JPH0328713B2 - - Google Patents

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JPH0328713B2
JPH0328713B2 JP57151639A JP15163982A JPH0328713B2 JP H0328713 B2 JPH0328713 B2 JP H0328713B2 JP 57151639 A JP57151639 A JP 57151639A JP 15163982 A JP15163982 A JP 15163982A JP H0328713 B2 JPH0328713 B2 JP H0328713B2
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electro
recording medium
light valve
light
phase
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JP57151639A
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Japanese (ja)
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JPS5931164A (en
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Ei Supureigu Robaato
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Xerox Corp
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Publication of JPS5931164A publication Critical patent/JPS5931164A/en
Publication of JPH0328713B2 publication Critical patent/JPH0328713B2/ja
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  • Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
  • Laser Beam Printer (AREA)
  • Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
  • Combination Of More Than One Step In Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気光学ラインプリンタに関し、特に
同プリンタにより印刷される隣接画素間に生ずる
イルミネーシヨン・ナル(illumina−tion nulls)
を減少させる装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to electro-optic line printers, and more particularly to illumination nulls that occur between adjacent pixels printed by the printer.
The present invention relates to a device for reducing

従来、個々にアドレス可能な複数の電極を有す
る電気光学素子が電気光学ラインプリンタ用のマ
ルチゲートライトバルブとして用いられている。
たとえば、かかる技術を開示するものとして、本
発明者等による米国特許明細書第4281904号
(1981年8月4日発行、発明の名称“個々にアド
レス可能な電極を有した電気光学変調器”)があ
る。さらに1979年7月19日発行のエレクトロニツ
クデザイン誌(Electronic Design)の第31〜32
頁に記載された“データレコーダに改善されたハ
ードコピー解像度を与えるライトゲート”、同年
7月26日発行のマシンデザイン誌(Machine
Design)第51巻No.17の第62頁に記載された“ア
ナログ波形をブロツトする偏光フイルタ”、及び
1980年2月4日発行のデザインニユーズ誌
(Design News)の第56〜57頁に記載された“線
形問題を消去するデータレコーダ”にも同様にか
かる技術が示されている。
Conventionally, electro-optic devices having multiple individually addressable electrodes have been used as multi-gate light valves for electro-optic line printers.
For example, U.S. Pat. There is. In addition, the 31st to 32nd issue of Electronic Design magazine published on July 19, 1979.
``Light Gate Gives Data Recorders Improved Hardcopy Resolution,'' Machine Design Magazine, July 26, 2008
“Polarizing filter that blots analog waveforms” described on page 62 of Volume 51, No. 17 (Design), and
Such a technique is similarly shown in "Data Recorder for Erasing Linear Problems" published on pages 56-57 of Design News magazine published on February 4, 1980.

また、従来、上記形式のマルチゲートライトバ
ルブの開発及び、同ライトバルブの電気光学ライ
ンプリンテイングへの応用においても着実な進歩
がなされてきている。例えば、本発明者による米
国特許出願番号第187911号(出願日;1980年9月
17日、「電気光学ラインプリンタ」)には、一連の
入力データの流れにより表示される画像は通常の
光源により照射されるマルチゲートライトバルブ
を使用して標準的な感光性記録媒体にプリントさ
れるということが示されている。同明細書には光
源に要する出力電力を最小限となる入力データの
サンプル及びホールド技術を記載している。
Further, steady progress has been made in the development of multi-gate light valves of the above type and in the application of the light valves to electro-optic line printing. For example, US Patent Application No. 187911 (filed date: September 1980) by the present inventor.
17, an "electro-optical line printer") is a series of input data streams in which the displayed image is printed onto a standard photosensitive recording medium using a multi-gate light valve that is illuminated by a conventional light source. It has been shown that The same specification describes an input data sample and hold technique that minimizes the output power required by the light source.

さらに、同様に1980年9月17日に出願された
W.D.Turnerの発明による米国特許出願番号第
187936号の“近接カツプリングされた電気光学装
置”には、マルチゲートライトバルブの電極と電
気光学素子は物理的に区別できる構成要素とする
ことができ、この両者を押圧し、または強靭に一
体化することによつて“近接カツプリング”を得
ることができる旨が開示されている。また本出願
人が同日に出願した米国特許出願番号188171号
(出願日;1980年9月17日、発明の名称;“近接カ
ツプリング電気光学装置の集積エレクトロニク
ス”)には、例えばVLSIシリコン電極作動回路の
金属化層を適当にパターン化することにより電極
を形成すれば、上記の近接カツプリングマルチゲ
ートライトバルブの電極への電気的接続は比較的
簡単に行なえることを開示し、またW.D.Turner
等出願の米国特許出願番号187916号(出願日;
1980年9月17日、発明の名称“周辺電界応答形電
気光学ラインプリンタへの差動エンコーデイン
グ”)は電気光学ラインプリンタが所望の解像度
を得るため、マルチゲートライトバルブが必要と
する電極数は、入力データが差動的に符号化でき
れば、半減できる旨を開示している。
Furthermore, a similar application was filed on September 17, 1980.
WDTurner Invention U.S. Patent Application No.
No. 187936, "Proximally Coupled Electro-Optical Device," states that the electrode and electro-optic element of a multi-gate light valve can be physically distinct components, and the two can be pressed together or rigidly integrated. It is disclosed that "proximity coupling" can be obtained by doing so. In addition, U.S. Patent Application No. 188171 (filing date: September 17, 1980, title of invention: "Integrated Electronics for Close Coupling Electro-Optical Devices") filed by the present applicant on the same day includes, for example, a VLSI silicon electrode actuation circuit. WDTurner discloses that electrical connections to the electrodes of the above-described close-coupled multi-gate light valve can be made relatively easily if the electrodes are formed by appropriately patterning the metallization layer of the WDTurner.
U.S. Patent Application No. 187916 (filing date;
September 17, 1980, the invention (titled "Differential Encoding for Ambient Field-Responsive Electro-Optical Line Printers") is based on the number of electrodes required by a multi-gate light valve in order for an electro-optic line printer to obtain the desired resolution. discloses that if the input data can be encoded differentially, it can be halved.

