JP3024275B2 - 光信号発生装置 - Google Patents
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光信号発生装置、特
に、プリンタやファクシミリ等の画像形成装置の画像記
録ヘッドとして使用される光信号発生装置に関する。
に、プリンタやファクシミリ等の画像形成装置の画像記
録ヘッドとして使用される光信号発生装置に関する。
【０００２】
【発明の背景】画像記録ヘッドの光シャッタ手段として
は、電気光学効果を有する物質、特にカー定数の大きい
ＰＬＺＴを１画素に対応して素子化し、この光シャッタ
素子を少なくとも１列に配列した光シャッタアレイを構
成し、このアレイの前後にポラライザ、アナライザを設
置したものが提案されている。このような光シャッタ手
段は駆動信号に対するオン、オフ動作の応答速度が速
く、高速プリンタに応用することが検討されている。
は、電気光学効果を有する物質、特にカー定数の大きい
ＰＬＺＴを１画素に対応して素子化し、この光シャッタ
素子を少なくとも１列に配列した光シャッタアレイを構
成し、このアレイの前後にポラライザ、アナライザを設
置したものが提案されている。このような光シャッタ手
段は駆動信号に対するオン、オフ動作の応答速度が速
く、高速プリンタに応用することが検討されている。
【０００３】しかし、これまでに開発されている光信号
発生装置にあっては、光シャッタ素子のオン、オフを制
御する駆動信号の立ち上がり又は立ち下がり時にグラン
ドラインにスパイクノイズが発生し、制御回路の論理部
が誤動作するおそれがあった。具体的には、画像データ
が転送されるシフトレジスタが誤動作する。従って、画
像データのシフトレジスタへの転送を駆動信号の立ち上
がりタイミング及び立ち下がりタイミングを避けること
が必要とされる。特に、駆動信号の周波数が高くなった
り、デューティ比が大きくなると、データ転送時の制約
が大きくなり、高速記録が困難となる。
発生装置にあっては、光シャッタ素子のオン、オフを制
御する駆動信号の立ち上がり又は立ち下がり時にグラン
ドラインにスパイクノイズが発生し、制御回路の論理部
が誤動作するおそれがあった。具体的には、画像データ
が転送されるシフトレジスタが誤動作する。従って、画
像データのシフトレジスタへの転送を駆動信号の立ち上
がりタイミング及び立ち下がりタイミングを避けること
が必要とされる。特に、駆動信号の周波数が高くなった
り、デューティ比が大きくなると、データ転送時の制約
が大きくなり、高速記録が困難となる。
【０００４】
【発明の目的、構成、作用】そこで、本発明の目的は、
光シャッタ素子の駆動信号の立ち下がりタイミングにお
けるスパイクノイズの発生を除去し、シフトレジスタへ
の画像データの転送時間帯の自由度の大きい光信号発生
装置を提供することにある。以上の目的を達成するた
め、本発明に係る光信号発生装置は、各光シャッタ素子
ごとに対応して共通電極とグランドラインとの間にスイ
ッチング素子を挿入した。このスイッチング素子はアナ
ログスイッチであることが好ましい。光シャッタ素子は
コンデンサとして作用し、駆動信号の立ち下がり時には
放電電流が発生する。しかし、この放電電流は光シャッ
タ素子、ドライバ、スイッチング素子を循環する閉ルー
プを流れ、グランドラインにスパイクノイズが発生する
ことはない。従って、駆動信号の立ち下がり時に画像デ
ータの転送を行っても支障はなく、画像データの転送時
間帯の自由度が大きくなり、高速記録に対応可能とな
る。
光シャッタ素子の駆動信号の立ち下がりタイミングにお
けるスパイクノイズの発生を除去し、シフトレジスタへ
の画像データの転送時間帯の自由度の大きい光信号発生
装置を提供することにある。以上の目的を達成するた
め、本発明に係る光信号発生装置は、各光シャッタ素子
ごとに対応して共通電極とグランドラインとの間にスイ
ッチング素子を挿入した。このスイッチング素子はアナ
ログスイッチであることが好ましい。光シャッタ素子は
コンデンサとして作用し、駆動信号の立ち下がり時には
放電電流が発生する。しかし、この放電電流は光シャッ
タ素子、ドライバ、スイッチング素子を循環する閉ルー
プを流れ、グランドラインにスパイクノイズが発生する
ことはない。従って、駆動信号の立ち下がり時に画像デ
ータの転送を行っても支障はなく、画像データの転送時
