JPH06235878A - 超小型機械式光変調器及び光学的インターレース出力を有する印刷装置 - Google Patents
超小型機械式光変調器及び光学的インターレース出力を有する印刷装置Info
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- JPH06235878A JPH06235878A JP6000037A JP3794A JPH06235878A JP H06235878 A JPH06235878 A JP H06235878A JP 6000037 A JP6000037 A JP 6000037A JP 3794 A JP3794 A JP 3794A JP H06235878 A JPH06235878 A JP H06235878A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 超小型機械式光変調器の２列に組み合わせて
ある反射鏡列の出力を回収し、印刷装置の光電性または
感光性媒体上に配光する目的でこれらを単一の走査線画
素パターンに光学的に結合する。 【構成】 ２列の変調器反射鏡（２０）の一方の列（２
０）に蒸着した複屈折フィルム（２８）を含み、これが
入射光（４１）の偏光を９０度回転させる。反射鏡列
（２０）からの反射と変更していない反射鏡列（２５）
からの反射が複屈折光学素子（３６）で光学的に単一の
走査線画素パターンに合成される。
ある反射鏡列の出力を回収し、印刷装置の光電性または
感光性媒体上に配光する目的でこれらを単一の走査線画
素パターンに光学的に結合する。 【構成】 ２列の変調器反射鏡（２０）の一方の列（２
０）に蒸着した複屈折フィルム（２８）を含み、これが
入射光（４１）の偏光を９０度回転させる。反射鏡列
（２０）からの反射と変更していない反射鏡列（２５）
からの反射が複屈折光学素子（３６）で光学的に単一の
走査線画素パターンに合成される。
Description
【０００１】本発明は一般に光変調器に関し、より特定
すれば超小型機械的アレイ式光変調器およびこれを用い
る光学的印刷装置に関する。
すれば超小型機械的アレイ式光変調器およびこれを用い
る光学的印刷装置に関する。
【０００２】超小型機械式変調器は最近になって公知と
なった。一般的に、超小型機械式光変調器は、普通シリ
コンから作成され能動駆動回路を含む基板と反射鏡とし
て機能する小型の片持ち型(cantilevered)ビーム・アレ
イよりなる。
なった。一般的に、超小型機械式光変調器は、普通シリ
コンから作成され能動駆動回路を含む基板と反射鏡とし
て機能する小型の片持ち型(cantilevered)ビーム・アレ
イよりなる。
【０００３】反射鏡アレイ全体は一般に単一の光源によ
り同時に照光されるのが普通である。特定のビームアレ
イに電圧をかけると、基板上に配置してある接地電極に
向かって傾斜し、その間経路の入射光を反射する。選択
したビームにだけ電圧を印加し、またこれらに反射を行
なわせることによって光変調を実現する。
り同時に照光されるのが普通である。特定のビームアレ
イに電圧をかけると、基板上に配置してある接地電極に
向かって傾斜し、その間経路の入射光を反射する。選択
したビームにだけ電圧を印加し、またこれらに反射を行
なわせることによって光変調を実現する。
【０００４】変調器の密度を増大させコストを削減する
ため、反射鏡は互い違いに指を組み合わせるように２列
に製造することが多い。この構造では対応する互い違い
の出力光パターンを生成するので、印刷の前にデータの
電子的前処理が必要である。このような前処理はデータ
の電子的緩衝（バッファリング）とインターレース（間
引き走査）処理が関係し、印刷装置全体の動作を大幅に
複雑にする。
ため、反射鏡は互い違いに指を組み合わせるように２列
に製造することが多い。この構造では対応する互い違い
の出力光パターンを生成するので、印刷の前にデータの
電子的前処理が必要である。このような前処理はデータ
の電子的緩衝（バッファリング）とインターレース（間
引き走査）処理が関係し、印刷装置全体の動作を大幅に
複雑にする。
【０００５】さらに、全ての印刷走査線は変調器の反射
鏡の列により異なる時刻に印刷される２本の半分の走査
線から構成されるので、印刷の品質は変調器の相対的移
動の均一性と印刷する媒体に大きく依存する。
鏡の列により異なる時刻に印刷される２本の半分の走査
線から構成されるので、印刷の品質は変調器の相対的移
動の均一性と印刷する媒体に大きく依存する。
【０００６】従って、本発明の目的は互い違いに嵌合し
た２列の反射鏡から同時に単一の出力走査線を生成し、
半走査線の電子的緩衝およびインターレース処理を必要
としないような光変調器の改良を提供することである。
た２列の反射鏡から同時に単一の出力走査線を生成し、
半走査線の電子的緩衝およびインターレース処理を必要
としないような光変調器の改良を提供することである。
【０００７】１つの簡単な方法は、単一の照明光ビーム
をそのサジタル(sagittal)方向に２本のビームに分割
し、これが反射鏡のそれぞれの列を別々に照明させるこ
とである。それぞれの反射鏡からの反射のあとで、光ビ
ームはビームスプリッタ（分光器）・アセンブリを用い
て光学的に再合成し、単一の走査線画素パターンを形成
する。
をそのサジタル(sagittal)方向に２本のビームに分割
し、これが反射鏡のそれぞれの列を別々に照明させるこ
とである。それぞれの反射鏡からの反射のあとで、光ビ
ームはビームスプリッタ（分光器）・アセンブリを用い
て光学的に再合成し、単一の走査線画素パターンを形成
する。
【０００８】従来のビームスプリッタおよび反射鏡を変
調器の反射鏡列の選択的アドレシングに使用した場合に
は問題が発生する。
調器の反射鏡列の選択的アドレシングに使用した場合に
は問題が発生する。
【０００９】第１に、反射鏡列の非常に小さいサジタル
方向に対する分離のため、きわめて緻密な製造および位
置合わせ精度が印刷装置のビーム分割および統合部分で
必要になる。このような緻密な精度は装置のコストを増
加させ、同時にシステム全体の信頼性を低下させる。
方向に対する分離のため、きわめて緻密な製造および位
置合わせ精度が印刷装置のビーム分割および統合部分で
必要になる。このような緻密な精度は装置のコストを増
加させ、同時にシステム全体の信頼性を低下させる。
【００１０】さらに、従来のビームスプリッタをビーム
合成器として使用した場合装置内に相当量の光の損失が
起こることになり、これも望ましくはない。
合成器として使用した場合装置内に相当量の光の損失が
起こることになり、これも望ましくはない。
【００１１】２列の反射鏡を別々に照明した後その出力
を統合する別の方法は、ダイクロイック光学素子を用い
た色分離統合方式の使用がある。その１つの変法として
異なる波長で作動する２つの光源を用いて対応する反射
鏡列を照明し、しかるのちにそれぞれの出力をダイクロ
イック・ビーム合成器で単一の走査線画素パターンに統
合する。
を統合する別の方法は、ダイクロイック光学素子を用い
た色分離統合方式の使用がある。その１つの変法として
異なる波長で作動する２つの光源を用いて対応する反射
鏡列を照明し、しかるのちにそれぞれの出力をダイクロ
イック・ビーム合成器で単一の走査線画素パターンに統
合する。
【００１２】これ以外に、同時に２波長で作動する単一
の光源で生成された光を波長によってダイクロイック・
ビームスプリッタで２成分に分けることがある。このよ
うな光源は同時に複数波長で動作するように作られてい
るヘリウム−ネオン（Ｈｅ−Ｎｅ）またはその他の形式
のガスレーザのことがある。それぞれのビーム成分を反
射鏡列で反射させた後、ダイクロイック・ビーム合成器
で単一の走査線画素パターンに統合する。
の光源で生成された光を波長によってダイクロイック・
ビームスプリッタで２成分に分けることがある。このよ
うな光源は同時に複数波長で動作するように作られてい
るヘリウム−ネオン（Ｈｅ−Ｎｅ）またはその他の形式
のガスレーザのことがある。それぞれのビーム成分を反
射鏡列で反射させた後、ダイクロイック・ビーム合成器
で単一の走査線画素パターンに統合する。
【００１３】これらの動作には正確な位置合わせ精度が
まだ必要とされるが、後２者の構成は従来のビームスプ
リッタおよび合成器を用いる第１のシステムより有利で
ある。これはダイクロイック・ビーム合成器の効率が従
来の合成器の効率を大幅に上回るためである。
まだ必要とされるが、後２者の構成は従来のビームスプ