さらに本発明者等による米国特許出願番号
248939号(出願日;1981年3月30日、発明の名
称;“マルチゲートライトバルブの多層差込み電
極”)によれば、さし込み電極を2層以上用いる
ことによりマルチゲートライトバルブは電気光学
的効率を向上させるとともに解像度も良好になす
ことができ、米国特許出願番号249057号(出願
日;1981年3月30日、発明の名称;“非テレセン
トリツク画像系を有する電気光学ラインプリンタ
のマルチゲートライトバルブ”)は電気光学ライ
ンプリンタ及びそれに類するものにライトバルブ
を応用するのに必要な結像光学系を簡略となすこ
とのできる電極の収斂配置に関して開示されてい
る。そして先に出願した本発明者による「マルチ
ゲートライトバルブのための非一様性補償」に
は、マルチゲートライトバルブの光学的出力にお
けるデータから独立した変量を減じる技術が開示
されている。
Additionally, the inventors' U.S. patent application no.
According to No. 248939 (filing date: March 30, 1981, title of invention: "Multilayer plug-in electrode for multi-gate light valve"), by using two or more layers of plug-in electrodes, multi-gate light valves are electro-optical. U.S. Pat. A gated light valve ("Gated Light Valve") is disclosed with respect to a convergent arrangement of electrodes that can simplify the imaging optics required for light valve applications in electro-optic line printers and the like. A previously filed application entitled "Nonuniformity Compensation for Multi-Gate Light Valve" by the present inventors discloses a technique for subtracting independent variables from data in the optical output of a multi-gate light valve.

以上のような進歩にもかかわらず、従来の電気
光学ラインプリンタはその特質により印刷画像ラ
インの隣接する画素間に好ましくないイルミネー
シヨン・ナルを生ずる。このイルミネーシヨン・
ナルは印刷画像に不連続を生じ、画質を著しく悪
くする。またプリンタの像形成システムの焦点を
ずらしたりぼやけさせたりしてイルミネーシヨ
ン・ナルを除去するという直截的な方法は電気光
学ラインプリンタはコヒーレント像形成によるも
のであることから一般に採用することができな
い。
Despite these advances, the characteristics of conventional electro-optic line printers result in undesirable illumination nulls between adjacent pixels of printed image lines. This illumination
Nulls cause discontinuities in printed images and significantly deteriorate image quality. Further, a straightforward method of removing illumination nulls by defocusing or blurring the printer's image forming system cannot generally be employed because electro-optic line printers rely on coherent image formation.

本発明によれば、電気光学ラインプリンタの画
像光学系に照射される画素の光を当該画素の隣接
域に結合(couple)する手段を有し、これによつ
て記録媒体の交行運動(cross line motion)及
びまたはプリントプロセスの限られた解像力では
イルミネーシヨン・ナルを除去できないまでも減
らすことができる。このことを達成するため、傾
斜した位相ステツプを画像光学系のフーリエ変換
平面内またはその近くに設け、これにより各照射
画素を記録媒体の交行運動に対して傾斜した二重
スポツト回折パターンに変換する手段がある。ま
た他の手段として画像平面の直前に光散乱素子を
設けて照射される画素からの光を散乱させ、かつ
この散乱光により創成される干渉パターンに高空
間周波数を与えることによつて、このパターンを
プリントプロセスに解像しないようにする手段が
ある。
According to the invention, means are provided for coupling the light of a pixel, which is irradiated onto the image optical system of an electro-optical line printer, to an area adjacent to the pixel, thereby achieving a cross line movement of the recording medium. motion) and/or the limited resolution of the printing process can reduce, if not eliminate, illumination nulls. To achieve this, a tilted phase step is provided in or near the Fourier transform plane of the imaging optics, which transforms each illuminated pixel into a double spot diffraction pattern tilted with respect to the transverse motion of the recording medium. There is a means. Another method is to provide a light scattering element just in front of the image plane to scatter the light from the illuminated pixels, and to impart a high spatial frequency to the interference pattern created by this scattered light. There are means to prevent this from being resolved into the printing process.

