JP3528102B2 - ラスター出力スキャナ - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ラスター出力の走査シ
ステムに関するものである。 【０００２】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、ラスター出
力走査システムに関し、特に、同時に２本の隣接した走
査線を走査するために、変調器を用いることなく、単一
の光源、１つの電子光学装置および１つのビームスプリ
ッターを用いて２つの異なった情報列を備えた２つの光
ビームを生成および変調するラスターシステムに関する
ものである。 【０００３】その他の目的は、図面を参照し、以下の記
述によって明らかにしてある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明に係るラスター出
力スキャナーは、１つの光ビームを放射するための１つ
のレーザー光源と、このレーザー光源からの前記光ビー
ムの光路上に配置され、この光ビームを受けて、第１の
偏光角度、第２の偏光角度、あるいは第３の偏光角度に
この光ビームを偏光する偏光手段と、媒体と、この偏光
手段からの前記偏光された光ビームの光路上に配置さ
れ、この偏光された光ビームを受けて、前記媒体上の２
つのスキャンラインを同時にスキャンできるようにこの
偏光された光ビームを２つの光ビームに分けるビームス
プリッターと、このビームスプリッターからの前記２つ
の光ビームの光路上に配置され、前記媒体上にこれら２
つの光ビームをスキャンするように構成され配置された
走査手段とを有し、前記ビームスプリッターおよび前記
偏光手段は、この偏光手段が前記第１の偏光角度のとき
に、１つの偏光された光ビームを前記媒体上の前記スキ
ャンラインの１つに向かってこのビームスプリッターを
通過させ、前記偏光手段が前記第２の偏光角度のとき
に、１つの偏光された光ビームを２つの部分に分離し、
１つの部分を前記媒体上の前記１つのスキャンラインに
向かって前記ビームスプリッターを通過させ、さらに前
記偏光された光ビームのもう一方の部分を前記媒体上の
前記スキャンラインのもう一方のスキャンラインに向か
って屈折させ、さらに、前記偏光手段が前記第３の偏光
角度のときに、１つの偏光された光ビームを前記媒体上
の前記もう一方のスキャンラインに向かって屈折させる
ように構成および配置されており、さらに、前記スキャ
ンラインの各々に対応した２つの異なる画素情報列を供
給する手段と、前記偏光手段と電気的に接続され、前記
２つの画素情報列に応答し、前記２つの画素情報列に基
づいてこの偏向手段を前記第１の偏光角度、前記第２の
偏光角度、あるいは前記第３の偏光角度のいずれかにセ
ットし、これによって前記２つの光ビームが前記２つの
スキャンラインをスキャンするように変調する制御手段
とを有している。 【０００５】 【実施例】図１に本発明のラスタースキャナー１０を示
してある。このラスタースキャナー１０は、レーザー光
源１２、コリメーター１４、プレ−ポリゴン光学系１
６、電子光学装置１８、ビームスプリッター２０、ポリ
ゴンミラー２２、ポスト−ポリゴン光学系２４および感
光性の媒体２６を備えている。このレーザー光源１２
は、光ビーム２８を生成し、それを、コリメーター１４
およびプレ−ポリゴン光学系１６を通して電子光学装置
１８に送る。 【０００６】速度の遅い応用分野（ミリ秒タイプ）で
は、この電子光学装置１８は液晶セルで良く、速い応用
分野（準マイクロ秒）では、カータイプの電子光学セ
ル、あるいは磁気光学セルで良い。図２に示したように
制御電圧Ｖまたは制御電流Ｉを印加すると、電子光学装
置１８は、この電子光学装置１８を通過する光ビームの
偏光を回転させる。たとえば、矢印３０は、この電子光
学装置１８に入る前の光ビームの偏光を示しており、ま
た、矢印３０ａ，３０ｂおよび３０ｃは、この電子光学
装置１８を出た後の、３つの異なる制御電圧に基づいた
光ビームの偏光を示している。このような制御電圧によ
り、電子光学装置１８を出た光ビーム２８は唯一の偏光
を持つことになる。 【０００７】図３に示したように、電子光学装置１８
（図２）から出た光ビーム２８は、ビームスプリッター
２０に送られる。このビームスプリッター２０は、カル
サイト，ＴｅＯ2 ，ＬｉＮｂＯ3 あるいはこれと同様の
結晶で複屈折の結晶であればどのタイプでも良い。電子
光学装置１８（図２）から出た光ビームの偏光３０ｂが
結晶体のＹ軸に対しある角度θとなっていると、この偏
光はＹおよびＸ（Ｘ軸はＹ軸に対して垂直である）の２