リッタおよび合成器を用いる第１のシステムより有利で
ある。これはダイクロイック・ビーム合成器の効率が従
来の合成器の効率を大幅に上回るためである。
【００１４】さらに別の方法では、単一の光ビームを複
屈折ビームスプリッタで対角線方向に変更した２つの成
分に分割する。２列の反射鏡をこれらのビーム成分で別
個に照明する。反射鏡列からの出力は複屈折ビーム合成
素子により光学的に単一走査線画素パターンに合成す
る。
屈折ビームスプリッタで対角線方向に変更した２つの成
分に分割する。２列の反射鏡をこれらのビーム成分で別
個に照明する。反射鏡列からの出力は複屈折ビーム合成
素子により光学的に単一走査線画素パターンに合成す
る。
【００１５】この方法は前述のどの方法に対しても利点
を有する。対角線方向に変更した２つのビーム成分のサ
ジタル方向の分離は複屈折ビームスプリッタと複屈折ビ
ーム合成器の位置関係で正確に制御され、本質的な高効
率のため従来のビームスプリッタおよび合成器と比較し
て少ない光損失しか起こらない。
を有する。対角線方向に変更した２つのビーム成分のサ
ジタル方向の分離は複屈折ビームスプリッタと複屈折ビ
ーム合成器の位置関係で正確に制御され、本質的な高効
率のため従来のビームスプリッタおよび合成器と比較し
て少ない光損失しか起こらない。
【００１６】反射鏡列の別個の照明および元のビームの
分割の必要性を排除するため、反射鏡で反射する光の特
性を変更するように反射鏡自体を作ることが出来る。
分割の必要性を排除するため、反射鏡で反射する光の特
性を変更するように反射鏡自体を作ることが出来る。
【００１７】第１の反射鏡列で反射した光は第２の反射
鏡列で反射した光とは異なっている。これらの差、たと
えば光の色または偏光などを利用することにより、前述
の技術のいずれかを用いて２列の反射鏡の出力を単一の
走査線画素パターンに光学的に統合することができる。
鏡列で反射した光とは異なっている。これらの差、たと
えば光の色または偏光などを利用することにより、前述
の技術のいずれかを用いて２列の反射鏡の出力を単一の
走査線画素パターンに光学的に統合することができる。
【００１８】光の偏光特性を用いる場合、それぞれの反
射鏡列からの異なるまた望ましくは対角線方向への線型
偏光した出力は、反射鏡上に偏光方向変化素子またはそ
の構造を形成することで得られる。偏光方向変化素子は
複屈折または光磁気コーティングを鏡面上に施すことで
反射鏡上に形成する。また偏光方向変化構造は表面のレ
リーフ微細構造を反射鏡上に作成することにより形成で
きる。
射鏡列からの異なるまた望ましくは対角線方向への線型
偏光した出力は、反射鏡上に偏光方向変化素子またはそ
の構造を形成することで得られる。偏光方向変化素子は
複屈折または光磁気コーティングを鏡面上に施すことで
反射鏡上に形成する。また偏光方向変化構造は表面のレ
リーフ微細構造を反射鏡上に作成することにより形成で
きる。
【００１９】色分離を用いる場合、双方の反射鏡列は２
波長で作動する単一の光源により同時に照明される。そ
れぞれの反射鏡列は特定の単一波長または複数波長を選
択的に反射し同時にそれ以外の波長を吸収または拡散す
るような光学コーティングにより異なる波長の光を反射
するようにしてある。反射鏡列で反射した光はダイクロ
イック・ビーム合成器またはダイクロイック偏光器と複
屈折ビーム合成器の組み合わせにより単一走査線画素パ
ターンに合成する。
波長で作動する単一の光源により同時に照明される。そ
れぞれの反射鏡列は特定の単一波長または複数波長を選
択的に反射し同時にそれ以外の波長を吸収または拡散す
るような光学コーティングにより異なる波長の光を反射
するようにしてある。反射鏡列で反射した光はダイクロ
イック・ビーム合成器またはダイクロイック偏光器と複
屈折ビーム合成器の組み合わせにより単一走査線画素パ
ターンに合成する。
【００２０】図１は従来技術の光変調器の側面断面図
で、偏向前の片持ち型反射鏡を示す。
で、偏向前の片持ち型反射鏡を示す。
【００２１】図２は従来技術の光変調器の側面断面図
で、偏向後の片持ち型反射鏡を示す。
で、偏向後の片持ち型反射鏡を示す。
【００２２】図３は従来技術の超小型機械式光変調器の
部分平面図で２つの交互に組み合わされた反射鏡列を含
む。
部分平面図で２つの交互に組み合わされた反射鏡列を含
む。
【００２３】図４は従来技術の変調器から２列の反射鏡
で生成された光画素の端面図である。
で生成された光画素の端面図である。
【００２４】図５は複屈折ビームスプリッタと、合成器
と、図３に図示した変調器を用いる光学印刷装置の模式
図で、両方の反射鏡列からの同時で単一の走査線画素パ
ターンを実現している。
と、図３に図示した変調器を用いる光学印刷装置の模式
図で、両方の反射鏡列からの同時で単一の走査線画素パ
ターンを実現している。
【００２５】図６は複屈折ビーム合成素子の断面図で２
本のビームの重なりを示す。
本のビームの重なりを示す。
【００２６】図７は２列の反射鏡で生成され図６の複屈
折ビーム合成素子により単一の走査線画素パターンに合
成された光パターンの端面図である。
折ビーム合成素子により単一の走査線画素パターンに合
成された光パターンの端面図である。
【００２７】図８は表面上にそれぞれが入射光と相互作
用する複屈折構造を有する片持ち型反射鏡の部分断面図
である。
用する複屈折構造を有する片持ち型反射鏡の部分断面図
である。
【００２８】図９は一方の列が複屈折素子を反射表面上
に有する２列の相互に組み合わされた反射鏡を含む超小
型機械式光変調器の部分平面図である。
に有する２列の相互に組み合わされた反射鏡を含む超小
型機械式光変調器の部分平面図である。
【００２９】図１０は図３に図示した変調器内の反射鏡
表面上に付加した複屈折コーティングならびに両方の反
射鏡列から同時的単一走査線画素パターン出力を得るた
めの複屈折ビーム合成器を使用する光学的印刷装置の模
式図である。
表面上に付加した複屈折コーティングならびに両方の反
射鏡列から同時的単一走査線画素パターン出力を得るた
めの複屈折ビーム合成器を使用する光学的印刷装置の模
式図である。
【００３０】図１１は超小型機械式光変調器の部分平面
図で、一方の反射鏡列上の光磁気フィルムのレーザービ
ームによる選択的磁化の過程を示す。
図で、一方の反射鏡列上の光磁気フィルムのレーザービ
ームによる選択的磁化の過程を示す。
【００３１】図１２は図２に類似の片持ち型反射鏡の部
分断面図で、表面上に光磁気フィルムと、それぞれの磁
化ベクトルと入射光との相互作用を有する。
分断面図で、表面上に光磁気フィルムと、それぞれの磁
化ベクトルと入射光との相互作用を有する。
【００３２】図１３は同時に２つの異なる波長で作動す
る単一の光源と、ダイクロイック・ビームスプリッタ
と、合成器と、図３の変調器を用いて両方の反射鏡列か
ら同時単一走査線画素パターン出力を実現する光学印刷
装置の略図である。
る単一の光源と、ダイクロイック・ビームスプリッタ
と、合成器と、図３の変調器を用いて両方の反射鏡列か
ら同時単一走査線画素パターン出力を実現する光学印刷
装置の略図である。
【００３３】本発明は印刷装置において２列の相互に嵌
合した反射鏡の出力を使用する方法を取り扱うものであ
る。より特定すれば、本発明は超小型機械式光変調器の
２列に組み合わせてある反射鏡列の出力を回収すること
と、印刷装置の光電性または感光性媒体上に配光する目
的でこれらを単一の走査線画素パターンに光学的に結合
することに関する。
合した反射鏡の出力を使用する方法を取り扱うものであ
る。より特定すれば、本発明は超小型機械式光変調器の
２列に組み合わせてある反射鏡列の出力を回収すること
と、印刷装置の光電性または感光性媒体上に配光する目
的でこれらを単一の走査線画素パターンに光学的に結合
することに関する。
【００３４】好適実施例において、反射鏡の表面は入射
光の特性を変化させ得るように偏向してある。別の実施
例において、反射鏡のそれぞれの列は正確に位置決めし
たレーザービームで個別に照明する。反射鏡列からの出
力は従来のまたは特化したビーム合成器で単一走査線の
画素パターンに結合する。
光の特性を変化させ得るように偏向してある。別の実施
例において、反射鏡のそれぞれの列は正確に位置決めし
たレーザービームで個別に照明する。反射鏡列からの出
力は従来のまたは特化したビーム合成器で単一走査線の
画素パターンに結合する。
【００３５】図１を参照すると、従来技術による片持ち
型反射鏡２０が基板２２上に固定してある。電極２１は
