように、可動ミラー７６が右に傾いてパッド７７に接触した状態（この状態を可動ミラー７６の右最終変位状態という）では、反射光が投影光学系８１に入射せず、光は画像形成面に到達しない。
画像形成面に光が到達する（画像形成装置８０が光を出射する）状態を、画像形成装置８０の光学出力がＯＮであるとし、このＯＮという光学出力が得られるような可動ミラー７６の状態をＯＮ状態と定義し、画像形成面に光が到達しない（画像形成装置８０が光を出射しない）状態を、画像形成装置８０の光学出力がＯＦＦであるとし、このＯＦＦという光学出力が得られるような可動ミラー７６の状態をＯＦＦ状態と定義する。このように定義すると、可動ミラー７６が左最終変位状態から右最終変位状態に遷移する際、画像形成装置８０の光学出力はＯＮからＯＦＦにすぐに変化するのではなく、少しの間はＯＮが継続し、可動ミラー７６の変位がある位置（この位置を光学的閾値という）を越えた時点でＯＦＦになる。これは逆の場合も同じで、可動ミラー７６が右最終変位状態から左最終変位状態に遷移する際、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦからＯＮにすぐに変化するのではなく、少しの間はＯＦＦが継続し、可動ミラー７６の変位が光学的閾値を越えた時点でＯＮになる。
尚、ＳＬＭ７０は、可動ミラー７６が左最終変位状態又は右最終変位状態にあるときに、メモリ回路に新しい駆動データが書き込まれても、可動ミラー７６の状態を維持するラッチ機能を有している。
以下、上記従来の光変調装置を搭載する画像形成装置８０の動作について説明する。
図１１は、従来の光変調装置を搭載する画像形成装置８０の動作を説明するためのタイミングチャートである。
（ａ）は、画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＮからＯＮに切り替える際のタイミングチャート、（ｂ）は、画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＦＦからＯＮに切り替える際のタイミングチャート、（ｃ）は、画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＮからＯＦＦに切り替える際のタイミングチャート、（ｄ）は、画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＦＦからＯＦＦに切り替える際のタイミングチャートである。図１１では、可動ミラー７６が左最終変位状態にあるときを可動ミラー７６の変位がＯＮであるものとし、可動ミラー７６が右最終変位状態にあるときを可動ミラー７６の変位がＯＦＦであるものとした。
図１１は、従来の光変調装置を搭載する画像形成装置８０の動作を説明するためのタイミングチャートである。
（ａ）は、画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＮからＯＮに切り替える際のタイミングチャート、（ｂ）は、画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＦＦからＯＮに切り替える際のタイミングチャート、（ｃ）は、画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＮからＯＦＦに切り替える際のタイミングチャート、（ｄ）は、画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＦＦからＯＦＦに切り替える際のタイミングチャートである。図１１では、可動ミラー７６が左最終変位状態にあるときを可動ミラー７６の変位がＯＮであるものとし、可動ミラー７６が右最終変位状態にあるときを可動ミラー７６の変位がＯＦＦであるものとした。
（ａ）の場合、可動ミラー７６の変位がＯＮのときに、ＳＬＭ７０のメモリ回路に画像に基づく駆動データ（可動ミラー７６の変位をＯＮにするためのデータ）を書き込む。書き込み後、画像に基づく駆動データを書き込んだＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げると、可動ミラー７６は、上記画像に基づく駆動データに応じたアドレス電圧Ｖａ１及びＶａ２にしたがって、変位ＯＮを維持し、画像形成装置８０の光学出力もＯＮを維持する。そして、可動ミラー７６の変位がＯＮのときに、新しい画像に基づく駆動データを書き込む。
画像形成装置８０では、駆動バイアス電圧Ｖｂを下げ、画像に基づく駆動データに応じて可動ミラー７６を変位させてから、再度駆動バイアス電圧Ｖｂを下げ、新しい画像に基づく駆動データに応じて可動ミラー７６を変位させるまでの期間を駆動サイクルＴｃとして、この駆動サイクルＴｃを繰り返す。図１１において、Ｔｗ（ｄ）は、駆動データの書き込み時間を示す。Ｔｒ（ｄ）は、可動ミラー７６の変位がＯＮからＯＦＦ、又はＯＦＦからＯＮになるまでの時間であり、この時間が可動ミラー７６の応答時間となる。
画像形成装置８０では、駆動バイアス電圧Ｖｂを下げ、画像に基づく駆動データに応じて可動ミラー７６を変位させてから、再度駆動バイアス電圧Ｖｂを下げ、新しい画像に基づく駆動データに応じて可動ミラー７６を変位させるまでの期間を駆動サイクルＴｃとして、この駆動サイクルＴｃを繰り返す。図１１において、Ｔｗ（ｄ）は、駆動データの書き込み時間を示す。Ｔｒ（ｄ）は、可動ミラー７６の変位がＯＮからＯＦＦ、又はＯＦＦからＯＮになるまでの時間であり、この時間が可動ミラー７６の応答時間となる。
（ｂ）の場合、可動ミラー７６の変位がＯＦＦのときに、ＳＬＭ７０のメモリ回路に画像に基づく駆動データ（可動ミラー７６の変位をＯＮにするためのデータ）を書き込む。 書き込み後、画像に基づく駆動データを書き込んだＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げると、上記画像に基づく駆動データに応じたアドレス電圧Ｖａ１及びＶａ２にしたがって、可動ミラー７６は、その変位がＯＦＦからＯＮに遷移し、変位が光学的閾値よりもＯＮ側になった時点で、可動ミラー７６はＯＮ状態となり、画像形成装置８０の光学出力もＯＮとなる。そして、可動ミラー７６の変位がＯＮのときに、新しい画像に基づく駆動データを書き込んで駆動サイクルＴｃを終了する。
（ｃ）の場合、可動ミラー７６の変位がＯＮのときに、ＳＬＭ７０のメモリ回路に画像に基づく駆動データ（可動ミラー７６の変位をＯＦＦにするためのデータ）を書き込む。書き込み後、画像に基づく駆動データを書き込んだＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げると、上記画像に基づく駆動データに応じたアドレス電圧Ｖａ１及びＶａ２にしたがって、可動ミラー７６は、その変位がＯＮからＯＦＦに遷移し、変位が光学的閾値よりもＯＦＦ側になった時点で、可動ミラー７６はＯＦＦ状態となり、画像形成装置８０の光学出力もＯＦＦとなる。そして、可動ミラー７６の変位がＯＦＦのときに、新しい画像に基づく駆動データを書き込んで駆動サイクルＴｃを終了する。
（ｄ）の場合、可動ミラー７６の変位がＯＦＦのときに、ＳＬＭ７０のメモリ回路に画像に基づく駆動データ（可動ミラー７６の変位をＯＦＦにするためのデータ）を書き込む。書き込み後、画像に基づく駆動データを書き込んだＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げると、可動ミラー７６は、上記画像に基づく駆動データに応じたアドレス電圧Ｖａ１及びＶａ２にしたがって、変位ＯＦＦを維持し、画像形成装置８０の光学出力もＯＦＦを維持する。そして、可動ミラー７６の変位がＯＦＦのときに新しい画像に基づく駆動データを書き込んで駆動サイクルＴｃを終了する。
ＳＬＭ７０では、可動ミラー７６の変位がＯＮからＯＦＦ又はＯＦＦからＯＮになるまでにある程度の時間がかかる。このため、図１１（ｂ）に示すように、画像形成装置８０の光学出力をＯＦＦからＯＮに切り替える場合、ＯＮにしなければならない駆動サイクルＴｃにおいて、ＯＦＦが若干含まれてしまう。したがって、同じＯＮにしたい場合でも、前回の駆動サイクルＴｃにおける駆動状態によって、ＯＮの時間にばらつきが生じてしまう。このばらつきは、感材に潜像を形成する露光装置の露光ヘッドに光変調装置を用いる場合、光量ムラとなってしまう。この光量ムラは、Ｔｃに比べてＴｒ（ｄ）が大きいと特に顕著になる。例えば、駆動データ書き込みの書き込みクロックＦ＝１００ＭＨｚ、ＳＬＭアレイの行数Ｍ＝４００とした場合、１行毎に駆動データの書き込みを行うものとすると、Ｔｃ＝Ｔｗ（ｄ）＊Ｍ＝Ｆ＊Ｍ＝４μｓとなる。Ｔｒ（ｄ）＝１μｓとすると、約１／４の光量ムラが発生し、露光装置としては大きな問題となる。これは、露光装置に限らず、投影装置等においても輝度ムラとなり、問題となる。
又、図１１（ｃ）に示すように、画像形成装置８０の光学出力をＯＮからＯＦＦに切り替える場合、ＯＦＦにしなければならない駆動サイクルＴｃにおいて、ＯＮが若干含まれてしまう。したがって、同じＯＦＦにしたい場合でも、前回の駆動サイクルＴｃにおける駆動状態によって、ＯＦＦ状態の時間にＯＮが一部含まれることがあり、これが漏れ光となってしまい、コントラストの低下を招く。このコントラストの低下は、露光装置の露光ヘッドに光変調装置を用いる場合において特に問題となる。又、露光装置に限らず、投影装置等においても輝度ムラやコントラスト低下を招き、問題となる。
これらの問題は、前述のＳＬＭのような反射型の偏向ミラー素子や、固定電極とこれに対向する対向電極を含む可動部とを有し、両電極に電圧を印加することにより発生する静電気力に応じて、上記可動部が弾性変位して、光の透過及び非透過を制御するような微小電気機械制御方式の光変調素子に限らず、上記応答時間Ｔｒ（ｄ）が存在する光変調素子において共通の問題である。応答時間Ｔｒ（ｄ）が存在する光変調素子としては、液晶素子、電気光学結晶素子、磁気光学結晶素子等が挙げられる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、画像に基づくＯＮ状態又はＯＦＦ状態の時間を常に一定にすることが可能な光変調素子アレイの駆動方法を提供することを目的とする。
本発明の光変調素子アレイの駆動方法は、駆動データを記憶する記憶部と、前記駆動データに応じて、光を出射させるＯＮ状態と光を出射させないＯＦＦ状態とを少なくとも取り得る光変調部とを含む光変調素子を複数配列した光変調素子アレイに対し、前記駆動データを前記記憶部に書き込み、前記書き込んだ駆動データに応じて前記光変調部の状態を変化させて光変調を行わせる前記光変調素子アレイの駆動方法であって、前記光変調部を画像に基づく前記駆動データに応じた状態に遷移させてから新しい画像に基づく前記駆動データに応じた状態に遷移させるまでの期間に、前記光変調部を前記ＯＦＦ状態に制御し、この状態で前記光変調部を前記新しい画像に基づく前記駆動データに応じた状態に遷移させる。
この方法により、画像に基づいて光変調部をＯＮ状態又はＯＦＦ状態にする時間を、常に一定にすることができる。
又、本発明の光変調素子アレイの駆動方法は、前記制御を、前記光変調部を前記ＯＦＦ状態にするためのＯＦＦ状態用の駆動データを前記記憶部に書き込み、前記書き込んだＯＦＦ状態用の駆動データに応じて前記光変調部を前記ＯＦＦ状態に変化させることで行う。
又、本発明の光変調素子アレイの駆動方法は、前記光変調素子が、所定の信号の入力に応じて、前記記憶部に記憶されている駆動データに依らず前記光変調部を前記ＯＦＦ状態にするものであり、前記制御を、前記光変調素子への前記所定の信号の入力により、前記光変調部を前記ＯＦＦ状態に変化させることで行う。
又、本発明の光変調素子アレイの駆動方法は、前記記憶部が、前記所定の信号が入力された場合でも、前記新しい画像に基づく前記駆動データを維持する。
又、本発明の光変調素子アレイの駆動方法は、前記光変調部が、弾性変位可能に支持され少なくとも一部に可動電極を備えた可動部と、該可動部に対峙して配置された固定電極とを有し、前記可動電極及び固定電極への駆動電圧の印加に応じて発生する静電気力によって前記可動部を変位させて前記ＯＮ状態と前記ＯＦＦ状態とを少なくとも取り得るものである。
又、本発明の光変調素子アレイの駆動方法は、前記制御を、前記可動電極及び固定電極の少なくとも一方に印加する前記駆動電圧を制御することで行う。
又、本発明の光変調素子アレイの駆動方法は、前記可動部が、前記静電気力に応じて異なる方向に変位するミラーにより構成され、前記ミラーは、前記ＯＮ状態の最終状態で所定方向に傾き、前記ＯＦＦ状態の最終状態で前記所定方向と反対方向に傾くものであり、前記制御を、前記ミラーが前記所定方向及び反対方向のどちらにも傾いていない状態になるように前記駆動電圧を制御することで行う。
又、本発明の光変調素子アレイの駆動方法は、前記光変調部が、弾性変位可能に支持され少なくとも一部に可動電極を備えた可動部と、該可動部に対峙して配置された固定電極とを有し、前記可動電極への駆動電圧の印加と、前記固定電極への前記駆動データに応じた電圧の印加とに応じて発生する静電気力によって前記可動部を変位させて前記ＯＮ状態と前記ＯＦＦ状態とを少なくとも取り得るものであり、前記可動部は、前記静電気力に応じて異なる方向に変位するミラーにより構成される。
