JP3390337B2 - 光変調装置およびその駆動方法 - Google Patents
光変調装置およびその駆動方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザープリンタ
やディジタル複写機等の記録装置、主として２値感材に
対し網点で階調を表現する印刷分野の記録装置に用いら
れる、電気光学結晶からなる光変調素子を備えた光変調
装置およびその駆動方法に関するものである。
やディジタル複写機等の記録装置、主として２値感材に
対し網点で階調を表現する印刷分野の記録装置に用いら
れる、電気光学結晶からなる光変調素子を備えた光変調
装置およびその駆動方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来からレーザプリンタやディジタル複
写機等の記録装置においては、一般に電気光学結晶から
なる光変調素子アレイが用いられている。
写機等の記録装置においては、一般に電気光学結晶から
なる光変調素子アレイが用いられている。
【０００３】特開平4-372927号には、光路長を長くする
ことにより駆動電圧を低くし、電気光学結晶基板の一面
に個別電極、他面に共通電極を設けた光変調素子が開示
されており、特に、画素間のクロストークを防止するた
めに各電極の中間に物理的な開口分離溝を設けることが
望ましい旨が開示されている。
ことにより駆動電圧を低くし、電気光学結晶基板の一面
に個別電極、他面に共通電極を設けた光変調素子が開示
されており、特に、画素間のクロストークを防止するた
めに各電極の中間に物理的な開口分離溝を設けることが
望ましい旨が開示されている。
【０００４】しかしながら、上記のようにクロストーク
低減のための開口分離溝構造とした場合、記録対象とな
る感材が印刷等の網点画像を構成する場合に用いられる
２値感材であるとき、形成される画像（線）が著しく細
るという問題が生じる。また、該溝を設けない場合に
も、光変調素子の電極幅／電気光学結晶基板厚のアスペ
クト比が小さくなると問題が生じる。該アスペクト比が
小さくなるに従い、透過する変調光が理想的な平行平板
近似から得られる矩形からずれ、ガウシアン的になって
くるため、やはり２値感材への画像形成においては画像
線が細る。なお、端面入射型の光変調素子ではこのよう
なアスペクト比で用いられることが多い。
低減のための開口分離溝構造とした場合、記録対象とな
る感材が印刷等の網点画像を構成する場合に用いられる
２値感材であるとき、形成される画像（線）が著しく細
るという問題が生じる。また、該溝を設けない場合に
も、光変調素子の電極幅／電気光学結晶基板厚のアスペ
クト比が小さくなると問題が生じる。該アスペクト比が
小さくなるに従い、透過する変調光が理想的な平行平板
近似から得られる矩形からずれ、ガウシアン的になって
くるため、やはり２値感材への画像形成においては画像
線が細る。なお、端面入射型の光変調素子ではこのよう
なアスペクト比で用いられることが多い。
【０００５】上記のような光変調素子の一例を図６に示
す。図６（ａ）に示す従来例の光変調素子40は、電気光
学結晶基板（ＰＬＺＴ板）41の一面に共通電極42、他面
に複数個の個別電極43が設けられ、各個別電極43は長方
形状に形成されている。同図（ｂ）は（ａ）の光変調素
子40を個別電極上方から見た図である。開口ピッチは10
0 μｍ、電極の形状は幅（ｘ方向幅）＝80μｍ、長さ
（ｚ方向長）＝２ｍｍ、基板厚（ｙ方向厚）＝250 μｍ
とし、開口ピッチ／ＰＬＺＴ板厚比は１／2.5 である。
この光変調素子において、連続する開口ａ，ｂ，ｃを光
透過状態／光遮断状態／光透過状態に設定した場合の透
過光のプロファイルは図６（ｃ）に示すものとなる。図
示するように、ビームプロファイルは平行平板近似から
予想される矩形ではなく、ガウス分布に近い形状とな
る。このようなプロファイルとなる光変調素子を用いて
２値感材等を露光する場合、同図中の閾値レベルＴh 以
上のパワーの光のみにより画像が形成されるため、感光
材料上に形成される画像線が本来の開口ピッチと比較し
て細いものとなってしまう。具体的には、使用される感
光材料（感材）上に画像が形成され得る光のパワー閾値
レベルＴh がピークパワーの80％であった場合、線画像
の幅は開口ピッチの0.65倍となる。隣り合う開口が共に
光透過状態となっている場合にはそれぞれの端部におい
て透過状態がオーバーラップするために線の細りは少な
いが、上記のように両隣が非透過状態となるような場合
には線細りのために良好な画像が得られない。
す。図６（ａ）に示す従来例の光変調素子40は、電気光
学結晶基板（ＰＬＺＴ板）41の一面に共通電極42、他面
に複数個の個別電極43が設けられ、各個別電極43は長方
形状に形成されている。同図（ｂ）は（ａ）の光変調素
子40を個別電極上方から見た図である。開口ピッチは10
0 μｍ、電極の形状は幅（ｘ方向幅）＝80μｍ、長さ