オフになっている。入射光ビーム２４は光ビーム２６と
して反射鏡２０で反射される。反射ビーム２６は光電面
から離れる方向に進むので光学系において印刷するため
に使用することは出来ない。
型反射鏡２０が基板２２上に固定してある。電極２１は
オフになっている。入射光ビーム２４は光ビーム２６と
して反射鏡２０で反射される。反射ビーム２６は光電面
から離れる方向に進むので光学系において印刷するため
に使用することは出来ない。
【００３６】図２を参照すると、片持ち型反射鏡２０は
電極２１との間に電圧を印加した場合に下向きに傾斜す
る。これにより入射光ビーム２４が反射鏡２０で反射ビ
ーム２６として反射され、新しい方向に進む。反射ビー
ム２６は、この場合、光電面に向かって進むので光学系
において印刷に使用することが可能である。
電極２１との間に電圧を印加した場合に下向きに傾斜す
る。これにより入射光ビーム２４が反射鏡２０で反射ビ
ーム２６として反射され、新しい方向に進む。反射ビー
ム２６は、この場合、光電面に向かって進むので光学系
において印刷に使用することが可能である。
【００３７】図３を参照すると、ここでも従来技術が図
示してあり、反射鏡２０および２５は２列の相互に嵌合
した列に配置してあり、最大限に空間を利用しまた変調
器出力画素密度を改善している。しかし、変更なしの場
合、このような変調器が２ドットまたは画素のパターン
を図４に図示したように生成することになる。走査線パ
ターン２３は正接方向で相互に分離した反射鏡２５から
のドットを含み、また走査線パターン２７は正接方向で
相互に分離した反射鏡２０からのドットを含む。これら
のパターン２３と２７は相互に対して１画素分だけサジ
タル方向にシフトする。方向「ｄ」は反射鏡２０および
２５からの出力が画像化される光電媒体の（サジタル方
向の）移動の向きである。
示してあり、反射鏡２０および２５は２列の相互に嵌合
した列に配置してあり、最大限に空間を利用しまた変調
器出力画素密度を改善している。しかし、変更なしの場
合、このような変調器が２ドットまたは画素のパターン
を図４に図示したように生成することになる。走査線パ
ターン２３は正接方向で相互に分離した反射鏡２５から
のドットを含み、また走査線パターン２７は正接方向で
相互に分離した反射鏡２０からのドットを含む。これら
のパターン２３と２７は相互に対して１画素分だけサジ
タル方向にシフトする。方向「ｄ」は反射鏡２０および
２５からの出力が画像化される光電媒体の（サジタル方
向の）移動の向きである。
【００３８】２本の独立した光ビームは各種の方法で生
成可能である。たとえば、２つのレーザーを用いてそれ
ぞれの反射鏡列を照明する、または単一のレーザービー
ムを２本のビームに分割することが可能である。反射鏡
列の非常に小さいサジタル方向の分離のため、２つのレ
ーザーを用いる場合は精密な位置合わせ精度が要求され
る。同じ理由から、ビーム分割方法を用いる場合には、
共通の反射鏡型ビームスプリッタを用いる代わりに、複
屈折ビームスプリッタを使用する。複屈折ビームスプリ
ッタの使用は装置部材数を減少させ、位置合わせを大幅
に単純化し、装置の長期的機械的安定性および信頼性を
向上させる。
成可能である。たとえば、２つのレーザーを用いてそれ
ぞれの反射鏡列を照明する、または単一のレーザービー
ムを２本のビームに分割することが可能である。反射鏡
列の非常に小さいサジタル方向の分離のため、２つのレ
ーザーを用いる場合は精密な位置合わせ精度が要求され
る。同じ理由から、ビーム分割方法を用いる場合には、
共通の反射鏡型ビームスプリッタを用いる代わりに、複
屈折ビームスプリッタを使用する。複屈折ビームスプリ
ッタの使用は装置部材数を減少させ、位置合わせを大幅
に単純化し、装置の長期的機械的安定性および信頼性を
向上させる。
【００３９】図５を参照すると、レーザ４０は複屈折ビ
ームスプリッタ４４の高速軸に対して４５度の線型偏光
を有する光ビーム４１を発生している。コリメータ・ア
センブリ４２を通過した後、ビーム４１は複屈折ビーム
スプリッタ４４に入射し、ここで相互に直交する方向の
偏光を有する２本のビーム４５と４７に変換される。一
方のビームはビームスプリッタ４４の高速軸と平行し、
他方はこれに直交する。
ームスプリッタ４４の高速軸に対して４５度の線型偏光
を有する光ビーム４１を発生している。コリメータ・ア
センブリ４２を通過した後、ビーム４１は複屈折ビーム
スプリッタ４４に入射し、ここで相互に直交する方向の
偏光を有する２本のビーム４５と４７に変換される。一
方のビームはビームスプリッタ４４の高速軸と平行し、
他方はこれに直交する。
【００４０】ビーム４５および４７はそれぞれ光変調器
５０の２列の反射鏡列２０および２５で反射される。反
射後、複屈折ビーム合成器３６に入射しここで単一のビ
ーム４３に併合され、対物アセンブリ４６により出力平
面上に画像化する。
５０の２列の反射鏡列２０および２５で反射される。反
射後、複屈折ビーム合成器３６に入射しここで単一のビ
ーム４３に併合され、対物アセンブリ４６により出力平
面上に画像化する。
【００４１】複屈折ビームスプリッタ４４の材質および
有効厚を調節することにより、ビーム分離Ｂｓを反射鏡
列の分離と正確に適合させることが出来る。同様に、ビ
ーム合成器３６を適切に設計することで反射ビームを単
一走査線画素パターンに正確に送出することが可能であ
る。
有効厚を調節することにより、ビーム分離Ｂｓを反射鏡
列の分離と正確に適合させることが出来る。同様に、ビ
ーム合成器３６を適切に設計することで反射ビームを単
一走査線画素パターンに正確に送出することが可能であ
る。
【００４２】図６では相互に９０度に偏光した反射鏡２
０により反射した光ビーム３２とコーティングしていな
い反射鏡２５により反射した光ビーム３３を示す。これ
らのビームが複屈折ビーム合成素子３６を横断するよう
にし、素子の構造ならびに位置は、複屈折フィルムの低
い方の反射率に対応する合成器高速複屈折軸と一方のビ
ームの偏光が適合しまた他方が複屈折フィルムの高い方
の反射率に対応する低速軸に適合するように、またこれ
ら２本のビームを単一のビーム３８に合成するように配
置してある。ビーム合成器の重要な設計パラメータはそ
の材質の複屈折率または高速及び低速屈折率の差、およ
び素子それ自体の厚みである。またビーム合成素子３６
は充分広く作成し、反射鏡列で反射する走査線パターン
全体に対応できる。
０により反射した光ビーム３２とコーティングしていな
い反射鏡２５により反射した光ビーム３３を示す。これ
らのビームが複屈折ビーム合成素子３６を横断するよう
にし、素子の構造ならびに位置は、複屈折フィルムの低
い方の反射率に対応する合成器高速複屈折軸と一方のビ
ームの偏光が適合しまた他方が複屈折フィルムの高い方
の反射率に対応する低速軸に適合するように、またこれ
ら２本のビームを単一のビーム３８に合成するように配
置してある。ビーム合成器の重要な設計パラメータはそ
の材質の複屈折率または高速及び低速屈折率の差、およ
び素子それ自体の厚みである。またビーム合成素子３６
は充分広く作成し、反射鏡列で反射する走査線パターン
全体に対応できる。
【００４３】ビーム合成動作の結果を図７に示す。ここ
では、反射鏡列２０からの出力に対応する画素走査線パ
ターン３２と反射鏡列２５からの画素走査線パターン３
３は光学的に単一の走査線画素パターン３８に合成され
る。
では、反射鏡列２０からの出力に対応する画素走査線パ
ターン３２と反射鏡列２５からの画素走査線パターン３
３は光学的に単一の走査線画素パターン３８に合成され
る。
【００４４】複屈折ビームスプリッタおよびビーム合成
器の使用で光学系が大幅に単純化する。これは精密な２
本のビームの生成および結合動作がこれらの部材の材質
面の属性および製造時の寸法に依存し、従来の反射鏡型
素子の機械的位置合わせに依存しないためである。
器の使用で光学系が大幅に単純化する。これは精密な２
本のビームの生成および結合動作がこれらの部材の材質
面の属性および製造時の寸法に依存し、従来の反射鏡型
素子の機械的位置合わせに依存しないためである。
【００４５】さらに、複屈折ビーム合成器の使用により
同一容量の在来のビームスプリッタを使用したシステム
と比べ光学系の光透過率が改善される。
同一容量の在来のビームスプリッタを使用したシステム
と比べ光学系の光透過率が改善される。
【００４６】図８に図示した本発明の好適実施例におい
て、複屈折フィルム・コーティング２８は反射鏡２０の
一方の列に蒸着してある。複屈折フィルム・コーティン
