JPS59143122A - 複写装置における入出力走査装置 - Google Patents

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】 発明の分野 本発明は、入出力走査装置に関し、特に電子文書プロセ
ッサなどに用いられる、一体的に構成はれた入出力走査
装置に関する。

発明の背景 ファクシミリ送受化、コンピュータプリンティング、お
よび文書の編集および記憶を含む、さまざまな文書処理
機能を行ないうる電子文書プロセッサを発展させるため
に、これまで多くの努力と投資とが行なわれてきた。基
本的な目標の一つは、そのような電子文書処理能力を、
通常用いられている靜を複写能力と、動車的かつ経済的
に組合せることであった。これについては、Ｔ、　Ｆｉ
ｓｌｉによる［Ｍｕｌｔｌ、−Ｐｕｒｐｏｓｅ　０ｐｔ
ｉｃａｌ　Ｄａｔａ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ　Ｊと題する
出願に対し、１９８０年１２月６０日公布された米国特
許第４，２４１，９９０号、および本出願と同時係属の
出願であり、かつ同一譲受人に譲渡されている、１９８
１年８月５日出願のＴ、　Ｆｉｓｌｉによる「Ｍｕｌｔ
ｉ−Ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ＤｏｃｕｍｅｎｔＰｒｏｃｅｓ
ｓｏｒ　ｊと題する米国特許出願第２９０，１３６号を
参照されたい。

公知のように、個々にアドレスしうる複数の電極をもっ
た電気−光学的素子は、電気−光学的ライングリンティ
ング用の多テート光弁として使用されうる。これについ
ては、Ａ、　ｓｐｒａｇｕｅ外による［Ｔ工ＲＥｌｅｃ
ｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃ　Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ　ｗｉｔｈ工
ｎｃｌｉｖｉｄｕａｌｌｙ　Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ　
ＥｌｅｃｔｒｏｃＬｅｓ　ｊと題する出願に対し、１９
８１年８月４日公布された米国特許第４，２８２，９０
４号を参照されたい。また、Ｂｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｄ
ｅｓｉｇｎ、　Ｊｔｌ１７１９　＋　１９７９　＋　ｐ
ｐ−３１−３２に所載の［Ｌｉｇｈｔ　Ｇａｔｅｓ　Ｇ
ｉｖｅ　ＤａｔａＲｅｃｏｒｄｅｒ工ｍｐｒｏｖｅｄ　
Ｈａｒｄｃｏｐｙ　Ｒｅ５ｏｌｕｔｉｏｎ　ｊ　、およ
びＭａｃｈｉｎｅ　Ｄｅｓｉｇｎ、　Ｍｏ１．５１　、
　Ａ　１７　ｒ　Ｊｕ１７２６．１９７９．ｐ、６２に
所載の［ＰｏｌａｒｉｚｉｎｇＦｉｌｔｅｒｓ　Ｐｌｏ
ｔ　Ａｎａｌｏｇ　Ｗａｖｅｆｏｒｍｓ　Ｊ　、および
Ｄｅｓｉｇｎ　Ｎｅｖｒｓ、　Ｆｅｂｒｕａｒｙ　４　
　、　１９８９　　＋　ｐＸ）。

５６−５７に所載の「Ｄａｔａ　Ｒｅｃｏｒｄｅｒ　Ｅ
ｌｉｍｉｎａｔｅｓＰｒｏｂｌｅｍ　ｏｆ　Ｌｌｎｅａ
ｒｌ’ｌ；７　Ｊを参照された℃１゜実際、そのような
光弁の発展および電気−光学的ラインプリンティングに
対する光弁の応用においては、著しい進歩が行なわれた
。例えば、本出願と同時係属の出願であシ、かつ同一譲
受人に譲渡されている、’！９８０年９月１７日出願の
Ｒ，Ａ、　Ｓｐｒａｇ、ｕｅによる［Ｅｌｅｃｔｒｏ−
ＯｐｔＪｃ　ＬｉｎｅＰｒｉｎｔｅｒ　Ｊと題する米国
特許出願第１８７，９１１号には、直列入力データ流に
よって表わされる画像が、従来技術の光源によって照明
された多ケ゛−ト光弁を用いることにより、標準的な感
光性記録媒体上にプリントされることが開示されている
。