間帯の自由度が大きくなり、高速記録に対応可能とな
る。
【０００５】
【実施例】以下、本発明に係る光信号発生装置の実施例
を添付図面に従って説明する。光信号発生装置は、図１
にその概略構成を示すように、感光体ドラム１４への画
像記録ヘッドとして構成され、反射鏡６を備えた光源
７、光ファイバアレイ８、ロッドレンズ９、光シャッタ
アレイ１１、結像用レンズアレイ１３から構成されてい
る。
を添付図面に従って説明する。光信号発生装置は、図１
にその概略構成を示すように、感光体ドラム１４への画
像記録ヘッドとして構成され、反射鏡６を備えた光源
７、光ファイバアレイ８、ロッドレンズ９、光シャッタ
アレイ１１、結像用レンズアレイ１３から構成されてい
る。
【０００６】光ファイバアレイ８は多数本の光ファイバ
からなり、一端は束ねて採光部８ａとし、光源７に対向
している。また、光ファイバアレイ８の他端は主走査方
向（矢印Ｘで示す）に並べられて出射部８ｂとされてい
る。光シャッタアレイ１１はガラス基盤上にＰＬＺＴか
らなる光シャッタ素子を直線状に配置したもので、その
前後にはポラライザ１０、アナライザ１２が設置されて
いる。レンズアレイ１３は多数本の集束性ロッドレンズ
からなり、光を感光体ドラム１４上に結像させる。
からなり、一端は束ねて採光部８ａとし、光源７に対向
している。また、光ファイバアレイ８の他端は主走査方
向（矢印Ｘで示す）に並べられて出射部８ｂとされてい
る。光シャッタアレイ１１はガラス基盤上にＰＬＺＴか
らなる光シャッタ素子を直線状に配置したもので、その
前後にはポラライザ１０、アナライザ１２が設置されて
いる。レンズアレイ１３は多数本の集束性ロッドレンズ
からなり、光を感光体ドラム１４上に結像させる。
【０００７】以上の構成において、光源７から放射され
た光は反射鏡６で集光され、光ファイバアレイ８の出射
部８ｂから主走査方向Ｘに沿った直線状に出射される。
この光はロッドレンズ９、ポラライザ１０を介して光シ
ャッタアレイ１１を照射する。個々の光シャッタ素子は
画像データに基づいて電圧をオン、オフされ、電圧を印
加された素子はポラライザ１０を透過した光の偏光面を
回転させる。そして、オンされた素子を透過した光がア
ナライザ１２を透過し、レンズアレイ１３を介して感光
体ドラム１４上に結像する。感光体ドラム１４は矢印ａ
方向に定速で回転駆動され、その表面には光のオン、オ
フに基づく画像が静電潜像として形成される。
た光は反射鏡６で集光され、光ファイバアレイ８の出射
部８ｂから主走査方向Ｘに沿った直線状に出射される。
この光はロッドレンズ９、ポラライザ１０を介して光シ
ャッタアレイ１１を照射する。個々の光シャッタ素子は
画像データに基づいて電圧をオン、オフされ、電圧を印
加された素子はポラライザ１０を透過した光の偏光面を
回転させる。そして、オンされた素子を透過した光がア
ナライザ１２を透過し、レンズアレイ１３を介して感光
体ドラム１４上に結像する。感光体ドラム１４は矢印ａ
方向に定速で回転駆動され、その表面には光のオン、オ
フに基づく画像が静電潜像として形成される。
【０００８】ここで、光シャッタアレイ１１の構造につ
いて図２を参照して説明する。光シャッタアレイ１１
は、電気光学効果を有するＰＬＺＴからなり、１画素に
対応したシャッタ窓として機能する多数の光シャッタ素
子３ａ，３ｂを２列の千鳥状に配列したものである。各
素子３ａ，３ｂは第１列Ｌ１、第２列Ｌ２において主走
査方向Ｘに配列され、個別電極２ａ，２ｂ、共通電極４
が設けられている。第１列Ｌ１は感光体ドラム１４の回
転方向に対して上流に位置し、第１列Ｌ１の素子３ａを
オン、オフさせた後、列ピッチＰと感光体ドラム１４の
周速度Ｖとによって決まる時間（Ｐ／Ｖ）だけ第２列Ｌ
２の素子３ｂを遅延させてオン、オフすれば、感光体ド
ラム１４上には１ラインの画像が記録される。
いて図２を参照して説明する。光シャッタアレイ１１
は、電気光学効果を有するＰＬＺＴからなり、１画素に
対応したシャッタ窓として機能する多数の光シャッタ素
子３ａ，３ｂを２列の千鳥状に配列したものである。各
素子３ａ，３ｂは第１列Ｌ１、第２列Ｌ２において主走
査方向Ｘに配列され、個別電極２ａ，２ｂ、共通電極４
が設けられている。第１列Ｌ１は感光体ドラム１４の回
転方向に対して上流に位置し、第１列Ｌ１の素子３ａを
オン、オフさせた後、列ピッチＰと感光体ドラム１４の
周速度Ｖとによって決まる時間（Ｐ／Ｖ）だけ第２列Ｌ