グ２８により図５の実施例に図示したような複屈折ビー
ムスプリッタ４４は不要となる。両方の反射鏡列は偏光
した光ビームで照明される。図９では片持ち型反射鏡２
０上で反射鏡２０の法線Ｎに対し小さい角度αで衝突す
る光ビーム３０を示す。反射鏡２０は、照明光の波長を
λとおいて、λ／４の実効物理厚を有するように作って
ある複屈折フィルム２８が装置してある。装置全体はほ
ぼ法線入射及び反射角で動作し、従って角度αは小さ
い。
て、複屈折フィルム・コーティング２８は反射鏡２０の
一方の列に蒸着してある。複屈折フィルム・コーティン
グ２８により図５の実施例に図示したような複屈折ビー
ムスプリッタ４４は不要となる。両方の反射鏡列は偏光
した光ビームで照明される。図９では片持ち型反射鏡２
０上で反射鏡２０の法線Ｎに対し小さい角度αで衝突す
る光ビーム３０を示す。反射鏡２０は、照明光の波長を
λとおいて、λ／４の実効物理厚を有するように作って
ある複屈折フィルム２８が装置してある。装置全体はほ
ぼ法線入射及び反射角で動作し、従って角度αは小さ
い。
【００４７】前記の条件で複屈折層を通過する光の位相
遅延は次式で計算できる： （１） ΔΦ＝２ΠＨ（ｎe −ｎo ）／（λＣｏｓα） ここで、 ΔΦは位相遅延 Ｈは複屈折フィルムの厚み ｎe は複屈折フィルムの異常反射率 ｎo は複屈折フィルムの通常反射率 λは入射光の波長 αは入射角である。
遅延は次式で計算できる： （１） ΔΦ＝２ΠＨ（ｎe −ｎo ）／（λＣｏｓα） ここで、 ΔΦは位相遅延 Ｈは複屈折フィルムの厚み ｎe は複屈折フィルムの異常反射率 ｎo は複屈折フィルムの通常反射率 λは入射光の波長 αは入射角である。
【００４８】図８を参照すると、入射光ビーム３０は複
屈折フィルム２８の高速光学軸に対して４５度の角度で
線型偏光される。高速軸は複屈折フィルムの低い方の反
射率に対応する。複屈折フィルムの厚みを横断する間に
入射光ビーム３０は第１に右周りの円偏光に変換され、
その後反射鏡２０の表面「Ｓ」に達する。
屈折フィルム２８の高速光学軸に対して４５度の角度で
線型偏光される。高速軸は複屈折フィルムの低い方の反
射率に対応する。複屈折フィルムの厚みを横断する間に
入射光ビーム３０は第１に右周りの円偏光に変換され、
その後反射鏡２０の表面「Ｓ」に達する。
【００４９】円偏光がΠ／２の位相遅延に相当しまた入
射角が小さいと仮定すると、次の方程式を満たす必要が
ある： （２） Ｈ（ｎe −ｎo ）＝λ／４ ここでも、前述のように、 Ｈは複屈折フィルムの厚み ｎe は複屈折フィルムの異常反射率 ｎo は複屈折フィルムの通常反射率 λは入射光の波長である。
射角が小さいと仮定すると、次の方程式を満たす必要が
ある： （２） Ｈ（ｎe −ｎo ）＝λ／４ ここでも、前述のように、 Ｈは複屈折フィルムの厚み ｎe は複屈折フィルムの異常反射率 ｎo は複屈折フィルムの通常反射率 λは入射光の波長である。
【００５０】表面「Ｓ」からの反射の後、光ビーム３０
はすぐに偏光を左周りの円に変化させる。複屈折フィル
ム２８を第２に通過する間、いま反射したばかりのビー
ム３２はフィルムの高速軸に対して−４５度の角度で線
型偏光するように変換され、その結果としてビーム３０
の本来の偏光に対して９０度の角度となる。
はすぐに偏光を左周りの円に変化させる。複屈折フィル
ム２８を第２に通過する間、いま反射したばかりのビー
ム３２はフィルムの高速軸に対して−４５度の角度で線
型偏光するように変換され、その結果としてビーム３０
の本来の偏光に対して９０度の角度となる。
【００５１】図９をもう一度参照すると、複屈折フィル
ム２８を含む反射鏡列２０は同様な複屈折フィルムを含
まない反射鏡列２５から反射してきた光に対して９０度
の角度で偏光した反射光を生成する。
ム２８を含む反射鏡列２０は同様な複屈折フィルムを含
まない反射鏡列２５から反射してきた光に対して９０度
の角度で偏光した反射光を生成する。
【００５２】図１０を参照すると、レーザ４０は反射鏡
列２５上の複屈折フィルム２８の高速軸に対して４５度
の角度で線型偏光を有する線型偏光光ビーム４１を生成
する。コリメータ・アセンブリ４２を通過した後、ビー
ム４１は光変調器５０の２列の反射鏡２０および２５で
同時に反射される。反射鏡列２５から反射した光ビーム
は反射鏡列２５の表面上の複屈折フィルム２８のため反
射鏡列２０から反射したビームに対して９０度の偏光を
有する。反射の後、反射ビームは複屈折ビーム合成器３
６に入射し、ここで単一ビーム４３に合成されて、対物
アセンブリ４６により出力平面４８に結像する。
列２５上の複屈折フィルム２８の高速軸に対して４５度
の角度で線型偏光を有する線型偏光光ビーム４１を生成
する。コリメータ・アセンブリ４２を通過した後、ビー
ム４１は光変調器５０の２列の反射鏡２０および２５で
同時に反射される。反射鏡列２５から反射した光ビーム
は反射鏡列２５の表面上の複屈折フィルム２８のため反
射鏡列２０から反射したビームに対して９０度の偏光を
有する。反射の後、反射ビームは複屈折ビーム合成器３
６に入射し、ここで単一ビーム４３に合成されて、対物
アセンブリ４６により出力平面４８に結像する。
【００５３】ビーム合成動作の結果を図７に示す。反射
鏡列２０からの出力に対応する画素走査線パターン３２
および反射鏡列２５からの画素走査線パターンは光学的
に単一の走査線画素パターン３８に合成される。
鏡列２０からの出力に対応する画素走査線パターン３２
および反射鏡列２５からの画素走査線パターンは光学的
に単一の走査線画素パターン３８に合成される。
【００５４】複屈折フィルム２８を有する反射鏡２０と
複屈折フィルム２８を有していない反射鏡２５の機械的
応答を等しくするため、複屈折フィルム２８を有してい
ない反射鏡２５を光学的に中性の澄明な層で被覆し、そ
の重量が複屈折コーティングの重量と等しくなるように
することが可能である。また、反射鏡２５を被覆しない
ままにしておいてもよいが、複屈折フィルム２８で被覆
した反射鏡の応答と適合するような厚みまたはさらなる
密度の材質から作成する。
複屈折フィルム２８を有していない反射鏡２５の機械的
応答を等しくするため、複屈折フィルム２８を有してい
ない反射鏡２５を光学的に中性の澄明な層で被覆し、そ
の重量が複屈折コーティングの重量と等しくなるように
することが可能である。また、反射鏡２５を被覆しない
ままにしておいてもよいが、複屈折フィルム２８で被覆
した反射鏡の応答と適合するような厚みまたはさらなる
密度の材質から作成する。
【００５５】上述の実施例における複屈折フィルム２８
は無機酸化物系フィルムとすることができる。複屈折フ
ィルム２８はまた有機複合光学ポリマーであってもよ
い。フィルムの性状によって製造方法は変化する。
は無機酸化物系フィルムとすることができる。複屈折フ
ィルム２８はまた有機複合光学ポリマーであってもよ
い。フィルムの性状によって製造方法は変化する。
【００５６】無機フィルムの場合、特に金属酸化物系の
フィルムの場合、複屈折層は従来技術で公知の傾斜打ち
込み蒸着工程により作成可能である。この場合基板を蒸
着源に対して傾斜させておく。この工程で蒸着したフィ
ルムは一つ一つの原子より大きく光の波長よりは小さい
複屈折構造を有する複屈折形状を呈する。このような品
質のフィルムは、たとえばＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｔａ2
Ｏ5 から製造することが出来る。
フィルムの場合、複屈折層は従来技術で公知の傾斜打ち
込み蒸着工程により作成可能である。この場合基板を蒸
着源に対して傾斜させておく。この工程で蒸着したフィ
ルムは一つ一つの原子より大きく光の波長よりは小さい
複屈折構造を有する複屈折形状を呈する。このような品
質のフィルムは、たとえばＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｔａ2
Ｏ5 から製造することが出来る。
【００５７】一方、有機複屈折フィルムは溶剤を用いた
溶液から析出させることが出来る。どのような析出工程
および重合体混合液を用いるかによってフィルム複屈折
の各種値が実現可能である。このようなフィルムに適し
たポリマー（重合体）としては、モーベイ化学工業（Mo
bay Chemical Company）の製造するＭｅｒｌｏｎ Ｍ５
０Ｆとして周知のビスフェノール−Ａ−ポリカーボネー
ト（Bisphenol-A-Polycarbonate ）、ダウケミカル（Do