（ｚ方向長）＝２ｍｍ、基板厚（ｙ方向厚）＝250 μｍ
とし、開口ピッチ／ＰＬＺＴ板厚比は１／2.5 である。
この光変調素子において、連続する開口ａ，ｂ，ｃを光
透過状態／光遮断状態／光透過状態に設定した場合の透
過光のプロファイルは図６（ｃ）に示すものとなる。図
示するように、ビームプロファイルは平行平板近似から
予想される矩形ではなく、ガウス分布に近い形状とな
る。このようなプロファイルとなる光変調素子を用いて
２値感材等を露光する場合、同図中の閾値レベルＴh 以
上のパワーの光のみにより画像が形成されるため、感光
材料上に形成される画像線が本来の開口ピッチと比較し
て細いものとなってしまう。具体的には、使用される感
光材料（感材）上に画像が形成され得る光のパワー閾値
レベルＴh がピークパワーの80％であった場合、線画像
の幅は開口ピッチの0.65倍となる。隣り合う開口が共に
光透過状態となっている場合にはそれぞれの端部におい
て透過状態がオーバーラップするために線の細りは少な
いが、上記のように両隣が非透過状態となるような場合
には線細りのために良好な画像が得られない。
【０００６】また、特開昭63-129318 号には、１次元状
に配列された開口の形状が、光軸（ｚ軸）に垂直な平面
（ｘｙ平面）で見て台形であることを特徴とする光変調
素子が開示されている。一般に、開口列に垂直な方向に
感材を主走査して画像を形成する場合、各開口の形状を
単純な分離された長方形で構成すると、各開口間で露光
され得ない空白部が生じ、結果として画像の主走査方向
に縦スジムラが生じる。この特開昭63-129318 号では、
この問題を解決するために、開口形状を台形にし、感材
が主走査方向に走査された時に各開口からの露光をオー
バーラップさせる旨が開示されている。
に配列された開口の形状が、光軸（ｚ軸）に垂直な平面
（ｘｙ平面）で見て台形であることを特徴とする光変調
素子が開示されている。一般に、開口列に垂直な方向に
感材を主走査して画像を形成する場合、各開口の形状を
単純な分離された長方形で構成すると、各開口間で露光
され得ない空白部が生じ、結果として画像の主走査方向
に縦スジムラが生じる。この特開昭63-129318 号では、
この問題を解決するために、開口形状を台形にし、感材
が主走査方向に走査された時に各開口からの露光をオー
バーラップさせる旨が開示されている。
【０００７】上述のように開口形状を台形にしたことに
より、前述の特開平4-372927号で述べた問題点である画
像（線）の細りに対して改善効果が期待される。一方、
このような開口の形状および配置を、ＰＬＺＴセラミッ
ク等の電気光学結晶の２次の電気光学効果を用いるよう
に実現するためには立体的に形成された開口形状が必須
であるが、端面入射型の構造で実現するためには電気光
学結晶に斜めに開口分離溝を切り込んで形成する等の複
雑な加工を行う必要があり、工業的には現実的でない。
より、前述の特開平4-372927号で述べた問題点である画
像（線）の細りに対して改善効果が期待される。一方、
このような開口の形状および配置を、ＰＬＺＴセラミッ
ク等の電気光学結晶の２次の電気光学効果を用いるよう
に実現するためには立体的に形成された開口形状が必須
であるが、端面入射型の構造で実現するためには電気光
学結晶に斜めに開口分離溝を切り込んで形成する等の複
雑な加工を行う必要があり、工業的には現実的でない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電気光学結
晶の２次電気光学効果を用いた端面入射型の光変調素子
を備えた光変調装置において、特に２値感材へ露光する
場合に、感材上に形成される画像の線幅が著しく細くな
るという従来の光変調素子における問題点を鑑みて、２
値感材上への画像形成時にも線幅が細らない光変調装置
および該光変調装置の駆動方法を提供することを目的と
する。
晶の２次電気光学効果を用いた端面入射型の光変調素子
を備えた光変調装置において、特に２値感材へ露光する
場合に、感材上に形成される画像の線幅が著しく細くな
るという従来の光変調素子における問題点を鑑みて、２
値感材上への画像形成時にも線幅が細らない光変調装置
および該光変調装置の駆動方法を提供することを目的と
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の光変調装置は、
一方の面に複数個の個別電極が一次元的に配列形成さ
れ、他方の面に前記複数個の個別電極の全てに対向する
共通電極が形成された電気光学結晶基板からなる光変調
素子と、前記個別電極の各々に独立して電圧を印加する
駆動回路と、該駆動回路を制御する制御手段とからなる
光変調装置において、前記光変調素子が、前記複数個の
個別電極のうち隣り合う２個の個別電極と前記共通電極
との間の電圧が制御されることにより前記電気光学結晶
基板の前記２個の個別電極と前記共通電極とに挟まれた
部分を光を透過させる状態と光を遮断する状態との間で