以下、添付図に示す実施例に基づき本発明を説
明する。なお本発明はかかる実施例になんら限定
されるものではなく、特許請求の範囲に記載した
発明の範囲内に含まれる全ての変容例、均等技術
を包含するものである。
Hereinafter, the present invention will be explained based on embodiments shown in the accompanying drawings. It should be noted that the present invention is not limited to these embodiments in any way, but includes all modifications and equivalent techniques included within the scope of the invention described in the claims.

第1図と第2図に電気光学ラインプリンタ11
が概略的に示されており、同電気光学ラインプリ
ンタ11は感光性を有する記録媒体13上に画像
プリントするため周辺電界応答形のマルチゲート
ライトバルブ12を備えている。図示のように記
録媒体13は光導電性的に被膜されたドラム14
で、図中の矢印15方向に回転する。尚、このド
ラム14の回転手段は図示していない。
Electro-optical line printer 11 is shown in Figures 1 and 2.
The electro-optical line printer 11 is shown schematically and includes a peripheral field-responsive multi-gate light valve 12 for printing an image on a photosensitive recording medium 13. As shown, the recording medium 13 is a photoconductively coated drum 14.
Then, it rotates in the direction of arrow 15 in the figure. Note that the means for rotating the drum 14 is not shown.

しかし、記録媒体としては他のゼログラフイツ
クや非ゼログラフイツク用の記録媒体を用いるこ
とができ、例えば感光フイルムや感光紙さらに光
導電性的にコーテイングされたベルトやプレート
も使用可能である。そして一般的には、記録媒体
13はライトバルブ12に対して交行方向
(cross line direction)または行ピツチ方向
(line pitch direction)に進む間に露光される感
光性媒体とみなすことができる。
However, other xerographic or non-xerographic recording media can be used as the recording medium, such as photosensitive film or paper, as well as photoconductively coated belts or plates. In general, the recording medium 13 can be regarded as a photosensitive medium that is exposed to light while traveling in a cross line direction or a line pitch direction with respect to the light valve 12.

第3図と第4図にライトバルブ12が示されて
おり、同ライトバルブ12は光学的に透明な電気
光学素子17と個々にアドレス可能な複数個の電
極18A〜18Iとから構成される。このような
ライトバルブに最も有望とされる電気光学材料と
しては現在のところ、LiNbO3及びLiTaO3があ
るが、その他BSN,KDP,KDxP,
Ba2NaNb5O15、及びPLZTの使用も考えられる。
本実施例では、ライトバルブ12はTIR(全内反
射)モードで動作する。従つて、電気光学素子1
7は好ましくは例えばLiNbO3のYカツト結晶で
あり、このYカツト結晶は相互に対向する光学研
摩された入力面22と出力面23、及び両面間に
伸延して同様に光学研摩された反射面21を有す
る。また各電極18A〜18Iの幅は一般に1〜
30ミクロンであり、電極間隔は1〜30ミクロンで
ある。
A light valve 12 is shown in FIGS. 3 and 4 and is comprised of an optically transparent electro-optic element 17 and a plurality of individually addressable electrodes 18A-18I. At present, the most promising electro-optic materials for such light valves are LiNbO 3 and LiTaO 3 , but other materials include BSN, KDP, KD x P,
The use of Ba 2 NaNb 5 O 15 and PLZT is also conceivable.
In this embodiment, the light valve 12 operates in TIR (total internal reflection) mode. Therefore, the electro-optical element 1
7 is preferably a Y-cut crystal of, for example, LiNbO 3 , which Y-cut crystal has mutually opposing optically polished input faces 22 and output faces 23 and a similarly optically polished reflective face extending between the two faces. It has 21. In addition, the width of each electrode 18A to 18I is generally 1 to 1.
30 microns, and the electrode spacing is 1-30 microns.

第1図から第4図を参照してライトバルブ12
の作用を簡単に述べると、例えばレーザ(図示せ
ず。)等の適当な光源からシート状の平行光ビー
ム24が電気光学素子17の反射面21をかすめ
て通るような入射角(即ち、同反射面21から全
内反射する臨界入射角より大とならない入射角)
で入力面22から透過される。入力光ビーム24
は(図示しない手段によつて)横方向に拡散して
おり、これにより電気光学素子17の全幅を略一
様に照射でき、同電気光学素子17を通過してそ
の略中央部の反射面21上に楔形状に(図示しな
い手段によつて)合焦される。次に、入力光ビー
ム24は反射面21から全内反射されて出力光ビ
ーム25となつて出力面23を経て電気光学素子
17外へ出て行く。
With reference to FIGS. 1 to 4, the light valve 12
To briefly describe the effect of (An angle of incidence that is not larger than the critical angle of incidence for total internal reflection from the reflecting surface 21)
is transmitted from the input surface 22. input light beam 24
is diffused in the lateral direction (by means not shown), so that the entire width of the electro-optical element 17 can be illuminated substantially uniformly, passing through the electro-optical element 17 to the reflecting surface 21 in the substantially central part thereof. is focused (by means not shown) in a wedge shape on top. Next, the input light beam 24 is totally internally reflected from the reflecting surface 21 and becomes an output light beam 25, which exits the electro-optical element 17 via the output surface 23.

