JP2839982B2 - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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JP2839982B2
JP2839982B2 JP4071498A JP7149892A JP2839982B2 JP 2839982 B2 JP2839982 B2 JP 2839982B2 JP 4071498 A JP4071498 A JP 4071498A JP 7149892 A JP7149892 A JP 7149892A JP 2839982 B2 JP2839982 B2 JP 2839982B2
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liquid crystal
light
optical waveguide
layer
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敢 岡崎
晃継 波多野
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Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光アドレス型の液晶ラ
イトバルブから構成されている画像読み取り部を備えた
画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus provided with an image reading section comprising a liquid crystal light valve of a light address type.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、高度情報化が進む中で、原稿を容
易に複写できる画像複写装置がオフィスに広く普及し、
更に一般家庭にも普及しつつある。
2. Description of the Related Art In recent years, with the advancement of advanced information, image copying apparatuses that can easily copy originals have become widespread in offices.
Furthermore, it is spreading to general households.

【0003】図14は従来の画像複写装置の画像読み取
り部の構成を示す概略構成図である。
FIG. 14 is a schematic configuration diagram showing the configuration of an image reading section of a conventional image copying apparatus.

【0004】同図に示すように、この従来の画像複写装
置の画像読み取り部は、蛍光灯やハロゲンランプ等から
成る光源201 、第1のミラー202 、第2のミラー203 、
第3のミラー204 、レンズ205 及び第4のミラー206 か
ら構成されている走査光学系210 を備えている。
As shown in FIG. 1, an image reading section of the conventional image copying apparatus includes a light source 201 composed of a fluorescent lamp, a halogen lamp or the like, a first mirror 202, a second mirror 203,
The scanning optical system 210 includes a third mirror 204, a lens 205, and a fourth mirror 206.

【0005】光源201 、第1のミラー202 、第2のミラ
ー203 及び第3のミラー204 は、図示していない駆動デ
バイスによって、原稿212 の面に沿って平行に(図に示
す双方向の矢印の方向に)移動可能に構成されている。
The light source 201, the first mirror 202, the second mirror 203, and the third mirror 204 are moved in parallel along the surface of the document 212 by a driving device (not shown) (bidirectional arrows shown in the drawing). ).

【0006】走査光学系210 は、光源201 からの光を照
射したときに原稿212 によって反射された光を感光体ド
ラム211 に導くように構成されている。
The scanning optical system 210 is configured to guide the light reflected by the original 212 to the photosensitive drum 211 when the light from the light source 201 is irradiated.

【0007】このような構成において、原稿212 は光源
201 からの光によって照射され、原稿212 からの反射光
207 は、図に示す一点鎖線に沿って第1のミラー202 、
第2のミラー203 、第3のミラー204 、レンズ205 及び
第4のミラー206 を介して感光体ドラム211 に導かれ、
感光体ドラム211 の表面上に静電潜像が形成される。こ
の静電潜像はトナーによってトナー像として可視像化さ
れた後、用紙上に転写されることにより複写画像が形成
される。
In such a configuration, the original 212 is
Illuminated by light from 201 and reflected from original 212
Reference numeral 207 denotes a first mirror 202 along the alternate long and short dash line shown in FIG.
It is guided to the photosensitive drum 211 via the second mirror 203, the third mirror 204, the lens 205, and the fourth mirror 206,
An electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 211. This electrostatic latent image is visualized as a toner image by toner, and is then transferred onto paper to form a copy image.

【0008】又、原稿からの反射光を電気信号に変換
し、画像処理回路によって処理した後、例えばレーザを
出力して感光体を露光することにより、感光体上に静電
潜像を形成するように構成されている画像複写装置もあ
る。
Further, after converting the reflected light from the original into an electric signal and processing it by an image processing circuit, an electrostatic latent image is formed on the photoreceptor by, for example, outputting a laser to expose the photoreceptor. Some image copying apparatuses are configured as described above.

【0009】図15は従来の画像複写装置に含まれてい
る原稿からの反射光を電気信号に変換し画像処理回路へ
送る回路を示すブロック構成図である。
FIG. 15 is a block diagram showing a circuit included in a conventional image copying apparatus for converting reflected light from a document into an electric signal and sending it to an image processing circuit.

【0010】同図に示すように、図14に示す走査光学
系210 と同様の構成を有する走査光学系によって、原稿
からの反射光220 はCCD(電荷結合素子)等の固体撮
像素子から成る光電変換部221 へ導かれ、結像される。
光電変換部221 はアナログ電気信号をA/D(アナログ
/ディジタル)コンバータ222 へ出力し、A/Dコンバ
ータ222 はアナログ電気信号をディジタル信号に変換す
る。変換されたディジタル信号は画像メモリ223 に記憶
され、その後、画像処理回路224 によって画像メモリ22
3 からディジタル信号が読み出され、複写のために必要
な処理が行われる。
As shown in FIG. 1, a scanning optical system having a configuration similar to that of the scanning optical system 210 shown in FIG. The image is guided to the conversion unit 221 and is imaged.
The photoelectric conversion unit 221 outputs an analog electric signal to an A / D (analog / digital) converter 222, and the A / D converter 222 converts the analog electric signal into a digital signal. The converted digital signal is stored in the image memory 223, and thereafter, is converted by the image processing circuit 224 into the image memory 22.
The digital signal is read from 3 and the necessary processing for copying is performed.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】このような従来の画像
複写装置のうち、図14に示す画像複写装置では、原稿
画像に対応する反射光を感光体ドラム上に結像させるこ
とにより複写画像を形成するので、原稿を走査するため
の光学系が必要となり、装置自体が複雑且つ大型になっ
てしまうという問題点がある。
Among such conventional image copying apparatuses, an image copying apparatus shown in FIG. 14 forms a copied image by forming reflected light corresponding to a document image on a photosensitive drum. Since it is formed, an optical system for scanning a document is required, and there is a problem that the apparatus itself becomes complicated and large.

【0012】又、図15に示すような原稿からの反射光
を電気信号に変換し、画像処理回路によって処理した
後、レーザを出力して感光体を露光することにより、感
光体上に静電潜像を形成するように構成されている画像
複写装置では、原稿画像に対応する反射光をディジタル
画像信号に変換する場合に、光信号を一度電気信号に変
換した後、再び光信号に変換し直さなければならず、そ
のための機構が必要であり、やはり装置自体が複雑且つ
大型になってしまうという問題点がある。
Also, the reflected light from the original as shown in FIG. 15 is converted into an electric signal, processed by an image processing circuit, and then the laser is output to expose the photoreceptor. In an image copying apparatus configured to form a latent image, when converting reflected light corresponding to a document image into a digital image signal, the optical signal is first converted into an electric signal, and then converted into an optical signal again. It must be corrected, and a mechanism for that is necessary, and there is a problem that the device itself becomes complicated and large.

【0013】従って、本発明は、画像読み取り部におい
て画像読み出し機能と画像表示機能とを複合したコンパ
クトで高機能な画像形成装置を提供するものである。
Accordingly, the present invention provides a compact and high-performance image forming apparatus that combines an image reading function and an image display function in an image reading section.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】液晶ライトバルブを備え
原稿の画像を読み取る画像読み取り機能と読み取った該
原稿の画像を表示する画像表示機能とを有する画像読み
取り部と、感光体ドラムを備えた画像形成部とを備えた
画像形成装置であって、画像読み取り部の液晶ライトバ
ルブは、それぞれが電極を有する2つの基板と、2つの
基板間に設けられている液晶層と、2つの基板の一方
基板に設けられており入射された情報を含む光によりイ
ンピーダンスが変化する光導電体層と、一方の基板に設
けられ光導電体層を覆う誘電体ミラーと、2つの基板の
他方の基板に設けられている光導波路と、光導波路に光
を導入する光源と、光導波路を伝搬する光源からの光を
受け取ると共に光を電気信号に変換する受光手段とを備
え、画像形成部は、画像読み取り部の画像読み取り機能
により読み取られた原稿の画像データに基づいて感光体
ドラムを露光することによって画像を形成するか、或い
は画像読み取り部の画像表示機能により画像読み取り部
に表示される画像に読み出し光を他方の基板側から照射
して誘電体ミラーによって反射される光によって感光体
ドラムを露光することによって画像を形成する画像形成
装置によって前記課題を解決する
An image reading function for reading an image of an original is provided with a liquid crystal light valve.
An image forming apparatus comprising an image reading unit, an image forming unit having a photosensitive drum and an image display function for displaying the image of the document, the liquid crystal of the image reading unit write-back
Lube includes two substrates each having an electrode, and a liquid crystal layer provided between two substrates, the two substrates one
A photoconductor layer provided on one of the substrates, the impedance of which changes due to light containing incident information;
A dielectric mirror that covers the photoconductor layer
An optical waveguide provided on the other substrate , a light source for introducing light into the optical waveguide, and a light receiving unit for receiving light from the light source propagating through the optical waveguide and converting the light into an electric signal are provided.
The image forming unit has an image reading function of the image reading unit.
Based on the image data of the original read by
Forming an image by exposing the drum, or
Is the image reading unit by the image display function of the image reading unit
Irradiates readout light on the image displayed on the other substrate side
The photoreceptor by the light reflected by the dielectric mirror
Image formation that forms an image by exposing a drum
The object is solved by a device .

【0015】[0015]

【作用】アドレス光が無い状態(暗状態)で液晶ライト
バルブの2つの基板に設けられている電極間に電圧を印
加した場合、光導電体層のインピーダンスは液晶層のイ
ンピーダンスに比べて大きいので、液晶層の液晶には電
圧が殆ど印加されず、液晶の配向状態は変化しない。こ
の状態では、光導波路を伝搬する光の偏光方向から見
て、光導波路の屈折率よりも液晶の屈折率が小さく設定
されているため、光源からの光は光導波路を伝搬するこ
とができ、受光手段によって光信号を受け取ることがで
きる。又、アドレス光が液晶ライトバルブに入射した状
態(明状態)で2つの基板に設けられている電極間に電
圧を順次印加した場合、明状態では光導電体層のインピ
ーダンスは低くなり、液晶層の液晶に電圧が印加される
ため、液晶の配向状態が変化し、暗状態では光導電体層
のインピーダンスは変化しないので、液晶の配向状態は
変化しない。このとき、光導波路に近接する液晶が配向
変化した部分では、光導波路を伝搬する光の偏光方向か
ら見て、光導波路の屈折率よりも液晶の屈折率が大きく
なるため、光源からの光は光導波路を伝搬する途中、液
晶が配向変化した部分で液晶方向に漏れ、受光手段によ
って受け取られる光信号の強度が変化する。従って、電
極の走査と、受光手段から出力される電気信号とを同期
させて取り込むことにより、アドレス光に対応した情報
を電気的に得ることができる。このように、アドレス光
に対応して液晶層に形成された情報を光信号として読み
出すと共に、電気信号として直接読み出すことができ
る。また、この電気信号に基づいて感光体ドラムを露光
することも、或いはこの液晶ライトバルブの光導波路が
設けられた基板側から光を照射して、誘電体ミラーによ
って反射される光によって感光体ドラムを露光すること
もできる。
When a voltage is applied between the electrodes provided on the two substrates of the liquid crystal light valve in the absence of address light (dark state), the impedance of the photoconductor layer is larger than the impedance of the liquid crystal layer. The voltage is hardly applied to the liquid crystal in the liquid crystal layer, and the alignment state of the liquid crystal does not change. In this state, when viewed from the polarization direction of light propagating through the optical waveguide, the refractive index of the liquid crystal is set smaller than the refractive index of the optical waveguide, so that the light from the light source can propagate through the optical waveguide, An optical signal can be received by the light receiving means. Further, when a voltage is sequentially applied between the electrodes provided on the two substrates in a state where the address light is incident on the liquid crystal light valve (bright state), the impedance of the photoconductor layer becomes low in the bright state, Since a voltage is applied to the liquid crystal, the alignment state of the liquid crystal changes, and the impedance of the photoconductor layer does not change in the dark state, so that the alignment state of the liquid crystal does not change. At this time, in the part where the orientation of the liquid crystal near the optical waveguide changes, the refractive index of the liquid crystal becomes larger than the refractive index of the optical waveguide when viewed from the polarization direction of the light propagating in the optical waveguide. During the propagation through the optical waveguide, the liquid crystal leaks in the liquid crystal direction at the portion where the orientation of the liquid crystal has changed, and the intensity of the optical signal received by the light receiving means changes. Therefore, information corresponding to the address light can be obtained electrically by synchronizing the scanning of the electrode with the electric signal output from the light receiving means. As described above, information formed in the liquid crystal layer corresponding to the address light can be read as an optical signal and directly as an electric signal. Also, the photosensitive drum is exposed based on the electric signal.
Or the optical waveguide of this liquid crystal light valve
Light is irradiated from the substrate side on which the
The photosensitive drum with light reflected by
Can also.