この開示は、主として光源に必要な出力を最小にするた
めの入力デ―りのザンプルホールド技術を提示している
点で注目に値する。さらに、本出願と同時係属の出願で
あり、かつ同−譲受人に譲渡されている、１９８０年９
月１７日出願のＷ、　Ｄ。

Ｔｕｒｎｅｒによる「Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ　Ｃｏｕｐｌ
ｅｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃ　Ｄｅｖｉｃθｅ」
と題する米国特許出願第１８７．９３６号には、多ｒ−
ト光弁の諸電極および電気−光学的素子は、「近接結合
」を実現するために互いに圧接されるか、またはいっし
ょに堅固に保持された、物理的に別個の要素となしうる
ことか示されている。もう１つの本出願と同時係属の出
願であり、かつ同−譲受人に譲渡されている、１９８０
年９月１７日出願のＲ，Ａ、　Ｓｐｒａｇｕｅ外による
「工ｎｔｅｇｒａｔｅａ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　ｆ
ｏｒＰｒｏｘｉｍｉｔｙ　０ｏｕｐｌｅｃＬ　Ｋｌｅｃ
ｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃ　ＤθｖｉａθＳ」と題する米国特
許出願第１８８，１７１号には、もし、例えばＶＬＳＩ
シリコン電極駆動回路の金属被覆層を適宜にパターン処
理することによって諸電極を形成すれば、典型的な近接
結合形多デート光弁の多数の電極に対し必要な電気接続
を行なうことは、比較的容易であることが示されている
。もう１つの本出願と同時係属の出願であり、かつ同一
譲受人に譲渡されている、１９８０年９月１７日出願の
Ｗ、　Ｄ、　Ｔｕｒｎｅｒ外による［Ｄｉｆｆｅｒｅｎ
ｔｌａｌＦｌｉｎｃｏｄｉｎｇ　ｆｏｒ　Ｆｒｉｎｇｅ
　Ｆｉｅｌｄ　、Ｒｅ５ｐｏｎｓｉｖｅ　Ｆｉｌｅｃｔ
ｒｏ−Ｏｐｔｉｃ　Ｌｉｎｅ　Ｐｒ１ｎｔｅｒｓ　Ｊと
題する米国特許出願第１８７，９１６号には、もし入力
データが差動的にエンコードされれば、一定の解像度の
ラインプリンティングのために多デート光弁に必要とさ
れる電極数は１／に減少せしめられることが示されてい
る。

発明の要約 本発明においては、上述の形式の多ｒ−ト光弁が、電子
文書処理などに用いるための一体的に構成された入出力
走査装置を与えるように配置される。この目的のために
、入出力走査装置は、光検出器アレイと、シリコン集積
回路などの適宜の基板上に支持された個々にアドレスさ
れうる電極アレイであって光に対して透明な電気−光学
的素子の縦方向表面のすぐ近くに保持された該電極アレ
イと、を含んでいる。出力走査においては、シート状の
光ビームが電気−光学的素子をほぼ縦方向に通って送ら
れ、諸電極に印加されたデータに応じて空間的に変調さ
れる。読取用光学装置が、光ビームの空間的な同位相波
面変調または偏光変調を、記録媒体を露光させるための
それに対応して変調された強度分布に変換するようにな
っている。

一方、入力走査においては、電気−光学的素子とは無関
係に、または電気−光学的素子を経て、被複写物が光検
出器アレイ上に像形成される。入力像形成軸は、入力像
と出力走査ビームとの間に重大な混合が起こらないよう
に選択され、従って入力走査機能と出力走査機能との間
には、もし起こるとしてもわずかな干渉しか起こらない
ようになっている。さらに、入力像形成が電気−光学的
素子を経て行なわれる場合には、入力像形成軸は、光検
出器アレイによって検出される画像の望ましくないひず
みを避けるために、電気−光学的素子の入射表面に対し
実質的に垂直にされる。