切り換える開口部とし、前記複数個の個別電極のうち順
に連続して配されている第一、第二、第三および第四の
個別電極の前記第一および前記第二、該第二および前記
第三、該第三および前記第四の個別電極の各組み合わせ
により連続する３つの前記開口部を形成するものであ
り、前記制御手段が、前記連続する３つの前記開口部に
ついて、該３つの前記開口部をそれぞれ光透過状態、光
遮断状態、光透過状態に同時に設定する場合、前記第一
および前記第二の個別電極と前記共通電極との間に印加
する電圧を、前記第三および前記第四の個別電極と前記
共通電極との間に印加する電圧の極性に対して反転させ
る制御を行うものであることを特徴とするものである。
一方の面に複数個の個別電極が一次元的に配列形成さ
れ、他方の面に前記複数個の個別電極の全てに対向する
共通電極が形成された電気光学結晶基板からなる光変調
素子と、前記個別電極の各々に独立して電圧を印加する
駆動回路と、該駆動回路を制御する制御手段とからなる
光変調装置において、前記光変調素子が、前記複数個の
個別電極のうち隣り合う２個の個別電極と前記共通電極
との間の電圧が制御されることにより前記電気光学結晶
基板の前記２個の個別電極と前記共通電極とに挟まれた
部分を光を透過させる状態と光を遮断する状態との間で
切り換える開口部とし、前記複数個の個別電極のうち順
に連続して配されている第一、第二、第三および第四の
個別電極の前記第一および前記第二、該第二および前記
第三、該第三および前記第四の個別電極の各組み合わせ
により連続する３つの前記開口部を形成するものであ
り、前記制御手段が、前記連続する３つの前記開口部に
ついて、該３つの前記開口部をそれぞれ光透過状態、光
遮断状態、光透過状態に同時に設定する場合、前記第一
および前記第二の個別電極と前記共通電極との間に印加
する電圧を、前記第三および前記第四の個別電極と前記
共通電極との間に印加する電圧の極性に対して反転させ
る制御を行うものであることを特徴とするものである。
【００１０】なお、前記各個別電極の前記配列の方向の
幅が、該個別電極の配列ピッチの３０％〜７０％を占め
る幅であることが望ましい。
幅が、該個別電極の配列ピッチの３０％〜７０％を占め
る幅であることが望ましい。
【００１１】本発明の光変調装置の駆動方法は、一方の
面に複数個の個別電極が一次元的に配列形成され、他方
の面に前記複数個の個別電極の全てに対向する共通電極
が形成された電気光学結晶基板からなる光変調素子と、
前記個別電極の各々に独立して電圧を印加する駆動回路
と、該駆動回路を制御する制御手段とからなる光変調装
置の駆動方法であって、隣り合う２個の前記個別電極と
前記共通電極との間の電圧を制御して前記電気光学結晶
基板の前記２個の個別電極と前記共通電極とに挟まれた
部分を光を透過させる状態と光を遮断する状態との間で
切り換える開口部とし、前記複数個の個別電極のうち順
に連続して配されている第一、第二、第三および第四の
個別電極の前記第一および前記第二、該第二および前記
第三、該第三および前記第四の個別電極の各組み合わせ
により連続する３つの前記開口部を形成し、前記連続す
る３つの前記開口部について、該３つの前記開口部の各
開口部を光透過状態、光遮断状態、光透過状態にそれぞ
れ同時に設定する場合、前記第一および前記第二の個別
電極と前記共通電極との間に印加する電圧を、前記第三
および前記第四の個別電極と前記共通電極との間に印加
する電圧の極性に対して反転させる制御を行うことを特
徴とするものである。
面に複数個の個別電極が一次元的に配列形成され、他方
の面に前記複数個の個別電極の全てに対向する共通電極
が形成された電気光学結晶基板からなる光変調素子と、
前記個別電極の各々に独立して電圧を印加する駆動回路
と、該駆動回路を制御する制御手段とからなる光変調装
置の駆動方法であって、隣り合う２個の前記個別電極と
前記共通電極との間の電圧を制御して前記電気光学結晶
基板の前記２個の個別電極と前記共通電極とに挟まれた
部分を光を透過させる状態と光を遮断する状態との間で
切り換える開口部とし、前記複数個の個別電極のうち順
に連続して配されている第一、第二、第三および第四の
個別電極の前記第一および前記第二、該第二および前記
第三、該第三および前記第四の個別電極の各組み合わせ
により連続する３つの前記開口部を形成し、前記連続す
る３つの前記開口部について、該３つの前記開口部の各
開口部を光透過状態、光遮断状態、光透過状態にそれぞ
れ同時に設定する場合、前記第一および前記第二の個別
電極と前記共通電極との間に印加する電圧を、前記第三
および前記第四の個別電極と前記共通電極との間に印加
する電圧の極性に対して反転させる制御を行うことを特
徴とするものである。
【００１２】
【発明の効果】本発明の光変調装置は、その光変調素子
が一方の面に配された複数の個別電極のうちそれぞれ隣
り合う２つの個別電極により一つの開口部を形成するも
のであるため、各開口部が光透過状態に設定されたと
