JP2003043441A - 光学装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 液晶シャッタからの光漏れを防止することを
可能するする光学装置を提供する。 【解決手段】 光学装置は、光源（１０１ｒ、１０１
ｇ、１０１ｂ）と、画像信号に従って光源からの光を透
過又は遮断する液晶シャッタ（１２０）と、液晶シャッ
タからの透過光を感光体上に結像させ且つ液晶シャッタ
の遮光許容角度以下の最大開口角度を有する屈折率分散
型レンズアレイ（１３０）とを有することを特徴とす
る。
可能するする光学装置を提供する。 【解決手段】 光学装置は、光源（１０１ｒ、１０１
ｇ、１０１ｂ）と、画像信号に従って光源からの光を透
過又は遮断する液晶シャッタ（１２０）と、液晶シャッ
タからの透過光を感光体上に結像させ且つ液晶シャッタ
の遮光許容角度以下の最大開口角度を有する屈折率分散
型レンズアレイ（１３０）とを有することを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶シャッタ及び
屈折率分散型レンズアレイを有する光学装置に関する。
屈折率分散型レンズアレイを有する光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶シャッタを用いて光源から射出され
た光束の透過制御を行い、液晶シャッタからの透過光を
利用して感光材料上に画像形成を行うための光学装置が
知られている。
た光束の透過制御を行い、液晶シャッタからの透過光を
利用して感光材料上に画像形成を行うための光学装置が
知られている。
【０００３】液晶シャッタでは、液晶に印加する電圧を
制御することによって、フル開口駆動とフル閉口駆動を
行い、光の透過及び遮断を制御する。図７を用いて、液
晶シャッタのフル開口駆動時とフル閉口駆動時の光の透
過制御について説明する。図７に示すように、フル開口
駆動時では、液晶シャッタ１０に垂直に入射する光束Ｌ
１及び角度θをもって入射する光束Ｌ２が液晶シャッタ
を通過する。これに対して、フル閉口駆動時では、液晶
シャッタ１０に垂直に入射する光束Ｌ１及びその近傍の
光束はほぼ遮断されるが、角度θをもって入射する光束
Ｌ２は液晶シャッタを通過してしまう場合が存在する。
このようなθの内もっとも小さい角度と、液晶シャッタ
の遮光許容角度という。液晶シャッタの遮光許容角度
は、液晶シャッタの特性に応じて変化する固有の値であ
る。
制御することによって、フル開口駆動とフル閉口駆動を
行い、光の透過及び遮断を制御する。図７を用いて、液
晶シャッタのフル開口駆動時とフル閉口駆動時の光の透
過制御について説明する。図７に示すように、フル開口
駆動時では、液晶シャッタ１０に垂直に入射する光束Ｌ
１及び角度θをもって入射する光束Ｌ２が液晶シャッタ
を通過する。これに対して、フル閉口駆動時では、液晶
シャッタ１０に垂直に入射する光束Ｌ１及びその近傍の
光束はほぼ遮断されるが、角度θをもって入射する光束
Ｌ２は液晶シャッタを通過してしまう場合が存在する。
このようなθの内もっとも小さい角度と、液晶シャッタ
の遮光許容角度という。液晶シャッタの遮光許容角度
は、液晶シャッタの特性に応じて変化する固有の値であ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、液晶シ
ャッタを利用して感光材料に対する露光制御を行う場
合、遮光許容角度以上の角度を有する光束が液晶シャッ
タに入射すると、液晶シャッタをフル閉口駆動している
にも拘わらず、感光材料上に光が漏れてしまうという問
題があった。
ャッタを利用して感光材料に対する露光制御を行う場
合、遮光許容角度以上の角度を有する光束が液晶シャッ
タに入射すると、液晶シャッタをフル閉口駆動している
にも拘わらず、感光材料上に光が漏れてしまうという問
題があった。
【０００５】そこで、本発明は、液晶シャッタと屈折率
分散型レンズアレイを用いた光学装置において、液晶シ
ャッタの遮光許容角度と屈折率分散型レンズアレイの最
大開口角度との関係を規定することによって、上記の問
