JPS62153934A - 偏光式光像形成バ− - Google Patents

偏光式光像形成バ−

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JPS62153934A
JPS62153934A JP61299786A JP29978686A JPS62153934A JP S62153934 A JPS62153934 A JP S62153934A JP 61299786 A JP61299786 A JP 61299786A JP 29978686 A JP29978686 A JP 29978686A JP S62153934 A JPS62153934 A JP S62153934A
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imaging
modulator
crystal
imaging bar
light
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ロバート エイ スプレイグ
ディヴィッド エル ヘクト
エル プラサダム フローリス
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Xerox Corp
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    • 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
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は偏光式光像形成バーに関し、特に出力像中に
おける望ましくないピクセル間の強度零位を抑制する方
法及び手段に関する。
(従来の技術) 定義上“光像形成バー”とは、電気人力信号の情報内容
によって通常表わされる空間パターンを対応した光強度
分布に変換する光学的画素じピクセル”)発生体のアレ
イから成るものである。
空間パターンが偏光した光放射」−に重畳されると、像
形成バーは“偏光式”となる。これらの像形成バーには
多くの異なった分野で各種の用途が存在するが、その開
発に注がれた努力と経費のかなりの部分は電子写真印刷
への応用に向けられ、その導入以来比較的低コストで信
頼性が高いことから該分野で従来支配的だった飛点ラス
タスキャナに代り得るものであることが実証されてきた
。光ディスプレイもかかる像形成バーの使用から恩恵を
期待できるが、今のところ該分野への応用は副次的にし
か考えられていない。
さらに興味深い像形成バーの提案の1つは、EO”f’
lR(電気光学的内部全反射)型空間光モジュレータで
ある。1983年8月2日に発行され本出願人に譲渡さ
れたW、D、Turnerの米国特許第4,396.2
52号、[近接結合電気化学的装置]の教示によると、
EO”rlRl字型空間的光ュレータは、ニオブ酸リチ
ウム(LiNbOa)結晶等の光透過性電気光学的素子
の反射面上またはそれに直近して保持された横方向に分
離し、個々にアドレス可能な複数の電極から成ることを
特徴としている。動作時には、モジュレータの電気光学
的素子のはパ全11が、直線偏光の横方向に平行化され
た光ビームによって照明される。従って、直線状ピクセ
ルパターンのピクセル(例えば像のある所定ライン用の
ピクセル)を表わす電圧が個々にアドレス可能な電極に
印加されると、印加されたピクセルパターンに従ってモ
ジュレータが光ビームの波面を空間的に位相変調する。
勿論通則のとうり、空間的な波面変調は2次元像の連続
する各ライン毎のピクセルパターンに従い時間の関数と
して変化し、像のライン毎の表示を与える。
EOTIR型空間的光モジュレータへ像形成バーを応用
する場合、従来の提案では一般に、モジュレータをその
出力像面へ像形成するのにシュリーレン(Schl 1
eren像形成光学系が使われてきた。シュリーレン像
形成光学系の周波数面濾波はモジュレータからの空間的
に変調された出力放射を対応した変調強度分布へ有効に
変換するが、モジュレータで生じた空間変調を読み出す
のに、偏光アナライザを単独でまたはシュリーレンのス
トッパと組み合わせて用いている実施例も存在する。
