JP5915888B2 - Alignment film processing equipment - Google Patents

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Description

本発明は、配向膜処理装置に係り、更に詳しくは、配向膜に配向制御性を付与する配向膜処理装置に関する。 The present invention relates to an alignment film processing equipment, and more particularly, relates to the alignment film processing apparatus which imparts orientation controllability in the alignment film.

液晶素子は、一対の透明基板、該透明基板間に挟持された液晶層、及び液晶層と各透明基板の界面に設けられた配向膜を有している。そして、配向膜には、液晶素子の用途に応じて、液晶層における液晶分子の配向方向を制御するための配向制御性が付与されている。   The liquid crystal element has a pair of transparent substrates, a liquid crystal layer sandwiched between the transparent substrates, and an alignment film provided at an interface between the liquid crystal layer and each transparent substrate. The alignment film is provided with alignment controllability for controlling the alignment direction of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer according to the use of the liquid crystal element.

例えば、特許文献1には、偏光顕微鏡におけるレクテファイヤーと同様な機能を実現する素子の作製手段が段落番号0027及び図20に開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses, in paragraph No. 0027 and FIG. 20, an element manufacturing means that realizes the same function as a rectifier in a polarizing microscope.

しかしながら、特許文献1に開示されている素子の作製手段では、配向膜に所望の配向制御性を付与するのが困難であった。   However, with the device manufacturing means disclosed in Patent Document 1, it is difficult to impart desired alignment controllability to the alignment film.

本発明は、液晶層に接して用いられる配向膜に、該液晶層における液晶分子の配向方向を制御するための配向制御性を付与する配向膜処理装置であって、紫外光を射出する光源装置と、前記光源装置からの紫外光を反射させて前記配向膜に照射するとともに、前記配向膜における該紫外光の照射位置毎に、前記配向方向に基づいて該紫外光の偏光方向を回転させる光学装置と、を備え、前記配向膜における前記紫外光の照射位置を結ぶ線は曲線であることを特徴とする配向膜処理装置である。 The present invention relates to an alignment film processing apparatus for imparting alignment controllability for controlling the alignment direction of liquid crystal molecules in a liquid crystal layer to an alignment film used in contact with the liquid crystal layer, and a light source device that emits ultraviolet light And irradiating the alignment film by reflecting the ultraviolet light from the light source device, and rotating the polarization direction of the ultraviolet light based on the alignment direction for each irradiation position of the ultraviolet light in the alignment film comprising apparatus and, a line connecting the irradiation position of the ultraviolet light in the alignment film is an alignment film processor you being a curve.

本発明の配向膜処理装置によれば、配向膜に所望の配向制御性を付与することができる。   According to the alignment film processing apparatus of the present invention, desired alignment controllability can be imparted to the alignment film.

本発明の一実施形態に係るカラープリンタの概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a color printer according to an embodiment of the present invention. 光走査装置を説明するための図(その1)である。It is FIG. (1) for demonstrating an optical scanning device. 光走査装置を説明するための図(その2)である。It is FIG. (2) for demonstrating an optical scanning device. 光源ユニットLU1を説明するための図である。It is a figure for demonstrating light source unit LU1. 光源ユニットLU1における光源を説明するための図(その1)である。It is FIG. (1) for demonstrating the light source in light source unit LU1. 光源ユニットLU1における光源を説明するための図(その2)である。It is FIG. (2) for demonstrating the light source in light source unit LU1. 光源ユニットLU2を説明するための図である。It is a figure for demonstrating light source unit LU2. 光源ユニットLU2における光源を説明するための図(その1)である。It is FIG. (1) for demonstrating the light source in light source unit LU2. 光源ユニットLU2における光源を説明するための図(その2)である。It is FIG. (2) for demonstrating the light source in light source unit LU2. 偏光調整素子及び偏光分離素子への光束の入射を説明するための図(その1)である。It is FIG. (1) for demonstrating incidence | injection of the light beam to a polarization adjusting element and a polarization separation element. 偏光調整素子及び偏光分離素子への光束の入射を説明するための図(その2)である。It is FIG. (2) for demonstrating incidence | injection of the light beam to a polarization adjusting element and a polarization separation element. 液晶素子の素子構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the element structure of a liquid crystal element. 液晶素子における液晶分子の配向を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the orientation of the liquid crystal molecule in a liquid crystal element. 液晶素子におけるプレツイスト角及びツイスト角を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the pre twist angle and twist angle in a liquid crystal element. 偏光分離素子に入射する走査光の入射面を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the incident surface of the scanning light which injects into a polarization splitting element. 偏向角と入射面回転角の関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between a deflection angle and an entrance plane rotation angle. 偏光分離素子にポリゴンミラーで偏向された光が直接入射する場合に、偏光分離素子から射出される光を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the light inject | emitted from a polarization separation element, when the light deflected by the polygon mirror directly injects into the polarization separation element. 偏光分離素子とポリゴンミラーの間に液晶素子が設けられている場合に、偏光分離素子から射出される光を説明するための図(その1)である。FIG. 5 is a diagram (No. 1) for explaining light emitted from a polarization separation element when a liquid crystal element is provided between the polarization separation element and a polygon mirror; 偏光分離素子とポリゴンミラーの間に液晶素子が設けられている場合に、偏光分離素子から射出される光を説明するための図(その2)である。FIG. 6 is a diagram (No. 2) for explaining light emitted from the polarization separation element when a liquid crystal element is provided between the polarization separation element and the polygon mirror. 偏向角と最適な偏光回転角との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between a deflection angle and the optimal polarization | polarized-light rotation angle. 設定例1における偏向角とツイスト角及びプレツイスト角との関係を説明するための図である。6 is a diagram for explaining a relationship between a deflection angle, a twist angle, and a pre-twist angle in setting example 1. FIG. 設定例2における偏向角とツイスト角及びプレツイスト角との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the deflection angle in the setting example 2, a twist angle, and a pre twist angle. 偏光分離面が誘電体多層膜で構成されている偏光分離素子を説明するための図(その1)である。It is FIG. (1) for demonstrating the polarization separation element by which the polarization separation surface is comprised with the dielectric multilayer. 偏光分離面が誘電体多層膜で構成されている偏光分離素子を説明するための図(その2)である。It is FIG. (2) for demonstrating the polarization separation element by which the polarization separation surface is comprised with the dielectric multilayer. 偏光分離面が誘電体多層膜で構成されている場合の、偏光調整素子の効果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect of a polarization adjusting element in case the polarization separation surface is comprised with the dielectric multilayer. 配向膜処理装置の構成を説明するための図(その1)である。It is FIG. (1) for demonstrating the structure of an alignment film processing apparatus. 配向膜処理装置の構成を説明するための図(その2)である。It is FIG. (2) for demonstrating the structure of an alignment film processing apparatus. 回転多面鏡で反射された光の偏光方向を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the polarization direction of the light reflected by the rotating polygon mirror. ミラーを説明するための図である。It is a figure for demonstrating a mirror. ミラーの反射面で反射された光の偏光方向を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the polarization direction of the light reflected by the reflective surface of the mirror. 複数のL/Rについて、偏向角と偏光回転角との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between a deflection angle and a polarization | polarized-light rotation angle about several L / R. R及びLを説明するための図である。It is a figure for demonstrating R and L. FIG. 図33(A)は、配向膜に照射される光の偏光方向を説明するための図であり、図33(B)は、配向膜によって制御される液晶分子の配向方向を説明するための図である。FIG. 33A is a diagram for explaining the polarization direction of light applied to the alignment film, and FIG. 33B is a diagram for explaining the alignment direction of liquid crystal molecules controlled by the alignment film. It is. 配向膜におけるy軸方向の位置と偏光回転角との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the position of the y-axis direction in an alignment film, and a polarization | polarized-light rotation angle. 走査線の湾曲を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the curve of a scanning line. 配向膜処理装置の変形例1を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 1 of an alignment film processing apparatus. 変形例1の配向膜処理装置における光源から回転多面鏡に向かう光の傾斜角を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the inclination | tilt angle of the light which goes to a rotary polygon mirror from the light source in the alignment film processing apparatus of the modification 1. FIG. 配向膜処理装置の変形例2を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification 2 of an alignment film processing apparatus. 偏光調整素子と偏光分離素子の一体化を説明するための図である。It is a figure for demonstrating integration of a polarization adjusting element and a polarization separation element.

以下、本発明の一実施形態を図1〜図35に基づいて説明する。図1には、一実施形態に係るカラープリンタ2000の概略構成が示されている。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic configuration of a color printer 2000 according to an embodiment.

このカラープリンタ2000は、4色(ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー)を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタであり、光走査装置2010、4つの感光体ドラム(2030a、2030b、2030c、2030d)、4つのクリーニングユニット(2031a、2031b、2031c、2031d)、4つの帯電装置(2032a、2032b、2032c、2032d)、4つの現像ローラ(2033a、2033b、2033c、2033d)、転写ベルト2040、転写ローラ2042、定着ローラ2050、給紙コロ2054、排紙ローラ2058、給紙トレイ2060、排紙トレイ2070、通信制御装置2080、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置2090などを備えている。   The color printer 2000 is a tandem multi-color printer that forms a full-color image by superimposing four colors (black, cyan, magenta, and yellow), and includes an optical scanning device 2010, four photosensitive drums (2030a, 2030b, 2030c, 2030d), four cleaning units (2031a, 2031b, 2031c, 2031d), four charging devices (2032a, 2032b, 2032c, 2032d), four developing rollers (2033a, 2033b, 2033c, 2033d), transfer A belt 2040, a transfer roller 2042, a fixing roller 2050, a paper feed roller 2054, a paper discharge roller 2058, a paper feed tray 2060, a paper discharge tray 2070, a communication control device 2080, and a printer control device 20 that comprehensively controls the above-described units. It has a such as 0.

通信制御装置2080は、ネットワークなどを介した上位装置(例えばパソコン)との双方向の通信を制御する。   The communication control device 2080 controls bidirectional communication with a host device (for example, a personal computer) via a network or the like.

プリンタ制御装置2090は、CPU、該CPUにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているROM、作業用のメモリであるRAM、アナログデータをデジタルデータに変換するA/D変換器などを有している。そして、プリンタ制御装置2090は、上位装置からの画像情報を光走査装置2010に送る。   The printer control device 2090 includes a CPU, a ROM described in a program written in code readable by the CPU, various data used when executing the program, a RAM as a working memory, an analog data An A / D converter or the like for converting the data into digital data. Then, the printer control device 2090 sends image information from the host device to the optical scanning device 2010.

感光体ドラム2030a、帯電装置2032a、現像ローラ2033a、及びクリーニングユニット2031aは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション(以下では、便宜上「Kステーション」ともいう)を構成する。   The photosensitive drum 2030a, the charging device 2032a, the developing roller 2033a, and the cleaning unit 2031a are used as a set, and constitute an image forming station (hereinafter also referred to as “K station” for convenience) that forms a black image.

感光体ドラム2030b、帯電装置2032b、現像ローラ2033b、及びクリーニングユニット2031bは、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーション(以下では、便宜上「Cステーション」ともいう)を構成する。   The photosensitive drum 2030b, the charging device 2032b, the developing roller 2033b, and the cleaning unit 2031b are used as a set, and constitute an image forming station (hereinafter also referred to as “C station” for convenience) that forms a cyan image.

感光体ドラム2030c、帯電装置2032c、現像ローラ2033c、及びクリーニングユニット2031cは、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション(以下では、便宜上「Mステーション」ともいう)を構成する。   The photosensitive drum 2030c, the charging device 2032c, the developing roller 2033c, and the cleaning unit 2031c are used as a set, and constitute an image forming station (hereinafter also referred to as “M station” for convenience) that forms a magenta image.

感光体ドラム2030d、帯電装置2032d、現像ローラ2033d、及びクリーニングユニット2031dは、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーション(以下では、便宜上「Yステーション」ともいう)を構成する。   The photosensitive drum 2030d, the charging device 2032d, the developing roller 2033d, and the cleaning unit 2031d are used as a set, and constitute an image forming station (hereinafter also referred to as “Y station” for convenience) that forms a yellow image.

各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。各感光体ドラムは、不図示の回転機構により、図1における面内で矢印方向に回転する。   Each photosensitive drum has a photosensitive layer formed on the surface thereof. That is, the surface of each photoconductive drum is a surface to be scanned. Each photosensitive drum is rotated in the direction of the arrow in the plane of FIG. 1 by a rotation mechanism (not shown).

各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。   Each charging device uniformly charges the surface of the corresponding photosensitive drum.

光走査装置2010は、プリンタ制御装置2090からの多色の画像情報(ブラック画像情報、シアン画像情報、マゼンタ画像情報、イエロー画像情報)に基づいて色毎に変調された光によって、対応する帯電された感光体ドラムの表面をそれぞれ走査する。これにより、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像ローラの方向に移動する。なお、この光走査装置2010の構成については後述する。   The optical scanning device 2010 is charged correspondingly by light modulated for each color based on multi-color image information (black image information, cyan image information, magenta image information, yellow image information) from the printer control device 2090. Each surface of the photosensitive drum is scanned. Thereby, a latent image corresponding to the image information is formed on the surface of each photosensitive drum. The latent image formed here moves in the direction of the corresponding developing roller as the photosensitive drum rotates. The configuration of the optical scanning device 2010 will be described later.