出力光ビーム25の位相面又は偏光は各電極1
8A〜18Iに与えられたデータに従つて空間変
調される。詳述すると、上記データにより隣接す
る各々一対の電極間、例えば電極18Bと18C
間に、電圧降下が生ずると、対応する電極間の周
辺電界が電気光学素子17に影響を与え、これに
より電気学素子17の屈折率を局所的に変化させ
ることができる。以上のような周辺電界を電気光
学素子17に効率的に結合するために、各電極1
8A〜18Iは反射面21の上面上若しくは上面
に近接した位置に設けられる。図示の実施例の場
合、各電極18A〜18Iは好ましくは適当な基
材、例えばVLSIシリコン回路28上に設置され、
このVLSIシリコン回路28は図中の矢印29,
30で示す方向に電気光学素子17に圧着若しく
は固持され、これによつて各電極18A〜18I
を反射面21に接触させるか、または少なくとも
その近接位置に保持することができる。このよう
に構成することで、VLSI回路28は電極18A
〜18Iに対する必要な電気的接合をなすことが
できるという利点がある。また上記に代えて、電
極18A〜18Iを電気光学素子17の反射面2
1上に配置することも可能である。
The phase plane or polarization of the output light beam 25 is
It is spatially modulated according to the data given to 8A to 18I. Specifically, according to the above data, the distance between each pair of adjacent electrodes, for example, electrodes 18B and 18C.
In between, when a voltage drop occurs, the peripheral electric field between the corresponding electrodes influences the electro-optical element 17, thereby making it possible to locally change the refractive index of the electro-optical element 17. In order to efficiently couple the above-mentioned peripheral electric field to the electro-optical element 17, each electrode 1
8A to 18I are provided on the upper surface of the reflective surface 21 or at positions close to the upper surface. In the illustrated embodiment, each electrode 18A-18I is preferably mounted on a suitable substrate, such as a VLSI silicon circuit 28;
This VLSI silicon circuit 28 is indicated by the arrow 29 in the figure.
The electrodes 18A to 18I are crimped or fixed to the electro-optical element 17 in the direction indicated by 30.
can be held in contact with, or at least in close proximity to, the reflective surface 21. With this configuration, the VLSI circuit 28 has an electrode 18A.
It has the advantage of being able to make the necessary electrical connections to ~18I. Alternatively, instead of the above, the electrodes 18A to 18I are connected to the reflective surface 2 of the electro-optical element 17.
It is also possible to arrange it on 1.

説明の都合上、出力光ビーム25の位相面は電
極18A〜18Iに与えられたデータに従い空間
変調されるものとする。従つてシユリーレン中央
暗領域若しくは明領域像形成光学系は出力光ビー
ム25の位相面変調をそれに相当した変調強度プ
ロフイルに変換するため、かつ所要寸法の画像を
得るのに要する倍率を与えるために用いることが
できる。
For purposes of explanation, it will be assumed that the phase front of output light beam 25 is spatially modulated according to data provided to electrodes 18A-18I. Schilleren central dark-area or bright-area imaging optics are therefore used to convert the phase front modulation of the output light beam 25 into a corresponding modulation intensity profile and to provide the magnification necessary to obtain an image of the required size. be able to.

さらに詳しく述べると、図示のように、中央暗
域像形成光学系31は視野レンズ34、セントラ
ルストツプ35及び像形成レンズ36よりなる。
視野レンズ34は電気光学素子17の出力面23
とセントラルストツプ35間に光学的に一直線上
に配置され出力光ビーム25の0次回折成分を全
てセントラルストツプ35上に合焦させる。しか
し、出力光ビーム25の高次の回折成分はセント
ラルストツプ35周りに散乱するが、この散乱光
は像形成レンズ36により集光されて記録媒体1
3上に合焦させられ、その結果ライトバルブ12
の強度変調画像が得られる。
More specifically, as shown, the central dark area imaging optical system 31 is comprised of a field lens 34, a central stop 35, and an imaging lens 36.
The field lens 34 is the output surface 23 of the electro-optic element 17.
and the central stop 35, and all zero-order diffraction components of the output light beam 25 are focused onto the central stop 35. However, the higher-order diffraction components of the output light beam 25 are scattered around the central stop 35, but this scattered light is focused by the image forming lens 36 and placed on the recording medium 35.
3, resulting in light bulb 12
An intensity modulated image is obtained.

もちろん、入力光ビーム24が(図示しない手
段によつて)偏光されると、出力光ビーム25は
電極18A〜18Iに与えられたデータに従いラ
イトバルブ12により空間変調される。この場
合、偏光アナライザ(図示せず。)を用いること
ができ、出力光ビーム25の空間偏光変調をその
相当する変調強度プロフイルに変換する。
Of course, once the input light beam 24 is polarized (by means not shown), the output light beam 25 is spatially modulated by the light valve 12 according to the data applied to the electrodes 18A-18I. In this case, a polarization analyzer (not shown) can be used to convert the spatial polarization modulation of the output light beam 25 into its corresponding modulation intensity profile.