題を解決することを可能とした光学装置を提供すること
を目的とするものである。
分散型レンズアレイを用いた光学装置において、液晶シ
ャッタの遮光許容角度と屈折率分散型レンズアレイの最
大開口角度との関係を規定することによって、上記の問
題を解決することを可能とした光学装置を提供すること
を目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本願発明に係る光学装置は、光源と、画像信号に従
って光源からの光を透過又は遮断する液晶シャッタと、
液晶シャッタからの透過光を感光体上に結像させ且つ液
晶シャッタの遮光許容角度以下の最大開口角度を有する
屈折率分散型レンズアレイとを有することを特徴とす
る。
に、本願発明に係る光学装置は、光源と、画像信号に従
って光源からの光を透過又は遮断する液晶シャッタと、
液晶シャッタからの透過光を感光体上に結像させ且つ液
晶シャッタの遮光許容角度以下の最大開口角度を有する
屈折率分散型レンズアレイとを有することを特徴とす
る。
【０００７】また、光学装置において、屈折率分散型レ
ンズアレイの最大開口角度と液晶シャッタの遮光許容角
度とが略一致することが好ましい。
ンズアレイの最大開口角度と液晶シャッタの遮光許容角
度とが略一致することが好ましい。
【０００８】さらに、光学装置において、光源と液晶シ
ャッタとの間に設けられ、液晶シャッタの遮光許容角度
以下の集光角度を有する集光光学系を有することが好ま
しい。
ャッタとの間に設けられ、液晶シャッタの遮光許容角度
以下の集光角度を有する集光光学系を有することが好ま
しい。
【０００９】さらに、光学装置において、屈折率分散型
レンズアレイの最大開口角度と集光光学系の集光角度と
が略一致することが好ましい。
レンズアレイの最大開口角度と集光光学系の集光角度と
が略一致することが好ましい。
【００１０】さらに、光学装置において、液晶シャッタ
は、ＳＴＮモードで動作することが好ましい。
は、ＳＴＮモードで動作することが好ましい。
【００１１】さらに、光学装置において、屈折率分散型
レンズアレイの最大開口角度は、１２°以上且つ１５°
以下であることが好ましい。
レンズアレイの最大開口角度は、１２°以上且つ１５°
以下であることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１に、本発明に係る液晶シャッ
タ及び屈折率分散型レンズアレイを用いた光学装置１０
０の概要を示す。光学装置１００において、赤色（Ｒ
光：６５６ｎｍ）用光源１０１ｒ、緑色（Ｇ光：５８８
ｎｍ）用光源１０１ｇ及び青色（Ｂ光：４８６ｎｍ）用
光源１０１ｂから出力された各色平行光Ｌｒ、Ｌｇ及び
Ｌｂは、各色用集光レンズ１０２ｒ、１０２ｇ及び１０
２ｂによって集光され、各色用の液晶シャッタ列を有す
る液晶シャッタ１２０によって透過制御がなされて、屈
折率分散型レンズアレイ１３０によって感光材料１４０
上の点Ｓｒ、Ｓｇ及びＳｂにそれぞれ結像される。
タ及び屈折率分散型レンズアレイを用いた光学装置１０
０の概要を示す。光学装置１００において、赤色（Ｒ
光：６５６ｎｍ）用光源１０１ｒ、緑色（Ｇ光：５８８
ｎｍ）用光源１０１ｇ及び青色（Ｂ光：４８６ｎｍ）用
光源１０１ｂから出力された各色平行光Ｌｒ、Ｌｇ及び
Ｌｂは、各色用集光レンズ１０２ｒ、１０２ｇ及び１０
２ｂによって集光され、各色用の液晶シャッタ列を有す
る液晶シャッタ１２０によって透過制御がなされて、屈
折率分散型レンズアレイ１３０によって感光材料１４０
上の点Ｓｒ、Ｓｇ及びＳｂにそれぞれ結像される。
【００１３】ここで、各色用集光レンズ１０２ｒ、１０
２ｇ及び１０２ｂは、焦点距離３０ｍｍであって、液晶
シャッタ１２０から３０ｍｍの位置に配置されている。
また、屈折率分散型レンズアレイ１３０は、日本板ガラ
ス社製のＳＬＡ１２を用い、液晶シャッタ１２０から８
ｍｍ及び感光材料１４０の搬送位置から８ｍｍの位置に
配置されている。
２ｇ及び１０２ｂは、焦点距離３０ｍｍであって、液晶
シャッタ１２０から３０ｍｍの位置に配置されている。
また、屈折率分散型レンズアレイ１３０は、日本板ガラ