従って、こ\で用いられる“電気光学的像形成バー”と
いう語句は、モジュレータが空間濾波及び/又は偏光濾
波のいずれで読み出されるのかに関わりなく、電気光学
的な空間光モジュレータを実体化した全ての像形成バー
に当てはまる。
EOTIR型空間的光モジュレータのコストを削減し旧
つ信頼性を高める注目すべき開発が幾つか行なわれてき
た。これらの改良のうち、像形成バーのかかるモジュレ
ータへの応用に特に関係があるのは、1984年5月2
2日に発行され本出願人に譲渡された病、D、Turn
er他の米国特許第4.450,459号、[周辺域応
答型電気光学的ラインプリンタ用の差動コード化」に記
載された“差動コード化”法と、1983年1月11日
に発行され本出願人に譲渡されたR、A、5praqu
e他の米国特許第4,367.925号、[近接結合電
気光学的装置用の集積電子回路」に記載された電気的相
互接続方式である。要約すると、前者では、所定の解像
度を持つ像形成バーで使われる場合にモジュレータが必
要とする数の電極が、入力データサンプルをモジュレー
タへの印加前にライン毎に差動コード化することで、は
”Aに減少可能になることが示されている。また後者で
は、アドレシング及び駆動電子回路を含めモジュレータ
の電極を集積化するのに従来のV L S 1回路技術
が使え、適切な高解像度の印刷に通常必要な比較的大き
い数の電極に対するデータサンプルへの規則正しく信頼
できる分布を容易化可能なことが実証されている。
(発明が解決しようとする問題点) 電気光学的な像形成バーは固有な性質上、空間的に可干
渉性(コヒーレント)の装置である。軸方向に照明され
るEOTIR型電気光学的空間光モジュレータ(すなわ
ち入射光が光軸とはパ平行な方向に伝播するモジュレー
タ)は、高解像度の像形成バーで用いるのに特に適する
が、ゼロ次つまり非変調成分を中心に周方向にはパ対称
的な正及び負の回折次数域へ光エネルギーを回折散乱す
ることによって入射光を空間的に変調しているので、本
質上ピクセル間の強度零を生じる傾向を持つ。これらの
正及び負の回折次数(まとめて“高次の回折成分°と呼
ぶ)が変調光の1側及び下側空間周波数側帯域をそれぞ
れ限定するので、相対的な位相が保たれていると、それ
らが可干渉的に有効な空間的変調バンド中を形成する。
しかし都合の悪いことに、そのような空間的に11干渉
性の光放射が収束されて像を形成する際、逆位相の隣接
ピクセルが相互に相殺干渉し、望ましくないピクセル間
の強度零位を生じる。例えば、差動コート化は逆位相の
隣接ピクセルを生じる。
軸方向に照明されるEOTIR型空間光モジュレータを
実施化した実質上零位を含まない像形成バーを開発しよ
うとしてきた別のグループは、望ましくないピクセル間
の強度零位が相殺干渉によって生じることを認識してい
たため、こちらの研究成果の方がより興味深い。188
4年3月13日に発行され本出願人に譲渡されたR、S
、5praqueの米国特許第4,437,106号、
[電気光学的ラインプリンタにおける照明零位を減少す
る方法及び手段」に記載されているように、従来の零位
抑制提案の1つは、像形成が通常の露光レベルでなされ
る場合でも、肉眼が零位を解像する能力を抑える傾向の
ある周方向配置及び/又は空間的周波数を持つパターン
に従って光を零位領域内へ散乱することを暗示している
。この手法は、零位の観察される影響を滅じながら、像
形成バーの出力光の内部空間的な可干渉性(つまりその
正及び負高次回折の相対位相)を維持する。1984年
11月20日に発行され本出願人に譲渡されたS、W、
Marshal+の米国特許第4,483,596号、
[泊線状モジュレータ用の干渉抑制装置及び手段1は、
像形成バーの変調出力光の正及び負高次回折を泊交方向
に偏光するための偏光阻止板等を設けて、高次回折成分
が相互に相殺干渉するのを防ぐ別の手法を記載している
。これはピクセル間の強度零(☆を有効に抑制するが、
正及び負高次回折間における相対的な位相情報も損ねて
しまうので、像形成バーの有効な空間バンド11をV2
減少せしめる。さらに、この直交偏光という概念を完全
に生かし゛(実施化するのは、かなりな中の像形成バー
に沿った異なる地点からの光が偏光阻止板に当たる入射
角が広い範囲のため、比較的難しく高価である。