【0016】本発明に係る画像形成装置では、このよう
な液晶ライトバルブが画像読み取り部として用いられて
いるので、原稿を走査するための光学系が不要となり、
従って、画像読み取り部において画像読み出し機能と画
像表示機能とを複合化したコンパクトで高機能な画像
装置を実現できる。
In the image forming apparatus according to the present invention, since such a liquid crystal light valve is used as an image reading unit, an optical system for scanning a document is not required.
Thus, high-performance image-shaped compact that combines the image reading function and an image display function in the image reading unit
The deposition apparatus can be realized.

【0017】[0017]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】図2は本発明に係る画像形成装置の画像読
み取り部を構成する液晶ライトバルブの第1の実施例の
構成を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing the structure of a first embodiment of the liquid crystal light valve constituting the image reading section of the image forming apparatus according to the present invention.

【0019】同図に示すように、この実施例の液晶ライ
トバルブ10は、ガラス基板11及び12、反射防止膜13、透
明電極14、対向電極15、光導波路16、光導電体層17、遮
光層18、配向膜19及び20、スペーサ21、液晶層22並びに
誘電体ミラー23を備えている。
As shown in FIG. 1, the liquid crystal light valve 10 of this embodiment comprises glass substrates 11 and 12, an antireflection film 13, a transparent electrode 14, a counter electrode 15, an optical waveguide 16, a photoconductor layer 17, It includes a layer 18, alignment films 19 and 20, a spacer 21, a liquid crystal layer 22, and a dielectric mirror 23.

【0020】この液晶ライトバルブ10は、以下のように
して製造される。
The liquid crystal light valve 10 is manufactured as follows.

【0021】先ず、透光性基板であるガラス基板11上
に、二酸化スズ(SnO2)の透明導電膜をスパッタ法
を用いて蒸着し、フォトリソプロセスを介してストライ
プ状にパターン化することにより、走査用の透明電極14
を形成する。
First, a transparent conductive film of tin dioxide (SnO 2 ) is deposited on a glass substrate 11 which is a light-transmitting substrate by a sputtering method, and is patterned into a stripe shape through a photolithographic process. Transparent transparent electrode 14
To form

【0022】次いで、透明電極14上に、光導電体層17と
して非晶質水素化ケイ素(a−Si:H)膜を形成す
る。光導電体層17を成すa−Si:H膜は、シラン(S
iH4)ガス及び水素(H2 )ガスを原料とし、プラズ
マCVD(化学気相成長)法を用いて形成する。このa
−Si:H膜の膜厚は約6 μmである。
Next, an amorphous silicon hydride (a-Si: H) film is formed as a photoconductor layer 17 on the transparent electrode 14. The a-Si: H film forming the photoconductor layer 17 is made of silane (S
An iH 4 ) gas and a hydrogen (H 2 ) gas are used as raw materials and formed by a plasma CVD (chemical vapor deposition) method. This a
The thickness of the -Si: H film is about 6 µm.

【0023】次いで、光導電体層17上に、後述する液晶
層の側から光導電体層17へ入射する光を遮るための遮光
層18として、カーボン分散型アクリル樹脂をスピンコー
トして形成する。その後、遮光層18上に、液晶層の側か
ら光導電体層17へ入射する光を反射するための誘電体ミ
ラー23として、酸化チタン(TiO2 )と酸化シリコン
(SiO2 )とから成る多層膜を電子ビーム(EB)蒸
着法によって形成する。
Next, a carbon-dispersed acrylic resin is spin-coated on the photoconductor layer 17 as a light-shielding layer 18 for blocking light incident on the photoconductor layer 17 from the side of the liquid crystal layer described later. . Thereafter, a multilayer made of titanium oxide (TiO 2 ) and silicon oxide (SiO 2 ) is provided on the light shielding layer 18 as a dielectric mirror 23 for reflecting light incident on the photoconductor layer 17 from the liquid crystal layer side. The film is formed by an electron beam (EB) evaporation method.

【0024】ガラス基板11の書き込み光24が入射する側
には、ガラスの表面反射を防ぐための反射防止膜13を形
成する。
On the side of the glass substrate 11 on which the writing light 24 is incident, an anti-reflection film 13 for preventing surface reflection of the glass is formed.

【0025】尚、上述の透光性基板としてはガラス基板
の他に、ファイバプレートを用いることも可能である。
As the above-mentioned light-transmitting substrate, a fiber plate can be used in addition to the glass substrate.

【0026】ガラス基板11に対向するガラス基板12上に
は、錫をドープした酸化インジウム(ITO)から成る
透明導電膜をスパッタ法を用いて蒸着することにより、
対向電極15を形成する。
On the glass substrate 12 facing the glass substrate 11, a transparent conductive film made of tin-doped indium oxide (ITO) is deposited by a sputtering method.
The counter electrode 15 is formed.

【0027】次いで、対向電極15上に、高分子薄膜を用
い選択光重合することにより、ストライプ状に光導波路
16を形成する。
Next, a polymer thin film is selectively polymerized on the counter electrode 15 to form an optical waveguide in a stripe shape.
Form 16.

【0028】次いで、遮光層18及び光導波路16上に、配
向膜19及び20としてポリイミド膜をスピンコートによっ
てそれぞれ形成した後、配向膜19及び20の表面にラビン
グによる分子配向処理を施す。
Next, after polyimide films are formed as the alignment films 19 and 20 by spin coating on the light shielding layer 18 and the optical waveguide 16, respectively, the surfaces of the alignment films 19 and 20 are subjected to a molecular alignment treatment by rubbing.

【0029】上述のようにして各層及び膜がそれぞれ形
成されたガラス基板11及び12をシールとしての役割も兼
ねるスペーサ21を介して貼り合わせ、基板間に液晶層22
として比誘電率が正のネマティック液晶を真空注入し、
封止することにより液晶ライトバルブ10が構成される。
The glass substrates 11 and 12 on which the respective layers and films are formed as described above are bonded together via a spacer 21 also serving as a seal, and a liquid crystal layer 22 is provided between the substrates.
Vacuum injection of nematic liquid crystal with positive relative dielectric constant as
The liquid crystal light valve 10 is configured by sealing.

【0030】液晶分子の配向方向は、光導波路16を伝搬
する光の偏光方向から見て、液晶の屈折率が光導波路の
屈折率に対して、液晶に電圧を印加したときに大きくな
り、液晶に電圧を印加しないときに小さくなるように設
定する。
The orientation of the liquid crystal molecules, when viewed from the polarization direction of light propagating through the optical waveguide 16, is such that the refractive index of the liquid crystal becomes larger than the refractive index of the optical waveguide when a voltage is applied to the liquid crystal. Is set so that it becomes smaller when no voltage is applied.

【0031】液晶のねじれ角は0 °〜60°であり、好ま
しくは45°である。又、チルト角は0.05°〜30°の範囲
がよい。
The twist angle of the liquid crystal is 0 ° to 60 °, preferably 45 °. The tilt angle is preferably in the range of 0.05 ° to 30 °.

【0032】液晶層22に含まれる液晶の材料としては、
例えば、メルク社製ZLI−4389(ne (液晶分子軸方
向の屈折率)=1.66、no (液晶分子軸に直交する方向
の屈折率)=1.50)を使用する。液晶層22の厚さは約4
μmである。又、この液晶には必要に応じてコレステリ
ック液晶を微量添加した。
The material of the liquid crystal contained in the liquid crystal layer 22 includes:
For example, Merck ZLI-4389 (n e (the refractive index of the liquid crystal molecular axis direction) = 1.66, n o (refractive index) = 1.50 in the direction perpendicular to the liquid crystal molecular axis) used. The thickness of the liquid crystal layer 22 is about 4
μm. A small amount of cholesteric liquid crystal was added to this liquid crystal as needed.

【0033】尚、ラビング処理により光導波路16上でも
液晶分子が配向するので、必要に応じて配向膜20を設け
ない構成としてもよい。
Since the liquid crystal molecules are aligned on the optical waveguide 16 by the rubbing process, the configuration may be such that the alignment film 20 is not provided if necessary.

【0034】又、図2では簡略化のため、後述するフォ
トディテクタ及び光源は省略されている。
In FIG. 2, a photodetector and a light source, which will be described later, are omitted for simplification.

【0035】次に、図2のガラス基板12、対向電極15、
光導波路16及び配向膜20から成る対向基板25の構成を説
明する。
Next, the glass substrate 12, counter electrode 15,
The configuration of the counter substrate 25 including the optical waveguide 16 and the alignment film 20 will be described.

【0036】図3は本発明に係る画像形成装置の画像読
み取り部を構成している図2の液晶ライトバルブ10に含
まれている対向基板25の構成を示す平面図である。図4
は図3の断面図であり、図4(A)は図3のAA線断面
図、及び図4(B)は図3のBB線断面図である。尚、こ
れらの図において、配向膜20は省略されている。
FIG. 3 is a plan view showing the structure of the counter substrate 25 included in the liquid crystal light valve 10 of FIG. 2 which constitutes the image reading section of the image forming apparatus according to the present invention. FIG.
3 is a sectional view of FIG. 3, FIG. 4A is a sectional view taken along line AA of FIG. 3, and FIG. 4B is a sectional view taken along line BB of FIG. In these figures, the alignment film 20 is omitted.