き、所定の値、例えば２値感材への画像形成に必要なパ
ワー閾値以上の透過光量を示す部分が、電極が長方形状
であり同等の開口ピッチを有する従来の素子と比較して
広がる。従って、２値感材を露光する場合にも本光変調
素子を用いると各開口部を透過した光により形成される
画像線の幅は、一個の個別電極により開口部が形成され
る従来の光変調素子の場合と比較して細りが小さくな
り、結果として良好な画像を得ることができる。また、
制御手段が、連続する３つの開口部について、該開口部
をそれぞれ光透過状態、光遮断状態、光透過状態に同時
に設定する場合、該開口部を形成する第一から第四まで
の個別電極に対し、第一および第二の個別電極と共通電
極との間に印加する電圧の極性を、第三および第四の個
別電極と共通電極との間に印加する電圧の極性に対して
反転させる制御を行うものであるため、連続する３つの
開口部を上述のように設定する場合にも光透過状態の開
口部に挟まれた開口部の光遮断状態を保つことができ
る。
が一方の面に配された複数の個別電極のうちそれぞれ隣
り合う２つの個別電極により一つの開口部を形成するも
のであるため、各開口部が光透過状態に設定されたと
き、所定の値、例えば２値感材への画像形成に必要なパ
ワー閾値以上の透過光量を示す部分が、電極が長方形状
であり同等の開口ピッチを有する従来の素子と比較して
広がる。従って、２値感材を露光する場合にも本光変調
素子を用いると各開口部を透過した光により形成される
画像線の幅は、一個の個別電極により開口部が形成され
る従来の光変調素子の場合と比較して細りが小さくな
り、結果として良好な画像を得ることができる。また、
制御手段が、連続する３つの開口部について、該開口部
をそれぞれ光透過状態、光遮断状態、光透過状態に同時
に設定する場合、該開口部を形成する第一から第四まで
の個別電極に対し、第一および第二の個別電極と共通電
極との間に印加する電圧の極性を、第三および第四の個
別電極と共通電極との間に印加する電圧の極性に対して
反転させる制御を行うものであるため、連続する３つの
開口部を上述のように設定する場合にも光透過状態の開
口部に挟まれた開口部の光遮断状態を保つことができ
る。
【００１３】本発明の光変調装置の制御方法は、一方の
面に複数個の個別電極が一次元的に配列形成され、他方
の面に共通電極が形成された電気光学結晶基板からなる
光変調素子を備えた光変調装置について、隣り合う２つ
の個別電極により一つの開口部を形成するものとするも
のであるため、各開口部を光透過状態に設定するとき、
所定の値、例えば２値感材への画像形成に必要なパワー
閾値以上の透過光量を示す部分が、電極が長方形状であ
り同等の開口ピッチを有する従来の素子と比較して広が
る。従って、２値感材を露光する場合にも本光変調素子
を用いると各開口部を透過した光により形成される画像
線の幅は、一個の個別電極により開口部が形成される従
来の光変調素子の場合と比較して細りが小さくなり、結
果として良好な画像を得ることができる。また、４つの
連続する個別電極により形成される、連続する３つの開
口部について各開口部を光透過状態、光遮断状態、光透
過状態にそれぞれ同時に設定する場合、第一および第二
の個別電極と共通電極との間に印加する電圧を、第三お
よび第四の個別電極と共通電極との間に印加する電圧の
極性に対して反転させる制御を行うことにより、連続す
る３つの開口部を上述のように設定する場合にも光透過
状態の開口部に挟まれた開口部の光遮断状態を保つこと
ができる。
面に複数個の個別電極が一次元的に配列形成され、他方
の面に共通電極が形成された電気光学結晶基板からなる
光変調素子を備えた光変調装置について、隣り合う２つ
の個別電極により一つの開口部を形成するものとするも
のであるため、各開口部を光透過状態に設定するとき、
所定の値、例えば２値感材への画像形成に必要なパワー
閾値以上の透過光量を示す部分が、電極が長方形状であ
り同等の開口ピッチを有する従来の素子と比較して広が
る。従って、２値感材を露光する場合にも本光変調素子
を用いると各開口部を透過した光により形成される画像
線の幅は、一個の個別電極により開口部が形成される従
来の光変調素子の場合と比較して細りが小さくなり、結
果として良好な画像を得ることができる。また、４つの
連続する個別電極により形成される、連続する３つの開
口部について各開口部を光透過状態、光遮断状態、光透
過状態にそれぞれ同時に設定する場合、第一および第二
の個別電極と共通電極との間に印加する電圧を、第三お
よび第四の個別電極と共通電極との間に印加する電圧の
極性に対して反転させる制御を行うことにより、連続す
る３つの開口部を上述のように設定する場合にも光透過
状態の開口部に挟まれた開口部の光遮断状態を保つこと
ができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を用いて詳細に説明する。
面を用いて詳細に説明する。
【００１５】本発明の光変調装置19を図１に示す。図１