19  年 月  日に提案され係属中で本出願人に譲
渡された0、11.1Iechtの米国特許出願(D/
84270)、r光像形成バー用の電位抑制御は他のも
のより優れていると考えられる零位抑制法を与えている
が、この方法は多色式の像形成バー用に開発されたもの
で、像形成バーの空間的に変調された出力光を非干渉性
(ずなわら相互に直交性)で且つ空間的に変位された成
分に分解するのを色分散に基づいて行なっているため、
当初その利用に制限があると思われた。自明なごとく、
レーザ照明のEOTIR型空間的光モジュレータを実施
したものを含む多くの像形成バーは単色式であるから、
多色式で必要な波長の広がりは著しい制限である。しか
し、可干渉性像形成バーの空間的に変調された出力光を
相互に直交する成分に分解するという基本概念は、像形
成バーの出力光の内部空間的な可干渉性を維持するだけ
でな(、強度の点で相互に空間的に加算され、実質上零
位を含まず比較的一様な形状のピクセルを持つ像を生ぜ
しめるような横方向にズレ且つ重複変調された強度分布
を発生するのにも役立つ。従って本発明の目的は、かか
る零位法を単色式像形成バーへ応用するのに適切な機構
を提供することにある。
(問題点を解決するための手段) 本発明によれば、偏光及び可干渉性の空間光モジュレー
タを用いた光像形成バーは、可干渉性像形成バーからの
空間的に変調された出力光を、横方向にズレ、重複変調
され、直交偏光された一対の光域分布へ一様に分割する
複屈折性の空間的または角度的なシャー分M (she
aring>手段を備えている。−F記の光域分布をこ
れに対応して変調された空間的強度分布へ変換するのに
必要な任意の空間濾波及び/又は偏光濾波要素を含む像
形成光学系が、濾波後の光域分布を出力像面上に収束す
ることによって、重複変調され、横方向にズした強度分
布を出力像形成面上に生じ、この強度分布は強度の点で
相互に空間的に加算されている。シャー分離の大きさは
、上記強度分布の像形成面でのズレが像形成バーによる
正常な像形成面ピクセルピ・ノチの半分にはパ等しく、
各々の強度分布が別のピクセル間の強度零位と重なり合
うように選択される。離心性(telecentrjc
 )の像形成光学系を有する像形成バーの場合空間的な
シャー分離が好ましいが、一部の実施例では角度的なシ
ャー分離で実施上代替し得る。
この発明の上記以外の特徴及び利点は、添付の図面を参
照した以下の詳細な説明から明らかとなろう。
(実施例) 以下発明を幾つかの例示実施例を参照して詳しく説明す
るが、発明はこれらの実施例に制限されないことが理解
されるべきである。逆に、特許請求の範囲で制限される
発明の精神及び範囲内に入る全ての変更、代替及び等個
物を包含するものである。
図面こ\では特に第1及び2図を参照すると、感光性の
記録媒体13Fに像をプリントするための電気光学的像
形成バー12を備えた電子写真式ラインプリンタ11が
示しである。図示のごとく、記録媒体13は光導電性の
被覆ドラム14で、矢印15の方向に(不図示の手段に
よって)回転される。しかし、光導電性の被覆ベルト及
びプレートさらに感光性フィルムや被覆紙等を含め、そ
の他のゼログラフインク式及びゼログラフィツク式記録
媒体も使用可能なことは明らかであろう。従って記録媒
体13はより一般的に、像形成バー12に対しクロスラ
イン方向(すなわち“矢印(側面視)方向”)において
像形成面を横切って前進しながら露光される感光性媒体
として記述できる。
現在受は入れられている慣例によれば、像形成バー12
はEOTIR型空間光モジュレータ16とシュリーレン
像形成系17で構成されている。モジュレータ■6は、
光学研磨された1iNbo+のyカット結晶等の光学的
に透明な電気光学的エレメント18と、個々にアトルス
可能な複数の電極19a〜191 (第3及び4図)と
を具備する。
図示のごとく、各電極19a〜19iは電気光学的エレ
メント18の縦長反射面20−Lにまたはそれに密接し
て配置されている。例えば、この種のその他のモジュレ
ータにおけるように、各電極19a〜19iはV L 
S Iシリコン回路21−Fのアドレシング及び駆動電
子回路と集積−・体化し、その後電極19a〜19iが
反射面20に対してきつく加圧されるように絹み付ける
ことができる。