つの軸でイメージできる。この偏光した成分３０bvは結
晶体のＹ軸に沿ったものであり、また、偏光した成分３
０bhは結晶体のＸ軸に沿ったものである。上述した結晶
体においては、結晶体のＸ軸に沿って偏光した成分は、
全く変化せずにこの結晶体を通過する。しかし、Ｙ成分
は、結晶体の中である角度に偏向させられ、さらに、結
晶体を出るときには、第１の成分と平行に射出されるよ
うに偏向される。 【０００８】図１に戻って、２つのビーム３２および３
４は、回転するポリゴンミラー２２に送られる。この回
転するポリゴンミラーは複数の小面３６を備えており、
それぞれがひとつの平面鏡である。回転するポリゴンミ
ラー２２のこれらの小面３６は、光ビーム３２および３
４を反射し、また、この反射した光ビーム３２および３
４を回転するポリゴンミラー２２の反射の中心付近を軸
として回転させ２本線でスキャンする。これらの反射し
た光ビーム３２および３４は、ラスター入力スキャナー
として画像システムの入力端末において書面を走査する
のに用いられても良く、あるいは、画像システムの出力
におけるゼログラフィックのドラムのように、写真フィ
ルムあるいは感光性の媒体２２に照射するのに用いても
良い。 【０００９】図４に、２つの光ビーム３２および３４の
ガウス分布３６および３８を示してある。電子光学装置
１８（図１）を、光ビームが４５°偏光するように調整
することにより、ビームスプリッター２０（図１）を出
たこれら２つの光ビームは同じ強さを持つようになる。
また、このビームスプリッター２０に用いられる結晶体
の厚さにより、ガウス分布３６のピーク４４とガウス分
布３８のピーク４６との距離４２を変えることができ
る。適切な結晶体を選択することにより、これら２つの
頂点の間隔４２を、単一の光ビームのＦＷＨＭと等しく
保つことができる。半値全幅（以下、“ＦＷＨＭ”とす
る）とは、最大強度の半分の値におけるガウス分布の幅
である。 【００１０】２つのピークの距離がＦＷＨＭと等しくな
った２つの光ビームを得ることにより、２本の隣接した
走査ラインを走査することができる。これにより、隣接
した走査ライン上に交差した偏光ビームを用いる２重ビ
ーム（デュアルビーム）走査が可能になる。ダブルビー
ム走査では、ポリゴンからのスループットを２倍にした
り、あるいは、シングルスポットでの走査と比べるとポ
リゴンの回転を半分に落としている。これに対し、本発
明で開示してある実施例では、単一のレーザー光源を用
いて２本の隣接した走査ラインを走査する技術を提供し
ている。２本の走査ラインを走査するので、各光ビーム
は異なった画素情報列を必要とする。また、本発明の開
示した実施例では、１つのレーザー光源１４，電子光学
装置１８およびビームスプリッター２０を用いて、２つ
の光ビームを変調することを可能にしている。 【００１１】しかし、各画素に対して、各画素情報列か
らの画素の組み合わせによっては、レーザー光源１２は
異なったパワーが要求され、また電子光学装置１８で
は、異なった偏光が要求される。 【００１２】レーザー光源からの光ビームは２つのビー
ムに分けられているので、このレーザー光源からの光ビ
ームの強度は２つの光ビームの間で分配されなければな
らない。これらの２つの強度の比率は偏光量によって決
まる。しかし、２つの隣接した光ビームを走査するため
には、２つの光ビームの強度は同一に保たなければなら
ない。 【００１３】いかなる画素の組み合わせがあっても、両
光ビームを決まった強度に保持するには、レーザー光源
のパワーが、２つの光ビームに対する画素の組み合わせ
に基づいて調整されなければならない。たとえば、両方
の光ビームがオンであれば、このレーザー光源のパワー
はその最大量（１００％）でなければならない。この場
合、各光ビームは、レーザー光源から半分の強さ（５０
％）を受け取ることになる。しかし、画素の情報によ
り、一方の光ビームがオフであるなら、レーザー光源の
パワーは５０％に減らされなければならない。このパワ
ーを減少させなければならないのは、このパワーがその
最大量（１００％）に保持されると、１つの光ビームの
みがオンであるので、その１つの光ビームがレーザー光
源から全ての強度（１００％）を受け取ることになり、
これは両方の光ビームがオンのときのそれぞれの光ビー
ムの強度の２倍となってしまうからである。これに対
し、レーザー光源のパワーが５０％に減らされれば、オ
ン状態の光ビームは、レーザー光源から全ての強さ（５
０％）を受け取り、これは両方のビームがオンのときの
各光ビームの強度と等しい。 【００１４】従って、レーザー光源には３つのパワーレ
