JPH02305269A - ラスター出力スキャナ用の可変減衰器 - Google Patents
ラスター出力スキャナ用の可変減衰器Info
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- JPH02305269A JPH02305269A JP2116698A JP11669890A JPH02305269A JP H02305269 A JPH02305269 A JP H02305269A JP 2116698 A JP2116698 A JP 2116698A JP 11669890 A JP11669890 A JP 11669890A JP H02305269 A JPH02305269 A JP H02305269A
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K15/00—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers
- G06K15/02—Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers
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- G06K15/1214—Intensity control of the optical beam by feedback
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
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- G02F1/13318—Circuits comprising a photodetector
-
- G—PHYSICS
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- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/48—Variable attenuator
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、ラスター出力スキャナ、より詳細には、ラス
ター出力スキャナの走査ビームの強さを制御するための
可変減衰器に関するものである。
ター出力スキャナの走査ビームの強さを制御するための
可変減衰器に関するものである。
発明が解決しようとする課題
すべてのレーザープリンタにおいて、意に適うプリント
またはコピーを作成しようとすれば、ゼログラフィー感
光体の露光レベルを制御する必要がある。実際に、使用
する特定の感光体の露光レベルを適正にしようとすれば
、また走査線の一方から反対端までの強さの変動、走査
線から走査線への強さの変動、レーザ°−出力パワーの
変動、透過率の変動、反射率の変動、および各種の光学
部品の処理効率の変動を補償しようとすれば、像形成ビ
ームの強さが非常に重要である。また、今日、より高い
印字解像度、中間階調、１回通過ハイライトカラーや他
の現像（ビームの強さの変動が±１％以下か望ましい）
を求める動向の中で、露光制御は、まずまず重要かつ不
可欠になってきた。
またはコピーを作成しようとすれば、ゼログラフィー感
光体の露光レベルを制御する必要がある。実際に、使用
する特定の感光体の露光レベルを適正にしようとすれば
、また走査線の一方から反対端までの強さの変動、走査
線から走査線への強さの変動、レーザ°−出力パワーの
変動、透過率の変動、反射率の変動、および各種の光学
部品の処理効率の変動を補償しようとすれば、像形成ビ
ームの強さが非常に重要である。また、今日、より高い
印字解像度、中間階調、１回通過ハイライトカラーや他
の現像（ビームの強さの変動が±１％以下か望ましい）
を求める動向の中で、露光制御は、まずまず重要かつ不
可欠になってきた。
走査ビーム源としてガスレーザーを使用する場合は、走
査ビームの強さを走査ビーム源て直接変化さぜることは
できない。従来、走査ビームの強さを制御する場合は、
一般に、音響光学式変調器に対する駆動電力か制御され
た。この方法は、変調器の回折効率を調整し、これによ
り走査ビームの強さを制御して所望の露光レベルを得て
いる。
査ビームの強さを走査ビーム源て直接変化さぜることは
できない。従来、走査ビームの強さを制御する場合は、
一般に、音響光学式変調器に対する駆動電力か制御され
た。この方法は、変調器の回折効率を調整し、これによ
り走査ビームの強さを制御して所望の露光レベルを得て
いる。
しかし、今日、感光体を横切って一様に露光することが
求められている。この性能因子は、他の性能因子と共に
、変調器を飽和無線周波数パワーレベルで動作させるこ
とを要求しているので、変調器の駆動パワーの制御によ
って走査ビームの強さを制御することを妨げている。
求められている。この性能因子は、他の性能因子と共に
、変調器を飽和無線周波数パワーレベルで動作させるこ
とを要求しているので、変調器の駆動パワーの制御によ
って走査ビームの強さを制御することを妨げている。
変調器の駆動パワーの調整による露光制御は、もはや使
用できる選択対象でないので、別の制御技術が検討され
、試みられてきたか、成功したものはなかった。それら
の試みの１つは、走査光学装置にニュートラルフィルタ
を取り付けることであり、もう１つは、変調器に対し最
適な偏光にするためレーザーを回転できるように、レー
ザーチューブ装置全体を回転可能に取り付けることであ