一般に、電極19a−19iは相互に平行に位置合わせ
されて電気光学的エレメント18の長さ方向(すなわち
その光軸と平行な方向)に延び、実質−ト等しい中心間
距離で横方向(すなわち“接線方向゛)に離間している
単色レーザ等の照明光源24が偏光入力光ビーム25+
fi(一般に接線方向に沿い直線偏光されている)を与
え、これが横方向に平行化され、必要なら(不図示の手
段で)拡張されて、電気光学的エレメント18のはパ全
巾つまり接線方向の寸法を軸方向に照明する。入力ビー
ム25j7を電気光学的エレメント18の反対面20上
ヘクサビ状に収束する(同じく不図示の)手段が設けら
れ、像形成系17によってモジュレータ1Gと記録媒体
13(つまり出力像面)の間に比較重責っすぐな物体/
像関係を確立する。図示のごとく、入力ビームは反射面
20に対し限界見通しくグレーズ)角に近い入射角で電
気光学的エレメント18上に入射するので、入力ビーム
25□。は反射面20で内部全反射し出力ビーム25゜
、を与える。
2次元像をライン単位でプリントするため、連続組の入
力電圧データサンプルが電極198〜19iへ逐次印加
され、モジュレータ16によって像の連続ライン用のピ
クセルパターンに基づき時間の関数として出力ビーム2
5゜uLの波面を空間的に位相変調する。入力データザ
ンプルは、差動コード化された形で電極19a〜19i
に印加されるのが好ましい。周知のように、差動二J 
−1’化によると、像の任意の所定ライン用の生入力デ
ータサンプルの電圧レベルが、そのライン用の差動コー
ド化データサンプルのサンプル間における電圧変移を決
定する。従って差動コード化は、アースや標準面電極(
不図示)の必要を取り除くごとによって、モジュレータ
16の構造を簡単化する。このため第4図に示すように
、生データサンプルをライン単位で差動コード化するエ
ンコーダ、コード化データサンプルを電極19a〜19
iにリップル印加するマルチプレクサ32、及びエンコ
ーダ31とマルチプレクサ32を同期化するコントロー
ラ33が設けられる。来信つまり生データサンプルは通
常所定の同期データ速度でシリアルな流れとして受信さ
れるので、エンコーダ31とマルチプレクサ32は一般
にご1ントローラ33によって同期化されその速度で動
作する。但し、例えば速度変化が必要になったり、ある
いは非同期な動作が所望な場合に、生データサンプルま
たはコート化データサンプルを一時的に記憶するだめの
適切なバッファ (不図示)を設けてもよいのは明らか
である。
再び第1及び第2図を参照すると、例示の像形成系17
は視野レンズ36と像形成レンズ37で構成され、空間
的に変調された光ビームのゼロ次及び高次回折成分をそ
れぞれ不透明ストッパ38及び記録媒体13に収束され
る。ストッパ38はレンズ36の後方前平面(つまり像
形成光学系17の出口瞳孔)の中央に配置されているの
で、第2図中実線の光線で示すように、光ビーム25o
utの横方向に平行化されたゼロ次成分を阻止する。し
かし、高次の回折成分(第2図中点線の光線でまとめて
示す)はストッパ38の周囲を通って散乱した後像形成
レンズ37で集められ、モジュレータ16の像を記録媒
体13上に形成する。
ごれは、中央暗域系の一例である。しかし、モジュレー
タ16によって生しる空間変調を読み取るのに、中央明
域のシュリーレン像形成系を用いることもできるのは明
らかであろう。但しこの場合、像形成系の位相対強度の
変換特性が論理的に反射される。出力ビーム25゜□の
位相と偏光が共に変調されるときは、モジュレータ16
の像を形成するのに華独でまたはシュリーレン系と組み
合わせて偏光アナライザ(不図示)を用いることもでき
る。
本発明によれば、第5図に正味の効果として示すように
、モジュレータ16からの空間的に変調された出力光2
5゜、は空間的または角度的に2つの直交偏光された重
複変調成分25゜ut−+ (1+)と25゜uL−2
(12)にシャー分離され、これら両成分は像形成面1
3−1−で像形成バー12の正常な像形成面ピクセルピ
ッチ(つまり電極19a−19iのピッチに像形成バー
12と像形成面13間での倍率を乗じた値)の約半分に
等距離だけ相互に横方向にズしている。シャー分離が存
在しないと、出力ビーム25.、L中の正及び負回折成
分間でのコヒーレントな干渉によって、プリントされる
