JP2552877B2 - 光走査装置 - Google Patents
光走査装置Info
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- JP2552877B2 JP2552877B2 JP21301387A JP21301387A JP2552877B2 JP 2552877 B2 JP2552877 B2 JP 2552877B2 JP 21301387 A JP21301387 A JP 21301387A JP 21301387 A JP21301387 A JP 21301387A JP 2552877 B2 JP2552877 B2 JP 2552877B2
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- light
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、画像表示装置や光ディスクメモリー装置等
に応用される光走査装置に関し、さらに詳しくは、開光
部と閉光部の境界が移動する光シャッターを利用した光
走査装置に関する。
に応用される光走査装置に関し、さらに詳しくは、開光
部と閉光部の境界が移動する光シャッターを利用した光
走査装置に関する。
［開示の概要］ 本明細書及び図面は、画像形成装置等に用いられる光
走査装置において、電界印加によって開光部と閉光部の
境界が移動するよう長手方向に電界勾配の付与された電
極構造を有する液晶光シャッターを２段に配置し、各液
晶光シャッターの開光部または閉光部の境界を同一方向
に等速で移動させ、所望の画素分の長さだけ透過した光
を長手方向に走査することにより、高価なドライバーを
不用で、小型化が可能な光走査装置とする技術を開示す
るものである。
走査装置において、電界印加によって開光部と閉光部の
境界が移動するよう長手方向に電界勾配の付与された電
極構造を有する液晶光シャッターを２段に配置し、各液
晶光シャッターの開光部または閉光部の境界を同一方向
に等速で移動させ、所望の画素分の長さだけ透過した光
を長手方向に走査することにより、高価なドライバーを
不用で、小型化が可能な光走査装置とする技術を開示す
るものである。
［従来の技術］ 従来、光走査装置として最も実用化され、普及してい
るものとしては、レーザービームプリンター等に応用さ
れているポリゴンスキャナーと呼ばれる光走査装置が挙
げられる。第５はこのポリゴンスキャナーの原理を示す
図である。図中、53は半導体レーザー、54は集光レン
ズ、52は感光体ドラム、51はポリゴンスキャナーの本体
である。ポリゴンスキャナー51は10面体の鏡を高速で回
転させることにより、レーザー光を感光体ドラム52上の
端から端へと高速で走査させる装置である。この種の光
走査装置は信頼性が高く、高速で、かつ効率よく光を走
査できるという特長を有している。
るものとしては、レーザービームプリンター等に応用さ
れているポリゴンスキャナーと呼ばれる光走査装置が挙
げられる。第５はこのポリゴンスキャナーの原理を示す
図である。図中、53は半導体レーザー、54は集光レン
ズ、52は感光体ドラム、51はポリゴンスキャナーの本体
である。ポリゴンスキャナー51は10面体の鏡を高速で回
転させることにより、レーザー光を感光体ドラム52上の
端から端へと高速で走査させる装置である。この種の光
走査装置は信頼性が高く、高速で、かつ効率よく光を走
査できるという特長を有している。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上述の光走査装置では光をある点から
左右に振るために、比較的広い空間が必要となり、小型
化が難しいという欠点があった。
左右に振るために、比較的広い空間が必要となり、小型
化が難しいという欠点があった。
一方、多数の電極を有する液晶シャッタアレイと線状
光源を組み合せた液晶プリンタヘッドにおいては、小型
化は可能となるが、画素密度を細かくしようとすると時
分割数が多くなり、十分なコントラストが得られなくな
ったり、結線数が増すため実装費用や駆動用のドライバ