【0037】これらの図に示すように、対向基板25はガ
ラス基板12と、対向電極15と、下部クラッド層26、コア
層27及びクラッド層28から成る光導波路16と、フォトデ
ィテクタ29と、光源30とを備えている。
As shown in these figures, the opposing substrate 25 comprises a glass substrate 12, an opposing electrode 15, an optical waveguide 16 comprising a lower cladding layer 26, a core layer 27 and a cladding layer 28, a photodetector 29, and a light source 30. And

【0038】対向基板25は、次のようにして製造され
る。
The counter substrate 25 is manufactured as follows.

【0039】先ず、ガラス基板12の上に、ITOから成
る透明導電膜を全面に形成し、対向電極15とする。
First, a transparent conductive film made of ITO is formed on the entire surface of a glass substrate 12 to form a counter electrode 15.

【0040】次いで、光導波路16の下部クラッド層26と
して、エポキシ樹脂をスピンコートにより形成する。下
部クラッド層26の上に、光重合性モノマ(アクリレー
ト、例えばアクリル酸メチル)を含有するビスフェノー
ル−Z−ポリカーボネート(PCZ)フィルムをスピン
コートする。ここで、ストライプ状のフォトマスクを通
して紫外線照射し選択的に重合させることにより、コア
層27としてPCZ層、クラッド層28としてPCZとPC
Zより屈折率の小さいポリアクリレートとの混合物を互
いにストライプ状を成すように形成する。この実施例で
は、コア層27の屈折率nは1.59、クラッド層28の屈折率
nは1.56である。
Next, as the lower cladding layer 26 of the optical waveguide 16, an epoxy resin is formed by spin coating. On the lower cladding layer 26, a bisphenol-Z-polycarbonate (PCZ) film containing a photopolymerizable monomer (acrylate, for example, methyl acrylate) is spin-coated. Here, by irradiating ultraviolet rays through a striped photomask and selectively polymerizing, a PCZ layer as a core layer 27 and PCZ and PCZ as cladding layers 28 are formed.
A mixture with a polyacrylate having a lower refractive index than Z is formed so as to form a stripe shape with each other. In this embodiment, the refractive index n of the core layer 27 is 1.59, and the refractive index n of the cladding layer 28 is 1.56.

【0041】このようにして形成された下部クラッド層
26、コア層27及びクラッド層28から成る光導波路16の両
端に、光源30及びフォトディテクタ29をそれぞれ接続す
る。
The lower clad layer thus formed
A light source 30 and a photodetector 29 are connected to both ends of the optical waveguide 16 composed of the core layer 27 and the cladding layer 28, respectively.

【0042】光源30は例えば、レーザ及び発光ダイオー
ド(LED)等から構成されており、光導波路16に偏光
波(TEモード又はTMモード)を導入することができ
るように光導波路16に接続されている。
The light source 30 is composed of, for example, a laser and a light emitting diode (LED), and is connected to the optical waveguide 16 so that a polarized wave (TE mode or TM mode) can be introduced into the optical waveguide 16. I have.

【0043】フォトディテクタ29は光源30の波長に応じ
て例えば、a−Si:Hダイオード及びa−SiGe:
Hダイオード等から構成されており、光導波路16からの
光を受け取ることができるように光導波路16に接続され
ている。
The photodetector 29 is, for example, an a-Si: H diode and an a-SiGe:
It is composed of an H diode or the like, and is connected to the optical waveguide 16 so that light from the optical waveguide 16 can be received.

【0044】図5は対向基板25の他の構成を説明するた
めの図3のBB線断面図である。
FIG. 5 is a sectional view taken along the line BB of FIG. 3 for explaining another structure of the counter substrate 25. As shown in FIG.

【0045】上述の図4に示す実施例では、対向電極15
をガラス基板12上の全面に形成したが、図5に示すよう
に、対向電極15をガラス基板12上にストライプ状に形成
し、対向電極15上に下部クラッド層26、コア層27及びク
ラッド層28から成る光導波路をストライプ状に形成して
もよい。この場合には、対向電極と走査電極とは互いに
直交するように配置する。
In the embodiment shown in FIG.
Was formed on the entire surface of the glass substrate 12, as shown in FIG. 5, the counter electrode 15 was formed in a stripe shape on the glass substrate 12, and the lower cladding layer 26, the core layer 27, and the cladding layer were formed on the counter electrode 15. The optical waveguide consisting of 28 may be formed in a stripe shape. In this case, the counter electrode and the scanning electrode are arranged so as to be orthogonal to each other.

【0046】尚、対向基板は透明基板だけでなく、単結
晶シリコン(Si)や単結晶ガリウムヒ素(GaAs)
基板を用いることも可能で、これらを用いる場合は、光
源及びフォトディテクタを基板上に形成することもでき
る。
The opposing substrate is not limited to a transparent substrate, but may be single crystal silicon (Si) or single crystal gallium arsenide (GaAs).
A substrate can be used, and in the case of using these, a light source and a photodetector can be formed on the substrate.

【0047】ガラス基板11及び12は本発明の2つの基板
の一実施例である。光導波路16は本発明の光導波路の一
実施例である。光導電体層17は本発明の光導電体層の一
実施例である。液晶層22は本発明の液晶層の一実施例で
ある。フォトディテクタ29は本発明の受光手段の一実施
例である。光源30は本発明の光源の一実施例である。
Glass substrates 11 and 12 are one embodiment of the two substrates of the present invention. The optical waveguide 16 is one embodiment of the optical waveguide of the present invention. The photoconductor layer 17 is an embodiment of the photoconductor layer of the present invention. The liquid crystal layer 22 is an embodiment of the liquid crystal layer of the present invention. The photo detector 29 is an embodiment of the light receiving means of the present invention. Light source 30 is an embodiment of the light source of the present invention.

【0048】次に、上述の構成を有する液晶ライトバル
ブ10の動作を説明する。
Next, the operation of the liquid crystal light valve 10 having the above configuration will be described.

【0049】図6は液晶分子の屈折率を説明するための
液晶分子の概念図である。
FIG. 6 is a conceptual diagram of liquid crystal molecules for explaining the refractive index of the liquid crystal molecules.

【0050】同図に示すように、液晶分子31の屈折率
は、液晶分子軸方向Xの屈折率ne と、液晶分子軸方向
Xに直交する方向Yの屈折率no とに異方性があり、n
e >no の関係が成り立つ。ここで、光導波路のコア層
の屈折率nw と、液晶分子の屈折率ne 及びno とは、
これらの間の関係がne >nw >no となるように設定
する。
[0050] As shown in the figure, the refractive index of the liquid crystal molecules 31, the anisotropy and the refractive index n e of the liquid crystal molecular axis direction X, the refractive index n o of the direction Y perpendicular to the liquid crystal molecular axis direction X And n
the relationship of e> n o holds. Here, the refractive index n w of the core layer of the optical waveguide, the refractive index n e and n o of the liquid crystal molecules,
The relationship between these is set to be a n e> n w> n o .

【0051】このように設定することにより、光導波路
中の伝搬光は、液晶分子の配向状態に応じて光強度変化
を生じる。即ち、nw >no のときは、光導波路を伝搬
する光は液晶層に漏れないため、減衰せず伝搬すること
ができる。一方、ne >nwのときは、光導波路を伝搬
する光は液晶層に漏れ出すため、減衰していく。
With this setting, the light propagating in the optical waveguide undergoes a change in light intensity in accordance with the alignment state of the liquid crystal molecules. That is, when the n w> n o, the light propagating through the optical waveguide for leaking to the liquid crystal layer, it is possible to propagate unattenuated. On the other hand, when the n e> n w, light propagating through the optical waveguide for leaking the liquid crystal layer, decays.

【0052】図7は光導波路16にTMモードの光が伝搬
しているときの液晶分子の配向状態を示す概略図であ
る。図7(A) は液晶ライトバルブ10の要部断面を示す概
略図であり、図7(B) は図7(A) の液晶ライトバルブ10
を上方(矢印Cの方向)から見たときの概略図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing the alignment state of liquid crystal molecules when light in the TM mode propagates through the optical waveguide 16. FIG. 7A is a schematic view showing a cross section of a main part of the liquid crystal light valve 10, and FIG. 7B is a schematic view of the liquid crystal light valve 10 shown in FIG.
Is a schematic diagram when viewed from above (in the direction of arrow C).

【0053】尚、これらの図には、ガラス基板12及び光
導波路16が概略的に示されており、対向電極15等は省略
されている。
In these figures, the glass substrate 12 and the optical waveguide 16 are schematically shown, and the counter electrode 15 and the like are omitted.

【0054】これらの図に示すように、図3及び図4に
示す光源30からのTMモードの光36に対して電圧が印加
されていない状態の液晶分子31a の屈折率は、ほぼno
となる。一方、電圧が印加された状態の液晶分子31b の
屈折率は、ほぼne と見なすことができる。
[0054] The refractive index of these as shown in FIG., The liquid crystal molecules 31a in a state in which the voltage to light 36 is not applied in the TM mode from the light source 30 shown in FIGS. 3 and 4 is approximately n o
Becomes On the other hand, the refractive index of the liquid crystal molecules 31b in a state where the voltage is applied, it can be regarded as substantially n e.

【0055】図8は駆動電圧が印加されていない状態に
おける液晶ライトバルブ10の動作状態を示す概略図であ
る。図8(A) はアドレス光が液晶ライトバルブ10に入射
されていない場合(暗状態)、及び図8(B) はアドレス
光が液晶ライトバルブ10に入射されている場合(明状
態)における液晶ライトバルブ10の動作状態をそれぞれ
示している。
FIG. 8 is a schematic diagram showing an operation state of the liquid crystal light valve 10 when no drive voltage is applied. 8A shows a case where address light is not incident on the liquid crystal light valve 10 (dark state), and FIG. 8B shows a case where address light is incident on the liquid crystal light valve 10 (bright state). The operating state of the light valve 10 is shown.

【0056】尚、これらの図において、図2に示す液晶
ライトバルブ10の構成要素と同じ構成要素には、図2と
同一の参照符号を付している。但し、ここでの説明に影
響のない点については、例えば図2の反射防止膜13及び
誘電体ミラー23等の省略や透明電極14の形状の簡略化を
行っている。
In these figures, the same components as those of the liquid crystal light valve 10 shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. However, for the points that do not affect the description here, for example, the antireflection film 13 and the dielectric mirror 23 in FIG. 2 are omitted and the shape of the transparent electrode 14 is simplified.

【0057】これらの図に示すように、液晶ライトバル
ブ10の透明電極14と対向電極15との間に交流電源35によ
る駆動電圧が印加されていない状態において、光導波路
16に図3及び図4に示す光源30からのTMモードの光36
が伝搬しているとき、アドレス光37の入射の有無、即ち
明暗状態に関係なく、TMモードの光36に対して液晶層
22の屈折率は、ほぼno となるため、伝搬光は減衰せ
ず、光導波路16を伝搬する。
As shown in these figures, when the driving voltage from the AC power supply 35 is not applied between the transparent electrode 14 and the counter electrode 15 of the liquid crystal light valve 10, the optical waveguide
16 shows TM mode light 36 from the light source 30 shown in FIGS.
When the light is propagating, the liquid crystal layer is exposed to the TM mode light 36 regardless of the presence or absence of the address light 37, that is, regardless of the brightness state.
The refractive index of 22, to become substantially n o, the propagating light is not attenuated, propagating through the optical waveguide 16.