ベルがある。それは、両方の光ビームがオンのときの時
間用の１００％、１つの光ビームのみがオンのときの時
間用の５０％、そして両方の光ビームがオフのときの時
間用の０％（オフ）である。各画素情報列からの画素の
組み合わせを監視することにより、レーザー光源のパワ
ーをそれぞれの画素に対して調整することができる。 【００１５】同様に、偏光角度も各画素に対して変えら
れなければならない。２つの光ビームが要求されれば、
画素に依存して電子光学装置は光ビームを４５°に偏光
するようセットされなければならない。しかし、１つの
光ビームのみが必要なのであれば、光ビ─ム３２（図
３）か光ビーム３４（図４）のどちらが必要とされたか
によって、偏光はそれぞれ０°（水平）もしくは９０°
（垂直）にセットされることになる。 【００１６】例えば、図５，６，７および８には、異な
った画素に対するレーザー光源のパワー要求、それぞれ
の画素に対する偏光角度、ビーム３２用の画素情報列お
よびビーム３４用の画素情報列をそれぞれ示してある。
図５，６，７および８において、横軸は時間を表してい
る。図５の縦軸はレーザー光源の出力パワーを表し、図
６の縦軸は偏光率を表し、また図７および８の縦軸は画
素の情報の振幅を表している。 【００１７】図５，６，７および８で判るように、画素
Ｐ１用には、２つの光ビーム３２および３４はオンであ
る。従って、画素Ｐ１用には、レーザー光源１２（図
５）のパワーはその最大量（１００％）でなければなら
ず、また電子光学装置１８はこのビームを４５°（図
６）に偏光するよう設定されなければならない。画素Ｐ
２用には、光ビーム３２がオフで光ビーム３４がオンで
ある。この組み合わせに対しては、レーザー光源１２の
パワーは５０％（図５）でなければならず、また電子光
学装置１８はこのビームを９０°（図６）に偏光するよ
う設定されなければならない。画素Ｐ３用には、光ビー
ム３２がオンで光ビーム３４がオフである。この組み合
わせに対しては、レーザー光源１２は５０％（図５）で
なければならず、また電子光学装置１８はこのビームを
０°（図６）に偏光するよう設定されなければならな
い。画素Ｐ４用には、光ビーム３２および３４がオフで
ある。この組み合わせに対しては、レーザー光源１２は
０％（図５）でなければならず、また電子光学装置１８
はこのビームの偏光をいかなる偏光角度にするように設
定しても良い。 【００１８】表１に、レーザー光源の要求される出力パ
ワーおよび電子光学装置の偏光角度を、２つの光ビーム
に対する画素の異なった組み合わせに基づいて一覧に示
してある。ビデオ１およびビデオ２からの両方の画素が
ゼロのときは、レーザー光源はオフにされなければなら
ず、電子光学装置の偏光は変える必要はない。ビデオ１
が０でビデオ２が１のとき、レーザー光源のパワーは５
０％とする必要があり、電子光学装置の偏光は０°（水
平）としなければならない。ビデオ１が１でビデオ２が
０のとき、レーザー光源のパワーは５０％とする必要が
あり、電子光学装置の偏光は９０°（垂直）とする必要
がある。最後に、ビデオ１およびビデオ２の両方の画素
が１であるとき、レーザー光源のパワーは１００％とす
る必要があり、電子光学装置の偏光は４５°とする必要
がある。 【００１９】 【表１】 【００２０】図９に、２つの画素情報列の組み合わせに
従って、レーザー光源１２および電子光学装置１８への
適切な入力を発生させる回路のブロック図５０を示して
ある。２つの画素情報列であるビデオ１およびビデオ２
は加算器５２に接続され、そこでこれら２つの画素の電
圧が加算される。簡単にするために、以下において、ビ
デオ１の画素情報列を“ビデオ１”、またビデオ２の画
素情報列を“ビデオ２”とする。制御電圧として、この
２つの電圧の合計がレーザー光源１２のドライバー５３
に送られる。 【００２１】固定電圧Ｖおよびビデオ１がマルチプライ
ヤー５４に接続される。このマルチプライヤー５４は、
電圧Ｖとビデオ１から受け取った画素の値（０または
１）を掛け算し、その結果をディバイダー５６に送る。
ディバイダー５６はまた、制御信号としてビデオ２を受
け取る。このディバイダー５６の出力は、電子光学装置
用のドライバー５８に接続され、電子光学装置１８の偏
光率を制御する。 【００２２】動作時は、表１に沿って、また、図９に参
照されるようにビデオ１およびビデオ２からの２つの画
素の電圧は、加算器５２を通じて加算され、両方の画素
が０であれば、これらの電圧の合計（制御電圧）は０に
なり、従って、レーザー光源は全く光ビームを放射しな
い。ビデオ１およびビデオ２からの２つの画素が１のと