ーが高価になるという欠点があった。
光源を組み合せた液晶プリンタヘッドにおいては、小型
化は可能となるが、画素密度を細かくしようとすると時
分割数が多くなり、十分なコントラストが得られなくな
ったり、結線数が増すため実装費用や駆動用のドライバ
ーが高価になるという欠点があった。
本発明は、上記従来例の欠点を除去し、高価なドライ
バーが不用で、小型化が可能な光走査装置を提供するこ
とを目的とする。
バーが不用で、小型化が可能な光走査装置を提供するこ
とを目的とする。
［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するための手段を実施例に対応する
第１図を用いて説明すると、本発明は、線状光源５と、
電界印加によって開光部と閉光部の境界が移動するよう
長手方向に電界勾配の付与された電極構造を有する第１
及び第２の液晶光シャッター1a,1bとを有し、前記第１
及び第２の液晶光シャッター1a,1bの２つの境界2a,2bの
進行方向と進行速度をそれぞれ等しくすると共に、２つ
の境界2a,2bを長手方向に画素分の長さｌだけ離し、さ
らに第１の液晶光シャッター1aの境界2aでは、他方の境
界の進行に対して閉光部が増大し、第２の液晶光シャッ
ター1bの境界2bでは他方の境界の進行に対して開光部が
増大するよう動作することを特徴とする光走査装置であ
る。
第１図を用いて説明すると、本発明は、線状光源５と、
電界印加によって開光部と閉光部の境界が移動するよう
長手方向に電界勾配の付与された電極構造を有する第１
及び第２の液晶光シャッター1a,1bとを有し、前記第１
及び第２の液晶光シャッター1a,1bの２つの境界2a,2bの
進行方向と進行速度をそれぞれ等しくすると共に、２つ
の境界2a,2bを長手方向に画素分の長さｌだけ離し、さ
らに第１の液晶光シャッター1aの境界2aでは、他方の境
界の進行に対して閉光部が増大し、第２の液晶光シャッ
ター1bの境界2bでは他方の境界の進行に対して開光部が
増大するよう動作することを特徴とする光走査装置であ
る。
［作 用］ 線状光源５から照射された光のうち、一部の光は第１
の液晶光シャッター1aの閉光部によって遮られ、他の光
は第２の液相光シャッター1bに達する。第２の液晶光シ
ャッター1bではさらに進行方向（図の矢印方向）の光が
遮られ、光は所望の画素分の長さｌだけ光走査部６を透
過する。各液晶光シャッターの開光部及び閉光部は、液
晶分子の明暗または反転領域を長手方向に沿って増大さ
せることにより制御することができる。したがって、第
１の液晶光シャッター1aについては閉光部を増大し、こ
れに伴って第２の液晶光シャッター1bについては開光部
を増大していくことにより、境界2a,2bを所望の画素分
の長さｌを保持したまま走査させることができる。
の液晶光シャッター1aの閉光部によって遮られ、他の光
は第２の液相光シャッター1bに達する。第２の液晶光シ
ャッター1bではさらに進行方向（図の矢印方向）の光が
遮られ、光は所望の画素分の長さｌだけ光走査部６を透
過する。各液晶光シャッターの開光部及び閉光部は、液
晶分子の明暗または反転領域を長手方向に沿って増大さ
せることにより制御することができる。したがって、第
１の液晶光シャッター1aについては閉光部を増大し、こ
れに伴って第２の液晶光シャッター1bについては開光部
を増大していくことにより、境界2a,2bを所望の画素分
の長さｌを保持したまま走査させることができる。
［実施例］ 第１図は本発明による光走査装置の構成図である。図
において、蛍光灯３及び反射板４よりなる線状光源５の
上部には、第１の液晶光シャッター1a及び第２の液晶光
シャッター1bよりなる光走査部６が配置され、第１の液
晶光シャッター1a及び第２の液晶光シャッター1bにはそ
れぞれ電源7a,7bが接続されている。なお、各液晶光シ
ャッターにおいて、斜線は閉光部を示し、白地は開光部
を示すものとする。
において、蛍光灯３及び反射板４よりなる線状光源５の
上部には、第１の液晶光シャッター1a及び第２の液晶光
シャッター1bよりなる光走査部６が配置され、第１の液
晶光シャッター1a及び第２の液晶光シャッター1bにはそ
