JPH0558899B2 - - Google Patents

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JPH0558899B2
JPH0558899B2 JP58002637A JP263783A JPH0558899B2 JP H0558899 B2 JPH0558899 B2 JP H0558899B2 JP 58002637 A JP58002637 A JP 58002637A JP 263783 A JP263783 A JP 263783A JP H0558899 B2 JPH0558899 B2 JP H0558899B2
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JP
Japan
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light
liquid crystal
component
light beam
optical
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JP58002637A
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Michihiro Tokuhara
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Canon Inc
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/44—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using single radiation source per colour, e.g. lighting beams or shutter arrangements

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  • Nonlinear Science (AREA)
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  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
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  • Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液晶素子を用いた光学変調装置に関
する。
さて、近来プリンタに関し、高速度、高密度、
低価格、低騒音、高信頼性等の条件を充す装置へ
の要求が特に高まつている。これは情報の伝達及
び処理、作成における電子技術の発展に伴い、こ
れに適応する出力機構が必要とされていることに
基く。この出力情報として導かれる信号のほとん
どは電気信号そのものか、電気信号へ変換可能な
ものである。プリンタの電気情報出力端末として
はインキジエツト、マルチスタイラスワイヤード
ツト、レーザビームプリンター等が用いられてき
ている。感光体ドラムを有する電子複写装置を用
いたプリンタは広く用いられている。しかし、こ
のレーザービームを用いたプリンタは高価であ
り、機械的精度や光学的精度に対し極めて敏感で
ある欠点を有していた。これに替るものとして
は、固体の光シヤツターアレイが考えられてい
る。しかしこれまでに種々の条件を満足する光シ
ヤツターアレイは実用化されるに到つていない。
固体シヤツターアレイを実現する技術としての電
気光学素子や材料、装置の候補は多数ある。その
中で液晶を用いる方式はその製造の容易性、光学
的変調を低電圧、低電力で達成し得る点から早い
時期から注目されてきた。しかし液晶は応答速度
の遅い点と時分割駆動が難しい点で、レーザービ
ームにとつて替る技術としては、多くの研究者達
から見捨てられてきた。しかし、液晶は高速に動
作させようとする努力は長年重ねられてきた。と
ころがこれまでの提案では今一つレーザービーム
に優る技術として集約されて来なかつた。これは
一つには、液晶の電気光学現象に対する把握の不
十分さと、先に述べた高速性、高密度化に適さな
いという先入観によるところのものであつた。
従来この種の装置を実現するための高速応答の
液晶装置の技術として、例えば特開昭57−63507
号公報や特開昭57−63508号公報などに開示され
ている様に液晶−光学シヤツタアレイを電子複写
装置のヘツドに適用することが提案されている。
この液晶−光学シヤツタは、１対の偏光板が液晶
セルをサンドイツチする態様で、通常クロスニコ
ルの状態に配置され、例えば液晶に駆動電圧が印
加されていない状態では入射光側の偏光板で光の
Ｐ成分（Ｐ偏光）とＳ成分（Ｓ偏光）のうち一方
のみが通過し、液晶セルの背後に配置したもう一
方の偏光板（クロスニコル状態）で光が遮断され
て、閉口状態となる。一方、液晶に駆動電圧が印
加された状態では、液晶の動作モードが変化し、
液晶セルを通過したＰ成分あるいはＳ成分の何れ
か一方の偏光光が液晶セルの背後に配置した偏光
板を透過し、開口状態が形成される。
しかし、この様な従来の液晶−光学シヤツタな
どの光学変調素子を用いたプリンタヘツドは、１
対の偏光板を用いているために、光量ロスが大き
く、そのために開口状態の時、感光体ドラムに照