きは、これらの電圧の合計（制御電圧）は１つの画素の
電圧の２倍になる。すなわち、制御電圧はその最大値と
なり、レーザー光源から最大強度の光ビームを放射させ
ることになる。しかし、ビデオ１およびビデオ２からの
画素の１つだけがオンのときは、これらの電圧の合計は
１つの画素の電圧と等しくなり、従って制御電圧は最大
電圧の半分と等しくなる。これにより、レーザー光源は
半分の強度の光ビームを放射することになる。 【００２３】マルチプライヤー５４は、電圧Ｖとビデオ
１から受け取った画素の値（０または１）を掛けるの
で、マルチプライヤーからの出力は、この画素の値によ
り、０もしくはＶになる。ビデオ１からの画素が０のと
き、マルチプライヤー５４からの出力は０であり、ビデ
オ１からの画素が１のとき、マルチプライヤー５４から
の出力はＶになる。ビデオ２は制御信号として、ディバ
イダー５６をモード１またはモード２に設定するのに用
いられる。ビデオ２からの画素の値が０のとき、ディバ
イダーはモード１にセットされ、マルチプライヤー５４
から受け取った電圧（Ｖまたは０）を１で割り、また、
ビデオ２からの画素の値が１のとき、ディバイダーはモ
ード２にセットされ、マルチプライヤー５４から受け取
った電圧（Ｖまたは０）を２で割る。 【００２４】この結果、ビデオ１が０のとき、ディバイ
ダー５６はＶではなく０を受け取り、電子光学装置用の
ドライバーに５８にゼロを送り出す。従って、電子光学
装置は、光ビームを０°（水平）に偏光することにな
る。ビデオ１が１のとき、ディバイダー５６は電圧Ｖを
受け取り、ビデオ２が０であるか１であるかによって、
ディバイダー５６は電圧Ｖをそれぞれ１もしくは２で割
り、それぞれ電圧ＶもしくはＶ／２を送り出す。従っ
て、ビデオ１が１のときに、ビデオ２が０であるか１で
あるかによって、電子光学装置は光ビームをそれぞれ９
０°もしくは４５°に偏光することになる。 【００２５】 【発明の効果】本発明では、単一のレーザー光源を用い
て２本の隣接したスキャンラインを走査する技術を提供
している。また、本発明では、１つのレーザー光源，電
子光学装置およびビームスプリッターを用いて、２つの
光ビームを変調することを可能にしている。
ステムに関するものである。 【０００２】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、ラスター出
力走査システムに関し、特に、同時に２本の隣接した走
査線を走査するために、変調器を用いることなく、単一
の光源、１つの電子光学装置および１つのビームスプリ
ッターを用いて２つの異なった情報列を備えた２つの光
ビームを生成および変調するラスターシステムに関する
ものである。 【０００３】その他の目的は、図面を参照し、以下の記
述によって明らかにしてある。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明に係るラスター出
力スキャナーは、１つの光ビームを放射するための１つ
のレーザー光源と、このレーザー光源からの前記光ビー
ムの光路上に配置され、この光ビームを受けて、第１の
偏光角度、第２の偏光角度、あるいは第３の偏光角度に
この光ビームを偏光する偏光手段と、媒体と、この偏光
手段からの前記偏光された光ビームの光路上に配置さ
れ、この偏光された光ビームを受けて、前記媒体上の２
つのスキャンラインを同時にスキャンできるようにこの
偏光された光ビームを２つの光ビームに分けるビームス
プリッターと、このビームスプリッターからの前記２つ
の光ビームの光路上に配置され、前記媒体上にこれら２
つの光ビームをスキャンするように構成され配置された
走査手段とを有し、前記ビームスプリッターおよび前記
偏光手段は、この偏光手段が前記第１の偏光角度のとき
に、１つの偏光された光ビームを前記媒体上の前記スキ
ャンラインの１つに向かってこのビームスプリッターを
通過させ、前記偏光手段が前記第２の偏光角度のとき
に、１つの偏光された光ビームを２つの部分に分離し、
１つの部分を前記媒体上の前記１つのスキャンラインに
向かって前記ビームスプリッターを通過させ、さらに前
記偏光された光ビームのもう一方の部分を前記媒体上の
前記スキャンラインのもう一方のスキャンラインに向か
って屈折させ、さらに、前記偏光手段が前記第３の偏光
角度のときに、１つの偏光された光ビームを前記媒体上
の前記もう一方のスキャンラインに向かって屈折させる
ように構成および配置されており、さらに、前記スキャ
ンラインの各々に対応した２つの異なる画素情報列を供
給する手段と、前記偏光手段と電気的に接続され、前記
２つの画素情報列に応答し、前記２つの画素情報列に基