れぞれ電源7a,7bが接続されている。なお、各液晶光シ
ャッターにおいて、斜線は閉光部を示し、白地は開光部
を示すものとする。
線状光源５から照射された光は、まず第１の液晶光シ
ャッター1aによって、境界2aより進行方向（図の矢印方
向）に対して後部が遮光され、他の部分はそのまま第２
の液晶光シャッター1bに達する。第２の液晶光シャッタ
ー1bでは、境界2bより進行方向に対して前部が遮光され
る。これにより、所望の画素分の長さｌだけの光が光走
査部６を透過することになる。各液晶光シャッターは、
電界印加によって開光部と閉光部の境界が移動するよう
長手方向に電界勾配の付与された電極構造を有するた
め、電源7a,7bにより境界2a,2bを同一方向に、等速で移
動させることにより、光を線状光源に沿って境界の移動
方向に所望の画素分の長さｌを保持したまま走査させる
ことができる。この時、第１の液晶光シャッター1aの境
界2aでは第２の液晶光シャッター1bの境界2bの進行に対
して閉光部が増大し、第２の液晶光シャッター1bの境界
2bでは第１の液晶光シャッター1aの境界2aの進行に対し
て開光部が増大するよう動作させることにより前述した
境界2a,2bの移動が行なわれることになる。
ャッター1aによって、境界2aより進行方向（図の矢印方
向）に対して後部が遮光され、他の部分はそのまま第２
の液晶光シャッター1bに達する。第２の液晶光シャッタ
ー1bでは、境界2bより進行方向に対して前部が遮光され
る。これにより、所望の画素分の長さｌだけの光が光走
査部６を透過することになる。各液晶光シャッターは、
電界印加によって開光部と閉光部の境界が移動するよう
長手方向に電界勾配の付与された電極構造を有するた
め、電源7a,7bにより境界2a,2bを同一方向に、等速で移
動させることにより、光を線状光源に沿って境界の移動
方向に所望の画素分の長さｌを保持したまま走査させる
ことができる。この時、第１の液晶光シャッター1aの境
界2aでは第２の液晶光シャッター1bの境界2bの進行に対
して閉光部が増大し、第２の液晶光シャッター1bの境界
2bでは第１の液晶光シャッター1aの境界2aの進行に対し
て開光部が増大するよう動作させることにより前述した
境界2a,2bの移動が行なわれることになる。
次に、前記各液晶光シャッターの構成を第２図と共に
説明する。第２図において、線状の基板21a,21b上には
全面一様な透明抵抗膜電極22a,22b、絶縁膜23a,23b及び
配光膜24a,24bが順に形成されている。前記透明抵抗膜
電極22a,22bの長手方向の一端には、高導電性電極26a,2
6bが互いに対向するよう配置されていて、駆動用の電源
27に接続されている。基板21a,21bの間には強誘電性液
晶（FLC）25が封入され、周囲部はシール材（図示せ
ず）によって封止されている。このように構成された液
晶セルの両側には、さらにクロスニコル状態の偏光板28
a,28bが設けられ、液晶光シャッターが形成される。
説明する。第２図において、線状の基板21a,21b上には
全面一様な透明抵抗膜電極22a,22b、絶縁膜23a,23b及び
配光膜24a,24bが順に形成されている。前記透明抵抗膜
電極22a,22bの長手方向の一端には、高導電性電極26a,2
6bが互いに対向するよう配置されていて、駆動用の電源
27に接続されている。基板21a,21bの間には強誘電性液
晶（FLC）25が封入され、周囲部はシール材（図示せ
ず）によって封止されている。このように構成された液
晶セルの両側には、さらにクロスニコル状態の偏光板28
a,28bが設けられ、液晶光シャッターが形成される。
前記の基板21a,21bとしては、ガラス板を用いた。透
明抵抗膜電極22a,22bとしては、比抵抗が４×106Ω・cm
のSnO2膜や、比抵抗の小さいITO（Indium−Tin−Oxid
e）を用いることができ、この実施例ではITO膜を膜厚50
0Åで形成した。このような抵抗膜を形成することによ
り、基板の長手方向に電界勾配が付与されることにな
る。絶縁膜23a,23bとしては、SiO2膜を形成したが、電