各現像ローラは、回転に伴って、対応するトナーカートリッジからのトナーが、その表面に薄く均一に塗布される。そして、各現像ローラの表面のトナーは、対応する感光体ドラムの表面に接すると、該表面における光が照射された部分にだけ移行し、そこに付着する。すなわち、各現像ローラは、対応する感光体ドラムの表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像(トナー画像)は、感光体ドラムの回転に伴って転写ベルト2040の方向に移動する。   As each developing roller rotates, the toner from the corresponding toner cartridge is thinly and uniformly applied to the surface thereof. Then, when the toner on the surface of each developing roller comes into contact with the surface of the corresponding photosensitive drum, the toner moves only to a portion irradiated with light on the surface and adheres to the surface. In other words, each developing roller causes toner to adhere to the latent image formed on the surface of the corresponding photosensitive drum so as to be visualized. Here, the toner-attached image (toner image) moves in the direction of the transfer belt 2040 as the photosensitive drum rotates.

イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト2040上に順次転写され、重ね合わされてカラー画像が形成される。   The yellow, magenta, cyan, and black toner images are sequentially transferred onto the transfer belt 2040 at a predetermined timing, and are superimposed to form a color image.

給紙トレイ2060には記録紙が格納されている。この給紙トレイ2060の近傍には給紙コロ2054が配置されており、該給紙コロ2054は、記録紙を給紙トレイ2060から1枚ずつ取り出す。該記録紙は、所定のタイミングで転写ベルト2040と転写ローラ2042との間隙に向けて送り出される。これにより、転写ベルト2040上のカラー画像が記録紙に転写される。カラー画像が転写された記録紙は、定着ローラ2050に送られる。   Recording paper is stored in the paper feed tray 2060. A paper feed roller 2054 is disposed in the vicinity of the paper feed tray 2060. The paper feed roller 2054 takes out the recording paper one by one from the paper feed tray 2060. The recording paper is sent out toward the gap between the transfer belt 2040 and the transfer roller 2042 at a predetermined timing. As a result, the color image on the transfer belt 2040 is transferred to the recording paper. The recording paper on which the color image is transferred is sent to the fixing roller 2050.

定着ローラ2050では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。トナーが定着された記録紙は、排紙ローラ2058を介して排紙トレイ2070に送られ、排紙トレイ2070上に順次積み重ねられる。   In the fixing roller 2050, heat and pressure are applied to the recording paper, whereby the toner is fixed on the recording paper. The recording paper on which the toner is fixed is sent to the paper discharge tray 2070 via the paper discharge roller 2058 and is sequentially stacked on the paper discharge tray 2070.

各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー(残留トナー)を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電装置に対向する位置に戻る。   Each cleaning unit removes toner (residual toner) remaining on the surface of the corresponding photosensitive drum. The surface of the photosensitive drum from which the residual toner has been removed returns to the position facing the corresponding charging device again.

次に、前記光走査装置2010の構成について説明する。   Next, the configuration of the optical scanning device 2010 will be described.

この光走査装置2010は、一例として図2及び図3に示されるように、2つの光源ユニット(LU1、LU2)、2つのシリンドリカルレンズ(12、12)、ポリゴンミラー14、2つの走査レンズ(15、15)、2つの偏光調整素子(21、21)、2つの偏光分離素子(16、16)、2つの反射ミラー(17、17)、4つの折り返しミラー(18a、18b、18c、18d)、及び不図示の走査制御装置などを有している。 As shown in FIG. 2 and FIG. 3 as an example, the optical scanning device 2010 includes two light source units (LU1, LU2), two cylindrical lenses (12 1 , 12 2 ), a polygon mirror 14, and two scanning lenses. (15 1 , 15 2 ), two polarization adjusting elements (21 1 , 21 2 ), two polarization separating elements (16 1 , 16 2 ), two reflecting mirrors (17 1 , 17 2 ), four folding mirrors (18a, 18b, 18c, 18d), a scanning control device (not shown), and the like.

なお、ここでは、XYZ3次元直交座標系において、各感光体ドラムの長手方向(回転軸方向)に沿った方向をY軸方向、ポリゴンミラー14の回転軸に平行な方向をZ軸方向として説明する。   Here, in the XYZ three-dimensional orthogonal coordinate system, the direction along the longitudinal direction (rotation axis direction) of each photosensitive drum is defined as the Y-axis direction, and the direction parallel to the rotation axis of the polygon mirror 14 is defined as the Z-axis direction. .

また、以下では、便宜上、各光学部材において、主走査方向に対応する方向を「主走査対応方向」と略述し、副走査方向に対応する方向を「副走査対応方向」と略述する。   In the following, for convenience, in each optical member, a direction corresponding to the main scanning direction is abbreviated as “main scanning corresponding direction”, and a direction corresponding to the sub scanning direction is abbreviated as “sub scanning corresponding direction”.

光源ユニットLU1は、一例として図4に示されるように、2つの光源(10a、10b)、2つのコリメートレンズ(11a、11b)、及び光合成素子13などを有している。 The light source unit LU1, as shown in FIG. 4 as an example, two light sources (10a 1, 10b 1), two collimating lenses (11a, 11b), and has a like combining element 13 1.

光源10aは、該光源10aを駆動する光源駆動回路を含む駆動用チップ10aとともに回路基板10aに実装されている。 The light source 10a 1 is mounted on the circuit board 10a 3 together with a driving chip 10a 2 including a light source driving circuit for driving the light source 10a 1 .

光源10bは、該光源10bを駆動する光源駆動回路を含む駆動用チップ10bとともに回路基板10bに実装されている。 The light source 10b 1 is mounted on the circuit board 10b 3 together with a driving chip 10b 2 including a light source driving circuit for driving the light source 10b 1 .

光源10aは、一例として図5に示されるように、1つの半導体レーザ101aを含んでいる。該半導体レーザ101aは、偏光方向がZ軸方向に平行な直線偏光が射出されるように設置されている。なお、以下では、便宜上、偏光方向がZ軸方向に平行な直線偏光を「縦偏光」という。そして、半導体レーザ101aから射出された縦偏光を光束LBaと表記する。 As an example, the light source 10a 1 includes one semiconductor laser 101a as shown in FIG. The semiconductor laser 101a is installed such that linearly polarized light whose polarization direction is parallel to the Z-axis direction is emitted. Hereinafter, for convenience, linearly polarized light whose polarization direction is parallel to the Z-axis direction is referred to as “longitudinal polarization”. The vertically polarized light emitted from the semiconductor laser 101a is denoted as a light beam LBa.

ところで、半導体レーザ101aの設置角度を調整する代わりに、半導体レーザ101aと光合成素子13との間の光路上に、半導体レーザ101aから射出された光束の偏光方向を縦偏光の方向にするための1/2波長板等の光学素子を配置しても良い。 However, instead of adjusting the installation angle of the semiconductor laser 101a, between the semiconductor laser 101a and combining element 13 1 in the optical path, the polarization direction of the light flux emitted from the semiconductor laser 101a vertically polarized light to the direction of An optical element such as a half-wave plate may be disposed.

光源10bは、一例として図6に示されるように、1つの半導体レーザ101bを含んでいる。該半導体レーザ101bは、偏光方向がZ軸に直交する直線偏光が射出されるように設置されている。なお、以下では、便宜上、偏光方向がZ軸に直交する直線偏光を「横偏光」という。そして、半導体レーザ101bから射出された横偏光を光束LBbと表記する。 Light source 10b 1, as shown in FIG. 6 as an example, include one of the semiconductor laser 101b. The semiconductor laser 101b is installed such that linearly polarized light whose polarization direction is orthogonal to the Z axis is emitted. Hereinafter, linearly polarized light whose polarization direction is orthogonal to the Z axis is referred to as “laterally polarized light” for convenience. The laterally polarized light emitted from the semiconductor laser 101b is denoted as a light beam LBb.

ところで、半導体レーザ101bの設置角度を調整する代わりに、半導体レーザ101bと光合成素子13との間の光路上に、半導体レーザ101bから射出された光束の偏光方向を横偏光の方向にするための1/2波長板等の光学素子を配置しても良い。 However, instead of adjusting the installation angle of the semiconductor laser 101b, between the semiconductor laser 101b and combining element 13 1 in the optical path, the polarization direction of the light flux emitted from the semiconductor laser 101b horizontally polarized light to the direction of An optical element such as a half-wave plate may be disposed.

図4に戻り、コリメートレンズ11aは、光源10aから射出された光束LBaの光路上に配置され、該光束LBaを略平行光とする。 Returning to FIG. 4, the collimating lens 11 a is disposed on the optical path of the light beam LBa emitted from the light source 10 a 1, and makes the light beam LBa substantially parallel light.

コリメートレンズ11bは、光源10bから射出された光束LBbの光路上に配置され、該光束LBbを略平行光とする。 Collimator lens 11b is arranged from the light source 10b 1 on the optical path of the light beam irradiated LBb, substantially parallel light the light beam LBb.

光合成素子13は、コリメートレンズ11aを介した光束LBa及びコリメートレンズ11bを介した光束LBbの光路上に配置されている。この光合成素子13は、縦偏光を反射し、横偏光を透過させる面を有しており、光束LBaの主光線と光束LBbの主光線がZ軸方向に関して重なるように、光束LBaと光束LBbを合成する。光合成素子13から射出される光束LBaと光束LBbが、光源ユニットLU1から射出される。なお、光合成素子13として、偏光ビームスプリッタを用いることができる。 Combining element 13 1 is disposed on an optical path of the light beam LBb through the light beam LBa and the collimator lens 11b via the collimating lens 11a. The combining element 13 1 reflects the vertically polarized light, has a surface that transmits horizontally polarized light, as the principal ray of the principal ray and the light beam LBb light beam LBa overlap in the Z-axis direction, light beams LBa and the light beam LBb Is synthesized. Light beams LBa and the light beam LBb emitted from the light combining device 13 1 is emitted from the light source unit LU1. As combining element 13 1 can be used for polarizing beam splitter.

光源ユニットLU2は、一例として図7に示されるように、2つの光源(10c、10d)、2つのコリメートレンズ(11c、11d)、及び光合成素子13などを有している。 The light source unit LU2, as shown in FIG. 7 as an example, two light sources (10c 1, 10d 1), 2 single collimating lens (11c, 11d), and has a like combining element 13 2.

光源10cは、該光源10cを駆動する光源駆動回路を含む駆動用チップ10cとともに回路基板10cに実装されている。光源10dは、該光源10dを駆動する光源駆動回路を含む駆動用チップ10dとともに回路基板10dに実装されている。 The light source 10c 1 is mounted on the circuit board 10c 3 together with a driving chip 10c 2 including a light source driving circuit for driving the light source 10c 1 . The light source 10d 1 is mounted on the circuit board 10d 3 together with a driving chip 10d 2 including a light source driving circuit that drives the light source 10d 1 .

光源10cは、一例として図8に示されるように、1つの半導体レーザ101cを含んでいる。該半導体レーザ101cは、横偏光が射出されるように設置されている。なお、半導体レーザ101cから射出された横偏光を光束LBcと表記する。 Light source 10c 1, as shown in FIG. 8 as an example, include one of the semiconductor laser 101c. The semiconductor laser 101c is installed so that laterally polarized light is emitted. The laterally polarized light emitted from the semiconductor laser 101c is denoted as a light beam LBc.

ところで、半導体レーザ101cの設置角度を調整する代わりに、半導体レーザ101cと光合成素子13との間の光路上に、半導体レーザ101cから射出された光束の偏光方向を横偏光の方向にするための1/2波長板等の光学素子を配置しても良い。 Incidentally, the semiconductor installation angle of the laser 101c instead of adjusting, on the optical path between the semiconductor laser 101c and combining element 13 2, the polarization direction of the light flux emitted from the semiconductor laser 101c horizontally polarized light to the direction of An optical element such as a half-wave plate may be disposed.

光源10dは、一例として図9に示されるように、1つの半導体レーザ101dを含んでいる。該半導体レーザ101dは、縦偏光が射出されるように設置されている。なお、半導体レーザ101dから射出された縦偏光を光束LBdと表記する。 Light source 10d 1, as shown in FIG. 9 as an example, includes one semiconductor laser 101d. The semiconductor laser 101d is installed so that longitudinally polarized light is emitted. Note that the vertically polarized light emitted from the semiconductor laser 101d is referred to as a light beam LBd.

ところで、半導体レーザ101dの設置角度を調整する代わりに、半導体レーザ101dと光合成素子13との間の光路上に、半導体レーザ101dから射出された光束の偏光方向を縦偏光の方向にするための1/2波長板等の光学素子を配置しても良い。 Incidentally, the semiconductor installation angle of the laser 101d instead of adjusting, on the optical path between the semiconductor laser 101d and combining element 13 2, the polarization direction of the light flux emitted from the semiconductor laser 101d vertically polarized light to the direction of An optical element such as a half-wave plate may be disposed.