る。
用できる選択対象でないので、別の制御技術が検討され
、試みられてきたか、成功したものはなかった。それら
の試みの１つは、走査光学装置にニュートラルフィルタ
を取り付けることであり、もう１つは、変調器に対し最
適な偏光にするためレーザーを回転できるように、レー
ザーチューブ装置全体を回転可能に取り付けることであ
る。
しかし、都合の悪いことに、ニュートラルフィルタの使
用も、レーザーチューブ装置の調整も、手動て行えるだ
けで、それらの望ましい性質を非常に制約している。さ
らに、ニュートラルフィルタを使用すると、フレア光が
入ってくる結果、ビーム収差が生しる可能性がある。他
方、レーザーチューブ装置を調整可能にすると、レーザ
ービームの指向誤差が生じる可能性があるのて、各調整
の後、光学部品を再度アライメントする必要がある。
用も、レーザーチューブ装置の調整も、手動て行えるだ
けで、それらの望ましい性質を非常に制約している。さ
らに、ニュートラルフィルタを使用すると、フレア光が
入ってくる結果、ビーム収差が生しる可能性がある。他
方、レーザーチューブ装置を調整可能にすると、レーザ
ービームの指向誤差が生じる可能性があるのて、各調整
の後、光学部品を再度アライメントする必要がある。
従来の技術
米国特許第４，５５９，５４６号はツイスｌ〜ネマチッ
ク液晶でレーザービームの偏光面に制御した回転を与え
、その制御を感光体上で検出したビームの強さに応じて
行うようにしたラスター出力走査装置を開示している。
ク液晶でレーザービームの偏光面に制御した回転を与え
、その制御を感光体上で検出したビームの強さに応じて
行うようにしたラスター出力走査装置を開示している。
別の米国特許第４，０４３，６４０号は、２個の垂直方
向偏光子の間に液晶物質をはさんで配置し、交流電圧を
加えることによってツイスト液晶セルの伝送特性を制御
する方法を開示している。また、米国特許第３，９６７
．８８１号は、直線偏光子とケス１へ／ホスＩ・型液晶
セルの間にセルが配置されていて、異なる表示を与える
ように設計された別の液晶構造を開示している。また、
米国特許第４，０３９，２５２号は、良好な均質性が得
られるように、一対の電極カラス板が、間隔をおいて、
互いに９０’より若干小さい角度で配列されている液晶
を開示している。また、米国特許第３，９９１，２４１
号は、液晶分子を一様に配向することが可能な特殊な基
板をもつ液晶を開示している。
向偏光子の間に液晶物質をはさんで配置し、交流電圧を
加えることによってツイスト液晶セルの伝送特性を制御
する方法を開示している。また、米国特許第３，９６７
．８８１号は、直線偏光子とケス１へ／ホスＩ・型液晶
セルの間にセルが配置されていて、異なる表示を与える
ように設計された別の液晶構造を開示している。また、
米国特許第４，０３９，２５２号は、良好な均質性が得
られるように、一対の電極カラス板が、間隔をおいて、
互いに９０’より若干小さい角度で配列されている液晶
を開示している。また、米国特許第３，９９１，２４１
号は、液晶分子を一様に配向することが可能な特殊な基
板をもつ液晶を開示している。
そのほか、米国特許第４，０６８，９２６号は、アクロ
マチック直線偏光子とカラー直線偏光子の間に配置した
ツイストネマチック液晶セルを使用してカラー表示を行
っている。また、特願昭５６−８８１１．２号は、透明
電極と配向層を有する、多層ツイストネマチック素子用
の液晶を開示している。また、特願昭５３−６４５３３
号は、制御電極層をスイッチとして使用した多層ツイス
トネマチック液晶を開示している。
マチック直線偏光子とカラー直線偏光子の間に配置した
ツイストネマチック液晶セルを使用してカラー表示を行
っている。また、特願昭５６−８８１１．２号は、透明
電極と配向層を有する、多層ツイストネマチック素子用
の液晶を開示している。また、特願昭５３−６４５３３
号は、制御電極層をスイッチとして使用した多層ツイス
トネマチック液晶を開示している。
”Ｗｉｄｅ Ｄｙｎａ＋ｎｉｃ Ｒａｎｇｅ ＣＣＤ
Ｃａｍｅｒｎ” （，１，Ｍ、Ｙｏｕ−ｎｓｅ ｅｔ
ａｌ、 ５ＰＩＥ ５０１．５５．１９８４）には、液
晶減表器をＣＣＤカメラに利用することが記載されてい
る。別の文献、”０ｐｔｉｃａｌ Ｒｏｔａｔｏｒｙ
Ｐｏｕ＋ｅｒ ｏｆ９０°’ｒｕ＋１ｓｔｅｄ Ｎｅｏ
ｍａｔｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ” （Ｓ
、ＴＷｕ、ｅｔ ａｔ、 八ｐｐ１．Ｐｈｙｓ、Ｌ
ｅｔｔ、、 Ｖｏｌ、４４． ｐｐ、８４２〜８４
４、１９８４＞は、可視スペクトル領域と赤外線スペク
ｌ−ル領域における９０°ツイス１〜ネマチツク液晶の
旋光能を測定する方法を開示している。またＩＩＬｉｑ
ｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｅｖｉｃｅ ｆｏｒ ０ｐ
ｔｉｃａｌ Ｒａｄｉｎｔ−ｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ
” （Ａ、Ｄ、八ｚａｒｏｖ ｅｔ ａｌ、Ｉｎ
ｓｔｒｕｍ ａｎｄＥｘｐ、Ｔｅｃｈ［１ＪＳＡ）２
４，４８９．１９８１）は、減衰器として使用する液晶
セルを開示している。また” ＴｈｅＯｐｔｉｃａｌ
Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｔｕ＋１ｓｔｅｄ Ｎｅ
ｏｍａｔｉｃ Ｌｉｑｕ−ｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ
５ｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｕ＋ｉｔｈ ａ Ｔｗｉ
ｓｔ Ａｎｇｌｅ ≦９０°” （Ｃ，１１，Ｃ
ｏｏｃｈ ｅｔ ａｌ、 Ｊ、Ｐｈｙｓ、Ｄ
： 八ｐｐｌ 、Ｐｈｙｓ、。
Ｃａｍｅｒｎ” （，１，Ｍ、Ｙｏｕ−ｎｓｅ ｅｔ
ａｌ、 ５ＰＩＥ ５０１．５５．１９８４）には、液
晶減表器をＣＣＤカメラに利用することが記載されてい
る。別の文献、”０ｐｔｉｃａｌ Ｒｏｔａｔｏｒｙ
Ｐｏｕ＋ｅｒ ｏｆ９０°’ｒｕ＋１ｓｔｅｄ Ｎｅｏ
ｍａｔｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ” （Ｓ
、ＴＷｕ、ｅｔ ａｔ、 八ｐｐ１．Ｐｈｙｓ、Ｌ
ｅｔｔ、、 Ｖｏｌ、４４． ｐｐ、８４２〜８４
４、１９８４＞は、可視スペクトル領域と赤外線スペク
ｌ−ル領域における９０°ツイス１〜ネマチツク液晶の
旋光能を測定する方法を開示している。またＩＩＬｉｑ
ｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｅｖｉｃｅ ｆｏｒ ０ｐ
ｔｉｃａｌ Ｒａｄｉｎｔ−ｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ
” （Ａ、Ｄ、八ｚａｒｏｖ ｅｔ ａｌ、Ｉｎ
ｓｔｒｕｍ ａｎｄＥｘｐ、Ｔｅｃｈ［１ＪＳＡ）２
４，４８９．１９８１）は、減衰器として使用する液晶
セルを開示している。また” ＴｈｅＯｐｔｉｃａｌ
Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｔｕ＋１ｓｔｅｄ Ｎｅ
ｏｍａｔｉｃ Ｌｉｑｕ−ｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ
５ｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｕ＋ｉｔｈ ａ Ｔｗｉ
ｓｔ Ａｎｇｌｅ ≦９０°” （Ｃ，１１，Ｃ
ｏｏｃｈ ｅｔ ａｌ、 Ｊ、Ｐｈｙｓ、Ｄ
： 八ｐｐｌ 、Ｐｈｙｓ、。
Ｖｏｌ、８． ｐｐ、１５７５〜１５８４．１９７５）
は、９０°以外のツイスト角を有する液晶ツイストネマ
チック構造を製作する方法を開示している。
は、９０°以外のツイスト角を有する液晶ツイストネマ
チック構造を製作する方法を開示している。
また、ＣＶＩレーザー社の商品広告”ＣＶＩ Ｐｒｏｄ
ｕ−８６３社Ｐｏ１ａｒｉｚｅｒ ［ｏｒ ｌミｖ ｅ
ｒ ｙ Ｐ ｕ ｒ ｐ ｏ ｓ ｅ ”には、：（
種類の偏光子が記載されている。
ｕ−８６３社Ｐｏ１ａｒｉｚｅｒ ［ｏｒ ｌミｖ ｅ
ｒ ｙ Ｐ ｕ ｒ ｐ ｏ ｓ ｅ ”には、：（
種類の偏光子が記載されている。
課題を解決するための手段
従来の装置と異なり、本発明は、非常に強いビームを放
出するレーザー、イメージ信号入力に応じてビームを変
調して記録部材を露光する像形成ビームを与える変調器
を備えたラスター出力スキャナにおいて、ビームの強さ
を制御するための可変減衰器を提供する。可変減衰器は
、ビームの偏光に制御した変化を与える液晶セルと、液
晶セルによるビームの偏光の変化の度合いを変えるため
、液晶セルを横切る外部電場を発生する電位源と、液晶
セルによって生したビームの偏光の変化の度合いを検出
するための偏光分析器とから成り、偏光分析器は、液晶
セルの後方にあってビームを一次ビームと二次ビームに
分ける偏光ビームスプリッタと、二次ビームの強さに応
じて、電位源を制御して液晶セルを横切る電場の強さを
変えることにより、液晶セルによるビームの偏光の変化
の度合いを変えてビームの強さをほぼ一定に維持する制
御手段とから成っている。
出するレーザー、イメージ信号入力に応じてビームを変
調して記録部材を露光する像形成ビームを与える変調器
を備えたラスター出力スキャナにおいて、ビームの強さ
を制御するための可変減衰器を提供する。可変減衰器は
、ビームの偏光に制御した変化を与える液晶セルと、液
晶セルによるビームの偏光の変化の度合いを変えるため
、液晶セルを横切る外部電場を発生する電位源と、液晶
セルによって生したビームの偏光の変化の度合いを検出
するための偏光分析器とから成り、偏光分析器は、液晶
セルの後方にあってビームを一次ビームと二次ビームに
分ける偏光ビームスプリッタと、二次ビームの強さに応
じて、電位源を制御して液晶セルを横切る電場の強さを
変えることにより、液晶セルによるビームの偏光の変化
の度合いを変えてビームの強さをほぼ一定に維持する制
御手段とから成っている。
実施例
第１図に、本発明の可変減衰器８を組み入れた典型的な
ラスター出力スキャナ５を示す。スキャナ５は、非常に
強い放射を放出する適当な放射源、例えばレーザー１０
を備えており、その出力ビーム１２は、イメージ信号源
１５からのイメージ信号入力に従って適当な変調装置、
例えば音響光学式変調器１４によって変調され、ゼロ次
ビーム１８と一次ビーム１９になる。ゼロ次ビーム１８
は適当なストップ２０に当たるが、像形成ビームである
一次ビーム１９は適当なレンズ２２により、回転多面鏡
２４の鏡面２３に集束される。多面鏡２４は、記録部材
、例えばゼログラフィ一式複写機の帯電した感光体２６
を横切るように像形成ビーム１９を走査して、帯電した
感光体を１行づつ露光して、イメージ信号源１５からの
イメージ信号入力に対応する静電潜像を生成する。多面
鏡２４が低速走査方向すなわちＹ方向に適当な速度で動
いているとき、多面鏡２４は、高速走査方向すなわちＸ
方向に感光体２６を横切ってビーム１９を走査する。像