射される光量が少なくなる欠点を有している。特
に、入射光側に配置した偏光板で光量が約1/2に
まで減少し、さらに液晶セルの背後に配置した偏
光板で光量が減少し、感光ドラムに照射される光
量は、光源光量の25％〜50％程度となることがあ
る。光量ロスが大きいと、光源のワツテージを上
げる必要が生じ、そのために発熱や液晶自体の温
度特性の変化等の悪影響が生じ、しかも使用消費
電力も大きくなり不経済である。又光源の電圧を
一定とすると感光体への露光量が小さくなるた
め、スピードの遅いプリンタとなつてしまう欠点
がある。
本発明の目的は、光量ロスを少なくした液晶−
光学シヤツタを利用した光学変調装置を提供する
ことにある。
本発明の別の目的は、高スピードプリンタに適
した光学変調装置を提供することにある。
本発明の光学変調装置は、光学変調素子例えば
液晶に駆動電圧を印加し、液晶の動作モードを変
化させ、外部から照射される光をスイツチングさ
せる液晶素子を有する光学変調装置において、そ
の照明光束を偏光ビームスプリツターに入射さ
せ、一方の偏光成分の光を該液晶側に、他方の偏
光成分の光を1/2波長板及び反射ミラーを通して
該液晶に導き、液晶スイツチング素子を通過後、
検光子を通り、該ミラーと1/2波長板を通して液
晶に入射する入射角度よりも広い開口角を有する
結像素子で感光体上に液晶スイツチング素子より
の光信号を結像するようになした点に特徴を有し
ている。
第１図は、本発明を用いたプリンタヘツドの断
面図を示している。２は光源で螢光灯、１は反射
笠で照明効率の向上に役立てるもの、３は集光レ
ンズ、４は偏光ビームスプリツター、５は反射ミ
ラー（反射手段）、６は1/2波長板、７は複屈折性
を変化させる液晶、８は検光子、９は液晶スイツ
チング素子から発生する光信号を感光体１０に結
像する結像光学系を示す。
光源２から発した光線は、反射笠１と集光レン
ズ３からなる集光素子を通して偏光ビームスプリ
ツター４に入光される。偏光ビームスプリツター
４は、第１図に示される様に自然偏光をＰ成分と
Ｓ成分の２偏光成分に分割し、一方の偏光成分の
光を透過し、他の偏光成分の光を反射する機能を
有している。第２図は、偏光ビームスプリツター
４の光学特性を示している。第２図において、曲
線１１はＰ成分の透過率を示し、95〜98％以上の
Ｐ成分を透過することが明らかにされている。
又、曲線１２はＳ成分の透過率を示し、Ｓ成分の
光がほとんど反射されることを示している。この
ような特性を有する偏光ビームスプリツターの透
過光は第１図中の偏光ビームスプリツター４をま
つすぐ通り、液晶７を照明する。他方偏光ビーム
スプリツター４で反射されたＳ成分はミラー５で
反射されて、1/2波長板６でＰ成分に変換され、
同様に液晶７を照明する。照明された液晶７は駆
動電圧のかかつた状態では、偏光成分を回転し又
電圧のかからない状態では偏光成分を変化しない
とすると、Ｐ成分を遮断する（Ｓ成分の透過）検
光子８を設置すると、液晶７が電圧オンの時、光
は結像素子９により感光体１０上に達する。又、
電圧オフの時は検光子８で光がカツトされ、感光
体１０には光はとどかない。上記光学系で結像素
子９の開口数はミラー５で液晶７を照明する角度
より大きいもので設計される。従つて、光源２か
らの光の利用は偏光ビームスプリツター４と1/2
波長板の採用により、ほぼ100％に近い量の光が
液晶に対し、又結像素子９で開口数をミラー５の
角度よりも大きくすることにより、その光が利用
出来るので、検光子の光量ロス程度で、液晶と感
光体の間の伝達効率は、非常に良くなる。
本発明を用いたプリンタヘツドは、従来の偏光
板を設置したものが照明系から液晶スイツチング
素子の間でＰ成分とＳ成分の50％程度の光量を使
用していないのに対し、約90〜100％利用するこ
とができる。従つて、本発明を用いたプリンタヘ
ツドを用いることにより、光源の電圧を低減させ
ることができ、そのために発熱の少ないヘツドを
得ることができ、又液晶のシヤツタ駆動を安定化
できる。さらに、高スピードのプリンタを得るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を用いたプリンタヘツドの模式
的断面図である。第２図は偏光ビームスプリツタ
ーの光学特性を示す説明図である。 １……反射笠、２……光源、３……集光レン
ズ、４……偏光ビームスプリツター、５……反射
ミラー、６……1/2波長板、７……液晶、８……
検光子、９……結像光学系、１０……感光体。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 照射する光線の発光源となる光源装置と、該
    光源装置から照射された光線を集光させる集光装
    置と、該光線を２つの偏光成分に分割し、一方の
    偏光成分の光線を透過させ、他方の偏光成分の光
    線を反射させる偏光ビームスプリツターと、該偏
    光成分の光線の何れか一方の光路中に配置した1/
    ２波長板および反射手段と、該一方の光路を通し
    て入射した光線および他方の光路を通して入射し
    た光線を変調させる液晶素子と、を有することを
    特徴とする光学変調装置。
JP58002637A 1983-01-11 1983-01-11 プリンタヘツド Granted JPS59127019A (ja)

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