【0058】図9は駆動電圧が印加されている状態にお
ける液晶ライトバルブ10の動作状態を示す概略図であ
る。図9(A) はアドレス光が液晶ライトバルブ10に入射
されていない場合(暗状態)、及び図9(B) はアドレス
光が液晶ライトバルブ10に入射されている場合(明状
態)における液晶ライトバルブ10の動作状態をそれぞれ
示している。
FIG. 9 is a schematic diagram showing an operation state of the liquid crystal light valve 10 in a state where a driving voltage is applied. FIG. 9A shows the liquid crystal when the address light is not incident on the liquid crystal light valve 10 (dark state), and FIG. 9B shows the liquid crystal when the address light is incident on the liquid crystal light valve 10 (bright state). The operating state of the light valve 10 is shown.

【0059】尚、これらの図において、図2に示す液晶
ライトバルブ10の構成要素と同じ構成要素には、図2と
同一の参照符号を付している。但し、ここでの説明に影
響のない点については、例えば図2の反射防止膜13及び
誘電体ミラー23等の省略や透明電極14の形状の簡略化を
行っている。
In these figures, the same components as those of the liquid crystal light valve 10 shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. However, for the points that do not affect the description here, for example, the antireflection film 13 and the dielectric mirror 23 in FIG. 2 are omitted and the shape of the transparent electrode 14 is simplified.

【0060】図9(A) に示すように、液晶ライトバルブ
10の透明電極14と対向電極15との間に交流電源35による
駆動電圧が印加されている状態において、光導波路16に
TMモードの光36が伝搬しているとき、図の上方からア
ドレス光が液晶ライトバルブ10に入射されていない場合
には(暗状態では)、光導電体層17のインピーダンスが
高いので液晶層22に殆ど電圧が印加されず、液晶分子32
a の配向状態に変化が生じない。この場合、光導波路16
にTMモードの光36が伝搬すると、TMモードの光36に
対して液晶層22の屈折率は、ほぼno となるため、伝搬
光は減衰せず、光導波路16中を伝搬する。
As shown in FIG. 9A, a liquid crystal light valve
In the state where a driving voltage is applied between the transparent electrode 14 and the counter electrode 15 by the AC power supply 35, when the TM mode light 36 propagates through the optical waveguide 16, When the light is not incident on the liquid crystal light valve 10 (in a dark state), almost no voltage is applied to the liquid crystal layer 22 because the impedance of the photoconductor layer 17 is high.
No change occurs in the orientation state of a. In this case, the optical waveguide 16
In the light 36 of the TM mode propagates, the refractive index of the liquid crystal layer 22 to light 36 in TM mode, to become substantially n o, the propagating light is not attenuated, propagates through the optical waveguide 16.

【0061】一方、図9(B) に示すように、図の上方か
らアドレス光37が液晶ライトバルブ10に入射されている
場合には(明状態では)、光導電体層17のインピーダン
スが低くなるため液晶層22に電圧が印加され、液晶分子
32b の配向状態が変化する。この場合、図3及び図4に
示す光源30からのTMモードの光36が光導波路16を伝搬
すると、TMモードの光36に対して液晶層22の屈折率
は、ほぼne となるため、伝搬光は電圧が印加されてい
る領域(透明電極14が伸びている領域)で減衰し、光導
波路16中を伝搬する光が弱くなる。
On the other hand, as shown in FIG. 9B, when the address light 37 is incident on the liquid crystal light valve 10 from above (in a bright state), the impedance of the photoconductor layer 17 is low. Voltage is applied to the liquid crystal layer 22, and the liquid crystal molecules
The orientation state of 32b changes. In this case, when the TM mode light 36 from the light source 30 shown in FIGS. 3 and 4 propagates through the optical waveguide 16, the refractive index of the liquid crystal layer 22 becomes almost ne with respect to the TM mode light 36. The propagating light is attenuated in the area where the voltage is applied (the area where the transparent electrode 14 extends), and the light propagating in the optical waveguide 16 is weakened.

【0062】この結果、光導波路16の末端において、光
強度を図3及び図4に示すフォトディテクタ29によって
検出すると、液晶の配向状態に対応した電気信号が得ら
れる。又、光導波路16を伝搬する光の偏光方向から見
て、印加電圧の増加により液晶の屈折率が大きくなるた
め、階調データを電気信号として取り出すことができ
る。
As a result, when the light intensity is detected at the end of the optical waveguide 16 by the photodetector 29 shown in FIGS. 3 and 4, an electric signal corresponding to the alignment state of the liquid crystal is obtained. Further, when viewed from the polarization direction of the light propagating through the optical waveguide 16, the refractive index of the liquid crystal increases as the applied voltage increases, so that the gradation data can be extracted as an electric signal.

【0063】これとは逆に、液晶に電圧が印加されない
ときに光導波路16を伝搬する光の偏光方向から見て光導
波路16の屈折率よりも液晶の屈折率が大きくなるように
設定し、又、液晶に電圧が印加されたときに光導波路16
を伝搬する光の偏光方向から見て光導波路16の屈折率よ
りも液晶の屈折率が小さくなるように設定して使うこと
もできる。この場合には、液晶の比誘電率が負であるネ
マティック液晶を用い、チルト角を60°〜90°に設定す
るとよい。
On the contrary, when the voltage is not applied to the liquid crystal, the refractive index of the liquid crystal is set to be larger than the refractive index of the optical waveguide 16 when viewed from the polarization direction of the light propagating through the optical waveguide 16. Also, when a voltage is applied to the liquid crystal,
Can be used such that the refractive index of the liquid crystal is smaller than the refractive index of the optical waveguide 16 when viewed from the polarization direction of light propagating through the optical waveguide. In this case, it is preferable to use a nematic liquid crystal in which the relative permittivity of the liquid crystal is negative and set the tilt angle to 60 ° to 90 °.

【0064】上述の液晶分子の配向状態では、光導波路
16にTEモードの光36が伝搬しているときは、駆動電圧
の印加の有無に関係なく液晶層22の屈折率はno となる
ため、光は光導波路16中を伝搬する。この場合には配向
状態を変更する。
In the above-mentioned alignment state of the liquid crystal molecules, the optical waveguide
16 when the light 36 in the TE mode is propagated, the refractive index of the liquid crystal layer 22 with or without the application of the driving voltage for the n o, the light propagates through the optical waveguide 16. In this case, the orientation state is changed.

【0065】図10は光導波路16にTEモードの光が伝
搬しているときの液晶分子の配向状態を示す概略図であ
る。図10(A) は液晶ライトバルブ10の要部を示す概略
図であり、図10(B) は図10(A) の液晶ライトバルブ
10を上方(矢印Dの方向)から見たときの概略図であ
る。
FIG. 10 is a schematic diagram showing the alignment state of liquid crystal molecules when light in the TE mode propagates through the optical waveguide 16. FIG. 10 (A) is a schematic view showing a main part of the liquid crystal light valve 10, and FIG. 10 (B) is a liquid crystal light valve of FIG. 10 (A).
FIG. 10 is a schematic diagram when 10 is viewed from above (the direction of arrow D).

【0066】尚、これらの図には、ガラス基板12及び光
導波路16が概略的に示されており、対向電極15等は省略
されている。
In these figures, the glass substrate 12 and the optical waveguide 16 are schematically shown, and the counter electrode 15 and the like are omitted.

【0067】これらの図に示すように、図3及び図4に
示す光源30からのTEモードの光38に対して電圧が印加
されていない状態の液晶分子33a の屈折率は、ほぼne
となる。一方、電圧が印加された状態の液晶分子33b の
屈折率は、ほぼno と見なすことができる。
[0067] The refractive index of these as shown in FIG., The liquid crystal molecules 33a in a state in which the voltage to light 38 is not applied in the TE mode from the light source 30 shown in FIGS. 3 and 4 is approximately n e
Becomes On the other hand, the refractive index of the liquid crystal molecules 33b in a state where the voltage is applied, it can be regarded as substantially n o.

【0068】このように光導波路16中の光の伝搬モード
に応じて、液晶分子の配向状態を設定する必要がある。
As described above, it is necessary to set the alignment state of the liquid crystal molecules according to the light propagation mode in the optical waveguide 16.

【0069】従って、上述の実施例の液晶ライトバルブ
によれば、アドレス光に対応して液晶層に形成された情
報を光信号として読み出すと共に、電気信号として直接
読み出すことができる。
Therefore, according to the liquid crystal light valve of the above-described embodiment, the information formed in the liquid crystal layer corresponding to the address light can be read as an optical signal and directly as an electric signal.

【0070】次に、光情報を電気信号に変換する変換機
構を説明する。
Next, a conversion mechanism for converting optical information into an electric signal will be described.

【0071】図11は光情報を電気信号に変換する変換
機構の一実施例の構成図である。
FIG. 11 is a block diagram of an embodiment of a conversion mechanism for converting optical information into an electric signal.

【0072】同図に示すように、この実施例の変換機構
は、走査電極41、対向電極42、光導波路43、光源44及び
フォトディテクタ45を含んだ液晶ライトバルブ40と、読
み出し回路46と、信号処理回路47と、駆動回路48と、制
御回路49とを備えている。
As shown in the figure, the conversion mechanism of this embodiment includes a liquid crystal light valve 40 including a scanning electrode 41, a counter electrode 42, an optical waveguide 43, a light source 44, and a photodetector 45, a reading circuit 46, a signal A processing circuit 47, a drive circuit 48, and a control circuit 49 are provided.

【0073】液晶ライトバルブ40は図2に示す液晶ライ
トバルブ10に対応するもので、走査電極41、対向電極42
及び光導波路43は、透明電極14、対向電極15及び光導波
路16にそれぞれ対応している。又、光源44及びフォトデ
ィテクタ45は、図3及び図4の示す光源30及びフォトデ
ィテクタ29にそれぞれ対応している。
The liquid crystal light valve 40 corresponds to the liquid crystal light valve 10 shown in FIG.
The optical waveguide 43 corresponds to the transparent electrode 14, the counter electrode 15, and the optical waveguide 16, respectively. Further, the light source 44 and the photo detector 45 correspond to the light source 30 and the photo detector 29 shown in FIGS. 3 and 4, respectively.

【0074】制御回路49は光源44と、読み出し回路46
と、駆動回路48とにそれぞれ接続されている。駆動回路
48は走査電極41と、対向電極42とにそれぞれ接続されて
いる。読み出し回路46はフォトディテクタ45と、信号処
理回路47とにそれぞれ接続されている。
The control circuit 49 includes a light source 44 and a readout circuit 46.
And the drive circuit 48. Drive circuit
48 is connected to the scanning electrode 41 and the counter electrode 42, respectively. The readout circuit 46 is connected to the photodetector 45 and the signal processing circuit 47, respectively.

【0075】この変換機構の動作を説明する。The operation of the conversion mechanism will be described.