形成レンズ２８は、像形成ビーム１９を感光体２６の」
二に集束する。
ラスター出力スキャナ５を示す。スキャナ５は、非常に
強い放射を放出する適当な放射源、例えばレーザー１０
を備えており、その出力ビーム１２は、イメージ信号源
１５からのイメージ信号入力に従って適当な変調装置、
例えば音響光学式変調器１４によって変調され、ゼロ次
ビーム１８と一次ビーム１９になる。ゼロ次ビーム１８
は適当なストップ２０に当たるが、像形成ビームである
一次ビーム１９は適当なレンズ２２により、回転多面鏡
２４の鏡面２３に集束される。多面鏡２４は、記録部材
、例えばゼログラフィ一式複写機の帯電した感光体２６
を横切るように像形成ビーム１９を走査して、帯電した
感光体を１行づつ露光して、イメージ信号源１５からの
イメージ信号入力に対応する静電潜像を生成する。多面
鏡２４が低速走査方向すなわちＹ方向に適当な速度で動
いているとき、多面鏡２４は、高速走査方向すなわちＸ
方向に感光体２６を横切ってビーム１９を走査する。像
形成レンズ２８は、像形成ビーム１９を感光体２６の」
二に集束する。
イメージ信号源１５は、適当な信号源のどれでもよく、
例えば通信チャンネル、メモリ、ラスター人カスキャナ
、等でもよい。イメージ信号は、画素クロック１６のク
ロック信号出力によって一度に１行づつイメージ信号源
１５からクロックアウトされる。クロック１６は、適当
な走査開始センサ手段（図示せず）と走査終了センサ手
段（図示せず）により、各走査線の開始及び終了に応じ
てＦオン」および「オフ」にトリガーされる。
例えば通信チャンネル、メモリ、ラスター人カスキャナ
、等でもよい。イメージ信号は、画素クロック１６のク
ロック信号出力によって一度に１行づつイメージ信号源
１５からクロックアウトされる。クロック１６は、適当
な走査開始センサ手段（図示せず）と走査終了センサ手
段（図示せず）により、各走査線の開始及び終了に応じ
てＦオン」および「オフ」にトリガーされる。
像形成ビーム１９によって感光体２６の上に生成された
静電潜像は適当なトナーによって現像される。
静電潜像は適当なトナーによって現像される。
現像された像は、続いて適当な複写用紙へ転写され、定
着されて、永久的なコピーまたはプリントができる。
着されて、永久的なコピーまたはプリントができる。
高速および（または）高解像度スキャナの設計には、高
偏光感度の広帯域変調器を備えた偏光レーザーを採用す
ることが望ましい。第２図に示すように、変調器１４の
回折効率は、フラッグ面に対する偏光角 φの関数であ
る。φ・０°のとき、回折効率は最大になり、φ・９０
°のとき、回折効率−１０＝ は最小になる。最小回折効率と最小回折効率の比は、は
ぼ３．７：ｌである。可変減衰器８て偏光角を回転させ
回折効率を制御できることは明らがであろう。
偏光感度の広帯域変調器を備えた偏光レーザーを採用す
ることが望ましい。第２図に示すように、変調器１４の
回折効率は、フラッグ面に対する偏光角 φの関数であ
る。φ・０°のとき、回折効率は最大になり、φ・９０
°のとき、回折効率−１０＝ は最小になる。最小回折効率と最小回折効率の比は、は
ぼ３．７：ｌである。可変減衰器８て偏光角を回転させ
回折効率を制御できることは明らがであろう。
可変減衰器８は、第３図に示した形式のツイストネマチ
ック液晶セル３０を有する。液晶セル３０は、２つのア
ライメント層３３の間にはさまれた比較的薄いネマチッ
ク液晶層３２を有する。アライメント層３３と透明電極
層３８の間に、誘電体バリヤ層３５が配置されており、
透明電極層３８を外部ガラス基板が被覆している。
ック液晶セル３０を有する。液晶セル３０は、２つのア
ライメント層３３の間にはさまれた比較的薄いネマチッ
ク液晶層３２を有する。アライメント層３３と透明電極
層３８の間に、誘電体バリヤ層３５が配置されており、
透明電極層３８を外部ガラス基板が被覆している。
外部電場が存在しない場合（Ｖ・０）、ネマチック液晶
セル３０は、入射した直線偏光ビームの偏光面を、液晶
セル３０のツイスト角たけ回転させる。
セル３０は、入射した直線偏光ビームの偏光面を、液晶
セル３０のツイスト角たけ回転させる。
したがって、ツイスト角が９０°の場合、回転角は９０
°になる。
°になる。
もし液晶セル３０に液晶しきい値■。より数ボルト高い
交番電圧Ｖ。を加えれは、液晶の分子配列パターンの方
向が再配列され、印加電場に平行になる、すなわち液晶
セルの壁に直角になるであろう。これにより、液晶セル
の旋光能が破壊されるので、入射光の偏半面の回転は生
じない、したがってビームの偏光に変化はない。
交番電圧Ｖ。を加えれは、液晶の分子配列パターンの方
向が再配列され、印加電場に平行になる、すなわち液晶
セルの壁に直角になるであろう。これにより、液晶セル
の旋光能が破壊されるので、入射光の偏半面の回転は生
じない、したがってビームの偏光に変化はない。
第４図は、典型的なライス１〜ネマチツク液晶セルの印
加電圧と入射直線偏光の回転角θとの関係を示す。液晶
セルに中間電圧Ｖ （ＶＣ≦■≦Ｖｏ）を印加すれば、
入射光の偏光を０°から９０′まで連続的に回転できる
ことがわかる。
加電圧と入射直線偏光の回転角θとの関係を示す。液晶
セルに中間電圧Ｖ （ＶＣ≦■≦Ｖｏ）を印加すれば、
入射光の偏光を０°から９０′まで連続的に回転できる
ことがわかる。
次に、第１図と第５図について説明する。可変減衰器８
の液晶セル３０は、変調器１４の」１流側の点にビーム
１２の通路を横切って配置されている。
の液晶セル３０は、変調器１４の」１流側の点にビーム
１２の通路を横切って配置されている。