以下においては、本発明を図示されている実施例につい
である程度詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例
によって限定されるものではない。

むしろ逆に、以下の説明は、特許請求の範囲によって定
められた本発明の精神および範囲内に属する全ての改変
、変更、および同等の装置に及ぶものであることを目的
にしている。

第１図および第２図には、一体的に構成された入出力走
査装置１２を有する電子文書プロセッサ１１が示されて
いる（関係ある部分のみが示されている）。本発明にお
いては、走査装置１２は、光に対して透明な電気−光学
的素子１３と、直線形光検出器アレイ１４またはこれと
同等な装置と、個々にアドレスしうる電極１５Ａ〜１５
工（アレイ１４および１５は第４図に示されている）と
、を有する。好ましくは、光検出器アレイ１４および電
極アレイ１５は、ＶＬＳＩシリコン回路などの独立した
基板１６上に支持され、電気−光学的素子１３の縦方向
表面１Ｔのすぐ近くに保持される。

例えば、基板１６は、矢印１８および１９によって示さ
れているように電気−光学的素子１３に押し付けられ、
それによって光検出器７ルイ１４および電極アレイ１５
を表面１７に本質的に当接させる。

入力走査のために、文書プロセッサ１１は原稿文書など
の被複写物２２を支持する透明プラテン２１を備えてお
υ、動作に際してはこのプラテンは図示されていない装
置によって照明され、直線形光検出器アレイ１４に対し
て矢印２３によって示されているように、ラインと直角
な方向、すなわち走査ピッチ方向（すなわち、電気−光
学的素子１３の縦方向）に、これもまた図示されていな
い装置によって前進せしめられる。さらに、被複写物２
２の相次ぐラインを電気−光学的素子１３を経て光検出
器アレイ１４上に結像せしめることによって、光検出器
１４Ａ〜１４工（第４図）をして被複写物２２の情報内
容を表わすデータサンプルを発生せしめるだめの像形成
レンズ２４が備えられている。図示されているように、
入力走査装置の光軸２５は、電気−光学的素子１３の１
対の縦方向を有する対向入射表面１７および２６に対し
て垂直にされ、それによって電気−光学的素子１３の画
像歪曲効果が最小にされる。

出力走査またはプリント動作においては、シート状にコ
リメートされた光ビーム３１が電気−光学的素子１３を
通してほぼ縦方向に送られる。光ビーム３１は、レーず
などの適宜の光源（図示されていない）から供給され、
横方向に拡大されて実質的に電気−光学的素子１３０幅
全体を照明する（第６図）。電極１５Ａ〜１５工に印加
されたデータは、電気−光学的素子１３の屈折率に局所
的な変動を与え、そルによって印加データに応じて、光
ビーム３１の同位相波面または偏光状態を空間的に変祠
する。従って、入出力走査装置１２は、光ビーム３１の
位相変調または偏光変調をそれに対応して変調された強
度分布に変換することにより、感光性記録媒体３４上に
焦合された強度変調された光ビーム３３を与える読取光
学装置３２を備えている。動作に際しては、記録媒体３
４は、光ビーム３３に対してラインに直角な方向、すな
わちラインピッチ方向に、矢印３５で示されているよう
に前進せｌ−められ、画像の相次ぐラインにおける絵素
を表わすダータサンプルの組が逐次電極１５Ａ〜１５Ｉ
に印加される。このようにして、出力走査装置はライン
プリンタとして機能する。