【0076】光導波路43には光源44からの偏光した光を
常時導入し、光導波路43を伝搬した光は、フォトディテ
クタ45を用いて電気信号に変換できる状態にしておく。
ここで、情報を含む光51が液晶ライトバルブ40に入射し
たとき、対向電極42と走査電極41との間に駆動回路48を
介して電圧を印加する。
The polarized light from the light source 44 is always introduced into the optical waveguide 43, and the light propagated through the optical waveguide 43 is converted into an electric signal by using a photodetector 45.
Here, when the light 51 containing information is incident on the liquid crystal light valve 40, a voltage is applied between the counter electrode 42 and the scanning electrode 41 via the drive circuit 48.

【0077】この電圧印加による駆動は、次のようにし
て行う。
Driving by applying the voltage is performed as follows.

【0078】走査電極41の1ラインのみに電圧を印加す
ると、光の明暗状態に応じて走査電極41の位置に対応し
た液晶分子の配向状態が変化し、光導波路43の各々を伝
搬する光強度が変調される。これに同期してフォトディ
テクタ45の出力を読み出し回路46によって読み取ると、
走査電極41に対応した光情報の電気信号が得られる。こ
のような走査電極41の駆動を全画面にわたって順次行う
と、2次元の光情報に対応した電気信号が得られる。
When a voltage is applied to only one line of the scanning electrode 41, the alignment state of the liquid crystal molecules corresponding to the position of the scanning electrode 41 changes according to the light / dark state of the light, and the light intensity propagating through each of the optical waveguides 43 is changed. Is modulated. When the output of the photodetector 45 is read by the readout circuit 46 in synchronization with this,
An electric signal of optical information corresponding to the scanning electrode 41 is obtained. When such scanning electrodes 41 are sequentially driven over the entire screen, an electric signal corresponding to two-dimensional optical information can be obtained.

【0079】又、光情報に対応した電気信号の光信号へ
の変換は、次のようにして行う。
The conversion of an electric signal corresponding to optical information into an optical signal is performed as follows.

【0080】光源44の光を遮断しておき、対向電極42と
走査電極41との間に駆動回路48を介して電圧を印加して
おく。この状態で情報を含む光51が入射すると、光の明
暗状態に応じて光導電体層のインピーダンスが変化する
ため、液晶の配向状態が変化する。ここで読み出し光52
を入射させ、液晶層で変調された反射光を検出すること
により、光情報に対応した光信号を得ることができる。
The light from the light source 44 is shut off, and a voltage is applied between the counter electrode 42 and the scanning electrode 41 via a drive circuit 48. In this state, when the light 51 containing information enters, the impedance of the photoconductor layer changes according to the light state of the light, so that the alignment state of the liquid crystal changes. Here the reading light 52
And the reflected light modulated by the liquid crystal layer is detected, whereby an optical signal corresponding to optical information can be obtained.

【0081】従って、この実施例によれば、液晶ライト
バルブ40から光信号と共に電気信号を取り出すことがで
きるため、コンパクトで且つ高機能な情報の読み出しが
可能な変換機構を実現することができる。
Therefore, according to this embodiment, since the electric signal can be taken out together with the optical signal from the liquid crystal light valve 40, it is possible to realize a compact and high-performance conversion mechanism capable of reading out information.

【0082】次に、図2の液晶ライトバルブ10を画像読
み取り部として用いた画像形成装置の実施例を説明す
る。
Next, an embodiment of an image forming apparatus using the liquid crystal light valve 10 of FIG. 2 as an image reading section will be described.

【0083】図1は本発明に係る画像形成装置の一実施
例のシステム構成図である。
FIG. 1 is a system configuration diagram of an embodiment of the image forming apparatus according to the present invention.

【0084】同図に示すように、この実施例の画像形成
装置は、光源62、レンズ63、液晶ライトバルブ64、レー
ザ発光デバイス65、ポリゴンミラー66、ミラー67、ガル
バノミラー68及び72、偏光板69、結像レンズ70、感光体
ドラム71、駆動制御系73、画像メモリ74、画像処理回路
75、インターフェイス回路76並びにプリンタ制御系77を
備えている。
As shown in the figure, the image forming apparatus of this embodiment includes a light source 62, a lens 63, a liquid crystal light valve 64, a laser light emitting device 65, a polygon mirror 66, a mirror 67, a galvano mirror 68, 72, polarizing plate 69, imaging lens 70, photosensitive drum 71, drive control system 73, image memory 74, image processing circuit
75, an interface circuit 76 and a printer control system 77.

【0085】液晶ライトバルブ64は図2の液晶ライト
バルブ10及び図11の液晶ライトバルブ40に対応し、駆
動制御系73に接続されている。
The liquid crystal light valve 64 corresponds to the liquid crystal light valve 10 of FIG. 2 and the liquid crystal light valve 40 of FIG. 11, and is connected to the drive control system 73.

【0086】駆動制御系73は図11の光情報を電気信号
に変換する変換機構に含まれている読み出し回路46、信
号処理回路47、駆動回路48及び制御回路49から成ってい
る回路に相当する。
The drive control system 73 corresponds to a circuit including a read circuit 46, a signal processing circuit 47, a drive circuit 48, and a control circuit 49 included in the conversion mechanism for converting optical information into an electric signal in FIG. .

【0087】レーザ発光デバイス65、ポリゴンミラー6
6、ガルバノミラー72及び感光体ドラム71は、プリンタ
制御系77にそれぞれ接続されている。
Laser emitting device 65, polygon mirror 6
6. The galvanometer mirror 72 and the photosensitive drum 71 are connected to a printer control system 77, respectively.

【0088】光源62、レンズ63及び液晶ライトバルブ64
は、本発明の画像読み取り部の一実施例である。レーザ
発光デバイス65、ポリゴンミラー66、ミラー67、ガルバ
ノミラー72、駆動制御系73、画像メモリ74、画像処理回
路75、インターフェイス回路76及びプリンタ制御系77
は、本発明の画像形成部の一実施例である。
Light source 62, lens 63 and liquid crystal light valve 64
Is an embodiment of the image reading unit of the present invention. Laser light emitting device 65, polygon mirror 66, mirror 67, galvanometer mirror 72, drive control system 73, image memory 74, image processing circuit 75, interface circuit 76, and printer control system 77
Is an embodiment of the image forming unit of the present invention.

【0089】この装置において、画像の読み取りは次の
ようにして行われる。
In this apparatus, reading of an image is performed as follows.

【0090】光源62からの光を原稿61に照射し、原稿61
からの反射光をレンズ63を介して、液晶ライトバルブ64
に画像を結像させる。
The light from the light source 62 is applied to the original 61 so that the original 61
The reflected light from
To form an image.

【0091】このとき、駆動制御系73によって液晶ライ
トバルブ64の走査電極(図2の透明電極14及び図11の
走査電極41に対応する電極)を順次駆動すると、画像に
対応した電気信号が得られ、この電気信号に対応する画
像情報データが画像メモリ74に保存され、画像情報デー
タをディジタル信号として取扱うことができる。
At this time, when the scan electrodes (the electrodes corresponding to the transparent electrode 14 in FIG. 2 and the scan electrode 41 in FIG. 11) of the liquid crystal light valve 64 are sequentially driven by the drive control system 73, an electric signal corresponding to an image is obtained. The image information data corresponding to the electric signal is stored in the image memory 74, and the image information data can be handled as a digital signal.

【0092】原稿61の複写はレーザ走査系を用いて行わ
れる。即ち、液晶ライトバルブ64の対向電極(図2の対
向電極15及び図11の対向電極42に対応する電極)と走
査電極(図2の透明電極14及び図11の走査電極41に対
応する電極)との間に電圧を印加することにより、液晶
ライトバルブ64を駆動し、画像を書き込んでおく。この
とき、液晶ライトバルブ64の液晶は、画像に対応して配
向状態が変化している。
Copying of the original 61 is performed using a laser scanning system. That is, the counter electrode (the electrode corresponding to the counter electrode 15 in FIG. 2 and the counter electrode 42 in FIG. 11) of the liquid crystal light valve 64 and the scanning electrode (the electrode corresponding to the transparent electrode 14 in FIG. 2 and the scanning electrode 41 in FIG. 11). Then, the liquid crystal light valve 64 is driven by applying a voltage between them, and an image is written. At this time, the alignment state of the liquid crystal of the liquid crystal light valve 64 changes in accordance with the image.

【0093】レーザ発光デバイス65からの偏光したレー
ザ光は、プリンタ制御系77によって制御されるポリゴン
ミラー66とガルバノミラー68とを介して、液晶ライトバ
ルブ64の全面にわたって走査される。
The polarized laser light from the laser light emitting device 65 is scanned over the entire surface of the liquid crystal light valve 64 via the polygon mirror 66 and the galvano mirror 68 controlled by the printer control system 77.

【0094】液晶ライトバルブ64に入射したレーザ光は
誘電体ミラー(図2の誘電体ミラー23に対応する誘電体
ミラー)によって反射され、このうち液晶層の配向状態
が変化している部分を透過した反射光は、液晶の電気光
学効果によって偏光方向が変調されるので、偏光板69を
透過することができる。
The laser light incident on the liquid crystal light valve 64 is reflected by a dielectric mirror (a dielectric mirror corresponding to the dielectric mirror 23 in FIG. 2), and passes through a portion of the liquid crystal layer where the alignment state is changed. The direction of polarization of the reflected light is modulated by the electro-optic effect of the liquid crystal, and thus can be transmitted through the polarizing plate 69.

【0095】偏光板69を透過した反射光は、結像レンズ
70を介して感光体ドラム71に書き込まれる。感光体ドラ
ム71に記録された画像データをプリント工程を通すこと
により、画像の複写が行われる。
The reflected light transmitted through the polarizing plate 69 is transmitted to the imaging lens.
The data is written on the photosensitive drum 71 via the control unit 70. The image is copied by passing the image data recorded on the photosensitive drum 71 through a printing process.

【0096】原稿61の画像をディジタル画像処理してプ
リントするのは、画像処理回路75と、レーザ発光デバイ
ス65、ポリゴンミラー66、ミラー67及びガルバノミラー
72から成るレーザ走査系とを用いて行う。即ち、上述の
如く画像メモリ74に保存した画像データを読み出して、
画像処理回路75によって加工し、インターフェイス回路
76を介してプリンタ制御系77に転送する。
The image of the original 61 is processed by digital image processing and printed by an image processing circuit 75, a laser emitting device 65, a polygon mirror 66, a mirror 67, and a galvano mirror.
This is performed using a laser scanning system composed of 72. That is, the image data stored in the image memory 74 is read out as described above,
Processed by image processing circuit 75, interface circuit
The data is transferred to the printer control system 77 via the printer.