又、本発明の光変調素子アレイの駆動方法は、前記光変調素子が、前記光変調部が前記ＯＮ状態及びＯＦＦ状態のいずれかの状態において前記記憶部に前記駆動データが書き込まれた場合でも、前記状態を維持するラッチ機能を有する。
又、本発明の光変調素子アレイの駆動方法は、前記記憶部への前記画像に基づく駆動データの少なくとも一部の書き込みを、前記光変調部が前記ＯＦＦ状態のときに行う。
本発明の光変調装置は、駆動データを記憶する記憶部と、前記駆動データに応じて光を出射させるＯＮ状態と光を出射させないＯＦＦ状態とを少なくとも取り得る光変調部とを含む光変調素子を複数配列した光変調素子アレイと、前記駆動データを前記記憶部に書き込み、前記書き込んだ駆動データに応じて前記光変調部の状態を変化させて光変調を行わせる光変調制御部とを有する光変調装置であって、前記光変調制御部は、前記光変調部を画像に基づく前記駆動データに応じた状態に遷移させてから新しい画像に基づく前記駆動データに応じた状態に遷移させるまでの期間に、前記光変調部を前記ＯＦＦ状態に制御し、この状態で前記光変調部を前記新しい画像に基づく前記駆動データに応じた状態に遷移させる。
この構成により、画像に基づいて光変調部をＯＮ状態又はＯＦＦ状態にする時間を、常に一定にすることができる。
又、本発明の光変調装置は、前記光変調制御部が、前記光変調部を前記ＯＦＦ状態にするためのＯＦＦ状態用の駆動データを前記記憶部に書き込み、前記書き込んだＯＦＦ状態用の駆動データに応じて前記光変調部を前記ＯＦＦ状態に変化させることで前記制御を行う。
又、本発明の光変調装置は、前記光変調素子が、所定の信号の入力に応じて、前記記憶部に記憶されている駆動データに依らず前記光変調部を前記ＯＦＦ状態にするものであり、前記光変調制御部が、前記光変調素子への前記所定の信号の入力により、前記光変調部を前記ＯＦＦ状態に変化させることで前記制御を行う。
又、本発明の光変調装置は、前記記憶部が、前記所定の信号が入力された場合でも、前記新しい画像に基づく前記駆動データを維持する。
又、本発明の光変調装置は、前記光変調部が、弾性変位可能に支持され少なくとも一部に可動電極を備えた可動部と、該可動部に対峙して配置された固定電極とを有し、前記可動電極及び固定電極への駆動電圧の印加に応じて発生する静電気力によって前記可動部を変位させて前記ＯＮ状態と前記ＯＦＦ状態とを少なくとも取り得るものである。
又、本発明の光変調装置は、前記光変調制御部が、前記可動電極及び固定電極の少なくとも一方に印加する前記駆動電圧を制御することで前記制御を行う。
又、本発明の光変調装置は、前記可動部が、前記静電気力に応じて異なる方向に変位するミラーにより構成され、前記ミラーは、前記ＯＮ状態の最終状態で所定方向に傾き、前記ＯＦＦ状態の最終状態で前記所定方向と反対方向に傾くものであり、前記光変調制御部が、前記ミラーが前記所定方向及び反対方向のどちらにも傾いていない状態になるように前記駆動電圧を制御することで前記制御を行う。
又、本発明の光変調装置は、前記光変調部が、弾性変位可能に支持され少なくとも一部に可動電極を備えた可動部と、該可動部に対峙して配置された固定電極とを有し、前記可動電極への駆動電圧の印加と、前記固定電極への前記駆動データに応じた電圧の印加とに応じて発生する静電気力によって前記可動部を変位させて前記ＯＮ状態と前記ＯＦＦ状態とを少なくとも取り得るものであり、前記可動部は、前記静電気力に応じて異なる方向に変位するミラーにより構成され、前記光変調制御部は、前記可動電極に印加する前記駆動電圧を制御する。
又、本発明の光変調装置は、前記光変調素子が、前記光変調部が前記ＯＮ状態及びＯＦＦ状態のいずれかの状態において前記記憶部に前記駆動データが書き込まれた場合でも、前記状態を維持するラッチ機能を有する。
又、本発明の光変調装置は、前記光変調制御部が、前記記憶部への前記画像に基づく駆動データの少なくとも一部の書き込みを、前記光変調部が前記ＯＦＦ状態のときに行う。
本発明の画像形成装置は、前記光変調装置と、前記光変調素子アレイに光を入射する光源と、前記光変調素子アレイから出射される光を画像形成面に投影する投影光学系とを備える。
本発明によれば、画像に基づくＯＮ状態又はＯＦＦ状態の時間を常に一定にすることが可能な光変調素子アレイの駆動方法を提供することができる。
（第一実施形態）
本発明の第一実施形態を説明するための露光装置やプロジェクタ等の画像形成装置は、図１０に示した画像形成装置８０と同様の構成のものである。このため、以下では、必要に応じて図７、図９、図１０を援用して説明する。
本発明の第一実施形態を説明するための露光装置やプロジェクタ等の画像形成装置は、図１０に示した画像形成装置８０と同様の構成のものである。このため、以下では、必要に応じて図７、図９、図１０を援用して説明する。
図１は、本発明の第一実施形態を説明するための露光装置やプロジェクタ等の画像形成装置に搭載する光変調装置の概略構成を示す図である。
図１の光変調装置１０は、同一平面上の行方向（図１のＸ方向）にＳＬＭ７０がＮ個配列されたＳＬＭ行１１が、列方向（図１のＹ方向）にＭ行配列されたＳＬＭアレイ１２と、ＳＬＭ行１１毎に駆動データを書き込む駆動データ書き込み部１３と、駆動バイアス電圧ＶｂをＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加し、駆動バイアス電圧Ｖｂを制御して可動ミラー７６の変位状態を制御する駆動制御部１４と、駆動データの書き込みを行うＳＬＭ行１１を選択する行選択部１５と、駆動データ書き込み部１３及び行選択部１５を制御する書き込み制御部１６とを備える。
図１の光変調装置１０は、同一平面上の行方向（図１のＸ方向）にＳＬＭ７０がＮ個配列されたＳＬＭ行１１が、列方向（図１のＹ方向）にＭ行配列されたＳＬＭアレイ１２と、ＳＬＭ行１１毎に駆動データを書き込む駆動データ書き込み部１３と、駆動バイアス電圧ＶｂをＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加し、駆動バイアス電圧Ｖｂを制御して可動ミラー７６の変位状態を制御する駆動制御部１４と、駆動データの書き込みを行うＳＬＭ行１１を選択する行選択部１５と、駆動データ書き込み部１３及び行選択部１５を制御する書き込み制御部１６とを備える。
駆動データ書き込み部１３は、書き込み制御部１６から供給される駆動クロックに応じて、行選択部１５によって選択されたＳＬＭ行１１に含まれるＮ個のＳＬＭ７０の各々のメモリ回路に駆動データを書き込む。図１では、駆動データ書き込み部１３から各メモリ回路に書き込まれる駆動データをＤ[ｉ]（ｉ＝１〜Ｎ）で示した。
行選択部１５は、書き込み制御部１６から供給される駆動クロックに応じて、駆動データの書き込みを行うＳＬＭ行１１を選択するが、ブロック単位で書き込みを行う場合は、１ブロックに含まれる複数のＳＬＭ行１１をそれぞれ選択する。図１では、ＳＬＭ行１１を選択する行選択信号をＥＮ[ｊ]（ｊ＝１〜Ｍ）で示した。
駆動制御部１４は、ＳＬＭ行１１毎に含まれるＮ個のＳＬＭ７０の各々のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に駆動バイアス電圧Ｖｂを印加するものであり、印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを制御することで、可動ミラー７６の変位状態を制御する。図１では、各ＳＬＭ行１１に印加する駆動バイアス電圧をＶｂ[ｊ]（ｊ＝１〜Ｍ）で示した。
尚、駆動バイアス電圧Ｖｂの制御は、１行毎、複数行のブロック毎、全行毎等、任意の行単位で行うことが可能である。例えば、１行単位の制御の場合、指定の行に駆動データを書き込んだ後、指定の行の駆動バイアス電圧Ｖｂを同時に制御し、指定の行の可動ミラーの変位状態を同時に制御する。複数行のブロック単位の制御の場合、指定のブロックの行毎に駆動データを書き込んだ後、指定のブロックの駆動バイアス電圧Ｖｂを同時に制御し、可動ミラーの変位状態を同時に制御する。全行単位の制御の場合、全ての行に駆動データを書き込んだ後、全ての行の駆動バイアス電圧Ｖｂを同時に制御し、可動ミラーの変位状態を同時に制御する。
尚、駆動バイアス電圧Ｖｂの制御は、１行毎、複数行のブロック毎、全行毎等、任意の行単位で行うことが可能である。例えば、１行単位の制御の場合、指定の行に駆動データを書き込んだ後、指定の行の駆動バイアス電圧Ｖｂを同時に制御し、指定の行の可動ミラーの変位状態を同時に制御する。複数行のブロック単位の制御の場合、指定のブロックの行毎に駆動データを書き込んだ後、指定のブロックの駆動バイアス電圧Ｖｂを同時に制御し、可動ミラーの変位状態を同時に制御する。全行単位の制御の場合、全ての行に駆動データを書き込んだ後、全ての行の駆動バイアス電圧Ｖｂを同時に制御し、可動ミラーの変位状態を同時に制御する。
図２は、図９に示すＳＬＭ７０の駆動回路７２の等価回路を示す図である。
図２に示す駆動回路７２は、メモリ回路であるＳＲＡＭ７２ａを有し、ＳＲＡＭ７２ａは、トランジスタ７２ｂと、２つのＮＯＴ回路７２ｃとを備える。
図２に示すように、行選択信号ＥＮ[ｊ]で選択されたＳＲＡＭ７２ａにトランジスタ７２ｂを介して駆動データＤ[ｉ]が供給され、この駆動データＤ[ｉ]に応じたアドレス電圧Ｖａ１及びＶａ２が、ＮＯＴ回路７２ｃから第１固定電極７３及び第２固定電極７４に出力される。駆動データとしてＱというデータが書き込まれると、第１固定電極７３にはＱに応じた電圧（例えば５Ｖ）が、第２固定電極７４にはＮＯＴＱ（／Ｑ）に応じた電圧（例えば０Ｖ）が印加され、駆動データとしてＮＯＴＱ（／Ｑ）というデータが書き込まれると、第１固定電極７３にはＮＯＴＱ（／Ｑ）に応じた電圧（例えば０Ｖ）が、第２固定電極７４にはＱに応じた電圧（例えば５Ｖ）が印加される。
図２に示す駆動回路７２は、メモリ回路であるＳＲＡＭ７２ａを有し、ＳＲＡＭ７２ａは、トランジスタ７２ｂと、２つのＮＯＴ回路７２ｃとを備える。
図２に示すように、行選択信号ＥＮ[ｊ]で選択されたＳＲＡＭ７２ａにトランジスタ７２ｂを介して駆動データＤ[ｉ]が供給され、この駆動データＤ[ｉ]に応じたアドレス電圧Ｖａ１及びＶａ２が、ＮＯＴ回路７２ｃから第１固定電極７３及び第２固定電極７４に出力される。駆動データとしてＱというデータが書き込まれると、第１固定電極７３にはＱに応じた電圧（例えば５Ｖ）が、第２固定電極７４にはＮＯＴＱ（／Ｑ）に応じた電圧（例えば０Ｖ）が印加され、駆動データとしてＮＯＴＱ（／Ｑ）というデータが書き込まれると、第１固定電極７３にはＮＯＴＱ（／Ｑ）に応じた電圧（例えば０Ｖ）が、第２固定電極７４にはＱに応じた電圧（例えば５Ｖ）が印加される。
以下、図１に示す光変調装置１０を搭載する画像形成装置８０の動作を説明する。
図３は、本発明の第一実施形態を説明するための光変調装置１０を搭載する画像形成装置８０の動作を説明するためのタイミングチャートである。
（ａ）は、画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＮからＯＮに切り替える際のタイミングチャート、（ｂ）は、画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＦＦからＯＮに切り替える際のタイミングチャート、（ｃ）は、画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＮからＯＦＦに切り替える際のタイミングチャート、（ｄ）は、画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＦＦからＯＦＦに切り替える際のタイミングチャートである。図３では、可動ミラー７６が左最終変位状態にあるときを可動ミラー７６の変位がＯＮであるものとし、可動ミラー７６が右最終変位状態にあるときを可動ミラー７６の変位がＯＦＦであるものとした。
尚、図３では、形成したい画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＮ又はＯＦＦに駆動する期間のことを、駆動サイクルＴ１又はＴ２で示した。光変調装置１０は、この駆動サイクルＴ１又はＴ２を繰り返すことで、光変調を行って画像形成面に画像を形成させる。
図３は、本発明の第一実施形態を説明するための光変調装置１０を搭載する画像形成装置８０の動作を説明するためのタイミングチャートである。
（ａ）は、画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＮからＯＮに切り替える際のタイミングチャート、（ｂ）は、画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＦＦからＯＮに切り替える際のタイミングチャート、（ｃ）は、画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＮからＯＦＦに切り替える際のタイミングチャート、（ｄ）は、画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＦＦからＯＦＦに切り替える際のタイミングチャートである。図３では、可動ミラー７６が左最終変位状態にあるときを可動ミラー７６の変位がＯＮであるものとし、可動ミラー７６が右最終変位状態にあるときを可動ミラー７６の変位がＯＦＦであるものとした。