電気−光学的素子１３は、光に対して透明なさまざまな
電気−光学的材料の任意の１つから形成される。現在、
最も有望な電気−光学的材料はＬｉＮｂＯ３およびＬｉ
ＴａＯ３であると考えられているが、他にも考慮に値す
るものとしてＢＳＮ　、　ＫＤＰ、ＫＤｘＰ　、　　Ｂ
ａ２ＮａＮｂ５０１５、およびＰＬＺＴがある。図示の
実施例においては、入出力走査装置１２は、出力走査に
おいては内部全反射（Ｔ工Ｒ）モードで動作せしめられ
る。従って、例えばＬｉＮｂＯ３のＹ板結晶であること
を適宜とする電気−光学的素子１３は、光学的に研摩さ
れた相対向する入力面３８および出力面３９を有し、ま
た、光学的に研摩された相対向する縦方向表面１７およ
び２６を有している。図示されている１うに１結晶の縦
方向表面１７は光ビーム３１を内部で反射して、ＴＩＲ
モードの動作を実現する。

さらに詳述すると、Ｔ工Ｒモードの動作においては、光
ビーム３１は電気−光学的素子１３の縦方向表面１７に
対して該表面と極めて小さい角（すなわち、内部全反射
を行なうだめの臨界入射角以下の角）をなすように入射
せしめられ、はぼ電極アレイ１５（第４図）の縦方向に
おける中央線の位置において、反射面１７上に（図示さ
れていない装置によって）くさび形に集束せしめられる
。従って、光ビーム３１は、表面１７から内部全反射さ
れ、その全反射の前後に、電極１５Ａ〜１５工によって
電気−光学的素子１３内へ結合せしめられた周辺部電界
と相互作用する。容易にわかるように、図示の実施例に
おける近接結合は、これらの電界を電気−光学的素子１
３内に侵入させるために行なわれているのである。走査
装置１２の入力走査機能と出力走査機能との開には、も
しあるとしても、わずかな干渉しかない。そのわけは、
（１）　　光ビーム３１が入力画像と混合せず、（２）
入力画像の同位相波面変調または偏光に藺が光検出器１
４Ａ〜１４工（第４図）によって検出される画像に影響
を与えないからである。

ここでの説明においては、光ビーム３１の同位相波面は
、電極１５Ａ〜１５工に印加されたデータによって変調
されるものと仮定される。従って、５ｃｈｌｉｅｒｅｎ
の中央暗視野または明視野形像形成光学装置を用いて、
光ビーム３１の空間的な同位相波面変調が、それに対応
して変調された強度分布に変換され、また、記録媒体３
４上に所望の大きさの画像を得るために必要な倍率が実
現される。さらに詳細に述べると、第１図および第６図
に示されているように、読出光学装置３２は中央暗視野
形光学装置であり、視野レンズ４１、中央絞り部側（ｓ
ｔｏｐ）４２、および結像レンズ４３を備えている。視
野レンズ４１は、電気−光学的素子１７の出力面３９と
ストップ４２との間に光学的に整列せしめられ、変調さ
れた光ビーム３１のＯ次回折成分の実質的な全てをスト
ップ４２上に集束させる。しかし、光ビーム３１の高次
の回折成分はストップ４２の周囲で散乱し、結像レンズ
４３によって集められ、強度褒詞された光ビーム３３と
なって記録媒体３４を露光させる。

もちろん、もし光ビーム３１が電気−光学的素子１３に
供給される前に（図示されて℃・なし・装置によって）
偏光せしめられてし・れば、その偏光状態は電極１５Ａ
〜１５工に印加されたデータにより空間的に変調される
ことになる。その場合には、偏光分析器（これも図示さ
れて℃・なし・）を用し・て強度変調された光ビーム３
３を作り出すことができる。

第４図において、光検出器アレイ１４および電極アレイ
１５は、簡単さと信頼性を増大させるために、好ましく
は’ＶＬＳＩシリコン回路１６の構成要素から成るもの
とされる。標準的なＶＬＳＩ回路製造技術を用いれば、
この回路上に隣接して電荷結合装置（ＣＯＤ）またはホ
トダイオードの複数のセル１４Ａ〜１４工を整列形成す
ることができる。