w Chemical Company）製造のＳｔｙｒｏｎ６８５Ｄとし
て周知のポリスチレン（Polystyrene ）、または４メチ
ル・ポリカーボネート（Tetramethyl Polycarbonate）
またはゼネラル・エレクトリック社（General Electric
Corporation）製造のＴＭＢＰＡがある。これらのポリ
マーの析出に適した溶媒はジクロロメタン（dichlorome
thane ）である。
溶液から析出させることが出来る。どのような析出工程
および重合体混合液を用いるかによってフィルム複屈折
の各種値が実現可能である。このようなフィルムに適し
たポリマー（重合体）としては、モーベイ化学工業（Mo
bay Chemical Company）の製造するＭｅｒｌｏｎ Ｍ５
０Ｆとして周知のビスフェノール−Ａ−ポリカーボネー
ト（Bisphenol-A-Polycarbonate ）、ダウケミカル（Do
w Chemical Company）製造のＳｔｙｒｏｎ６８５Ｄとし
て周知のポリスチレン（Polystyrene ）、または４メチ
ル・ポリカーボネート（Tetramethyl Polycarbonate）
またはゼネラル・エレクトリック社（General Electric
Corporation）製造のＴＭＢＰＡがある。これらのポリ
マーの析出に適した溶媒はジクロロメタン（dichlorome
thane ）である。
【００５８】これらのポリマーの複屈折性により、フィ
ルムは製造時に厚みを容易に管理することが出来る。た
とえば、今日までに報告のあった最高の複屈折率の値は
Ｍｅｒｌｏｎ系のポリマーにおける０．２１である。こ
れは、広く用いられているヘリウム−ネオン（Ｈｅ−Ｎ
ｅ）ガスレーザの発生する波長０．６ミクロンの赤色入
射光に対して０．７５ミクロンの厚みのフィルムとな
る。
ルムは製造時に厚みを容易に管理することが出来る。た
とえば、今日までに報告のあった最高の複屈折率の値は
Ｍｅｒｌｏｎ系のポリマーにおける０．２１である。こ
れは、広く用いられているヘリウム−ネオン（Ｈｅ−Ｎ
ｅ）ガスレーザの発生する波長０．６ミクロンの赤色入
射光に対して０．７５ミクロンの厚みのフィルムとな
る。
【００５９】直交する方向の偏光を２列の反射鏡列から
反射したビームに与えるさらなる方法には、反射鏡表面
上に入射光の波長より小さな周期で２値レリーフ構造を
形成することが含まれる。１次近似によるこのような構
造は方形のレリーフ格子として観察され、これによる複
屈折の特徴は次の式で表現できる： （３） Δｎ＝ｎ1 −ｎ2 ＝［ｑ＋（１／ｎ）2 （１−ｑ）］-1/2 −［（ｑ＋ｎ2 ）（１−ｑ）］1/2 ここで Δｎは複屈折 ｎ1 は格子線に平行に偏光した光の屈折率 ｎ2 は格子ベクタに平行に偏光した光の屈折率 ｎは格子の材質の反射率 ｑは形状の係数＝（格子の線幅）／（格子の周期）、で
ある。
反射したビームに与えるさらなる方法には、反射鏡表面
上に入射光の波長より小さな周期で２値レリーフ構造を
形成することが含まれる。１次近似によるこのような構
造は方形のレリーフ格子として観察され、これによる複
屈折の特徴は次の式で表現できる： （３） Δｎ＝ｎ1 −ｎ2 ＝［ｑ＋（１／ｎ）2 （１−ｑ）］-1/2 −［（ｑ＋ｎ2 ）（１−ｑ）］1/2 ここで Δｎは複屈折 ｎ1 は格子線に平行に偏光した光の屈折率 ｎ2 は格子ベクタに平行に偏光した光の屈折率 ｎは格子の材質の反射率 ｑは形状の係数＝（格子の線幅）／（格子の周期）、で
ある。
【００６０】このような構造および製造方法は従来技術
において公知である。このような構造はガラスや、ヘキ
スト社（Hoechst Celanese Company）製造のフォト・レ
ジストＡＺ１５１８などのフォト・レジスト剤を含め各
種材質でうまく製造されている。
において公知である。このような構造はガラスや、ヘキ
スト社（Hoechst Celanese Company）製造のフォト・レ
ジストＡＺ１５１８などのフォト・レジスト剤を含め各
種材質でうまく製造されている。
【００６１】フォト・レジスト剤に作成した格子は、そ
の製造が超小型機械式光変調器の製造において用いられ
る半導体処理技術と互換性を有しているため特定の値と
なる。
の製造が超小型機械式光変調器の製造において用いられ
る半導体処理技術と互換性を有しているため特定の値と
なる。
【００６２】変調器の反射鏡は別の処理工程としてまた
は装置の製造工程全体との組み合わせにおいてのいずれ
かでフォト・レジストにより被覆する。フォト・レジス
トは適切な光源にこれを第１に露光することでパターン
を焼き付け、ついでこれを現像し、必要な格子を生成す
る。
は装置の製造工程全体との組み合わせにおいてのいずれ
かでフォト・レジストにより被覆する。フォト・レジス
トは適切な光源にこれを第１に露光することでパターン
を焼き付け、ついでこれを現像し、必要な格子を生成す
る。
【００６３】変調器製造にどのような工程を用いるかに
より変化するが、フォト・レジスト格子は反射鏡列の一
方のみに形成するあるいは第２の反射鏡列から完全にフ
ォト・レジストを除去することが可能である。これ以外
にも、単一のまたは別個のマスキングおよび露光工程を
用いて、直交する方向の格子構造を反射鏡のそれぞれの
列に作成することも出来る。
より変化するが、フォト・レジスト格子は反射鏡列の一
方のみに形成するあるいは第２の反射鏡列から完全にフ
ォト・レジストを除去することが可能である。これ以外
にも、単一のまたは別個のマスキングおよび露光工程を
用いて、直交する方向の格子構造を反射鏡のそれぞれの
列に作成することも出来る。
【００６４】さらに、屈折率格子も可能である。この形
式の格子は、光学的手法を用いて２クロム酸塩ゼラチン
（dichromated gelatin ）型のホログラムを作成するの
と類似の工程で製作できる。
式の格子は、光学的手法を用いて２クロム酸塩ゼラチン
（dichromated gelatin ）型のホログラムを作成するの
と類似の工程で製作できる。
【００６５】２つの直交する格子を有する２列の反射鏡
を用いると、入射光の偏光の位置合わせ精度が緩和され
る。これはわずかな入射偏光の位置のズレがあると反射
光ビームが相互に直交する方向に偏光されたままになる
ためである。精度は格子構造のそれぞれの位置合わせで
制御し、これは光学リソグラフ製造工程で決定する。
を用いると、入射光の偏光の位置合わせ精度が緩和され
る。これはわずかな入射偏光の位置のズレがあると反射
光ビームが相互に直交する方向に偏光されたままになる
ためである。精度は格子構造のそれぞれの位置合わせで
制御し、これは光学リソグラフ製造工程で決定する。
【００６６】反射光に直交する偏光を生成するさらに別
の方法は、書き換え可能な光学的データ記録において使
用されている方法と類似の薄膜内における光磁気作用に
よるものである。
の方法は、書き換え可能な光学的データ記録において使
用されている方法と類似の薄膜内における光磁気作用に
よるものである。
【００６７】図１１に図示したように、全ての反射鏡を
薄膜光磁気媒体２９で被覆する。光磁気媒体２９は磁場
の存在下でキュリー温度以上に選択的に加熱し光磁気媒
体２９を永久磁化するように処理する。図１１に図示し
てあるように、単一の反射鏡列２０上の光磁気媒体の局
部的加熱は反射鏡列２０に収束したレーザービーム３４
を当てまた同時に装置全体をその表面に対して垂直の磁
場「Ｂ］内に配置しておく。加熱中に、光磁気媒体２９
の加熱領域内で磁化が起こり、冷却により永久に磁化さ
れたまま残る。特定の反射鏡列を加熱するために使用す
る加熱用レーザは光磁気媒体をその媒体のキュリー温度
以上に加熱するための充分な出力である限りどのような
形式であってもよい。光磁気媒体の加熱はその他の方
法、たとえば反射鏡基板に電流を通電するなどにより実
現することも出来る。
薄膜光磁気媒体２９で被覆する。光磁気媒体２９は磁場
の存在下でキュリー温度以上に選択的に加熱し光磁気媒
体２９を永久磁化するように処理する。図１１に図示し
てあるように、単一の反射鏡列２０上の光磁気媒体の局
部的加熱は反射鏡列２０に収束したレーザービーム３４
を当てまた同時に装置全体をその表面に対して垂直の磁
場「Ｂ］内に配置しておく。加熱中に、光磁気媒体２９
の加熱領域内で磁化が起こり、冷却により永久に磁化さ
れたまま残る。特定の反射鏡列を加熱するために使用す
る加熱用レーザは光磁気媒体をその媒体のキュリー温度
以上に加熱するための充分な出力である限りどのような
形式であってもよい。光磁気媒体の加熱はその他の方