尚、図３では、形成したい画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＮ又はＯＦＦに駆動する期間のことを、駆動サイクルＴ１又はＴ２で示した。光変調装置１０は、この駆動サイクルＴ１又はＴ２を繰り返すことで、光変調を行って画像形成面に画像を形成させる。
図３（ａ）の場合、前の駆動サイクルＴ１において、可動ミラー７６の変位がＯＮのときに、駆動データ書き込み部１３が、ＳＬＭ７０のメモリ回路に画像に関係のない駆動データ１０ａ（可動ミラー７６の変位をＯＦＦにするためのデータ）を書き込む。書き込み後、駆動制御部１４が、駆動データ１０ａを書き込んだＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、可動ミラー７６の変位がＯＮからＯＦＦに遷移し、変位が光学的閾値よりもＯＦＦ側になった時点で、可動ミラー７６はＯＦＦ状態になり、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦとなる。
駆動データ書き込み部１３は、駆動サイクルＴ１において、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ａに応じてＯＦＦになっているときに、画像に基づく駆動データ１０ｂ（可動ミラー７６の変位をＯＮにするためのデータ）をＳＬＭ７０のメモリ回路に書き込む。 書き込み後、駆動制御部１４は、画像に基づく駆動データ１０ｂを書き込んだＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、次の駆動サイクルＴ２が開始され、可動ミラー７６は、その変位がＯＦＦからＯＮに遷移し始め、変位が光学的閾値よりもＯＮ側になった時点で、可動ミラー７６は画像に基づくＯＮ状態となり、画像形成装置８０の光学出力は画像に基づくＯＮとなる。
駆動サイクルＴ２において、可動ミラー７６の変位がＯＮのときに、駆動データ書き込み部１３が、ＳＬＭ７０のメモリ回路に画像に関係のない駆動データ１０ａ（可動ミラー７６の変位をＯＦＦにするためのデータ）を書き込む。書き込み後、駆動制御部１４が、駆動データ１０ａを書き込んだＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、可動ミラー７６の変位がＯＮからＯＦＦに遷移し、変位が光学的閾値よりもＯＦＦ側になった時点で、可動ミラー７６はＯＦＦ状態となり、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦとなる。
駆動データ書き込み部１３は、駆動サイクルＴ２において、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ａに応じてＯＦＦになっているときに、ＳＬＭ７０のメモリ回路に新しい画像に基づく駆動データ１０ｃ（可動ミラー７６の変位をＯＮ又はＯＦＦにするためのデータ）を書き込み、駆動サイクルＴ２を終了する。
駆動データ書き込み部１３は、駆動サイクルＴ１において、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ａに応じてＯＦＦになっているときに、画像に基づく駆動データ１０ｂ（可動ミラー７６の変位をＯＮにするためのデータ）をＳＬＭ７０のメモリ回路に書き込む。 書き込み後、駆動制御部１４は、画像に基づく駆動データ１０ｂを書き込んだＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、次の駆動サイクルＴ２が開始され、可動ミラー７６は、その変位がＯＦＦからＯＮに遷移し始め、変位が光学的閾値よりもＯＮ側になった時点で、可動ミラー７６は画像に基づくＯＮ状態となり、画像形成装置８０の光学出力は画像に基づくＯＮとなる。
駆動サイクルＴ２において、可動ミラー７６の変位がＯＮのときに、駆動データ書き込み部１３が、ＳＬＭ７０のメモリ回路に画像に関係のない駆動データ１０ａ（可動ミラー７６の変位をＯＦＦにするためのデータ）を書き込む。書き込み後、駆動制御部１４が、駆動データ１０ａを書き込んだＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、可動ミラー７６の変位がＯＮからＯＦＦに遷移し、変位が光学的閾値よりもＯＦＦ側になった時点で、可動ミラー７６はＯＦＦ状態となり、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦとなる。
駆動データ書き込み部１３は、駆動サイクルＴ２において、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ａに応じてＯＦＦになっているときに、ＳＬＭ７０のメモリ回路に新しい画像に基づく駆動データ１０ｃ（可動ミラー７６の変位をＯＮ又はＯＦＦにするためのデータ）を書き込み、駆動サイクルＴ２を終了する。
図３（ｂ）の場合、前の駆動サイクルＴ１において、可動ミラー７６の変位がＯＦＦのときに、駆動データ書き込み部１３が、ＳＬＭ７０のメモリ回路に画像に関係のない駆動データ１０ａ（可動ミラー７６の変位をＯＦＦにするためのデータ）を書き込む。書き込み後、駆動制御部１４が、駆動データ１０ａを書き込んだＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、可動ミラー７６の変位はＯＦＦのまま維持され、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦを維持する。
駆動データ書き込み部１３は、駆動サイクルＴ１において、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ａに応じてＯＦＦになっているときに、画像に基づく駆動データ１０ｂ（可動ミラー７６の変位をＯＮにするためのデータ）をＳＬＭ７０のメモリ回路に書き込む。書き込み後、駆動制御部１４は、画像に基づく駆動データ１０ｂを書き込んだＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、次の駆動サイクルＴ２が開始され、可動ミラー７６は、その変位がＯＦＦからＯＮに遷移し始め、変位が光学的閾値よりもＯＮ側になった時点で、可動ミラー７６は画像に基づくＯＮ状態となり、画像形成装置８０の光学出力は画像に基づくＯＮとなる。
駆動サイクルＴ２において、可動ミラー７６の変位がＯＮのときに、駆動データ書き込み部１３が、ＳＬＭ７０のメモリ回路に画像に関係のない駆動データ１０ａ（可動ミラー７６の変位をＯＦＦにするためのデータ）を書き込む。書き込み後、駆動制御部１４が、駆動データ１０ａを書き込んだＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、可動ミラー７６の変位がＯＮからＯＦＦに遷移し、変位が光学的閾値よりもＯＦＦ側になった時点で、可動ミラー７６はＯＦＦ状態となり、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦとなる。
駆動データ書き込み部１３は、駆動サイクルＴ２において、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ａに応じてＯＦＦになっているときに、ＳＬＭ７０のメモリ回路に新しい画像に基づく駆動データ１０ｃ（可動ミラー７６の変位をＯＮ又はＯＦＦにするためのデータ）を書き込み、駆動サイクルＴ２を終了する。
駆動データ書き込み部１３は、駆動サイクルＴ１において、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ａに応じてＯＦＦになっているときに、画像に基づく駆動データ１０ｂ（可動ミラー７６の変位をＯＮにするためのデータ）をＳＬＭ７０のメモリ回路に書き込む。書き込み後、駆動制御部１４は、画像に基づく駆動データ１０ｂを書き込んだＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、次の駆動サイクルＴ２が開始され、可動ミラー７６は、その変位がＯＦＦからＯＮに遷移し始め、変位が光学的閾値よりもＯＮ側になった時点で、可動ミラー７６は画像に基づくＯＮ状態となり、画像形成装置８０の光学出力は画像に基づくＯＮとなる。
駆動サイクルＴ２において、可動ミラー７６の変位がＯＮのときに、駆動データ書き込み部１３が、ＳＬＭ７０のメモリ回路に画像に関係のない駆動データ１０ａ（可動ミラー７６の変位をＯＦＦにするためのデータ）を書き込む。書き込み後、駆動制御部１４が、駆動データ１０ａを書き込んだＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、可動ミラー７６の変位がＯＮからＯＦＦに遷移し、変位が光学的閾値よりもＯＦＦ側になった時点で、可動ミラー７６はＯＦＦ状態となり、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦとなる。
駆動データ書き込み部１３は、駆動サイクルＴ２において、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ａに応じてＯＦＦになっているときに、ＳＬＭ７０のメモリ回路に新しい画像に基づく駆動データ１０ｃ（可動ミラー７６の変位をＯＮ又はＯＦＦにするためのデータ）を書き込み、駆動サイクルＴ２を終了する。
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態の光変調装置１０によれば、形成したい画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＮからＯＮに切り替える場合と、形成したい画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＦＦからＯＮに切り替える場合とのどちらであっても、切り替え前に可動ミラー７６を一旦ＯＦＦ状態にし、この状態で画像形成装置８０の光学出力ＯＮへの切り替えを行うため、切り替え後の光学出力ＯＮの時間を同一にすることができる。したがって、画像形成装置８０における光量ムラや輝度ムラ等の発生を無くすことができる。
図３（ｃ）の場合、前の駆動サイクルＴ１において、可動ミラー７６の変位がＯＮのときに、駆動データ書き込み部１３が、ＳＬＭ７０のメモリ回路に画像に関係のない駆動データ１０ａ（可動ミラー７６の変位をＯＦＦにするためのデータ）を書き込む。書き込み後、駆動制御部１４が、駆動データ１０ａを書き込んだＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、可動ミラー７６の変位がＯＮからＯＦＦに遷移し、変位が光学的閾値よりもＯＦＦ側になった時点で、可動ミラー７６はＯＦＦ状態となり、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦとなる。
駆動データ書き込み部１３は、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ａに応じてＯＦＦになっているときに画像に基づく駆動データ１０ｂ（可動ミラー７６の変位をＯＦＦにするためのデータ）をＳＬＭ７０のメモリ回路に書き込む。書き込み後、駆動制御部１４は、画像に基づく駆動データ１０ｂを書き込んだＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、次の駆動サイクルＴ２が開始され、可動ミラー７６の変位がＯＦＦのまま維持され、可動ミラー７６は画像に基づくＯＦＦ状態となり、画像形成装置８０の光学出力は画像に基づくＯＦＦ状態となる。
駆動サイクルＴ２において、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ｂに応じてＯＦＦになっているときに、駆動データ書き込み部１３が、ＳＬＭ７０のメモリ回路に画像に関係のない駆動データ１０ａ（可動ミラー７６の変位をＯＦＦにするためのデータ）を書き込む。書き込み後、駆動制御部１４が、駆動データ１０ａを書き込んだＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、可動ミラー７６の変位がＯＦＦのまま維持され、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦを維持する。
駆動データ書き込み部１３は、駆動サイクルＴ２において、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ａに応じてＯＦＦになっているときに、ＳＬＭ７０のメモリ回路に新しい画像に基づく駆動データ１０ｃ（可動ミラー７６の変位をＯＮ又はＯＦＦにするためのデータ）を書き込み、駆動サイクルＴ２を終了する。