さらに、この回路の金属被覆層を適宜にパターン形成し
て、個々にアドレス可能な電極１５Ａ〜１５工が画定さ
れる。図示されているように、光検出器アレイ１４およ
び電極アレイ１５は、ＶＬＳＩ回路１６上において間隔
をおいた平行な列をなし、実質的に電気−光学的素子１
３（第２図）の幅全体にわたって延長するように配置さ
れている。通常、電極１５Ａ〜１５工はそれぞれ約１０
ミクロンの幅に作られ、電極間の間隙もほぼ同じにされ
る。この特定の実施例においては、光検出器セル１４Ａ
〜１４工と電極１５Ａ〜１５工との数は等しく、電極１
５Ａ〜１５工はそれぞれ個々にアげレス可能である。し
かし、文書プロセッサ１１を静電複写に用いる場合であ
っても、光検出器セルと個々にアドレス可能な電極との
数の比として、殆ど任意の比を用いることができる。

さらに、個々にアドレス可能な電極１５Ａ〜１５１の間
に接地平面電極（図示されていない）を挿入することも
できる。

もちろん、他の回路をＶＬＳＩ回路１６の一部として含
めるか、またはこれに接続することができる。例えば、
図示されているＶＬＳＩ回路１６は、一体化された、ま
たは「搭載された」並列データプロセッサ５１を備えて
おシ、これによって光検出器セル１４Ａ〜１４工から発
生したデータサンプルをディジタル化し、またこれらの
サンプルを差動的にエンコードして電極１５Ａ〜１５工
に印加し、それによって文書プロセッサ１１（第１図）
を静電複写モードで動作させる。関数発生器（図示され
ていない）をデータプロセッサ５１内に組込んで、差動
的にエンコードされたデータに電子的遮蔽関数を重ね合
わせることによシ、中間調のプリントを作らせることも
できる。データプロセッサ５１が行なうさまざまな画像
処理機能の説明のために、以下においては、電極１５Ａ
〜１５工に印加されるデータサンプルを１処理ずみサン
プル」と呼ぶことにするが、この名称は、これらのサン
プルが何か特殊な変換を受けたことを意味するものでは
ない。この実施例についてさらに説明を進めると、別に
設けられた直列データプロセッサ５２は、光検出器セル
１４Ａ〜゛１４工から直列にシフトアウトされるデータ
サンプルを受け、これらのデータサンプルをプロセッサ
５１を経て電極１５Ａ〜１５工に印加する。直列データ
プロセッサ５２は、並列データプロセッサ５１のディジ
タル化機能、エンコード機能、および遮蔽機能を行ない
うるだけでなく、遠隔装置（図示されていない）との通
信も行ないうる。データプロセッサ５１および５２の詳
細は本発明の範囲外にあるが、そのわけは、画像処理技
術に精通した者には明らかなように、きわめて多様な装
置が存在しているからである。もちろん、データプロセ
ッサ５１および５２が行ないうる画像処理機能を包括的
に列挙するととは容易ではないが、それらの中にはもち
ろん、実画像と人工画像とのデータ補間による組合せ、
および画像の増強が含まれている。

次に、第５図を参照すると、データサンプルの直列流に
応答してｔ［１５Ａ〜１５エヘ差動的にエンコードされ
たデータサンプルを供給するために、入力サンプルをラ
イン毎に差動的にエンコードするための差動エンコーダ
６１と、エンコードされたデ・−タサンプルを電極１５
Ａ〜１５工上へ波及（ｒｉｐｐｌθ）させるためのマル
チプレクサ６２とが示されている。制御装置６３は、エ
ンコーダ６１とマルチプレクサ６２を同期させて、エン
コのデータ速度に整合させる。あるし・は、これらの速
度の変動を許容するだめに、データ／ＸＩ・ソファ（図
示されていない）を用いてもよい。