ス社製のＳＬＡ１２を用い、液晶シャッタ１２０から８
ｍｍ及び感光材料１４０の搬送位置から８ｍｍの位置に
配置されている。
【００１４】各色用光源１１ｒ、１１ｇ及び１１ｂは、
各色平行光を発するの複数の発光ダイオードチップから
構成され、所定の長さを有する線光源であって、その長
手方向を図面の垂直方向に合わせて配置されている。従
って、感光材料１４０上の結像点Ｓｒ、Ｓｇ及びＳｂで
は、輝線状に感光材料１４０を露光する。また、各発光
ダイオードチップは、発光ダイオード素子からの光を湾
曲した反射板にて反射して略平行光を射出するように構
成されている。なお、各色用の光源として、蛍光管と各
色フィルタを組み合わせた光源を用いることも可能であ
る。
各色平行光を発するの複数の発光ダイオードチップから
構成され、所定の長さを有する線光源であって、その長
手方向を図面の垂直方向に合わせて配置されている。従
って、感光材料１４０上の結像点Ｓｒ、Ｓｇ及びＳｂで
は、輝線状に感光材料１４０を露光する。また、各発光
ダイオードチップは、発光ダイオード素子からの光を湾
曲した反射板にて反射して略平行光を射出するように構
成されている。なお、各色用の光源として、蛍光管と各
色フィルタを組み合わせた光源を用いることも可能であ
る。
【００１５】また、光学装置１００は、装置内に固定さ
れており、感光材料１４０は、不図示の搬送機構によっ
て図中の矢印Ｚの方向に一定の速度で搬送されるように
構成されている。
れており、感光材料１４０は、不図示の搬送機構によっ
て図中の矢印Ｚの方向に一定の速度で搬送されるように
構成されている。
【００１６】感光材料１４０への画像記録は、不図示の
制御装置から、液晶シャッタ１２０の各色用液晶シャッ
タ列を構成する複数の画素の透過制御を行い、感光材料
１４０を搬送させながら各色露光を同時に行うことによ
って感光材料１４０上にカラー潜像を形成し、その後所
定の現像処理を行うことによって達成する。なお、図１
では、光学装置１００を固定し、感光材料１４０を搬送
するように構成したが、感光材料１４０を固定し、光学
装置１００を移動させながら露光するように構成しても
良い。
制御装置から、液晶シャッタ１２０の各色用液晶シャッ
タ列を構成する複数の画素の透過制御を行い、感光材料
１４０を搬送させながら各色露光を同時に行うことによ
って感光材料１４０上にカラー潜像を形成し、その後所
定の現像処理を行うことによって達成する。なお、図１
では、光学装置１００を固定し、感光材料１４０を搬送
するように構成したが、感光材料１４０を固定し、光学
装置１００を移動させながら露光するように構成しても
良い。
【００１７】図２に、光学装置１００に組み込まれる液
晶シャッタ１２０の平面図を示す。液晶シャッタ１２０
は、２枚のガラス基板１２１及び１２２を僅かな間隔を
伴って外周でシール部１２３により結合し、シール部１
２３に設けた注入口１２４から液晶を注入して基板間の
隙間に液晶を充填した後、注入口１２４を紫外線硬化樹
脂等で封止したものである。また、液晶シャッタ１２０
は、Ｒ光用の液晶シャッタ列１２５ｒ、Ｇ光用の液晶シ
ャッタ列１２５ｇ及びＢ光用の液晶シャッタ列１２５ｂ
を有している。
晶シャッタ１２０の平面図を示す。液晶シャッタ１２０
は、２枚のガラス基板１２１及び１２２を僅かな間隔を
伴って外周でシール部１２３により結合し、シール部１
２３に設けた注入口１２４から液晶を注入して基板間の
隙間に液晶を充填した後、注入口１２４を紫外線硬化樹
脂等で封止したものである。また、液晶シャッタ１２０
は、Ｒ光用の液晶シャッタ列１２５ｒ、Ｇ光用の液晶シ
ャッタ列１２５ｇ及びＢ光用の液晶シャッタ列１２５ｂ
を有している。
【００１８】図３に、図２に示す液晶シャッタ１２０の
Ａ−Ａ断面図を示す。図３において、上部の基板１２１
の下面全体に透明なＩＴＯ薄膜などによる透明共通電極
２２１を設けて、ポリイミドなどの配向膜２２３で被覆
している。また、下部の基板１２２の上面には、それぞ
れ２列で千鳥配置された微細な透明画素電極２２６を有
し、配向膜２２５で被覆している。また、両基板の外周
がエポキシ樹脂等から構成されるシール材１２３によっ