駆動データ書き込み部１３は、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ａに応じてＯＦＦになっているときに画像に基づく駆動データ１０ｂ（可動ミラー７６の変位をＯＦＦにするためのデータ）をＳＬＭ７０のメモリ回路に書き込む。書き込み後、駆動制御部１４は、画像に基づく駆動データ１０ｂを書き込んだＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、次の駆動サイクルＴ２が開始され、可動ミラー７６の変位がＯＦＦのまま維持され、可動ミラー７６は画像に基づくＯＦＦ状態となり、画像形成装置８０の光学出力は画像に基づくＯＦＦ状態となる。
駆動サイクルＴ２において、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ｂに応じてＯＦＦになっているときに、駆動データ書き込み部１３が、ＳＬＭ７０のメモリ回路に画像に関係のない駆動データ１０ａ（可動ミラー７６の変位をＯＦＦにするためのデータ）を書き込む。書き込み後、駆動制御部１４が、駆動データ１０ａを書き込んだＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、可動ミラー７６の変位がＯＦＦのまま維持され、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦを維持する。
駆動データ書き込み部１３は、駆動サイクルＴ２において、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ａに応じてＯＦＦになっているときに、ＳＬＭ７０のメモリ回路に新しい画像に基づく駆動データ１０ｃ（可動ミラー７６の変位をＯＮ又はＯＦＦにするためのデータ）を書き込み、駆動サイクルＴ２を終了する。
図３（ｄ）の場合、前の駆動サイクルＴ１において、可動ミラー７６の変位がＯＦＦのときに、駆動データ書き込み部１３が、ＳＬＭ７０のメモリ回路に画像に関係のない駆動データ１０ａ（可動ミラー７６の変位をＯＦＦにするためのデータ）を書き込む。書き込み後、駆動制御部１４が、駆動データ１０ａを書き込んだＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、可動ミラー７６の変位がＯＦＦのまま維持され、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦを維持する。
駆動データ書き込み部１３は、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ａに応じてＯＦＦになっているときに画像に基づく駆動データ１０ｂ（可動ミラー７６の変位をＯＦＦにするためのデータ）をＳＬＭ７０のメモリ回路に書き込む。書き込み後、駆動制御部１４は、画像に基づく駆動データ１０ｂを書き込んだＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、次の駆動サイクルＴ２が開始され、可動ミラー７６の変位がＯＦＦのまま維持され、可動ミラー７６は画像に基づくＯＦＦ状態となり、画像形成装置８０の光学出力は画像に基づくＯＦＦとなる。
駆動サイクルＴ２において、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ｂに応じてＯＦＦになっているときに、駆動データ書き込み部１３が、ＳＬＭ７０のメモリ回路に画像に関係のない駆動データ１０ａ（可動ミラー７６の変位をＯＦＦにするためのデータ）を書き込む。書き込み後、駆動制御部１４が、駆動データ１０ａを書き込んだＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、可動ミラー７６の変位がＯＦＦのまま維持され、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦを維持する。
駆動データ書き込み部１３は、駆動サイクルＴ２において、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ａに応じてＯＦＦになっているときに、ＳＬＭ７０のメモリ回路に新しい画像に基づく駆動データ１０ｃ（可動ミラー７６の変位をＯＮ又はＯＦＦにするためのデータ）を書き込み、駆動サイクルＴ２を終了する。
駆動データ書き込み部１３は、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ａに応じてＯＦＦになっているときに画像に基づく駆動データ１０ｂ（可動ミラー７６の変位をＯＦＦにするためのデータ）をＳＬＭ７０のメモリ回路に書き込む。書き込み後、駆動制御部１４は、画像に基づく駆動データ１０ｂを書き込んだＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、次の駆動サイクルＴ２が開始され、可動ミラー７６の変位がＯＦＦのまま維持され、可動ミラー７６は画像に基づくＯＦＦ状態となり、画像形成装置８０の光学出力は画像に基づくＯＦＦとなる。
駆動サイクルＴ２において、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ｂに応じてＯＦＦになっているときに、駆動データ書き込み部１３が、ＳＬＭ７０のメモリ回路に画像に関係のない駆動データ１０ａ（可動ミラー７６の変位をＯＦＦにするためのデータ）を書き込む。書き込み後、駆動制御部１４が、駆動データ１０ａを書き込んだＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、可動ミラー７６の変位がＯＦＦのまま維持され、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦを維持する。
駆動データ書き込み部１３は、駆動サイクルＴ２において、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ａに応じてＯＦＦになっているときに、ＳＬＭ７０のメモリ回路に新しい画像に基づく駆動データ１０ｃ（可動ミラー７６の変位をＯＮ又はＯＦＦにするためのデータ）を書き込み、駆動サイクルＴ２を終了する。
図３（ｃ）、（ｄ）に示すように、本実施形態の光変調装置１０によれば、形成したい画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＮからＯＦＦに切り替える場合と、形成したい画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＦＦからＯＦＦに切り替える場合とのどちらであっても、切り替え前に可動ミラー７６を一旦ＯＦＦ状態にし、この状態で画像形成装置８０の光学出力ＯＦＦへの切り替えを行うため、切り替え後に光学出力ＯＮが維持されることがなくなる。したがって、漏れ光の発生を防ぐことができ、画像形成装置８０における光量ムラや輝度ムラの発生を無くし、コントラストの低下を防止することができる。
尚、本実施形態では、駆動サイクルＴ１、Ｔ２内において駆動データ１０ａを書き込んだ後であれば、駆動データ１０ｂ、１０ｃはいつ書き込んでおいても良いが、駆動データ１０ａに応じて可動ミラー７６がＯＦＦ状態になってから書き込むことが望ましい。又、駆動データ１０ａは、駆動サイクルＴ１、Ｔ２内であればいつ書き込みを行っても良いが、可動ミラー７６が画像に基づく駆動データに応じてＯＮ状態又はＯＦＦ状態になった後に行うことが望ましい。
又、本実施形態では、可動ミラー７６の変位を、画像に基づく駆動データに応じた状態に遷移させてから新しい画像に基づく駆動データに応じた状態に遷移させるまでの期間が、上記駆動サイクルＴ１やＴ２に該当する。
（第二実施形態）
本発明の第二実施形態を説明するための露光装置やプロジェクタ等の画像形成装置に搭載される光変調装置は、図１に示した光変調装置１０と同様の構成であるため、必要に応じて図１を援用して説明する。
本発明の第二実施形態を説明するための露光装置やプロジェクタ等の画像形成装置に搭載される光変調装置は、図１に示した光変調装置１０と同様の構成であるため、必要に応じて図１を援用して説明する。
図４は、本発明の第二実施形態を説明するための光変調装置１０を搭載する画像形成装置８０の動作を説明するためのタイミングチャートである。
（ａ）は、画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＮからＯＮに切り替える際のタイミングチャート、（ｂ）は、画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＦＦからＯＮに切り替える際のタイミングチャート、（ｃ）は、画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＮからＯＦＦに切り替える際のタイミングチャート、（ｄ）は、画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＦＦからＯＦＦに切り替える際のタイミングチャートである。図４では、可動ミラー７６が左最終変位状態にあるときを可動ミラー７６の変位がＯＮであるものとし、可動ミラー７６が右最終変位状態にあるときを可動ミラー７６の変位がＯＦＦであるものとした。
尚、図４では、形成したい画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＮ又はＯＦＦに駆動する期間のことを、駆動サイクルＴ１又はＴ２で示した。光変調装置１０は、この駆動サイクルＴ１又はＴ２を繰り返すことで、光変調を行って画像形成面に画像を形成させる。
（ａ）は、画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＮからＯＮに切り替える際のタイミングチャート、（ｂ）は、画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＦＦからＯＮに切り替える際のタイミングチャート、（ｃ）は、画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＮからＯＦＦに切り替える際のタイミングチャート、（ｄ）は、画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＦＦからＯＦＦに切り替える際のタイミングチャートである。図４では、可動ミラー７６が左最終変位状態にあるときを可動ミラー７６の変位がＯＮであるものとし、可動ミラー７６が右最終変位状態にあるときを可動ミラー７６の変位がＯＦＦであるものとした。
尚、図４では、形成したい画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＮ又はＯＦＦに駆動する期間のことを、駆動サイクルＴ１又はＴ２で示した。光変調装置１０は、この駆動サイクルＴ１又はＴ２を繰り返すことで、光変調を行って画像形成面に画像を形成させる。
図４（ａ）の場合、前の駆動サイクルＴ１において、可動ミラー７６の変位がＯＮのときに、駆動制御部１４は、可動ミラー７６の変位がＯＮとＯＦＦの中間位置、即ちシリコン基板７１に対して平行な位置（この位置をフラット位置という）になるまで、可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを下げる。これにより、可動ミラー７６の変位はＯＮからフラット位置に遷移し、変位が光学的閾値よりもフラット位置側になった時点で、可動ミラー７６はＯＦＦ状態となり、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦとなる。
駆動データ書き込み部１３は、駆動バイアス電圧Ｖｂが下がっている間に、ＳＬＭ７０のメモリ回路に画像に基づく駆動データ１０ａ（可動ミラー７６の変位をＯＮにするためのデータ）を書き込む。書き込み後、駆動制御部１４が、上記下げた駆動バイアス電圧Ｖｂを元に戻す。これにより、次の駆動サイクルＴ２が開始され、可動ミラー７６の変位がフラット位置からＯＮに遷移し、変位が光学的閾値よりもＯＮ側になった時点で、可動ミラー７６は画像に基づくＯＮ状態となり、画像形成装置８０の光学出力は画像に基づくＯＮとなる。
駆動サイクルＴ２において、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ａに応じてＯＮになっているときに、駆動制御部１４は、可動ミラー７６の変位がフラット位置になるまで、可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを下げる。これにより、可動ミラー７６の変位はＯＮからフラット位置に遷移し、変位が光学的閾値よりもフラット位置側になった時点で、可動ミラー７６はＯＦＦ状態となり、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦとなる。