極部と液晶層の絶縁が十分であれば省略してもよい。配
向膜24a,24bとしてはポリイミド（PI）膜を使用し、液
晶セルの長手方向と直交する方向に配向処理を施した。
高導電性電極26a,26bとしてはアルミニウムの蒸着膜を
用いた。また、強誘電性液晶25としてはチッ素社製CS10
18を用い、層厚を1.5μｍとした。
明抵抗膜電極22a,22bとしては、比抵抗が４×106Ω・cm
のSnO2膜や、比抵抗の小さいITO（Indium−Tin−Oxid
e）を用いることができ、この実施例ではITO膜を膜厚50
0Åで形成した。このような抵抗膜を形成することによ
り、基板の長手方向に電界勾配が付与されることにな
る。絶縁膜23a,23bとしては、SiO2膜を形成したが、電
極部と液晶層の絶縁が十分であれば省略してもよい。配
向膜24a,24bとしてはポリイミド（PI）膜を使用し、液
晶セルの長手方向と直交する方向に配向処理を施した。
高導電性電極26a,26bとしてはアルミニウムの蒸着膜を
用いた。また、強誘電性液晶25としてはチッ素社製CS10
18を用い、層厚を1.5μｍとした。
上記構成において、電源27から高誘電性電極26a,26b
の両端に、第３図（ａ）に示すようなステップ状の電界
を印加すると、透明抵抗膜電極22a,22bにより、121に示
すような矢印の方向にわずかな電位勾配が発生し、この
電位勾配に沿って反転が進行する。すなわち、第２図中
に示した第１の配向状態と第２の配向状態の境界29は、
122に示した方向に沿って移動し、２枚の偏光板28a,28b
を適当にコントラストが最大となるように配置すると、
開光部に閉光部の境界が移動することになる。
の両端に、第３図（ａ）に示すようなステップ状の電界
を印加すると、透明抵抗膜電極22a,22bにより、121に示
すような矢印の方向にわずかな電位勾配が発生し、この
電位勾配に沿って反転が進行する。すなわち、第２図中
に示した第１の配向状態と第２の配向状態の境界29は、
122に示した方向に沿って移動し、２枚の偏光板28a,28b
を適当にコントラストが最大となるように配置すると、
開光部に閉光部の境界が移動することになる。
ここで、境界29はいわするドメインウォール（domain
wall）に限定されない。すなわち、第１の配向状態か
ら第２の配向状態への反転には大別して２つの過程が存
在し、一つは、ドメインウォールの移動よるものであ
り、他の一つは微細な反転核を中心とした反転である。
したがって、境界29はドメインウォールそのものである
場合と、核反転によって生じる第１の配向状態と第２の
配向状態の混在した状態である場合とに別れる。ドメイ
ンウォールの進行は比較的遅く、スメクチックの層に平
行な速度は、5cm/cec程度である。しかし、ドメインウ
ォールの幅は１μｍ程度なので光スポットのせまい光走
査装置が実現できる。
wall）に限定されない。すなわち、第１の配向状態か
ら第２の配向状態への反転には大別して２つの過程が存
在し、一つは、ドメインウォールの移動よるものであ
り、他の一つは微細な反転核を中心とした反転である。
したがって、境界29はドメインウォールそのものである
場合と、核反転によって生じる第１の配向状態と第２の
配向状態の混在した状態である場合とに別れる。ドメイ
ンウォールの進行は比較的遅く、スメクチックの層に平
行な速度は、5cm/cec程度である。しかし、ドメインウ
ォールの幅は１μｍ程度なので光スポットのせまい光走
査装置が実現できる。
一方、核反転に伴なう境界の移動を利用すると、一画
素の反転における応答と同程度で１ラインの走査するこ
とが可能となる。例えば、ピリミジン系の強誘電性液晶
CB1018（チッ素社製）を使用すると、複写機における感
光ドラムの幅約50cmを約100μsecで走査できる。これは
現在実用化されているレーザビームプリンター用の走査
装置とほぼ同等の速さである。また、ここでは抵抗膜に
よる電位勾配を利用して強誘電性液晶のドメインの進行
方向を沿えることを特徴としたが、セル厚に勾配をつ
け、強誘電性液晶に印加される電界に勾配を付与するこ
とにより強誘電性液晶のドメインの進行方向に沿えるこ
ともできる。