て結合され、両基板の配向膜２２３及び２２５の間に液
晶２２４が充填されている。なお、液晶２２４の厚さは
５μｍに設定されている。また、透明共通電極２２１に
は、クロム材料等から構成される遮光層２２２が被覆さ
れており、透明画素電極２２６に対応する遮光層２２２
の箇所にはスリットが設けられて、その部分だけ光を通
すように構成されている。また、両基板の外側には、偏
光板２２０及び２２７が設けられている。 さらに、液
晶２２４は例えばツイスト角２４０°のＳＴＮモードで
動作され、２枚の偏光板２２０及び２２７はこれに応じ
た角度で偏光軸を交差させる。
Ａ−Ａ断面図を示す。図３において、上部の基板１２１
の下面全体に透明なＩＴＯ薄膜などによる透明共通電極
２２１を設けて、ポリイミドなどの配向膜２２３で被覆
している。また、下部の基板１２２の上面には、それぞ
れ２列で千鳥配置された微細な透明画素電極２２６を有
し、配向膜２２５で被覆している。また、両基板の外周
がエポキシ樹脂等から構成されるシール材１２３によっ
て結合され、両基板の配向膜２２３及び２２５の間に液
晶２２４が充填されている。なお、液晶２２４の厚さは
５μｍに設定されている。また、透明共通電極２２１に
は、クロム材料等から構成される遮光層２２２が被覆さ
れており、透明画素電極２２６に対応する遮光層２２２
の箇所にはスリットが設けられて、その部分だけ光を通
すように構成されている。また、両基板の外側には、偏
光板２２０及び２２７が設けられている。 さらに、液
晶２２４は例えばツイスト角２４０°のＳＴＮモードで
動作され、２枚の偏光板２２０及び２２７はこれに応じ
た角度で偏光軸を交差させる。
【００１９】図３に示すように、透明共通電極２２１及
び透明画素電極２２６によって、Ｒ光用液晶シャッタ列
１２５ｒ、Ｇ光用の液晶シャッタ列１２５ｇ及びＢ光用
の液晶シャッタ列１２５ｂが構成されている。ここで
は、各液晶シャッタ列を構成する個々の画素の大きさ
は、８５×８５μｍの正方形に設定されている次に、図
４を用いて、光学装置１００における液晶シャッタの遮
光許容角度θ 1と屈折率分散型レンズアレイの最大開口
角度θ2との関係について説明する。
び透明画素電極２２６によって、Ｒ光用液晶シャッタ列
１２５ｒ、Ｇ光用の液晶シャッタ列１２５ｇ及びＢ光用
の液晶シャッタ列１２５ｂが構成されている。ここで
は、各液晶シャッタ列を構成する個々の画素の大きさ
は、８５×８５μｍの正方形に設定されている次に、図
４を用いて、光学装置１００における液晶シャッタの遮
光許容角度θ 1と屈折率分散型レンズアレイの最大開口
角度θ2との関係について説明する。
【００２０】液晶シャッタ１２０は、その液晶２２４の
ツイスト角度、偏光板２２０及び２２７の偏光方向の組
合せ、液晶２２４部分の実効電界強度、液晶セルの駆動
波形、液晶の駆動方式等によって、固有の遮光許容角度
θ１を有している。
ツイスト角度、偏光板２２０及び２２７の偏光方向の組
合せ、液晶２２４部分の実効電界強度、液晶セルの駆動
波形、液晶の駆動方式等によって、固有の遮光許容角度
θ１を有している。
【００２１】また、図４に示すように、屈折率分散型レ
ンズアレイ１３０は、２枚のフレーム板１３１及び１３
２の間に複数のセルフォックレンズ（登録商標）１３２
が規則正しく配列されており、多数のレンズが重なり合
うようにして正立等倍結像する光学素子である。また屈
折率分散型レンズアレイ１３０は、それぞれ固有の最大
開口角度θ2を有しており、その角度は、例えば約５°
から２０°の範囲で選択することができる。屈折率分散
型レンズアレイ１３０は、最大開口角度θ2の範囲内の
光束を入射して結像することが可能である。
ンズアレイ１３０は、２枚のフレーム板１３１及び１３
２の間に複数のセルフォックレンズ（登録商標）１３２
が規則正しく配列されており、多数のレンズが重なり合
うようにして正立等倍結像する光学素子である。また屈
折率分散型レンズアレイ１３０は、それぞれ固有の最大
開口角度θ2を有しており、その角度は、例えば約５°
から２０°の範囲で選択することができる。屈折率分散