図7に戻り、コリメートレンズ11cは、光源10cから射出された光束LBcの光路上に配置され、該光束LBcを略平行光とする。 Returning to Figure 7, the collimator lens 11c is arranged from the light source 10c 1 on the optical path of the light beam irradiated LBc, substantially parallel light the light beam LBc.

コリメートレンズ11dは、光源10dから射出された光束LBdの光路上に配置され、該光束LBdを略平行光とする。 Collimator lens 11d is arranged from the light source 10d 1 on the optical path of the light beam irradiated LBd, substantially parallel light the light beam LBd.

光合成素子13は、コリメートレンズ11cを介した光束LBc及びコリメートレンズ11dを介した光束LBdの光路上に配置されている。この光合成素子13は、縦偏光を反射し、横偏光を透過させる面を有しており、光束LBcの主光線と光束LBdの主光線がZ軸方向に関して重なるように、光束LBcと光束LBdを合成する。光合成素子13から射出される光束LBcと光束LBdが、光源ユニットLU2から射出される。なお、光合成素子13として、偏光ビームスプリッタを用いることができる。 Combining element 13 2 is disposed on the optical path of the light beam LBd through the light beam LBc and the collimator lens 11d through the collimating lens 11c. The combining element 13 2 reflects the vertically polarized light, has a surface that transmits horizontally polarized light, as the principal ray of the principal ray and the light beam LBd light beam LBc overlap in the Z-axis direction, the light beam LBc and the light beam LBd Is synthesized. Light beam LBc and the light beam LBd emitted from combining element 13 2 is emitted from the light source unit LU2. As combining element 13 2, it can be used polarizing beam splitter.

図2に戻り、シリンドリカルレンズ12は、光源ユニットLU1から射出された光束LBa及び光束LBbを、ポリゴンミラー14の偏向反射面近傍にZ軸方向に関して結像する。 Returning to Figure 2, the cylindrical lens 12 1, a light beam LBa and flux LBb emitted from the light source unit LU1, forms an image with respect to the Z-axis direction on the deflecting reflection surface near the polygon mirror 14.

シリンドリカルレンズ12は、光源ユニットLU2から射出された光束LBc及び光束LBdを、ポリゴンミラー14の偏向反射面近傍にZ軸方向に関して結像する。 The cylindrical lens 12 2, a light beam LBc and flux LBd emitted from the light source unit LU2, forms an image with respect to the Z-axis direction on the deflecting reflection surface near the polygon mirror 14.

ポリゴンミラー14は、一例として4面鏡を有し、各鏡面がそれぞれ偏向反射面となる。このポリゴンミラー14は、Z軸方向に平行な軸まわりに等速回転し、シリンドリカルレンズ12からの光束LBa及び光束LBb、シリンドリカルレンズ12からの光束LBc及び光束LBdを、Z軸に直交する平面内で等角速度的に偏向する。 The polygon mirror 14 has a four-sided mirror as an example, and each mirror surface becomes a deflection reflection surface. The polygon mirror 14 constant speed about an axis parallel to the Z-axis direction, light beams LBa and flux LBb from the cylindrical lens 12 1, a light beam LBc and flux LBd from the cylindrical lens 12 2, perpendicular to the Z axis Deflection at a constant angular velocity in a plane.

光束LBa及び光束LBbはポリゴンミラー14の−X側に偏向され、光束LBc及び光束LBdはポリゴンミラー14の+X側に偏向される。   The light beam LBa and the light beam LBb are deflected to the −X side of the polygon mirror 14, and the light beam LBc and the light beam LBd are deflected to the + X side of the polygon mirror 14.

なお、ポリゴンミラー14の偏向反射面で偏向された光が経時的に形成する光線束面は、「偏向面」と呼ばれている(特開平11−202252号公報参照)。ここでは、偏向面はXY面に平行である。また、偏向反射面で偏向された光の進行方法とX軸方向とのなす角は、「偏向角」と呼ばれている。   The light beam surface formed by the light deflected by the deflecting / reflecting surface of the polygon mirror 14 over time is called a “deflecting surface” (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-202252). Here, the deflection surface is parallel to the XY plane. Further, the angle formed between the traveling method of the light deflected by the deflecting reflecting surface and the X-axis direction is called a “deflection angle”.

図4に戻り、走査レンズ15は、ポリゴンミラー14の−X側であって、ポリゴンミラー14で偏向された光束LBa及び光束LBbの光路上に配置されている。 Returning to FIG. 4, the scanning lens 15 1 is a -X side of the polygon mirror 14 is disposed on an optical path of the light beam LBa and flux LBb deflected by the polygon mirror 14.

偏光調整素子21は、走査レンズ15の−X側であって、走査レンズ15を介した光束の光路上に配置されている。偏光調整素子21は、走査レンズ15から射出された光束(光束LBaと光束LBb)の偏光状態を、後段の偏光分離素子16にて偏光分離しやすい状態に変換する。 Polarization adjusting element 21 1 is a -X side of the scanning lens 15 1 is disposed on the optical path of the light beam through the scanning lens 15 1. Polarization adjusting element 21 1 converts the polarization state of the light beam emitted from the scanning lens 15 1 (light beam LBa and the light beam LBb), the subsequent state easily polarized light separated by the polarization separation element 16 1.

偏光分離素子16は、偏光調整素子21の−X側であって、偏光調整素子21から射出された光束の光路上に配置されている。そして、図10に示されるように、光束LBaを透過させ、光束LBbを−Z方向に反射することで、光束LBaと光束LBbを分離する。 Polarization separation element 16 1 is a polarization adjusting element 21 1 of the -X side is disposed on the optical path of the light beam emitted from the polarization adjustment element 21 1. Then, as shown in FIG. 10, the light beam LBa and the light beam LBb are separated by transmitting the light beam LBa and reflecting the light beam LBb in the −Z direction.

偏光分離素子16を透過した光束(ここでは、光束LBa)は、折り返しミラー18aと防塵ガラス19aを介して感光体ドラム2030aの表面に照射される。 Light beam transmitted through the polarization separation element 16 1 (here, the light beam LBa) is irradiated to the surface of the photosensitive drum 2030a via the folding mirror 18a and the dustproof glass 19a.

一方、偏光分離素子16で−Z方向に反射された光束(ここでは、光束LBb)は、反射ミラー17で+X方向に反射された後、折り返しミラー18bと防塵ガラス19bを介して感光体ドラム2030bの表面に照射される。 On the other hand, (in this case, the light beam LBb) reflected in the -Z direction by the polarization separation element 16 1 light beam is reflected in the + X direction by the reflection mirror 17 1, via a folding mirror 18b and the dustproof glass 19b photoreceptor The surface of the drum 2030b is irradiated.

走査レンズ15は、ポリゴンミラー14の+X側であって、ポリゴンミラー14で偏向された光束LBc及び光束LBdの光路上に配置されている。 Scanning lens 15 2, a + X side of the polygon mirror 14 is disposed on an optical path of the light beam LBc and flux LBd deflected by the polygon mirror 14.

偏光調整素子21は、走査レンズ15の+X側であって、走査レンズ15を介した光束の光路上に配置されている。偏光調整素子21は、走査レンズ15から射出された光束(光束LBcと光束LBd)の偏光状態を、後段の偏光分離素子16にて偏光分離しやすい状態に変換する。 Polarization adjusting element 21 2 is a scanning lens 15 2 + X side, it is disposed on the optical path of the light beam through the scanning lens 15 2. Polarization adjusting element 21 2 converts the polarization state of the light beam emitted from the scanning lens 15 2 (light beam LBc and the light beam LBd), the subsequent state easily polarized light separated by the polarization separating element 16 2.

偏光分離素子16は、偏光調整素子21の+X側であって、偏光調整素子21から射出された光束の光路上に配置されている。そして、図11に示されるように、光束LBdを透過させ、光束LBcを−Z方向に反射することで、光束LBcと光束LBdを分離する。 Polarization separating element 16 2 is a polarization adjusting element 21 2 of the + X side, it is disposed on the optical path of the light beam emitted from the polarization adjustment element 21 2. Then, as shown in FIG. 11, the light beam LBc and the light beam LBd are separated by transmitting the light beam LBd and reflecting the light beam LBc in the −Z direction.

偏光分離素子16で−Z方向に反射された光束(ここでは、光束LBc)は、反射ミラー17で−X方向に反射された後、折り返しミラー18cと防塵ガラス19cを介して感光体ドラム2030cの表面に照射される。 (In this case, the light beam LBc) light beam reflected in the -Z direction by the polarization separating element 16 2 is reflected in the -X direction by the reflection mirror 17 2, the photosensitive drum via the folding mirror 18c and the dust-proof glass 19c The surface of 2030c is irradiated.

一方、偏光分離素子16を透過した光束(ここでは、光束LBd)は、折り返しミラー18dと防塵ガラス19dを介して感光体ドラム2030dの表面に照射される。 On the other hand, (in this case, the light beam LBd) light beam transmitted through the polarization separating element 16 2 is applied to the surface of the photosensitive drum 2030d via a folding mirror 18d and the dustproof glass 19d.

走査レンズ15と偏光調整素子21と偏光分離素子16と折り返しミラー18aは、「Kステーション」の走査光学系である。走査レンズ15と偏光調整素子21と偏光分離素子16と反射ミラー17と折り返しミラー18bは、「Cステーション」の走査光学系である。すなわち、走査レンズ15と偏光調整素子21と偏光分離素子16は、2つの画像形成ステーションで共用されている。 Mirrors 18a folded and the scanning lens 15 1 and the polarization adjustment element 21 1 and the polarization beam splitter 16 1 is a scanning optical system of the "K station". Mirror 18b folded and the scanning lens 15 1 and the polarization adjustment element 21 1 and the polarization beam splitter 16 1 and the reflection mirror 17 1 is a scanning optical system of the "C station". That is, the scanning lens 15 1 and the polarization adjustment element 21 1 and the polarization beam splitter 16 1 is shared by two image forming stations.

走査レンズ15と偏光調整素子21と偏光分離素子16と反射ミラー17と折り返しミラー18cは、「Mステーション」の走査光学系である。走査レンズ15と偏光調整素子21と偏光分離素子16と折り返しミラー18dと防塵ガラス19dは、「Yステーション」の走査光学系である。すなわち、走査レンズ15と偏光調整素子21と偏光分離素子16は、2つの画像形成ステーションで共用されている。 Mirror 18c folded between the scanning lens 15 2 and the polarization adjustment element 21 2 and the polarization separating element 16 2 and the reflection mirror 17 2 is a scanning optical system of the "M station". Mirror 18d and the dustproof glass 19d folded and the scanning lens 15 2 and the polarization adjustment element 21 2 and the polarization separating element 16 2 is a scanning optical system of the "Y station". That is, the scanning lens 15 2 and the polarization adjustment element 21 2 and the polarization separating element 16 2 is shared by the two image forming stations.

また、各折り返しミラーは、各画像形成ステーションでの光路長が互いに等しくなるように設けられている。   Each folding mirror is provided so that the optical path lengths at the respective image forming stations are equal to each other.

各感光体ドラム上の光スポットは、ポリゴンミラー14の回転に伴って感光体ドラムの長手方向に移動する。このときの光スポットの移動方向が「主走査方向」であり、感光体ドラムの回転方向が「副走査方向」である。   The light spot on each photosensitive drum moves in the longitudinal direction of the photosensitive drum as the polygon mirror 14 rotates. The moving direction of the light spot at this time is the “main scanning direction”, and the rotation direction of the photosensitive drum is the “sub scanning direction”.

ところで、各感光体ドラムにおける画像情報が書き込まれる主走査方向の走査領域は「有効走査領域」、「画像形成領域」、あるいは「有効画像領域」などと呼ばれている。   Incidentally, a scanning area in the main scanning direction in which image information is written on each photosensitive drum is called an “effective scanning area”, an “image forming area”, or an “effective image area”.

走査制御装置は、ブラック画像情報に応じて光源10aを駆動し、シアン画像情報に応じて光源10bを駆動し、マゼンタ画像情報に応じて光源10cを駆動し、イエロー画像情報に応じて光源10dを駆動する。 The scanning control device drives the light source 10a 1 according to the black image information, drives the light source 10b 1 according to the cyan image information, drives the light source 10c 1 according to the magenta image information, and according to the yellow image information. It drives the light source 10d 1.

そこで、感光体ドラム2030aの表面を照射する光束LBa、感光体ドラム2030bの表面を照射する光束LBb、感光体ドラム2030cの表面を照射する光束LBc、感光体ドラム2030dの表面を照射する光束LBdは、書き込み用の光束である。   Therefore, the light beam LBa that irradiates the surface of the photoconductor drum 2030a, the light beam LBb that irradiates the surface of the photoconductor drum 2030b, the light beam LBc that irradiates the surface of the photoconductor drum 2030c, and the light beam LBd that irradiates the surface of the photoconductor drum 2030d. , A luminous flux for writing.