に示すように本発明の光変調装置19は、光変調素子10
と、該光変調素子10が配されている温度調節用アッシィ
20と、光変調素子10の後述の各個別電極13が接続されて
いる駆動回路25と、該駆動回路25を制御する制御手段26
とからなる。なお、温度調節用アッシィ20は、サーモエ
レクトロニック素子21、放熱フィン22、サーミスタ（サ
ーミスタのリード線）23を備えている。
に示すように本発明の光変調装置19は、光変調素子10
と、該光変調素子10が配されている温度調節用アッシィ
20と、光変調素子10の後述の各個別電極13が接続されて
いる駆動回路25と、該駆動回路25を制御する制御手段26
とからなる。なお、温度調節用アッシィ20は、サーモエ
レクトロニック素子21、放熱フィン22、サーミスタ（サ
ーミスタのリード線）23を備えている。
【００１６】図２は本発明の光変調装置19に用いられる
光変調素子10（同図（ａ），（ｂ））と該光変調素子10
の透過光プロファイル（同図（ｃ））を示す。
光変調素子10（同図（ａ），（ｂ））と該光変調素子10
の透過光プロファイル（同図（ｃ））を示す。
【００１７】本光変調素子10は、図２（ａ）に示すよう
に、ＰＬＺＴセラミックからなる電気光学結晶基板11
と、該光学結晶基板11の下面に形成された共通電極12
と、上面に形成された複数個の個別電極13とからなる。
に、ＰＬＺＴセラミックからなる電気光学結晶基板11
と、該光学結晶基板11の下面に形成された共通電極12
と、上面に形成された複数個の個別電極13とからなる。
【００１８】以下に、本光変調素子10の構造を作成方法
と併せて説明する。
と併せて説明する。
【００１９】電気光学媒体としては、(LaxPb1-x)(ZryTi
1-y)1-x/4O3 、組成比は％単位でx/y/1-y＝9/65/35、グ
レインサイズ平均４μｍφのＰＬＺＴセラミックを用
い、素子の母材としては、該ＰＬＺＴセラミックを250
μｍ厚にスライスし、両面を若干研磨したウエファーを
用いる。
1-y)1-x/4O3 、組成比は％単位でx/y/1-y＝9/65/35、グ
レインサイズ平均４μｍφのＰＬＺＴセラミックを用
い、素子の母材としては、該ＰＬＺＴセラミックを250
μｍ厚にスライスし、両面を若干研磨したウエファーを
用いる。
【００２０】先ず、該ウエファーの片面に共通電極12と
して、真空蒸着法によりCr/Au 積層膜を形成する。この
ときCr膜の厚みは50A （オングストローム）、Au膜の厚
みは500Aとする。次に共通電極が形成された面と対向す
る他面にリフトオフ法により個別電極群を形成する。個
別電極13を形成する面にフォトレジストを塗布し、予め
個別電極パターンおよび個別の素子へ切断する際のカッ
ティングマーク等のパターンを設けたフォトマスクにて
露光後現像し、フォトレジストのパターンを形成する。
その後、共通電極形成と同様にCr/Au 電極を真空蒸着法
により形成する。最後に、そのウエファーをアセトン中
に浸漬してフォトレジストパターンを溶解して該フォト
レジストパターン上に蒸着されていたCr/Au 薄膜をリフ
トオフし、所望の電極パターン（複数個の個別電極13）
を得る。
して、真空蒸着法によりCr/Au 積層膜を形成する。この
ときCr膜の厚みは50A （オングストローム）、Au膜の厚
みは500Aとする。次に共通電極が形成された面と対向す
る他面にリフトオフ法により個別電極群を形成する。個
別電極13を形成する面にフォトレジストを塗布し、予め
個別電極パターンおよび個別の素子へ切断する際のカッ
ティングマーク等のパターンを設けたフォトマスクにて
露光後現像し、フォトレジストのパターンを形成する。
その後、共通電極形成と同様にCr/Au 電極を真空蒸着法
により形成する。最後に、そのウエファーをアセトン中
に浸漬してフォトレジストパターンを溶解して該フォト
レジストパターン上に蒸着されていたCr/Au 薄膜をリフ
トオフし、所望の電極パターン（複数個の個別電極13）
を得る。
【００２１】開口は隣り合う２個の個別電極13と共通電
極12により構成される。図２においては、個別電極13を
左から順に第一、第二、第三、第四の個別電極Ｉ，II，
III，IＶ とする。ここでは、個別電極Ｉ，IIと共通電
極12により開口ａが構成され、同様にして個別電極II，
III により開口ｂ、個別電極II，IＶ により開口ｃがそ
れぞれ構成される。
極12により構成される。図２においては、個別電極13を
左から順に第一、第二、第三、第四の個別電極Ｉ，II，
III，IＶ とする。ここでは、個別電極Ｉ，IIと共通電
極12により開口ａが構成され、同様にして個別電極II，
III により開口ｂ、個別電極II，IＶ により開口ｃがそ
れぞれ構成される。
【００２２】本実施形態では、該光変調素子の幾何学的
な寸法として、開口ピッチは100 μｍとし、個別電極の
形状は、幅（ｘ方向）＝60μｍ、長さ（ｚ軸＝光軸方向