づいてこの偏向手段を前記第１の偏光角度、前記第２の
偏光角度、あるいは前記第３の偏光角度のいずれかにセ
ットし、これによって前記２つの光ビームが前記２つの
スキャンラインをスキャンするように変調する制御手段
とを有している。 【０００５】 【実施例】図１に本発明のラスタースキャナー１０を示
してある。このラスタースキャナー１０は、レーザー光
源１２、コリメーター１４、プレ−ポリゴン光学系１
６、電子光学装置１８、ビームスプリッター２０、ポリ
ゴンミラー２２、ポスト−ポリゴン光学系２４および感
光性の媒体２６を備えている。このレーザー光源１２
は、光ビーム２８を生成し、それを、コリメーター１４
およびプレ−ポリゴン光学系１６を通して電子光学装置
１８に送る。 【０００６】速度の遅い応用分野（ミリ秒タイプ）で
は、この電子光学装置１８は液晶セルで良く、速い応用
分野（準マイクロ秒）では、カータイプの電子光学セ
ル、あるいは磁気光学セルで良い。図２に示したように
制御電圧Ｖまたは制御電流Ｉを印加すると、電子光学装
置１８は、この電子光学装置１８を通過する光ビームの
偏光を回転させる。たとえば、矢印３０は、この電子光
学装置１８に入る前の光ビームの偏光を示しており、ま
た、矢印３０ａ，３０ｂおよび３０ｃは、この電子光学
装置１８を出た後の、３つの異なる制御電圧に基づいた
光ビームの偏光を示している。このような制御電圧によ
り、電子光学装置１８を出た光ビーム２８は唯一の偏光
を持つことになる。 【０００７】図３に示したように、電子光学装置１８
（図２）から出た光ビーム２８は、ビームスプリッター
２０に送られる。このビームスプリッター２０は、カル
サイト，ＴｅＯ2 ，ＬｉＮｂＯ3 あるいはこれと同様の
結晶で複屈折の結晶であればどのタイプでも良い。電子
光学装置１８（図２）から出た光ビームの偏光３０ｂが
結晶体のＹ軸に対しある角度θとなっていると、この偏
光はＹおよびＸ（Ｘ軸はＹ軸に対して垂直である）の２
つの軸でイメージできる。この偏光した成分３０bvは結
晶体のＹ軸に沿ったものであり、また、偏光した成分３
０bhは結晶体のＸ軸に沿ったものである。上述した結晶
体においては、結晶体のＸ軸に沿って偏光した成分は、
全く変化せずにこの結晶体を通過する。しかし、Ｙ成分
は、結晶体の中である角度に偏向させられ、さらに、結
晶体を出るときには、第１の成分と平行に射出されるよ
うに偏向される。 【０００８】図１に戻って、２つのビーム３２および３
４は、回転するポリゴンミラー２２に送られる。この回
転するポリゴンミラーは複数の小面３６を備えており、
それぞれがひとつの平面鏡である。回転するポリゴンミ
ラー２２のこれらの小面３６は、光ビーム３２および３
４を反射し、また、この反射した光ビーム３２および３
４を回転するポリゴンミラー２２の反射の中心付近を軸
として回転させ２本線でスキャンする。これらの反射し
た光ビーム３２および３４は、ラスター入力スキャナー
として画像システムの入力端末において書面を走査する
のに用いられても良く、あるいは、画像システムの出力
におけるゼログラフィックのドラムのように、写真フィ
ルムあるいは感光性の媒体２２に照射するのに用いても
良い。 【０００９】図４に、２つの光ビーム３２および３４の
ガウス分布３６および３８を示してある。電子光学装置
１８（図１）を、光ビームが４５°偏光するように調整
することにより、ビームスプリッター２０（図１）を出
たこれら２つの光ビームは同じ強さを持つようになる。
また、このビームスプリッター２０に用いられる結晶体
の厚さにより、ガウス分布３６のピーク４４とガウス分
布３８のピーク４６との距離４２を変えることができ
る。適切な結晶体を選択することにより、これら２つの
頂点の間隔４２を、単一の光ビームのＦＷＨＭと等しく
保つことができる。半値全幅（以下、“ＦＷＨＭ”とす
る）とは、最大強度の半分の値におけるガウス分布の幅
である。 【００１０】２つのピークの距離がＦＷＨＭと等しくな
った２つの光ビームを得ることにより、２本の隣接した
走査ラインを走査することができる。これにより、隣接
した走査ライン上に交差した偏光ビームを用いる２重ビ
ーム（デュアルビーム）走査が可能になる。ダブルビー
ム走査では、ポリゴンからのスループットを２倍にした
り、あるいは、シングルスポットでの走査と比べるとポ
リゴンの回転を半分に落としている。これに対し、本発
明で開示してある実施例では、単一のレーザー光源を用
いて２本の隣接した走査ラインを走査する技術を提供し
ている。２本の走査ラインを走査するので、各光ビーム
は異なった画素情報列を必要とする。また、本発明の開