素の反転における応答と同程度で１ラインの走査するこ
とが可能となる。例えば、ピリミジン系の強誘電性液晶
CB1018（チッ素社製）を使用すると、複写機における感
光ドラムの幅約50cmを約100μsecで走査できる。これは
現在実用化されているレーザビームプリンター用の走査
装置とほぼ同等の速さである。また、ここでは抵抗膜に
よる電位勾配を利用して強誘電性液晶のドメインの進行
方向を沿えることを特徴としたが、セル厚に勾配をつ
け、強誘電性液晶に印加される電界に勾配を付与するこ
とにより強誘電性液晶のドメインの進行方向に沿えるこ
ともできる。
また、第３図（ｂ）のような、時間と共に増加する電
圧を印加すると、境界29の移動速度で調整できる。
圧を印加すると、境界29の移動速度で調整できる。
上述したように強誘電性液晶の第１の配向状態と第２
の配向状態の境界が電界によって移動することを利用し
た液晶光シャッターを利用することにより、高速であ
り、且つ小型で十分に作動し得る光走査装置を実現する
ことができる。
の配向状態の境界が電界によって移動することを利用し
た液晶光シャッターを利用することにより、高速であ
り、且つ小型で十分に作動し得る光走査装置を実現する
ことができる。
第４図は本発明による光走査装置を画像形成装置に利
用した場合の一実施例を示す図である。第４図におい
て、41は感光ドラム、42は公知の光シャッター、43は駆
動用の電源で、他の構成は第１図と同様であり、同一符
号は同等部分を示すものとする。光シャッター42は、光
走査部６を透過した光を画像情報に対応して変調するも
ので、感光ドラム41を回転させながら、前述した光走査
部６の走査を行なうことにより、感光ドラム41上に静電
画像が形成される。これを帯電器、クリーナー及び定着
器等の転写手段（いずれも図示せず）によって紙面等に
転写することにより、画像が形成される。
用した場合の一実施例を示す図である。第４図におい
て、41は感光ドラム、42は公知の光シャッター、43は駆
動用の電源で、他の構成は第１図と同様であり、同一符
号は同等部分を示すものとする。光シャッター42は、光
走査部６を透過した光を画像情報に対応して変調するも
ので、感光ドラム41を回転させながら、前述した光走査
部６の走査を行なうことにより、感光ドラム41上に静電
画像が形成される。これを帯電器、クリーナー及び定着
器等の転写手段（いずれも図示せず）によって紙面等に
転写することにより、画像が形成される。
この画像形成装置においては、周期的な電圧を印加す
る電極7a,7bと、時系列の画像信号を与える１ビットの
駆動用ドライバー（図示せず）が必要なだけなので、高
価なドライバーが不用となる。また、光走査機能はアナ
ログ的なので、画像密度の細かい高精細な画像を得るこ
とができる。特に、第２図に示した液晶光シャッターを
用いれば、高速走査が可能で、小型且つ安価な画像形成
装置を提供することができる。
る電極7a,7bと、時系列の画像信号を与える１ビットの
駆動用ドライバー（図示せず）が必要なだけなので、高
価なドライバーが不用となる。また、光走査機能はアナ
ログ的なので、画像密度の細かい高精細な画像を得るこ
とができる。特に、第２図に示した液晶光シャッターを
用いれば、高速走査が可能で、小型且つ安価な画像形成
装置を提供することができる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、２つの液晶光
シャッターの開光部と閉光部を同一方向に等速で移動さ
せ、所望の画素分の長さだけ光を高速で走査させること
により、高価なドライバーが不用となり、安価なドライ
バで駆動が可能となる。また、結線数が少なく構造も簡
単であるため、装置をより小型化することができる。
シャッターの開光部と閉光部を同一方向に等速で移動さ
せ、所望の画素分の長さだけ光を高速で走査させること
により、高価なドライバーが不用となり、安価なドライ
バで駆動が可能となる。また、結線数が少なく構造も簡
単であるため、装置をより小型化することができる。
第１図は本発明による光走査装置の構成図、第２図は液
晶光シャッターの構成図、第３図は駆動電圧の波形図、