開口３１は、液晶セル３０に当たるビーム１２のザイズ
を制御する。可変電位源すなわち交流電圧源５０は、液
晶セル３０のツイスト角を制御する電圧ｖ０を与える。
を制御する。可変電位源すなわち交流電圧源５０は、液
晶セル３０のツイスト角を制御する電圧ｖ０を与える。
この交流電圧源５０は、ビームの強さに応じて、フィー
ドバックループ５２を介して制御される。
ドバックループ５２を介して制御される。
フィードバックループ５２は、液晶セル３０の下流にあ
る多層誘電体偏光ビームスプリッタ４３の形式の偏光分
析器を有する。ビームスプリッタ４３は液晶セル３０か
ら出力されたビーム１２を一次ビーム１２′と二次ビー
ム１２″に分ける。二次ビーム１２″は液晶セル３０か
ら出力されたビームの強さを分析するため使用される。
る多層誘電体偏光ビームスプリッタ４３の形式の偏光分
析器を有する。ビームスプリッタ４３は液晶セル３０か
ら出力されたビーム１２を一次ビーム１２′と二次ビー
ム１２″に分ける。二次ビーム１２″は液晶セル３０か
ら出力されたビームの強さを分析するため使用される。
ビームの強さを測定するため、二次ビーム１２″は適当
な検出器、例えはフォ１〜セル５４に当てられる。フォ
トセル５４の信号出力はライン５３を経由して電圧源５
０の制御器へ送られる。
な検出器、例えはフォ１〜セル５４に当てられる。フォ
トセル５４の信号出力はライン５３を経由して電圧源５
０の制御器へ送られる。
制御器は液晶セル３０に印加する電圧Ｖ。を制御するこ
とにより、液晶セル３０による一次ビーム１２′の偏光
面の変化の度合いを制御する。
とにより、液晶セル３０による一次ビーム１２′の偏光
面の変化の度合いを制御する。
ビームスプリッタ４３は、多層誘電体薄膜コーティング
を有する板状素子から成り、液晶セル３０から出力され
たビームの軸線に対し最適入射角βで置かれている。誘
電体層の厳密な構成によって決まる入射角βは比較的大
きく、適当な角度は約３３゜である。しかし、この比較
的大きい入射角は、ビームの偏位や非点収差などの望ま
しくない収差が入る傾向がある。非点収差が気になる場
合には、−次ビーム１２′を正常の通路に戻し、非点収
差を除去するため、ビームスプリッタ４３の下流側に未
加ニガラス板４６を配置することができる。ガラス板４
６は、ビームスプリッタ４３の入射角βと向きは反対で
あるが、同じ大きさの入射角β′で置がれる。
を有する板状素子から成り、液晶セル３０から出力され
たビームの軸線に対し最適入射角βで置かれている。誘
電体層の厳密な構成によって決まる入射角βは比較的大
きく、適当な角度は約３３゜である。しかし、この比較
的大きい入射角は、ビームの偏位や非点収差などの望ま
しくない収差が入る傾向がある。非点収差が気になる場
合には、−次ビーム１２′を正常の通路に戻し、非点収
差を除去するため、ビームスプリッタ４３の下流側に未
加ニガラス板４６を配置することができる。ガラス板４
６は、ビームスプリッタ４３の入射角βと向きは反対で
あるが、同じ大きさの入射角β′で置がれる。
光学的効率と処理量を最適にするため、液晶セル３０の
２つの面３０’、３０”は、フッ化マグネシウムの１７
４波長層または多層誘電体スタックで被覆されている。
２つの面３０’、３０”は、フッ化マグネシウムの１７
４波長層または多層誘電体スタックで被覆されている。
非点収差を除去するため、ガラス板４６をビームスプリ
ッタ４３とは異なる角度にしたい場合には、ガラス板４
６の両面を適当な反射防止誘電体コーティングで被覆し
てもよい。
ッタ４３とは異なる角度にしたい場合には、ガラス板４
６の両面を適当な反射防止誘電体コーティングで被覆し
てもよい。
第１図に示した音響光学式変調器１４は、走査面に垂直
な回折面を有するが、本発明は、変調器１４の回折面か
走査方向と同一面内にある場合にも使用することができ
る。その場合、可変減衰器８の出口の一次ビーム１２′
の偏光は、続く光学素子（図示せず）を通過して、予測
可能な角度で変調器１４に入るであろう。この角度は、
音響光学効率が最大になるように音響光学式変調器１４
を位置決めするため既知でなければならない。減衰器８
と変調器１４の相対的な向きは、最適な性能が得られる
ように調整できることは理解されよう。
な回折面を有するが、本発明は、変調器１４の回折面か
走査方向と同一面内にある場合にも使用することができ
る。その場合、可変減衰器８の出口の一次ビーム１２′
の偏光は、続く光学素子（図示せず）を通過して、予測
可能な角度で変調器１４に入るであろう。この角度は、
音響光学効率が最大になるように音響光学式変調器１４
を位置決めするため既知でなければならない。減衰器８
と変調器１４の相対的な向きは、最適な性能が得られる
ように調整できることは理解されよう。
第６区に示した実施例においては、多層誘電体偏光ビー
ムスプリッタ４３と修正用カラス板４６がビーム偏光キ
ューブ５６で置き換えられている。その他の同じ部品は
同し参照番号て示しである。この実施例では、液晶セル
３０の面３０′とビーム偏光キューブ５６の出１］面５
６″に、反射防止コーティングか被覆されている。液晶
セル３０の隣の面３０″とキューブ５６の面５６′は、
反射防止コーティングを施してもよいし、あるいは液晶
セル３０とキューブ５６を屈折率か同じセメン１〜で接
合し、反射およびそれらの面で生じる損失を最小限度に
することかてきる。
ムスプリッタ４３と修正用カラス板４６がビーム偏光キ
ューブ５６で置き換えられている。その他の同じ部品は
同し参照番号て示しである。この実施例では、液晶セル
３０の面３０′とビーム偏光キューブ５６の出１］面５