示した実施例では、１つのレーザー光源１４，電子光学
装置１８およびビームスプリッター２０を用いて、２つ
の光ビームを変調することを可能にしている。 【００１１】しかし、各画素に対して、各画素情報列か
らの画素の組み合わせによっては、レーザー光源１２は
異なったパワーが要求され、また電子光学装置１８で
は、異なった偏光が要求される。 【００１２】レーザー光源からの光ビームは２つのビー
ムに分けられているので、このレーザー光源からの光ビ
ームの強度は２つの光ビームの間で分配されなければな
らない。これらの２つの強度の比率は偏光量によって決
まる。しかし、２つの隣接した光ビームを走査するため
には、２つの光ビームの強度は同一に保たなければなら
ない。 【００１３】いかなる画素の組み合わせがあっても、両
光ビームを決まった強度に保持するには、レーザー光源
のパワーが、２つの光ビームに対する画素の組み合わせ
に基づいて調整されなければならない。たとえば、両方
の光ビームがオンであれば、このレーザー光源のパワー
はその最大量（１００％）でなければならない。この場
合、各光ビームは、レーザー光源から半分の強さ（５０
％）を受け取ることになる。しかし、画素の情報によ
り、一方の光ビームがオフであるなら、レーザー光源の
パワーは５０％に減らされなければならない。このパワ
ーを減少させなければならないのは、このパワーがその
最大量（１００％）に保持されると、１つの光ビームの
みがオンであるので、その１つの光ビームがレーザー光
源から全ての強度（１００％）を受け取ることになり、
これは両方の光ビームがオンのときのそれぞれの光ビー
ムの強度の２倍となってしまうからである。これに対
し、レーザー光源のパワーが５０％に減らされれば、オ
ン状態の光ビームは、レーザー光源から全ての強さ（５
０％）を受け取り、これは両方のビームがオンのときの
各光ビームの強度と等しい。 【００１４】従って、レーザー光源には３つのパワーレ
ベルがある。それは、両方の光ビームがオンのときの時
間用の１００％、１つの光ビームのみがオンのときの時
間用の５０％、そして両方の光ビームがオフのときの時
間用の０％（オフ）である。各画素情報列からの画素の
組み合わせを監視することにより、レーザー光源のパワ
ーをそれぞれの画素に対して調整することができる。 【００１５】同様に、偏光角度も各画素に対して変えら
れなければならない。２つの光ビームが要求されれば、
画素に依存して電子光学装置は光ビームを４５°に偏光
するようセットされなければならない。しかし、１つの
光ビームのみが必要なのであれば、光ビ─ム３２（図
３）か光ビーム３４（図４）のどちらが必要とされたか
によって、偏光はそれぞれ０°（水平）もしくは９０°
（垂直）にセットされることになる。 【００１６】例えば、図５，６，７および８には、異な
った画素に対するレーザー光源のパワー要求、それぞれ
の画素に対する偏光角度、ビーム３２用の画素情報列お
よびビーム３４用の画素情報列をそれぞれ示してある。
図５，６，７および８において、横軸は時間を表してい
る。図５の縦軸はレーザー光源の出力パワーを表し、図
６の縦軸は偏光率を表し、また図７および８の縦軸は画
素の情報の振幅を表している。 【００１７】図５，６，７および８で判るように、画素
Ｐ１用には、２つの光ビーム３２および３４はオンであ
る。従って、画素Ｐ１用には、レーザー光源１２（図
５）のパワーはその最大量（１００％）でなければなら
ず、また電子光学装置１８はこのビームを４５°（図
６）に偏光するよう設定されなければならない。画素Ｐ
２用には、光ビーム３２がオフで光ビーム３４がオンで
ある。この組み合わせに対しては、レーザー光源１２の
パワーは５０％（図５）でなければならず、また電子光
学装置１８はこのビームを９０°（図６）に偏光するよ
う設定されなければならない。画素Ｐ３用には、光ビー
ム３２がオンで光ビーム３４がオフである。この組み合
わせに対しては、レーザー光源１２は５０％（図５）で
なければならず、また電子光学装置１８はこのビームを
０°（図６）に偏光するよう設定されなければならな
い。画素Ｐ４用には、光ビーム３２および３４がオフで
ある。この組み合わせに対しては、レーザー光源１２は
０％（図５）でなければならず、また電子光学装置１８
はこのビームの偏光をいかなる偏光角度にするように設
定しても良い。 【００１８】表１に、レーザー光源の要求される出力パ
ワーおよび電子光学装置の偏光角度を、２つの光ビーム
に対する画素の異なった組み合わせに基づいて一覧に示
してある。ビデオ１およびビデオ２からの両方の画素が