法、たとえば反射鏡基板に電流を通電するなどにより実
現することも出来る。
【００６８】光磁気フィルム材はたとえばＦｅ、Ｔｂ、
Ｇｄ、Ｃｏなど最大の極性回転効果が得られる導電性の
鉄および磁性鉄分子を含んでもよい。磁化した光磁気媒
体２９はカー効果またはファラデー効果により入射光の
偏光を回転させることが出来るようになる。一方、反射
鏡列２５上の磁化していない光磁気媒体２９は入射光の
偏光を回転させることはない。
Ｇｄ、Ｃｏなど最大の極性回転効果が得られる導電性の
鉄および磁性鉄分子を含んでもよい。磁化した光磁気媒
体２９はカー効果またはファラデー効果により入射光の
偏光を回転させることが出来るようになる。一方、反射
鏡列２５上の磁化していない光磁気媒体２９は入射光の
偏光を回転させることはない。
【００６９】光学的データ記録に使用する場合、光学的
データ記録における外部的な書き込み用磁場は一般に光
磁気フィルムと直角の方向を向いている。これは読み出
し用光もフィルムに対して垂直に入射するためである。
反射鏡の場合は、磁場を入射光ビームと平行の方向に向
けるのが有利であろう。図１２では、反射鏡２０上に蒸
着した光磁気フィルム２９の書き込み磁気ベクトルＨは
反射鏡２０の垂直線Ｎに対して角度αをなし、入射光ビ
ーム３０と平行になるようにしてある。
データ記録における外部的な書き込み用磁場は一般に光
磁気フィルムと直角の方向を向いている。これは読み出
し用光もフィルムに対して垂直に入射するためである。
反射鏡の場合は、磁場を入射光ビームと平行の方向に向
けるのが有利であろう。図１２では、反射鏡２０上に蒸
着した光磁気フィルム２９の書き込み磁気ベクトルＨは
反射鏡２０の垂直線Ｎに対して角度αをなし、入射光ビ
ーム３０と平行になるようにしてある。
【００７０】光磁気媒体、書き込み磁場強度、およびフ
ィルム厚などのパラメータの適切な選択で、入射光ビー
ム３０と反射光ビーム３２の間で９０度の偏光方向の回
転が実現できる。また書き込み動作は基本的に、公知の
そして技術の確立している消去可能な光磁気データ記録
媒体で用いているものと同一である。
ィルム厚などのパラメータの適切な選択で、入射光ビー
ム３０と反射光ビーム３２の間で９０度の偏光方向の回
転が実現できる。また書き込み動作は基本的に、公知の
そして技術の確立している消去可能な光磁気データ記録
媒体で用いているものと同一である。
【００７１】上述の偏光方向の変更が可能な方法に加
え、おなじ結果を実現するような偏光部材の別の組み合
わせも存在している。しかしその場合複雑さとコストは
上昇する可能性がある。
え、おなじ結果を実現するような偏光部材の別の組み合
わせも存在している。しかしその場合複雑さとコストは
上昇する可能性がある。
【００７２】たとえば、円偏光したレーザービームを用
いて２列の反射鏡を同時に照明することが出来る。反射
鏡には複屈折コーティングを蒸着してあり、それぞれが
１／４波長プレートとして有効に機能するが、これらの
「高速」軸は互いに直交している。これらの反射鏡で反
射した光は線型に偏光され、一方の反射鏡列から反射し
た光は他方の反射鏡列から反射した光と直角に偏光して
いる。
いて２列の反射鏡を同時に照明することが出来る。反射
鏡には複屈折コーティングを蒸着してあり、それぞれが
１／４波長プレートとして有効に機能するが、これらの
「高速」軸は互いに直交している。これらの反射鏡で反
射した光は線型に偏光され、一方の反射鏡列から反射し
た光は他方の反射鏡列から反射した光と直角に偏光して
いる。
【００７３】２列の反射鏡の出力を光学的に合成するさ
らに別の方法は、２列の反射鏡列を異なる波長の光で照
明しダイクロイック光学素子を用いて出力を合成するこ
とにである。
らに別の方法は、２列の反射鏡列を異なる波長の光で照
明しダイクロイック光学素子を用いて出力を合成するこ
とにである。
【００７４】図１３を参照すると、２波長で同時に作動
するレーザ５１が光ビーム５２を発生し、続いてこれを
ダイクロイック・ミラー５６で２本のビーム５８と５９
に分割する。ダイクロイック・ミラーは一方のレーザの
波長では高い反射率だがもう一方に対しては高い透過率
を有する。ビーム５８はダイクロイック・ミラーを透過
し光変調器６２の反射鏡列６０に衝突する。ビーム５９
はダイクロイック・ミラー５６で反射し、通常の反射鏡
５４により反射鏡列６１に向かう。
するレーザ５１が光ビーム５２を発生し、続いてこれを
ダイクロイック・ミラー５６で２本のビーム５８と５９
に分割する。ダイクロイック・ミラーは一方のレーザの
波長では高い反射率だがもう一方に対しては高い透過率
を有する。ビーム５８はダイクロイック・ミラーを透過
し光変調器６２の反射鏡列６０に衝突する。ビーム５９
はダイクロイック・ミラー５６で反射し、通常の反射鏡
５４により反射鏡列６１に向かう。
【００７５】反射鏡列６０と６１でのそれぞれの反射に
より、ビーム５８と５９は通常の反射鏡５５とダイクロ
イック・ミラー５７の組み合わせによって単一のビーム
５３に合成される。ビーム５３は対物アセンブリ６４に
よって出力平面６６上に結像する。
より、ビーム５８と５９は通常の反射鏡５５とダイクロ
イック・ミラー５７の組み合わせによって単一のビーム
５３に合成される。ビーム５３は対物アセンブリ６４に
よって出力平面６６上に結像する。
【００７６】これ以外に、２波長の光を含むレーザービ
ーム５２で２列の変調反射鏡列をそれぞれ直接照明する
ことによって従来の反射鏡５４とダイクロイック・ミラ
ー５６の組み合わせのビームスプリッタをまったく排除
することも出来る。この場合、反射鏡列６０および６１
はレーザー５１の第１と第２の波長でそれぞれ高い反射
率を有しまた望ましくは他の全ての波長で吸収または拡
散するようなコーティングを施しておく。反射鏡からの
出力は前述の素子５５と５７で単一のビーム５３に合成
する。つまり、反射鏡の出力は反射鏡のコーティングそ
れ自体によって効率的に色相符号化される。これらの動
作は前述した特別な反射鏡コーティングによる偏光の制
御の原理に類似している。
ーム５２で２列の変調反射鏡列をそれぞれ直接照明する
ことによって従来の反射鏡５４とダイクロイック・ミラ
ー５６の組み合わせのビームスプリッタをまったく排除
することも出来る。この場合、反射鏡列６０および６１
はレーザー５１の第１と第２の波長でそれぞれ高い反射
率を有しまた望ましくは他の全ての波長で吸収または拡
散するようなコーティングを施しておく。反射鏡からの
出力は前述の素子５５と５７で単一のビーム５３に合成
する。つまり、反射鏡の出力は反射鏡のコーティングそ
れ自体によって効率的に色相符号化される。これらの動
作は前述した特別な反射鏡コーティングによる偏光の制
御の原理に類似している。
【００７７】このような選択的反射鏡コーティングは異
なる吸収材を含むことがあり、または多層膜干渉方式の
ことがある。後者のコーティング方法では高い波長選択
性が提供され、また異なる多層構造であっても同時に両
方の反射鏡コーティングに同一の材質を使用することが
おそらく可能であるので、後者の方法が望ましい。
なる吸収材を含むことがあり、または多層膜干渉方式の
ことがある。後者のコーティング方法では高い波長選択
性が提供され、また異なる多層構造であっても同時に両
方の反射鏡コーティングに同一の材質を使用することが
おそらく可能であるので、後者の方法が望ましい。
【００７８】さらに、反射面のレリーフ格子構造を反射
鏡表面に形成することも出来る。適切な空間周波数の表
面レリーフ格子を作成しその深さを最適化することによ
り、そのそれぞれを特定の波長で高反射率とすることが
出来る。この形式の反射構造もまた変調器製造で使用す
る半導体工程と互換性を有している。
鏡表面に形成することも出来る。適切な空間周波数の表
面レリーフ格子を作成しその深さを最適化することによ
り、そのそれぞれを特定の波長で高反射率とすることが
出来る。この形式の反射構造もまた変調器製造で使用す
る半導体工程と互換性を有している。
【００７９】従って、２列の反射鏡からの出力を光学的
に組み合わせることにより超小型機械式光変調器を用い
る印刷装置に有意な改良を達成可能であることは読者に
理解されよう。走査線全体を出力するこのような能力は
印刷装置におけるデータの取り扱いに大幅な単純化を提
供するものである。
に組み合わせることにより超小型機械式光変調器を用い
る印刷装置に有意な改良を達成可能であることは読者に
理解されよう。走査線全体を出力するこのような能力は