駆動データ書き込み部１３は、駆動バイアス電圧Ｖｂが下がっている間に、ＳＬＭ７０のメモリ回路に新しい画像に基づく駆動データ１０ｂ（可動ミラー７６の変位をＯＮ又はＯＦＦにするためのデータ）を書き込み、駆動サイクルＴ２を終了する。
駆動データ書き込み部１３は、駆動バイアス電圧Ｖｂが下がっている間に、ＳＬＭ７０のメモリ回路に画像に基づく駆動データ１０ａ（可動ミラー７６の変位をＯＮにするためのデータ）を書き込む。書き込み後、駆動制御部１４が、上記下げた駆動バイアス電圧Ｖｂを元に戻す。これにより、次の駆動サイクルＴ２が開始され、可動ミラー７６の変位がフラット位置からＯＮに遷移し、変位が光学的閾値よりもＯＮ側になった時点で、可動ミラー７６は画像に基づくＯＮ状態となり、画像形成装置８０の光学出力は画像に基づくＯＮとなる。
駆動サイクルＴ２において、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ａに応じてＯＮになっているときに、駆動制御部１４は、可動ミラー７６の変位がフラット位置になるまで、可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを下げる。これにより、可動ミラー７６の変位はＯＮからフラット位置に遷移し、変位が光学的閾値よりもフラット位置側になった時点で、可動ミラー７６はＯＦＦ状態となり、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦとなる。
駆動データ書き込み部１３は、駆動バイアス電圧Ｖｂが下がっている間に、ＳＬＭ７０のメモリ回路に新しい画像に基づく駆動データ１０ｂ（可動ミラー７６の変位をＯＮ又はＯＦＦにするためのデータ）を書き込み、駆動サイクルＴ２を終了する。
図４（ｂ）の場合、前の駆動サイクルＴ１において、可動ミラー７６の変位がＯＦＦのときに、駆動制御部１４は、可動ミラー７６の変位がフラット位置になるまで、可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを下げる。これにより、可動ミラー７６の変位はＯＦＦからフラット位置に遷移し、可動ミラー７６はＯＦＦ状態を維持し、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦを維持する。
駆動データ書き込み部１３は、駆動バイアス電圧Ｖｂが下がっている間に、ＳＬＭ７０のメモリ回路に画像に基づく駆動データ１０ａ（可動ミラー７６の変位をＯＮにするためのデータ）を書き込む。書き込み後、駆動制御部１４が、上記下げた駆動バイアス電圧Ｖｂを元に戻す。これにより、次の駆動サイクルＴ２が開始され、可動ミラー７６の変位がフラット位置からＯＮに遷移し、変位が光学的閾値よりもＯＮ側になった時点で、可動ミラー７６は画像に基づくＯＮ状態となり、画像形成装置８０の光学出力は画像に基づくＯＮとなる。
駆動サイクルＴ２において、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ａに応じてＯＮになっているときに、駆動制御部１４は、可動ミラー７６の変位がフラット位置になるまで可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを下げる。これにより、可動ミラー７６の変位はＯＮからフラット位置に遷移し、変位が光学的閾値よりもフラット位置側になった時点で、可動ミラー７６はＯＦＦ状態となり、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦとなる。
駆動データ書き込み部１３は、駆動バイアス電圧Ｖｂが下がっている間に、ＳＬＭ７０のメモリ回路に新しい画像に基づく駆動データ１０ｂ（可動ミラー７６の変位をＯＮ又はＯＦＦにするためのデータ）を書き込み、駆動サイクルＴ２を終了する。
駆動データ書き込み部１３は、駆動バイアス電圧Ｖｂが下がっている間に、ＳＬＭ７０のメモリ回路に画像に基づく駆動データ１０ａ（可動ミラー７６の変位をＯＮにするためのデータ）を書き込む。書き込み後、駆動制御部１４が、上記下げた駆動バイアス電圧Ｖｂを元に戻す。これにより、次の駆動サイクルＴ２が開始され、可動ミラー７６の変位がフラット位置からＯＮに遷移し、変位が光学的閾値よりもＯＮ側になった時点で、可動ミラー７６は画像に基づくＯＮ状態となり、画像形成装置８０の光学出力は画像に基づくＯＮとなる。
駆動サイクルＴ２において、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ａに応じてＯＮになっているときに、駆動制御部１４は、可動ミラー７６の変位がフラット位置になるまで可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを下げる。これにより、可動ミラー７６の変位はＯＮからフラット位置に遷移し、変位が光学的閾値よりもフラット位置側になった時点で、可動ミラー７６はＯＦＦ状態となり、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦとなる。
駆動データ書き込み部１３は、駆動バイアス電圧Ｖｂが下がっている間に、ＳＬＭ７０のメモリ回路に新しい画像に基づく駆動データ１０ｂ（可動ミラー７６の変位をＯＮ又はＯＦＦにするためのデータ）を書き込み、駆動サイクルＴ２を終了する。
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態の光変調装置１０によれば、形成したい画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＮからＯＮに切り替える場合と、形成したい画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＦＦからＯＮに切り替える場合とのどちらであっても、切り替え前に駆動バイアス電圧Ｖｂを下げて可動ミラー７６を一旦ＯＦＦ状態にし、この状態で画像形成装置８０の光学出力ＯＮへの切り替えを行うため、切り替え後の光学出力ＯＮの時間を同一にすることができる。したがって、画像形成装置８０における光量ムラや輝度ムラ等の発生を無くすことができる。
又、切り替え前に可動ミラー７６を一旦ＯＦＦ状態にする際、可動ミラー７６の変位をＯＦＦにするのではなく、フラット位置にするため、状態を切り替えるまでの時間を短縮することができ、高速性に優れた画像形成装置を実現することができる。又、切り替え前に可動ミラー７６を一旦ＯＦＦ状態にするまでの時間も短縮することができる。
又、駆動バイアス電圧Ｖｂが下がっている間に、画像に基づく駆動データの少なくとも一部を書き込むため、駆動サイクルＴ１、Ｔ２を短くすることができ、高速性に優れた画像形成装置を実現することができる。
図４（ｃ）の場合、前の駆動サイクルＴ１において、可動ミラー７６の変位がＯＮのときに、駆動制御部１４は、可動ミラー７６の変位がフラット位置になるまで可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを下げる。これにより、可動ミラー７６の変位はＯＮからフラット位置に遷移し、変位が光学的閾値よりもフラット位置側になった時点で、可動ミラー７６はＯＦＦ状態となり、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦとなる。
駆動データ書き込み部１３は、駆動バイアス電圧Ｖｂが下がっている間に、ＳＬＭ７０のメモリ回路に画像に基づく駆動データ１０ａ（可動ミラー７６の変位をＯＦＦにするためのデータ）を書き込む。書き込み後、駆動制御部１４が、上記下げた駆動バイアス電圧Ｖｂを元に戻す。これにより、次の駆動サイクルＴ２が開始され、可動ミラー７６の変位がフラット位置からＯＦＦに遷移し、可動ミラー７６は画像に基づくＯＦＦ状態となり、画像形成装置８０の光学出力は画像に基づくＯＦＦとなる。
駆動サイクルＴ２において、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ａに応じてＯＦＦになっているときに、駆動制御部１４は、可動ミラー７６の変位がフラット位置になるまで可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを下げる。これにより、可動ミラー７６の変位はＯＦＦからフラット位置に遷移し、可動ミラー７６はＯＦＦ状態を維持し、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦを維持する。
駆動データ書き込み部１３は、駆動バイアス電圧Ｖｂが下がっている間に、ＳＬＭ７０のメモリ回路に新しい画像に基づく駆動データ１０ｂ（可動ミラー７６の変位をＯＮ又はＯＦＦにするためのデータ）を書き込み、駆動サイクルＴ２を終了する。
駆動データ書き込み部１３は、駆動バイアス電圧Ｖｂが下がっている間に、ＳＬＭ７０のメモリ回路に画像に基づく駆動データ１０ａ（可動ミラー７６の変位をＯＦＦにするためのデータ）を書き込む。書き込み後、駆動制御部１４が、上記下げた駆動バイアス電圧Ｖｂを元に戻す。これにより、次の駆動サイクルＴ２が開始され、可動ミラー７６の変位がフラット位置からＯＦＦに遷移し、可動ミラー７６は画像に基づくＯＦＦ状態となり、画像形成装置８０の光学出力は画像に基づくＯＦＦとなる。
駆動サイクルＴ２において、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ａに応じてＯＦＦになっているときに、駆動制御部１４は、可動ミラー７６の変位がフラット位置になるまで可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを下げる。これにより、可動ミラー７６の変位はＯＦＦからフラット位置に遷移し、可動ミラー７６はＯＦＦ状態を維持し、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦを維持する。
駆動データ書き込み部１３は、駆動バイアス電圧Ｖｂが下がっている間に、ＳＬＭ７０のメモリ回路に新しい画像に基づく駆動データ１０ｂ（可動ミラー７６の変位をＯＮ又はＯＦＦにするためのデータ）を書き込み、駆動サイクルＴ２を終了する。
図４（ｄ）の場合、前の駆動サイクルＴ１において、可動ミラー７６の変位がＯＦＦのときに、駆動制御部１４は、可動ミラー７６の変位がフラット位置になるまで、可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを下げる。これにより、可動ミラー７６の変位はＯＦＦからフラット位置に遷移し、可動ミラー７６はＯＦＦ状態を維持し、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦを維持する。
駆動データ書き込み部１３は、駆動バイアス電圧Ｖｂが下がっている間に、ＳＬＭ７０のメモリ回路に画像に基づく駆動データ１０ａ（可動ミラー７６の変位をＯＦＦにするためのデータ）を書き込む。書き込み後、駆動制御部１４が、上記下げた駆動バイアス電圧Ｖｂを元に戻す。これにより、次の駆動サイクルＴ２が開始され、可動ミラー７６の変位がフラット位置からＯＦＦに遷移し、可動ミラー７６は画像に基づくＯＦＦ状態となり、画像形成装置８０の光学出力は画像に基づくＯＦＦとなる。
駆動サイクルＴ２において、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ａに応じてＯＦＦになっているときに、駆動制御部１４は、可動ミラー７６の変位がフラット位置になるまで可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを下げる。これにより、可動ミラー７６の変位はＯＦＦからフラット位置に遷移し、可動ミラー７６はＯＦＦ状態を維持し、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦを維持する。
駆動データ書き込み部１３は、駆動バイアス電圧Ｖｂが下がっている間に、ＳＬＭ７０のメモリ回路に新しい画像に基づく駆動データ１０ｂ（可動ミラー７６の変位をＯＮ又はＯＦＦにするためのデータ）を書き込み、駆動サイクルＴ２を終了する。
駆動データ書き込み部１３は、駆動バイアス電圧Ｖｂが下がっている間に、ＳＬＭ７０のメモリ回路に画像に基づく駆動データ１０ａ（可動ミラー７６の変位をＯＦＦにするためのデータ）を書き込む。書き込み後、駆動制御部１４が、上記下げた駆動バイアス電圧Ｖｂを元に戻す。これにより、次の駆動サイクルＴ２が開始され、可動ミラー７６の変位がフラット位置からＯＦＦに遷移し、可動ミラー７６は画像に基づくＯＦＦ状態となり、画像形成装置８０の光学出力は画像に基づくＯＦＦとなる。
駆動サイクルＴ２において、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ａに応じてＯＦＦになっているときに、駆動制御部１４は、可動ミラー７６の変位がフラット位置になるまで可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを下げる。これにより、可動ミラー７６の変位はＯＦＦからフラット位置に遷移し、可動ミラー７６はＯＦＦ状態を維持し、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦを維持する。