ゼロのときは、レーザー光源はオフにされなければなら
ず、電子光学装置の偏光は変える必要はない。ビデオ１
が０でビデオ２が１のとき、レーザー光源のパワーは５
０％とする必要があり、電子光学装置の偏光は０°（水
平）としなければならない。ビデオ１が１でビデオ２が
０のとき、レーザー光源のパワーは５０％とする必要が
あり、電子光学装置の偏光は９０°（垂直）とする必要
がある。最後に、ビデオ１およびビデオ２の両方の画素
が１であるとき、レーザー光源のパワーは１００％とす
る必要があり、電子光学装置の偏光は４５°とする必要
がある。 【００１９】 【表１】 【００２０】図９に、２つの画素情報列の組み合わせに
従って、レーザー光源１２および電子光学装置１８への
適切な入力を発生させる回路のブロック図５０を示して
ある。２つの画素情報列であるビデオ１およびビデオ２
は加算器５２に接続され、そこでこれら２つの画素の電
圧が加算される。簡単にするために、以下において、ビ
デオ１の画素情報列を“ビデオ１”、またビデオ２の画
素情報列を“ビデオ２”とする。制御電圧として、この
２つの電圧の合計がレーザー光源１２のドライバー５３
に送られる。 【００２１】固定電圧Ｖおよびビデオ１がマルチプライ
ヤー５４に接続される。このマルチプライヤー５４は、
電圧Ｖとビデオ１から受け取った画素の値（０または
１）を掛け算し、その結果をディバイダー５６に送る。
ディバイダー５６はまた、制御信号としてビデオ２を受
け取る。このディバイダー５６の出力は、電子光学装置
用のドライバー５８に接続され、電子光学装置１８の偏
光率を制御する。 【００２２】動作時は、表１に沿って、また、図９に参
照されるようにビデオ１およびビデオ２からの２つの画
素の電圧は、加算器５２を通じて加算され、両方の画素
が０であれば、これらの電圧の合計（制御電圧）は０に
なり、従って、レーザー光源は全く光ビームを放射しな
い。ビデオ１およびビデオ２からの２つの画素が１のと
きは、これらの電圧の合計（制御電圧）は１つの画素の
電圧の２倍になる。すなわち、制御電圧はその最大値と
なり、レーザー光源から最大強度の光ビームを放射させ
ることになる。しかし、ビデオ１およびビデオ２からの
画素の１つだけがオンのときは、これらの電圧の合計は
１つの画素の電圧と等しくなり、従って制御電圧は最大
電圧の半分と等しくなる。これにより、レーザー光源は
半分の強度の光ビームを放射することになる。 【００２３】マルチプライヤー５４は、電圧Ｖとビデオ
１から受け取った画素の値（０または１）を掛けるの
で、マルチプライヤーからの出力は、この画素の値によ
り、０もしくはＶになる。ビデオ１からの画素が０のと
き、マルチプライヤー５４からの出力は０であり、ビデ
オ１からの画素が１のとき、マルチプライヤー５４から
の出力はＶになる。ビデオ２は制御信号として、ディバ
イダー５６をモード１またはモード２に設定するのに用
いられる。ビデオ２からの画素の値が０のとき、ディバ
イダーはモード１にセットされ、マルチプライヤー５４
から受け取った電圧（Ｖまたは０）を１で割り、また、
ビデオ２からの画素の値が１のとき、ディバイダーはモ
ード２にセットされ、マルチプライヤー５４から受け取
った電圧（Ｖまたは０）を２で割る。 【００２４】この結果、ビデオ１が０のとき、ディバイ
ダー５６はＶではなく０を受け取り、電子光学装置用の
ドライバーに５８にゼロを送り出す。従って、電子光学
装置は、光ビームを０°（水平）に偏光することにな
る。ビデオ１が１のとき、ディバイダー５６は電圧Ｖを
受け取り、ビデオ２が０であるか１であるかによって、
ディバイダー５６は電圧Ｖをそれぞれ１もしくは２で割
り、それぞれ電圧ＶもしくはＶ／２を送り出す。従っ
て、ビデオ１が１のときに、ビデオ２が０であるか１で
あるかによって、電子光学装置は光ビームをそれぞれ９
０°もしくは４５°に偏光することになる。 【００２５】 【発明の効果】本発明では、単一のレーザー光源を用い
て２本の隣接したスキャンラインを走査する技術を提供
している。また、本発明では、１つのレーザー光源，電
子光学装置およびビームスプリッターを用いて、２つの
光ビームを変調することを可能にしている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のラスタースキャナーである。
【図２】本発明に用いられている電子光学装置であり、
この電子光学装置を通して光ビームの偏光を回転させる
ためのものである。 【図３】本発明で用いられているビームスプリッターで
あり、偏光した光ビームの垂直および水平成分を分離す