一方、感光体ドラム2030aの表面を照射する光束LBb、感光体ドラム2030bの表面を照射する光束LBa、感光体ドラム2030cの表面を照射する光束LBd、感光体ドラム2030dの表面を照射する光束LBcは、ゴースト光である。   On the other hand, a light beam LBb that irradiates the surface of the photoconductor drum 2030a, a light beam LBa that irradiates the surface of the photoconductor drum 2030b, a light beam LBd that irradiates the surface of the photoconductor drum 2030c, and a light beam LBc that irradiates the surface of the photoconductor drum 2030d. , Ghost light.

本実施形態では、各走査レンズとして樹脂レンズが用いられる。樹脂レンズは、ガラスレンズに比べて、非球面形状への加工が容易で、所望の光学性能が得られやすく、更に安価に製造することができる。   In this embodiment, a resin lens is used as each scanning lens. The resin lens can be easily processed into an aspherical shape, can easily obtain desired optical performance, and can be manufactured at a lower cost than a glass lens.

但し、樹脂レンズは、複屈折を生じやすいという不都合がある。この場合、複屈折によって入射光の偏光状態が変化し、例えば直線偏光から楕円偏光に変化したり、偏光方向が回転したりする現象が生じる。   However, the resin lens is disadvantageous in that it tends to cause birefringence. In this case, the polarization state of the incident light changes due to birefringence, and for example, a phenomenon occurs in which the polarization changes from linearly polarized light to elliptically polarized light, or the polarization direction rotates.

そして、走査レンズの後段に偏光分離素子が設けられている場合に、走査レンズで上記入射光の偏光状態が変化すると、偏光分離素子で所望の偏光分離を行うことができなくなる。すなわち、上記ゴースト光が発生しやすくなる。   If a polarization separation element is provided at the subsequent stage of the scanning lens, if the polarization state of the incident light changes in the scanning lens, the polarization separation element cannot perform desired polarization separation. That is, the ghost light is likely to be generated.

そこで、本実施形態では、走査レンズと偏光分離素子との間に偏光調整素子を設けている。   Therefore, in this embodiment, a polarization adjustment element is provided between the scanning lens and the polarization separation element.

偏光調整素子21は、一例として図12に示されるように、一対の透明基板(2101a、2101b)、該透明基板間に挟持されたネマティック液晶層2104、ネマティック液晶層2104と各透明基板の界面に設けられた配向膜(2103a、2103b)などを有する液晶素子である。各配向膜は、ネマティック液晶層2104における液晶分子の配向方向を制御する目的で設けられる膜である。なお、偏光調整素子21も、同様な液晶素子である。そこで、以下では、偏光調整素子21を代表として説明する。 Polarization adjusting element 21 1, as shown in FIG. 12 as an example, a pair of transparent substrates (2101a, 2101b), the transparent nematic liquid crystal layer 2104 is sandwiched between the substrates, the interface between the nematic liquid crystal layer 2104 each transparent substrate A liquid crystal element having alignment films (2103a, 2103b) and the like provided on the substrate. Each alignment film is a film provided for the purpose of controlling the alignment direction of liquid crystal molecules in the nematic liquid crystal layer 2104. The polarization adjustment element 21 2 is also a view similar to the liquid crystal element. Therefore, in the following description the polarization adjustment element 21 1 as a representative.

各透明基板としては、用途に応じて、所望の光透過率を有する透明ガラス、透明樹脂、透光性セラミックス等の板状部材又はフィルム状部材を用いることができる。   As each transparent substrate, a plate-like member or a film-like member such as a transparent glass having a desired light transmittance, a transparent resin, or a translucent ceramic can be used depending on the application.

各配向膜は、光照射によって表面性状が変化する材料(以下では、「配向膜材料」という)で形成されている。該表面性状の変化は、例えば、(1)主鎖が切れる、(2)側鎖が切れる、(3)側鎖の向きが変わる、(4)架橋する、等によって引き起こされる。   Each alignment film is formed of a material whose surface properties are changed by light irradiation (hereinafter referred to as “alignment film material”). The change in the surface property is caused by, for example, (1) main chain is cut, (2) side chain is cut, (3) side chain direction is changed, (4) cross-linking is performed.

このような配向膜材料の例としては、PVC(ポリビニルシンナメート)、ポリイミド(例えば日産化学社製のSE−610、SE−7792等)、シンナモイル基が導入された変性ポリシラン、長波長の光によって光二量化が進行するようにカルコン基が導入された材料等が挙げられる。   Examples of such alignment film materials include PVC (polyvinyl cinnamate), polyimide (for example, SE-610, SE-7792 manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.), modified polysilane having a cinnamoyl group introduced therein, and long wavelength light. Examples thereof include a material into which a chalcone group is introduced so that photodimerization proceeds.

ネマティック液晶層2104の厚さは、通常1μmから100μm程度であり、用途及び材料に応じて設定される。   The thickness of the nematic liquid crystal layer 2104 is usually about 1 μm to 100 μm, and is set according to the application and material.

上記液晶素子の製造プロセスの概略を説明する。   An outline of the manufacturing process of the liquid crystal element will be described.

(a)上記一対の透明基板となる2枚の透明基板それぞれの表面に、配向膜材料をスピンコートやフレキソ印刷等によって塗布し、配向膜を形成する。なお、各透明基板の大きさが複数の液晶素子に対応している場合は、各液晶素子におけるネマティック液晶層が形成される領域に合せて配向膜材料が塗布される。
(b)プリベーク、ポストベークを行う。
(c)各配向膜に液晶分子の配向方向を制御するための配向制御性を付与する。
(d)所定の厚さの空間(ギャップ)を形成するためのスペーサを各配向膜上に分散させる。
(e)少なくとも一方の透明基板における、ネマティック液晶層が形成される領域の周囲の液晶注入口以外の部分に接着剤を塗布する。
(f)2枚の透明基板を貼り合わせる。
(g)各透明基板の大きさが複数の液晶素子に対応している場合は、スクライブやダイシングなどの方法で、個々のセルに切り分ける。
(h)それぞれのセルにおける上記空間(ギャップ)内に、毛管法を用いて、液晶注入口からネマティック液晶を注入する。
(i)液晶注入口に封止材を塗布し、液晶注入口を封止する。
(A) An alignment film is formed by applying an alignment film material to the surfaces of each of the two transparent substrates to be the pair of transparent substrates by spin coating, flexographic printing, or the like. When the size of each transparent substrate corresponds to a plurality of liquid crystal elements, an alignment film material is applied in accordance with a region where a nematic liquid crystal layer is formed in each liquid crystal element.
(B) Pre-baking and post-baking are performed.
(C) Alignment controllability for controlling the alignment direction of liquid crystal molecules is imparted to each alignment film.
(D) A spacer for forming a space (gap) having a predetermined thickness is dispersed on each alignment film.
(E) An adhesive is applied to a portion other than the liquid crystal inlet around the region where the nematic liquid crystal layer is formed on at least one transparent substrate.
(F) Two transparent substrates are bonded together.
(G) When the size of each transparent substrate corresponds to a plurality of liquid crystal elements, it is cut into individual cells by a method such as scribing or dicing.
(H) A nematic liquid crystal is injected into the space (gap) in each cell from the liquid crystal injection port using a capillary method.
(I) A sealing material is applied to the liquid crystal inlet, and the liquid crystal inlet is sealed.

なお、以下では、上記配向制御性が付与された配向膜によって制御される液晶分子の配向方向を、便宜上「配向制御方向」ともいう。   Hereinafter, the alignment direction of the liquid crystal molecules controlled by the alignment film having the alignment controllability is also referred to as an “alignment control direction” for convenience.

このようにして製造された液晶素子では、ネマティック液晶層2104を挟んで設けられた2つの配向膜において、互いに対向する位置で配向制御方向が異なっている場合には、一例として図13に示されるように、ネマティック液晶層2104中では、一側の配向制御方向から他側の配向制御方向へ液晶分子の配向方向が徐々に変化するツイスト構造をとる。なお、図13における破線は、ネマティック液晶層2104の厚さ方向(X軸方向)の位置を示している。   In the liquid crystal element manufactured as described above, when two alignment films provided with the nematic liquid crystal layer 2104 interposed therebetween have different alignment control directions at positions facing each other, an example is shown in FIG. As described above, the nematic liquid crystal layer 2104 has a twist structure in which the alignment direction of liquid crystal molecules gradually changes from the alignment control direction on one side to the alignment control direction on the other side. Note that the broken line in FIG. 13 indicates the position of the nematic liquid crystal layer 2104 in the thickness direction (X-axis direction).

また、以下では、光が入射する側の配向膜2103aにおける配向制御方向とY軸方向とのなす角を「プレツイスト角」という(図14参照)。また、光が射出される側の配向膜2103bにおける配向制御方向と、配向膜2103aにおける対向位置での配向制御方向とのなす角を「ツイスト角」という(図14参照)。   In the following, the angle formed by the alignment control direction and the Y-axis direction in the alignment film 2103a on the light incident side is referred to as “pre-twist angle” (see FIG. 14). In addition, an angle formed by the alignment control direction in the alignment film 2103b on the light emission side and the alignment control direction at the opposite position in the alignment film 2103a is referred to as “twist angle” (see FIG. 14).

ところで、偏光分離素子における入射面は、該偏光分離素子に入射する光(以下では、「走査光」ともいう)の進行方向、すなわち偏向角に応じて傾斜する(図15参照)。以下では、便宜上、偏向角が0°の走査光の入射面に対する傾斜角を「入射面回転角」という。この入射面回転角は、偏向角以外に、偏光分離素子の入射側の面(ここでは、偏光分離面)の法線と偏向面とのなす角にも依存する。   By the way, the incident surface of the polarization separation element is inclined in accordance with the traveling direction of light incident on the polarization separation element (hereinafter also referred to as “scanning light”), that is, the deflection angle (see FIG. 15). Hereinafter, for the sake of convenience, the tilt angle with respect to the incident surface of the scanning light having a deflection angle of 0 ° is referred to as “incident surface rotation angle”. In addition to the deflection angle, the incident surface rotation angle also depends on the angle formed by the normal line of the incident side surface of the polarization separation element (here, the polarization separation surface) and the deflection surface.

偏光分離素子に入射する光が直線偏光であり、その偏光方向が入射角度によらず一定であるとき、入射面回転角が0°でない場合は、入射面回転角の大きさが異なると、偏光分離面での入射光におけるp偏光成分とs偏光成分の比が異なる。そこで、偏光分離素子を透過する光の強度及び偏光分離素子で反射される光の強度は、入射面回転角の大きさによって異なる。   When the light incident on the polarization separation element is linearly polarized light and the polarization direction is constant regardless of the incident angle, and the incident surface rotation angle is not 0 °, the incident surface rotation angle is different, The ratio of the p-polarized component and the s-polarized component in the incident light on the separation surface is different. Therefore, the intensity of the light transmitted through the polarization separation element and the intensity of the light reflected by the polarization separation element differ depending on the magnitude of the incident surface rotation angle.

図16には、偏光分離素子の入射側の面(ここでは、偏光分離面)の法線と偏向面とのなす角が55°のときの、入射面回転角と偏向角との関係の計算結果が示されている。これによると、偏向角が変化すると入射面回転角の大きさも変化する。そこで、偏向角が異なると、偏光分離素子を透過する光の強度及び偏光分離素子で反射される光の強度が異なる。   FIG. 16 shows the calculation of the relationship between the incident surface rotation angle and the deflection angle when the angle between the normal of the incident side surface of the polarization separation element (here, the polarization separation surface) and the deflection surface is 55 °. Results are shown. According to this, when the deflection angle changes, the magnitude of the incident surface rotation angle also changes. Therefore, when the deflection angle is different, the intensity of the light transmitted through the polarization separation element and the intensity of the light reflected by the polarization separation element are different.

図17には、ポリゴンミラーで偏向された縦偏光が、直接、偏光分離素子に入射する場合が示されている。偏向角0°では、縦偏光はp偏光成分のみであり、ほとんどの走査光は偏光分離面を透過する。しかし、偏向角の絶対値が大きくなると、s偏光成分が増加し、偏光分離面で反射される成分が生じるようになり、偏光分離不良が発生する。   FIG. 17 shows a case where the longitudinally polarized light deflected by the polygon mirror is directly incident on the polarization separation element. At a deflection angle of 0 °, the longitudinally polarized light is only the p-polarized component, and most of the scanning light is transmitted through the polarization separation surface. However, when the absolute value of the deflection angle increases, the s-polarized component increases, and a component reflected by the polarization separation surface is generated, resulting in polarization separation failure.

図18には、偏光分離素子とポリゴンミラーの間に液晶素子が設けられている場合が示されている。液晶素子は、ポリゴンミラーで偏向された縦偏光の偏光方向を、後段の偏光分離素子に適した偏光方向、すなわち偏光分離素子での入射面に平行な方向に回転させて射出する。そこで、偏光分離素子では、偏向角に関係なく、ほとんどの光が偏光分離面を透過することになり、偏光分離不良を大幅に低減することができる。   FIG. 18 shows a case where a liquid crystal element is provided between the polarization separation element and the polygon mirror. The liquid crystal element emits light by rotating the polarization direction of the longitudinally polarized light deflected by the polygon mirror in a polarization direction suitable for the subsequent polarization separation element, that is, a direction parallel to the incident surface of the polarization separation element. Therefore, in the polarization separation element, almost all light passes through the polarization separation surface regardless of the deflection angle, and the polarization separation failure can be greatly reduced.