型レンズアレイ１３０は、最大開口角度θ2の範囲内の
光束を入射して結像することが可能である。
【００２２】したがって、液晶シャッタ１２０が有する
遮光許容角度θ１を超える最大開口角度θ２を有する屈
折率分散型レンズアレイ１３０を組み合わせて採用する
と、液晶セルがフル閉口駆動していたとしても、実質的
に液晶セルが遮光することができない光を屈折率分散型
レンズアレイ１３０が拾って感光材料１４０上に結像し
てしまうため、コントラストの高い画像を得ることがで
きない。即ち、液晶シャッタ１２０が有する遮光許容角
度θ1以内の最大開口角度θ2を有する屈折率分散型レン
ズアレイ１３０を採用すれれば、このような問題は発生
しないものと考えられる。
遮光許容角度θ１を超える最大開口角度θ２を有する屈
折率分散型レンズアレイ１３０を組み合わせて採用する
と、液晶セルがフル閉口駆動していたとしても、実質的
に液晶セルが遮光することができない光を屈折率分散型
レンズアレイ１３０が拾って感光材料１４０上に結像し
てしまうため、コントラストの高い画像を得ることがで
きない。即ち、液晶シャッタ１２０が有する遮光許容角
度θ1以内の最大開口角度θ2を有する屈折率分散型レン
ズアレイ１３０を採用すれれば、このような問題は発生
しないものと考えられる。
【００２３】ところで、屈折率分散型レンズアレイ１３
０の最大開口角度θ2と、結像面上での照度Ｅとの間に
は、Ｅ＝（τ・π2・Ｂ・Ｋ/8）・θ2 2/ｍの関係がある
ことが知られている。即ち、θ2が大きければ大きいほ
ど、結像面での照度を稼げることとなる。したがって、
θ1＝θ2に設定することが最も好ましいが、θ1×０．
７≦θ2≦θ1になるようにθ2を選択することによっ
て、高コントラスト且つ高照度の画像を得ることが可能
となる。
０の最大開口角度θ2と、結像面上での照度Ｅとの間に
は、Ｅ＝（τ・π2・Ｂ・Ｋ/8）・θ2 2/ｍの関係がある
ことが知られている。即ち、θ2が大きければ大きいほ
ど、結像面での照度を稼げることとなる。したがって、
θ1＝θ2に設定することが最も好ましいが、θ1×０．
７≦θ2≦θ1になるようにθ2を選択することによっ
て、高コントラスト且つ高照度の画像を得ることが可能
となる。
【００２４】図１の光学装置では、液晶シャッタ１２０
の各色液晶シャッタ列を構成する各液晶セルの遮光許容
角度θ1は約１５°、屈折率分散型レンズアレイ１３０
の最大開口角度θ2は１２°に設定した。このように設
定した光学装置１００を用いて感光材料１４０の露光を
行ったところ、高コントラストで良好な画像を得ること
ができた。
の各色液晶シャッタ列を構成する各液晶セルの遮光許容
角度θ1は約１５°、屈折率分散型レンズアレイ１３０
の最大開口角度θ2は１２°に設定した。このように設
定した光学装置１００を用いて感光材料１４０の露光を
行ったところ、高コントラストで良好な画像を得ること
ができた。
【００２５】次に、液晶シャッタの遮光許容角度θ１の
最適化について説明する。図５に、液晶シャッタの許容
遮光角度評価システム３００の概略を示す。評価システ
ム３００は、開口径可変入射瞳３１１、集光レンズ３１
２（焦点距離＝ｆ）、評価用単個液晶セル３１３及びフ
ォトディテクタ３１４から構成される。
最適化について説明する。図５に、液晶シャッタの許容
遮光角度評価システム３００の概略を示す。評価システ
ム３００は、開口径可変入射瞳３１１、集光レンズ３１
２（焦点距離＝ｆ）、評価用単個液晶セル３１３及びフ
ォトディテクタ３１４から構成される。
【００２６】上記評価システム３００では、開口径可変
入射瞳３１１によって開口径Ｄを変化させ、不図示の光
源からの平行光Ｌが液晶セル３１３に入射する角度θ
（即ち、遮光許容角度θ１に相当）の範囲を規制する。
次に、不図示の駆動装置からの駆動信号によって、液晶
セル３１３をフル開口駆動及びフル閉口駆動させ、それ
ぞれの場合の光量をフォトディテクタ３１４で検出し
て、液晶セル３１３のコントラスト比を測定する。
入射瞳３１１によって開口径Ｄを変化させ、不図示の光
源からの平行光Ｌが液晶セル３１３に入射する角度θ
（即ち、遮光許容角度θ１に相当）の範囲を規制する。