これは定義上の問題であるが、画像のそれぞれのライン
における第１サンプル以ダの、それぞれの差動的にエン
コードされたデータサンプルは、前に差動的にエンコー
ドされたサンゾルの大きさとは、特定の入力データサン
プルの大きさに対応する量だけ異なった大きさをもって
いる。画像のそれぞれのラインにおいて最初に差動的に
エンコードされるサンプルは、接地などの所定電位を基
準にされる。従って、画像のあるラインのために差動的
にエンコードされたデータサンプルが電極１５Ａ〜１５
工に印加される時、そのラインにおける全ての絵素は、
それぞれの相隣る電極対の…１に現われる電圧降下の大
きさによって忠実に表わされる。好ましくは、差動的に
エンコードされたデータサンプルは２進デイジタルデー
タであるべきだが、差動的にエンコードされたアナログ
データを電極１５Ａ〜１５工に印加することもできも本
発明には多くの改変がありうることは明らかである。例
えば、電極１５Ａ〜１５工を光軸に対してゾラッグの角
だけ傾けることも可能であるし、また、電極１５Ａ〜１
５工を結像レンズ４３の入射瞳に向かって集束するよう
Ｋし、それによってテレ七ントリックでない像形成光学
装置の使用を可能にすることもできる。

以上の説明によυ、本発明が電子文書処理およびその他
の応用に用いられる、小形で信頼性のある一体的に構成
された入出力走査装置を提供するものであることが明ら
かにされた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によって構成された一体的に構成され
た入出力走査装置を有する、電子文書プロセッサの簡単
化された側面図、第２図は、第１図の入出力走査装置の
針　、側面図、第６図は、第１図の文書プロセッサの部
分平面図で、走査装置の読出光学装置をよく示すだめの
図、第４図は、入力走査および出力走査のそれぞれに用
いられる光検出器アレイおよび電極アレイと、代表的な
画像プロセッサとを示す概略的ブロック図、第５図は、
第４図の入出力走査装置の電極に対して、差動的にエン
コードされた入力データサンプルを印加する装置の簡単
化されたブロック図である。 １２・・・入出力走査装置、１３・・・電気−光学的素
子、１４・・・直線形光検出器アレイ、 １４Ａ〜１４工・・・光検出器、１５・・・電極アレイ
、１５Ａ〜１５工・・・電極、　　１６・・・基板、１
７・・・電気−光学的素子の縦方向表面、２２・・・被
複写物、　　　２４・・・像形成レンズ、３１・・・コ
リメートされた光ビーム、３２・・・読出光学装置、 ３３・・・強度変調された光ビーム、 ３４・・・感光性記録媒体、 ５１・・・並列データプロセッサ。 代理人　浅　　村　　　皓 外４名 ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、Ｊ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被複写物の情報内容を表わす第１群のデータサン
   プルを発生し、画像の絵素を表わす第２群のデータサン
   プルに応じて感光性記録媒体を感光せしめるための一体
   的に構成された入出力走査装置であって、光に対して透
   明な電気−光学的素子と、光検出器のアレイと、前記電
   気−光学的素子の縦方向をもった表面に隣接し該電気−
   光学的素子の横方向の間隔をもって配列された個々にア
   ドレス可能な電極のアレイと、前記光検出器アレイおよ
   び前記電極アレイを支持する基板と、前記電気−光学的
   素子の横方向に対してコリメートされた光ビームを該電
   気−光学的素子をほぼ縦方向に通るように送る装置と、
   前記被覆写物の像を前記光検出器アレイ上に前記光ビー
   ムと認め得るほどの混合を起むさないようにして形成し
   それによって前記光検出器アレイが前記被覆写物の情報
   内容を表わす前記データサンプルを発生するようにする
   だめの装置と、前記第２群のデータサンプルを前記電極
   に印加して前記光ビームを前記絵素に応じて空間的に変
   調する装置と、該変調された光ビームを前記記録媒体上
   に焦合せしめて該記録媒体を前記像に応じて露光させる
   装置と、を有している複写装置における入出力走査装置
   。