JPS585719A - 光学的情報変換装置 - Google Patents

光学的情報変換装置

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JPS585719A
JPS585719A JP10409181A JP10409181A JPS585719A JP S585719 A JPS585719 A JP S585719A JP 10409181 A JP10409181 A JP 10409181A JP 10409181 A JP10409181 A JP 10409181A JP S585719 A JPS585719 A JP S585719A
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JP
Japan
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light
crystal element
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polarization
electro
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Pending
Application number
JP10409181A
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English (en)
Inventor
Fumitaka Kan
簡 文隆
Akihiko Takeuchi
昭彦 竹内
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Priority to JP10409181A priority Critical patent/JPS585719A/ja
Publication of JPS585719A publication Critical patent/JPS585719A/ja
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/03Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
    • G02F1/0305Constructional arrangements
    • G02F1/0322Arrangements comprising two or more independently controlled crystals

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、レーザ等の光源を用いた光学的情報変換装置
に関するものである。
従来から、レーデ光源等の光源部からのビームに変調信
号を与え、変調を受けたビームを回転多面鏡のような偏
向器によって走査面を走査し、走査面に記録を行なう装
置として、レーザビームプリンタ等が知られている。こ
のようにビームを偏向器で走査して走査面の記録を行な
う装置ζ二於いて、記録効率を高めるための一つの方法
として、走査面を複数のビームで同時に走査する方法が
知られている。この方法は、走査を行なうビームが通常
は単一のビームであるのに対して、複数のビームを同時
に走査面上に投影し、走査面上でこれらの複数のビーム
が走査方向と直角方向に変位して結像されるよう電二配
置することで、同時に複数のツインが走査されるもので
ある。例えば光源部から発せられる隔離された複数の1
フオーカルな光束を偏向器に導いて偏向した後、偏光器
と走査面の間に配された走査用の結像レンズによって上
記アフォーカルな光束を走査面上に結像させるものが知
られている。この方法では走査面上で走査方向とほぼ直
交方向に並ぶ前記複数の光束のスポット間の間隔は非常
に小さく、通常ミクロン単位の厳密さが要求される。従
って複数の比較的離れた位置関係を有する光束をアフォ
ーカルな状態で結像レンズに導き、走査面上に於いて始
めて結像させるような構成の場合には、光学系の調整に
相当な厳密さが必要とされるので、製作上の困難性を有
している。
この他にも、レーザビームを複数本に分割して同時に変
調する素子としては、多周波駆動音響光学素子を使用す
るものが従来から知られている。
然し、この方法は情報毎に異なる変調周波数信号を準備
する必要があり、装置の複雑化を招来する問題点が存在
すると共に、回折光の次数により光強度が異なる欠点を
有している。
本発明の目的は、上述の問題点を解消すると共に、光電
記録装置として用いるのに好適であって、偏光現象と光
変調素子を利用することにより簡単にかつ高精度の独立
的に情報を有する複数の光ビームを得るための光学的情
報変換装置を提供することにあり、その要旨は、光ビー
ムを供給するための光源部と、該光源部からの光ビーム
の偏光状態を、情報を与える外部からの電気信号に応じ
て変化させる電気光学結晶素子と、該結晶素子から出力