２の素子３ｂを遅延させてオン、オフすれば、感光体ド
ラム１４上には１ラインの画像が記録される。
【０００９】図３、図４は第１列Ｌ１の光シャッタ素子
３ａの制御回路を示す。なお、第２列Ｌ２の光シャッタ
素子３ｂについても同様の回路で制御される。制御回路
は、シフトレジスタ２１、ラッチ回路２２、駆動回路２
３、ドライバ２４にて構成されている。ドライバ２４は
各光シャッタ素子３ａに接続したドライブ用トランジス
タＱ1，Ｑ2にて構成され、電圧Ｖｄを出力可能な駆動電
源５を備えている。光シャッタ素子３ａの個別電極２ａ
はドランジスタＱ1のエミッタ及びトランジスタＱ2のコ
レクタに接続されている。トランジスタＱ2のエミッタ
はグランドライン３０に接続している。また、グランド
ライン３０と共通電極４との間には、各光シャッタ素子
３ａに対応して、Ｃ−ＭＯＳ構造のアナログスイッチ３
１が挿入されている。このアナログスイッチ３１は駆動
信号によってオン、オフ可能とされ、オン時にあっては
グランドライン３０と共通電極４間が導通状態とされ、
それぞれの光シャッタ素子３ａ、トランジスタＱ2、ア
ナログスイッチ３１を循環する閉ループの回路が形成さ
れる。
３ａの制御回路を示す。なお、第２列Ｌ２の光シャッタ
素子３ｂについても同様の回路で制御される。制御回路
は、シフトレジスタ２１、ラッチ回路２２、駆動回路２
３、ドライバ２４にて構成されている。ドライバ２４は
各光シャッタ素子３ａに接続したドライブ用トランジス
タＱ1，Ｑ2にて構成され、電圧Ｖｄを出力可能な駆動電
源５を備えている。光シャッタ素子３ａの個別電極２ａ
はドランジスタＱ1のエミッタ及びトランジスタＱ2のコ
レクタに接続されている。トランジスタＱ2のエミッタ
はグランドライン３０に接続している。また、グランド
ライン３０と共通電極４との間には、各光シャッタ素子
３ａに対応して、Ｃ−ＭＯＳ構造のアナログスイッチ３
１が挿入されている。このアナログスイッチ３１は駆動
信号によってオン、オフ可能とされ、オン時にあっては
グランドライン３０と共通電極４間が導通状態とされ、
それぞれの光シャッタ素子３ａ、トランジスタＱ2、ア
ナログスイッチ３１を循環する閉ループの回路が形成さ
れる。
【００１０】さらに、グランドライン３０と共通電極４
との間には、前記駆動電源５とは逆極性の電圧Ｖｒを出
力可能なバイアス電圧３５及びスイッチ３６が挿入され
ている。次に、以上の構成からなる制御回路の動作につ
いて図５に示すタイミングチャートを参照して説明す
る。
との間には、前記駆動電源５とは逆極性の電圧Ｖｒを出
力可能なバイアス電圧３５及びスイッチ３６が挿入され
ている。次に、以上の構成からなる制御回路の動作につ
いて図５に示すタイミングチャートを参照して説明す
る。
【００１１】図５の最下段に示す記録期間とは１ページ
分の画像が記録される期間である。まず、クロック信号
に同期して画像データがシフトレジスタ２１に転送され
る。１列のデータが揃うと、これらのデータはラッチス
トローブ信号ＬＳに基づいてラッチ回路２２にラッチさ
れる。ここで、駆動信号ＣＬがオンされると、オンされ
ている時間に対応して駆動電源５から電圧Ｖｄが出力さ
れ、個々の光シャッタ素子３ａに印加される。以上の動
作は１ラインごとに繰り返される。
分の画像が記録される期間である。まず、クロック信号
に同期して画像データがシフトレジスタ２１に転送され
る。１列のデータが揃うと、これらのデータはラッチス
トローブ信号ＬＳに基づいてラッチ回路２２にラッチさ
れる。ここで、駆動信号ＣＬがオンされると、オンされ
ている時間に対応して駆動電源５から電圧Ｖｄが出力さ
れ、個々の光シャッタ素子３ａに印加される。以上の動
作は１ラインごとに繰り返される。
【００１２】スイッチ３６は記録期間中は接点３６ａ側
に接続され、共通電極４をグランドライン３０に導通さ
せている。一方、このスイッチ３６は非記録期間中（ペ
ージとページの間）は接点３６ｂ側に切り換えられ、逆
極性のバイアス電圧Ｖｒが各光シャッタ素子３ａに印加
される。光シャッタ素子３ａに所定方向の電界を作用さ
せて記録動作を繰り返し実行すると、光シャッタ素子３
ａに分極が発生し、透過光量が変動（減少）する。バイ
アス電圧Ｖｒはこのような分極を打ち消すために印加さ
れる。
に接続され、共通電極４をグランドライン３０に導通さ
せている。一方、このスイッチ３６は非記録期間中（ペ