印刷装置におけるデータの取り扱いに大幅な単純化を提
供するものである。
【００８０】さらに、反射鏡列の出力の正確な光学的組
み合わせで印刷全体の品質が改善される。２本の半走査
線の位置合わせはもはや印刷する媒体の機械的移動に依
存せず印刷装置それ自体の永久的に固定した光学系で決
定されるためである。
み合わせで印刷全体の品質が改善される。２本の半走査
線の位置合わせはもはや印刷する媒体の機械的移動に依
存せず印刷装置それ自体の永久的に固定した光学系で決
定されるためである。
【図１】従来技術の光変調器の側面断面図で、偏向前の
片持ち型反射鏡を示す。
片持ち型反射鏡を示す。
【図２】従来技術の光変調器の側面断面図で、偏向後の
片持ち型反射鏡を示す。
片持ち型反射鏡を示す。
【図３】従来技術の超小型機械式光変調器の部分平面図
で２つの交互に組み合わされた反射鏡列を含む。
で２つの交互に組み合わされた反射鏡列を含む。
【図４】従来技術の変調器から２列の反射鏡で生成され
た光画素の端面図である。
た光画素の端面図である。
【図５】複屈折ビームスプリッタと、合成器と、図３に
図示した変調器を用いる光学印刷装置の模式図で、両方
の反射鏡列からの同時で単一の走査線画素パターンを実
現している。
図示した変調器を用いる光学印刷装置の模式図で、両方
の反射鏡列からの同時で単一の走査線画素パターンを実
現している。
【図６】複屈折ビーム合成素子の断面図で２本のビーム
の重なりを示す。
の重なりを示す。
【図７】２列の反射鏡で生成され図６の複屈折ビーム合
成素子により単一の走査線画素パターンに合成された光
パターンの端面図である。
成素子により単一の走査線画素パターンに合成された光
パターンの端面図である。
【図８】表面上にそれぞれが入射光と相互作用する複屈
折構造を有する片持ち型反射鏡の部分断面図である。
折構造を有する片持ち型反射鏡の部分断面図である。
【図９】一方の列が複屈折素子を反射表面上に有する２
列の相互に組み合わされた反射鏡を含む超小型機械式光
変調器の部分平面図である。
列の相互に組み合わされた反射鏡を含む超小型機械式光
変調器の部分平面図である。
【図１０】図３に図示した変調器内の反射鏡表面上に付
加した複屈折コーティングならびに両方の反射鏡列から
同時的単一走査線画素パターン出力を得るための複屈折
ビーム合成器を使用する光学的印刷装置の模式図であ
る。
加した複屈折コーティングならびに両方の反射鏡列から
同時的単一走査線画素パターン出力を得るための複屈折
ビーム合成器を使用する光学的印刷装置の模式図であ
る。
【図１１】超小型機械式光変調器の部分平面図で、一方
の反射鏡列上の光磁気フィルムのレーザービームによる
選択的磁化の過程を示す。
の反射鏡列上の光磁気フィルムのレーザービームによる
選択的磁化の過程を示す。
【図１２】図２に類似の片持ち型反射鏡の部分断面図
で、表面上に光磁気フィルムと、それぞれの磁化ベクト
ルと入射光との相互作用を有する。
で、表面上に光磁気フィルムと、それぞれの磁化ベクト
ルと入射光との相互作用を有する。
【図１３】同時に２つの異なる波長で作動する単一の光
源と、ダイクロイック・ビームスプリッタと、合成器
と、図３の変調器を用いて両方の反射鏡列から同時単一
走査線画素パターン出力を実現する光学印刷装置の略図
である。
源と、ダイクロイック・ビームスプリッタと、合成器
と、図３の変調器を用いて両方の反射鏡列から同時単一
走査線画素パターン出力を実現する光学印刷装置の略図
である。
２０ 反射鏡、２３ 走査線パターン、２５ 反
射鏡、２７ 走査線パターン、２８ 複屈折フィル
ム・コーティング、２９ 光磁気媒体、３０入射光ビ
ーム、３２ 走査線画素パターンのビーム、３３
走査線画素パターンのビーム、３６ 複屈折ビーム、
３７ ビーム合成器、３８ 走査線画素パターンの
ビーム、４０ レーザ、４１ ビーム、４２ コ
リメータ、４３ ビーム、４４ 複屈折ビームスプ
リッタ、４５ ビーム、４７ ビーム、４６ 対
物アセンブリ、４８ 出力平面、５０ 光変調器、
５１ レーザ、５２ ビーム、５３ ビーム、５
４ 通常の反射鏡、５５ 通常の反射鏡、５６
ダイクロイック・ミラー、５７ ダイクロイック・ミ
ラー、５８ ビーム、５９ ビーム、６０ 反射
鏡列、６１反射鏡列、６２ 光変調器、６４ 対物
アセンブリ
射鏡、２７ 走査線パターン、２８ 複屈折フィル
ム・コーティング、２９ 光磁気媒体、３０入射光ビ
ーム、３２ 走査線画素パターンのビーム、３３
走査線画素パターンのビーム、３６ 複屈折ビーム、
３７ ビーム合成器、３８ 走査線画素パターンの
ビーム、４０ レーザ、４１ ビーム、４２ コ
リメータ、４３ ビーム、４４ 複屈折ビームスプ
リッタ、４５ ビーム、４７ ビーム、４６ 対
物アセンブリ、４８ 出力平面、５０ 光変調器、
５１ レーザ、５２ ビーム、５３ ビーム、５
４ 通常の反射鏡、５５ 通常の反射鏡、５６
ダイクロイック・ミラー、５７ ダイクロイック・ミ
ラー、５８ ビーム、５９ ビーム、６０ 反射
鏡列、６１反射鏡列、６２ 光変調器、６４ 対物
アセンブリ
Claims (1)
- 【請求項１】 ａ）照明光源手段と、 ｂ）前記照明光源手段からの光を受け少なくとも２つの
ビームを放射する光変調器手段と、 ｃ）前記少なくとも２本のビームの一方の経路が前記少
なくとも２本のビームの他方の経路に対してサジタル方
向にオフセットがついており、 ｄ）前記ビームが光学的性質を有し、 ｅ）前記一方のビームは前記他方のビームの前記光学的
性質とは異なる光学的性質を有し、 ｆ）前記サジタル方向で前記一方のビームを前記他方の
ビームと光学的に収束させて前記ビームを正接方向で単
一の走査線パターンに合成するための手段とを含むこと
を特徴とする光パターン生成システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/000,305 US5315429A (en) | 1993-01-04 | 1993-01-04 | Micromechanical light modulator with optically interlaced output |
| US000305 | 1995-06-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06235878A true JPH06235878A (ja) | 1994-08-23 |
| JP3408305B2 JP3408305B2 (ja) | 2003-05-19 |
Family
ID=21690895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00003794A Expired - Fee Related JP3408305B2 (ja) | 1993-01-04 | 1994-01-04 | 超小型機械式光変調器及び光学的インターレース出力を有する印刷装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5315429A (ja) |
| EP (1) | EP0606136B1 (ja) |
| JP (1) | JP3408305B2 (ja) |
| DE (1) | DE69425840T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6303986B1 (en) | 1998-07-29 | 2001-10-16 | Silicon Light Machines | Method of and apparatus for sealing an hermetic lid to a semiconductor die |
| CN102694124B (zh) * | 1998-08-19 | 2015-08-19 | 普林斯顿大学理事会 | 有机光敏光电器件 |
| US6782205B2 (en) | 2001-06-25 | 2004-08-24 | Silicon Light Machines | Method and apparatus for dynamic equalization in wavelength division multiplexing |
| US6829092B2 (en) | 2001-08-15 | 2004-12-07 | Silicon Light Machines, Inc. | Blazed grating light valve |