６″に、反射防止コーティングか被覆されている。液晶
セル３０の隣の面３０″とキューブ５６の面５６′は、
反射防止コーティングを施してもよいし、あるいは液晶
セル３０とキューブ５６を屈折率か同じセメン１〜で接
合し、反射およびそれらの面で生じる損失を最小限度に
することかてきる。
第７図および第８図に示した実施例においては、ビーム
スプリッタ４３に代わるフィードバック用ビームスプリ
ッタとしてガラス板４６が使用されている。この実施例
は、可変減衰器８をレーザー１０の出力変動を補償する
手段として使用できる利点がある。
スプリッタ４３に代わるフィードバック用ビームスプリ
ッタとしてガラス板４６が使用されている。この実施例
は、可変減衰器８をレーザー１０の出力変動を補償する
手段として使用できる利点がある。
第８図かられかるように、フィードバック用ビームとし
て二次ビーム１２″を使用した場合、可変減衰器８は、
偏光板４３の二次ビーム１２″を一定に維持する。これ
により、−次ビーム１２′を補償しようとすると、減衰
器８の正味出力が変動することがある。
て二次ビーム１２″を使用した場合、可変減衰器８は、
偏光板４３の二次ビーム１２″を一定に維持する。これ
により、−次ビーム１２′を補償しようとすると、減衰
器８の正味出力が変動することがある。
第７図の実施例の場合は、ガラス板４６によって二次ビ
ームの偏光のわずかな部分７０（約１％）が曲（すられ
てフィードバックループ ５４に当たる。そのとき非ゼロ次の量が曲げられるよう
に、ガラス板４６はブルースター角から若干ずれている
。
ームの偏光のわずかな部分７０（約１％）が曲（すられ
てフィードバックループ ５４に当たる。そのとき非ゼロ次の量が曲げられるよう
に、ガラス板４６はブルースター角から若干ずれている
。
しかし、偏光板４３が二次ビーム成分を完全に除去でき
ないことと、ビームのかなりの部分がガラス板４６でフ
ォＩ・セル５４へ曲けられることが原因で、一定の減衰
レベルのビームが生じることがある。
ないことと、ビームのかなりの部分がガラス板４６でフ
ォＩ・セル５４へ曲けられることが原因で、一定の減衰
レベルのビームが生じることがある。
その場合、フォトセル５４が疑似量の二次ビーム成分に
よってかなり汚染されるので、誤ったフィードバックが
なされ、出力ビーム１２の制御が非線形になる。これを
防止するために、小形の偏光子゛ドツト′″７２かフォ
トセル５４の上に置かれている。
よってかなり汚染されるので、誤ったフィードバックが
なされ、出力ビーム１２の制御が非線形になる。これを
防止するために、小形の偏光子゛ドツト′″７２かフォ
トセル５４の上に置かれている。
ドツト′″７２は反射された一次成分のみを通過させる
のて、レーザーの変動に関係なく、フィードバックルー
プ５２を通るぼ一定の出力が得られる。
のて、レーザーの変動に関係なく、フィードバックルー
プ５２を通るぼ一定の出力が得られる。
上記の説明は、レーザー１０が所望の強度レベルを満た
ず十分なパワーを放出する限り真であることは理解され
よう。もしレーザーのパワーが大きく低下し過ぎれは、
フィードバックループ５２は補償できず、その時点て、
適当な故障信号か発せられることになろう。
ず十分なパワーを放出する限り真であることは理解され
よう。もしレーザーのパワーが大きく低下し過ぎれは、
フィードバックループ５２は補償できず、その時点て、
適当な故障信号か発せられることになろう。
板４３などの偏光板は製造か難しく、その上、入射角β
は予測できないことがわかった。これを避けるために、
偏光板４３を調節可能な円筒形ハウシング（図示せず）
の中に支持し、偏光板４３の位置を微調整できるように
してもよい。
は予測できないことがわかった。これを避けるために、
偏光板４３を調節可能な円筒形ハウシング（図示せず）
の中に支持し、偏光板４３の位置を微調整できるように
してもよい。
以上、ツイストネマチック液晶３０について説明しなか
、代わりに、コレステリック液晶、電気的に制御された
複屈折の平行配向液晶、スーパーツイスト液晶なと、他
の適当な形式の液晶を使用してもよい。
、代わりに、コレステリック液晶、電気的に制御された
複屈折の平行配向液晶、スーパーツイスト液晶なと、他
の適当な形式の液晶を使用してもよい。
開示した構造を参照して説明したが、発明は、記載した
細部構造に限定されるものではなく、特許請求の範囲に
入るすべての修正物または変更物を包含しているものと
する。
細部構造に限定されるものではなく、特許請求の範囲に
入るすべての修正物または変更物を包含しているものと
する。
第１図は、走査ビームの強さを制御する本発明の可変減
衰器を組み入れたラスター出力スキャナの略図、 第２図は、ビーム入射角と典型的な変調器の回折効率の
関係を示すグラフ、 第３図は、ツイストネマチック液晶の内部構造を示す断
面図、 第４図は、印加電圧と、ツイストネマチック液晶によっ
て入射ビームの偏光面に与えられる回転の度合いの関係
を示すグラフ、 第５図は、本発明の可変減衰器の分析用偏光子の細部構
造を示す拡大図、 第６図は、ビーム偏光キューブを分析用偏光子として使
用した代替実施例の略図、 第７図は、ガラス板をフィードバック用ビームスプリッ
タとして使用した別の代替実施例の略図第８図は、二次
ビームをフィードバックビームとして使用することによ
る、本発明の可変減衰器の出力への影響を示すグラフで
ある。 符号の説明 ５・・・ラスタ出力スキャナ、８・・本発明の可変減衰
器、１０・・・レーザー、１２・・・出力ビーム、１２
′・−次ビーム、１２″・・・二次ビーム、１４・・・