ージとページの間）は接点３６ｂ側に切り換えられ、逆
極性のバイアス電圧Ｖｒが各光シャッタ素子３ａに印加
される。光シャッタ素子３ａに所定方向の電界を作用さ
せて記録動作を繰り返し実行すると、光シャッタ素子３
ａに分極が発生し、透過光量が変動（減少）する。バイ
アス電圧Ｖｒはこのような分極を打ち消すために印加さ
れる。
【００１３】また、駆動電圧をオン、オフする際、光シ
ャッタ素子３ａはコンデンサとしても機能するため、立
ち上がり時及び立ち下がり時に充電電流、放電電流Ｉo
n，Ｉoffを生じ、図６（ａ）に示すスパイクノイズが発
生する。スパイクノイズの輻射によって制御回路の論理
部が誤動作し、シフトレジスタ２１に画像データが正確
に入力されないおそれを有する。しかし、本実施例にお
いては、記録期間中アナログスイッチ３１がオンされて
いる。従って、駆動電圧の立ち下がり時に生じる放電電
流Ｉoffはそれぞれの光シャッタ素子３ａ、トランジス
タＱ2、アナログスイッチ３１を循環する閉ループを流
れる。このため、グランドライン３０が共通インピーダ
ンスとして作用することがなくなり、放電電流Ｉoffは
極めて小さなものとなる（図６（ｂ）参照）。
ャッタ素子３ａはコンデンサとしても機能するため、立
ち上がり時及び立ち下がり時に充電電流、放電電流Ｉo
n，Ｉoffを生じ、図６（ａ）に示すスパイクノイズが発
生する。スパイクノイズの輻射によって制御回路の論理
部が誤動作し、シフトレジスタ２１に画像データが正確
に入力されないおそれを有する。しかし、本実施例にお
いては、記録期間中アナログスイッチ３１がオンされて
いる。従って、駆動電圧の立ち下がり時に生じる放電電
流Ｉoffはそれぞれの光シャッタ素子３ａ、トランジス
タＱ2、アナログスイッチ３１を循環する閉ループを流
れる。このため、グランドライン３０が共通インピーダ
ンスとして作用することがなくなり、放電電流Ｉoffは
極めて小さなものとなる（図６（ｂ）参照）。
【００１４】即ち、本実施例にあっては、駆動電圧の立
ち下がり時に画像データをシフトレジスタ２１へ転送し
ても何ら支障はなく、駆動電圧の立ち上がり時に発生す
る充電電流Ｉonによるスパイクノイズのみを避けて画像
データを転送すればよい。従って、画像データ転送の自
由度が高まり、データ転送時間を長く設定でき、高速記
録を達成するために駆動周波数が上昇しても充分に対応
することができる。また、アナログスイッチ３１は非記
録期間中はオフされ、各光シャッタ素子３ａに対する電
源３５からの逆バイアス電圧Ｖｒの印加を可能とする。
ち下がり時に画像データをシフトレジスタ２１へ転送し
ても何ら支障はなく、駆動電圧の立ち上がり時に発生す
る充電電流Ｉonによるスパイクノイズのみを避けて画像
データを転送すればよい。従って、画像データ転送の自
由度が高まり、データ転送時間を長く設定でき、高速記
録を達成するために駆動周波数が上昇しても充分に対応
することができる。また、アナログスイッチ３１は非記
録期間中はオフされ、各光シャッタ素子３ａに対する電
源３５からの逆バイアス電圧Ｖｒの印加を可能とする。
【００１５】図７は制御回路の変形例を示し、前記図４
に対応するものであり、同じ部品には同じ符号が付され
ている。この制御回路においては、ダイオード３８をス
イッチング素子として使用し、アノードをグランドライ
ン３１に、カソードを共通電極４に接続した。駆動電圧
の立ち下がり時に生じる放電電流は光シャッタ素子３
ａ、トランジスタＱ2、ダイオード３８を循環する閉ル
ープを流れ、スパイクノイズが発生することはない。
に対応するものであり、同じ部品には同じ符号が付され
ている。この制御回路においては、ダイオード３８をス
イッチング素子として使用し、アノードをグランドライ
ン３１に、カソードを共通電極４に接続した。駆動電圧
の立ち下がり時に生じる放電電流は光シャッタ素子３
ａ、トランジスタＱ2、ダイオード３８を循環する閉ル
ープを流れ、スパイクノイズが発生することはない。
【００１６】また、スイッチ３６が接点３６ｂ側に切り
換えられた際（非記録期間）、ダイオード３８は逆バイ
アス電圧に対しては逆方向に挿入されているため、前記
図４に示した制御回路と同様に各光シャッタ素子３ａに
逆バイアス電圧が印加される。なお、本発明に係る光信
号発生装置は前記実施例に限定するものではなく、その
要旨の範囲内で種々に変更可能である。