された光ビームの偏光状態により偏向方向が異なる複数
個の光ビームを出力する偏光分離素子とを具備すること
を特徴とするものである。
以下に本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
第1図に於いて、1はレーザ等の発光装置であり、その
先軸に沿って発光装置1の側から順次、KDP(リン酸
二水素カリウム)の結晶から成り透明電極2a、2bに
より挟着された第1の電気光学結晶素子2、グラン・ト
ムソンプリズム等から成る直線偏光子3、第1の電気光
学結晶素子2と同部材で同様に透明電極4a、4bによ
り挟着された第2の電気光学結晶素子4、フォラストン
プリズム等から成る偏光分離プリズム5が配列されてい
る。
発光装置1からは説明の便宜上平行偏光のレーダ光が発
光されているものとする。第1及び第2の電気光学結晶
素子2.4は、電極への電圧印加により電界に比例した
複屈折を示すポッケルス効果を有し、結晶素子2.4に
直線偏光による入射光Jsを通過させると、入射面内に
直交した偏光成分の光は結晶素子2.4中を興なる適度
で進み、その閾に位相差が生ずる。結晶素子2.4の通
過後の光l雪は、それぞれの偏光ベクトルの和であり、
直線偏光ではなくなる。結晶素子2.4にはそれぞれV
l、マ、なる電圧が印加されるようになっており、常光
に対する屈折率を一1光の波員をλ、電気光学テンフル
の成分値をrssとすると、Vπ=J/(211@1l
rIs)なる電圧を印加したときにλカ波員板として、
(1/2)Vgなる電圧を印加したときにλ/4波長板
として使用することになる。結晶素子2は入射光j、の
偏波画に対し45度の方位角な有するように配置され、
入射光!、は2つの直交する固有偏光に分かれて進み、
その2つの射出光Imは(2w nZ r@# /λ)
■、なる位相差を有する。直線偏光子6はレーザ光4と
直交する光のみを通過するように配置されており、結晶
素子2に電圧が印加されないときは直線偏光子6からの
射出光!、はなくなり、結晶素子2に電圧Vπが印加さ
れたとき4二はぼ入射光4に等しい強度の光!、を射出
することになる。又、結晶素子2に電圧(1/2)Vg
を印加すると、結晶素子2はλ/4波長板として作用す
るので、光Imは円偏光となり直線偏光子6を通ること
により、射出光!、は入射光!、のほぼ半分の強度とな
る。第2の電気光学結晶素子4は直線偏光である入射光
jmを、印加電圧v宜が0のとき射出光!、を入射光j
、と同じ直線偏光とし、Vg = (1/2)Vgのと
きは円偏光とし、V、=Vgのときは入射光11と直交
する直線偏光とする。偏光分離プリズム5は、複屈折性
を有する結晶により構成され、入射光I4をその偏光状
態により異なる方向に射出することができ、入射光j4
として進行方向に成る角度を有する1つ又は2つの互に
直交する直線偏光ビームIs、I−を得ることができる
これらの関係を組合せると、第1表のようになる。
第  1  表 このように第1、第2の電気光学結晶素子2.4に印加
電圧V1、マ、を入力情報に従って0、(1/2)Vf
、■のうちの何れかから組合せて選択することにより、
偏光分離プリズム5から射出される独立した情報を有す
る2つの光ビーム!1、j・を同時に得ることができる
。即ち光ビーム1.に於いては無出力が0であり、平行
偏光出力が1となる。
又、光ビームノーに於いては無出力が0であり、垂直偏
光出力が1を表わしている。
崗、第1の電気光学結晶素子2及び直線偏光子3は、2
つの射出光!1、l・が共に存在しない場合の作成、及
び共に存在する場合と一方のみ存在する場合の光強度を
等しくするために設けたものであるが、発光装置1とし
て後述する半導体レーデのような印加電圧により容易に
光強度を可変できる光源装置を使用する場合には省略も
可能である。
崗、光ビームの強度を照射する感光記録材料の飽和領域
になるように調整しておけばこのような補正は不要とな
る。又、第1表に於ける射出光!1、ノ、の平行偏光、
垂直偏光の組合せ及び印加電圧V。
■、の組合せは、これ以外にも可能であることは勿論で
ある。
上述の説明では入力情報としてデジタル型の例を挙げた
が、電気光学結晶素子2.4に印加する電圧を可変する
ことζ:より、射出光1m、Imの強度を任意に変化さ
せるアナログ型の複数ビームの走査も可能である。lp
ち、射出光I1、ノーの光強度を!−1■−とし、発光
装置1の出力光強度な11とするとき、結晶素子2,4
の損失を無視すれば、1、+I、=i、ai?(2rn
、r、、V、/り夏、/I、=m” (2πIla” 
r@I V、 /λ)となるように結晶素子2.4への
印加電圧v1、■。
を選択すればよい。
第1図は2つの独立した情報を有する光ビームjs、r
−の作成装置を示したが、この装置に更に電気光学結晶
素子及び偏光分離プリズムを付加して2−傭の光ビーム
を作成する装置を次に説明する。
第2園に於いて、第1図の偏光分離プリズム5の後方に
第3の電気光学結晶素子6及び第2の偏光分離プリズム
7が配列されている。第6の結晶素子6では片側の電極