なお、上記出力光ビーム25の位相面変調また
は偏光変調を上位願念的にとらえて「P−変調」
とし、また読出し光学系31は「P−感光画像光
学系」とする。
Note that the phase plane modulation or polarization modulation of the output light beam 25 is referred to as "P-modulation" from a higher perspective.
In addition, the readout optical system 31 is assumed to be a "P-photosensitive image optical system."

第4図と第5図において、各電極18A〜18
Iは個々にアドレス可能である。従つて、画像を
プリントするには、画像の連続する行のための差
動的に符号化されたデータサンプルが電極18A
〜18Iに与えられる。明確には、各データサン
プルは、画像の各行に対する初期サンプルは別に
して、先に差動的に符号化されたサンプルに対し
てある特定の入力データサンプルの大きさに相当
する量だけ異なる大きさを有する。各行に最初に
差動的に符号化されるサンプルは所定の電位、例
えば大地電位とされる。従つて画像の任意の行に
対する差動的に符号化されたデータサンプルが電
極18A〜18Iに与えられると、上記行の画素
は電極間の電圧降下により忠実に表示される。
In FIGS. 4 and 5, each electrode 18A to 18
I are individually addressable. Therefore, to print an image, differentially encoded data samples for successive rows of the image are transferred to electrodes 18A.
~18I. Specifically, each data sample, apart from the initial sample for each row of the image, differs in size from the previous differentially encoded sample by an amount corresponding to the size of a particular input data sample. It has a certain quality. The first differentially encoded sample in each row is at a predetermined potential, eg, ground potential. Thus, when differentially encoded data samples for any row of an image are applied to electrodes 18A-18I, the pixels of that row are faithfully represented by the voltage drop across the electrodes.

差動的に符号化されたデータサンプルを与える
ため、画像の連続する行の近接する画素を表示す
る一連の入力データサンプルが所定のデータ速度
で差動エンコーダ(differential encoder)41
に供給される。エンコーダ41はこれらの入力サ
ンプルを行ごとに差動的に符号化し、マルチプレ
クサ42がデータ速度に適したリツプル速度で電
極18A〜18Iに符号化されたデータサンプル
を与える。コントローラ43はこのエンコーダ4
1とマルチプレクサ42を同期させるものであ
る。無論、入力データを(図示しない手段によつ
て)緩衝し、同入力データを所要のリツプルに適
合させることもできる。
To provide differentially encoded data samples, a series of input data samples representing adjacent pixels of successive rows of an image are passed through a differential encoder 41 at a predetermined data rate.
is supplied to Encoder 41 differentially encodes these input samples row by row, and multiplexer 42 provides encoded data samples to electrodes 18A-18I at a ripple rate appropriate to the data rate. The controller 43 is this encoder 4
1 and the multiplexer 42. Of course, the input data can also be buffered (by means not shown) and adapted to the required ripple.

また上記に代えて、接地平面電極のセツト(図
示しないが、原入力データサンプルと同じ電位レ
ベルの電極として定義される。)に個々にアドレ
ス可能な電極をさし込こともでき、これによつて
差動符号化の必要をなくすことができる。しか
し、一般的には、与えられた解像度を得るために
必要とされる電極数を減らすことのできる有益性
を考慮すれば、差動符号付けに必要な付加回路が
必要となる。
Alternatively, a set of ground plane electrodes (not shown, but defined as electrodes at the same potential level as the original input data sample) may be plugged with individually addressable electrodes, thereby allowing Therefore, the need for differential encoding can be eliminated. However, in general, the additional circuitry required for differential encoding is required given the benefit of reducing the number of electrodes required to obtain a given resolution.

以上から明からなように、各々隣接する一対の
電極(例えば第4図における電極18Bと18
C)は電気光学素子17及び読出し光学系31と
共働して、画素を画像の各行(line)に沿つた独
自の空間的に予め決められた位置につくるための
局所変調器として有効に働く。しかしながら光学
系のコヒーレント性により、上述のプリンタ11
構成では従来のラインプリンタと同様に各行の隣
接する画素46A〜46H間にイルミネーシヨ
ン・ナルまたは“盲点部”(blind spot)45A
〜45G(第6図)を生ずるという難がある。そ
して図示するようにこれらイルミネーシヨン・ナ
ルは画像の長手方向に一列に並んで識別できる程
のストライプとなり、印刷画像の画質を低下させ
る。
As is clear from the above, a pair of adjacent electrodes (for example, electrodes 18B and 18 in FIG.
C) cooperates with the electro-optical element 17 and the readout optics 31 to effectively act as a local modulator to create the pixels at unique spatially predetermined positions along each line of the image. . However, due to the coherent nature of the optical system, the printer 11 described above
The configuration is similar to conventional line printers, with an illumination null or "blind spot" 45A between adjacent pixels 46A-46H in each row.
45G (Fig. 6). As shown in the figure, these illumination nulls line up in a line in the longitudinal direction of the image and form discernible stripes, degrading the quality of the printed image.