ピクセルは像形成バー12の正常な像形成面ピクセルピ
ッチの約半分に等しい像形成面直径d(第5図参照)を
有することになり、顕著なピクセル間の強度零位を生し
る。しかしこの発明によれば、直交偏光の重複変調され
たシャー分離成分25゜uL−1及び25゜ut−2は
それらが出力像形成面13上で読み取られるとき強度の
点で相互に空間的に加算(I、)されるため、像形成バ
ー12が単色であっても、上記のごときピクセル間の強
度零位は実質上除去される。
第1及び2図に示すように、像形成光学系17は離心性
(telecentric )なので、モジュレータ1
6と像形成光学系17の間の乱心領域内に、変調出力ビ
ーム25゜、を空間的にシャー分離するためのシャー分
離機構51を設けるのが遊離である。その領域内に存在
する離心率に応じ、空間的なシャー分離機構51が像の
全てをの点に対して実質上同じ効果を及ぼす結果、生じ
るとしてもわずかな歪みしか導入されない。空間的なシ
ャー分離機構51は各種の態様を取り得る。
例えば第6及び7図に示すように、傾斜配置され面平行
な複屈折シャープレート51aを用いて、空間的なシャ
ー分離を行なう単一部品機構を与えることができる。シ
ャーブレーl−5] aはLiNb0゜結晶等の単軸結
晶で、その光軸(つまり2軸)とX軸がそれぞれのプレ
ート面と共平面で、接線方向(つまり空間変調光ビーム
25゜1がそれに沿って直線偏光される軸)に対してそ
れぞれ約+456と一45°の角度に配向されるように
カットされている。さらに、シャープレート51aは接
線方向の軸を中心に傾斜され、プレートに対する法線が
光ビーム25outの主光線(つまり非変調の“ゼロ次
回折”成分)から矢状(側面視)方向において所定の傾
斜角だけ偏向されるように配置しである。明らかなごと
く、シャープレート51aは変調光ビーム25゜、の波
面を横切る全ての点でモジュレータ16から実質上等距
離にあるため、シャープレート5]aを収容するのに必
要なスペ−スの深さく矢状方向の寸法)はモジュレータ
16の接線方向の寸法と実質−L無関係である。ごの点
は特に、比較的コンパクトな像形成バー、及び像形成金
中モジュレータ等の接線方向に細長いモジュレータを用
いた像形成バーにとって重要な因子である。
動作時、結晶シャープレート51aは、(i)光ビーム
25゜、、をシャープレート51a内の正常及び異常偏
光をそれぞれ有するは・・等しい強度で、重襟変調され
た2つの光域分布25゜。、−1と25゜ut−2に分
解し、(11)これらの両光酸分布間に、シャープレー
ト51aの複屈折度と厚さ及び光ビーム25゜、の入射
角によって決まる横方向(つまり接線方向)のスレを生
じる。複屈折性シャープレート結晶のX及び2両軸の角
度配向に封する微調整で、2つの光域分布25゜8.−
1 と25゜工、−2の強度バランスを改善できる。例
えばある1つのケースでは、LiNbO3結晶シャープ
レートの2軸を接線方向に対しては\゛46°の角度で
配向すると、実質的なバランスの得られることが認めら
れた。さらに第8図に示すように、シャープレートの光
軸へ光ビーム25゜、が斜め入射することによって生じ
る複屈折率に伴う“ビーム移行(walk−off) 
 ”は、シャー分離された光域分布25゜uL−1と2
5゜uL−1!が接線方向の軸を中心に傾斜された初屈
折性シャーブレーI・で受ける相対的な矢状方向の変位
を、かなりの傾斜角範囲(少くとも約10°から約17
°の傾斜)にわたって補償することも認められた。なお
、第8図において、記号1−は正常波法線の屈折を、記
号−1は異常波法線の屈折を、記号7は異常波光線の移
行を示しζいる。従って、傾斜角を調整してシャー変位
を最適化できる。同様の自己補償形シャープレートは、
異なった複屈折値を持つ単軸篠屈折性結晶からも形成可
能である。この場合には、達成すべき補償が、fil結
晶の複屈折性に基づ(正常及び異常波法線の異なった屈
折及び(2)主光線をその波性線から偏向させる結晶内
での異常偏光の°移行。
によって生じる相対的変位の重畳したものζこ帰される
点に留意されたい。これらの重畳効果は相互にヘクトル
的に加算されるので、正味の相対的変位の方向は各効果
の大きさと方向を慎重に選択することによって制御でき
る。一方、変位はプレートの厚さに比例するため、異な