| US6728023B1 (en) * | 2002-05-28 | 2004-04-27 | Silicon Light Machines | Optical device arrays with optimized image resolution |
| US7167613B2 (en) * | 2002-05-28 | 2007-01-23 | Jds Uniphase Inc. | Interlaced array of piano MEMs micromirrors |
| US6767751B2 (en) | 2002-05-28 | 2004-07-27 | Silicon Light Machines, Inc. | Integrated driver process flow |
| US6839479B2 (en) * | 2002-05-29 | 2005-01-04 | Silicon Light Machines Corporation | Optical switch |
| US6822797B1 (en) | 2002-05-31 | 2004-11-23 | Silicon Light Machines, Inc. | Light modulator structure for producing high-contrast operation using zero-order light |
| US6829258B1 (en) | 2002-06-26 | 2004-12-07 | Silicon Light Machines, Inc. | Rapidly tunable external cavity laser |
| US6813059B2 (en) | 2002-06-28 | 2004-11-02 | Silicon Light Machines, Inc. | Reduced formation of asperities in contact micro-structures |
| US6801354B1 (en) | 2002-08-20 | 2004-10-05 | Silicon Light Machines, Inc. | 2-D diffraction grating for substantially eliminating polarization dependent losses |
| US6806997B1 (en) | 2003-02-28 | 2004-10-19 | Silicon Light Machines, Inc. | Patterned diffractive light modulator ribbon for PDL reduction |
| US7046420B1 (en) | 2003-02-28 | 2006-05-16 | Silicon Light Machines Corporation | MEM micro-structures and methods of making the same |
| US6967718B1 (en) | 2003-02-28 | 2005-11-22 | Silicon Light Machines Corportion | Method and apparatus for monitoring WDM channels and for analyzing dispersed spectrum of light |
| US6829077B1 (en) | 2003-02-28 | 2004-12-07 | Silicon Light Machines, Inc. | Diffractive light modulator with dynamically rotatable diffraction plane |
| NO20054838D0 (no) * | 2005-10-19 | 2005-10-19 | Ignis Photonyx As | Dobbel-linje brikkekonstruksjon for lysmodulator |
| US11307335B2 (en) | 2017-08-09 | 2022-04-19 | Maradin Ltd. | Optical apparatus and methods and computer program products useful for manufacturing same |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4492435A (en) * | 1982-07-02 | 1985-01-08 | Xerox Corporation | Multiple array full width electro mechanical modulator |
| US4842396A (en) * | 1984-06-29 | 1989-06-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Light modulation element and light modulation apparatus |
| FR2576473A1 (fr) * | 1985-01-23 | 1986-07-25 | Canon Kk | Systeme optique de balayage lumineux d'un explorateur de sortie d'image utilisant un modulateur electromecanique de lumiere |
| US4793699A (en) * | 1985-04-19 | 1988-12-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Projection apparatus provided with an electro-mechanical transducer element |
| JPH01237513A (ja) * | 1987-05-13 | 1989-09-22 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 光ビーム偏向走査装置 |
| EP0437766B1 (en) * | 1989-12-21 | 1997-05-14 | Texas Instruments Incorporated | Printing system exposure module optic structure and method of operation |
| US5168406A (en) * | 1991-07-31 | 1992-12-01 | Texas Instruments Incorporated | Color deformable mirror device and method for manufacture |
| GB9204798D0 (en) * | 1992-03-05 | 1992-04-15 | Rank Brimar Ltd | Spatial light modulator system |
-
1993
- 1993-01-04 US US08/000,305 patent/US5315429A/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-01-04 EP EP94300011A patent/EP0606136B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-01-04 JP JP00003794A patent/JP3408305B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1994-01-04 DE DE69425840T patent/DE69425840T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5315429A (en) | 1994-05-24 |
| DE69425840D1 (de) | 2000-10-19 |
| JP3408305B2 (ja) | 2003-05-19 |
| DE69425840T2 (de) | 2001-01-11 |
| EP0606136B1 (en) | 2000-09-13 |
| EP0606136A1 (en) | 1994-07-13 |
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