が2個の電極6麿、6bに分割されており、それぞれV
l、■4なる電圧が独立的1二印加り得るようになって
いる。偏光分離プリズム5から射出された光ビームJ1
、j・は、結晶素子6のそれぞれの電極4m、4bに片
方ずつ入射するように配置されている。結晶素子6′内
で光ビームj1、j・は任意の楕円偏光、直線偏光、円
偏光とされ、印加電圧V1、■、をそれぞれ0、(1/
2)Vf、Vfとすることにより、それぞれ位相差を有
する2つの偏光波から成る光ビーム!1.1.となり、
第2の偏光分離プリズム7によって4つの独立的な情報
を有する光ビーム!9.110、ノ、l、!□が作成さ
れる。このように順次電気光学結晶素子と偏光分離プリ
ズムを付加してゆくことにより、独立の情報を有する光
ビームの数は、2つずつ増加し光ビームが有する情報は
結晶素子に印加する電圧によって与えることができる。
又、光ビームの光強度を所定の大きさに保持するために
は、結晶素子、発光装置1への印加電圧の選定を適切に
実施すればよい。
又、上述の例では電気光学結晶素子には波面法線方向と
同方向に電界を与える縦効果を応用したものであったが
、第arIAに示すように波面法線方向トIと直角に結
晶素子10に電#Vを印加する横効果も使用することが
できる。この場合は、Dを電極間距離、−を結晶素子の
光軸方向の厚みとすると、■=λD/(zn:rssd
)  なる電圧が縦効果の半波長電圧Vπと対応するこ
とになる。
第4図は第1図の偏光分離プリズム5から射出された光
ビーム11、!−を感光体に投影して記録する場合の構
成図である。独立した情報を有し変調された光ビーム!
1、!eは、シリントリ倉羨レンズ11を介して軸12
を中心に回転するポリゴン鋺するに入射される。このボ
ッボン鏡16は入射光を一次元方向に走査し、f−レン
ズ14を介して、軸1sを中心ニ回転する円筒状の感光
体16の表面長手方向に露光を与えるようになっている
。感光体16は表面を例えば有機半導体を感光層とし、
露光により静電潜像が構成されるようになっており、感
光体16には光ビーム!6、j・から成る2本の情報が
記録される。この静電潜像は更に反転現像、コロナ転写
及び定着を実施し保存に耐えるものとなる。
第1m及び第4図の実施例に於ける構成の具体的材料例
及び数値例を挙げて説明すると、発光装置1としては例
えば455naa%i mWの出力を有する直線偏光の
He−Neレーザ発光器が用いられる。
第1の電気光学結晶素子2としてはK D P(K鵬P
O4)の結晶体とし、その両側に電極2m、’lbとし
て*−ttt’pスを接sし、O,(1/2)Vf=4
.65KV1Vπ=9.5QKVの電圧を印加すると、
射出光6として平行、円、全区偏光を得る。直線偏光子
3は方解石(Ca■、)によるグラン・トムソンプリズ
ムを使用し、垂直偏光成分のみを取り出す。第2の電気
光学結晶素子4t:は第1の結晶素子2と同一のKDP
結晶を使用し同一の電圧を印加し、射出される光14に
は、光のない状態、垂直偏光、平行偏光、円偏光状態が
存在する。偏光分離プリズム5には方解石を光学弾性軸
を異ならせて接合したフォラストンプリズムを用いて、
垂直偏光成分と平行偏光成分に分離し、このときの2つ
の偏光ビームjs 、ノ・のふれ角は約1′となるよう
に設計されている。このようにして得られた光ビーム4
゜!、は感光体16の表面で約801In離れた点に結
像される。
夏に光源としてGaAjム1l−GaAs−GaAjA
易 の二重へテロ構造を有する波長820nmの半導体
レーザな用いた場合を次に説明する。この種の半導体レ
ーデは注入電流ゑが成る閾値i′を超えると誘電放出を
始め、その出力■は、kを定数とするとI=k(i−i
’)となり注入電流にほぼ比例する性質を有している。
閾値i′はレーデダイオードにより異なるが59mA程
度で一定であり、注入電流iを変化させることにより光
強度を可変できることになる。第5図はこの性質を利用
した装置であり、レーデダイオード17から発光された
レーザ光!。
の光軸(=沿ってレンズ18.19及び第3図で説明し
た横効果を利用した電気光学結晶素子10、及び方解石
から成る偏光分離プリズム20が配列されている。レン
ズ18.19はレーデ光!烏を平行光束にするために用
いられ、結晶素子10はムD P (NHaLPO49
ン酸二水素アンモニウム)の結晶体であり、印加電圧V
を変化することにより、その射出光I、は任意の位相差
を有する楕円偏光となる。この印加電圧Vの制御とレー
ザ光!1の光強度の制御とにより、偏光分離プリズム2
0からは、ふれ角φから成る2つの直交する直線偏光と
−ムlhj・が得られる。このときのふれ角φは、複屈
折率をΔn、プリズムの頂角なαとすると、φ冨りノn
−αで表わされる。又、光ビームIs、Imの光強度を
それぞれIl、■、とすると、結晶素子10の損失を無
視すれば、流入電流lは、i=(Is+Is)/k” 
”となり、結晶素子10への印加電圧vu、’i = 
(I D/(2gr4 r、d) )eian−Q)舊
潟果の半波長電圧V・に対応する。