るためのものである。 【図４】部分的に重なり合った２つの光ビームのガウス
分布である。 【図５】複数の異なった画素用のレーザー光に必要とさ
れるパワーを示す図である。 【図６】それぞれの画素に対する電子光学装置の偏光角
度を示す図である。 【図７】水平成分から生成された光ビームに対する画素
情報列の１つを示す図である。 【図８】垂直成分から生成された光ビームに対する画素
情報列の１つを示す図である。 【図９】レーザー光源および電子光学装置に適切な入力
を生成する回路のブロック図である。 【符号の説明】 １０・・ラスタースキャナー １２・・レーザー光源 １４・・コリメーター １６、２４・・ポリゴン光学素子 １８・・電子光学装置 ２０・・ビームスプリッター ２２・・ポリゴンミラー ２６・・媒体 ２８・・光ビーム ５３・・レーザー光源のドライバー ５８・・電子光学装置のドライバー
この電子光学装置を通して光ビームの偏光を回転させる
ためのものである。 【図３】本発明で用いられているビームスプリッターで
あり、偏光した光ビームの垂直および水平成分を分離す
るためのものである。 【図４】部分的に重なり合った２つの光ビームのガウス
分布である。 【図５】複数の異なった画素用のレーザー光に必要とさ
れるパワーを示す図である。 【図６】それぞれの画素に対する電子光学装置の偏光角
度を示す図である。 【図７】水平成分から生成された光ビームに対する画素
情報列の１つを示す図である。 【図８】垂直成分から生成された光ビームに対する画素
情報列の１つを示す図である。 【図９】レーザー光源および電子光学装置に適切な入力
を生成する回路のブロック図である。 【符号の説明】 １０・・ラスタースキャナー １２・・レーザー光源 １４・・コリメーター １６、２４・・ポリゴン光学素子 １８・・電子光学装置 ２０・・ビームスプリッター ２２・・ポリゴンミラー ２６・・媒体 ２８・・光ビーム ５３・・レーザー光源のドライバー ５８・・電子光学装置のドライバー
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 １つの光ビームを放射するための１つの
レーザー光源と、 このレーザー光源からの前記光ビームの光路上に配置さ
れ、この光ビームを受けて、第１の偏光角度、第２の偏
光角度、あるいは第３の偏光角度にこの光ビームを偏光
する偏光手段と、 媒体と、 この偏光手段からの前記偏光された光ビームの光路上に
配置され、この偏光された光ビームを受けて、前記媒体
上の２つのスキャンラインを同時にスキャンできるよう
にこの偏光された光ビームを２つの光ビームに分けるビ
ームスプリッターと、 このビームスプリッターからの前記２つの光ビームの光
路上に配置され、前記媒体上にこれら２つの光ビームを
スキャンするように構成され配置された走査手段とを有
し、 前記ビームスプリッターおよび前記偏光手段は、この偏
光手段が前記第１の偏光角度のときに、１つの偏光され
た光ビームを前記媒体上の前記スキャンラインの１つに
向かってこのビームスプリッターを通過させ、前記偏光
手段が前記第２の偏光角度のときに、１つの偏光された
光ビームを２つの部分に分離し、１つの部分を前記媒体
上の前記１つのスキャンラインに向かって前記ビームス
プリッターを通過させ、さらに前記偏光された光ビーム
のもう一方の部分を前記媒体上の前記スキャンラインの
もう一方のスキャンラインに向かって屈折させ、さら
に、前記偏光手段が前記第３の偏光角度のときに、１つ
の偏光された光ビームを前記媒体上の前記もう一方のス
キャンラインに向かって屈折させるように構成および配
置されており、さらに、 前記スキャンラインの各々に対応した２つの異なる画素
情報列を供給する手段と、 前記偏光手段と電気的に接続され、前記２つの画素情報
列に応答し、前記２つの画素情報列に基づいてこの偏向
手段を前記第１の偏光角度、前記第２の偏光角度、ある
いは前記第３の偏光角度のいずれかにセットし、これに
よって前記２つの光ビームが前記２つのスキャンライン
をスキャンするように変調する制御手段とを有するラス
ター出力スキャナー。
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| US08/179,175 US5436755A (en) | 1994-01-10 | 1994-01-10 | Dual-beam scanning electro-optical device from single-beam light source |
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