第４図は画像形成装置の一実施例を示す図、第５図はポ
リゴンスキャナーの原理図である。 1a,1b:液晶光シャッター、 2a,2b,24:境界、 5:線状光源、 6:光走査部、 22a,22b:透明抵抗膜電極、 23a,23b:絶縁膜、 24a,24b:配向膜、 25:強誘電性液晶、 26a,26b:高導電性電極。
晶光シャッターの構成図、第３図は駆動電圧の波形図、
第４図は画像形成装置の一実施例を示す図、第５図はポ
リゴンスキャナーの原理図である。 1a,1b:液晶光シャッター、 2a,2b,24:境界、 5:線状光源、 6:光走査部、 22a,22b:透明抵抗膜電極、 23a,23b:絶縁膜、 24a,24b:配向膜、 25:強誘電性液晶、 26a,26b:高導電性電極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｆ 1/1343 Ｂ４１Ｊ 3/21 Ｖ
Claims (2)
- 【請求項１】光源と、電界印加によって開光部と閉光部
の境界が移動するよう長手方向に電界勾配の付与された
電極構造を有する第１及び第２の液晶光シャッターとを
有し、前記第１及び第２の液晶光シャッターの２つの境
界の進行方向と進行速度をそれぞれ等しくすると共に、
２つの境界を長手方向に画素分の長さだけ離し、さらに
第１の液晶光シャッターの境界では、他方の境界の進行
に対して閉光部が増大し、第２の液晶光シャッターの境
界では他方の境界の進行に対して開光部が増大するよう
動作することを特徴とする光走査装置。 - 【請求項２】液晶光シャッターが強誘導性液晶光シャッ
ターであることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載の光走査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21301387A JP2552877B2 (ja) | 1987-08-28 | 1987-08-28 | 光走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21301387A JP2552877B2 (ja) | 1987-08-28 | 1987-08-28 | 光走査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6457237A JPS6457237A (en) | 1989-03-03 |
| JP2552877B2 true JP2552877B2 (ja) | 1996-11-13 |
Family
ID=16632054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21301387A Expired - Fee Related JP2552877B2 (ja) | 1987-08-28 | 1987-08-28 | 光走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2552877B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5045411A (en) * | 1990-01-10 | 1991-09-03 | P.M. Refining, Inc. | Alloy compositions |
| KR100796611B1 (ko) * | 2006-11-06 | 2008-01-22 | 코닉시스템 주식회사 | 어닐링 윈도우 |
| JP2019128376A (ja) * | 2018-01-22 | 2019-08-01 | 凸版印刷株式会社 | 調光体 |
-
1987
- 1987-08-28 JP JP21301387A patent/JP2552877B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6457237A (en) | 1989-03-03 |
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