の射長）＝２ｍｍ、電極の間隔（ｘ方向）＝40μｍとし
た。開口ピッチ／ＰＬＺＴ板厚比は１／2.5 である。
な寸法として、開口ピッチは100 μｍとし、個別電極の
形状は、幅（ｘ方向）＝60μｍ、長さ（ｚ軸＝光軸方向
の射長）＝２ｍｍ、電極の間隔（ｘ方向）＝40μｍとし
た。開口ピッチ／ＰＬＺＴ板厚比は１／2.5 である。
【００２３】ここで電極の寸法はどのような感材に記録
するかにより各開口からの透過光量の必要なオーバーラ
ップ量が種々異なるが、開口ピッチに対してあまり電極
の幅が広いとオーバーラップ量が多すぎて問題となり、
あまり小さいと開口の中心部分の光量落ち込みが所定の
閾値より落ち込むため、スジムラが生じる原因となる。
本実施形態においては該電極の幅を開口ピッチの60％と
したが、３０〜７０％の範囲であることが望ましい。
するかにより各開口からの透過光量の必要なオーバーラ
ップ量が種々異なるが、開口ピッチに対してあまり電極
の幅が広いとオーバーラップ量が多すぎて問題となり、
あまり小さいと開口の中心部分の光量落ち込みが所定の
閾値より落ち込むため、スジムラが生じる原因となる。
本実施形態においては該電極の幅を開口ピッチの60％と
したが、３０〜７０％の範囲であることが望ましい。
【００２４】次に、ダイサーによりウエファーを各素子
へ切断する。各素子は幅（ｘ方向）＝26ｍｍ（256 個の
開口）、長さ（ｚ方向）＝２ｍｍの形状とした。
へ切断する。各素子は幅（ｘ方向）＝26ｍｍ（256 個の
開口）、長さ（ｚ方向）＝２ｍｍの形状とした。
【００２５】切断した各素子の光入射端面15および出射
端面16は、光学研磨されたのち、実際に用いる光の波長
に対して無反射コートが施される。ここでは、無反射コ
ーティングにSiO2膜を用いたが、その他の材料により構
成してもよい。
端面16は、光学研磨されたのち、実際に用いる光の波長
に対して無反射コートが施される。ここでは、無反射コ
ーティングにSiO2膜を用いたが、その他の材料により構
成してもよい。
【００２６】加工された素子10の共通電極12が形成され
た側の面（共通電極12の表面）を、温度調節用アッシィ
20の上に取り付けられた台板（図示せず）の上に固定す
る。台板は共通電極の電気的な端子も兼ねているので良
導電性で、且つ、良熱伝導性の材料が望ましい。ここで
は、アルミ（Ａｌ）からなる台板を用い、該台板と素子
10との接着には導電性接着材を用いた（図１）。なお、
この接着には半田等を用いてもよい。この台板の電気光
学素子10に近い部分には温度検出用のサーミスタを挿入
するための穴を設けてあり、サーミスタ23を挿入してあ
る。最後に、各個別電極13を駆動回路25に結線されたボ
ンディングパッド24へワイヤーボンディングにより接続
する。
た側の面（共通電極12の表面）を、温度調節用アッシィ
20の上に取り付けられた台板（図示せず）の上に固定す
る。台板は共通電極の電気的な端子も兼ねているので良
導電性で、且つ、良熱伝導性の材料が望ましい。ここで
は、アルミ（Ａｌ）からなる台板を用い、該台板と素子
10との接着には導電性接着材を用いた（図１）。なお、
この接着には半田等を用いてもよい。この台板の電気光
学素子10に近い部分には温度検出用のサーミスタを挿入
するための穴を設けてあり、サーミスタ23を挿入してあ
る。最後に、各個別電極13を駆動回路25に結線されたボ
ンディングパッド24へワイヤーボンディングにより接続
する。
【００２７】上述のようにして作成された光変調素子10
を含む光変調装置19は、図３に示すような光学系30にお
いて用いられる。図３は、上記光変調装置19を備えた記
録装置の光学系の側面図である。レーザ光源31から出射
されたレーザ光Ｌは、シリンドリカルレンズ32を含むレ
ンズ群33により光変調素子全体を照明する線状の光に成
形される。成形された光は、偏光比が不足する場合は偏
光子（図３には図示せず）を通した後、１／２波長板34
により偏光方向を素子のｘ軸に対して45°回転させて、
光変調素子10に入射する。該光変調素子10に入射した光
は、該素子10の個別電極13に印加されている電圧に応じ
て電気光学媒体中に生じる複屈折により、その偏光面が
回転させられて出射される。
を含む光変調装置19は、図３に示すような光学系30にお
いて用いられる。図３は、上記光変調装置19を備えた記
録装置の光学系の側面図である。レーザ光源31から出射
されたレーザ光Ｌは、シリンドリカルレンズ32を含むレ
ンズ群33により光変調素子全体を照明する線状の光に成
形される。成形された光は、偏光比が不足する場合は偏
光子（図３には図示せず）を通した後、１／２波長板34
により偏光方向を素子のｘ軸に対して45°回転させて、
光変調素子10に入射する。該光変調素子10に入射した光
は、該素子10の個別電極13に印加されている電圧に応じ
て電気光学媒体中に生じる複屈折により、その偏光面が
回転させられて出射される。
【００２８】本実施形態においては、光を透過する開口