った電極ピンチを持つモジュレータを受は入れ可能とす
るのが必要な場合には、シャープレート51aの厚さを
増減して光域分布25゜ut−1と25゜。L−2の相
対的な横方向のズレをそれに応じて増減することもでき
る。
あるいは第9及び10図に示すように、半波長板61と
面平行の複屈折性シャープレート62から成るシャー分
離機構51bを、モジュレータ16と像形成光学系17
の間の離心領域中に配置し、変調出力ビーム25゜1を
空間的にシャー分離してもよい。半波長板61はモジュ
レータ16とシャープレート62の間に位置し、その接
線方向軸に対し約22.5°の角度で傾斜配向された光
軸を有するので、出力ビーム25゜、の偏光面を接線方
向に対し約45°の角度回転させる。一方シャープレー
ト62はLiNbO3結晶等からカットされ、その光軸
(2軸)とX軸はそれぞれ平行面内にイ装置し、接線及
び矢状方向に沿って配向されている。シャープレート6
2が出カビ−1,25゜1を、はパ等しい強度で、直交
偏光され、重?X+変調された光域分布25゜uL〜1
と25゜o、−2へ空間的にシャー分離する。この機能
を果たすため、シャープレート62は、その光軸とモジ
ュレータ16の接線方向軸とを含む面に垂直な矢状力向
の軸(つまり変調光ビーム25゜1の対称軸)を中心に
傾けである。この結果、シャープレート62の複屈折性
と異常偏光の“ビーム移行°によっζ生じる相対的変位
は共に接線方向を向いている(第11図)。なお、第1
1図番こおいて、記号1−は正常波法線の変移を、記号
Tは異常波法線の変位を、記号Tは異常波の移行を示し
ている。所望なら、シャーブレー1・62のX及びz軸
を入れ換えて、“ビーム移行”効果を持たないシャープ
レートとすることもできる。また、半波長板61の光軸
の角度配向に微調整を施して両光域分布25QuL−1
と25゜uL−2の強度をより正確にバランスさ・Uた
リ、シャープレート62の傾斜角度を調整してシャー分
離を最適化するのも可能である。さらに、シャー分離の
大きさは本質上シャープレート62の厚さと共に線形変
化するので、シャープレート62の厚さを増減してシャ
ー分離後の光域分布25゜ut−+ と25゜ut−2
間の横方向のズレをそれに応じ増減することもできる。
更に別の空間的なシャー分離機構が第12図に示してあ
り、この機構ではモジュレータ16と像形成光学系17
の間の離心領域内に、水晶結晶等の光学的に活性な単軸
結晶51cが配置されている。結晶51Cは像形成バー
12の光軸と接線方向に見て一致した光軸つまりz軸を
有するが、矢状方向から見ると前者光軸に対し所定の角
度で傾斜している。従って、結晶51Cは空間的に変調
された光ビーム25゜1を、横方向にズレ、重複変調さ
れ且つ直交する楕円偏光を持つ2つの光域分布25゜□
−1と25゜ut−zに分解する。この場合、両光酸分
布25゜uL−1と25゜ut−!の相対的な横方向の
ズレは、結晶51cの円複屈折度と傾斜角度によって決
まり、その厚さに比例する。
像形成バー12の離心領域内における変調光ビーム25
゜。、の空間的シャー分離は!−記のごとく、像形成バ
ー12の全I+つまり接線力向の・1−法を横切る全て
の点で、分解された両光酸分布25゜uL−1と25゜
ut−2間に実質上回−電の相対的な横方向のズレを生
じるが、角度的なシャー分離4)この発明の広義の目標
を達成するだめの別な実施態様となり得る。つまり第1
3図に示すように、?と屈折性プリズム71が像形成光
学系17の孔径面(つまりストッパ38の面)内かまた
はその近くに配置され、空間変調された光ビーム25゜
□を角度的にシャー分離し、はパ等しい強度で、1n交
偏光され且つ重複変調されており、矢状方向から見ると
一致しているが、接線方向から見ると所定のオフセット
角だけ相互に角度的にズした2つの成分25゜ut−1
と25゜uL−2を生じる。従って、両分解成分25゜
uL−1と25゜。、−8の相対的な横方向のズレは像
形成面13を横切る全゛この点で一様ではないが、出力
線のは・・接線方向中間点で所望量の相対的なスレを生
じるようにプリズム71を選べば、上記の非一様性に伴
なう非線形の歪みを最小限にすることができる。
(発明の効果) 以上の説明から、本発明は有効な空間変調中を減少させ