本発明に係る電気光学ラインプリンタは、画像
光学系にライトバルブ12の各々の変調器からの
光を、画素46A〜46Hの空間的に予め決めら
れた位置を囲む記録媒体13上の区域内に結合さ
せる手段を有している。本発明の2つの実施例を
以下に示すが、同じ構成部分には同じ番号を付
す。
The electro-optic line printer according to the present invention directs the light from each modulator of the light valve 12 into an imaging optical system within an area on the recording medium 13 surrounding a spatially predetermined position of the pixels 46A-46H. It has means for coupling. Two embodiments of the invention are shown below, in which the same components are given the same numbers.

前述の第1図と第2図、さらに第7図に本発明
のプリンタ11に応用したものを示す。図示のよ
うに像形成光学系31は一般的に円形の光学位相
板61であり、同位相板61は半円形の2つの位
相遅れ部分62,63を有している。また2つの
位相遅れ部分62,63の接続部分は約180度の
位相ステツプ(phase step)64を創成する。位
相板61は像形成光学系31のフーリエ変換平面
内(即ち、視野レンズ34の焦点平面内)に位置
して、ストツプ35を支持している。この配置に
より像形成レンズ36はライトバルブ12からの
回折光を記録媒体13(即ちライトバルブ12の
画像平面)に合焦させる。位相板61はフーリエ
変換平面において空間位相分布を創成し、この位
相分布により照射される画素46A〜46Hは略
等しく照射される光のスポツト66AA,66
AB〜66HA,66HBのペアとして画像平面
(即ち、記録媒体13上)に現われるようになる
(第8図)。回折スポツト66AA,66AB〜6
6HA,66HBの直径及び間隔は像形成レンズ
36の入力レンズ口径と逆の関係を有するが、各
スポツト66AA,66AB〜66HA,66HB
の中心は位相ステツプ64に対して直交するよう
に一列に並ぶ。このように位相ステツプ64を各
行がプリントされる方向に沿う軸(以下「プリン
ト軸」とする。)に対して好ましくは約45度傾斜
させることにより、回折パターン66AA,66
AB〜66HA,66HBはプリント軸に対して実
質的に同じ角度傾斜することになる。上記状態に
よつて、回折スポツト66AA,66AB〜66
HA,66HBは記録媒体13上で相互に入り込
むようになり、イルミネーシヨン・ナルを最小と
する。特に記録媒体13の交行運動(cross line
motion)により生ずる露光集中によつて、スポ
ツト66AB〜66HBがスポツト66AA〜66
HA間の各間隙を実質的に埋めるようにすること
ができる。
The above-mentioned FIGS. 1 and 2, as well as FIG. 7, show an application of the present invention to the printer 11. As shown, the image forming optical system 31 is generally a circular optical phase plate 61, and the phase plate 61 has two semicircular phase delay portions 62 and 63. The connection of the two phase lag sections 62, 63 also creates a phase step 64 of approximately 180 degrees. Phase plate 61 is located in the Fourier transform plane of imaging optics 31 (ie, in the focal plane of field lens 34) and supports stop 35. With this arrangement, the imaging lens 36 focuses the diffracted light from the light valve 12 onto the recording medium 13 (ie, the image plane of the light valve 12). The phase plate 61 creates a spatial phase distribution in the Fourier transform plane, and the pixels 46A to 46H that are illuminated by this phase distribution are illuminated with light spots 66AA and 66 that are approximately equally illuminated.
It appears on the image plane (ie, on the recording medium 13) as a pair of AB to 66HA and 66HB (FIG. 8). Diffraction spot 66AA, 66AB~6
The diameter and interval of 6HA, 66HB have an inverse relationship with the input lens aperture of the image forming lens 36, but each spot 66AA, 66AB to 66HA, 66HB
Their centers are aligned perpendicularly to the phase step 64. By tilting the phase step 64 preferably at about 45 degrees with respect to the axis along the direction in which each row is printed (hereinafter referred to as the "print axis"), the diffraction patterns 66AA, 66
AB~66HA, 66HB will be tilted at substantially the same angle with respect to the printing axis. Depending on the above conditions, diffraction spots 66AA, 66AB to 66
HA and 66HB intersect with each other on the recording medium 13, minimizing the illumination null. In particular, the cross line movement of the recording medium 13
Due to the exposure concentration caused by
Each gap between HAs may be substantially filled.

ここで、位相板61の位相ステツプ64が180
度であること、及び位相ステツプ64のプリント
軸に対する傾斜が45度であるというこの二つの数
値は最適値である。これらの二つのパラメータの
うちいずれか一方または両者は、回折スポツト6
6AA,66AB〜66HA,66HBの強度及び
位置の対称性が光学干渉または他の好ましくない
露光障害に至らない程度までは可変としてもよ
い。
Here, the phase step 64 of the phase plate 61 is 180
These two values, ie, 45 degrees, and an angle of 45 degrees for the phase step 64 relative to the printing axis, are optimal values. Either or both of these two parameters may be determined by the diffraction spot 6.
The intensity and positional symmetry of 6AA, 66AB to 66HA, 66HB may be varied to the extent that it does not result in optical interference or other undesirable exposure disturbances.