換えられた際（非記録期間）、ダイオード３８は逆バイ
アス電圧に対しては逆方向に挿入されているため、前記
図４に示した制御回路と同様に各光シャッタ素子３ａに
逆バイアス電圧が印加される。なお、本発明に係る光信
号発生装置は前記実施例に限定するものではなく、その
要旨の範囲内で種々に変更可能である。
【００１７】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、各光シャッタ素子に対応して共通電極とグラン
ドラインとの間にスイッチング素子を挿入したため、光
シャッタ素子の駆動信号の立ち下がり時に光シャッタ素
子から発生する放電電流は光シャッタ素子、ドライバ、
スイッチング素子を循環し、グランドラインには極く僅
かしか流れず、スパイクノイズが発生することはない。
それゆえ、駆動信号の立ち下がり時に画像データの転送
を行ってもノイズに起因するレジスタの誤動作のおそれ
はなく、画像データの転送時間帯を比較的自由に設定す
ることができ、高速記録に対応することができる。
よれば、各光シャッタ素子に対応して共通電極とグラン
ドラインとの間にスイッチング素子を挿入したため、光
シャッタ素子の駆動信号の立ち下がり時に光シャッタ素
子から発生する放電電流は光シャッタ素子、ドライバ、
スイッチング素子を循環し、グランドラインには極く僅
かしか流れず、スパイクノイズが発生することはない。
それゆえ、駆動信号の立ち下がり時に画像データの転送
を行ってもノイズに起因するレジスタの誤動作のおそれ
はなく、画像データの転送時間帯を比較的自由に設定す
ることができ、高速記録に対応することができる。
【図１】本発明に係る光信号発生装置の一実施例の概略
構成図。
構成図。
【図２】光シャッタアレイの斜視図。
【図３】光シャッタ素子の制御回路を示すブロック図。
【図４】図３に示した制御回路の要部を示すブロック
図。
図。
【図５】前記制御回路の動作を示すタイミングチャート
図。
図。
【図６】駆動信号のオン、オフに対応してグランドライ
ンに流れる波形を示すチャート図。
ンに流れる波形を示すチャート図。
【図７】制御回路の変形例を示すブロック図。
２ａ，２ｂ…個別電極 ３ａ，３ｂ…光シャッタ素子 ４…共通電極 １１…光シャッタアレイ ２４…ドライバ ３０…グランドライン ３１…アナログスイッチ ３８…ダイオード Ｑ1，Ｑ2…ドライブ用トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 若宮 幸二 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13 号 大阪国際ビル ミノルタカメラ株式 会社内 (56)参考文献 特開 平１−188825（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/055
Claims (1)
- 【請求項１】 電気光学効果を有する多数の光シャッタ
素子を少なくとも１列に配列した光シャッタアレイと、 前記光シャッタ素子の駆動回路と、 各光シャッタ素子ごとに対応して共通電極とグランドラ
インとの間に挿入されたスイッチング素子と、 を備えたことを特徴とする光信号発生装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15849091A JP3024275B2 (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 光信号発生装置 |
| US07/801,423 US5155618A (en) | 1991-06-28 | 1991-12-02 | Light signal generating device using electro-optical light shutter array |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15849091A JP3024275B2 (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 光信号発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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