たりあるいは解像度を劣化することなく、単色式の像形
成バーを含む可干渉性像形成バーの出力像におけるピク
セル間の強度零位を抑制する方法及び手段を与えるもの
であることが理解されよう。すなわちこの発明によれば
、像形成光学系の全[1径を利用しながら色消性零位抑
制が達成されるので、単一ピクセルのコントラストまた
はピクセルエツジの解明度に有意なロスは生じない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施するための空間的なシャー分離機
構を具体化したラインプリンタの概略サジタル方向側面
図; 第2図は第1図に示したプリンタの概略接線方向平面図
; 第3図は第1及び2図に示したプリンタ用の空量的光モ
ジュレータの部分的に破断した拡大断面図; 第4図は差動コード化を人力データザンプルを第3図に
示したモジュレータの電極へ印加する系のブロック図; 第5図は直交偏光されたシャー分yIs後における強度
分布の像形成面上での強度加算を示す空間的な強度グラ
フであってこの発明によってピクセル間の強度零位がい
かに抑制されるかを示すグラフ;第6図は第1及び2図
に示したプリンタ用の空間的シャー分離機構の一実施例
である面平行な複屈折性シャープレートの接線方向の図
;第7図及び第6図に示した実施例のサジタル方向の図
; 第8図は第6及び7図に示した実施例で生じる空間的シ
ャー分離を示す光波のヘクトル図;第9図は第1及び2
図に示したプリンタ用の空間的シャー分離機構の別の実
施例である面平行な複屈折性シャープレートの接線方向
の図;第10図は第9図に示した実施例のサジタル方向
の図; 第11図は第9及び10図に示した実施例で生しる空間
的シャー分離を示す光波ベクトル図;第12図は第1及
び2図に示したプリンタ用の空間的シャー分離手段であ
る光学的に活性な複屈折性結晶の接線方向の図;及び 第13図はこの発明の別の態様を実施するための角度的
シャー分離機構を備えたラインプリンタの接線方向の図
である。 12・・・・・・像形成バー、13・・・・・・出力像
形成面、16・・・・・・空間的光モジュレータ、17
・・・・・・像形成光学系、20・・・・・・反射面、
25□ア・・・・・・入力ビーム、25゜、・・・・・
・出力ビーム、51.51a、51b(61,62)、
51c・・・・・・空間的シャー分離機構(51a、6
2;単軸の複屈折性結晶、61・・・・・・半波長板、
51い・・・・・光学的活性単軸結晶)、71・・・・
・・角度的シャー分離機構(複屈折性プリズム)、d・
・・・・・ピクセルの像形成面直径。 ’、−x: FIG、 6 r=−=−I FIG、 8 FIG、 10 FIG、 11 FIG、73

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)空間的な入力パターンを対応した出力像に変換す
    る可干渉性の光学的像形成バーであって;該像形成バー
    が、上記空間的な入力パターンに従って偏光された該可
    干渉性の光ビームを空間的に変調して空間的に変調され
    た出力ビームを与える空間的光モジュレータと、上記出
    力ビームの空間的変調を出力像形成面上に読み出す像形
    成光学系とを含み;さらに上記像形成バーが像形成面に
    おける所定の名目ピクセルピッチを有し、且つ該ピクセ
    ルピッチの約半分に等しい像形成面での直径を有する個
    々のピクセルを与える像形成バーにおいて: 上記モジュレータと像形成面の間に光学的に介設され、
    上記出力ビームを横方向にズレ、重複変調され且つ直交
    偏光された実質上等しい強度の一対の光域分布に分解し
    、これらの光域分布が強度の点で出力像形成像上におい
    て相互に加算され像を形成せしめる複屈折性のシャー分
    離手段を備え; 上記光域分布を像形成バーの像形成面における名目ピク
    セルピッチの約半分だけ出力像形成面上で相互に横方向
    にズラすように上記シャー分離手段が選定され、上記像
    がピクセル間の強度零位を実質上含まないようにした像
    形成バー。
  2. (2)前記モジュレータが前記偏光ビームによって軸方
    向に照明される電気光学的空間光モジュレータである特
    許請求の範囲第1項の像形成バー。