駆動データ書き込み部１３は、駆動バイアス電圧Ｖｂが下がっている間に、ＳＬＭ７０のメモリ回路に新しい画像に基づく駆動データ１０ｂ（可動ミラー７６の変位をＯＮ又はＯＦＦにするためのデータ）を書き込み、駆動サイクルＴ２を終了する。
図４（ｃ）、（ｄ）に示すように、本実施形態の光変調装置１０によれば、形成したい画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＮからＯＦＦに切り替える場合と、形成したい画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＦＦからＯＦＦに切り替える場合とのどちらであっても、切り替え前に駆動バイアス電圧Ｖｂを下げて可動ミラー７６を一旦ＯＦＦ状態にし、この状態で画像形成装置８０の光学出力ＯＦＦへの切り替えを行うため、切り替え後に光学出力ＯＮが維持されていることがなくなり、漏れ光の発生を抑えることができる。したがって、画像形成装置８０におけるコントラストの低下を抑制することができる。
又、切り替え前に可動ミラー７６を一旦ＯＦＦ状態にする際、可動ミラー７６の変位をＯＦＦにするのではなく、フラット位置にするため、状態を切り替えるまでの時間を短縮することができ、高速性に優れた画像形成装置を実現することができる。又、切り替え前に可動ミラー７６を一旦ＯＦＦ状態にするまでの時間も短縮することができる。
又、駆動バイアス電圧Ｖｂが下がっている間に、画像に基づく駆動データの少なくとも一部を書き込むため、駆動サイクルＴ１、Ｔ２を短くすることができ、高速性に優れた画像形成装置を実現することができる。
尚、本実施形態では、駆動サイクルＴ１、Ｔ２内であれば、駆動データ１０ａ、１０ｂをいつ書き込んでおいても良いが、画像に基づく駆動データに応じて可動ミラー７６がＯＮ状態又はＯＦＦ状態になった後に書き込むことが望ましい。又、駆動サイクルＴ１、Ｔ２内であれば、駆動バイアス電圧Ｖｂはいつ下げても良いが、画像に基づく駆動データに応じて可動ミラー７６がＯＮ状態又はＯＦＦ状態になった後に行うことが望ましい。
又、本実施形態では、駆動バイアス電圧Ｖｂのみを制御して、可動ミラー７６をフラット位置に変位させているが、アドレス電圧Ｖａ１及びＶａ２のみを制御したり、駆動バイアス電圧Ｖｂとアドレス電圧Ｖａ１及びＶａ２との両方を制御したりすることでも、可動ミラー７６をフラット位置に変位させることは可能である。
又、本実施形態では、可動ミラー７６の変位を、画像に基づく駆動データに応じた状態に遷移させてから新しい画像に基づく駆動データに応じた状態に遷移させるまでの期間が、上記駆動サイクルＴ１やＴ２に該当する。
（第三実施形態）
本発明の第三実施形態を説明するための露光装置やプロジェクタ等の画像形成装置は、図１０に示した画像形成装置８０と同様の構成のものである。このため、以下では、必要に応じて図７、図９、図１０を援用して説明する。
本発明の第三実施形態を説明するための露光装置やプロジェクタ等の画像形成装置は、図１０に示した画像形成装置８０と同様の構成のものである。このため、以下では、必要に応じて図７、図９、図１０を援用して説明する。
図５は、本発明の第三実施形態を説明するためのＳＬＭ７０の駆動回路７２の等価回路を示す図である。図２と同様の構成には同一符号を付してある。図６は、本発明の第三実施形態を説明するためのＳＬＭの駆動回路に含まれるＡＮＤ回路の入出力テーブルを示す図である。
図５に示すＳＬＭ７０の駆動回路７２は、図２に示す駆動回路７２に、ＡＮＤ回路７２ｄと、ＮＯＴ回路７２ｅとを追加したものである。
ＡＮＤ回路７２ｄには、ＳＲＡＭ７２ａのＮＯＴ回路７２ｃからのデータ（Ｑ又は／Ｑ）と、後述する駆動制御部からの所定の信号（クリア信号（ＣＬＲ））とが入力される。ＡＮＤ回路７２ｄは、図６に示すように、クリア信号がＬのときに、ＳＲＡＭ７２ａに記憶されている駆動データＱ、／Ｑをそのまま出力し、クリア信号がＨのときに可動ミラー７６の変位がＯＦＦになるような駆動データ（例えば、Ｖａ１が０Ｖ、Ｖａ２が５Ｖとなるような駆動データ）を出力する。本実施形態のＳＬＭ７０は、ＡＮＤ回路７２ｄにクリア信号が入力された場合でも、ＳＲＡＭ７２ａに記憶されている駆動データが消去されない構成となっている。尚、ＡＮＤ回路７２ｄにクリア信号が入力された場合に駆動データを消去する構成としても構わない。
図５に示すＳＬＭ７０の駆動回路７２は、図２に示す駆動回路７２に、ＡＮＤ回路７２ｄと、ＮＯＴ回路７２ｅとを追加したものである。
ＡＮＤ回路７２ｄには、ＳＲＡＭ７２ａのＮＯＴ回路７２ｃからのデータ（Ｑ又は／Ｑ）と、後述する駆動制御部からの所定の信号（クリア信号（ＣＬＲ））とが入力される。ＡＮＤ回路７２ｄは、図６に示すように、クリア信号がＬのときに、ＳＲＡＭ７２ａに記憶されている駆動データＱ、／Ｑをそのまま出力し、クリア信号がＨのときに可動ミラー７６の変位がＯＦＦになるような駆動データ（例えば、Ｖａ１が０Ｖ、Ｖａ２が５Ｖとなるような駆動データ）を出力する。本実施形態のＳＬＭ７０は、ＡＮＤ回路７２ｄにクリア信号が入力された場合でも、ＳＲＡＭ７２ａに記憶されている駆動データが消去されない構成となっている。尚、ＡＮＤ回路７２ｄにクリア信号が入力された場合に駆動データを消去する構成としても構わない。
図７は、本発明の第三実施形態を説明するための露光装置やプロジェクタ等の画像形成装置に搭載する光変調装置の概略構成を示す図である。図１と同様の構成には同一符号を付して説明する。
図７の光変調装置３０は、ＳＬＭアレイ１２と、駆動データ書き込み部１３と、駆動制御部３４と、行選択部１５と、駆動データ書き込み部１３及び行選択部１５を制御する書き込み制御部１６とを備える。
図７の光変調装置３０は、ＳＬＭアレイ１２と、駆動データ書き込み部１３と、駆動制御部３４と、行選択部１５と、駆動データ書き込み部１３及び行選択部１５を制御する書き込み制御部１６とを備える。
駆動制御部３４は、ＳＬＭ行１１毎に含まれるＮ個のＳＬＭ７０の各々のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に駆動バイアス電圧Ｖｂを印加するものであり、印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを制御することで、可動ミラー７６の変位状態を制御する。
尚、駆動バイアス電圧Ｖｂの制御は、１行毎、複数行のブロック毎、全行毎等、任意の行単位で行うことが可能である。例えば、行単位の制御の場合、指定の行に駆動データを書き込んだ後、指定の行の駆動バイアス電圧Ｖｂを同時に制御し、指定の行の可動ミラーの変位状態を同時に制御する。複数行のブロック単位の制御の場合、指定のブロックの行毎に駆動データを書き込んだ後、指定のブロックの駆動バイアス電圧Ｖｂを同時に制御し、可動ミラーの変位状態を同時に制御する。全行単位の制御の場合、全ての行に駆動データを書き込んだ後、全ての行の駆動バイアス電圧Ｖｂを同時に制御し、可動ミラーの変位状態を同時に制御する。又、駆動制御部３４は、ＳＬＭ７０の駆動回路７２に含まれるＡＮＤ回路７２ｄへのクリア信号の入力制御も行う。
尚、駆動バイアス電圧Ｖｂの制御は、１行毎、複数行のブロック毎、全行毎等、任意の行単位で行うことが可能である。例えば、行単位の制御の場合、指定の行に駆動データを書き込んだ後、指定の行の駆動バイアス電圧Ｖｂを同時に制御し、指定の行の可動ミラーの変位状態を同時に制御する。複数行のブロック単位の制御の場合、指定のブロックの行毎に駆動データを書き込んだ後、指定のブロックの駆動バイアス電圧Ｖｂを同時に制御し、可動ミラーの変位状態を同時に制御する。全行単位の制御の場合、全ての行に駆動データを書き込んだ後、全ての行の駆動バイアス電圧Ｖｂを同時に制御し、可動ミラーの変位状態を同時に制御する。又、駆動制御部３４は、ＳＬＭ７０の駆動回路７２に含まれるＡＮＤ回路７２ｄへのクリア信号の入力制御も行う。
以下、図７に示す光変調装置３０を搭載する画像形成装置８０の動作を説明する。
図８は、本発明の第三実施形態を説明するための光変調装置１０を搭載する画像形成装置８０の動作を説明するためのタイミングチャートである。
（ａ）は、画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＮからＯＮに切り替える際のタイミングチャート、（ｂ）は、画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＦＦからＯＮに切り替える際のタイミングチャート、（ｃ）は、画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＮからＯＦＦに切り替える際のタイミングチャート、（ｄ）は、画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＦＦからＯＦＦに切り替える際のタイミングチャートである。図８では、可動ミラー７６が左最終変位状態にあるときを可動ミラー７６の変位がＯＮであるものとし、可動ミラー７６が右最終変位状態にあるときを可動ミラー７６の変位がＯＦＦであるものとした。
尚、図８では、形成したい画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＮ又はＯＦＦに駆動する期間のことを、駆動サイクルＴ１又はＴ２で示した。光変調装置１０は、この駆動サイクルＴ１又はＴ２を繰り返すことで、光変調を行って画像形成面に画像を形成させる。
図８は、本発明の第三実施形態を説明するための光変調装置１０を搭載する画像形成装置８０の動作を説明するためのタイミングチャートである。
（ａ）は、画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＮからＯＮに切り替える際のタイミングチャート、（ｂ）は、画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＦＦからＯＮに切り替える際のタイミングチャート、（ｃ）は、画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＮからＯＦＦに切り替える際のタイミングチャート、（ｄ）は、画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＦＦからＯＦＦに切り替える際のタイミングチャートである。図８では、可動ミラー７６が左最終変位状態にあるときを可動ミラー７６の変位がＯＮであるものとし、可動ミラー７６が右最終変位状態にあるときを可動ミラー７６の変位がＯＦＦであるものとした。
尚、図８では、形成したい画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＮ又はＯＦＦに駆動する期間のことを、駆動サイクルＴ１又はＴ２で示した。光変調装置１０は、この駆動サイクルＴ１又はＴ２を繰り返すことで、光変調を行って画像形成面に画像を形成させる。
図８（ａ）の場合、前の駆動サイクルＴ１において、可動ミラー７６の変位がＯＮのときに、駆動データ書き込み部１３が、ＳＬＭ７０のメモリ回路に画像に基づく駆動データ１０ａ（可動ミラー７６の変位をＯＮにするためのデータ）を書き込む。これにより、画像に基づく駆動データ１０ａがＳＲＡＭ７２ａに記憶される。その後、駆動制御部３４は、ＡＮＤ回路７２ｄに入力するクリア信号をＨにすると共に、ＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、可動ミラー７６の変位がＯＮからＯＦＦに遷移し、変位が光学的閾値よりもＯＦＦ側になった時点で、可動ミラー７６はＯＦＦ状態となり、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦとなる。
駆動制御部３４は、可動ミラー７６の変位がクリア信号に応じてＯＦＦになってから、クリア信号をＬにすると共に、ＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、次の駆動サイクルＴ２が開始され、可動ミラー７６の変位がＯＦＦからＯＮに遷移し始め、変位が光学的閾値よりもＯＮ側になった時点で、可動ミラー７６は画像に基づくＯＮ状態となり、画像形成装置８０の光学出力は画像に基づくＯＮとなる。
駆動サイクルＴ２において、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ａに応じてＯＮになっているときに、駆動データ書き込み部１３が、ＳＬＭ７０のメモリ回路に新しい画像に基づく駆動データ１０ｂ（可動ミラー７６の変位をＯＮ又はＯＦＦにするためのデータ）を書き込む。これにより、新しい画像に基づく駆動データ１０ｂがＳＲＡＭ７２ａに記憶される。その後、駆動制御部３４は、ＡＮＤ回路７２ｄに入力するクリア信号をＨにすると共に、ＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、可動ミラー７６の変位がＯＮからＯＦＦに遷移し、変位が光学的閾値よりもＯＦＦ側になった時点で、可動ミラー７６はＯＦＦ状態となり、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦとなる。