図19には、図18と同じ構成で、入射光が横偏光の場合が示されている。液晶素子は、ポリゴンミラーで偏向された光の偏光方向を、偏光分離素子の入射面に直交する方向に回転させて射出する。そこで、偏光分離素子では、偏向角に関係なく、ほとんどの光が偏光分離面で反射されることになり、偏光分離不良を大幅に低減することができる。   FIG. 19 shows a case where incident light is laterally polarized light with the same configuration as FIG. The liquid crystal element emits light by rotating the polarization direction of the light deflected by the polygon mirror in a direction perpendicular to the incident surface of the polarization separation element. Therefore, in the polarization separation element, almost all light is reflected by the polarization separation surface regardless of the deflection angle, and polarization separation defects can be greatly reduced.

なお、以下では、液晶素子で偏光方向が回転される際の回転角を「偏光回転角」と略述する。   Hereinafter, the rotation angle when the polarization direction is rotated in the liquid crystal element is abbreviated as “polarization rotation angle”.

液晶素子での最適な偏光回転角と偏向角との関係が図20に示されている。この最適な偏光回転角は、前記入射面回転角と一致している(図16参照)。   FIG. 20 shows the relationship between the optimum polarization rotation angle and deflection angle in the liquid crystal element. This optimum polarization rotation angle coincides with the incident surface rotation angle (see FIG. 16).

次に、上記最適な偏光回転角と偏向角との関係を有する液晶素子におけるプレツイスト角及びツイスト角の設定例について説明する。   Next, an example of setting the pre-twist angle and the twist angle in the liquid crystal element having the relationship between the optimum polarization rotation angle and the deflection angle will be described.

プレツイスト角及びツイスト角の設定例1が、図21に示されている。この設定例1では、プレツイスト角を偏向角によらず90度に設定し、ツイスト角と偏向角との関係を図20の関係とほぼ一致させている。設定例1は、液晶層の厚さが十分厚く、該液晶層中での液晶分子のツイストが緩やかで、偏光回転角をツイスト角に一致させることができる場合に有効である。設定例1は、液晶層の厚さを20μmとして求めた計算値である。この場合は、プレツイスト角が変化しないので、2枚の透明基板を貼り合わせる際の、位置合わせ精度を緩くできる利点がある。   FIG. 21 shows a setting example 1 of the pre-twist angle and the twist angle. In this setting example 1, the pre-twist angle is set to 90 degrees regardless of the deflection angle, and the relationship between the twist angle and the deflection angle is substantially matched with the relationship of FIG. Setting example 1 is effective when the thickness of the liquid crystal layer is sufficiently thick, the twist of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer is gentle, and the polarization rotation angle can be made to coincide with the twist angle. Setting example 1 is a calculated value obtained by setting the thickness of the liquid crystal layer to 20 μm. In this case, since the pre-twist angle does not change, there is an advantage that the alignment accuracy when the two transparent substrates are bonded can be relaxed.

プレツイスト角及びツイスト角の設定例2が、図22に示されている。この設定例2では、偏向角が変化するとプレツイスト角及びツイスト角はいずれも変化している。そして、プレツイスト角と偏向角との関係及びツイスト角と偏向角との関係はいずれも、最適な偏光回転角と偏向角との関係(図20参照)とは異なっている。設定例2は、液晶層の厚さが薄い場合に有効である。設定例2は、液晶層の厚さを5μmとして求めた計算値である。設定例2は、液晶素子から射出される光の偏光度を設定例1よりも高くすることが可能である。   FIG. 22 shows a setting example 2 of the pre-twist angle and the twist angle. In setting example 2, when the deflection angle changes, both the pre-twist angle and the twist angle change. The relationship between the pre-twist angle and the deflection angle and the relationship between the twist angle and the deflection angle are all different from the relationship between the optimum polarization rotation angle and the deflection angle (see FIG. 20). Setting example 2 is effective when the liquid crystal layer is thin. Setting example 2 is a calculated value obtained by setting the thickness of the liquid crystal layer to 5 μm. In setting example 2, the degree of polarization of light emitted from the liquid crystal element can be made higher than in setting example 1.

ところで、プレツイスト角及びツイスト角の導出は、液晶素子に入射する光の偏光状態(測定値)と液晶素子から射出される光の偏光状態(設定値)を、それぞれジョーンズベクトルで表現したとき、射出される光のジョーンズベクトルが最も設定値に近くなるような液晶素子のジョーンズマトリクスを求めるのが良い。液晶素子のジョーンズマトリクス表現は、例えば、Colin Soutar and Kanghua Lu,“Determination of the physical properties of an arbitarary twisted−nematic liquid crystal cell”,Optical engineering,Vol.33,No.8,P2704−2712(1994)に記載されている。なお、市販のシミュレータを用いて最適解を求めても良い。   By the way, the derivation of the pre-twist angle and the twist angle is obtained when the polarization state (measured value) of light incident on the liquid crystal element and the polarization state (set value) of light emitted from the liquid crystal element are expressed by Jones vectors, respectively. It is preferable to obtain a Jones matrix of the liquid crystal element in which the Jones vector of the emitted light is closest to the set value. The Jones matrix representation of the liquid crystal element is described in, for example, Colin Soutar and Kanghua Lu, “Determination of the physical properties of an arbitrary-twisted-neutral liquid crystal”. 33, no. 8, P 2704-2712 (1994). An optimum solution may be obtained using a commercially available simulator.

なお、液晶素子において、最適な偏光回転角と偏向角との関係を実現させるための設定対象に、液晶分子のチルト角を加えても良い。   In the liquid crystal element, the tilt angle of the liquid crystal molecules may be added to a setting target for realizing the optimum relationship between the polarization rotation angle and the deflection angle.

本実施形態では、各偏光調整素子として、上記最適な偏光回転角と偏向角との関係を有する液晶素子が用いられている。これにより、各偏光分離素子での偏光分離不良を抑えることができる。また、液晶素子を大面積化あるいは長尺化する場合であっても、その製造コストを低く抑えることができる。   In the present embodiment, a liquid crystal element having a relationship between the optimum polarization rotation angle and deflection angle is used as each polarization adjusting element. Thereby, the polarization separation failure in each polarization separation element can be suppressed. Further, even when the liquid crystal element is enlarged or lengthened, the manufacturing cost can be kept low.

次に、上記液晶素子と組み合わせて用いるのに好適な偏光分離素子について説明する。以下では、液晶素子と偏光分離素子とを組み合わせたものを「偏光分離デバイス」という。   Next, a polarization separation element suitable for use in combination with the liquid crystal element will be described. Hereinafter, a combination of a liquid crystal element and a polarization separation element is referred to as a “polarization separation device”.

この偏光分離素子は、誘電体多層膜によって形成された偏光分離面を有している。そして、該偏光分離面は、偏向面に対して所定角度傾斜している。ここでは、該偏光分離面は、p偏光を透過させ、s偏光を反射する。以下では、この偏光分離素子を「誘電体多層膜素子」ともいう。   This polarization separation element has a polarization separation surface formed by a dielectric multilayer film. The polarization separation surface is inclined at a predetermined angle with respect to the deflection surface. Here, the polarization separation surface transmits p-polarized light and reflects s-polarized light. Hereinafter, this polarization separation element is also referred to as a “dielectric multilayer element”.

偏光分離面を支持する透明基体には、ガラス又は透明樹脂を用いることができる。この透明基体の形状は、一例として図23に示されるプレート型、又は一例として図24に示されるプリズム型などが選ばれる。前者は後者に比べ構造が簡単で製造工程も少ないため、比較的安価に製造することができる。一方、後者は反射光と透過光の光路長を等しくすることができ、また、透過光に「曲がり」が発生しないため、光学性能を確保しやすい。   Glass or transparent resin can be used for the transparent substrate that supports the polarization separation surface. As the shape of the transparent substrate, a plate type shown in FIG. 23 as an example, or a prism type shown in FIG. 24 as an example is selected. Since the former has a simpler structure and fewer manufacturing steps than the latter, it can be manufactured relatively inexpensively. On the other hand, the latter can make the optical path lengths of the reflected light and the transmitted light equal, and since no “bend” occurs in the transmitted light, it is easy to ensure optical performance.

ここでは、入射光の偏光方向が入射面に対して平行もしくは垂直になるように、偏光分離面が設けられており、縦偏光を透過させ横偏光を反射することができる。   Here, a polarization separation surface is provided so that the polarization direction of incident light is parallel or perpendicular to the incident surface, and can transmit longitudinally polarized light and reflect laterally polarized light.

誘電体多層膜の膜厚設計は、用いられる誘電体材料の屈折率、偏光分離が必要な偏向角の範囲、及び入射光の波長をパラメータとして、いわゆる光学シミュレータを用いて行うことができる。誘電体材料としては、高屈折率材料として二酸化チタン(TiO)、低屈折率材料として二酸化ケイ素(SiO)などを用いることができる。 The thickness of the dielectric multilayer film can be designed using a so-called optical simulator with the refractive index of the dielectric material used, the range of the deflection angle requiring polarization separation, and the wavelength of incident light as parameters. As the dielectric material, titanium dioxide (TiO 2 ) can be used as a high refractive index material, and silicon dioxide (SiO 2 ) can be used as a low refractive index material.

ポリゴンミラーで偏向された光が縦偏光のとき、偏光分離素子からは透過光のみが得られ、反射光は発生しないのが望ましい。このとき、入射光が画像情報に応じて変調されている場合、透過光は「信号光」と呼ばれ、反射光は「ゴースト光」と呼ばれる。一方、ポリゴンミラーで偏向された光が横偏光のとき、偏光分離素子からは反射光のみが得られ、透過光は発生しないのが望ましい。このとき、入射光が画像情報に応じて変調されている場合、反射光は「信号光」と呼ばれ、透過光は「ゴースト光」と呼ばれる。   When the light deflected by the polygon mirror is longitudinally polarized light, it is desirable that only the transmitted light is obtained from the polarization separation element and no reflected light is generated. At this time, when the incident light is modulated according to the image information, the transmitted light is called “signal light” and the reflected light is called “ghost light”. On the other hand, when the light deflected by the polygon mirror is horizontally polarized light, it is desirable that only the reflected light is obtained from the polarization separation element and no transmitted light is generated. At this time, when the incident light is modulated according to the image information, the reflected light is called “signal light” and the transmitted light is called “ghost light”.

ここで、偏光分離素子における偏光分離の良否を定量化するため、「ゴースト光強度比」を導入する。偏光分離素子から射出される信号光の光強度をI、偏光分離素子から射出されるゴースト光の光強度をIとして、ゴースト光強度比R(%)を、次の(1)式で表すことにする。
R=I/I×100 ……(1)
Here, in order to quantify the quality of polarization separation in the polarization separation element, a “ghost light intensity ratio” is introduced. Assuming that the light intensity of the signal light emitted from the polarization separation element is I a and the light intensity of the ghost light emitted from the polarization separation element is I b , the ghost light intensity ratio R (%) is expressed by the following equation (1). I will represent it.
R = I b / I a × 100 (1)

図25には、ポリゴンミラーで偏向された縦偏光の光路上に偏光分離デバイスが配置されている場合と、該光路上に誘電体多層膜素子のみが配置されている場合とについて、上記ゴースト光強度比の測定結果が示されている。偏光分離デバイスを用いることで、画角によらず全体的にゴースト光強度比が低減できていることが確認できる。   FIG. 25 shows the ghost light when the polarization separation device is disposed on the longitudinally polarized light path deflected by the polygon mirror and when only the dielectric multilayer element is disposed on the light path. The measurement result of the intensity ratio is shown. By using the polarization separation device, it can be confirmed that the ghost light intensity ratio can be reduced as a whole regardless of the angle of view.

図26には、液晶素子の各配向膜に前記配向制御性を付与する際に用いられる配向膜処理装置1000が示されている。   FIG. 26 shows an alignment film processing apparatus 1000 used for imparting the alignment controllability to each alignment film of a liquid crystal element.

この配向膜処理装置1000は、光源装置1011、ポリゴンスキャナ1012、ミラー1013、ステージ装置1014、及び全体を制御する制御装置1015(図26では図示省略、図27参照)などを有している。   The alignment film processing apparatus 1000 includes a light source device 1011, a polygon scanner 1012, a mirror 1013, a stage device 1014, a control device 1015 for controlling the whole (not shown in FIG. 26, see FIG. 27), and the like.

ここでは、xyz3次元直交座標系において、配向膜処理装置1000が載置される床面に平行な面をxy面とする。   Here, in the xyz three-dimensional orthogonal coordinate system, a plane parallel to the floor surface on which the alignment film processing apparatus 1000 is placed is defined as an xy plane.