次に、不図示の駆動装置からの駆動信号によって、液晶
セル３１３をフル開口駆動及びフル閉口駆動させ、それ
ぞれの場合の光量をフォトディテクタ３１４で検出し
て、液晶セル３１３のコントラスト比を測定する。
【００２７】図６に、液晶セル１３のフル開口駆動時と
フル閉口駆動時の駆動信号例と液晶セルの応答波形例を
示す。さらに、図６には、フォトディテクタ３１４によ
る露光量計測時刻を表した積分時間規定信号も示してい
る。
フル閉口駆動時の駆動信号例と液晶セルの応答波形例を
示す。さらに、図６には、フォトディテクタ３１４によ
る露光量計測時刻を表した積分時間規定信号も示してい
る。
【００２８】図６に示すように、フル開口駆動時には、
駆動信号のＯＮに応じて、液晶セル３１３が徐々に開口
してゆく様子が示されている。また、フル閉口駆動時に
おいても、液晶セル３１３は完全に入射光を遮断するこ
とはできず、少量ではあるが、入射光の漏れがある。し
たがって、フォトディテクタ３１４は、フル開口駆動時
には、Ｓ１で示した面積に相当する光量を検出し、フル
閉口駆動時には、Ｓ２で示した面積に相当する光量を検
出することとなる。
駆動信号のＯＮに応じて、液晶セル３１３が徐々に開口
してゆく様子が示されている。また、フル閉口駆動時に
おいても、液晶セル３１３は完全に入射光を遮断するこ
とはできず、少量ではあるが、入射光の漏れがある。し
たがって、フォトディテクタ３１４は、フル開口駆動時
には、Ｓ１で示した面積に相当する光量を検出し、フル
閉口駆動時には、Ｓ２で示した面積に相当する光量を検
出することとなる。
【００２９】ここで、コントラスト比とは、液晶セルが
フル開口駆動された場合の透過光量とフル閉口制御され
た場合の透過光量との比をいう。コントラスト比が高け
れば、液晶セルを利用して感光材料等への露光制御を行
う場合に、感光材料上で高コントラストの画像形成を行
うことが可能となる。一般に、液晶セルのコントラスト
比が１００以上あれば、良好な露光制御を行えると考え
られている。
フル開口駆動された場合の透過光量とフル閉口制御され
た場合の透過光量との比をいう。コントラスト比が高け
れば、液晶セルを利用して感光材料等への露光制御を行
う場合に、感光材料上で高コントラストの画像形成を行
うことが可能となる。一般に、液晶セルのコントラスト
比が１００以上あれば、良好な露光制御を行えると考え
られている。
【００３０】このようなコントラスト比の測定を、遮光
許容角度θ１の規制範囲を変化させて行った結果を表１
に示す。
許容角度θ１の規制範囲を変化させて行った結果を表１
に示す。
【００３１】
【表１】
表１から理解できるように、遮光許容角度θ１が、５°
以上１５°以下の範囲であれば、良好なコントラスト比
を得ることが可能となる。なお遮光許容角度θ １が５°
より小さい場合には、十分な光量を得ることができな
い。
以上１５°以下の範囲であれば、良好なコントラスト比
を得ることが可能となる。なお遮光許容角度θ １が５°
より小さい場合には、十分な光量を得ることができな
い。
【００３２】また、前述したように、液晶シャッタの遮
光許容角度θ１は、主に液晶シャッタの特性によって決
まる固有の値であるが、光源と液晶シャッタとの間に集
光レンズを設け、集光レンズの集光角度θ3を液晶シャ
ッタの遮光許容角度θ1以下に設定することによって、
さらに不必要な光束が液晶シャッタで遮断されずに感光
材料側に漏れることを防ぐことができる。なお、集光角
度θ3小さくすればするほど、前述したように、実質的
に液晶シャッタの遮光許容角度を狭めることとなり、し
たがって結像面上の照度を下げることとなるので、θ3
＝θ1に設定することが最も好ましい。なお、図１に示
す光学装置１００において、各色用の集光レンズ１１２
ｒ、１１２ｇ及び１１２ｂの集光角度θ3は、全て１
０．４°に設定されている。
光許容角度θ１は、主に液晶シャッタの特性によって決
まる固有の値であるが、光源と液晶シャッタとの間に集
光レンズを設け、集光レンズの集光角度θ3を液晶シャ
ッタの遮光許容角度θ1以下に設定することによって、