本発明は実施例のみに限定されるものではなく。
幾多の変形が可能である6例えば感光体16として、ア
ル電導体基板上に、InをドープしたCd8感光層と、
絶縁層とを有するものを使用すれば、正の一次帯電後に
、逆極性の二次帯電をすると同時に、階調性のある光ビ
ームIs、1mにより露光し、静電潜像形成後に先の実
施例と同様に定着等を行なって記録画像を作成できる。
又、電気光学結晶素子にKDP、人Drの使用を説明し
たが、その他億二もDKDP (KD、PO,)、KD
ム(馳ム504)、′RDム(PbH,As04)等の
KDP類の結晶や、BJITiO,、LiNb0.、L
iTa0.等1)−joプス*イ)族の結晶、Zn8、
CaC4、GaAs 等の化合物の結aを用いることが
できる。又、偏光分離プリズムとして、ウオツスシンプ
ツズム、ロションプリズム等が使用できる。更には光源
として一般に固体レーザ、気体レーデ、半導体レーザ、
色素レーデ等のレーデによる誘導放出光が適当であるが
、放電ランプ等の自然放出光であっても直線偏光子との
併用により使用可能である。
以上説明したように本発明ζ=係る光学的情報変換装置
は、偏光により独立した情報を有する複数個の光ビーム
を得ることができ、簡便にかつ高精度の情報変換をする
ことが可能であり、記録装置と結合するなどその利用価
値は大きい。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明に係る光学的情報変換装置の実施例を示し
、第1図は第1の実施例の構成図、第2図は光ビームを
更−一2つ増加する場合の付加装置の構成図、第6図は
光軸(=直交して結晶素子に電圧を印加する場合の構成
図、第4図は記録部分の構成図、第5図は第2の実施例
の構成図である。 符号1は発光装置、2.4.6.10は電気光学結晶素
子、3は直線偏光子、5.7.20は偏光分離プリズム
、13はポリゴン鏡、16は感光体、17はレーザダイ
オードである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 t 光ビームを供給するための光源部と、葭光源部から
    の光ビームの偏光状態を、情報を与える外部からの電気
    信号に応じ【変化させる電気光学結晶素子と、該結晶素
    子から出力された光ビームの偏光状態により偏向方向が
    興なる複数個の光ビームを出力する偏光分離素子とを具
    備することを特徴とする光学的情報変換装置。 2 複数個の電気光学結晶素子を使用し、各結晶素子書
    :与える電気信号の組合せにより、結晶素子と同数の、
    独立した情報を有する光ビームを得るようにした特許請
    求の範囲第1項記載の光学的情報変換装置。 五 光源部に半導体レーザ発光器を用いて、情報なレー
    ザ光の光強度として与えると集口、別の情報を電気光学
    結晶素子への電気信号により与えるようにした特許請求
    の範囲第1項記載の光学約情報変換装置。
JP10409181A 1981-07-03 1981-07-03 光学的情報変換装置 Pending JPS585719A (ja)

Priority Applications (1)

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JP10409181A JPS585719A (ja) 1981-07-03 1981-07-03 光学的情報変換装置

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JP10409181A JPS585719A (ja) 1981-07-03 1981-07-03 光学的情報変換装置

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JPS585719A true JPS585719A (ja) 1983-01-13

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ID=14371447

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1064735C (zh) * 1995-03-21 2001-04-18 希尔蒂股份公司 以化学方法加固钻井中的锚固件所用的砂浆桶
US7995088B2 (en) 2006-12-25 2011-08-09 Canon Kabushiki Kaisha Optical scanning apparatus and image forming apparatus comprising the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1064735C (zh) * 1995-03-21 2001-04-18 希尔蒂股份公司 以化学方法加固钻井中的锚固件所用的砂浆桶
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