さらに、本発明を幾分広く解釈すれば、プリン
ト軸に対して傾斜した軸に沿つてライトバルブ1
2の画像をぼかす傾向のある位相板は、記録媒体
13の交行運動(cross line motion)により創
成されるモーシヨンブラー(motion blur)に基
くイルミネーシヨン・ナルを減少させるというこ
とが判る。例えば、ライトバルブ12が個々にア
ドレス可能な電極18A〜18Iに加えて接地平
面電極を有する場合には、位相板61に傾斜した
シリンダレンズを用いることができる。しかしこ
の場合、ライトバルブ12が符号化されたデータ
により操作される時は、シリンダレンズは正負両
電場の画素に同じぼかしを与えないので特に有効
とは言えない。とにかく、ライトバルブ12の画
像がぼかされてイルミネーシヨン・ナルを減す場
合、不要な目につく光学干渉図形が生じないよう
に注意しなければならない。この理由のために、
ライトバルブ12の画像はプリント軸に対して約
45゜傾斜した軸に沿つてぼかすようにしたのであ
る。
Furthermore, a somewhat broader interpretation of the invention is that the light valve 1 along an axis oblique to the printing axis
It can be seen that a phase plate that tends to blur the image of the recording medium 13 reduces illumination nulls due to motion blur created by cross line motion of the recording medium 13. For example, if the light valve 12 has a ground plane electrode in addition to the individually addressable electrodes 18A-18I, a tilted cylinder lens can be used for the phase plate 61. However, in this case, when the light valve 12 is operated by encoded data, the cylinder lens is not particularly effective since it does not give the same blur to pixels in both positive and negative electric fields. In any case, if the image of the light valve 12 is blurred to reduce the illumination null, care must be taken to avoid creating unnecessary visible optical interference patterns. For this reason,
The image of light bulb 12 is approximately
The blurring was done along an axis tilted at 45 degrees.

また、必要であれば位相板61は画素間のイル
ミネーシヨン・ナルを減らすためだけでなく、画
素のエネルギプロフイルを整えるためにも用いる
ことができる。これはプリントに用いることがで
きる光の一部を犠性にして位相板61に予め設定
された非一様(不均一)な位相または吸収プロフ
イルを与えることによつて得られる。
Additionally, if necessary, the phase plate 61 can be used not only to reduce illumination nulls between pixels, but also to adjust the energy profile of the pixels. This is achieved by giving the phase plate 61 a preset non-uniform phase or absorption profile at the expense of some of the light that can be used for printing.

第9図に照射された画素46A〜46H(第6
図)からの光を記録媒体13上の周辺域に結合す
る(couple)別の手段が示されており、本図のも
のは例えばすりガラスよりなる光散乱素子71を
用いるものである。
Pixels 46A to 46H (sixth
Another means of coupling the light from FIG.

この光散乱素子7は像形成レンズ36と光学的
に一直線上に並べられ、かつ記録媒体13の直前
に位置する。光散乱素子71はライトバルブ12
の画像に実質的な影響を与えるイルミネーシヨ
ン・ナルをぼかすことができるような光散乱プロ
フイルを有している。散乱光はその性質上いくぶ
んオーバラツプするが、散乱光のランダムな位相
関係により、二次光学干渉図形が高い空間周波数
を持つようになり、プリント過程によつて解像さ
れない。プリンタ11Aの読出し光学系31Aに
は位相板は含まれていないが、その他の構成は前
述した実施例の読出し光学系31と同じである。
また、上記の相違点を除いてプリンタ11Aはプ
リンタ11と同一である。
This light scattering element 7 is optically aligned with the image forming lens 36 and located immediately in front of the recording medium 13. The light scattering element 71 is the light valve 12
has a light scattering profile that can blur illumination nulls that have a substantial effect on the image. Although the scattered light is somewhat overlapping in nature, the random phase relationship of the scattered light causes the secondary optical interferogram to have a high spatial frequency and is not resolved by the printing process. Although the readout optical system 31A of the printer 11A does not include a phase plate, other configurations are the same as the readout optical system 31 of the embodiment described above.
Further, the printer 11A is the same as the printer 11 except for the above-mentioned differences.