駆動制御部３４は、可動ミラー７６の変位がクリア信号に応じてＯＦＦになってからクリア信号をＬにすると共に、ＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、駆動サイクルＴ２が終了し、次の駆動サイクルが開始される。
駆動制御部３４は、可動ミラー７６の変位がクリア信号に応じてＯＦＦになってから、クリア信号をＬにすると共に、ＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、次の駆動サイクルＴ２が開始され、可動ミラー７６の変位がＯＦＦからＯＮに遷移し始め、変位が光学的閾値よりもＯＮ側になった時点で、可動ミラー７６は画像に基づくＯＮ状態となり、画像形成装置８０の光学出力は画像に基づくＯＮとなる。
駆動サイクルＴ２において、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ａに応じてＯＮになっているときに、駆動データ書き込み部１３が、ＳＬＭ７０のメモリ回路に新しい画像に基づく駆動データ１０ｂ（可動ミラー７６の変位をＯＮ又はＯＦＦにするためのデータ）を書き込む。これにより、新しい画像に基づく駆動データ１０ｂがＳＲＡＭ７２ａに記憶される。その後、駆動制御部３４は、ＡＮＤ回路７２ｄに入力するクリア信号をＨにすると共に、ＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、可動ミラー７６の変位がＯＮからＯＦＦに遷移し、変位が光学的閾値よりもＯＦＦ側になった時点で、可動ミラー７６はＯＦＦ状態となり、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦとなる。
駆動制御部３４は、可動ミラー７６の変位がクリア信号に応じてＯＦＦになってからクリア信号をＬにすると共に、ＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、駆動サイクルＴ２が終了し、次の駆動サイクルが開始される。
図８（ｂ）の場合、前の駆動サイクルＴ１において、可動ミラー７６の変位がＯＦＦのときに、駆動データ書き込み部１３が、ＳＬＭ７０のメモリ回路に画像に基づく駆動データ１０ａ（可動ミラー７６の変位をＯＮにするためのデータ）を書き込む。これにより、画像に基づく駆動データ１０ａがＳＲＡＭ７２ａに記憶される。その後、駆動制御部３４は、ＡＮＤ回路７２ｄに入力するクリア信号をＨにすると共に、ＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、可動ミラー７６の変位はＯＦＦのまま維持され、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦを維持する。
駆動制御部３４は、可動ミラー７６の変位がクリア信号に応じてＯＦＦになってからクリア信号をＬにすると共に、ＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、次の駆動サイクルＴ２が開始され、可動ミラー７６は、その変位がＯＦＦからＯＮに遷移し始め、変位が光学的閾値よりもＯＮ側になった時点で、可動ミラー７６は画像に基づくＯＮ状態となり、画像形成装置８０の光学出力は画像に基づくＯＮとなる。
駆動サイクルＴ２において、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ａに応じてＯＮになっているときに、駆動データ書き込み部１３が、ＳＬＭ７０のメモリ回路に新しい画像に基づく駆動データ１０ｂ（可動ミラー７６の変位をＯＮ又はＯＦＦにするためのデータ）を書き込む。これにより、新しい画像に基づく駆動データ１０ｂがＳＲＡＭ７２ａに記憶される。その後、駆動制御部３４は、ＡＮＤ回路７２ｄに入力するクリア信号をＨにすると共に、ＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、可動ミラー７６の変位がＯＮからＯＦＦに遷移し、変位が光学的閾値よりもＯＦＦ側になった時点で、可動ミラー７６はＯＦＦ状態となり、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦとなる。
駆動制御部３４は、可動ミラー７６の変位がクリア信号に応じてＯＦＦになってからクリア信号をＬにすると共に、ＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、駆動サイクルＴ２が終了し、次の駆動サイクルが開始される。
駆動制御部３４は、可動ミラー７６の変位がクリア信号に応じてＯＦＦになってからクリア信号をＬにすると共に、ＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、次の駆動サイクルＴ２が開始され、可動ミラー７６は、その変位がＯＦＦからＯＮに遷移し始め、変位が光学的閾値よりもＯＮ側になった時点で、可動ミラー７６は画像に基づくＯＮ状態となり、画像形成装置８０の光学出力は画像に基づくＯＮとなる。
駆動サイクルＴ２において、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ａに応じてＯＮになっているときに、駆動データ書き込み部１３が、ＳＬＭ７０のメモリ回路に新しい画像に基づく駆動データ１０ｂ（可動ミラー７６の変位をＯＮ又はＯＦＦにするためのデータ）を書き込む。これにより、新しい画像に基づく駆動データ１０ｂがＳＲＡＭ７２ａに記憶される。その後、駆動制御部３４は、ＡＮＤ回路７２ｄに入力するクリア信号をＨにすると共に、ＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、可動ミラー７６の変位がＯＮからＯＦＦに遷移し、変位が光学的閾値よりもＯＦＦ側になった時点で、可動ミラー７６はＯＦＦ状態となり、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦとなる。
駆動制御部３４は、可動ミラー７６の変位がクリア信号に応じてＯＦＦになってからクリア信号をＬにすると共に、ＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、駆動サイクルＴ２が終了し、次の駆動サイクルが開始される。
図８（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態の光変調装置３０によれば、形成したい画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＮからＯＮに切り替える場合と、形成したい画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＦＦからＯＮに切り替える場合とのどちらであっても、切り替え前にクリア信号をＨにして、可動ミラー７６を強制的にＯＦＦ状態にし、この状態で画像形成装置８０の光学出力ＯＮへの切り替えを行うため、切り替え後の光学出力ＯＮの時間を同一にすることができる。したがって、画像形成装置８０における光量ムラや輝度ムラ等の発生を無くすことができる。
又、クリア信号がＨになった場合でも、ＳＲＡＭ７２ａに記憶された画像に基づく駆動データはそのまま維持されるため、駆動データの書き込みをいつでも行うことができる。このため、例えば、クリア信号がＨの期間に、画像に基づく駆動データの書き込みを行うことで、駆動サイクル時間を短縮することが可能になる。
図８（ｃ）の場合、前の駆動サイクルＴ１において、可動ミラー７６の変位がＯＮのときに、駆動データ書き込み部１３が、ＳＬＭ７０のメモリ回路に画像に基づく駆動データ１０ａ（可動ミラー７６の変位をＯＦＦにするためのデータ）を書き込む。これにより、画像に基づく駆動データ１０ａがＳＲＡＭ７２ａに記憶される。その後、駆動制御部３４は、ＡＮＤ回路７２ｄに入力するクリア信号をＨにすると共に、ＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、可動ミラー７６の変位がＯＮからＯＦＦに遷移し、変位が光学的閾値よりもＯＦＦ側になった時点で、可動ミラー７６はＯＦＦ状態となり、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦとなる。
駆動制御部３４は、可動ミラー７６の変位がクリア信号に応じてＯＦＦになってからクリア信号をＬにすると共に、ＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、次の駆動サイクルＴ２が開始され、可動ミラー７６の変位がＯＦＦのまま維持され、可動ミラー７６は画像に基づくＯＦＦ状態となり、画像形成装置８０の光学出力は画像に基づくＯＦＦとなる。
駆動サイクルＴ２において、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ａに応じてＯＦＦになっているときに、駆動データ書き込み部１３が、ＳＬＭ７０のメモリ回路に新しい画像に基づく駆動データ１０ｂ（可動ミラー７６の変位をＯＮ又はＯＦＦにするためのデータ）を書き込む。これにより、新しい画像に基づく駆動データ１０ｂがＳＲＡＭ７２ａに記憶される。その後、駆動制御部３４は、ＡＮＤ回路７２ｄに入力するクリア信号をＨにすると共に、ＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、可動ミラー７６の変位がＯＦＦのまま維持され、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦを維持する。
駆動制御部３４は、可動ミラー７６の変位がクリア信号に応じてＯＦＦになってからクリア信号をＬにすると共に、ＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、駆動サイクルＴ２が終了し、次の駆動サイクルが開始される。
駆動制御部３４は、可動ミラー７６の変位がクリア信号に応じてＯＦＦになってからクリア信号をＬにすると共に、ＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、次の駆動サイクルＴ２が開始され、可動ミラー７６の変位がＯＦＦのまま維持され、可動ミラー７６は画像に基づくＯＦＦ状態となり、画像形成装置８０の光学出力は画像に基づくＯＦＦとなる。
駆動サイクルＴ２において、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ａに応じてＯＦＦになっているときに、駆動データ書き込み部１３が、ＳＬＭ７０のメモリ回路に新しい画像に基づく駆動データ１０ｂ（可動ミラー７６の変位をＯＮ又はＯＦＦにするためのデータ）を書き込む。これにより、新しい画像に基づく駆動データ１０ｂがＳＲＡＭ７２ａに記憶される。その後、駆動制御部３４は、ＡＮＤ回路７２ｄに入力するクリア信号をＨにすると共に、ＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、可動ミラー７６の変位がＯＦＦのまま維持され、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦを維持する。
駆動制御部３４は、可動ミラー７６の変位がクリア信号に応じてＯＦＦになってからクリア信号をＬにすると共に、ＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、駆動サイクルＴ２が終了し、次の駆動サイクルが開始される。
図８（ｄ）の場合、前の駆動サイクルＴ１において、可動ミラー７６の変位がＯＦＦのときに、駆動データ書き込み部１３が、ＳＬＭ７０のメモリ回路に画像に基づく駆動データ１０ａ（可動ミラー７６の変位をＯＦＦにするためのデータ）を書き込む。これにより、画像に基づく駆動データ１０ａがＳＲＡＭ７２ａに記憶される。その後、駆動制御部３４は、ＡＮＤ回路７２ｄに入力するクリア信号をＨにすると共に、ＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、可動ミラー７６の変位はＯＦＦのまま維持され、画像形成装置８０の光学出力はＯＦＦを維持する。
駆動制御部３４は、可動ミラー７６の変位がクリア信号に応じてＯＦＦになってからクリア信号をＬにすると共に、ＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、次の駆動サイクルＴ２が開始され、可動ミラー７６の変位がＯＦＦのまま維持され、可動ミラー７６は画像に基づくＯＦＦ状態となり、画像形成装置８０の光学出力は画像に基づくＯＦＦとなる。