の電極間（共通電極12と個別電極１３との間）には８０
Ｖを印加した。
の電極間（共通電極12と個別電極１３との間）には８０
Ｖを印加した。
【００２９】光変調素子10を透過した光は、再び１／２
波長板35にて45°だけ戻され（なお、１／２波長板35は
必ずしも必要ではない）、前記偏光子とクロスニコルを
成すように配置された偏光子36において偏光面角度の変
調を光の強度変化に変換される。その後、結像レンズ系
37で開口像を所望のサイズに縮小し、ドラム38上の感材
面上に結像する。本実施形態においては、光変調素子10
の開口ピッチ＝100 μｍを30μｍに縮小した。
波長板35にて45°だけ戻され（なお、１／２波長板35は
必ずしも必要ではない）、前記偏光子とクロスニコルを
成すように配置された偏光子36において偏光面角度の変
調を光の強度変化に変換される。その後、結像レンズ系
37で開口像を所望のサイズに縮小し、ドラム38上の感材
面上に結像する。本実施形態においては、光変調素子10
の開口ピッチ＝100 μｍを30μｍに縮小した。
【００３０】本光変調装置19を用いて、光変調素子10の
連続した開口ａ，ｂ，ｃを光透過状態／光遮断状態／光
透過状態にする駆動方法は以下の通りである。
連続した開口ａ，ｂ，ｃを光透過状態／光遮断状態／光
透過状態にする駆動方法は以下の通りである。
【００３１】開口ａ，ｂ，ｃを上述の通り設定するため
に、図４に示すように電極Ｉ，IIと共通電極12との間に
は開口ａを光透過状態となる時間Ｔだけ＋８０Ｖを印
加、電極III ，IＶ と共通電極12との間には開口ｃを光
透過状態とするために−８０Ｖを印加する。
に、図４に示すように電極Ｉ，IIと共通電極12との間に
は開口ａを光透過状態となる時間Ｔだけ＋８０Ｖを印
加、電極III ，IＶ と共通電極12との間には開口ｃを光
透過状態とするために−８０Ｖを印加する。
【００３２】その他、駆動の波形としては図５に示すよ
うに、光透過状態にしたい時間Ｔだけ＋／−８０Ｖの交
番電圧を用いるようにしてもよい。これは、長時間片極
性のみの電圧を印加した時に電気光学媒体中の様々な電
荷が偏り、実効的な印加電圧が減少するいわゆるＤＣド
リフトが生じるのを防ぐためによく用いられる。このよ
うな交番電圧を用いる場合に本発明の効果を得るために
は、図５に示すように電極Ｉ，IIと共通電極12との間、
電極III ，IＶ と共通電極12に印加する電圧が任意の時
間において常に逆極性となるように位相を逆にして駆動
する。
うに、光透過状態にしたい時間Ｔだけ＋／−８０Ｖの交
番電圧を用いるようにしてもよい。これは、長時間片極
性のみの電圧を印加した時に電気光学媒体中の様々な電
荷が偏り、実効的な印加電圧が減少するいわゆるＤＣド
リフトが生じるのを防ぐためによく用いられる。このよ
うな交番電圧を用いる場合に本発明の効果を得るために
は、図５に示すように電極Ｉ，IIと共通電極12との間、
電極III ，IＶ と共通電極12に印加する電圧が任意の時
間において常に逆極性となるように位相を逆にして駆動
する。
【００３３】図２（ｃ）は、連続した開口ａ，ｂ，ｃを
光透過状態／光遮断状態／光透過状態とした場合の透過
光プロファイルの例を示している。このように、光透過
状態とされている開口ａ，ｃを透過する光の光量はほぼ
開口幅と等しい幅で感材の閾値レベルＴh を越えるもの
となっており、隣り合う開口が連続して光透過状態と設
定されていない場合でも、各開口から出射された光によ
り形成される画像線は細りがほとんどない。
光透過状態／光遮断状態／光透過状態とした場合の透過
光プロファイルの例を示している。このように、光透過
状態とされている開口ａ，ｃを透過する光の光量はほぼ
開口幅と等しい幅で感材の閾値レベルＴh を越えるもの
となっており、隣り合う開口が連続して光透過状態と設
定されていない場合でも、各開口から出射された光によ
り形成される画像線は細りがほとんどない。
【００３４】具体的には、画像が形成されるパワーの閾
値レベルＴh が80％であった場合の線画像の幅は開口ピ
ッチの1.2 倍であった。
値レベルＴh が80％であった場合の線画像の幅は開口ピ
ッチの1.2 倍であった。
【図１】本発明の一実施形態に係る光変調装置の概略構
成図
成図
【図２】本発明の光変調装置に備えられた光変調素子を
説明する図
説明する図
【図３】本発明の光変調素子を備えた記録装置の光学系
の側面図
の側面図
【図４】開口ａ，ｃを光透過状態に設定するための駆動
電圧の波形を示すグラフ
電圧の波形を示すグラフ
【図５】開口ａ，ｃを光透過状態に設定するための他の
駆動電圧の波形を示すグラフ
駆動電圧の波形を示すグラフ
【図６】従来の端面入射型光変調素子
10 光変調素子
11 電気光学結晶基板
12 共通電極
13 個別電極
19 光変調装置
20 温度調節用アッシィ
21 サーモエレクトロニック素子
22 放熱フィン
23 サーミスタ
24 ボンディングパッド
25 駆動回路
26 制御手段