以上に述べたように本発明に係る装置は電気光
学ラインプリンタの画質を低下させる画素間のイ
ルミネーシヨン・ナルを減少させることができ
る。また上記実施例に基いてイルミネーシヨン・
ナルを減少させる位相板は、照射された画素のエ
ネルギプロフイルを整形することにも用いること
ができる。
As described above, the device according to the present invention can reduce the illumination null between pixels that degrades the image quality of electro-optic line printers. Also, based on the above example, illumination
The null-reducing phase plate can also be used to shape the energy profile of the illuminated pixel.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に用いる傾斜した位相ステツプ
を有する像形成光学系を備えた電気光学ラインプ
リンタの概略を示す側面図、第2図は第1図のラ
インプリンタの一部拡大底面平面図、第3図は
TIRマルチゲートライトバルブの拡大側面図、第
4図は個々にアドレス可能な電極を示す第3図の
ライトバルブの切欠拡大底面図、第5図は第4図
のライトバルブの電極に、差動符号化された入力
データサンプルを与えるシステムのブロツク図、
第6図は従来の電気光学ラインプリンタによつて
生成される行画像の概略を示す図、第7図は第1
図のラインプリンタの像形成光学系の為の位相板
の拡大正面図、第8図は第1図のラインプリンタ
によつて生成される行画像の概略を示す図、第9
図は本発明の他の実施例の概略を示す側面図であ
る。 11:電気光学ラインプリンタ、12:ライト
バルブ、13:記録媒体、14:ドラム、17:
電気光学素子、18A〜18I:電極、21:反
射面、22:入力面、23:出力面、28:
VLSIシリコン回路、31:読出光学系、34:
視野レンズ、35:セントラルストツプ、36:
像形成レンズ、41:差動エンコーダ、42:マ
ルチプレクサ、43:コントローラ、45A〜4
5G:イルミネーシヨン・ナル、46A〜46
H:画素、61:位相板、62,63:位相遅れ
部分、64:位相ステツプ、66AA,66AB
〜66HA,66HB:回折スポツト、71:光
散乱素子。
1 is a side view schematically showing an electro-optical line printer equipped with an image forming optical system having an inclined phase step used in the present invention; FIG. 2 is a partially enlarged bottom plan view of the line printer of FIG. 1; Figure 3 is
Figure 4 is an enlarged cutaway bottom view of the light valve of Figure 3 showing the individually addressable electrodes; Figure 5 is an enlarged side view of the TIR multi-gate light valve showing the individually addressable electrodes; A block diagram of a system that provides encoded input data samples;
FIG. 6 is a diagram schematically showing a line image generated by a conventional electro-optic line printer, and FIG.
FIG. 8 is an enlarged front view of a phase plate for the image forming optical system of the line printer shown in FIG.
The figure is a side view schematically showing another embodiment of the present invention. 11: Electro-optical line printer, 12: Light valve, 13: Recording medium, 14: Drum, 17:
Electro-optical element, 18A to 18I: electrode, 21: reflective surface, 22: input surface, 23: output surface, 28:
VLSI silicon circuit, 31: Readout optical system, 34:
Field lens, 35: Central stop, 36:
Image forming lens, 41: Differential encoder, 42: Multiplexer, 43: Controller, 45A-4
5G: Illumination Null, 46A-46
H: Pixel, 61: Phase plate, 62, 63: Phase delay portion, 64: Phase step, 66AA, 66AB
~66HA, 66HB: Diffraction spot, 71: Light scattering element.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 記録媒体と、プリント軸に沿いかつ空間的に
予め決められた位置に画素をプリントするマルチ
ゲートライトバルブと、該マルチゲートライトバ
ルブにコヒーレント光を照射する手段と、上記マ
ルチゲートライトバルブと上記記録媒体間に光学
的に一直線上に並べられて上記マルチゲートライ
トバルブからの出射光を上記記録媒体上に結像す
る手段と、上記ライトバルブの配列方向に対して
交線方向に上記記録媒体を進行させる手段とを有
する電気光学ラインプリンタにおいて、上記結像
手段は、該結像手段のフーリエ変換平面内に設け
られた位相板を有しており、該位相板はその空間
位相分布がステツプ状に位相が略180度変化する
ように構成されるとともに、ステツプ状に変化す
る部分を示す位相板内の直線が上記マルチゲート
ライトバルブが配列された配列方向に対して傾斜
しており、これにより、照射された画素からの光
を上記プリント軸に対して傾斜した二重スポツツ
ト回折パターンに変換して画素間のイルミネーシ
ヨン・ナルを減らすことを特徴とする電気光学ラ
インプリンタ。 2 上記ステツプ状に変化する部分を示す位相板
内の直線が、上記マルチゲートライトバルブが配
列された配列方向に対して略45度傾斜しているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電気
光学ラインプリンタ。
[Scope of Claims] 1. A recording medium, a multi-gate light valve for printing pixels at spatially predetermined positions along a printing axis, means for irradiating the multi-gate light valve with coherent light, and the above-mentioned means arranged optically in a straight line between the multi-gate light valve and the recording medium to image the emitted light from the multi-gate light valve on the recording medium; an electro-optical line printer having means for advancing the recording medium in a linear direction, wherein the imaging means has a phase plate provided in a Fourier transform plane of the imaging means, and the phase plate The spatial phase distribution is structured so that the phase changes approximately 180 degrees in a step-like manner, and the straight line in the phase plate indicating the step-like changing part is relative to the arrangement direction in which the multi-gate light valves are arranged. an electro-optic line characterized in that the line is tilted, thereby converting light from the illuminated pixels into a double spot diffraction pattern tilted with respect to the print axis to reduce illumination nulls between the pixels; printer. 2. Claim 1, wherein the straight line in the phase plate indicating the step-like changing portion is inclined at approximately 45 degrees with respect to the direction in which the multi-gate light valves are arranged. The electro-optical line printer described.
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JPS5627167A (en) * 1979-08-13 1981-03-16 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Photo writing method
US4281904A (en) * 1979-06-21 1981-08-04 Xerox Corporation TIR Electro-optic modulator with individually addressed electrodes

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