【0097】プリンタ制御系77は転送されてきた画像デ
ータに従って、レーザ走査系を駆動する。即ち、レーザ
発光デバイス65はレーザ光を画像データに従ってオン/
オフしながら、ポリゴンミラー66とミラー67とガルバノ
ミラー72とを走査し、画像データを感光体ドラム71に書
き込む。感光体ドラム71に書き込まれた画像データは、
プリント工程を通すことによりプリントされる。
The printer control system 77 drives the laser scanning system according to the transferred image data. That is, the laser light emitting device 65 turns on / off the laser light according to the image data.
While off, the polygon mirror 66, the mirror 67, and the galvanometer mirror 72 are scanned, and image data is written on the photosensitive drum 71. The image data written on the photosensitive drum 71 is
It is printed by going through a printing process.

【0098】レーザ走査系のミラー67は、プリントする
場合に光路上に挿入され、複写する場合に光路上から外
されることにより、目的に応じて光路の切り替えを行う
ように構成されている。
The mirror 67 of the laser scanning system is configured to be inserted into the optical path when printing, and to be removed from the optical path when copying, so that the optical path is switched according to the purpose.

【0099】この実施例の画像形成装置によれば、画像
読み取り部に図2の液晶ライトバルブ10を用いているの
で、原稿画像を読み取るための走査光学系が不要とな
り、画像読み取り部において画像読み出し機能と画像表
示機能とを複合化したコンパクトで高機能な画像形成
置を実現することができる。
According to the image forming apparatus of this embodiment, since the liquid crystal light valve 10 of FIG. 2 is used in the image reading section, a scanning optical system for reading the original image is not required, and the image reading section reads the image. A compact and high-performance image forming apparatus in which the function and the image display function are combined can be realized.

【0100】この液晶ライトバルブでは、アドレス光に
対応して液晶層に形成された情報を光信号として読み出
すことができると共に、電気信号として直接読み出すこ
とができるので、光画像信号によって感光体ドラムを露
光すると同時に、画像信号を画像メモリに保存すること
ができ、連続複写等の画像信号処理の高速化を図ること
が可能となる。
In this liquid crystal light valve, the information formed in the liquid crystal layer corresponding to the address light can be read out as an optical signal and can also be read out directly as an electric signal. Simultaneously with the exposure, the image signal can be stored in the image memory, and the speed of image signal processing such as continuous copying can be increased.

【0101】次に、本発明に係る画像形成装置の画像読
み取り部を構成する液晶ライトバルブの第2の実施例を
説明する。
Next, a description will be given of a second embodiment of the liquid crystal light valve constituting the image reading section of the image forming apparatus according to the present invention.

【0102】図12は本発明に係る画像形成装置の画像
読み取り部を構成する液晶ライトバルブの第2の実施例
の構成を示す断面図である。
FIG. 12 is a sectional view showing the configuration of a second embodiment of the liquid crystal light valve constituting the image reading section of the image forming apparatus according to the present invention.

【0103】同図に示すように、この実施例の液晶ライ
トバルブ80は、ファイバプレート81、ガラス基板82、反
射防止膜83、透明電極84、対向電極85、光導波路86、光
導電体層87、遮光層88、配向膜89及び90、スペーサ91、
液晶層92並びに誘電体ミラー93を備えている。
As shown in the figure, the liquid crystal light valve 80 of this embodiment comprises a fiber plate 81, a glass substrate 82, an antireflection film 83, a transparent electrode 84, a counter electrode 85, an optical waveguide 86, and a photoconductor layer 87. , Light shielding layer 88, alignment films 89 and 90, spacer 91,
A liquid crystal layer 92 and a dielectric mirror 93 are provided.

【0104】この液晶ライトバルブ80は、以下のように
して製造される。
This liquid crystal light valve 80 is manufactured as follows.

【0105】先ず、透光性基板であるファイバプレート
81上にITOとSnO2 とを積層して成る透明導電膜を
スパッタ法を用いて蒸着し、反応性イオンエッチングに
よりストライプ状にパターン化することにより、走査用
の透明電極84を形成する。
First, a fiber plate which is a translucent substrate
A transparent conductive film formed by laminating ITO and SnO 2 on 81 is deposited by sputtering, and is patterned into stripes by reactive ion etching to form a transparent electrode 84 for scanning.

【0106】次いで、透明電極84上に、光導電体層87と
して非晶質水素化ケイ素(a−Si:H)膜を形成す
る。光導電体層87を成すa−Si:H膜は、シラン(S
iH4)ガスとアルゴン(Ar)ガスとを用い、ECR
プラズマCVD法を用いて形成する。このa−Si:H
膜の膜厚は約7 μmである。
Next, an amorphous silicon hydride (a-Si: H) film is formed as a photoconductor layer 87 on the transparent electrode 84. The a-Si: H film forming the photoconductor layer 87 is made of silane (S
iH 4 ) gas and argon (Ar) gas,
It is formed by a plasma CVD method. This a-Si: H
The thickness of the film is about 7 μm.

【0107】次いで、光導電体層87上に、後述する液晶
層の側から光導電体層87へ入射する光を遮るための遮光
層88として、カーボン分散型アクリル樹脂をスピンコー
トして形成する。その後、遮光層88上に、液晶層の側か
ら光導電体層87へ入射する光を反射するための誘電体ミ
ラー93として、酸化チタンと酸化シリコンとから成る多
層膜を電子ビーム(EB)蒸着法によって形成する。
Next, a carbon-dispersed acrylic resin is spin-coated on the photoconductor layer 87 as a light-shielding layer 88 for blocking light incident on the photoconductor layer 87 from the side of the liquid crystal layer described later. . Thereafter, a multilayer film made of titanium oxide and silicon oxide is deposited on the light shielding layer 88 by electron beam (EB) as a dielectric mirror 93 for reflecting light incident on the photoconductor layer 87 from the liquid crystal layer side. It is formed by a method.

【0108】ファイバプレート81の書き込み光95が入射
する側には、ガラスの表面反射を防ぐための反射防止膜
83を形成する。
On the side of the fiber plate 81 where the writing light 95 is incident, an antireflection film for preventing surface reflection of glass is provided.
Form 83.

【0109】ファイバプレート81に対向するガラス基板
82上には、ITOから成る透明導電膜をスパッタ法を用
いて蒸着することにより、対向電極85を形成する。
Glass substrate facing fiber plate 81
A counter electrode 85 is formed on the transparent conductive film 82 by vapor deposition of a transparent conductive film made of ITO using a sputtering method.

【0110】次いで、対向電極85上に、高分子薄膜を用
い選択光重合することにより、ストライプ状に光導波路
86を形成する。
Next, a polymer thin film is selectively polymerized on the counter electrode 85 to form an optical waveguide in a stripe shape.
Form 86.

【0111】次いで、誘電体ミラー93及び光導波路86上
に、配向膜89及び90としてポリイミド膜をスピンコート
によってそれぞれ形成した後、配向膜89及び90の表面に
ラビングによる分子配向処理を施す。
Next, after a polyimide film is formed as the alignment films 89 and 90 by spin coating on the dielectric mirror 93 and the optical waveguide 86, respectively, the surfaces of the alignment films 89 and 90 are subjected to molecular alignment treatment by rubbing.

【0112】上述のようにして各層及び膜がそれぞれ形
成されたファイバプレート81及びガラス基板82をスペー
サ91を介して貼り合わせ、基板間に液晶層92として比誘
電率が正のネマティック液晶を真空注入し、封止するこ
とにより液晶ライトバルブ80が構成される。
The fiber plate 81 and the glass substrate 82 on which the respective layers and films are formed as described above are bonded together via a spacer 91, and a nematic liquid crystal having a positive relative dielectric constant as a liquid crystal layer 92 is vacuum-injected between the substrates. Then, the liquid crystal light valve 80 is formed by sealing.

【0113】光導波路86に接する液晶分子の配向方向
は、光導波路86を伝搬する光の偏光方向から見て、液晶
の屈折率が光導波路の屈折率に対して、液晶に電圧を印
加したときに大きくなり、液晶に電圧を印加しないとき
に小さくなるように設定する。
The orientation direction of the liquid crystal molecules in contact with the optical waveguide 86 is such that, when viewed from the polarization direction of light propagating through the optical waveguide 86, the refractive index of the liquid crystal is higher than that of the optical waveguide when a voltage is applied to the liquid crystal. Is set so as to increase when no voltage is applied to the liquid crystal.

【0114】液晶表示モードはハイブリッド電界効果
(HFE)モードを用い、液晶のねじれ角を30°〜60°
に設定する。チルト角は0.05°〜10°に設定するとよ
い。又、液晶層92の厚さは約5 μmである。
The liquid crystal display mode uses a hybrid electric field effect (HFE) mode, and the liquid crystal has a twist angle of 30 ° to 60 °.
Set to. The tilt angle is preferably set to 0.05 ° to 10 °. The thickness of the liquid crystal layer 92 is about 5 μm.

【0115】尚、ラビング処理により光導波路86上でも
液晶分子が配向するので、必要に応じて配向膜90を設け
ない構成としてもよい。
Since the liquid crystal molecules are aligned on the optical waveguide 86 by the rubbing treatment, the configuration may be such that the alignment film 90 is not provided if necessary.

【0116】この第2の実施例の液晶ライトバルブ80の
ガラス基板82、対向電極85、光導波路86及び配向膜90か
ら成る対向基板94は、図3及び図4のフォトディテクタ
29及び光源30に相当する図示していないフォトディテク
タ及び光源を備えており、液晶ライトバルブ80の動作は
図7〜図10を参照して説明した動作と同様である。
The glass substrate 82, the counter electrode 85, the optical waveguide 86, and the alignment film 90 of the liquid crystal light valve 80 of the second embodiment correspond to the counter substrate 94 shown in FIGS.
The liquid crystal light valve 80 includes a photodetector and a light source (not shown) corresponding to the light source 29 and the light source 30, and the operation of the liquid crystal light valve 80 is the same as the operation described with reference to FIGS.

【0117】尚、ファイバプレート81の代わりに、セル
フォックレンズアレイを用いてもよい。
Note that, instead of the fiber plate 81, a selfoc lens array may be used.

【0118】ファイバプレート81及びガラス基板82は本
発明の2つの基板の一実施例である。光導波路86は本発
明の光導波路の一実施例である。光導電体層87は本発明
の光導電体層の一実施例である。液晶層92は本発明の液
晶層の一実施例である。図3及び図4のフォトディテク
タ29は本発明の受光手段の一実施例である。図3及び図
4の光源30は本発明の光源の一実施例である。
The fiber plate 81 and the glass substrate 82 are one embodiment of the two substrates of the present invention. The optical waveguide 86 is an embodiment of the optical waveguide of the present invention. Photoconductor layer 87 is an embodiment of the photoconductor layer of the present invention. The liquid crystal layer 92 is an embodiment of the liquid crystal layer of the present invention. The photodetector 29 shown in FIGS. 3 and 4 is an embodiment of the light receiving means of the present invention. The light source 30 shown in FIGS. 3 and 4 is an embodiment of the light source according to the present invention.

【0119】次に、図12の液晶ライトバルブ80を画像
読み取り部として用いた画像形成装置の他の実施例を説
明する。
Next, another embodiment of the image forming apparatus using the liquid crystal light valve 80 of FIG. 12 as an image reading section will be described.

【0120】図13は本発明に係る画像形成装置の他の
実施例のシステム構成図である。
FIG. 13 is a system configuration diagram of another embodiment of the image forming apparatus according to the present invention.