31 レーザ光源
32 シリンドリカルレンズ
33 レンズ群
34，35 λ／２板
36 偏光子
37 結像レンズ系
38 ドラム
Claims (3)
- 【請求項１】 一方の面に複数個の個別電極が一次元的
に配列形成され、他方の面に前記複数個の個別電極の全
てに対向する共通電極が形成された電気光学結晶基板か
らなる光変調素子と、前記個別電極の各々に独立して電
圧を印加する駆動回路と、該駆動回路を制御する制御手
段とからなる光変調装置において、 前記光変調素子が、前記複数個の個別電極のうち隣り合
う２個の個別電極と前記共通電極との間の電圧が制御さ
れることにより前記電気光学結晶基板の前記２個の個別
電極と前記共通電極とに挟まれた部分を光を透過させる
状態と光を遮断する状態との間で切り換える開口部と
し、前記複数個の個別電極のうち順に連続して配されて
いる第一、第二、第三および第四の個別電極の前記第一
および前記第二、該第二および前記第三、該第三および
前記第四の個別電極の各組み合わせにより連続する３つ
の前記開口部を形成するものであり、 前記制御手段が、前記連続する３つの前記開口部につい
て、該３つの前記開口部をそれぞれ光透過状態、光遮断
状態、光透過状態に同時に設定する場合、前記第一およ
び前記第二の個別電極と前記共通電極との間に印加する
電圧を、前記第三および前記第四の個別電極と前記共通
電極との間に印加する電圧の極性に対して反転させる制
御を行うものであることを特徴とする光変調装置。 - 【請求項２】 前記各個別電極の前記配列の方向の幅
が、該個別電極の配列ピッチの３０％〜７０％を占める
幅であることを特徴とする請求項１記載の光変調装置。 - 【請求項３】 一方の面に複数個の個別電極が一次元的
に配列形成され、他方の面に前記複数個の個別電極の全
てに対向する共通電極が形成された電気光学結晶基板か
らなる光変調素子と、前記個別電極の各々に独立して電
圧を印加する駆動回路と、該駆動回路を制御する制御手
段とからなる光変調装置の駆動方法であって、 隣り合う２個の前記個別電極と前記共通電極との間の電
圧を制御して前記電気光学結晶基板の前記２個の個別電
極と前記共通電極とに挟まれた部分を光を透過させる状
態と光を遮断する状態との間で切り換える開口部とし、
前記複数個の個別電極のうち順に連続して配されている
第一、第二、第三および第四の個別電極の前記第一およ
び前記第二、該第二および前記第三、該第三および前記
第四の個別電極の各組み合わせにより連続する３つの前
記開口部を形成し、 前記連続する３つの前記開口部について、該３つの前記
開口部の各開口部を光透過状態、光遮断状態、光透過状
態にそれぞれ同時に設定する場合、 前記第一および前記第二の個別電極と前記共通電極との
間に印加する電圧を、前記第三および前記第四の個別電
極と前記共通電極との間に印加する電圧の極性に対して
反転させる制御を行うことを特徴とする光変調装置の駆
動方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33688297A JP3390337B2 (ja) | 1997-12-08 | 1997-12-08 | 光変調装置およびその駆動方法 |
| US09/206,972 US6057955A (en) | 1997-12-08 | 1998-12-08 | Optical modulator and drive method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33688297A JP3390337B2 (ja) | 1997-12-08 | 1997-12-08 | 光変調装置およびその駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11174393A JPH11174393A (ja) | 1999-07-02 |
| JP3390337B2 true JP3390337B2 (ja) | 2003-03-24 |
Family
ID=18303537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33688297A Expired - Fee Related JP3390337B2 (ja) | 1997-12-08 | 1997-12-08 | 光変調装置およびその駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3390337B2 (ja) |
-
1997
- 1997-12-08 JP JP33688297A patent/JP3390337B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11174393A (ja) | 1999-07-02 |
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