さらに不必要な光束が液晶シャッタで遮断されずに感光
材料側に漏れることを防ぐことができる。なお、集光角
度θ3小さくすればするほど、前述したように、実質的
に液晶シャッタの遮光許容角度を狭めることとなり、し
たがって結像面上の照度を下げることとなるので、θ3
＝θ1に設定することが最も好ましい。なお、図１に示
す光学装置１００において、各色用の集光レンズ１１２
ｒ、１１２ｇ及び１１２ｂの集光角度θ3は、全て１
０．４°に設定されている。
【００３３】以上より、液晶シャッタの遮光許容角度θ
1を５°以上１５°以下の範囲に設定し、光源と液晶シ
ャッタとの間に設けた集光レンズの集光角度θ３を液晶
シャッタの遮光許容角度θ１以下に設定し、さらに屈折
率分散型レンズアレイの最大開口角度θ2を、θ1×０．
７≦θ2≦θ1になるように設定することいよって、更に
高コントラスト且つ高照度の画像を得ることが可能とな
る。
1を５°以上１５°以下の範囲に設定し、光源と液晶シ
ャッタとの間に設けた集光レンズの集光角度θ３を液晶
シャッタの遮光許容角度θ１以下に設定し、さらに屈折
率分散型レンズアレイの最大開口角度θ2を、θ1×０．
７≦θ2≦θ1になるように設定することいよって、更に
高コントラスト且つ高照度の画像を得ることが可能とな
る。
【００３４】
【発明の効果】屈折率分散型レンズアレイの最大開口角
度θ2を、液晶シャッタの遮光許容角度θ1以下に設定す
ることによって、液晶シャッタで遮断することができな
い光束が屈折率分散型レンズアレイによって結像される
ことがないので、高コントラスト且つ高照度の画像を得
ることが可能となる。
度θ2を、液晶シャッタの遮光許容角度θ1以下に設定す
ることによって、液晶シャッタで遮断することができな
い光束が屈折率分散型レンズアレイによって結像される
ことがないので、高コントラスト且つ高照度の画像を得
ることが可能となる。
【００３５】さらに、光源と液晶シャッタとの間に集光
光学系を設け、集光光学系の集光角度θ3を液晶シャッ
タの遮光許容角度θ1以下に設定することによって、液
晶シャッタに液晶シャッタで遮断することができない光
束が入射することがないので、更に高コントラスト且つ
高照度の画像を得ることが可能となる。
光学系を設け、集光光学系の集光角度θ3を液晶シャッ
タの遮光許容角度θ1以下に設定することによって、液
晶シャッタに液晶シャッタで遮断することができない光
束が入射することがないので、更に高コントラスト且つ
高照度の画像を得ることが可能となる。
【図１】光学装置の一例を示す図である。
【図２】図１に示す光学装置における液晶シャッタの平
面図である。
面図である。
【図３】図１に示す光学装置における液晶シャッタの概
略断面図である。
略断面図である。
【図４】液晶シャッタと屈折率分散型レンズアレイとの
関係等を示す図である。
関係等を示す図である。
【図５】液晶シャッタの遮光許容角度評価装置を示す図
である。
である。
【図６】液晶シャッタの遮光許容角度評価装置における
液晶駆動信号等を示す図である。
液晶駆動信号等を示す図である。
【図７】液晶シャッタからの光漏れを説明するための図
である。
である。
１００…光学装置
１０１ｒ、１０１ｇ、１０１ｂ…光源
１０２ｒ、１０２ｇ、１０２ｂ…集光レンズ
１２０…液晶シャッタ
１３０…屈折率分散型レンズアレイ
１４０…感光材料
θ1…液晶シャッタの遮光許容角度
θ2…屈折率分散型レンズアレイの最大開口角度
θ3…集光光学系の集光角度
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０３Ｂ 9/08 Ｇ０３Ｂ 9/08 Ｃ
Ｇ
// Ｂ４１Ｊ 2/445 Ｂ４１Ｊ 3/21 Ｖ
Ｆターム(参考） 2C162 AE21 AE28 AE36 AE40 AE47
FA05 FA06 FA44 FA45 FA50
2H081 AA51 AA72 AA74 AA76 AA78
2H088 EA33 HA25 HA28 JA13 KA05
MA20
2H089 QA16 RA10 TA16 UA09
2H091 FA29 FA41Z HA10 LA12
LA17 LA18