光源装置1011は、波長が200nm〜400nmの紫外光を射出する光源を有している。この波長範囲の紫外光を射出する光源としては、キセノンランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、He−Cdレーザ、Nd−YAGレーザなどがある。   The light source device 1011 has a light source that emits ultraviolet light having a wavelength of 200 nm to 400 nm. Examples of a light source that emits ultraviolet light in this wavelength range include a xenon lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a He-Cd laser, and an Nd-YAG laser.

ここでは、光源として、偏光方向がz軸方向に平行な直線偏光(縦偏光)の上記紫外光を射出するレーザが用いられている。なお、光源装置1011は、温度上昇を避けるため、必要な波長以外の光を除去するバンドパスフィルタを有していても良い。また、射出される光が直線偏光でない光源が用いられる場合は、光源装置1011は、該光源から射出された光を直線偏光にするための偏光フィルタを有している。   Here, as the light source, a laser that emits the above-mentioned ultraviolet light of linearly polarized light (longitudinal polarized light) whose polarization direction is parallel to the z-axis direction is used. Note that the light source device 1011 may include a band-pass filter that removes light other than a necessary wavelength in order to avoid an increase in temperature. When a light source that emits light that is not linearly polarized light is used, the light source device 1011 includes a polarization filter that converts the light emitted from the light source into linearly polarized light.

ポリゴンスキャナ1012は、回転多面鏡1121として8面鏡、該回転多面鏡1121を所定の回転速度で回転させる駆動装置1122(図27参照)、及び回転多面鏡1121の回転角を検出するための回転センサ1123(図27参照)などを有している。回転多面鏡1121における各鏡面が光源装置1011からの光を反射する。回転多面鏡1121は、z軸方向に平行な回転軸を有し、図26における矢印の向きに回転される。   The polygon scanner 1012 is an eight-sided mirror as the rotary polygon mirror 1121, a driving device 1122 (see FIG. 27) that rotates the rotary polygon mirror 1121 at a predetermined rotation speed, and a rotation for detecting the rotation angle of the rotary polygon mirror 1121. A sensor 1123 (see FIG. 27) and the like are included. Each mirror surface in the rotating polygon mirror 1121 reflects light from the light source device 1011. The rotary polygon mirror 1121 has a rotation axis parallel to the z-axis direction, and is rotated in the direction of the arrow in FIG.

回転多面鏡1121に入射する光及び回転多面鏡1121で反射された光は、ともにxy面に平行な面内にある。そこで、回転多面鏡1121で反射された光の偏光方向はz軸方向に平行である(図28参照)。   Both the light incident on the rotating polygon mirror 1121 and the light reflected by the rotating polygon mirror 1121 are in a plane parallel to the xy plane. Therefore, the polarization direction of the light reflected by the rotating polygon mirror 1121 is parallel to the z-axis direction (see FIG. 28).

以下では、回転多面鏡1121で反射された光の進行方法とx軸方向とのなす角を「偏向角」という。   Hereinafter, an angle formed by the traveling method of the light reflected by the rotary polygon mirror 1121 and the x-axis direction is referred to as a “deflection angle”.

ステージ装置1014は、配向膜が形成された透明基板が載置されるステージ1141、該ステージ1141を移動させる駆動装置1142(図27参照)、及びステージ1141の位置を検出するための位置センサ1143(図27参照)などを有している。ここでは、ステージ1141は、x軸方向に沿って移動される。   The stage device 1014 includes a stage 1141 on which a transparent substrate on which an alignment film is formed is placed, a driving device 1142 for moving the stage 1141 (see FIG. 27), and a position sensor 1143 for detecting the position of the stage 1141 ( 27). Here, the stage 1141 is moved along the x-axis direction.

また、ステージ装置1014は、ステージ1141が移動する際にステージ1141上で透明基板がずれないように、透明基板をステージ1141に固定するための静電吸着機構あるいは吸引吸着機構などを有している。   The stage apparatus 1014 has an electrostatic adsorption mechanism or a suction adsorption mechanism for fixing the transparent substrate to the stage 1141 so that the transparent substrate does not shift on the stage 1141 when the stage 1141 moves. .

ミラー1013は、ポリゴンスキャナ1012で反射された光の光路上に配置され、該光をステージ1141に向かう方向に反射する。この場合、回転多面鏡1121の回転に伴って、ミラー1013に向かう光の偏向角が変化し、ミラー1013に入射する光の入射位置が変化する。そこで、ステージ1141上に配向膜が形成された透明基板が載置されていると、該配向膜は、回転多面鏡1121の回転に伴って、ミラー1013で反射された光によって走査される。   The mirror 1013 is disposed on the optical path of the light reflected by the polygon scanner 1012, and reflects the light in the direction toward the stage 1141. In this case, as the rotary polygon mirror 1121 rotates, the deflection angle of the light toward the mirror 1013 changes, and the incident position of the light incident on the mirror 1013 changes. Therefore, when a transparent substrate on which an alignment film is formed is placed on the stage 1141, the alignment film is scanned with light reflected by the mirror 1013 as the rotary polygon mirror 1121 rotates.

ミラー1013の反射面は、一例として図29に示されるように、光の吸収が少ない誘電体多層膜が形成された面であり、湾曲している。そこで、配向膜を走査する光の軌跡である走査線は曲線となり、配向膜を走査する光は、照射位置によって光の偏光方向が変化する(図30参照)。ここでは、入射した直線偏光の偏光方向が回転されて配向膜に照射される。   As shown in FIG. 29 as an example, the reflecting surface of the mirror 1013 is a surface on which a dielectric multilayer film that absorbs little light is formed, and is curved. Therefore, the scanning line that is the locus of the light that scans the alignment film becomes a curve, and the polarization direction of the light that scans the alignment film changes depending on the irradiation position (see FIG. 30). Here, the polarization direction of the incident linearly polarized light is rotated and irradiated to the alignment film.

上記誘電体多層膜は、反射光の位相差が極力小さくなるように設計されている。仮に該位相差が大きいと、入射する直線偏光が楕円偏光になるおそれがある。また、ミラー1013における反射面を除く面は、紫外光が入射するのを防止するため、遮光部材でコーティングされている。   The dielectric multilayer film is designed so that the phase difference of reflected light is as small as possible. If the phase difference is large, the incident linearly polarized light may become elliptically polarized light. In addition, the surfaces of the mirror 1013 other than the reflection surface are coated with a light shielding member in order to prevent ultraviolet light from entering.

図31には、ミラー1013の反射面の曲率半径Rを、回転多面鏡1121からミラー1013の中央までの距離L(図32参照)に対して変化させたときの、ミラー1013に入射する光の偏向角とミラー1013で反射された光の偏光方向の回転角(以下では、「偏光回転角」と略述する)との関係が示されている。なお、ミラー設置角(図29参照)は45度である。ここでは、偏向角及び偏光回転角は、+x方向を0°とし、+x方向に対して反時計まわりの角度をプラスとしている。また、曲率半径Rは、反射面が凸形状となる場合をプラス、凹形状となる場合をマイナスとしている。   FIG. 31 shows the light incident on the mirror 1013 when the radius of curvature R of the reflecting surface of the mirror 1013 is changed with respect to the distance L (see FIG. 32) from the rotary polygon mirror 1121 to the center of the mirror 1013. The relationship between the deflection angle and the rotation angle of the polarization direction of the light reflected by the mirror 1013 (hereinafter abbreviated as “polarization rotation angle”) is shown. The mirror installation angle (see FIG. 29) is 45 degrees. Here, regarding the deflection angle and the polarization rotation angle, the + x direction is 0 °, and the counterclockwise angle with respect to the + x direction is a plus. The radius of curvature R is positive when the reflecting surface is convex and negative when the reflecting surface is concave.

例えば、L/R=1.0の場合、すべての光は45度の入射角で反射面に入射し、−z側に反射される。また、入射光及び反射光の偏光方向は、いずれも入射面内にある。そのため、配向膜に照射される光の偏光方向は偏向角に等しい回転を受ける。この場合に、配向膜に照射される光の偏光方向が図33(A)に示されている。そして、このときの配向膜における配向制御方向が図33(B)に示されている。偏光回転角に直交する方向が配向制御方向である。   For example, when L / R = 1.0, all light is incident on the reflecting surface at an incident angle of 45 degrees and is reflected to the −z side. In addition, the polarization directions of the incident light and the reflected light are both within the incident plane. For this reason, the polarization direction of the light irradiated to the alignment film undergoes rotation equal to the deflection angle. In this case, the polarization direction of light applied to the alignment film is shown in FIG. The alignment control direction in the alignment film at this time is shown in FIG. The direction orthogonal to the polarization rotation angle is the orientation control direction.

また、図34には、ミラー設置角が45°、最大偏向角が30°、L=R=400mmのときの、配向膜におけるy軸方向の位置と偏光回転角との関係が示されている。ここでは、偏向角が0°の光が照射される位置をy=0としている。   FIG. 34 shows the relationship between the position in the y-axis direction of the alignment film and the polarization rotation angle when the mirror installation angle is 45 °, the maximum deflection angle is 30 °, and L = R = 400 mm. . Here, y = 0 is a position where light having a deflection angle of 0 ° is irradiated.

なお、回転後の偏光方向のずれが大きくなければ、反射面は湾曲形状ではなく、平面領域をつなぎ合わせた形状であっても良い。   If the deviation of the polarization direction after rotation is not large, the reflecting surface may be a shape obtained by joining planar regions instead of a curved shape.

紫外光照射による配向制御性の付与は、偏光方向だけでなく配向膜に対する入射方向及び入射角にも依存する場合がある。そこで、入射方向及び入射角の入射位置による差は、極力小さくするのが好ましい。また、光源装置1011が配向膜上で共役関係になるよう、集光系を用いても良い。   The provision of alignment controllability by ultraviolet light irradiation may depend not only on the polarization direction but also on the incident direction and incident angle with respect to the alignment film. Therefore, it is preferable to reduce the difference between the incident direction and the incident angle depending on the incident position. Further, a light condensing system may be used so that the light source device 1011 has a conjugate relationship on the alignment film.

ミラー1013の本体の材料としては、熱変形に対する強さ、表面の平滑性、紫外光に対する耐性等の点からガラスが好ましい。なお、反射面の湾曲形状が球面ではなく自由曲面である場合は、比較的容易に面形状が得られる樹脂材を用いても良い。この場合、光源装置1011から射出される紫外光に対して耐性を有する樹脂材を選択するのが好ましい。   The material of the main body of the mirror 1013 is preferably glass from the viewpoints of strength against thermal deformation, surface smoothness, resistance to ultraviolet light, and the like. When the curved shape of the reflecting surface is not a spherical surface but a free curved surface, a resin material that can obtain the surface shape relatively easily may be used. In this case, it is preferable to select a resin material that is resistant to ultraviolet light emitted from the light source device 1011.

ところで、上記特許文献1には、入射光の偏光方向を切り替えるレンズが開示されている。この場合、紫外光が該レンズ内を通過するため、光吸収による光利用効率の低下や、紫外光によるレンズの劣化が、ミラーよりも起こりやすい。   Incidentally, Patent Document 1 discloses a lens that switches the polarization direction of incident light. In this case, since the ultraviolet light passes through the lens, the light utilization efficiency is reduced due to light absorption and the lens is more easily deteriorated by the ultraviolet light than the mirror.

制御装置1015は、光源装置1011を点灯及び消灯させる。また、制御装置1015は、回転センサ1123の出力信号に基づいて、ポリゴンスキャナ1012の駆動装置1122を制御し、回転多面鏡1121を回転及び停止させる。そして、制御装置1015は、位置センサ1143の出力信号に基づいて、ステージ装置1014の駆動装置1142を制御し、ステージ1141の位置決めを行う。さらに、制御装置1015は、配向膜上での光の強度が照射位置に関係なく一様となるように、回転センサ1123の出力信号に同期して、光源装置1011の駆動信号を制御する。   The control device 1015 turns on and off the light source device 1011. Further, the control device 1015 controls the driving device 1122 of the polygon scanner 1012 based on the output signal of the rotation sensor 1123 to rotate and stop the rotating polygon mirror 1121. Then, the control device 1015 controls the driving device 1142 of the stage device 1014 based on the output signal of the position sensor 1143 to position the stage 1141. Further, the control device 1015 controls the drive signal of the light source device 1011 in synchronization with the output signal of the rotation sensor 1123 so that the intensity of light on the alignment film is uniform regardless of the irradiation position.

なお、配向膜の所定領域以外に光が到達しないように、遮光部材が設けられても良い。また、配向膜の材料によっては、配向膜の温度及び湿度を所定の温度及び湿度に維持するための温湿度調節機構が設けられても良い。さらに、配向膜の酸化などを防ぐため、配向膜の周囲を不活性ガス雰囲気とする不活性ガス置換機構が設けられても良い。   Note that a light shielding member may be provided so that light does not reach other than a predetermined region of the alignment film. Depending on the material of the alignment film, a temperature / humidity adjusting mechanism for maintaining the temperature and humidity of the alignment film at a predetermined temperature and humidity may be provided. Furthermore, in order to prevent the alignment film from being oxidized, an inert gas replacement mechanism may be provided in which the periphery of the alignment film is an inert gas atmosphere.