【0121】同図に示すように、この実施例の画像形成
装置は、光源102、液晶ライトバルブ103、レーザ発光デ
バイス104、ポリゴンミラー105、ミラー106、ガルバノ
ミラー107及び111、偏光板108、結像レンズ109、感光体
ドラム110、駆動制御系112、画像メモリ113、画像処理
回路114、インターフェイス回路115並びにプリンタ制御
系116を備えている。
As shown in the figure, the image forming apparatus of this embodiment includes a light source 102, a liquid crystal light valve 103, a laser light emitting device 104, a polygon mirror 105, a mirror 106, galvanomirrors 107 and 111, a polarization A plate 108, an imaging lens 109, a photosensitive drum 110, a drive control system 112, an image memory 113, an image processing circuit 114, an interface circuit 115, and a printer control system 116 are provided.

【0122】液晶ライトバルブ103 は図11の液晶ライ
トバルブ40及び図12の液晶ライトバルブ80に対応し、
駆動制御系112 に接続されている。
The liquid crystal light valve 103 corresponds to the liquid crystal light valve 40 in FIG. 11 and the liquid crystal light valve 80 in FIG.
It is connected to a drive control system 112.

【0123】駆動制御系112 は図11の光情報を電気信
号に変換する変換機構に含まれている読み出し回路46、
信号処理回路47、駆動回路48及び制御回路49から成って
いる回路に相当する。
The drive control system 112 includes a read circuit 46 included in a conversion mechanism for converting optical information into an electric signal shown in FIG.
This corresponds to a circuit including a signal processing circuit 47, a driving circuit 48, and a control circuit 49.

【0124】レーザ発光デバイス104 、ポリゴンミラー
105 、ガルバノミラー111 及び感光体ドラム110 は、プ
リンタ制御系116 にそれぞれ接続されている。
Laser emitting device 104, polygon mirror
105, the galvanomirror 111 and the photosensitive drum 110 are connected to a printer control system 116.

【0125】光源102 及び液晶ライトバルブ103 は、本
発明の画像読み取り部の一実施例である。レーザ発光デ
バイス104 、ポリゴンミラー105 、ミラー106 、ガルバ
ノミラー111 、駆動制御系112 、画像メモリ113 、画像
処理回路114 、インターフェイス回路115 及びプリンタ
制御系116 は、本発明の画像形成部の一実施例である。
The light source 102 and the liquid crystal light valve 103 are an embodiment of the image reading section of the present invention. A laser light emitting device 104, a polygon mirror 105, a mirror 106, a galvano mirror 111, a drive control system 112, an image memory 113, an image processing circuit 114, an interface circuit 115, and a printer control system 116 are one embodiment of the image forming unit of the present invention. It is.

【0126】この装置において、画像の読み取りは次の
ようにして行われる。
In this apparatus, reading of an image is performed as follows.

【0127】光源102 からの光を原稿101 に照射し、原
稿101 からの反射光により液晶ライトバルブ103 に画像
を結像させる。
The light from the light source 102 is radiated on the original 101, and an image is formed on the liquid crystal light valve 103 by the reflected light from the original 101.

【0128】このとき、駆動制御系112 によって液晶ラ
イトバルブ103 の走査電極(図11の走査電極41及び図
12の透明電極84に対応する電極)を順次駆動すると、
画像に対応した電気信号が得られ、この電気信号に対応
する画像情報データが画像メモリ113 に保存され、画像
情報データをディジタル信号として取扱うことができ
る。
At this time, when the scan electrodes (the electrodes corresponding to the scan electrode 41 in FIG. 11 and the transparent electrode 84 in FIG. 12) of the liquid crystal light valve 103 are sequentially driven by the drive control system 112,
An electric signal corresponding to the image is obtained, image information data corresponding to the electric signal is stored in the image memory 113, and the image information data can be handled as a digital signal.

【0129】原稿101 の複写はレーザ走査系を用いて行
われる。即ち、液晶ライトバルブ103 の対向電極(図1
1の対向電極42及び図12の対向電極85に対応する電
極)と走査電極(図11の走査電極41及び図12の透明
電極84に対応する電極)との間に電圧を印加することに
より、液晶ライトバルブ103 を駆動し、画像を書き込ん
でおく。このとき、液晶ライトバルブ103 の液晶は、画
像に対応して配向状態が変化している。
The copying of the original 101 is performed by using a laser scanning system. That is, the opposite electrode of the liquid crystal light valve 103 (FIG. 1)
By applying a voltage between the scan electrode (the electrode corresponding to the scan electrode 41 in FIG. 11 and the transparent electrode 84 in FIG. 12) and the scan electrode (the electrode corresponding to the scan electrode 41 in FIG. 11 and the electrode corresponding to the counter electrode 85 in FIG. 12), The liquid crystal light valve 103 is driven to write an image. At this time, the alignment state of the liquid crystal of the liquid crystal light valve 103 changes according to the image.

【0130】レーザ発光デバイス104 からの偏光したレ
ーザ光は、プリンタ制御系116 によって制御されるポリ
ゴンミラー105 とガルバノミラー107 とを介して、液晶
ライトバルブ103 の全面にわたって走査される。
The polarized laser light from the laser light emitting device 104 is scanned over the entire surface of the liquid crystal light valve 103 via the polygon mirror 105 and the galvano mirror 107 controlled by the printer control system 116.

【0131】液晶ライトバルブ103 に入射したレーザ光
は誘電体ミラー(図12の誘電体ミラー93に対応する誘
電体ミラー)によって反射され、このうち液晶層の配向
状態が変化している部分を透過した反射光は、液晶の電
気光学効果によって偏光方向が変調されるので、偏光板
108 を透過することができる。
The laser light incident on the liquid crystal light valve 103 is reflected by a dielectric mirror (a dielectric mirror corresponding to the dielectric mirror 93 in FIG. 12), and passes through a portion of the liquid crystal layer where the orientation state of the liquid crystal layer is changed. The polarization direction of the reflected light is modulated by the electro-optic effect of the liquid crystal.
108 can be transmitted.

【0132】偏光板108 を透過した反射光は、結像レン
ズ109 を介して感光体ドラム110 に書き込まれる。感光
体ドラム110 に記録された画像データをプリント工程を
通すことにより、画像の複写が行われる。
The reflected light transmitted through the polarizing plate 108 is written on the photosensitive drum 110 via the imaging lens 109. An image is copied by passing the image data recorded on the photosensitive drum 110 through a printing process.

【0133】原稿101 の画像をディジタル画像処理して
プリントするのは、画像処理回路114 と、レーザ発光デ
バイス104 、ポリゴンミラー105 、ミラー106 及びガル
バノミラー111 から成るレーザ走査系とを用いて行う。
即ち、上述の如く画像メモリ113 に保存した画像データ
を読み出して、画像処理回路114 によって加工し、イン
ターフェイス回路115 を介してプリンタ制御系116 に転
送する。
The image of the original 101 is digitally processed and printed using an image processing circuit 114 and a laser scanning system including a laser light emitting device 104, a polygon mirror 105, a mirror 106 and a galvano mirror 111.
That is, the image data stored in the image memory 113 as described above is read, processed by the image processing circuit 114, and transferred to the printer control system 116 via the interface circuit 115.

【0134】プリンタ制御系116 は転送されてきた画像
データに従って、レーザ走査系を駆動する。即ち、レー
ザ発光デバイス104 はレーザ光を画像データに従ってオ
ン/オフしながら、ポリゴンミラー105 とミラー106 と
ガルバノミラー111 とを走査し、画像データを感光体ド
ラム110 に書き込む。感光体ドラム110 に書き込まれた
画像データは、プリント工程を通すことによりプリント
される。
The printer control system 116 drives the laser scanning system according to the transferred image data. That is, the laser light emitting device 104 scans the polygon mirror 105, the mirror 106, and the galvano mirror 111 while turning on / off the laser light according to the image data, and writes the image data on the photosensitive drum 110. The image data written on the photosensitive drum 110 is printed through a printing process.

【0135】レーザ走査系のミラー106 は、プリントす
る場合に光路上に挿入され、複写する場合に光路上から
外されることにより、目的に応じて光路の切り替えを行
うように構成されている。
The mirror 106 of the laser scanning system is configured to be inserted on the optical path for printing and removed from the optical path for copying, so that the optical path is switched according to the purpose.

【0136】上述の画像形成装置の実施例によれば、画
像読み取り部に図12の液晶ライトバルブ80を用いてい
るので、原稿画像を読み取るための走査光学系が不要と
なり、従って、画像読み取り部において画像読み出し機
能と画像表示機能とを複合化したコンパクトで高機能な
画像形成装置を実現することができる。
According to the above-described embodiment of the image forming apparatus, since the liquid crystal light valve 80 of FIG. 12 is used in the image reading section, a scanning optical system for reading the original image is not required. Thus, a compact and high-performance image forming apparatus in which the image reading function and the image display function are combined can be realized.

【0137】この液晶ライトバルブでは、アドレス光に
対応して液晶層に形成された情報を光信号として読み出
すことができると共に、電気信号として直接読み出すこ
とができるので、光画像信号によって感光体ドラムを露
光すると同時に、画像信号を画像メモリに保存すること
ができ、連続複写等の画像信号処理の高速化を図ること
が可能となる。
In this liquid crystal light valve, the information formed in the liquid crystal layer corresponding to the address light can be read out as an optical signal and can also be read out directly as an electric signal. Simultaneously with the exposure, the image signal can be stored in the image memory, and the speed of image signal processing such as continuous copying can be increased.

【0138】図2及び図12に示す第1及び第2の実施
例の液晶ライトバルブの光導電体層としてはa−Si:
Hの他に、非晶質水素化シリコンカーバイド(a−Si
1-XX :H)、非晶質水素化窒化シリコン(a−Si
1-X X :H)、非晶質水素化酸化シリコン(a−Si
1-X X :H)、非晶質水素化シリコンゲルマニウム
(a−Si1-X GeX :H)、硫化カドミウム(Cd
S)及びBi12SiO20等を用いることもできる。又、
光導電体層をショットキー構造、ダイオード構造及びバ
ックツーバックダイオード構造等にしてもよい。
The photoconductor layers of the liquid crystal light valves of the first and second embodiments shown in FIGS. 2 and 12 are made of a-Si:
H, amorphous hydrogenated silicon carbide (a-Si
1-X C X : H), amorphous hydrogenated silicon nitride (a-Si
1-X N x : H), amorphous hydrogenated silicon oxide (a-Si
1-X O x : H), amorphous silicon germanium hydride (a-Si 1-x Ge x : H), cadmium sulfide (Cd
S) and Bi 12 SiO 20 can also be used. or,
The photoconductor layer may have a Schottky structure, a diode structure, a back-to-back diode structure, or the like.

【0139】液晶ライトバルブの遮光層としては、カー
ボン分散型アクリル樹脂の他に、顔料分散型有機薄膜、
酸化アルミニウム(Al2 3 )にAg等の金属を無電
界メッキした薄膜、サーメット薄膜及びCdTe等を用
いることができる。
As the light-shielding layer of the liquid crystal light valve, in addition to the carbon-dispersed acrylic resin, a pigment-dispersed organic thin film,
A thin film obtained by electroless plating a metal such as Ag on aluminum oxide (Al 2 O 3 ), a cermet thin film, and CdTe can be used.