音響光学式変調器、１５・・・イメージ信号源、１６・
・画素クロック、１８・・ゼロ次ビーム、１９・・・−
次ビーム、２０・・ス１ヘツプ、２２・・・レンズ、２
３・・・鏡面、２４・・・回転多面鏡、２６・・・感光
体、２８・・・像形成レンズ、３０・・・ツイストネマ
チック液晶セル、３０ ′、 ３０ ″・・・液晶セル
の面、３１・・・開口、３２・・・比較的薄いネマチッ
ク液晶層、３３・・・アライメント層、３５・・・誘電
体バリヤ層、３８・・・電極層、４１・・ガラス基板、
４３・・ビームスプリッタ、４６・・ガラス板、４９・
・・反射防止コーティング、５０・・・電圧源、５２・
・・フィードバックループ、５３・・・ライン、５４・
・フォトセル、５６・・ビーム偏光キューブ、５６’、
５６″・・キューブの面、７０・・・ガラス板４６で曲
げられた一次ビームの部分、７２・・・偏光子ドツト。
衰器を組み入れたラスター出力スキャナの略図、 第２図は、ビーム入射角と典型的な変調器の回折効率の
関係を示すグラフ、 第３図は、ツイストネマチック液晶の内部構造を示す断
面図、 第４図は、印加電圧と、ツイストネマチック液晶によっ
て入射ビームの偏光面に与えられる回転の度合いの関係
を示すグラフ、 第５図は、本発明の可変減衰器の分析用偏光子の細部構
造を示す拡大図、 第６図は、ビーム偏光キューブを分析用偏光子として使
用した代替実施例の略図、 第７図は、ガラス板をフィードバック用ビームスプリッ
タとして使用した別の代替実施例の略図第８図は、二次
ビームをフィードバックビームとして使用することによ
る、本発明の可変減衰器の出力への影響を示すグラフで
ある。 符号の説明 ５・・・ラスタ出力スキャナ、８・・本発明の可変減衰
器、１０・・・レーザー、１２・・・出力ビーム、１２
′・−次ビーム、１２″・・・二次ビーム、１４・・・
音響光学式変調器、１５・・・イメージ信号源、１６・
・画素クロック、１８・・ゼロ次ビーム、１９・・・−
次ビーム、２０・・ス１ヘツプ、２２・・・レンズ、２
３・・・鏡面、２４・・・回転多面鏡、２６・・・感光
体、２８・・・像形成レンズ、３０・・・ツイストネマ
チック液晶セル、３０ ′、 ３０ ″・・・液晶セル
の面、３１・・・開口、３２・・・比較的薄いネマチッ
ク液晶層、３３・・・アライメント層、３５・・・誘電
体バリヤ層、３８・・・電極層、４１・・ガラス基板、
４３・・ビームスプリッタ、４６・・ガラス板、４９・
・・反射防止コーティング、５０・・・電圧源、５２・
・・フィードバックループ、５３・・・ライン、５４・
・フォトセル、５６・・ビーム偏光キューブ、５６’、
５６″・・キューブの面、７０・・・ガラス板４６で曲
げられた一次ビームの部分、７２・・・偏光子ドツト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 非常に強いビームを放出するレーザーと、イメージ信号
入力に応じて前記ビームを変調して記録部材を露光する
像形成ビームを与える変調器を備えたラスタ出力スキャ
ナにおいて、前記ビームの強さを制御するための可変減
衰器であつて、 ａ）前記ビームの偏光に制御された変化を与える液晶セ
ル、 ｂ）前記液晶セルによるビームの偏光の変化の度合いを
変えるため、前記液晶セルを横切る外部電場を発生する
電位源、 ｃ）前記液晶セルによって生じた前記ビームの偏光の変
化の度合いを検出するための偏光分析器から成り、 前記偏光分析器は、前記液晶セルの後方にあって、前記
ビームを一次ビームと二次ビームに分ける偏光ビームス
プリッタと、前記二次ビームの強さに応じて前記電位源
を制御して前記液晶セルを横切る電場の強さを変えるこ
とにより、液晶セルによるビームの偏光の変化の度合い
を変えて前記ビームの強さをほぼ一定に維持する制御手
段とから成ることを特徴とする可変減衰器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/349,667 US4920364A (en) | 1989-05-10 | 1989-05-10 | Liquid crystal dynamic attenuator for laser printers |
| US349667 | 1989-05-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02305269A true JPH02305269A (ja) | 1990-12-18 |
Family
ID=23373443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2116698A Pending JPH02305269A (ja) | 1989-05-10 | 1990-05-02 | ラスター出力スキャナ用の可変減衰器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4920364A (ja) |
| JP (1) | JPH02305269A (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5053619A (en) * | 1988-08-12 | 1991-10-01 | Hitachi, Ltd. | Variable density scanning apparatus |
| JP2526717B2 (ja) * | 1990-06-21 | 1996-08-21 | 日本電気株式会社 | レ―ザ加工装置 |