次に、配向膜に上記配向制御性を付与する際の制御装置1015の動作について説明する。なお、ステージ1141上には、配向膜が形成された透明基板がすでに載置されているものとする。
(1)位置センサ1143の出力信号に基づいて、駆動装置1142を制御し、ステージ1141を所定の開始位置に移動させる。
(2)光源装置1011を点灯させるとともに、駆動装置1122を制御し、回転多面鏡1121を回転させる。これによって、配向膜に照射された光は、回転多面鏡1121の回転に伴って、移動する。すなわち、配向膜は紫外光によって走査される。このときの走査線は、一例として図35に示されるように、−x側に湾曲している。また、このとき、配向膜上での光の強度が照射位置に関係なく一様となるように、回転センサ1123の出力信号に同期して、光源装置1011の駆動信号を制御する。
(3)回転センサ1123の出力信号に基づいて、光源装置1011からの光が反射される鏡面が次の鏡面に移行するタイミングを検知し、鏡面が次の鏡面に移行する直前あるいは直後に、ステージ1141が+x方向に所定の距離だけ移動するように、位置センサ1143の出力信号に基づいてステージ1141の位置をモニタしつつ、駆動装置1142を制御する。
(4)ステージ1141が所定の最終位置に到達するまで、上記(3)の処理を繰り返し行う。
(5)ステージ1141が所定の最終位置に到達すると、光源装置1011を消灯させるとともに、回転多面鏡1121の回転を停止させる。
Next, the operation of the control device 1015 when providing the alignment controllability to the alignment film will be described. Note that a transparent substrate on which an alignment film is formed is already placed on the stage 1141.
(1) Based on the output signal of the position sensor 1143, the driving device 1142 is controlled to move the stage 1141 to a predetermined start position.
(2) The light source device 1011 is turned on and the driving device 1122 is controlled to rotate the rotary polygon mirror 1121. As a result, the light irradiated to the alignment film moves as the rotary polygon mirror 1121 rotates. That is, the alignment film is scanned with ultraviolet light. The scanning line at this time is curved to the −x side as shown in FIG. 35 as an example. At this time, the drive signal of the light source device 1011 is controlled in synchronization with the output signal of the rotation sensor 1123 so that the intensity of light on the alignment film becomes uniform regardless of the irradiation position.
(3) Based on the output signal of the rotation sensor 1123, the timing at which the mirror surface where the light from the light source device 1011 is reflected shifts to the next mirror surface is detected, and the stage immediately before or immediately after the mirror surface shifts to the next mirror surface. The driving device 1142 is controlled while monitoring the position of the stage 1141 based on the output signal of the position sensor 1143 so that the 1141 moves by a predetermined distance in the + x direction.
(4) The process (3) is repeated until the stage 1141 reaches a predetermined final position.
(5) When the stage 1141 reaches a predetermined final position, the light source device 1011 is turned off and the rotation of the rotary polygon mirror 1121 is stopped.

ところで、特許文献1に開示されている素子の作製手段では、レンズにおける偏光回転の原理に関する説明がなく、仮にp偏光とs偏光の透過率の差によって偏光回転を生じさせるのであれば、位置によって光量差が大きくなることが予想され、配向規制力にムラができやすいという不都合があった。また、レンズが空気界面を有しており、ここでの多重反射により偏光の混じり合いが発生する可能性が高く、良質な直線偏光を得るのが困難であった。さらに、配向膜と同等サイズ以上のレンズが必要となり、大きな配向膜には対応が困難であった。   By the way, in the element manufacturing means disclosed in Patent Document 1, there is no explanation about the principle of polarization rotation in the lens, and if the polarization rotation is caused by the difference in transmittance between p-polarized light and s-polarized light, it depends on the position. The difference in the amount of light is expected to be large, and there is a disadvantage that the alignment regulation force is likely to be uneven. In addition, since the lens has an air interface, there is a high possibility that a mixture of polarized light will occur due to multiple reflections here, and it is difficult to obtain high-quality linearly polarized light. Furthermore, a lens having a size equal to or larger than that of the alignment film is required, and it is difficult to cope with a large alignment film.

以上説明したように、本実施形態に係る配向膜処理装置1000によると、光源装置1011、ポリゴンスキャナ1012、ミラー1013、ステージ装置1014、及び制御装置1015などを有している。   As described above, the alignment film processing apparatus 1000 according to this embodiment includes the light source device 1011, the polygon scanner 1012, the mirror 1013, the stage device 1014, the control device 1015, and the like.

光源装置1011は、紫外光を射出する。ポリゴンスキャナ1012は、回転多面鏡1121を有し、光源装置1011からの光を偏向する。ステージ装置1014は、配向膜が形成された透明基板が保持されるステージ1141、及び該ステージ1141をx軸方向に沿って移動させる駆動装置1142を有している。ミラー1013は、ポリゴンスキャナ1012で偏向された光の光路上に配置され、その入射位置に応じて該光の偏光方向を回転させて、配向膜に向かう方向に反射する。この場合、従来よりも良好な偏光度を有する直線偏光を、配向膜の位置によって偏光方向を変化させながら照射することができる。   The light source device 1011 emits ultraviolet light. The polygon scanner 1012 has a rotating polygon mirror 1121 and deflects light from the light source device 1011. The stage device 1014 includes a stage 1141 on which a transparent substrate on which an alignment film is formed is held, and a driving device 1142 that moves the stage 1141 along the x-axis direction. The mirror 1013 is arranged on the optical path of the light deflected by the polygon scanner 1012, rotates the polarization direction of the light according to the incident position, and reflects it in the direction toward the alignment film. In this case, it is possible to irradiate linearly polarized light having a better degree of polarization than before, while changing the polarization direction depending on the position of the alignment film.

また、ミラー1013の反射面は、要求される配向制御方向に応じて湾曲しているため、容易に所望の配向制御性を配向膜に付与することができる。   Further, since the reflecting surface of the mirror 1013 is curved according to the required alignment control direction, desired alignment controllability can be easily imparted to the alignment film.

また、制御装置1015は、配向膜上での紫外光の強度が照射位置に関係なく一様となるように、光源装置1011の駆動信号を制御しているため、さらに精度良く所望の配向制御性を配向膜に付与することができる。   In addition, since the control device 1015 controls the drive signal of the light source device 1011 so that the intensity of ultraviolet light on the alignment film is uniform regardless of the irradiation position, the desired alignment controllability can be achieved with higher accuracy. Can be imparted to the alignment film.

また、ミラー1013を用いているため、レンズを用いる場合よりも、光利用効率、及び紫外光に対する耐久性を向上させることができる。   In addition, since the mirror 1013 is used, light utilization efficiency and durability against ultraviolet light can be improved as compared with the case of using a lens.

そこで、配向膜処理装置1000は、大きな配向膜にも対応でき、配向膜に所望の配向制御性を付与することができる。   Therefore, the alignment film processing apparatus 1000 can cope with a large alignment film, and can impart desired alignment controllability to the alignment film.

そして、本実施形態に係る光走査装置2010によると、各偏光調整素子は、一対の透明基板(2101a、2101b)、該透明基板間に挟持されたネマティック液晶層2104、ネマティック液晶層2104と各透明基板の界面に設けられた配向膜(2103a、2103b)などを有する液晶素子である。そして、この液晶素子における各配向膜は、配向膜処理装置1000によって配向制御性が付与されている。そこで、この液晶素子は、所望の偏光調整機能を有することができる。また、液晶素子が大面積化あるいは長尺化されても、製造コストを低く抑えることができる。   According to the optical scanning device 2010 according to the present embodiment, each polarization adjusting element includes a pair of transparent substrates (2101a and 2101b), a nematic liquid crystal layer 2104 and a nematic liquid crystal layer 2104 sandwiched between the transparent substrates, and each transparent substrate. This is a liquid crystal element having an alignment film (2103a, 2103b) and the like provided at the interface of the substrate. Each alignment film in the liquid crystal element is given alignment controllability by the alignment film processing apparatus 1000. Therefore, this liquid crystal element can have a desired polarization adjustment function. Moreover, even if the liquid crystal element is increased in area or lengthened, the manufacturing cost can be kept low.

また、偏光分離素子とポリゴンミラーの間に偏光調整素子が設けられているため、偏光分離素子での偏光分離特性を従来よりも向上させることができる。すなわち、ゴースト光(ノイズ光)の発生を従来よりも低減することができる。   In addition, since the polarization adjusting element is provided between the polarization separation element and the polygon mirror, the polarization separation characteristic of the polarization separation element can be improved as compared with the conventional case. That is, generation of ghost light (noise light) can be reduced as compared with the conventional case.

また、走査レンズと偏光分離素子は、2つの画像形成ステーションで共有されているため、小型化及び低コスト化を図ることができる。   Further, since the scanning lens and the polarization separation element are shared by the two image forming stations, it is possible to reduce the size and the cost.

そこで、光走査装置2010は、高コスト化を招くことなく、小型化を図るとともに、各感光体ドラムに高品質の潜像を形成することができる。   Therefore, the optical scanning device 2010 can be miniaturized without causing an increase in cost, and can form a high-quality latent image on each photosensitive drum.

そして、本実施形態に係るカラープリンタ2000によると、光走査装置2010を備えているため、その結果として、高コスト化及び画像品質の低下を招くことなく、小型化を図ることができる。   The color printer 2000 according to the present embodiment includes the optical scanning device 2010. As a result, the color printer 2000 can be downsized without increasing the cost and degrading the image quality.

ここで、上記配向膜処理装置1000の変形例について説明する。なお、以下では、上記実施形態との相違点を中心に説明するとともに、前述した実施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号を用い、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。   Here, a modified example of the alignment film processing apparatus 1000 will be described. In the following description, differences from the above-described embodiment will be mainly described, and the same or equivalent components as those in the above-described embodiment will be denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be simplified or omitted.

図36には、第1の変形例である配向膜処理装置1000Aが示されている。この配向膜処理装置1000Aは、前記ポリゴンスキャナ1012及び前記ミラー1013に代えて、各鏡面が前記ミラー1013と同等の機能を有する回転多面鏡1161を含むポリゴンスキャナ1016が用いられる点に特徴を有している。   FIG. 36 shows an alignment film processing apparatus 1000A that is a first modification. This alignment film processing apparatus 1000A is characterized in that, instead of the polygon scanner 1012 and the mirror 1013, a polygon scanner 1016 including a rotating polygon mirror 1161 whose mirror surfaces have the same functions as the mirror 1013 is used. ing.

回転多面鏡1161の回転軸は、x軸に平行である。ポリゴンスキャナ1016に入射する光は、xy面に平行であるが、配向膜に照射される光の偏光方向が所望の偏光方向となるように、y軸方向に対して傾斜している(図37参照)。この傾斜角は、前記配向制御方向に基づいて設定される。上記実施形態に比べて、配向制御方向の適用範囲が狭くなるが、部品点数を削減できる利点がある。   The rotation axis of the rotating polygonal mirror 1161 is parallel to the x-axis. The light incident on the polygon scanner 1016 is parallel to the xy plane, but is inclined with respect to the y-axis direction so that the polarization direction of the light irradiated to the alignment film becomes a desired polarization direction (FIG. 37). reference). This inclination angle is set based on the orientation control direction. Compared to the above embodiment, the application range in the orientation control direction is narrow, but there is an advantage that the number of parts can be reduced.

図38には、第2の変形例である配向膜処理装置1000Bが示されている。この配向膜処理装置1000Bは、前記ポリゴンスキャナ1012に代えて、光学系1170が用いられる点に特徴を有している。   FIG. 38 shows an alignment film processing apparatus 1000B that is a second modification. This alignment film processing apparatus 1000B is characterized in that an optical system 1170 is used instead of the polygon scanner 1012.

ここでは、光学系1170は、2つのシリンドリカルレンズ(1171、1172)、及びスリット板1173から構成されている。   Here, the optical system 1170 includes two cylindrical lenses (1171, 1172) and a slit plate 1173.

シリンドリカルレンズ1171は、光源装置1011から射出された光を、z軸方向に関して、略平行光とする。   The cylindrical lens 1171 makes light emitted from the light source device 1011 substantially parallel light in the z-axis direction.

シリンドリカルレンズ1172は、シリンドリカルレンズ1171を介した光の光路上に配置され、該光のxy面に平行な面内での発散度を変更する。   The cylindrical lens 1172 is disposed on the optical path of the light passing through the cylindrical lens 1171, and changes the divergence of the light in a plane parallel to the xy plane.

各シリンドリカルレンズは、そのレンズパワーの方向と入射光の偏光方向とが直交もしくは平行となるように設定されている。この場合は、入射光に対して、シリンドリカルレンズでの偏光方向の回転や楕円偏光化が抑えられる。各シリンドリカルレンズの材質としては、石英等のように、紫外光の透過性が高く耐性に優れたものが好ましい。   Each cylindrical lens is set so that the lens power direction and the polarization direction of incident light are orthogonal or parallel to each other. In this case, rotation of the polarization direction and elliptical polarization in the cylindrical lens can be suppressed with respect to the incident light. As the material of each cylindrical lens, a material having high ultraviolet light transparency and excellent durability, such as quartz, is preferable.