【0140】液晶ライトバルブの光導波路としては、有
機材料を用いた導波路の他に、a−SiOX Y :Hや
(SiO2 X −(Ta2 5 Y 混成等の無機材料を
用いた導波路も利用できる。
As the optical waveguide of the liquid crystal light valve, in addition to a waveguide using an organic material, an inorganic material such as a-SiO X N Y : H or (SiO 2 ) X- (Ta 2 O 5 ) Y hybrid is used. Waveguides using are also available.

【0141】又、液晶動作モードとしては、ネマティッ
ク液晶を用いた場合には、上述の実施例で示したハイブ
リッド電界効果モードの他に、ゲストホストモード等が
利用できる。スメクティック液晶を用いた場合には、ゲ
ストホストモード及びエレクトロクロミック効果等が利
用できる。
When a nematic liquid crystal is used as a liquid crystal operation mode, a guest host mode or the like can be used in addition to the hybrid field effect mode shown in the above-described embodiment. When a smectic liquid crystal is used, a guest-host mode, an electrochromic effect, and the like can be used.

【0142】[0142]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、液晶ラ
イトバルブを備え原稿の画像を読み取る画像読み取り機
能と読み取った原稿の画像を表示する画像表示機能とを
有する画像読み取り部と、感光体ドラムを備えた画像形
成部とを備えた画像形成装置であって、画像読み取り部
の液晶ライトバルブは、それぞれが電極を有する2つの
基板と、2つの基板間に設けられている液晶層と、2
の基板の一方の基板に設けられており入射された情報を
含む光によりインピーダンスが変化する光導電体層と、
一方の基板に設けられ光導電体層を覆う誘電体ミラー
と、2つの基板の他方の基板に設けられている光導波路
と、光導波路に光を導入する光源と、光導波路を伝搬す
る光源からの光を受け取ると共に光を電気信号に変換す
る受光手段とを備え、画像形成部は、画像読み取り部の
画像読み取り機能により読み取られた原稿の画像データ
に基づいて感光体ドラムを露光することによって画像を
形成するか、或いは画像読み取り部の画像表示機能によ
り画像読み取り部に表示される画像に読み出し光を他方
の基板側から照射して誘電体ミラーによって反射される
光によって感光体ドラムを露光することによって画像を
形成する。従って、画像読み取り部において画像読み出
し機能と画像表示機能とを複合化したコンパクトで高機
能な画像形成装置を実現することができる。
As described above, the present invention provides a liquid crystal display.
An image reader that reads the image of a document with a light valve
Image display function to display the image of the scanned original
Forming apparatus comprising: an image reading unit having an image reading unit; and an image forming unit having a photosensitive drum.
Liquid crystal light valves have two electrodes , each with an electrode.
A substrate, a liquid crystal layer provided between two substrates, and the photoconductor layer impedance is changed by light including two one information incident is provided on the substrate of the substrate,
Dielectric mirror provided on one substrate and covering photoconductor layer
When the optical waveguide is provided on the other substrate of the two substrates, a light source for introducing light into the optical waveguide, a light receiving means for converting the light into an electric signal with receive light from a light source which propagates through the optical waveguide Bei give a image forming unit, the image reading unit
Original image data read by the image reading function
Image by exposing the photosensitive drum based on
Or by the image display function of the image reading unit.
Read light to the image displayed on the image reading unit
Irradiates from the substrate side and is reflected by the dielectric mirror
The image is exposed by exposing the photosensitive drum with light.
To form . Therefore, a compact and high-performance image forming apparatus in which the image reading function and the image displaying function are combined in the image reading unit can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る画像形成装置の一実施例のシステ
ム構成図である。
FIG. 1 is a system configuration diagram of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.

【図2】本発明に係る画像形成装置の画像読み取り部を
構成する液晶ライトバルブの第1の実施例の構成を示す
断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a first embodiment of a liquid crystal light valve constituting an image reading unit of the image forming apparatus according to the present invention.

【図3】本発明に係る画像形成装置の画像読み取り部を
構成している図2の液晶ライトバルブに含まれている対
向基板の構成を示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing a configuration of a counter substrate included in the liquid crystal light valve of FIG. 2 constituting an image reading unit of the image forming apparatus according to the present invention.

【図4】図3のAA線及びBB線断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along lines AA and BB of FIG. 3;

【図5】対向基板の他の構成を説明するための図3のB
B線断面図である。
FIG. 5B illustrates another configuration of the opposing substrate.
It is a B sectional view.

【図6】液晶分子の屈折率を説明するための液晶分子の
概念図である。
FIG. 6 is a conceptual diagram of liquid crystal molecules for explaining the refractive index of the liquid crystal molecules.

【図7】光導波路にTMモードの光が伝搬しているとき
の液晶分子の配向状態を示す概略図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing an alignment state of liquid crystal molecules when TM mode light propagates through the optical waveguide.

【図8】駆動電圧が印加されていない状態における液晶
ライトバルブの動作状態を示す概略図である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing an operation state of the liquid crystal light valve in a state where no driving voltage is applied.

【図9】駆動電圧が印加されている状態における液晶ラ
イトバルブの動作状態を示す概略図である。
FIG. 9 is a schematic diagram showing an operation state of a liquid crystal light valve in a state where a driving voltage is applied.

【図10】光導波路にTEモードの光が伝搬していると
きの液晶分子の配向状態を示す概略図である。
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an alignment state of liquid crystal molecules when light in a TE mode propagates through an optical waveguide.

【図11】光情報を電気信号に変換する変換機構の一実
施例の構成図である。
FIG. 11 is a configuration diagram of an embodiment of a conversion mechanism for converting optical information into an electric signal.

【図12】本発明に係る画像形成装置の画像読み取り部
を構成する液晶ライトバルブの第2の実施例の構成を示
す断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a second embodiment of a liquid crystal light valve constituting an image reading unit of the image forming apparatus according to the present invention.

【図13】本発明に係る画像形成装置の他の実施例のシ
ステム構成図である。
FIG. 13 is a system configuration diagram of another embodiment of the image forming apparatus according to the present invention.

【図14】従来の画像複写装置の画像読み取り部の構成
を示す概略構成図である。
FIG. 14 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration of an image reading unit of a conventional image copying apparatus.

【図15】従来の画像複写装置に含まれている原稿から
の反射光を電気信号に変換し画像処理回路へ送る回路を
示すブロック構成図である。
FIG. 15 is a block diagram showing a circuit included in a conventional image copying apparatus that converts reflected light from a document into an electric signal and sends the signal to an image processing circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、40、64、80、103 液晶ライトバルブ 11、12、82 ガラス基板 13、83 反射防止膜 14、84 透明電極 15、85 対向電極 16、86 光導波路 17、87 光導電体層 18、88 遮光層 19、20、89、90 配向膜 21、91 スペーサ 22、92 液晶層 23、93 誘電体ミラー 29 フォトディテクタ 30、62、102 光源 46 読み出し回路 47 信号処理回路 48 駆動回路 49 制御回路 63 レンズ 65、104 レーザ発光デバイス 66、105 ポリゴンミラー 67、106 ミラー 72、111 ガルバノミラー 73、112 駆動制御系 74、113 画像メモリ 75、114 画像処理回路 76、115 インターフェイス回路 77、116 プリンタ制御系 81 ファイバプレート 10, 40, 64, 80, 103 Liquid crystal light valve 11, 12, 82 Glass substrate 13, 83 Anti-reflective coating 14, 84 Transparent electrode 15, 85 Counter electrode 16, 86 Optical waveguide 17, 87 Photoconductor layer 18, 88 Shielding layer 19, 20, 89, 90 Alignment film 21, 91 Spacer 22, 92 Liquid crystal layer 23, 93 Dielectric mirror 29 Photodetector 30, 62, 102 Light source 46 Readout circuit 47 Signal processing circuit 48 Drive circuit 49 Control circuit 63 Lens 65 , 104 Laser light emitting device 66, 105 Polygon mirror 67, 106 mirror 72, 111 Galvano mirror 73, 112 Drive control system 74, 113 Image memory 75, 114 Image processing circuit 76, 115 Interface circuit 77, 116 Printer control system 81 Fiber plate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02F 1/135 G02F 1/13 505 G09F 9/30 G03G 15/04──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G02F 1/135 G02F 1/13 505 G09F 9/30 G03G 15/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 液晶ライトバルブを備え原稿の画像を読
み取る画像読み取り機能と読み取った該原稿の画像を表
示する画像表示機能とを有する画像読み取り部と、感光
体ドラムを備えた画像形成部とを備えた画像形成装置で
あって、前記画像読み取り部の液晶ライトバルブは、
れぞれが電極を有する2つの基板と、該2つの基板間に
設けられている液晶層と、前記2つの基板の一方の基板
に設けられており入射された情報を含む光によりインピ
ーダンスが変化する光導電体層と、前記一方の基板に設
けられ前記光導電体層を覆う誘電体ミラーと、前記2つ
の基板の他方の基板に設けられている光導波路と、該光
導波路に光を導入する光源と、前記光導波路を伝搬する
前記光源からの光を受け取ると共に該光を電気信号に変
換する受光手段とを備え、前記画像形成部は、前記画像
読み取り部の画像読み取り機能により読み取られた原稿
の画像データに基づいて前記感光体ドラムを露光するこ
とによって画像を形成するか、或いは前記画像読み取り
部の画像表示機能により前記画像読み取り部に表示され
る画像に読み出し光を前記他方の基板側から照射して前
記誘電体ミラーによって反射される光によって前記感光
体ドラムを露光することによって画像を形成することを
特徴とする画像形成装置。
An image reading function having a liquid crystal light valve for reading an image of a document and displaying the read image of the document.
An image reading unit having a Shimesuru image display function, a photosensitive
An image forming apparatus comprising: an image forming unit having a body drum , wherein a liquid crystal light valve of the image reading unit includes two substrates each having an electrode, and a liquid crystal provided between the two substrates. a layer, a photoconductive layer impedance is changed by light having a pre-SL two while information is incident is provided on the substrate <br/> of the substrate, set on the one substrate
A dielectric mirror that covers the photoconductor layer, an optical waveguide provided on the other of the two substrates, a light source that introduces light into the optical waveguide, and the light source that propagates through the optical waveguide Bei give a light receiving means for converting the optical into electrical signals with receiving light from, the image forming section, the image
Documents read by the image reading function of the reading unit
Exposing the photosensitive drum based on the image data of
To form an image, or read the image
Displayed on the image reading unit by the image display function of the unit.
Irradiating the image to be read with light from the other substrate side
The light is reflected by the dielectric mirror.
An image forming apparatus for forming an image by exposing a body drum .
【請求項2】 前記光導電体層が設けられている基板
ファイバプレートから形成されていることを特徴とする
請求項1に記載の画像形成装置。
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the substrate provided with the photoconductor layer is formed of a fiber plate.
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