Claims (6)
- 【請求項１】 光学装置において、 光源と、 画像信号に従って、前記光源からの光を透過又は遮断す
る液晶シャッタと、 前記液晶シャッタからの透過光を感光体上に結像させ、
前記液晶シャッタの遮光許容角度以下の最大開口角度を
有する屈折率分散型レンズアレイとを有することを特徴
とする光学装置。 - 【請求項２】 前記屈折率分散型レンズアレイの前記最
大開口角度と前記液晶シャッタの前記遮光許容角度とが
略一致する請求項１に記載の光学装置。 - 【請求項３】 前記光源と前記液晶シャッタとの間に設
けられ、前記液晶シャッタの前記遮光許容角度以下の集
光角度を有する集光光学系を更に有する請求項１又は２
に記載の光学装置。 - 【請求項４】 前記屈折率分散型レンズアレイの前記最
大開口角度と前記集光光学系の前記集光角度とが略一致
する請求項３に記載の光学装置。 - 【請求項５】 前記液晶シャッタは、ＳＴＮモードで動
作する請求項１〜４の何れか一項に記載の光学装置。 - 【請求項６】 前記屈折率分散型レンズアレイの前記最
大開口角度は、１２°以上且つ１５°以下である請求項
６に記載の光学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001228002A JP2003043441A (ja) | 2001-07-27 | 2001-07-27 | 光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001228002A JP2003043441A (ja) | 2001-07-27 | 2001-07-27 | 光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003043441A true JP2003043441A (ja) | 2003-02-13 |
Family
ID=19060574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001228002A Pending JP2003043441A (ja) | 2001-07-27 | 2001-07-27 | 光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003043441A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008246930A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Fuji Xerox Co Ltd | 露光装置および画像形成装置 |
| JP2009137285A (ja) * | 2007-12-07 | 2009-06-25 | Samsung Electronics Co Ltd | プリントヘッド及びこれを採用した画像形成装置 |
-
2001
- 2001-07-27 JP JP2001228002A patent/JP2003043441A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008246930A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Fuji Xerox Co Ltd | 露光装置および画像形成装置 |
| JP2009137285A (ja) * | 2007-12-07 | 2009-06-25 | Samsung Electronics Co Ltd | プリントヘッド及びこれを採用した画像形成装置 |
| US8520047B2 (en) | 2007-12-07 | 2013-08-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Print head and image forming apparatus including the same |
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