スリット板1173は、シリンドリカルレンズ1172を介した光の光路上に配置され、該光のz軸方向に関する幅を制限するためのスリットを有している。この場合、配向膜上での光の照射域が限定される。そして、各照射位置での偏光方向をより所望の偏光方向とすることができる。   The slit plate 1173 is disposed on the optical path of light through the cylindrical lens 1172, and has a slit for limiting the width of the light in the z-axis direction. In this case, the light irradiation area on the alignment film is limited. And the polarization direction in each irradiation position can be made into a more desirable polarization direction.

配向膜処理装置1000Bでは、前記配向膜処理装置1000及び配向膜処理装置1000Aと異なり、線状に広がった光が配向膜に照射される。但し、照射位置に応じて光強度を調整することは困難である。   Unlike the alignment film processing apparatus 1000 and the alignment film processing apparatus 1000A, the alignment film processing apparatus 1000B irradiates the alignment film with light that has spread linearly. However, it is difficult to adjust the light intensity according to the irradiation position.

また、上記実施形態において、回転多面鏡1121の回転に合わせて、光の偏光方向をアクティブに変調する磁気ファラデー回転子を用いても良い。この場合、偏光方向の設定の自由度を更に高めることができる。   In the above embodiment, a magnetic Faraday rotator that actively modulates the polarization direction of light in accordance with the rotation of the rotary polygon mirror 1121 may be used. In this case, the degree of freedom in setting the polarization direction can be further increased.

また、上記実施形態において、光源装置1011の光源としてランプ光源が用いられる場合は、該ランプ光源から射出される発散光を反射する楕円リフレクタを用いるのが好ましい。この場合、楕円リフレクタの第1焦点を該ランプ光源の発光部位置に一致させると、第2焦点に楕円リフレクタからの反射光が集光されるため、該第2焦点の位置が前記レーザの発光部位置と略一致するように設定すれば良い。但し、ランプ光源の場合、通常は偏光方向が一様でないため、光源装置1011とポリゴンスキャナ1012との間の光路上に偏光子を設ける必要がある。偏光子としては、入射角の適応範囲が広いワイヤーグリッド型の偏光子が好ましい。なお、上記配向膜処理装置1000Bでは、前記スリット付近に偏光子を設けるのが好ましい。   In the above embodiment, when a lamp light source is used as the light source of the light source device 1011, it is preferable to use an elliptical reflector that reflects divergent light emitted from the lamp light source. In this case, when the first focal point of the elliptical reflector is made coincident with the light emitting portion position of the lamp light source, the reflected light from the elliptical reflector is condensed on the second focal point, so that the position of the second focal point is the light emission of the laser. What is necessary is just to set so that it may correspond with a part position substantially. However, in the case of a lamp light source, since the polarization direction is usually not uniform, it is necessary to provide a polarizer on the optical path between the light source device 1011 and the polygon scanner 1012. As the polarizer, a wire grid polarizer having a wide range of application of incident angles is preferable. In the alignment film processing apparatus 1000B, it is preferable to provide a polarizer near the slit.

また、上記実施形態において、光源装置1011とポリゴンスキャナ1012との間の光路上に、光源装置1011からの光を平行光もしくは配向膜上で結像する略収束光に変換するためのコリメートレンズ、開口を有し光のビーム径を規制する開口板、及びポリゴンスキャナ1012における面倒れを補正するためのシリンドリカルレンズの少なくともいずれかが、設けられても良い。   In the above embodiment, a collimating lens for converting light from the light source device 1011 into parallel light or substantially convergent light that forms an image on the alignment film on the optical path between the light source device 1011 and the polygon scanner 1012; At least one of an aperture plate that has an aperture and restricts the beam diameter of light and a cylindrical lens that corrects surface tilt in the polygon scanner 1012 may be provided.

また、上記実施形態では、ポリゴンスキャナ1012の回転多面鏡1121が8面鏡の場合について説明したが、これに限定されるものではない。   In the above embodiment, the case where the rotary polygon mirror 1121 of the polygon scanner 1012 is an octahedral mirror has been described.

また、上記実施形態において、前記ポリゴンスキャナ1012に代えて、ミラーが揺動されるガルバノミラーを用いても良い。   In the above embodiment, instead of the polygon scanner 1012, a galvanometer mirror whose mirror is oscillated may be used.

また、上記実施形態において、一例として図39に示されるように、前記偏光分離素子と前記偏光調整素子を一体化しても良い。この場合には、光路上の界面の数が減少し、波面収差を低減することができる。そして、部品共用化で低コスト化を図ることができる。また、光走査装置内への組み付け工程及び調整工程を簡略化することができる。   Moreover, in the said embodiment, as FIG. 39 shows as an example, you may integrate the said polarization separation element and the said polarization adjustment element. In this case, the number of interfaces on the optical path is reduced, and wavefront aberration can be reduced. And cost reduction can be achieved by sharing parts. Further, the assembly process and adjustment process in the optical scanning device can be simplified.

また、上記実施形態では、光走査装置の各光源が1つの発光部を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、各光源が複数の半導体レーザを有しても良い。また、各光源が複数の発光部を持つ半導体レーザアレイを有しても良い。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where each light source of an optical scanning device had one light emission part, it is not limited to this. For example, each light source may have a plurality of semiconductor lasers. Each light source may have a semiconductor laser array having a plurality of light emitting portions.

また、上記実施形態では、トナー像が感光体ドラムから転写ベルトを介して記録紙に転写される画像形成装置について説明したが、これに限定されるものではなく、トナー像が記録紙に直接転写される画像形成装置であっても良い。   In the above embodiment, the image forming apparatus in which the toner image is transferred from the photosensitive drum to the recording paper via the transfer belt has been described. However, the present invention is not limited to this, and the toner image is directly transferred to the recording paper. The image forming apparatus may be used.

また、上記実施形態では、画像形成装置として4つの感光体ドラムを有するカラープリンタ2000について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、2つの感光体ドラムを有するプリンタであっても良い。また、更に補助色を用いる多色カラープリンタであっても良い。   In the above embodiment, the color printer 2000 having four photosensitive drums as the image forming apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a printer having two photosensitive drums may be used. Further, it may be a multi-color printer that uses auxiliary colors.

また、像担持体としてビームスポットの熱エネルギにより発色する発色媒体(ポジの印画紙)を用いた画像形成装置であっても良い。この場合には、光走査により可視画像を直接、像担持体に形成することができる。   Further, an image forming apparatus using a color developing medium (positive photographic paper) that develops color by the heat energy of a beam spot as an image carrier may be used. In this case, a visible image can be directly formed on the image carrier by optical scanning.

また、上記実施形態では、光走査装置がプリンタに用いられる場合について説明したが、上記光走査装置は、プリンタ以外の画像形成装置、例えば、複写機、ファクシミリ、又は、これらが集約された複合機にも好適である。   In the above embodiment, the case where the optical scanning device is used in a printer has been described. However, the optical scanning device may be an image forming apparatus other than a printer, for example, a copier, a facsimile, or a multifunction machine in which these are integrated. Also suitable.

10a〜10d…光源、12,12…シリンドリカルレンズ、14…ポリゴンミラー(光偏向器)、15,15…走査レンズ、16,16…偏光分離素子、17,17…反射ミラー、18a,18b,18c,18d…折り返しミラー、19a〜19d…防塵ガラス、21,21…偏光調整素子(液晶素子)、1000…配向膜処理装置、1000A…配向膜処理装置、1000B…配向膜処理装置、1011…光源装置、1012…ポリゴンスキャナ、1013…ミラー、1014…ステージ装置、1015…制御装置、1016…ポリゴンスキャナ、1121…回転多面鏡、1122…駆動装置、1123…回転センサ、1141…ステージ、1142…駆動装置、1143…位置センサ、1161…回転多面鏡、1170…光学系、1171…シリンドリカルレンズ、1172…シリンドリカルレンズ、1173…スリット板、2000…カラープリンタ(画像形成装置)、2030a〜2030d…感光体ドラム(像担持体)、2010…光走査装置、LU1、LU2…光源ユニット、2101a,2101b…透明基板(基板)、2103a,2103b…配向膜、2104…ネマティック液晶層。 10a 1 to 10d 1 ... light source, 12 1 , 12 2 ... cylindrical lens, 14 ... polygon mirror (light deflector), 15 1 , 15 2 ... scanning lens, 16 1 , 16 2 ... polarization separation element, 17 1 , 17 2 ... reflecting mirror, 18a, 18b, 18c, 18 d ... folding mirror, 19 a to 19 d ... dust-21 1, 21 2 ... polarization adjusting element (liquid crystal element), 1000 ... alignment film processing apparatus, 1000A ... alignment film treatment apparatus , 1000B ... Alignment film processing device, 1011 ... Light source device, 1012 ... Polygon scanner, 1013 ... Mirror, 1014 ... Stage device, 1015 ... Control device, 1016 ... Polygon scanner, 1121 ... Rotating polygon mirror, 1122 ... Drive device, 1123 ... Rotation sensor, 1141... Stage, 1422 drive device, 1143. 61 ... Rotating polygon mirror, 1170 ... Optical system, 1171 ... Cylindrical lens, 1172 ... Cylindrical lens, 1173 ... Slit plate, 2000 ... Color printer (image forming apparatus), 2030a-2030d ... Photosensitive drum (image carrier), 2010 Optical scanning device, LU1, LU2, light source unit, 2101a, 2101b, transparent substrates (substrates), 2103a, 2103b, alignment film, 2104, nematic liquid crystal layer.

特開2000−122062号公報JP 2000-126202 A

Claims (8)

液晶層に接して用いられる配向膜に、該液晶層における液晶分子の配向方向を制御するための配向制御性を付与する配向膜処理装置であって、
紫外光を射出する光源装置と、
前記光源装置からの紫外光を反射させて前記配向膜に照射するとともに、前記配向膜における該紫外光の照射位置毎に、前記配向方向に基づいて該紫外光の偏光方向を回転させる光学装置と、を備え、
前記配向膜における前記紫外光の照射位置を結ぶ線は曲線であることを特徴とする配向膜処理装置。
An alignment film processing apparatus for imparting alignment controllability for controlling the alignment direction of liquid crystal molecules in the liquid crystal layer to the alignment film used in contact with the liquid crystal layer,
A light source device for emitting ultraviolet light;
An optical device that reflects ultraviolet light from the light source device and irradiates the alignment film, and rotates the polarization direction of the ultraviolet light based on the alignment direction for each irradiation position of the ultraviolet light in the alignment film; With
Line connecting the irradiation position of the ultraviolet light in the alignment film you being a curve Oriented film processor.
前記光学装置は、前記配向膜における該紫外光の照射位置毎に前記配向方向に基づいて、前記紫外光の偏光方向を回転させる反射部材を含むことを特徴とする請求項に記載の配向膜処理装置。 The alignment film according to claim 1 , wherein the optical device includes a reflecting member that rotates a polarization direction of the ultraviolet light based on the alignment direction for each irradiation position of the ultraviolet light in the alignment film. Processing equipment. 前記反射部材は、その反射面が湾曲しているミラーであることを特徴とする請求項に記載の配向膜処理装置。 The alignment film processing apparatus according to claim 2 , wherein the reflection member is a mirror having a curved reflection surface. 前記光学装置は、前記光源装置からの紫外光を前記反射部材に向けて反射する偏向器を含み、前記反射部材で反射された紫外光によって前記配向膜を走査することを特徴とする請求項2又は3に記載の配向膜処理装置。 The optical device according to claim 2, wherein the ultraviolet light from the light source device comprises a deflector for reflecting toward the reflective member, for scanning the alignment layer by the ultraviolet light reflected by the reflection member Or the alignment film processing apparatus of 3. 前記反射部材は、偏向器であり、
前記配向膜は、該偏向器で偏向された紫外光によって走査されることを特徴とする請求項に記載の配向膜処理装置。
The reflecting member is a deflector;
The alignment film processing apparatus according to claim 2 , wherein the alignment film is scanned by ultraviolet light deflected by the deflector.
前記光源装置からの紫外光は、前記偏向器に斜入射されることを特徴とする請求項に記載の配向膜処理装置。 6. The alignment film processing apparatus according to claim 5 , wherein the ultraviolet light from the light source device is obliquely incident on the deflector. 前記偏向器の回転もしくは揺動に同期して前記光源装置を制御する制御装置を更に備えることを特徴とする請求項4〜6のいずれか一項に記載の配向膜処理装置。 The alignment film processing apparatus according to claim 4 , further comprising a control device that controls the light source device in synchronization with rotation or swinging of the deflector. 前記光学装置は、前記光源装置からの紫外光を、前記配向膜の膜面に平行な面内において発散光にし、前記反射部材に向けて射出する光学系を含むことを特徴とする請求項2又は3に記載の配向膜処理装置。 The optical device according to claim 2, the ultraviolet light from the light source device, wherein the diverging light in the film parallel to the surface plane of the alignment film, characterized in that it comprises an optical system for emitting toward the reflective member Or the alignment film processing apparatus of 3.
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