  3. (3)前記像形成光学系が離心性(テレセントリック)
    で、前シャー分離手段がモジュレータと像形成光学系の
    間に配置された空間的シャー分離機構である特許請求の
    範囲第2項の像形成バー。
  4. (4)前記シャー分離機構が単軸の複屈折性結晶から成
    る特許請求の範囲第3項の像形成バー。
  5. (5)前記結晶が: 光軸を含む直交軸;及び 上記光軸と直交軸のうちの他方をそれぞれ含む平行な入
    射及び出射面を有する特許請求の範囲第4項の像形成バ
    ー。
  6. (6)前記光ビームがモジュレータに対し接線方向に沿
    って直線偏光される特許請求の範囲第5項の像形成バー
  7. (7)前記結晶の光軸と他方の軸が前記接線方向に対し
    それぞれ約±45°の角度で配向されることによって、
    該結晶が上記出力ビームを実質上等しい強度で、重複変
    調され、結晶内で正常及び異常偏光を有する2つの光域
    分布に分解し;更に 前記結晶が接線方向を向いた軸を中心に所定の角度で傾
    斜されることによって、出力ビームの主光線が、上記分
    解された光域分布を矢状(側面視)方向において相互に
    一致させるように選ばれた所定の傾斜角度で結晶の光軸
    に入射する特許請求の範囲第6項の像形成バー。
  8. (8)前記結晶が前記接線方向に沿ってモジュレータと
    実質上平行である特許請求の範囲第7項の像形成バー。
  9. (9)前記モジュレータが軸方向に延びた反射面を有し
    、前記光ビームが限界見通し(グレーズ)角に近い入射
    角で反射面に入射することによって、光ビームが反射面
    から内部全反射(TIR)され、モジュレータをTIR
    モードで動作せしめる特許請求の範囲第8項の像形成バ
    ー。
  10. (10)前記結晶の光軸と他方の軸がモジュレータに対
    してそれぞれ接線方向及び矢状方向に一致され; 前記光ビームが上記両方向の一方に沿って直線偏光され
    ; 前記シャー分離機構がモジュレータと前記結晶の間に配
    設された半波長板を更に備え、該半波長板が接線方向に
    対し約22.5°の角度で矢状方向面内に配向された光
    軸を有することによって、半波長板が出力ビームの偏光
    を約45°回転せしめ;更に 前記結晶がモジュレータに対し矢状方向を向いた軸を中
    心に所定の角度で傾斜された入射及び出射面を有し、該
    矢状方向を向いた軸が結晶の光軸に垂直である;特許請
    求の範囲第5項の像形成バー。
  11. (11)前記光ビームが前記接線方向に沿って直線偏光
    される特許請求の範囲第10項の像形成バー。
  12. (12)前記シャー分離機構が、モジュレータに対し接
    線方向において一致されているが、矢状方向においては
    所定の角度だけ傾斜された光軸を有する光学的活性の単
    軸結晶で、該結晶が出力ビームを実質上等しい強度で、
    直交した楕円偏光の2つの成分に分解し、且つこれらの
    偏光成分を相互に横方向にズラす特許請求の範囲第3項
    の像形成バー。
  13. (13)前記シャー分離手段が角度的シャー分離機構で
    ある特許請求の範囲第2項の像形成バー。
  14. (14)前記像形成光学系が出口瞳孔を有し;更に前記
    角度的シャー分離機構が出口瞳孔に近接して配設されて
    いる;特許請求の範囲第13項の像形成バー。
  15. (15)前記角度的シャー分離機構が複屈折性プリズム
    である特許請求の範囲第14項の像形成バー。
JP61299786A 1985-12-23 1986-12-16 偏光式光像形成バ− Pending JPS62153934A (ja)

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US06/818,580 US4718752A (en) 1985-12-23 1985-12-23 Interpixel null suppression for polarized optical image bars
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