駆動サイクルＴ２において、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ａに応じてＯＦＦになっているときに、駆動データ書き込み部１３が、ＳＬＭ７０のメモリ回路に新しい画像に基づく駆動データ１０ｂ（可動ミラー７６の変位をＯＮ又はＯＦＦにするためのデータ）を書き込む。これにより、新しい画像に基づく駆動データ１０ｂがＳＲＡＭ７２ａに記憶される。その後、駆動制御部３４は、ＡＮＤ回路７２ｄに入力するクリア信号をＨにすると共に、ＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、可動ミラー７６の変位がＯＦＦのまま維持され、画像形成装置８０の光学出力もＯＦＦを維持する。
駆動制御部３４は、可動ミラー７６の変位がクリア信号に応じてＯＦＦになってからクリア信号をＬにすると共に、ＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、駆動サイクルＴ２が終了し、次の駆動サイクルが開始される。
駆動制御部３４は、可動ミラー７６の変位がクリア信号に応じてＯＦＦになってからクリア信号をＬにすると共に、ＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、次の駆動サイクルＴ２が開始され、可動ミラー７６の変位がＯＦＦのまま維持され、可動ミラー７６は画像に基づくＯＦＦ状態となり、画像形成装置８０の光学出力は画像に基づくＯＦＦとなる。
駆動サイクルＴ２において、可動ミラー７６の変位が駆動データ１０ａに応じてＯＦＦになっているときに、駆動データ書き込み部１３が、ＳＬＭ７０のメモリ回路に新しい画像に基づく駆動データ１０ｂ（可動ミラー７６の変位をＯＮ又はＯＦＦにするためのデータ）を書き込む。これにより、新しい画像に基づく駆動データ１０ｂがＳＲＡＭ７２ａに記憶される。その後、駆動制御部３４は、ＡＮＤ回路７２ｄに入力するクリア信号をＨにすると共に、ＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、可動ミラー７６の変位がＯＦＦのまま維持され、画像形成装置８０の光学出力もＯＦＦを維持する。
駆動制御部３４は、可動ミラー７６の変位がクリア信号に応じてＯＦＦになってからクリア信号をＬにすると共に、ＳＬＭ７０のヒンジ部７５及び可動ミラー７６に印加している駆動バイアス電圧Ｖｂを所定時間下げる。これにより、駆動サイクルＴ２が終了し、次の駆動サイクルが開始される。
図８（ｃ）、（ｄ）に示すように、本実施形態の光変調装置３０によれば、形成したい画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＮからＯＦＦに切り替える場合と、形成したい画像に基づいて画像形成装置８０の光学出力をＯＦＦからＯＦＦに切り替える場合とのどちらであっても、切り替え前にクリア信号をＨにして可動ミラー７６を強制的にＯＦＦ状態にし、この状態で画像形成装置８０の光学出力ＯＦＦへの切り替えを行うため、切り替え後に光学出力ＯＮが維持されることがなくなる。したがって、漏れ光の発生を防ぐことができ、画像形成装置８０における光量ムラや輝度ムラの発生を無くし、コントラストの低下を防止することができる。
又、クリア信号がＨになった場合でも、ＳＲＡＭ７２ａに記憶された画像に基づく駆動データはそのまま維持されるため、駆動データの書き込みをいつでも行うことができる。 このため、例えば、クリア信号がＨの期間に、画像に基づく駆動データの書き込みを行うことで、駆動サイクル時間を短縮することが可能になる。
又、クリア信号がＨになった場合にＳＲＡＭ７２ａに記憶された駆動データが消去される構成の場合には、クリア信号を一旦Ｌにしてから画像に基づく駆動データの書き込みを行えば良い。
尚、本実施形態では、駆動サイクルＴ１、Ｔ２内において、画像に基づく駆動データに応じて可動ミラー７６がＯＮ状態又はＯＦＦ状態になった後であれば、クリア信号はいつＨにしても良い。又、駆動データ１０ａ、１０ｂは、駆動サイクルＴ１、Ｔ２内であればいつ書き込んでも良い。
又、本実施形態では、可動ミラー７６の変位を、画像に基づく駆動データに応じた状態に遷移させてから新しい画像に基づく駆動データに応じた状態に遷移させるまでの期間が、上記駆動サイクルＴ１やＴ２に該当する。
又、本発明の主旨に沿えば、第一〜第三実施形態で示した回路構成や駆動シーケンスは、上記以外の如何なる構成、方法であっても良い。
又、第一〜第三実施形態では、光変調素子としてＳＬＭ７０に代表される反射型の光偏向ミラー素子を例にして説明したが、素子の構成、光変調原理等はこれに限らない。例えば、透過型でも良く、又、光位相変調、光シャッタ、回折制御等でも良い。また、微小電気機械制御方式の光変調部を有する光変調素子に限らず、液晶素子、電気光学結晶素子、磁気光学結晶素子等であっても同様の効果を得ることができる。
１０ 光変調装置
１１ ＳＬＭ行
１２ ＳＬＭアレイ
１３ 駆動データ書き込み部
１４ 駆動制御部
１５ 行選択部
１６ 書き込み制御部
１１ ＳＬＭ行
１２ ＳＬＭアレイ
１３ 駆動データ書き込み部
１４ 駆動制御部
１５ 行選択部
１６ 書き込み制御部
Claims (21)
- 駆動データを記憶する記憶部と、前記駆動データに応じて、光を出射させるＯＮ状態と光を出射させないＯＦＦ状態とを少なくとも取り得る光変調部とを含む光変調素子を複数配列した光変調素子アレイに対し、前記駆動データを前記記憶部に書き込み、前記書き込んだ駆動データに応じて前記光変調部の状態を変化させて光変調を行わせる前記光変調素子アレイの駆動方法であって、
前記光変調部を画像に基づく前記駆動データに応じた状態に遷移させてから新しい画像に基づく前記駆動データに応じた状態に遷移させるまでの期間に、前記光変調部を前記ＯＦＦ状態に制御し、この状態で前記光変調部を前記新しい画像に基づく前記駆動データに応じた状態に遷移させる光変調素子アレイの駆動方法。 - 請求項１記載の光変調素子アレイの駆動方法であって、
前記制御は、前記光変調部を前記ＯＦＦ状態にするためのＯＦＦ状態用の駆動データを前記記憶部に書き込み、前記書き込んだＯＦＦ状態用の駆動データに応じて前記光変調部を前記ＯＦＦ状態に変化させることで行う光変調素子アレイの駆動方法。 - 請求項１記載の光変調素子アレイの駆動方法であって、
前記光変調素子は、所定の信号の入力に応じて、前記記憶部に記憶されている駆動データに依らず前記光変調部を前記ＯＦＦ状態にするものであり、
前記制御は、前記光変調素子への前記所定の信号の入力により、前記光変調部を前記ＯＦＦ状態に変化させることで行う光変調素子アレイの駆動方法。 - 請求項３記載の光変調素子アレイの駆動方法であって、
前記記憶部は、前記所定の信号が入力された場合でも、前記新しい画像に基づく前記駆動データを維持する光変調素子アレイの駆動方法。 - 請求項１記載の光変調素子アレイの駆動方法であって、
前記光変調部は、弾性変位可能に支持され少なくとも一部に可動電極を備えた可動部と、該可動部に対峙して配置された固定電極とを有し、前記可動電極及び固定電極への駆動電圧の印加に応じて発生する静電気力によって前記可動部を変位させて前記ＯＮ状態と前記ＯＦＦ状態とを少なくとも取り得るものである光変調素子アレイの駆動方法。 - 請求項５記載の光変調素子アレイの駆動方法であって、
前記制御は、前記可動電極及び固定電極の少なくとも一方に印加する前記駆動電圧を制御することで行う光変調素子アレイの駆動方法。 - 請求項６記載の光変調素子アレイの駆動方法であって、
前記可動部は、前記静電気力に応じて異なる方向に変位するミラーにより構成され、
前記ミラーは、前記ＯＮ状態の最終状態で所定方向に傾き、前記ＯＦＦ状態の最終状態で前記所定方向と反対方向に傾くものであり、
前記制御は、前記ミラーが前記所定方向及び反対方向のどちらにも傾いていない状態になるように前記駆動電圧を制御することで行う光変調素子アレイの駆動方法。 - 請求項１〜４のいずれか記載の光変調素子アレイの駆動方法であって、
前記光変調部は、弾性変位可能に支持され少なくとも一部に可動電極を備えた可動部と、該可動部に対峙して配置された固定電極とを有し、前記可動電極への駆動電圧の印加と、前記固定電極への前記駆動データに応じた電圧の印加とに応じて発生する静電気力によって前記可動部を変位させて前記ＯＮ状態と前記ＯＦＦ状態とを少なくとも取り得るものであり、
前記可動部は、前記静電気力に応じて異なる方向に変位するミラーにより構成される光変調素子アレイの駆動方法。 - 請求項１〜８のいずれか記載の光変調素子アレイの駆動方法であって、
前記光変調素子は、前記光変調部が前記ＯＮ状態及びＯＦＦ状態のいずれかの状態において前記記憶部に前記駆動データが書き込まれた場合でも、前記状態を維持するラッチ機能を有する光変調素子アレイの駆動方法。 - 請求項１〜９のいずれか記載の光変調素子アレイの駆動方法であって、
前記記憶部への前記画像に基づく駆動データの少なくとも一部の書き込みを、前記光変調部が前記ＯＦＦ状態のときに行う光変調素子アレイの駆動方法。 - 駆動データを記憶する記憶部と、前記駆動データに応じて光を出射させるＯＮ状態と光を出射させないＯＦＦ状態とを少なくとも取り得る光変調部とを含む光変調素子を複数配列した光変調素子アレイと、前記駆動データを前記記憶部に書き込み、前記書き込んだ駆動データに応じて前記光変調部の状態を変化させて光変調を行わせる光変調制御部とを有する光変調装置であって、
前記光変調制御部は、前記光変調部を画像に基づく前記駆動データに応じた状態に遷移させてから新しい画像に基づく前記駆動データに応じた状態に遷移させるまでの期間に、前記光変調部を前記ＯＦＦ状態に制御し、この状態で前記光変調部を前記新しい画像に基づく前記駆動データに応じた状態に遷移させる光変調装置。 - 請求項１１記載の光変調装置であって、
前記光変調制御部は、前記光変調部を前記ＯＦＦ状態にするためのＯＦＦ状態用の駆動データを前記記憶部に書き込み、前記書き込んだＯＦＦ状態用の駆動データに応じて前記光変調部を前記ＯＦＦ状態に変化させることで前記制御を行う光変調装置。 - 請求項１１記載の光変調装置であって、
前記光変調素子は、所定の信号の入力に応じて、前記記憶部に記憶されている駆動データに依らず前記光変調部を前記ＯＦＦ状態にするものであり、
前記光変調制御部は、前記光変調素子への前記所定の信号の入力により、前記光変調部を前記ＯＦＦ状態に変化させることで前記制御を行う光変調装置。 - 請求項１３記載の光変調装置であって、
前記記憶部は、前記所定の信号が入力された場合でも、前記新しい画像に基づく前記駆動データを維持する光変調装置。 - 請求項１１記載の光変調装置であって、
前記光変調部は、弾性変位可能に支持され少なくとも一部に可動電極を備えた可動部と、該可動部に対峙して配置された固定電極とを有し、前記可動電極及び固定電極への駆動電圧の印加に応じて発生する静電気力によって前記可動部を変位させて前記ＯＮ状態と前記ＯＦＦ状態とを少なくとも取り得るものである光変調装置。 - 請求項１５記載の光変調装置であって、
前記光変調制御部は、前記可動電極及び固定電極の少なくとも一方に印加する前記駆動電圧を制御することで前記制御を行う光変調装置。 - 請求項１６記載の光変調装置であって、
前記可動部は、前記静電気力に応じて異なる方向に変位するミラーにより構成され、
前記ミラーは、前記ＯＮ状態の最終状態で所定方向に傾き、前記ＯＦＦ状態の最終状態で前記所定方向と反対方向に傾くものであり、
前記光変調制御部は、前記ミラーが前記所定方向及び反対方向のどちらにも傾いていない状態になるように前記駆動電圧を制御することで前記制御を行う光変調装置。 - 請求項１１〜１４のいずれか記載の光変調装置であって、
前記光変調部は、弾性変位可能に支持され少なくとも一部に可動電極を備えた可動部と、該可動部に対峙して配置された固定電極とを有し、前記可動電極への駆動電圧の印加と、前記固定電極への前記駆動データに応じた電圧の印加とに応じて発生する静電気力によって前記可動部を変位させて前記ＯＮ状態と前記ＯＦＦ状態とを少なくとも取り得るものであり、
前記可動部は、前記静電気力に応じて異なる方向に変位するミラーにより構成され、
前記光変調制御部は、前記可動電極に印加する前記駆動電圧を制御する光変調装置。 - 請求項１１〜１８のいずれか記載の光変調装置であって、
前記光変調素子は、前記光変調部が前記ＯＮ状態及びＯＦＦ状態のいずれかの状態において前記記憶部に前記駆動データが書き込まれた場合でも、前記状態を維持するラッチ機能を有する光変調装置。 - 請求項１１〜１９のいずれか記載の光変調装置であって、
前記光変調制御部は、前記記憶部への前記画像に基づく駆動データの少なくとも一部の書き込みを、前記光変調部が前記ＯＦＦ状態のときに行う光変調装置。 - 請求項１１〜２０のいずれか記載の光変調装置と、
前記光変調素子アレイに光を入射する光源と、
前記光変調素子アレイから出射される光を画像形成面に投影する投影光学系とを備える画像形成装置。
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