| US5745155A (en) * | 1992-07-02 | 1998-04-28 | Xerox Corporation | Scan uniformity correction |
| US5486896A (en) * | 1993-02-19 | 1996-01-23 | Nikon Corporation | Exposure apparatus |
| US5668590A (en) * | 1993-06-24 | 1997-09-16 | Hitachi, Ltd. | Optical beam scanning system with rotating beam compensation |
| US5850307A (en) * | 1994-09-23 | 1998-12-15 | Gerber Systems Corporation | Scanner system having a dual trace spinner |
| US5621525A (en) * | 1995-02-06 | 1997-04-15 | University Of Central Florida | Apparatus and method for measuring the power density of a laser beam with a liquid crystal |
| US6059555A (en) * | 1996-09-04 | 2000-05-09 | International Business Machines Corporation | Optical apparatus for dual-beam laser texturing |
| US6586751B1 (en) | 1998-05-02 | 2003-07-01 | Focal, Inc. | Light source power tester |
| DE102010053604A1 (de) | 2010-12-06 | 2012-06-06 | Bundesdruckerei Gmbh | Modulare Laserindividualisierungsvorrichtung und Laserindividualisierungssystem |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6177030A (ja) * | 1984-09-04 | 1986-04-19 | ゼロツクス コーポレーシヨン | ラスタ出力スキヤナの像形成ビームの強さ制御装置および方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4039252A (en) * | 1972-12-13 | 1977-08-02 | Energy Systems, Ltd. | Field-effect liquid crystal-type display device |
| US3967881A (en) * | 1974-04-04 | 1976-07-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Liquid crystal display |
| JPS5421100B2 (ja) * | 1974-06-13 | 1979-07-27 | ||
| US4068926A (en) * | 1974-11-13 | 1978-01-17 | Japan Suncrux Co., Ltd. | Liquid crystal display device for displaying colored patterns |
| US4043640A (en) * | 1975-09-26 | 1977-08-23 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Liquid crystal twist cell with grey scale capabilities |
| JPS5922924B2 (ja) * | 1976-11-19 | 1984-05-30 | セイコーエプソン株式会社 | 液晶表示装置 |
| JPS5688112A (en) * | 1979-12-20 | 1981-07-17 | Sharp Corp | Liquid crystal display device |
| US4764778A (en) * | 1987-04-24 | 1988-08-16 | Ncr Corporation | Intensity controller for an aperture card plotter |
-
1989
- 1989-05-10 US US07/349,667 patent/US4920364A/en not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-05-02 JP JP2116698A patent/JPH02305269A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6177030A (ja) * | 1984-09-04 | 1986-04-19 | ゼロツクス コーポレーシヨン | ラスタ出力スキヤナの像形成ビームの強さ制御装置および方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4920364A (en) | 1990-04-24 |
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